Fotovoltaik sistemler için bozkurt optimizasyonu yöntemi tabanlı en yüksek güç noktası izleme algoritması tasarımı ve uygulaması
Desing and implementation of gray wolf optimization method based maximum power point tracking algorithm for photovoltaic systems
Yazar: KORAY ATICI
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM SEFA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
İstenilen güç değerlerinde tasarlanabilmeleri, gürültü üretmemeleri ve coğrafyadan bağımsız olması gibi özelliklerle yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde fotovoltaik sitemler yaygınlaşmaktadırlar. Son yıllarda maliyetlerinin de önemli oranda düşmesi ile kullanım oranı daha da artmaktadır. PV modüllerin en önemli özelliklerinden birisi olan dönüşüm verimlerinin çalışma noktasına göre değişmesi nedeniyle modüllerden her an maksimum verim elde edilmesine imkân tanıyacak yöntemler üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada, PV panellerin en yüksek verimde çalışmasını sağlamaya yönelik mevcut Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) yöntemlerine karşı yeni bir MPPT yöntemi geliştirilmiştir. Bu amaçla son yıllarda tanıtılan kuvvetli bir optimizasyon algoritması olan Bozkurt Optimizasyon (GWO) algoritması maksimum güç noktası takibinin sağlanması için uyarlanmıştır. PV sistem tarafından üretilen DA enerjinin sisteme yüksek verimle aktarılması için bir DA–DA yükseltici çevirici tasarlanmıştır. PV modüllerden üretilen akım ve gerilim anlık olarak okunarak güç değeri hesaplanmakta ve geliştirilen GWO tabanlı MPPT yöntemiyle en yüksek güç noktası takip edilebilmektedir. Algoritma ile yükselten çeviricinin anahtarlaması için gereken doluluk oranı hesaplanmaktadır. Yükseltici tip devre yapısı, PV modüller, GWO ve kıyaslama amaçlı kullanılan Değiştir ve Gözle ve Parçacık Sürü Optimizasyonu MPPT yöntemlerinin MATLAB/Simulink ortamında benzetimleri yapılarak sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Yapılacak çalışmada GWO algoritmasının diğer yöntemlere kıyasla daha hızlı ve kararlı sonuçlar vermesi beklenmektedir.

Abstract:
Photovoltaic systems in renewable energy sources are being widespread due to their advantages such as being designed in desired power values, not producing noise and being independent of geography. In recent years, with a significant reduction in their costs, the utilization rate is increasing. As one of the most important features of PV modules is their transformation efficiency according to the working point, it is concentrated on the methods that will allow maximum efficiency to be obtained from the modules at any time. In this study, a new MPPT method has been applied to the existing Maximum Power Point Tracking (MPPT) methods in order to ensure the highest efficiency of PV panels. For this purpose, Grey Wolf Optimization (GWO) algorithm, which is a strong optimization algorithm introduced in recent years, is adapted to provide maximum power point tracking. The DC-DC boost converter is designed for high-efficiency transfer of DC energy generated by the PV system. The current and voltage produced from PV modules are read out instantly and the power value is calculated and the maximum power point can be followed by the developed GWO-based MPPT method. The Duty Cycle is calculated for the switching of the boost converter which is by the algorithm. MATLAB / Simulink environment, amplifier type circuit structure, PV modules, GWO and designed for comparison purposes using perturb and observe and  Particle Swarm Optimization MPPT methods were compared using the results. In this study, GWO algorithm is expected to give faster and more stable results compared to other methods.