Hibrid Güç Sistemleri İçin Evirici Tasarımı

Bu çalışmada, bir rüzgâr türbini ve fotovoltaikten oluşan hibrid güç sistemi için, hem şebekeye parelel ve hem de şebekeden bağımsızolarak çalışabilen bir evirici tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan tek fazlı evirici için, darbe genişlik modülasyonu kullanarak birmikrodenetleyici yardımı ile PWM darbeleri üretilmiştir. Tek fazlı evirici devrenin tasarımı yapılmış olup, evirici devreyi kontrol etmekiçin C32 dilinde, bir kaynak kodu yazılmıştır. Tasarımda, DSP tabanlı bir mikrodenetleyici kullanmanın ana amacı, darbe genişlikmodüleli işaretler üretmektir. DSP tabanlı bir mikrodenetleyici kullanımı, devrenin ucuz, boyutlarının küçük olmasını ve donanımda birdeğişiklik yapmaksızın kontrol algoritmasında değişiklik yapmaya olanak vermektedir. Evirici çıkışı yüksek verimli olaraktasarlanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, Microchip firmasının, dsPIC32MX795F512L mikrodenetleyicisi kullanılarak, bir laboratuartipi evirici tasarlanmış ve sonuçlar sunulmuştur. Sistemin simulasyonu, Matlab Simulink kullanılarak yapılmıştır.

Design an Inverter for Hybrid System

In this paper, performance assesment was planned to be carried out by making inverter design which can be operated as grid – connected and stand – alone mode for hybrid energy systems. This paper describes the use of a general purpose microcontroller to generate the pulse width modulation (PWM) pulses for single phase inverter. A single phase inverter circuit is implemented with hardware setup and software program in C32 code. The main feature used in DSP and microcontroller is their peripherals to realize Pulse Width Modulation (PWM). This brings low cost, small size and flexibility to change the control algorithm without changes in hardware. Inverter output has been designed to be highly efficient. A laboratory inverter prototype using dsPIC32MX795F512L microcontroller is developed and results are presented. Simulations were carried out using Matlab Simulink software package.

PDF

___

Gülersoy T., Engin M., “PV-Wind hybrid power system performance simulation and sizing”, 6.th International Ege Energy Symposium & Exhibition, 28-30 June, İzmir, pg.993- 1005, 2012
Deshmukh M.K., Deshmukh S.S., “Modeling of Hybrid Renewable Energy Systems”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, No.12, pg.235-249, 2008
Blaabjerg F., Chen Z., “Power Electronics for Modern Wind Turbines”, Morgan & Claypool Publishers, 2006
Blanchi F.D., Battista H.D., Mantz R.J.,“Wind Turbine Control Systems”, Springer, 2007
Chang L., Guo G., Shao R., “ Development of a 10 kW Single-Phase IGBT Inverter for grid-connected PV applications “, 2.nd Canadian Solar Buildings Conference, Calgary, June 10- 14, 2007
Palm W.J., “Introduction to Matlab for Engineers”, Mc Graw Hill, 2011
Akkaya R.,Kulaksız A.A.,” A microcontroller-based standalone photovoltaic power system for residential appliances “, Applied Energy,78,2004,pp.419-431, 2004
Chang Y.H., Wu M.Z., “ High Conversion Ratio Swithced Capacitor Boost DC-AC Inverter Using Sinusoidal PWM Control “, Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists, vol.2, IMECS 2010, March 17-19, 2010,Hong Kong, 2010
Ilango G. S., Rao P. S., Karthikeyan A., Nagamani C., “ Single-stage sine-wave inverter for an autonomous operation of solar photovoltaic energy conversion system “, Renewable Energy, 35, pp. 274-282, 2010
Kerekes T., Teodorescu R., Rodriguez P., “A New HighEfficiency Single Phase Transformless PV Inverter Topology”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.58, No.1, 2011
Gülersoy T., Çetin N. S., “Menemen Bölgesinde Rüzgar Türbinleri İçin Rayleigh ve Weibull Dağılımlarının Kullanılması”, Politeknik Dergisi, Cilt.13, Sayı.3, s.209-213, 2010
Ülgen K.,Hepbasli A., “ Determination of Weibull parameters for Wind Energy Analysis of Izmir,Turkey “, International Journal of Energy Research,26:495-506,2002
Masters G.M., “Renewable and Efficient Electric Power Systems”, Wiley-Interscience, 2004
Bilgili M., Şahin B., Şimşek E., “ Türkiye’nin Güney, Güneybatı ve Batı Bölgelerindeki Rüzgar Enerjisi Potansiyeli “, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 30,pp.01-12, 2010
Apniratsakun N., Bhaganagarapu S.R., Techakittiroj K., “ Implementation of a Single-Phase Unipolar Inverter Using DSPTMS320F241 “, AU J.T. 8(4):PP.191-195, April,2005
Bascope R.P.T., Alcazar Y.J.A., Lenz E.C., Branco C.G.C., Bezerra L.D.,“A DC-AC Converter for Stand-Alone Systems”, POCOSDE CALDAS, Brasil, 2008
Buso S., Mattavelli P.,“Digital Control in Power Electronics”, Morgan & Claypool Publishers, 2006
Dewan S.B., Straughen A., “ Power Semiconductor Circuits “, A Wiley-Interscience Publication, John Wiley&Sons Inc., Canada, 1975
Draghiciu N., Albu D., “ Control Strategy for a SinglePhase Uninterruptible Power Supply “, University of Oradea, Department of Electronics, Volume 45, Number 6, 2004
Prasad S.A.H., Nagaraj R, “ An Efficient Method of Controlling AC Power Using DSP2407-A Controller “, IJCSNS International Journal of Cömputer Science and Network Security, Vol.8, No.9, 2008
Rashid H.M., “Power Electronics Handbook”, Academic Press, 2001
Hassaine L., Olias E., Haddadi M., Malek A., “Asymmetric SPWM used in Inverter Grid Connected”, Revue des Energies Renouvelables, Vol.10, No.3, pg.421-429, 2007
Mohan N., Undeland T.M., Robbins W.P., “Power Electronics”, John Wiley and Sons,Inc, 1989
Selek M. B., İşler Y., Çolak M. “Fotovoltaik Sistemlerin Denetlenmesi İçin yeni Bir Kontrol Kartı ve Bilgisayar Yazılımı Tasarımı” Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 14(2),161-8, 2008