Kalıcı mıknatıslı senkron generatörlü rüzgar türbinlerinin aşırı öğrenme makine tabanlı kontrolü

Bu tez çalışmasında kalıcı mıknatıslı senkron generatörlü bir rüzgar türbininin tam ölçekli kontrolünü gerçekleştirebilecek aşırı öğrenme makinesi tabanlı bir kontrolör tasarlanmıştır. Bir akıllı kontrolörün tasarlanabilmesi için öncelikle kararlı çalışan ve parametrelerinin uygun bir şekilde seçildiği sistemin modellemesi yapılmalıdır. Bu amaçla, temel alınacak sistemin matematiksel modeli ile rüzgar türbinleri ve generatörlere ilişkin bilgiler Bölüm 2 boyunca verilmiştir. Bölüm 3'de sırt-sırta evirici, maksimum güç noktası izleme, faz kilitlemeli döngü, LCL filtre ve transformatör gibi sistemin temelini oluşturan ekipmanlar matematiksel olarak incelenmiş ve modellemeleri gerçekleştirilmiştir. Ek olarak optimal kontrolör tasarımı, darbe genlik modülasyonu, yapay zeka ve aşırı öğrenme makinesi gibi konulara değinilmiş matematiksel altyapıları gösterilmiştir. Bölüm 4'de rüzgar türbininde kontrol sisteminin tasarımı için gerekli aşamalardan bahsedilmiştir. Bu bölümde maksimum güç noktası denkleminin elde edilmesi, LCL filtrenin tasarımı, transfer fonksiyonunun bulunması konuları incelenmiştir. Ardından elde edilen transfer fonksiyonları kullanılarak optimal modülüs ve optimal simetri kriterlerine dayalı PI kontrolör tasarımı gerçekleştirilmiştir. Temel model elde edildikten sonra aşırı öğrenme makinesi adı verilen tek gizli katmanlı yapay sinir ağı kullanılarak yeni bir kontrolör tasarlanmıştır. Kontrolör olarak eğitilen ağın performansını inceleyebilmek için hem hata performansı hem de hız testleri gösterilmiştir. Bölüm 5'de tasarlanan rüzgar türbini sistemi için benzetim sonuçları; generatör tarafında rüzgar türbininin hızı, momenti, maksimum güç noktası izleme, d-q eksen akımları vb. grafikler ile sunulmuştur. Ayrıca şebeke tarafında DA bara gerilimi, d-q eksen akımları, LCL filtre gerilimi ve akımları gibi grafikler de verilmiştir. Geliştirilen aşırı öğrenme makinesi tabanlı kontrolörün sonuçları gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar tartışılmıştır.