DA Mikro Şebeke Sisteminin Tasarımı ve Yönetimi

Güneş enerjisi kaynakları yalnızca gün boyunca ve PV (fotovoltaik) dizi kapasitesine ve ışınım düzeyine bağlı olarak belirli derecelendirmelerle güç sağlayabilirler. Bu nedenle mümkün olduğunca maksimum düzeyde kullanılmalıdırlar. Ancak bazen üretilen tepe gücü, yük talebinden daha fazladır ve bu, kalan enerjinin şebekeye bağlı invertörler kullanılarak veya pil depolama sistemi gibi bir depolama cihazı kullanılarak şebekede depolanmasına yol açar. Bu çalışmada, depolama sistemli şebeke bağlantılı bir DC mikro şebekesi ve 10 kw kapasiteli PV dizisi simüle edilmiştir. PV dizisinde, maksimum güç noktasını izlemek için bir P&O maksimum güç noktası izleme algoritması kullanılır. İncelenen DC mikro şebekesi, AC ve DC yükleri içerir. Önerilen sistem, tüm beklenen çalışma durumları için simüle edilmiştir. MATLAB/Simulink programı kullanılarak simülasyon yapılmıştır. Simülasyon sonuçları, simüle edilen tüm durumlarda PV dizisinin maksimum gücü sağladığını ve yük paylaşımının PV dizisinden üretilen güce ve akü sisteminde depolanan enerjiye bağlı olduğunu göstermektedir. Öncelik, yüke PV dizisinden ve ardından akülerden gerekli elektrik enerjisinin sağlanmasıdır ve daha fazla talep varsa, elektrik şebekesi bunu sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler:

Güneş enerjisi, mikro şebekeler, MPPT, P&O

PDF

___

[1] N. Pragya, R.K. Nema and S. Rangnekar. A current and future state of art development of hybrid energy system using wind and PV-solar: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 13, pp. 2096-2103, 2009.
[2] J.M. Guerrero, P.C. Loh, T. Lee and M. Chandorkar. Advanced Control Architectures for Intelligent Microgrids – Part II: Power Quality, Energy Storage, and AC/DC MicroGrids, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, pp. 1263-1270, 2012.
[3] M. F. Akorede, H. Hizam, and E. Pouresmaeil. Distributed energy resources and benefits to the environment, Renew. Sustain. energy Rev., vol. 14, pp. 724–734, 2010.
[4] T. Adefarati, N. B. Papy, M. Thopil, and H. Tazvinga. Non- renewable distributed generation technologies: A review, Handb. Distrib. Gener., pp. 69–105, 2017.
[5] T. Funabashi. Integration of Distributed Energy Resources in Power Systems, Academic Press, Japan, 2016.
[6] G. D. Wenzhong. Energy storage for sustainable microgrid, Academic Press, Japan, 2015.
[7] K. Shah, P. Chen, A. Schwab, K. Shenai, S. Gouin-Davis, and L. Downey. Smart efficient solar DC micro-grid, 2012 IEEE Energytech, pp. 1–5, 2012.
[8] J. M. Guerrero, J. C. Vasquez, J. Matas, L. G. De Vicuña, and M. Castilla. Hierarchical control of droop-controlled AC and DC microgrids—A general approach toward standardization, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 58, pp. 158–172, 2010.
[9] M. Mokhtar, M. I. Marei, and A. A. El-Sattar. A control scheme for islanded and grid-connected DC microgrids, 2017 Nineteenth International Middle East Power Systems Conference (MEPCON), pp. 176–180, 2017.
[10] R. A. F. Ferreira, H. A. C. Braga, A. A. Ferreira, and P. G. Barbosa. Analysis of voltage droop control method for dc microgrids with Simulink: Modelling and simulation, 2012 10th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications, pp. 1–6, 2012.
[11] G. Niyitegeka, J. Choi, and Y. Ok. Improved droop control for effective load sharing and voltage regulation in DC microgrids, 2016 Electric Power Quality and Supply Reliability (PQ), pp. 125–132, 2016.
[12] K. Dubey and M. T. Shah. Design and simulation of Solar PV system, 2016 International Conference on Automatic Control and Dynamic Optimization Techniques (ICACDOT) IEEE, pp. 568- 573, 2016.
[13] M. H. Rashid. Power electronics: circuits, devices, and applications, Pearson Education, India, 2009.
[14] A. K. Podder, N. K. Roy and H. R. Pota. MPPT methods for solar PV systems: acritical review based on tracking nature, IET Renewable Power Generation, vol. 13, pp. 1615-1632, 2019.
[15] J. A. Grant. Design and Simulation of a DC Microgrid for a Small Island in Belize, Sustain. Energy Eng. Sch. Energy, 2018.
[16] D. W. Gao. Energy storage for sustainable microgrid, Academic Press, Japan, 2015.