Fotovoltaik Sistemlerde Kullanılan Bir Fazlı Şebeke Bağlantılı Eviricilerde Aktif Güç Kontrolü

2. INTERNATIONAL PALANDOKEN SCIENTIFIC STUDIES CONGRESS, Erzurum, Türkiye, 24 - 25 Nisan 2021, cilt.2, ss.448-462

Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
Cilt numarası: 2
Basıldığı Şehir: Erzurum
Basıldığı Ülke: Türkiye
Sayfa Sayıları: ss.448-462
İstanbul Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Şebeke bağlantılı çatı üstü evirici uygulaması modellenmiş olup D-Q yöntemiyle aktif güç kontrolü gerçekleştirilmiştir. PV sistemden üretilen enerji akım kontrollü tek fazlı evirici vasıtasıyla şebekeye aktarılmakta ve bu güç evirici çıkış akımı kontrol edilerek ayarlanabilmektedir. Şebekeye verilen akımın temel frekans bileşeninin Toplam Harmonik Bozulma (THD) değeri çeşitli standartlarda belirtilen değerin altında olabilmesi için LCL tipi çıkış filtresi tasarımı yapılmıştır. Filtre tasarımında çıkış gücü, evirici anahtarlama frekansı, bara gerilimi göz önüne alınmıştır. Değişken güneş ışınım değerlerinde PV sisteminin optimum çalışma koşullarında olması için Değiştir ve Gözle (D&G) algoritmasını kullanan Maksimum Güç Noktası İzleyici (MPPT) yöntemi evirici kontrol sisteminde gerçeklenmiştir. Evirici kontrol sisteminde panel akımı, panel gerilimi ve evirici çıkış akımı geri besleme sinyallerini kullanılarak ve MPPT algoritmasının belirlediği güç değeri göz önüne alınarak evirici çıkış akımının referans değeri belirlenmektedir. Evirici çıkışında güç faktörü değerinin bir olması için(sıfır reaktif güç) D-Q dönüşümü sonrasında referans akımın Q bileşeni sıfır alınmıştır. Aktif gücün kontrol edilmesi için referans akımın D bileşeni kullanılmaktadır. Evirici çıkış akımının referans akımını takip etmesi PI kontrolü yardımıyla gerçeklenmektedir.

3kW gücünde bir fotovoltaik sistemin farklı çalışma durumlarındaki performansı Matlab/Simulink ortamında gerçeklenmiştir. Evirici güneşten gelen ışınım değişimine göre PV sistemin ürettiği maksimum gücü şebekeye aktarmaktadır. Eğer şebeke tarafından daha az güç şebekeye verilmesi talep edilmesi durumunda evirici kontrol sistemi bu yeni güç değerine uygun referans akımın değerini oluşturarak şebekeye istenen gücün verilmesi sağlanmaktadır. Standartlara uygun THD değerini elde edilmek için LCL filtre yapısı kullanılarak daha düşük endüktans ve kapasitans değerleri belirlenerek istenen THD değeri sağlanmaktadır.