Kısmi Gölgelenme Etkilerini Modelleyebilen Bir PV Emülatör Tasarımı

Authors : Said Mahmut ÇINAR, Burak ARSEVEN

Pages : 982-997

Doi:10.21597/jist.779353

View : 50 | Download : 23

Publication Date : 2021-06-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Güneş ışınımından elektrik enerjisi üretmekte kullanılan güneş (photovoltaic-PV) panellerinin çıkış karakteristikleri ışınım, sıcaklık, gölgelenme ve panel yüzeyinin temizliği gibi pek çok parametreden etkilenmektedir. Bu parametrelerden ışınım, sıcaklık ve gölgelenme çevresel şartlara bağlıdır ve PV paneli içeren sistemlerin testi söz konusu olduğunda aynı çevresel şartların tekrar elde edilmesi mümkün olmamaktadır. PV paneli emülatörleri belirli bir zaman dilimini kapsayan ışınım, sıcaklık ve gölgelenme veri setlerini kullanarak o zaman dilimindeki çevresel şartların oluşturulmasını ve böylece PV paneli sistemindeki testlerin aynı çevresel koşullarda tekrar edilmesini sağlayabilir. Bu çalışmada kısmi gölgelenme etkilerini modelleyebilen bir PV paneli emülatörü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Söz konusu PV emülatörü, her biri yirmi hücreden oluşan ve atlama diyotları ile köprülenmiş hücre gruplarını temsil eden üç düşüren DC/DC dönüştürücüye, 250 W çıkış gücüne ve 32−bit mikro-denetleyici kontrol kartına sahiptir. Tasarlanan PV emülatörü iki farklı ışınım ve modül sıcaklığı senaryosuyla test edilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, MATLAB/Simulink ortamında alınan simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Son olarak istatistiki analizlerle deneysel ve simülasyon sonuçlarının oldukça yüksek oranda örtüştükleri saptanmıştır. Performansı oldukça yüksek çıkan emülatör sayesinde herhangi bir saha, çatı ve cepheye kurulabilecek PV sistemlerinin tekno-ekonomik fizibilite analizi rahatlıkla yapılabilecektir.
Keywords : PV emülatörü, PV paneli, Kısmi gölgelenme, ARM mikro denetleyici, Yapay sinir ağları

ORIGINAL ARTICLE URL