1 kw tek fazlı şebeke bağlantılı evirici tasarımı ve uygulaması

Günümüz şartlarında yenilenebilir enerji kaynakları ve bu kaynakların kullanımını mümkün kılan güç kaynaklarının pazardaki önemi giderek artmaktadır.Yenilenebilir kaynaklar kullanılarak üretilen enerjinin üretim anında ihtiyaç fazlası olan kısmı, daha sonra kullanılmak üzere depolanmakta yada üretim anında enerji ihtiyacı olan kullanıcılara satılmaktadır. Enerji depolamanın pahalı ve düşük verimli bir işlem olması sebebi ile, üretim anında ihtiyaç fazlası olan enerjinin uygun güç çevrim yöntemleri kullanılarak enterkonnekte şebekeye aktarılması daha verimli bir yöntem olarak görülmektedir. Bu tez çalışmasında şebekeye enerji aktarılmasında kullanılan ve Şebeke Bağlantılı Evirici olarak bilinen yüksek verimli bir güç kaynağının tasarımı ve uygulaması yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı, Fotovoltaik panellerden elde edilen düşük gerilimli doğru akım elektrik enerjisini yüksek voltajlı alternatif akıma dönüştürmek, üretilen alternatif akımın genliği ve fazını şebekeye aktarılan güç, düşük doğru akım ve tepkisel güç ihtiva edecek şekilde kontrol etmektir. Bu amaca ulaşmak için fotovoltaik panellerden sağlanan düşük voltajlı doğru akım, Z-Kaynak olarak bilinen yükselten çevirici ile uygun doğru akım bara gerilimine yükseltilmektedir. Doğru akım bara geriliminin kontrolü için gerekli doğru akım analizi ve gerekli transfer fonksiyonları Ortalama Eşdeğer Devre yöntemine göre bulunmuş ve doğru akım bara gerilimi Alan-Oransal kontrol yöntemi ile belirlenen değerde dengelenmiştir. Dengelenmiş doğru akım bara gerilimi Tam Köprü Evirici vasıtası ile alternatif akıma dönüştürülmüştür. Şebeke akımının kontrolü için gerekli şebeke voltajı genlik ve faz bilgileri geciktirme tabanlı, örnek eşzamanlı eksen takımı yöntemine göre çalışan faz kilitlemeli çevrim devresinin mikrodenetleyicide sayısal olarak uygulanması ile elde edilmiştir. Şebeke akımı, örnek eşzamanlı eksen takımı (D-Q) yöntemi ile kontrol edilmiştir. Şebeke akımının D ve Q eksenleri Park dönüşümü kullanılarak hesaplanmış ve bu eksenlerin genlikleri her biri için birer Alan-Oransal denetleyici kullanılarak dengelenmiştir. Denetleyici çıkışları ters Park dönüşümü kullanılarak Döner Eksen bileşenlerine dönüştürülmüş ve Tam köprü evirici devresinin kontrol sinyali elde edilmiştir. Tez çalışması kapsamında Şebeke Bağlantılı Evirici bölümlerinin benzetim, simülasyon ve uygulama örneğinin tasarım ve uygulaması bulunmaktadır. Önerilen tasarımın uygulanabilir olduğu deneysel çalışma sonuçları ile doğrulanmıştır.