Fotovoltaik uygulamalar için model tabanlı hibrit bir MPPT yönteminin geliştirilmesi

Elektrikli araçların da gittikçe yaygınlaşmasıyla elektrik enerjisi tüketiminde önümüzdeki yıllarda sürekli bir artış beklenmektedir. Ülkemizde elektrik enerjisi üretiminde rezervleri kısıtlı olan fosil yakıtlar büyük bir oranda kullanılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları fosil yakıtlar kullanılmadan enerji ürettikleri için günümüzde cazip hale gelmiştir. Fotovoltaik (PV) hücrelerin ışınım, sıcaklık ve diğer çevresel etkilere bağlı olarak üretebileceği maksimum güç miktarı değişmekte, bu etkenlere bağlı olarak farklı çalışma karakteristikleri ortaya çıkmaktadır. Bu karakteristiklerin belirlenebilmesi için hücrelerin eşdeğer devre modellerinin oluşturulması gerekir. Bu tez çalışmasında, PV panel olarak 1Soltech 1STH-215-P modeli seçilmiştir ve tek diyot modeli yardımıyla PV hücrenin Matlab/Simulink'te modeli oluşturulmuştur. Hazır PV model ve matematiksel model yardımıyla oluşturulan PV modele ait I-V ve P-V eğrileri karşılaştırılmış ve maksimum güç noktaları (MPP) model kullanılarak belirlenmiştir. Panelin fiziksel yıpranması, toz, kir gibi dış etkenler nedeniyle eşdeğer devre parametreleri değişikliğe uğrayabildiğinden, model kullanılarak hesaplanan MPP değeri zamanla değişebilmektedir. Önerilen yöntemde, maksimum güç noktasına erişimde model tabanlı maksimum güç noktası izleme (MPPT) algoritması kullanılmış, ideal olmayan durumda MPP hesabında ortaya çıkacak değişimler dikkate alınarak MPP yakınında değiştir ve gözle (P&O) algoritmasına geçiş yapılmıştır. Matlab/Simulink simülasyon ortamında yapılan bu çalışmayla, eşdeğer devre parametreleri elde edilerek gerçekleştirilen model tabanlı MPPT algoritmasının kullanıldığı hibrit yöntem ile geleneksel P&O algoritmasının MPP'ye yakınsama süreleri, MPP çevresinde ortaya çıkan salınımlar karşılaştırılmış ve önerilen model tabanlı hibrit algoritmanın, geleneksel algoritmaya göre avantajları gözlemlenmiştir.