Tek fazlı şebekeden bağımsız Heric eviricili fotovoltaik sistemin farklı denetleyicilerle tasarımı

Abstract

Elektrik enerjisine ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Artan bu ihtiyacı karşılayabilmek için yenilenebilir enerji kaynakları önemli yer edinmiştir. Bu enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisi ülkemizin gelecek yıllarda enerji ihtiyacının önemli bir kısmını karşılaması için devlet tarafından teşvik edilmektedir. Güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde fotovoltaik panellere ihtiyaç duyulmaktadır. Fotovoltaik panellerden alınan bu enerji kullanılabilir hale gelmesi için güç elektroniği devreleri kullanılmaktadır. Güneş enerji güç devreleri genellikle doğrultucu, evirici ve filtrelerden oluşmaktadır. Eviriciler doğru gerilim kaynağından alternatif akım yükleri beslemek için kullanılmakta olup bu eviricilerin transformatör içerip içermemesine göre sınıflandırılmaktadır. Transformatör, eviricinin verimini düşürmesi, maliyetini artırması ve boyut olarak büyütmesi gibi olumsuz özellikleri sebebiyle son yıllarda sistemin verimini artırmak için transformatörsüz evirici yapıları kullanılmaktadır. Güç elektroniği devrelerinin şebekeye ya da yüke bağlanması durumunda sisteme harmonikler aktarmasından dolayı devrelerin denetimi ve tasarımı önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında fotovoltaik panel beslemeli, artıran çeviricili ve transformatörsüz HERIC eviricili güç elektronik devresinin tasarımı ve PID, kesir dereceli PID ve bulanık mantık gibi denetleyicilerle denetimi yapılmıştır. Denetleyicilerin sistem performansları belirlenmiş ve harmonik analizleri yapılmıştır. The need for electricity is increasing day by day. Renewable energy resources have taken an important place in order to meet this growing need. Solar energy, one of these energy sources, is being encouraged by the government to help our country meet a significant portion of its energy needs in the coming years. The conversion of solar energy into electrical energy is needed to photovoltaic panel. Power electronic circuits are designed to become the energy obtained from the photovoltaic panels used. Solar energy power circuits usually consist of inverters, inverters and filters. Inverters are used to meet the demands of alternating current loads and are classified according to whether they contain transformers or not. Transformerless inverter structures have been used in recent years to contribute to the efficiency of the system due to its negative characteristics such as reducing the efficiency of the transformer inverter, increasing its cost and increasing its size. In the case of power electronic circuits connected to the grid or load, the control and design of the circuits is important because of the harmonics transferred to the system. In this thesis study, the design of the power electronic unit with photovoltaic panel feeder, boost converter and HERIC inverter is controlled by controllers such as PID, fractional order PID and fuzzy logic. The system performances of the controllers are determined and harmonic analysis is performed