Mppt algoritmalarının gerçek zamanlı olarak karşılaştırılması ve pv sisteme uygulanması
Real-time comparison of mppt algorithms and application of these algorithms to pv system
Yazar: TOLGA KESKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KUBİLAY TAŞDELEN
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Önceden sadece uzay çalışmalarında kullanılan yarı iletkenlerden yapılan fotovoltaik hücreler üretim maliyetlerinin düşmesi ve boyutlarının küçültülebilmesi sayesinde günlük hayatta gittikçe yaygınlaşmışlardır. 

Kurulum maliyetleri haricinde çok ciddi maliyetler içermeyen, güneşli gün sayısının fazlalığı açısından ülkemizin elektrik enerjisi üretimine katkıda bulunabilecek güneş enerjisinden elektrik enerjisi üreten sistemlerin dezavantajı ise sadece güneş ışığı varken elektrik enerjisi üretebilmeleri ve sıcaklık ve toz gibi dış etkenlerden de kolayca etkilenebilmeleridir. Bu durum fotovoltaik hücrelerin ürettiği enerjinin depolanmasını ve üretilen elektrik enerjisinin de en az kayıpla sisteme aktarılmasını zorunlu hale getirmiştir. Güneş ışınlarının hücrelere düşme açısını değiştiren mekanik sistemler olmayan MPPT (Maksimum Güç Noktası Takibi) yöntemleri bu amacı gerçekleştirmek üzere ortaya çıkmış matematiksel hesaplamalara dayalı algoritmalardır. Birçok farklı yöntem olmasına rağmen en çok tercih edilen yöntemler iteratif döngülerle maksimum güç noktasına ulaşmaya çalışmaktadırlar.

Bu tez çalışmasında ise öncelikle en çok kullanılan iki MPPT yöntemi olan Değiştir ve Gözle Yöntemi ve Artan İletkenlik Yöntemi eşit koşullarda ayrı ayrı çalıştırılarak birbirileriyle karşılaştırılmışlardır. Daha sonra bu iki yöntemin gerçek zamanlı olarak sırayla çalıştırılarak sağladıkları güç bakımından karşılaştırıldığı, daha yüksek gücü sağlayan yöntemin seçildiği iteratif bir algoritma geliştirilmiştir. Son kısımda bu algoritma, maksimum güç noktası etrafında yaşanan salınımın en aza indirilerek ortalama gücün artırılması amacıyla literatürden yararlanılarak tasarlanan başka bir algoritma ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre Değiştir ve Gözle Yöntemi ile Artan İletkenlik Yönetmlerinin ürettikleri güç değerlerinin birbirlerine yakın olduğu, PWM (Pulse Width Modulation) adım büyüklüğü değerinin değiştirildiği adaptif algortimaların ürettiği ortalama güç değerinin geleneksel algoritmalara göre daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Photovoltaic cells made up of semiconductors that was once used just in space researches have become widespread in daily life due to diminishing costs and shrinking sizes. 

Having no serious costs other than set up costs, the systems that can contribute to electricity generation in our country can produce electricity only in periods when exposed to sun light and besides they are easily effected by external factors such as temperature and dust as disadvanteges. This has made it required that the energy generated by these systems to be stored in batteries and transferred to the system with minimum loss. Maximum Power Point Tracking methods are mathematical algorithms that have emerged in order to reach this goal rather than mechanical systems that can change the angle of incidence. The most preferred methods attempt to approach to maximum power point by iterative loops although there exist many distinctive methods. 

In this thesis, firstly the most commonly used two methods, Perturb and Observe Method and Incremental Conductance Method have been compared with each other by implementing seperate experiments under the same conditions. Then an iterative algorithm in which these two methods are run respectively and compared in terms of power level they have provided and the method that has reached the higher level of power is reached has been improved. At the last stage this algorithm has been compared with another alogirtihms developed from the previous literature. According to the results, Perturb and Observe Method and Incremental Conductance Methods produce power at similar levels and adaptive algorithms with variable PWM (Pulse Width Modulation) step size values have reached higher power levels compared to traditional algorithms.