Yazar "Aslankaya, Emrullah" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Şebeke bağlantılı bir FV sistemde sayısal filtre yöntemlerinin güç analizi üzerine etkilerinin gerçek zamanlı olarak araştırılması
    (Bursa Teknik Üniversitesi, 2023) Aslankaya, Emrullah; Bayrak, Gökay
    Şebeke bağlantılı FV sistemlerde güç kalitesinin iyileştirilmesi için başta inverter ve dönüştürücü devrelerin kontrol yapıları olmak üzere, referans akım ve gerilim değerlerinin yüksek doğrulukla ölçülmesi gerekmektedir. Dönüştürücü devrelerin kontrol yapılarındaki güç analizinin yüksek doğrulukta olması, FV sistemin aktif güç, reaktif güç ve faz açısı gibi diğer elektriksel parametrelerinin de hatasız olarak hesaplanmasına ve dolayısıyla sistemin güç kalitesinin artmasına neden olacaktır. FV inverter çıkışındaki gerilim ve akım sinyallerini doğru bir şekilde ölçmek ve diğer elektriksel parametreleri elde etmek için literatürde genellikle güç analizi bloğundan faydalanılmaktadır. Bunu yanı sıra, analog filtreler şebeke tarafındaki harmonikleri azaltmak için pratik bir çözüm olmasına rağmen, inverter ve dönüştürücülerden kaynaklanan güç kayıplarına ek kayıplar getirmekte ve sistemde ancak donanımsal olarak bir değişklik yapılabilmektedir. Sayısal filtrelerin tasarımlarında, filtrede yapılacak olan değişiklikler analog filtrelerde olduğu gibi donanımsal değil, yazılımsal olarak parametrelerin kolayca değiştirilmesi ile yapılabilmektedir. Bu nedenle, özellikle FV sistemlerde güç analizi ve hesabının yüksek doğrulukla yapılarak güç kalitesinin iyileştirilmesi için yazılım tabanlı sayısal filtrelerin bu alanda kullanılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, FV sistemlerde güç analizinin yüksek doğrulukla yapılabilmesi için, literatürdeki mevcut güç analizi bloğu yerine, elektriksel sinyallerdeki bozulmaları en aza indirerek güç hesabına katkı sağlamak amacıyla sayısal filtreler kullanılmıştır. LabVIEW ortamında hem simülasyon hem de gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilen farklı tipteki sayısal filtrelerin güç analizi ve hesabı üzerindeki etkileri araştırılmış, en yüksek doğruluğa sahip sayısal filtre tipi belirlenerek, geliştirilen bu yapı şebeke bağlantılı bir FV sisteme entegre edilmiştir. Tezin simülasyon bölümünde, LabVIEW ortamında FV sistem inverter çıkışını temsil eden 50 Hz'lik saf bir sinüs işareti beyaz gürültü ile bozulmuş ve oluşan harmonikli sinyale sırasıyla, 8. dereceden band geçiren Butterworth, Bessel, Eliptik IIR ve LMS algoritma sayısal filtreleri uygulanmıştır. Simülasyonda tüm filtreler gürültü temizlemede başarılı olmasına karşın, Butterworth ve Bessel filtresi gürültü temizlemede diğer filtrelere göre daha başarılı olmuştur. Tezin son aşamasında ise önerilen yaklaşım Bursa Teknik Üniversitesi bünyesinde bulunan Yenilenebilir Enerji ve Akıllı Şebekeler Laboratuvarı'nda deneysel olarak ta gerçekleştirilmiştir. Güneş panellerine bağlı olan 1200 Wp toplam güce sahip şebeke bağlantılı inverter çıkışından gerçek zamanlı olarak alınan akım-gerilim sinyalleri veri toplama kartına aktarılarak, gerçek zamanlı olarak LabVIEW ortamında gerçekleştirilen yazılım ile sayısal filtrelerin güç analizi üzerine etkileri araştırılmıştır. LabVIEW ortamında 8. dereceden band geçiren Butterworth, Bessel ve Eliptik IIR sayısal filtreleri yazılımsal olarak geliştirilmiş olup, laboratuvarda bulunan şebeke bağlantılı FV sistemin inverter çıkışındaki akım ve gerilim sinyallerine uygulanarak, sistemdeki akım, gerilim, aktif güç, reaktif güç, görünür güç ve güç faktörü değerleri gerçek zamanlı olarak ölçülmüştür. Ölçülen değerler güç analizörü ile de doğrulanmış olup, Butterworth ve Bessel sayısal filtrelerinin gerçek ölçümlere çok yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Tezde önerilen yöntem ile şebeke bağlantılı bir FV sistemde güç analizi bloğundaki geleneksel hesaplamalar yerine, sayısal filtreler ile güçlendirilmiş ve yüksek doğruluğa sahip gerçek zamanlı bir yaklaşım gerçekleştirilmiştir. Güç analizindeki akım, gerilim, faz farkı ve güç sinyallerindeki gürültüleri önleyerek yüksek doğrulukla güç analizine imkan sağlayan bu yöntem sayesinde, özellikle şebeke bağlantılı FV sistemlerin inverter ve dönüştürücü devrelerindeki kontrol yapılarının çok daha kararlı bir şekilde çalışmasına imkan sağlanmaktadır. Böylece analog filtrelerin harmonikleri bastırmasına destek olarak, güç kalitesinin iyileştirilmesine katkıda bulunan bir yapı ortaya konulmuştur. Tez çalışmasında gerçekleştirilen yapının sadece güç sistemi için değil, aynı zamanda güç elektroniği ve motor sürücü tarafında da uygulanabilir olması, histeresiz kontrol, d-q dönüşüm vb. birçok kontrol yapısının kararlılığının artırılması bakımından uygulamada farklı alanlar için de geliştirilebilir bir yapı sunmaktadır.