Yenilenebilir enerji sistemlerinde harmonik analizi

Güç devrelerine bağlanan bazı elemanlar özelliklerine bağlı olarak sinüsoidal dalga şeklini bozar ve bu sebeple sapmalar oluşturabilmektedir. Tam sinüsoidalden sapma harmonik olarak ortaya çıkar. Harmoniğin ortaya çıkmasının başlıca sebebi elektrik ve manyetik devrelerde lineersizliktir. Kaliteli elektrik enerjisinden bahsedebilmek için şebekenin belirlenen bir noktasında gerilimin, akımın, frekansın ve genliğin nominal değerinde kalması, dalga şeklinin ise tam sinüs biçiminde olmasıdır. Bu ifadenin tam tersi ise enerjinin kalitesiz olduğunu gösterir ve bunlar; dalga şeklinin sinüsten uzaklaşması, frekans değişimleri, gerilimin genliğindeki değişmeler, enerji kesintileri, gerilimdeki darbeler, gerilimin DC bileşen içermesi, üç fazdaki fazlar arası dengesizliklerdir. Enerji kalitesini daima çıkıştaki yükler ve alıcılar sinüs dalga şeklini bozararak etkiler. Elektrik enerjisi üretimini ve dağıtımında enerji kalitesi tüketiciler açısından son derece önemli bir unsurdur. Bu sebeple harmoniksiz enerji üretimi yapmak veya tasarlamak yeni ve gelişen teknoloji ile yapmak mümkündür. Yenilenebilir enerji kaynakları ile yapılan enerji üretiminde bazı sıkıntılar yaşanabilmektedir (Güneş enerji sistemlerinde güneş ışınlarının sürekli olmayışı ve ısı… gibi). Yenilenebilir enerji sistemlerinde denetim sisteminin cevabının gecikmesi, bozuk ve harmonikli enerji üretimi gibi sorunlar bu tezde giderilmeye çalışılmıştır. Öncelikle güneş enerji sisteminden elektrik enerjisi üretilmiş ve bu enerjinin şebeke gerilimine cevap süresi minimize edilmiştir. Üretilen bu enerji filtreler yardımıyla harmonik seviyeleri düşürülmüş kabul edilebilir seviyelerde tutulmuştur. Ayrıca sistemin çıkışından yaklaşık 50kW seviyesinde enerji çekilebilmektedir. Sistemi denetleyen kısımda ise klasik PID yanı sıra kesirli PID kullanılarak kıyaslama yapılmış en uygun çözüm yöntemi bulunmuştur.