Güneş enerjisi sisteminin performansını iyileştirmek için bulanık mantığa dayalı maksimum güç noktası takip algoritması
Maximum power point tracking algorithm based on fuzzy logic for improving the performance of the solar energy system
Yazar: RIDHA YOUNUS ALI SALIM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASEMİN GÜLTEPE
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy

Özet:
Güneş enerjisi, son yıllarda giderek daha fazla benimsenen mevcut temiz ve emisyonsuz yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Bir saatten daha kısa sürede alınan güneş enerjisinin dünya enerji bütçesinin bir yıllık bütçesini karşılamaya yeteceği tahmin ediliyor. Bir fotovoltaik (FV) güneş sisteminde, güç üreten cihazlar, genellikle FV panelleri olarak adlandırılan FV modülleridir. FV modüllerinden elde edilen elektriğin maliyeti, diğer yenilenemeyen kaynaklardan elde edilen elektriğe göre daha pahalıdır. Bu nedenle FV sistem her türlü hava koşulunda maksimum güç noktası takip edilerek maksimum verimde çalıştırılmalıdır. Maksimum güç noktası izleme (MPPT) teknikleri, bir fotovoltaik dizinin çıkış gücünü en üst düzeye çıkarmak için fotovoltaik sistem tasarımında çok önemli bir parça olarak kabul edilir. FV modülünü, üretilen maksimum gücün yükseltici dönüştürücünün çıkış terminali boyunca bağlanan yüke aktarılabileceği maksimum çalışma noktasında çalıştırmak için MPPT kontrol teknikleri uygulanmıştır. Bu çalışmada, MATLAB/Simulink ortamında bağımsız FV sistemler için farklı koşullar altında farklı MPPT teknikleri önerilmiştir. MPPT teknikleri, Değiştir ve Gözle (P&O) ile karşılaştırılan Bulanık Mantık Denetleyicisini (FLC) içermektedir. Tez kapsamında yapılan simülasyon çalışmalarının sonuçları; Bulanık Mantık Denetleyicisinin (FLC) çıkış gücü verimliliğinin Değiştir ve Gözle algoritmasından daha iyi ve FLC tabanlı MPPT denetleyicisi maksimum güç noktasını (MPP) çeşitli hava koşullarında önerilen diğer denetleyicilerden farklı ışınım ve sıcaklık seviyesi gibi durumlarda daha hızlı izleyebilir olduğunu doğrulanmıştır. Ayrıca, bulanık mantık tabanlı MPPT algoritmalarının, geleneksel P&O algoritması ile karşılaştırıldığında, hem güç hem de akım değerinde önemli ölçüde daha düşük dalgalanma büyüklüğü sunmuştur

Abstract:
Solar energy is an existing clean and emission-free renewable energy source that has been increasingly adopted in recent years. It is estimated that the solar energy received in less than an hour will be sufficient to meet the one-year budget of the world energy budget. In a photovoltaic (PV) solar system, the power generating devices are PV modules, often referred to as PV panels. The cost of electricity from PV modules is more expensive than electricity from other non-renewable sources. For this reason, the PV system should be operated at maximum efficiency by following the maximum power point in all weather conditions. Maximum power point tracking (MPPT) techniques are considered a crucial part in photovoltaic system design to maximize the output power of a photovoltaic array. MPPT control techniques have been applied to operate the PV module at the maximum operating point where the maximum generated power can be transferred to the load connected through the output terminal of the booster converter. In this study, different MPPT techniques are proposed for stand-alone PV systems in MATLAB/Simulink environment under different conditions. MPPT techniques include the Fuzzy Logic Controller (FLC) compared to Perturb and Observe (P&O). The results of the simulation studies carried out within the scope of the thesis; It has been verified that the output power efficiency of the Fuzzy Logic Controller (FLC) is better than the P&O algorithm, and the FLC-based MPPT controller can monitor the maximum power point (MPP) faster than other recommended controllers in various weather conditions, such as different irradiance and temperature level. Also, fuzzy logic based MPPT algorithms offered significantly lower ripple magnitude in both power and current compared to traditional P&O algorithm.