Güneş ve rüzgâr tabanlı bir mikro şebekenin analizi ve kontrolü
Analysis and control of a solar and wind-based microgrid
Yazar: NAZAR NIHAD ABDULHUSSEIN ALLOLOE
Danışman: PROF. DR. NECMİ ALTIN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Çevre, fosil yakıt kıtlığı ve ekonomik kaygılar, güneş fotovoltaik (PV), rüzgar türbini (WT), yakıt gibi çeşitli dağıtılmış yenilenebilir enerji tabanlı jeneratörlerden oluşan mikro şebeke (MG) inovasyonuna olan ilgiyi artırdı. hücreler ve enerji depolama sistemleri. MG'lerin çok sayıda avantajı arasında artan güvenilirlik, daha düşük teknik kayıplar, daha düşük karbon emisyonları ve geliştirilmiş birleşik ısı ve güç verimliliği yer alır. Bununla birlikte, bir MG'yi çalıştırmak ve yönetmek, güç kalitesi, voltaj ve frekans değişiklikleri, kararlılık, güç yönetimi ve maliyet etkinliği ile ilgili sınırlamalar dahil olmak üzere bir dizi zorluk içerir. Bu yazıda, MG'nin performansı, PV ve WT kaynakları için farklı verimli maksimum güç noktası takibi (MPPT) kullanılarak iyileştirildi ve MG'nin dinamik tepkisi, lityum piller için enerji yönetim sistemi (EMS) kullanılarak geliştirildi. PV ve WT kaynakları, bir DC/DC boost dönüştürücü aracılığıyla MG'ye bağlanmıştır. PV sisteminin çıkış gücü artımlı iletkenlik (IC MPPT) ile artırılırken, WT değiştir ve gözlemle (P&O) yöntemiyle kontrol edilip iyileştirildi. Akü modülü, DC bara voltajını stabilize eden ve referansı (800 V) ile izlenmesini sağlayan çift yönlü bir DC/DC dönüştürücü üzerinden orantılı-integral (PI) yöntemine dayalı EMS tarafından kontrol edildi. Simülasyon sonuçları, önerilen MG'nin çıkış akımı THD ve DC bara voltajı regülasyonu açısından iyi bir verimliliğe sahip olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Concerns about the environment, the shortage of fossil fuels, and economic considerations have increased interest in microgrid  (MG) innovation, which consists of a variety of distributed renewable energy-based generators like solar photovoltaic (PV), wind turbine (WT), fuel cells, and energy storage systems. Numerous benefits of MGs include increased dependability, lower technical losses, lower carbon emissions, and improved combined heat and power efficiency. However, operating and managing a MG  involves a number of challenges, including limitations with power quality, voltage and frequency changes, stability, power management, and cost-effectiveness. In this paper, the MG's performance was improved using different efficient maximum power point tracking (MPPT) for the PV and WT  sources and the dynamic response of the MG was enhanced using energy management system (EMS) for lithium batteries. the PV and WT sources have been connected to the MG via a DC/DC boost converter. The output power of the PV system was increased by incremental conductance (IC MPPT) while the WT was controlled and improved by perturb and observe (P&O) method. The battery module was controlled by EMS based on proportional-integral (PI) method across a bidirectional DC/DC converter which is stabilized the DC bus voltage and makes it tracked with its reference (800 V).  the simulation results show that the suggested MG has good efficiency in terms of output current THD and DC bus voltage regulation.