Fotovoltaik hücrelerin elektriksel karakteristik parametrelerinin mayıs sineği algoritması ile kestirimi ve incelenmesi
Estimation and analysis of the electrical characterstic parameters of photovoltaic cells by mayfly algorithm
Yazar: BURAK ARIKAN
Danışman: DOÇ. DR. SERDAR KOÇKANAT
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Fotovoltaik = Photovoltaic ; Fotovoltaik sistemler = Photovoltaic systems ; Güneş paneli = Solar panel ; Güneş pilleri = Solar cells ; Optimizasyon modelleri = Optimization models ; Optimizasyon problemi = Optimization problem

Özet:
Son yıllarda geleneksel enerji kaynakları yerini güneş enerjisi gibi alternatif ve yenilebilir enerji kaynaklarına bırakmaya başlamıştır. Bu nedenle güneş pillerinin enerji üretimindeki kullanımına olan ilgi araştırmacılar ve uygulayıcılar tarafından giderek artmaktadır. Literatürde güneş pillerini etkin bir şekilde kullanarak daha fazla enerji üretebilmek için performans ve kontrol iyileştirme çalışmaları yapılmaktadır. Performansı ve kontrolü artırmak için tek diyot ve çift diyot modelleri gibi çeşitli güneş pili modelleri geliştirilmiştir. Geliştirilen bu güneş pili modellerinin kullanılabilir olmasının yanında, parametrelerin doğru ve etkin bir şekilde kestirimi problemleri bulunmaktadır. Son zamanlarda bu sorunların üstesinden gelmek için metasezgisel algoritmalar kullanılmaktadır. Bu tezde, ilk defa fotovoltaik modellerin elektriksel karakteristik parametrelerinin kestirimi için yeni bir sürü tabanlı Mayıs Sineği Algoritması (MA) önerilmiştir. 
Mayıs Sineği Algoritmasının elektriksel parametre kestirim performansının analizinde, Silicon RTC France, çoklu kristal Photowatt-PWP-201 ve tekli kristal STM6-40/36 güneş pilleri kullanılmış olup tek ve çift diyot modelleri uygulanmıştır. Ayrıca, Mayıs Sineği Algoritması tarafından kestirilen parametreler kullanılarak akım-gerilim (I-V) ve güç-gerilim (P-W) karakteristikleri oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlar literatürde önerilen yaklaşımlarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar değerlendirildiğinde, fotovoltaik hücrelerin doğru ve etkili parametre tahmini için Mayıs Sineği Algoritmasının doğru tercih olduğunu göstermektedir.

Abstract:
In recent years, traditional energy sources have started to give way to alternative and renewable energy sources such as solar energy. For this reason, the interest in the use of solar cells in energy production is increasing by researchers and practitioners. In the literature, performance and control improvement studies are carried out in order to produce more energy by using solar cells effectively. Various solar cell models have been developed, such as single diode and dual diode models, to improve performance and control. In addition to the usability of these developed solar cell models, there is a problem of estimating the parameters accurately and effectively. Recently, metaheuristic algorithms have been used to overcome these problems. In this thesis, a new swarm-based Mayfly Algorithm (MA) is used for the characteristic parameter estimation of photovoltaic models for the first time.
In the analysis of the electrical parameter estimation performance of the Mayfly Algorithm, Silicon RTC France, poly-crystalline Photowatt-PWP-201 and mono-crystalline STM6-40/36 solar cells were used and single and double diode models were applied. In addition, current-voltage (I-V) and power-voltage (P-W) characteristics were created using the parameters estimated by the Mayfly Algorithm. The obtained results were compared with the approaches suggested in the literature. When the results are evaluated, it shows that Mayfly Algorithm is the right choice for accurate and effective parameter estimation of photovoltaic cells.