Hibrit güç sistemlerinde maksimum güç noktası takibi için bulanık denetleyicinin optimizasyonu

Abstract

Tezde, fotovoltaik panel ile sabit mıknatıslı senkron generatör temelli rüzgar türbini kaynaklarından oluşan şebeke bağlantılı hibrit güç sisteminin modellenmesi çalışılmıştır. Hibrit enerji sisteminde, güneş ve rüzgar enerjisinin ortak bağlı olduğu DA bara gerilimini sabit tutmak için arttıran çeviricilerin kullanımı gerekmektedir. Bu çeviricilerin değişen güneş ışınımı, sıcaklık ve rüzgar hız değerleri için kontrollerinin yapılması büyük önem teşkil etmektedir. Bu amaçla değişik kontrol yöntemlerinin benzetimleri yapılarak en etkin benzetim yöntemi bulunmuştur. Değişen güneş ışınımı ve sıcaklık koşulları altında güneş enerjisi için bulanık mantık yöntemi ile artımsal iletkenlik metodu kullanılarak elde edilen benzetim sonuçları karşılaştırılmış, bulanık mantık tabanlı denetimin maksimum güç noktasını daha yüksek değerlerde izleyebildiği gözlenmiştir. Değişen rüzgar hızı koşulları altında rüzgar enerjisi için bulanık mantık yöntemi ile değiştir-gözle metodu kullanılarak elde edilen benzetim sonuçları karşılaştırılmış, bulanık mantık tabanlı denetimin daha yüksek değerlerde maksimum güç noktasını izleyebildiği gözlenmiştir. Rüzgar ve güneş enerji sistemlerinden oluşan hibrit sistem, ortak DA barada birleştirilmiş ve sistemin şebekeye bağlı olarak çalışabildiği görülmüştür. Bulanık mantık tabanlı MGNİ, hem güneş hem de rüzgar enerjisi için tasarlanan arttıran çevirici kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Şebeke bağlantılı hibrit system Matlab/Simulink programında modellenmiştir. Elde edilen benzetim sonuçları kullanılan denetim yönteminin geçerliliğini kanıtlamıştır. In this thesis, modeling of a grid-connected hybrid power system consisting of photovoltaic panel and permanent magnet synchronous generator based wind turbine sources has been studied. In the hybrid energy system, it is necessary to use the boost converter to keep DC bus voltage constant at which solar and the wind energy connected in common. It is great important to control these converters for varying solar radiation, temperature and wind speed values. For this purpose, several simulations have been done using different control methods to determine most effective one. Under the changing solar radiation and temperature conditions, the simulation results of the fuzzy logic and the incremental conductance methods for the solar energy system were compared. It was observed that the fuzzy logic-based controller could tracking the maximum power point more efficiently. Also, under the variable wind speed conditions, the simulation results of the fuzzy logic and perturb-observe methods for the wind energy system were compared, it was observed that the fuzzy logic based controller could tracking the maximum power point at higher values. The hybrid system which consists of a wind and a solar energy system has been connected on a common DC bus and it has been seen that the system to be able to work with the grid. The fuzzy logic based MPPT was implemented using a boost converter designed for both solar and wind energy. The grid-connected hybrid system is modeled in Matlab/Simulink. The simulation results prove the validity of the control method used in the system.