Hibrid güç sistemleri için değişken seviyeli evirici tasarımı ve performans değerlendirmesi
Design and test a variable level inverter for hybrid energy system
Yazar: TEVFİK GÜLERSOY
Danışman: YRD. DOÇ. MUSTAFA ENGİN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Enerji = Energy

Özet:
Bu tez çalışmasında, mikrodenetleyici tabanlı SPWM modüleli, şebeke bağlantılı tek fazlı bir evirici tasarımı anlatılmaktadır. Evirici çıkışında istenen genlik ve frekansta bir alternatif akım üretilmektedir. Günümüzde eviriciler, güç kaynaklarının en önemli mekanizması konumundadırlar. Bir hibrid yenilenebilir enerji sistemi, DC gerilim elde edilmesinde kullanılmaktadır. Hibrid enerji sisteminde güç, rüzgar türbini ve fotovoltaik panellerden sağlanmaktadır. Hibrid enerji sistemi Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi kampüs alanında kurulu bulunmaktadır. Sistem, bir rüzgar türbini, fotovoltaik panel, şarj regülatörü, bir sürücü ünite, tam köprü evirici devresi, ve çıkış filtresinden oluşmaktadır. Girişteki güç devresi, bataryalar için +48V dc gerilim sağlamaktadır. Bataryalar bu 48V DC gerilim ile evirici devresini sürmektedir. Evirici devre, bu dc gerilimi 220V ve 50Hz şebeke gerilimine çevirmektedir. Evirici devresi, SPWM modülasyon tekniği ile çalışmaktadır. Bu SPWM sinyalleri, bir optokuplör ve kapı sürücü devre yardımı ile, evirici devresine uygulanmaktadır. Evirici çıkışları filtre edilmiştir. Evirici tasarımında, Microchip firmasının, DSP tabanlı dsPIC32MX795F512L mikrodenetleyicisi kullanılmıştır. Tüm sistem, Matlab Simulink programı ile simule edilmiştir. Simülasyon sonuçları ve deneysel sonuçlar sunulmuştur.

Abstract:
This thesis presents the design and implementation of a single-phase grid-connected Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) microcontroller based inverter. It produces an ac output voltage of desired magnitude and frequency. Nowadays,  the inverters are important at the main power supply. A hybrid renewable energy system is used to provide the DC bus voltage. The electricity is provided by two production systems; a wind turbine and PV array. This system is called as hybrid energy system. The hybrid energy system has been established in Ege University Solar Energy Institute campus area. The system contains a wind turbine, photovoltaic array, a charge regulator, a driver unit, a full-bridge inverter unit, an output filter, a control unit and dsPIC based microcontroller unit. The input power stage provides +48 V DC bias voltage to the battery charger. Battery charger regulator continuosly supplies 48 V DC bias voltage to the inverter circuit. The inverter circuit is continously converted 48V DC voltage to 220V AC at a frequency of 50 Hz. The inverter system is operated with Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) technique. The SPWM signals are applied to the inverter circuit through opto coupler and gate driver unit. The inverter system has filtered output. The DSP based a microcontroller of Microchip dsPIC32MX795F512L is used for the implementation of inverter. The Matlab Simulink software is used to create all of the system simulation. In this thesis analysis, simulation and experimental results were also presented.