Bulanık mantık kontrollü otonom ve şebeke bağlantılı rüzgar-güneş hibrid güç sisteminin optimizasyonu ve Adnan Menderes Üniversitesi kampüs alanında uygulanması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2013
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışmasında, yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgâr ve güneşin kullanıldığı hibrid güç sistemi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Uygulaması yapılan hibrid güç sisteminde, 1,5 kW gücünde rüzgâr türbini, 150 Wp gücünde 2 adet fotovoltaik panel (PV), 2 adet 12 V 200 Ah jel akü kullanılmıştır. Çalışmanın amacı, oluşturulan hibrid sistemin hem otonom hem de şebeke bağlantılı çalışmasını sağlamaktır. Bu amaç doğrultusunda, şebeke enerjisi kesilse dahi sistem tarafından otonom yüklerin enerji devamlılığının sağlanması hedeflenmiştir. Bu işlem tek bir DA/AA dönüştürücü üzerinden yapılmıştır. Dolayısıyla tasarlanan DA/AA dönüştürücü hem akım kontrollü hem de gerilim kontrollü olarak çalışabilmektedir. Hibrid sistem tarafından üretilen enerji, öncelikle aküleri doldurmakta, aküler dolduktan sonra üretilen enerji şebekeye ya da yüklere aktarılmaktadır. Eğer hibrid sistem enerji üretmiyor ve aküler de boş ise, otonom yüklerin enerji devamlılığı ulusal şebekeden karşılanmaktadır. Bu amaca yönelik olarak, fotovoltaik panel ve rüzgâr türbininin çıkışları birer tane şarj regülatörüne bağlandıktan sonra, Doğru akım (DA) barasında birleştirilmiştir. Alternatif gerilim tarafında voltaj regülasyonunun sağlanabilmesi için, DA bara ile DA/AA dönüştürücü arasına bir DA/DA dönüştürücü bağlanmıştır. Ayrıca sistemin sürekli olarak takip edilip üretilen enerjinin en optimum şekilde akülere, şebekeye veya yüklere yönlendirilebilmesi için bir kontrol ünitesi tasarlanmıştır. Bu kontrol ünitesi PV çıkışını, rüzgâr türbini çıkışını, aküleri, şebeke gerilimini ve AA yükleri izleyerek sistemin belirlenen düzen içerisinde çalışmasını sağlamaktadır. Oluşturulan hibrid sistemde kullanılan DA/AA dönüştürücünün kontrolünde bulanık mantık denetleyici kullanılmıştır. Bulanık mantık denetleyici DA/AA dönüştürücüde kullanılan transistörlerin anahtarlama sinyallerini oluşturmaktadır. Ayrıca, hibrid sistemde kullanılan DA/DA dönüştürücü ve DA/AA dönüştürücünün MATLAB/Simulink modelleri oluşturularak hem PI hemde bulanık mantık kontrollü simülasyonları yapılmış, her iki kontrol işlemindeki farklılıklar tespit edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar kapsamında, toplam 300 W olan fotovoltaik panellerin kasım ve aralık aylarında 200-210 W, temmuz ve ağustos aylarında ise, yaklaşık olarak 260 W güç ürettikleri, nominal gücü 1500 W olan rüzgâr türbininin 100 W ile 1350 W arasında güç ürettiği görülmüştür. Hibrid sistem tarafından üretilen güç değerleri ile yük ve/veya şebekeye aktarılan güç değerleri karşılaştırıldığında, kullanılan DA/DA ve DA/AA dönüştürücü verimlerinin %93 ile %95 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Ayrıca tasarlanan kontrol ünitesinin, şebeke ve veya yüklere %7 ile %10 arasında daha fazla güç aktardığı belirlenmiştir. Sağlanan bu güç avantajı ile, sistemin amortisman süresinin % 10 oranında kısalacağı ön görülmüştür.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Rüzgâr türbini, fotovoltaik panel, yenilenebilir enerji, DA/DA Dönüştürücü, DA/AA Dönüştürücü, bulanık mantık denetleyici., Wind turbine, photovoltaic panel (PV), renewable energy, DA/DA converter, DA/AA inverter, fuzzy logic controller., Güneş Enerjisi A.B.D.
