RÜZGAR TÜRBİNİ VE GÜNEŞ PİLİNDEN OLUŞAN BİR GÜÇ ÜRETİM SİSTEMİNİN TASARIMI VE KONTROLÜ

Abstract

Bu çalışmada, güneş pili ve rüzgar türbininden oluşan bir güç sisteminin prototipi tasarlanarak gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen sistemde; güneş enerjisinin yeterli olduğu zamanlarda yükün güç ihtiyacı fotovoltaik panelden karşılanmaktadır. Güneş enerjisinin yetersiz olduğu durumda ise, yükün enerji ihtiyacı bir rüzgar türbini tarafından beslenen akü vasıtasıyla giderilmektedir. Rüzgar türbini ve fotovoltaik panelden yeterli gücün sağlanamaması ya da kaynakların yeterli enerjiyi sağlamasına rağmen sistemde kullanılan inverterden herhangi bir sebeple çıkış gerilimi elde edilememesi durumunda ise yükün enerji ihtiyacı şebekeden karşılanmaktadır. Fotovoltaik panele, aküye ve yüke ilişkin akım ve gerilim değerleri ölçüm kartları vasıtasıyla anlık olarak ölçülmektedir. Gerçekleştirilen sistemin güç yönetimi fotovoltaik panel geriliminin, akü geriliminin ve inverter çıkış geriliminin ölçülmesi ve ölçülen gerilim değerlerinin Arduino mikro denetleyici tabanlı kontrol sistemi tarafından değerlendirilmesi esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Yükü besleyecek kaynağın seçimi röleler ile sağlanmıştır. Ayrıca Matlab-Simulink'te tasarlanan sisteme ilişkin bir benzetim çalışması yapılmış ve elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak sistemin analizi yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Rüzgar enerjisi, Güneş Enerjisi, Hibrit Güç Üretim Sistemi, Güç Akışı, Modelleme ve Benzetim.In this thesis, a prototype of a power system that contains solar cell and wind turbine was designed and implemented. As long as solar energy is sufficient enough, the demand of load is transferred from photovoltaic panel in the implemented system. Unless solar energy is not satisfied, the demand of load is supplied by a battery fed by wind turbine. In case the power supplied by wind turbine and photovoltaic panel do not meet the demand or an output voltage of inverter is not obtained even though the sources supply enough energy, the required energy is provided from the grid. Current and voltage values run on photovoltaic panel, battery and load are measured by measurement boards. Power management of hybrid system was basically carried out by measuring battery voltage and inverter's output voltage and evaluation of those values on Arduino that consists of both a physical programmable circuit board and IDE. Selection of the power supply that provides energy for the load is done by relays. Additionally, a simulation related to the designed system was created on Matlab-Simulink. An analysis of the system was made by comparing simulation results with experimental results. Keywords: Wind Energy, Solar Energy, Hybrid Power Production System, Power Flow, Modeling and Simulation