Şebeke Bağlantısız FV-YP Birleşik Sistemleri İçin Anahtarlamalı Bir Güç ve Gerilim Düzenleyici


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Göksu Görel

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İSMAİL HAKKI ALTAŞ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Son yıllarda teknoloji ve buna bağlı elektrikli cihazların artması, enerji ihtiyacındaki artış ve sınırlı miktarlarda konvansiyonel enerji kaynaklarının tükeneceği endişesi insanoğlunu farklı ve yeni kaynakları bulmaya doğru itmiştir. Mevcut kaynakların doğa ve insanlara verdiği zararların azaltılmasına yönelik çalışmalar, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilginin daha da fazla artmasına yol açmıştır. Bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynaklarından önemli ikisi olan Güneş ve Hidrojen enerjisi ele alınmıştır. Fotovoltaik Güneş Enerji Sistemleri ve Güneş Pilleri günümüzdeki enerji ihtiyacını önemli ölçüde azaltmaya aday bir yenilenebilir enerji sistemidir. Elektrik üretimi için hammadde ihtiyacının olmaması, doğa ve insanlık için fosil yakıtları gibi zararlı ve çevreyi kirletici etkilerinin olmayışı fotovoltaik güneş pillerinin popülerliğini arttırmış ve araştırmacılar için ilgi odağı haline getirmiştir. Fakat iklim ve hava şartlarına bağlı olarak elde edilen enerjinin değişkenlik göstermesi ve tüketiciler tarafından doğrusal olmayan yükler kullanılması nedeniyle yüklere gücün iletimi ve enerjinin dağıtımı esnasında gerilim dalgalanmaları oluşmakta ve düzensiz güç sağlanması yükleri olumsuz etkilemektedir. Fotovoltaik Güneş Enerji Sistemlerinin yanında, Hidrojen Enerjisi ve Yakıt Pillerinin mevcut çevre sorunlarını çözerek enerji ihtiyacına çözüm oluşturacağı düşünülmektedir. Yakıt pilleri sessiz ve daha verimli çalışmakta olup doğa ve insanlar için zararlı atık üretmezler. Bu sistemler yakıt olarak yeryüzünde birçok bileşiğin yapısında var olan hidrojen maddesini kullanmaktadır. Bu tezde yakıt pilleri ile güneş pillerinin yapısı incelenmiş ve bu teknolojileri beraber kullanarak birleşik yenilenebilir güç üretim sistemi olarak uygulanabilirliği araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar kapsamında bahsedilen gerilim dalgalanmalarına bağlı olarak ortaya çıkan güç iletimi ve gerilim kararlılığı problemlerini gidermek için bir Anahtarlamalı Güç Filtresi (AGF) önerilmiştir. Oluşturulan AGF?nin yanında, filtreleme kontrol işleminde kullanılan yeni hibrid dinamik üç çevrimli hata toplamına bağlı bir denetleyici yapısı meydana getirilmiştir. Dinamik hata sinyali, güç kalitesindeki bozulmalar ve gerilim dalgalanmaları için Bulanık Mantık (BM) Denetleyici kullanılarak en aza indirilmiştir. Bulanık mantık denetleyici ile elde edilen sonuçlar klasik PI denetleyici ile elde edilen değerle ile kıyaslanarak doğrulanmıştır. Ayrıca önerilen AGF, klasik Esnek Alternatif Akım İletim sistemleri (FACTS) olan Statik Kompanzatör (STATCOM) ve Tristör Kontrollü Seri Kondansatör (TCSC) ile karşılaştırılmıştır. Oluşturulan AGF, STATCOM, TCSC sistemleri ile PI ve BM denetleyicileri MATLAB/SİMULİNK Simpower ortamında modellenerek benzetimler yapılmış ve performansları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.