Maksimum güç nokta izleyici için kullanılan artan iletkenlik algoritmasının FPGA-tabanlı kosimülasyonu

Fosil yakıtların yakın gelecekte tükeneceği öngörüsüyle, son yıllarda yenilenebilir enerji kaynakların kullanımına yönelim hızla artmaktadır. Bu kaynaklardan en önemlisi dünyamızı aydınlatan ve ısıtan güneştir. Güneş ışığından Fotovoltaik paneller (FV) kullanılarak elektrik enerjisi üretmek mümkündür. Günümüzde FV panellerin verimi çok yüksek değildir. Bununla birlikte güneş ışığının geliş açısı ile çevresel ve atmosferik koşullara bağlı olarak güneş ışığının şiddeti değişmektedir. Bunlar dikkate alınarak güneş ışığından maksimum verim elde etmek için maksimum güç noktası algoritmaları kullanılmaktadır. Artan iletkenlik algoritması FV panelin ürettiği akım ve gerilimin ardışıl değerlerinin farkına göre akım ve gerilim çalışma noktasını maksimum güç üretecek şekilde oluşturulan bir Maksimum Güç Noktası İzleyici algoritmasıdır. Bu algoritmanın en önemli özeliklerinden birisi de programlanmaya uygun olmasıdır. Dolayısıyla Digital Signal Processor (DSP) ve Field Programmable Gate Array (FPGA) gibi işlemcilerde bu algoritma çalıştırılabilmektedir. FPGA'nın en önemli özelliklerinden birisi algoritmanın donanımsal ve paralel olarak çalıştırılabilmesidir. Böylece hızı 100 MHz'ler seviyesinde olan bir FPGA günümüz bilgisayarlarından daha hızlı işlem yapabilmektedir. Dicle Üniversitesi arazisinde kurulan 250 kW'lık bir fotovoltaik santralin 10 kWatt'lık bir eviricinin atmosferik koşullarının değişkenlik gösterdiği bir güne ait 13.5 saatlik verileri 8 saniye olarak kaydedilmiştir. Bu verilerle birlikte Bu tezde artan iletkenlik algoritması MATLAB/Simulink benzetim programında Sistem Generator ile sağlanan Xilinx FPGA'larına özgü bloklarla oluşturulmuştur. Bu eviricinin şebekeye bağlı modelinde FPGA'da oluşturulan model simüle edilmiştir. Elde edilen simülasyon sonucu eviricinin Doğru Akım (DA) güç girişiyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca bu modelin BASYS3 FPGA deneme kartıyla kosimülasyonu yapılmıştır. Sonuç olarak simülasyon ve kosimülasyona ait verilerin tamamıyla aynı olduğu görülmüştür.