Fotovolkaik dizilerde kısmi gölge şartlarında yeni bir mppt yöntemi

Abstract

Bu projede Fotovoltaik (Photovoltaic-PV) diziler için, kısmi gölge şartlarında etkili bir şekilde çalışabilen yeni bir maksimum güç noktası izleyici (MPPT) yöntemi sunulmuştur. Bu yöntemde önce PV sistemin çıkışına bağlı bir kondansatörün şarj olmasıyla sistemin güç-gerilim (P-V) eğrisi elde edilmektedir. Ardından önerilen algoritma ile maksimum güç noktası (MPP) ve bu noktadaki gerilim değeri tespit edilmektedir. Dolayısıyla birden fazla MPP olsa bile algoritma gerçek MPP noktasını bulabilmektir. Bu gerilim, algoritma tarafından referans gerilim bilgisi olarak kullanılıp PV dizisini bu gerilimde çalıştırılmaktadır. Önerilen yöntem, oldukça etkin ve hızlı çalışabilmektedir. Kondansatörün milisaniyeler içindeki şarj süresinde gerçek MPP noktası bulunabilmektedir. Önerilen yöntem önce simülasyonlarla doğrulanmıştır. Simülasyonlarda altı adet PV panelden oluşan dizi üzerinde kısmi gölge durumları oluşturmak için, her bir panele farklı ışınım şiddetleri uygulanmış ve önerilen yöntemin gerçek MPP noktasını kolaylıkla bulduğu görülmüştür. Ayrıca kısmi gölge şartları, simülasyonun süreci içinde değiştirilerek sistemin dinamik cevabı gözlenmiştir. Sonuç olarak simülasyon ortamında tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Ardından, geliştirilen MPPT yönteminin geçerliliği, deneysel çalışmalarla gösterilmiştir. Bu deneyler, hem tek bir PV panel hem de üç adet seri panelden oluşan dizi üzerinde, tam ışıma ve farklı kısmi gölge durumları oluşturularak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, sunulan yöntemin geçerliliğini göstermektedir. Projede önerilen MPPT yöntemi Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) geliştirme kartı tarafından kontrol edilmektedir. FPGA geliştirme kartı sisteme esneklik kazandırmakta ve hızlı sistem prototipi geliştirme avantajı sağlamaktadır. Ayrıca sistemin donanımsal olarak gerçekleştirilmesi ve FPGA geliştirme kartının yüksek frekansta çalışma özelliği sayesinde sistem gerçek zamanlı olarak çalıştırılabilmektedir. Önerilen yöntemin avantajları ve daha önce uygulanmamış olması literatüre katkı sağlayacaktır. Ayrıca sistemin, bütün çevresel şartlarda hızlı ve doğru bir şekilde tepki vermesinden ve karmaşık bir donanım gerektirmemesinden dolayı ticari bir değer kazanacağı da düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik Diziler, Maksimum Güç Noktası, Maksimum Güç Noktası İzleyicisi, Kısmi Gölge Şartları.