Şebeke Bağlı Yakıt Hücrelerinin Güç Devresi için Çok Seviyeli Eviriciler ve Akıllı Kontrol Yöntemlerinin Araştırılması
Investigation of Multi-Level Inverters and Intelligent Control Methods for Power Circuit of Grid-Connected Fuel Cells
Fen Bilimleri
22232
Yüksek Lisans Tez Projesi
Dr.Öğr.Üyesi Ünal YILMAZ
Mühendislik Fakültesi
2022
2024
01-11-2022
30-04-2024
(Araştırmacı) Öğrenci Beyzanur GÖNCÜ
Tüketim ömrü yaklaşan fosil yakıtlar, dünya genelinde hızla artan teknolojik gelişmeler ve buna bağlı olarak artan enerji ihtiyacı, bilim dünyasını yeni enerji kaynaklarını araştırmaya yönlendirmiştir. Hidrojen yakıt hücreleri herhangi hareketli parçaya sahip olmadığından gürültüsüz, düşük emisyona sahip oluşundan çevre dostu ve güvenilir enerji kaynağı olarak nitelendirilmekte ve bu durum hidrojen yakıt hücrelerini en ciddi alternatif enerji kaynaklarından biri yapmaktadır. Yakıt olarak hidrojen kullanan cihazlar, ihtiyacın olduğu yerde kesintisiz olarak enerji üretimini de sağlamaktadırlar. Yakıt hücreleri; doğru akım (DC) modunda güç üreten ve aynı zamanda (AC) gücü üretmek için güç koşullandırma aşaması gereken cihazlardır. DC'den AC'ye dönüşümde, dönüştürücünün (evirici) neden olduğu akım dalgalanması bu noktada dikkat edilmesi gereken bir sorundur. Bu akım dalgalanmasını en aza indirmek için bir kontrol sistemi gereklidir. Bu sistem; akım dalgalanmasını minimum değere indirerek ortadan kaldırmayı amaçlayan çok seviyeli eviricilerdir. Çok seviyeli eviriciler güç/orta gerilim DC'den AC'ye dönüşüm için hem uygun maliyetli hem de verimli cihazlardır.
Bu projenin amacı şebeke bağlı yakıt hücreleri için çok seviyeli evirici tasarlayarak geleneksel evirici devrelerinin sebep olduğu THD (Toplam Harmonik Distorsiyon) seviyesini azaltmak ve ek olarak, akıllı kontrol yöntemleri ile geleneksel kontrol yöntemlerinin kararlı durum hatasını indirgemektir.
Fossil fuels whose consumption life is approaching, rapidly increasing technological developments around the world and accordingly increasing energy need have led the scientific world to search for new energy sources. Hydrogen fuel cells are characterized as an environmentally friendly and reliable energy source as they do not have any moving parts, are noiseless, have low emissions, and this makes hydrogen fuel cells one of the most serious alternative energy sources. Devices that use hydrogen as fuel also provide uninterrupted energy production where you need it. fuel cells; They are devices that generate power in direct current (DC) mode and also require a power conditioning stage to generate (AC) power. In the DC to AC conversion, the current surge caused by the converter (inverter) is a problem to be considered at this point. A control system is required to minimize this current surge. This system; They are multi-level inverters that aim to eliminate current ripple by minimizing it. Multilevel inverters are both cost effective and efficient devices for power/medium voltage DC to AC conversion.
The aim of this project is to design a multilevel inverter for grid connected fuel cells, to reduce the THD (Total Harmonic Distortion) level caused by traditional inverter circuits and, in addition, to reduce the steady state error of conventional control methods with intelligent control methods.