Pmsg tabanlı rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin tasarımı, simülasyonu ve deneysel uygulaması

Son yıllarda rüzgar enerjisinin kurulu gücünün artması yenilenebilir enerji kaynakları arasında payını arttırmıştır. Ayrıca güç elektroniği tabanlı güç dönüştürücülerinin gelişmesiyle rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin yenilenebilir enerji sistemlerine entegrasyonu hızlanmıştır. Çok seviyeli invertörlerde seviye sayısının artmasına bağlı olarak çıkış gerilim harmoniği düşmekte, ayrıca düşük anahtarlama frekansında ve yüksek verimde çalışabilmektedirler. Bu çalışmada PMSG tabanlı rüzgar enerjisi dönüşüm sistemleri için beş ve yedi seviyeli PUC tipi çok seviyeli bir invertör önerilmiştir. Önerilen bu PUC tipi çok seviyeli invertör, diğer çok seviyeli invertörlere kıyasla daha fazla avantajları sahiptir. Tasarlanan PMSG tabanlı değişken hızlı rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi, üç-fazlı PMSG, üç-fazlı diyot doğrultucu, DC-DC yükseltici dönüştürücü, PUC tipi çok seviyeli invertör ve yük olmak üzere beş ana bileşenden oluşmaktadır. Önerilen PUC tipi çok seviyeli invertör, PMSG tabanlı değişken hızlı rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi tasarlanmış ve benzetim çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca, önerilen sistemin tasarımı ve deneysel uygulaması laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar ortamında PUC7 ve PUC5 tipi çok seviyeli invertörlerin giriş gerilimi 45 V olarak belirlenmiştir. Ayrıca iki farklı yük kullanılarak hem beş hem yedi seviye için deney düzeneği hazırlanmıştır. Farklı durumlardan elde edilen değerler analiz edilip sonuçlar elektriksel açıdan karşılaştırılmıştır.