Fotovoltaik enerji sistemlerinde sezgisel algoritma tabanlı maksimum güç noktası takip sistemi geliştirilmesi

Abstract

Fotovoltaik Sistemler, güneşten gelen sınırsız ışın kaynağı nedeniyle yenilenebilir enerji üretimi içinde önemli bir konuma sahiptir. Fotovoltaik sistemlerin verimini düşüren en önemli sorunlardan biri panellerde oluşan gölgelenme durumudur. Gölgelenmeden dolayı panellerin Maksimum Güç Noktası Takibi güç eğrisinde birden fazla tepe meydana gelmesinden dolayı zorlaşır. Bu çalışmada klasik yöntemlerden P&O algoritması ve sezgisel yöntemlerden Parçacık Sürüsü Optimizasyonu algoritmaları sabit ışınım, değişken ışınım ve kısmi gölgeleme şartları altında karşılaştırılmış ve analiz edilmiştir. Çalışmada özellikle kısmi gölgelenme için röle anahtarlama ile elektriksel yer değiştirme düzeneğinin olmadığı durumda sadece klasik P&O ve sezgisel PSO algoritmalarının yazılımsal olarak geliştirerek sistemden maksimum güç elde edilip edilmediğine bakılmıştır. Sabit ışınım için üç, değişken ışınım için üç ve kısmi gölgelenme için altı farklı durum incelenmiştir. Gerek klasik P&O ve gerekse sezgisel PSO algoritması ile yapılan MPPT’nin yazılımsal olarak geliştirilmesi ile röle anahtarlamalı elektriksel yerdeğiştirmeye gerek kalmaksızın kısmi gölgelenme durumlarında da maksimum güç elde edilebileceği görülmüştür.

Photovoltaic Systems have an important position in renewable energy generation due to the unlimited source of radiation from the sun. One of the most important problems that reduce the efficiency of photovoltaic systems is the shading that occurs in the panels. Panels' Maximum Power Point Tracking due to ghosting becomes difficult due to multiple peaks in the power curve. In this study, P&O algorithm from classical methods and Particle Swarm Optimization algorithms from heuristic methods were compared and analyzed under constant irradiance, variable irradiance and partial shading conditions. In the study, it was investigated whether the maximum power was obtained from the system by software development of only classical P&O and heuristic PSO algorithms, especially in the absence of electrical displacement mechanism with relay switching for partial shadowing. Three different cases for constant irradiance, three for variable irradiance and six for partial shading were investigated. It has been observed that with the software development of MPPT made with both classical P&O and heuristic PSO algorithms, maximum power can be obtained in partial shadowing situations without the need for relay-switched electrical displacement.