Solar enerji sistemlerinde maksimum güç noktasının bulanık mantık temelli kontrol edilmesi
Fuzzy logic based control of maximum power point in solar systems
Yazar: AHMET ELBAY
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER KASIM
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Sezgisel bulanık mantık = Intuitive fuzzy logic ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan Güneş'ten elektrik elde etmek amacıyla fotovoltaik hücreler kullanılır. Birçok hücrenin birlikte bağlanması ile fotovoltaik paneller üretilir. Bu motivasyon ile fotovoltaik panel ve yük arasındaki enerji aktarımının maksimum verim ile yapılması bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Frekans ayarlamalı olarak yapılan tasarımların verimlilik üzerindeki etkisini ölçmek amacıyla bulanık kontrol içeren benzetim devresi oluşturulmuştur. Benzetim devresi üzerinde oluşturulan bulanık kontrol ile anahtarlama frekans uygun hale getirilmiştir. Simülasyon ortamında bulanık mantık alt yapılı ve değiştir ve gözle algoritmalı kontrolcü sistemleri aynı güç devresi ile çalıştırılmıştır. Her iki yöntemde de fotovoltaik panelden elde edilen gücün ne kadar oranda bataryaya aktarıldığı saptanmıştır. Mppt amacıyla oluşturulan güç devresinden iki ana konuda dört değer okunmuştur. Bu değerler PV panel çıkışından okunan akım ve gerilim, batarya girişindeki akım ve gerilim değerleridir. PV panelden ve bataryadan alınan akım ve gerilim değerleriyle panel ve bataryanın anlık olarak güç değerleri bulunmuştur. Gerçekleştirilen deneyler ışınım oranı %50 oranında düşürülüp tekrar gerçekleştirilmiştir. Deneylerden elde edilen verilerin açıklaması şöyledir. Değiştir ve gözle algoritmasıyla birlikte bulanık mantık algoritması kullanılan deneylerde görülmüştür ki bulanık mantık kullanılan deneylerde değiştir ve gözle algoritmasının kullanıldığı deneylere kıyasla, güneş ışınımı %100 iken %3,69 oranında ve güneş ışınımı %50 oranında iken %0,9 oranında verimlilik artırılmıştır. Sonuç olarak bulanık mantık algoritması ile birlikte yapılan benzetim deneylerinin daha verimli olduğu kanıtlanmıştır.

Abstract:
Photovoltaic cells are used to generate electricity from the Sun, which is one of the renewable energy sources. Photovoltaic panels are produced by collecting more than one cell decoupled together. With this motivation, the aim of this study is to decouple the transmission between the photovoltaic panel and the load with maximum efficiency. A simulation circuit containing fuzzy control has been created in order to measure the effect of frequency-adjusted designs on productivity. Switching frequency optimization was performed with Fuzzy Control on the simulation circuit. In the simulation environment, fuzzy logic, change and algorithm-based control methods were operated on the same power circuit. For both methods, it was found out how much of the power generated from the photovoltaic panel was transferred to the battery as a percentage. Four data were read from the power circuit designed for mppt in two main topics. These are the current and voltage values at the output of the PV panel and the current and voltage values at the input of the battery. With the voltage and current data taken from the panel and the battery, the instantaneous power values of the panel and the battery were found. The experiments were repeated by reducing the solar radiation by 50%. Experiments using the fuzzy logic infrastructure with the change and by eye algorithm as a description of the data obtained from experiments have shown that in experiments using fuzzy logic, compared to experiments using change and by eye algorithm, solar radiation was 100% while 3.69% and solar radiation was 50% while 0.9% efficiency was achieved. As a result, it has been proven that the simulation work performed together with the fuzzy logic algorithm is more efficient.