Şebekeye bağlı yakıt hücresinin elektriksel davranışının ve kontrolünün incelenmesi
Examination of the grid-connected fuel cell's electrical behavior and control
Yazar: SERKAN BAHÇECİ
Danışman: PROF. DR. TANKUT YALÇINÖZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Güç çeviriciler = Power converters ; Güç üretim sistemleri = Power production systems ; Sistem modelleme = System modelling ; Yakıt hücreleri = Fuel cells

Özet:
Enerji ihtiyacının giderek arttığı, buna karşılık enerji üretimi için kaynakların hızla azaldığı günümüzde alternatif enerji kaynakları önemli bir yer tutmaktadır. Ayrıca çevre kirliliğinin de önemli bir sorun haline geldiği dünyamızda çevremizi korumak ve yaşam kalitesini yükseltmek için teknolojiden olabildiğince yararlanmak gerekir. Bu ihtiyaçları karşılayacak sistemlerden biri de yakıt pilleridir. Ekonomik, verimli, sessiz, güvenli, temiz bir enerji kaynağı olması ve hammadde çeşitliliği nedeniyle yakıt pilleri geleceğin enerji üretim kaynaklarından biri olarak görülmektedir.Bu tez çalışmasında yakıt pillerinin şebekeye bağlanabilmesi için gerekli ara yüz PSCAD yazılımı ile gerçekleştirildi. Bu amaçla ilk olarak PSCAD yazılımında PEM (Polimer Elektrolit Membran)yakıt piline ait dinamik model oluşturuldu. Yakıt pilinin DC ve AC yükleri beslemesi için gerekli olan güç dönüştürücü üniteleri tasarlandı. PSCAD yazılımı kullanılarak DC-DC konvertör ve DC-AC invertör modelleri için kontrol yapıları geliştirildi. Güç dönüştürücü üniteleri ayrı ayrı kontrol edildikten sonra yakıt pili modeline bağlantısı gerçekleştirildi ve yakıt pilinin DC ve AC çalışma analizi yapıldı. Komple sistemin yüke bağlı davranışı incelendikten sonra ise şebeke ile senkronize çalışması üzerine simülasyonlar yapılarak yakıt hücresinin elektriksel davranışı incelendi.

Abstract:
Because of the increasing energy demand and correspondingly the rapid decrease of resources for energy production, alternative energy sources are important nowadays. In addition environmental pollution is an important problem for world. It is necessary to take advantage of technology to protect the environment and improve the quality of life. Fuel cell technology is one of the energy production technologies to meet those needs. Fuel cells are some advantages such as economical, efficient, quiet, safe, clean source of energy and raw materials diversity.In this thesis, required interface for fuel cells? network connection was performed with PSCAD software. For this purpose, firstly a dynamic model of PEM (Polymer Electrolyte Membrane) fuel cell was developed in PSCAD software. Power converter units were designed to supply DC and AC loads. Control structures were developed for DC-DC converter and DC-AC inverter models in PSCAD. Power converter units were separately controlled by PI (proportional-integral) controller. The electrical behavior and control of fuel cells were investigated and simulated by using PSCAD software. Then developed PEM fuel cell dynamic model was tested for DC and AC load conditions. PEM fuel cell system was connected with grid and the behaviors of grid connected fuel cell system were examined.