Bulanık sinirsel denetimli şebeke etkileşimli evirici tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of fuzzy neural controlled grid interactive inverter
Yazar: ALTIN NECMİ
Danışman: YRD. DOÇ. İBRAHİM SEFA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: ANFIS = ANFIS ; Akım denetimi = Current control ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Bu çalışmada, rüzgâr, güneş yakıt hücreleri gibi yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektrik enerjisinin şebekeye aktarılabilmesi amacıyla şebeke etkileşimli çalışabilen bir fazlı bir evirici tasarlanmış, benzetim ve uygulama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışmaları MATLAB/Simulink kullanılarak gerçekleştirilirken, uygulama çalışmalarında DS1104 dSPACE denetleyici kartı kullanılmıştır. Evirici, gerilim kaynaklı olup, çıkışında hat frekanslı transformatör ve LCL filtre bulunmaktadır. Evirici, faz hatalarına karşı duyarlılığın azaltılması için akım denetimli olarak tasarlanmış ve akım denetleyicisi olarak bulanık sinirsel denetleyici kullanılmıştır. Evirici çıkış akımını denetleyecek olan bulanık mantık denetleyicinin üyelik fonksiyonları ve kural tabanı yapay sinir ağları kullanılarak belirlenmiştir. Karşılaştırma imkânının sağlanması amacıyla benzetimi gerçekleştirilen ve uygulanan devre bulanık sinirsel denetleyicinin yanında bulanık-PI ve PI denetleyiciler ile de test edilmiştir. Benzetim ve uygulama çalışmalarından elde edilen sonuçlar arasında bir paralellik gözlemlenmiştir. Benzetim ve uygulama sonuçları bulanık sinirsel denetimli şebeke etkileşimli eviricinin şebekenin faz ve frekansı ile senkron çalıştığını, şebekeye transfer ettiği akımın sinusoidal ve harmonik seviyesinin de uluslararası standartlara uygun olduğunu göstermektedir. Ayrıca evirici referans değişimlerine karşı hızlı tepki göstermiştir.

Abstract:
In this study, a single phase inverter which can operate as grid interactive mode to transfer energy generated by renewable energy sources such as wind, solar, fuel cell was designed, and simulation and experimental studies were carried out. Simulation studies were implemented via MATLAB/Simulink and DS1104 dSPACE controller board was used in experimental studies. Inverter was voltage sourced and line frequency transformer and LCL filter were used at the output of the inverter. Inverter was designed as current controlled to minimize the sensivity to phase errors and fuzzy-neural controller was used to control and shape the output current. Membership functions and the rule base of the fuzzy logic controller that controls the output current were determined by using artificial neural networks. System that simulated and implemented was tested with fuzzy-PI and PI controllers along with fuzzy-neural controller to provide the comparison opportunity between the results. There is a parallelism between the results obtained from simulation and experimental studies. Both simulation and experimental results showed that, fuzzy-neural controlled grid interactive inverter operates synchronously with the utility line phase and frequency; the output current that enjected to the grid is in sinusoidal waveform and harmonic level of this current is compatible with the international standarts. The results also showed that inverter has a fast response to the refence variations.