SENKRON GENERATÖRLÜ FOTOVOLTAİK GÜÇ SİSTEMLERİNİN MODELLENMESİ

Abstract

Doğada bulunan enerji kaynaklarının hızla tükenmesi ve petrol, kömür gibi kendini yenileme durumu olmayan enerji kaynaklarının çevreye verdiği zararlardan dolayı, yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı kaçınılmaz bir hal almaktadır. Güneş enerjisi, günümüzde birçok alanda enerji sistemleri ile birlikte kullanılmaktadır. Güneş enerjisi sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan şebeke bağlantılı sistemlerdir. Bu sistemlerde elektrik kesintileri nedeniyle yaşanan inverter kayıpları önem arz etmektedir. Şebeke ile bağlantılı (aküsüz) fotovoltaik sistemlerde, şebekede oluşabilecek herhangi bir kesinti durumunda, güneş panelleri gün ışığı olduğu sürece sisteme enerji vermeye devam edecek ancak şebeke tarafı enerjisiz hatlarla (sea) sarılı bir ada (island) gibi davranacaktır. Bu duruma "adalanma (islanding)" denilmektedir. Bu çalışmada, enerji sürekliliğinin önemli olduğu sistemlerde, klasik inverterli sistemlerin alternatifi olabilecek fotovoltaik enerji tabanlı bir güç enerjisi üretim santralinin tasarımı ve modellenmesi yapılmıştır. Klasik inverterli bir fotovoltaik santralde şebeke tarafının enerjisiz kalma durumunda, geliştirilen sistem ile lokal olarak yükleri besleyebilecek bir sistem önerilmiştir. Bu amaçla; fotovoltaik panelden elde edilen gerilim ile bir DA motoru sürülmüş ve bu motorla senkron generatör tahrik edilerek sistemde enerji sürekliliği sağlanmıştır. Tasarlanan sistem farklı yük profilleri altında incelenerek elde edilen sonuçların güvenirliği ispatlanmıştır, 1 MW'lık bir güneş santralinde meydana gelen kesintiler sonucunda ortaya çıkan kaybın bu sistem ile ne kadar tolere edilebileceği incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik Sistem, Senkron Generatör, MATLAB/Simulink

Due to rapid consumption of energy source in nature, and the self-non-renewal sources such as patrol, coal etc. that causes damaging to environment, using renewable energy source is getting inevitable position. Solar energy is used in many areas together with energy systems. The most common used solar energy system is grid-connected systems. The inverter losses due to power failures are important in these systems. In grid-connected photovoltaic systems (without batteries), the solar panels keep to give energy to the system as long as daylight is maintained in case of any possible interruption in network, but the network side behaves such an island wrapped in unsealed lines. This is called as "islanding". In this study, a power generation plant based on photovoltaic energy is modeled. In photovoltaic systems, providing energy even in transient regime and power continuity for unexpected situations is very important. The aim of this study is that supplying DC motor with voltage by obtaining from photovoltaic panel as well as providing the continuity of system with driving synchronous generator by DC motor. The reliability of the obtained results has proved by analyzing the designed system under different load profiles. It is investigated that how much losses can be tolerated using the proposed system for resulting losses due to interruptions in 1 MW solar plant. Keywords: Photovoltaic System, Synchronous Generator, MATLAB/Simulink