Güneş panelleri için mikro evirici tasarımı ve analizi
The design and analysis of micro inverter for solar panels
Yazar: AYDIN BOYAR
Danışman: DOÇ. DR. ERSAN KABALCI
Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Alternatif enerji kaynakları = Alternative energy resources ; Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi santrali = Solar energy plant ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Dünyada elektrik üretiminin büyük bir oranı kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil tabanlı kaynaklardan üretilmektedir. Günden güne elektrik tüketimi artarken doğal kaynakların rezervleri ise azalmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları ise çevre açısından temiz enerji kaynağıdır. Bu nedenle güneş, rüzgâr, hidroelektrik, jeotermal, biyokütle gibi yenilenebilir enerji kaynakların kullanımına yönelik araştırmalar artmaktadır. Güneş, bunların arasında en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından birisidir. Bu çalışmada, güneş enerjisinden elektrik üretiminin önemli bir parçasını oluşturan mikro evirici tasarımı gerçekleştirilmiştir. Mikro eviriciler, düşük güçlü güneş tesislerinde kullanımı yaygınlaşan ve verim yönünden çeşitli avantajlar sağlayan bir evirici türü olarak gelişmektedir. Mikro eviriciler DA-DA konvertör, DA-AA evirici ve kontrol birimlerinden oluşmaktadır. Bu çalışmada, tek bir modül için DA-AA enerji dönüşümü gerçekleştirecek olan bir mikro evirici için çeşitli DA-DA konvertör tasarımları ve kontrol yöntemleri araştırılmıştır. Ticari fotovoltaik (FV) panel güçlerinde meydana gelen artışlar da göz önünde bulundurularak 350W gücünde tasarlanan mikro evirici modelleri, üç farklı DA-DA konvertör topolojisine ve evirici kontrolcüsüne sahiptir. Gölgelenme ve değişken ışıma durumlarında yapılan analizlerde, FV panel girişine farklı değerde ışımalar uygulanarak MATLAB Simulink bilgisayar programı ile analizleri gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
A big majority of electrical energy is generated from based fossil sources such as coal, petroleum, natural gas etc. Electricity demand is increasing day by day while the reserve of natural sources are decreasing. Renewable energy sources are clean energy sources in terms of environment. Therefore, there are increasing studies on using renewable energy sources such as solar, wind, hydroelectric, geothermal, biomass etc. The solar energy is one of the most important sources of renewable energy. A micro inverter which constitutes an important part of electricity generation from solar energy is designed in this study. The micro inverters are evolving as a type of inverter that is becoming widespread in low power solar facilities and providing various advantages in terms of efficiency. The micro inverter consists of DC-DC converter, DC-AC inverter and control units. In this study, various DC-DC converter designs and control methods have been investigated for a micro inverter which will perform DC-AC energy conversion for a single module. The micro inverter models which have three different converter topologies and inverter control have been designed with 350 W power by considering recent the increments in panel power. In performed analyzes of partial shading and variable radiation, analyzes were performed with MATLAB Simulink computer program by applying different values to the PV panel input.