FOTOOLTAK SSTEMLERDE MAKSMUM GÜÇ NOKTASI ZLEYC ALGORTMALARININ KARILATIRILMASI Nevzat ONAT * Sedat ERSÖZ** Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Eitimi A.B.D., Kadköy-stanbul, *nonat@marmara.edu.tr **sedatersoz1@gmail.com ÖZET Fotovoltaik () sistemlerin en önemli eleman olan güne pilleri, özellikle ilk yatrm maliyeti ve kullanlacak dier elemanlarn nitelik ve miktarlarn da belirleyici özellie sahiptir. Bu nedenle ilk kurulum aamasnda güne pillerinin en iyi artlarda ve en yüksek verimle çalabilecekleri bir sistem tasarlamak çok önemlidir. sistemlerin maksimum çk gücü salayarak çalt maksimum güç noktas, günenlarnn panel yüzeyine yapt açya ve panel scaklna bal olarak deimektedir. Dolaysyla yükün çalma noktas her zaman fotovoltaik sistemin maksimum güç noktas deildir. Beslenen yüke talep ettii gücü sürekli olarak salayabilmek amacyla fotovoltaik sistemler gerektiinden daha fazla modül içerecek ekilde tasarlanrlar. Bu durumda sistem maliyeti oldukça yükselir, ayrca önemli miktarda enerji kayb yaanr. Bu problemin çözümü için maksimum güç noktas izleyicisi (MGN) olarak adlandrlan anahtarlamal güç konvertörü kullanlabilir. Böylece fotovoltaik panellerin maksimum güç noktasnda sürekli çalmas salanabilir. MGN fotovoltaik panelin gerilim ve akmn yükten bamsz olarak kontrol ederek bu ilemi gerçekletirmektedir. Bu çalmada, sistem tasarmnda en çok kullanlan MGN algoritmalar incelenmitir. Algoritmalarn snflandrlmas, tanmlar ve temel denklemleri verilmitir. Literatürdeki çalmalar dikkate alnarak, bu algoritmalarn karlatrmal analizi gerçekletirilmitir. Anahtar kelimeler: Fotovoltaik sistemler, doldurma faktörü, maksimum güç noktas, hata ve gözlem algoritmas, sabit gerilim algoritmas, 1. GR Fotovoltaik () sistemler, güne pilleri, balant elemanlar, koruma elemanlar, depolama elemanlar ve besledii yükün karakteristiine bal olarak baz ilave elemanlar içeren bir yapya sahiptirler. Bu sistemlerin en önemli eleman olan güne pilleri, özellikle ilk yatrm maliyeti ve kullanlacak dier elemanlarn nitelik ve miktarlarn da belirleyici özellie sahiptir. Bu nedenle ilk kurulum aamasnda güne pillerinin en iyi artlarda ve en yüksek verimle çalabilecekleri bir sistem tasarlamak çok önemlidir. ekil 1 de güne pilinin edeer devresi görülmektedir. Güne hücresinden elde edilen elektrik üretimi devrede gerilim baml bir akm kaynandan çekilen akm ile I ph sembolize edilmitir. Hücre üzerinde düen nm miktar arttkça üretilen elektrik akm da artmaktadr. Güne pili gövdesi yar iletken malzeme olmas nedeniyle bir diyotla gösterilmitir. Güne pilinden elde edilen gerilim ise pv olarak gösterilmektedir. Çk ucuna seri bal olarak gösterilen direnç deeri R s hücreyi oluturan yar iletken malzemenin direnci ile hücrelerin birbirine balant noktalarnda oluan temas dirençlerinin toplamna eittir. aralel direnç R p ise çok ince katmanlardan oluan ince film yapsna sahip malzemelerde katmanlar arasnda ve hücre çevresinde oluan dirençlerin toplam olarak alnmaktadr. Yaplan incelemelerde seri direnç deerinin paralel dirence oranla çok küçük olduu ve ihmal edilebilecei belirlenmitir. Devrenin asl direnci seri direnç olarak kabul edilebilir. ekil 1 Güne pili edeer devresi ekil 1 de görülebilecei gibi bir fotovoltaik pilin d devreye verdii akm miktar ksa devre akm 50
I ile diyot üzerinden geçen akmn KD I D farkna eittir. Bu durumda; q kt C I Iph ID Iph I0 e 1 (1) ifadesi yazlabilir. Bu ifadede; k Boltzmann gaz sabiti 3 k 1.38x10 j K, T C pilin mutlak scaklk, 19 q elektron yükü q 1.6x10 C, pil üzerinde düen gerilim ve I 0 büyük ölçüde scakla bal olarak deien karanlk doyma akm deerini göstermektedir. Yukardaki ifadede d devreye verilen akm sfr kabul edilirse pilin üretecei açk devre gerilimi; kt I C ph I0 kt I C ph AD ln ln () q I q I 0 0 olarak ifade edilebilir. Diyot üzerinden geçen karanlk doyma akm, pil tarafndan üretilen akmdan çok küçük olduundan ihmal edilebilir [1-3]. ekil de sabit pil scakl ve günenmg a deerleri altnda, bir güne pilinin akm-gerilim I karakteristii görülmektedir. ekil Güne pilinin tipik akm-gerilim karakteristii Akm gerilim karakteristiinden de anlald gibi güne pili aydnlatldnda pil uçlarnda pozitif bir potansiyel fark meydana gelir ve d devreye pozitif bir akm verebilir. il uçlarna deiken bir direnç yük olarak balanacak olursa, bu yükün çalma noktas karakteristik erinin üzerinde bir deerdir. Bir direnç yükü için yük karakteristik erisi eimi I 1 olan R bir dorudur. Bu nedenle yüke aktarlan güç miktar sadece yük direncine baldr. R direnci küçük deerlerde ise, güne pili B C noktalar arasnda sabit bir akm kayna davran göstererek çalr. ayet R direnci yüksek bir deere sahipse, bu durumda pil E F noktalar arasnda sabit bir gerilim kayna gibi çalacaktr. il için en verimli çalma noktas A noktasdr ve bu nokta maksimum güç noktas (MGN) olarak adlandrlr. Bu noktada pilden çekilen güç; Im ax (3) olarak ifade edilir. Dolaysyla bu noktada çalma durumunda pilden alnan verim de maksimum olacaktr. in AG a (4) Bu ifadede, A deeri m cinsinden fotovoltaik panel alann, G a ise Wh m cinsinden panelin bulunduu ortamdaki günenm miktarn göstermektedir. ekil de görülen I karakteristiinin bir dier ölçütü ise doldurma faktörü (Fill Factor (FF)) olarak ifade edilen büyüklüktür. Doldurma faktörü pil kalitesini de belirler. Sistem tasarmnda iyi bir pil seçimi için bu deerin 0,7 veya daha büyük olmas gerekir. ekil de taral bölgenin ksa devre akm ve açk devre geriliminin oluturduu dikdörtgenin alanndan çkarlmas ile doldurma faktörü deeri bulunur. Matematiksel olarak; I FF (5) AD I KD AD I KD olarak ifade edilir. Güne pili modüllerinin katalog bilgilerinde standart test artlar C Ga,0 1000W T0 5 C m altnda ve nominal artlarda Garef, 800W Taref, 0 C m maksimum güç, ksa devre akm ve açk devre gerilimi deerleri yer almaktadr [4].. MAKSMUM GÜÇ NOKTASININ DEM Fotovoltaik panellerin maksimum verimle ve maksimum çk gücü salayarak çalt maksimum güç noktas, günenlarnn panel yüzeyine yapt açya ve panel scaklna bal olarak deimektedir. Dolaysyla yükün çalma noktas her zaman maksimum güç noktas fotovoltaik sistemin maksimum güç noktas deildir. Beslenen yüke talep ettii gücü sürekli olarak salayabilmek amacyla fotovoltaik sistemler gerektiinden daha fazla modül içerecek ekilde tasarlanrlar. Bu durumda sistem maliyeti oldukça yükselir, ayrca önemli miktarda enerji kayb yaanr. Bu problemin çözümü için maksimum güç noktas izleyicisi (MGN) olarak adlandrlan anahtarlamal 51
güç konvertörü kullanlabilir. Böylece fotovoltaik panellerin maksimum güç noktasnda sürekli çalmas salanabilir. MGN fotovoltaik panelin gerilim ve akmn yükten bamsz olarak kontrol ederek bu ilemi gerçekletirmektedir. Doru tasarlanm bir MGN algoritmas ve modelleme hesaplamalar ile maksimum güç noktasnn yeri ve paneller tarafndan izlenmesi gerçekletirilebilir. Maksimum güç noktas günenm miktar ve az da olsa scaklkla deimektedir (ekil 3) [5]. Bu çalmada, maksimum güç noktasnn belirlenmesi ve izlenmesi için kullanlan algoritma ve modellemeler üzerinde durulmaktadr. Literatürde sunulan sistemlerin ana prensipleri incelenerek birbirlerine kar avantaj ve dezavantajlarnn neler olduu üzerinde durulmutur ekil 3 Maksimum güç noktasnn nm miktar ve scaklkla deiimi 3. MAKSMUM GÜÇ NOKTASI ZLEYCLERNN SINIFLANDIRILMASI Yukarda belirtildii gibi bir fotovoltaik panelin maksimum güç noktasn bulmak ve takip etmek için literatürde çok sayda strateji ve algoritmalar gelitirilmitir. Bu algoritmalar en genel anlamda dorudan ve dolayl MGN sistemleri olmak üzere iki balkta toplanabilir. 3.1. Dolayl (Indirect) MGN zleyiciler Bu tip MGN ler maksimum güç noktasnn basit kabuller ve ölçümler araclyla bu noktadaki pil geriliminin hesaplanmas prensibi ile çalrlar. Bu sistemlerin uygulama açsndan çeitli tipleri mevcuttur. Bunlardan baz örnekler aada sralanmtr. Fotovoltaik panelin çalma gerilimi mevsimlik olarak ayarlanabilir. Bu sistemde k aylarnda pil ssnn düük olmasndan dolay daha yüksek MGN gerilimi ölçülmesi, yaz aylarnda ise tersi bir durumun olumas beklenebilir. Çalma gerilimi modül scaklna göre ayarlanabilir. Fotovoltaik pilin ani açk devre geriliminin belirli bir sabit sayyla (örnein silikon piller için 0,8 gibi) çarplarak MGN gerilimi hesaplanabilir Fotovoltaik panelin açk devre gerilimi periyodik olarak ölçülür. Bu ilem, yükün örnein her dakikada bir 1ms gibi çok ksa sürelerle devre dna alnarak gerçekletirilir. Baz sistemlerde ise günein azimut ve yükseklik (altitude) açlarna göre tasarm yaplr Fotovoltaik sistemin kurulaca bölgenin corafi konumuna göre güne açlarnn deiimi bir veritabanna aktarlarak MGN nin hareketi bu veri tabanndaki bilgilere göre ekillerndirilir [6]. Yukarda tanmlanan yöntemlerin avantaj çok basit yapda olmalardr. Ancak sadece optimum çalma noktas için bir tahmin sonucu verirler. ilin eskimesi veya kirlenmesinden dolay oluacak deiimlere duyarl deildirler. 3.. Dorudan (Direct) MGN zleyiciler Bu sistemlerde, optimal çalma noktas fotovoltaik panelden alnan akm, gerilim veya güç ölçümlerinden elde edilir. Bu nedenle zaman içerisinde çeitli nedenlerle sistemin performansnda meydana gelebilecek deiikliklerden etkilenerek daha doru bir izleme yapabilirler. Bu tip sistemlerin uygulama örnekleri aadaki temel prensipleri kullanmaktadrlar. I karakteristik erisinin bir bölümünün periyodik olarak taranmas prensibi ile çalan MGN sistemlerinde, modülün çalma gerilimi DC/DC konvertör tarafndan verilen bir gerilim çerçevesi içerisindedir. Maksimum modül gücü elde edilir ve çalma noktas bu güce karlk gelen gerilime ayarlanr. ratikte, DC/DC konvertörün çk akmn ölçmek ve bu deeri en yüksek deere çkarmak daha kolaydr. Bu yöntemle de istenen amaç gerçekletirilmi olur. kinci yöntem, dilimize daa trmanma algoritmas (mountain-climb algorithm) olarak çevrilebilir. Burada, çalma gerilimi küçük admlarla periyodik olarak deitirilerek modül gücü veya akmndaki art ölçülür. Böylece artn durduu veya azalmaya balad nokta tespit edilerek ani çalma noktas olarak kabul edilir (ekil 4). Eer güç veya akm, gerilimin her bir adm artnda artyorsa, aratrma yönü ileriye, aksi halde geriye doru sürdürülür. Bu yolla maksimum güç noktas bulunur ve çalma noktas gerçek MGN civarnda bir salnm yapar. 5
ekil 4 Maksimum güç noktasnn tespit edilmesi (mountain-climb algorithm) MGN kullanlmadan tasarlanan sistemler için yukarda sözü edilen enerji kayplar, uygun eleman seçimi ve dorudan MGN izleyici sistemlerinin kurulmas ile çok küçük oranlarda tutulabilir. Ayrca MGN noktasnn belirlenmesi ve izlenmesiyle tüm sistem için optimum çalma parametreleri de elde edilebilir. Örnein, tipik bir güne evi sisteminde batarya grubu öleden önce tamamen arj edilerek, fazla enerji miktar çeitli yüklere datlabilecektir. Güne pili üreticileri veya bilim adamlar genellikle MGN izleyiciler kullanlarak büyük bir enerji kazanc salanabileceinin altn çizmektedirler. Ayrca maksimum güç noktasn takip ederek ilem yapan arj kontrol ünitelerinin uygun DC/DC konvertörlerle kullanlmasnn avantajlaru ekilde sralanabilir: Fotovoltaik panel ile batarya grubu arasndaki mesafenin uzun olmas durumunda, panel gerilimi batarya geriliminden bir miktar yüksek seçilir. Böylece arj akm düürülerek, iletkenler üzerindeki güç kayb azaltlm olur. Küçük güçlü uygulamalarda, modül seri bal çok sayda küçük pil yerine, sadece bir kaç büyük pilden oluturulur. Böylece üretim maliyetleri, pil uyumsuzluunun etkileri ve ksmi gölgelenmeye kar duyarll azaltlm olur. DC/DC konvertör vastasyla daha kompleks arj akm profilleri gerçekletirilebilir [7]. 4. MGN ALGORTMALARININ TANIMLANMASI MGN sistemlerinin bir dier snflandrma ekli de kullanlan kontrol teknikleri olabilir. Birçok MGN kontrol algoritmalar gelitirilmitir. Ticari olarak fotovoltaik sistem pazarnda en çok kullanlan algoritma hata gözlem (perturb&observe (&O)) tekniidir. Buna ramen hangi algoritmann en iyi sonucu verdii konusunda olumu bir görü birlii yoktur. Bunun en önemli nedenlerinden biri de literatürde MGN algoritmalarnn verimlerini birbirleriyle karlatran kapsaml çalmalarn olmamasdr. Yaplan çalmalarn çou bir MGN algoritmas ile izleyici olmayan dorudan bal sistemleri veya bir MGN algoritmas ile sabit çalma noktas için tasarlanm bir konvertör sistemini karlatrmaktadr. Dier karlatrma çalmalarnda ise algoritmalar aras karlatrma yaplmasna ramen, bu karlatrmalar genellikle temel bir algoritma (genellikle hata gözlem algoritmas) ile test koullar altnda tamamen optimize edilmi parametreler içeren algoritmann karlatrlmas esasna dayanmaktadr. Bir MGN sisteminin verimi en önemli parametresidir. Bu verim, t 0 alnan t t dt (6) MGN 0 t dt ifadesiyle elde edilir. Burada alnan fotovoltaik panel tarafndan MGN sistemi kullanlarak ölçülen gücü, ise belirli artlar altnda üretebilecei maksimum gücü göstermektedir. Bu çalmada literatürde en çok karlalan dört MGN algoritmasnn tanm yaplarak, verimleri açsndan karlatrlmtr. 4.1. Hata ve Gözlem (&Q) Algoritmas &Q algoritmas uygulamadaki basitlii nedeniyle pratikte en çok kullanlan yaklamdr. Bu algoritmada fotovoltaik panelin karakteristiinden faydalanlmaktadr. Bilindii gibi, fotovoltaik panellerden üretilen güç gerilimin bir fonksiyonu olarak deimektedir. Hata ve gözlem algoritmasnda panelin çalma geriliminde küçük bir art gerçekletirilerek, güçteki deiim miktar ölçülür. deeri pozitif ise çalma gerilimi tekrar arttrlarak panel çalma noktas maksimum güç noktasna yaklatrlr. Böylece gerilimde küçük hatalar oluturularak güçte meydana gelen hatann iareti izlenir. ekil 5 deki karakteristiine sahip bir panelin A- noktasnda çaltn kabul edecek olursak, yukardaki ilem tekrarlanarak çalma noktas yukarya doru tanm olacaktr. MGN dan sonra gerilimin artmas durumunda in deiimi negatif olacandan gerilim art yönü deitirilerek, sistemin maksimum güç noktasna en yakn noktaya getirilmesine çallr [8]. 53
ekil 5 Fotovoltaik panellerde güç gerilim ilikisi &Q algoritmasnn en önemli avantaj basit ve uygulanmasnn kolay olmasdr. Ancak en önemli dezavantaj MGN verimini azaltc snrlamalara sahip olmasdr. Gün nn azald durumlarda, örnein ekil 5 deki G 400 W / m ve G 00 W / m erilerinde bir yataylama olutuundan MGN nn yerini tam olarak tespit etmek güçlemektedir. Bunun nedeni gerilimdeki deimelerin çok küçük güç hatalar oluturmasdr. Bu yöntemin dier bir temel olumsuzluu da MGN nn gerçek yerini tespit edememesidir. Bu yöntemde ancak çalma noktasnn MGN na yakn bir bölgede salnm yapmas salanabilmektedir. Bu salnm miktarn azaltmak amacyla literatürde baz çalmalar gerçekletirilmitir. Sisteme bir bekleme fonksiyonu eklenerek gerilim artlar arasndaki süre arttrlarak salnm miktar azaltlabilir. Ancak bu bekleme süresi sabit nm artlar altnda baarldr. Hatta bu artlar altnda algoritmann verimini de arttrabilir. Ancak sisteme ilave edilen bekleme süresi atmosferik artlarn deiimine verilen cevap süresini yavalatr ve özellikle parçal bulutlu günlerde kararsz davranlar daha da kötületirmektedir. Salnm azaltc dier bir yöntem, 1 panel gerilimde ölçülen 1 ve gerilimin deerine arttrlmas durumunda ölçülen deerlerinden sonra gerilimin tekrar 1 deerine indirilerek bu noktadaki 1 deerinin elde edilmesidir. Eer 1 ve 1 deerleri arasnda fark oluursa ortamdaki nm miktarnda deime olduu sonucuna varlarak MGN nn tekrar tespit edilmesi için algoritma çalr. Eer fark olumamsa panelin çalma noktas deitirilmez. Ancak bu yöntemde örnekleme saysnn artmas ile birlikte algoritmann çalma hz yavalar. Ayrca elde edilen iki deer arasndaki farka baklarak algoritmann gerilimi azaltc veya arttrc yönde çalmasna karar verilmesi gerekmektedir. Bu ilemler algoritmann karmakln arttrmaktadr [5, 9]. 4.. Sabit ve Akm Algoritmas Sabit gerilim (constant voltage (C)) algoritmas, ekil den de görülecei gibi, maksimum güç noktasndaki gerilim ile açk devre gerilimi arasndaki orann yaklak sabit olduu esasna dayanmaktadr. AD K 1 (7) olarak yazlabilir. C algoritmasnda güne paneli geçici olarak MGN den ayrlarak açk devre gerilimi ölçülür ve (7) denkleminden MGN gerilimi hesaplanr. Hesaplanan bu deere panel gerilimi ayarlanarak MGN da çalma salanm olur. Bu ilem periyodik olarak tekrarlanarak MGN nn pozisyonu sürekli takip edilir. Bu yöntemin oldukça basit olmasna ramen, K sabitinin optimal deerini belirlemek zordur. Literatürde K deerinin %73-80 arasnda deitii ortaya konulmutur. Sabit gerilim kontrolü analog donanmlarla kolayca gerçekletirilebilir. Ancak, bu yöntemin MGN izleme verimi dier algoritmalara oranla daha düüktür. Bunu nedeni daha önce belirtilen K sabitinin optimal deerinin elde edilme zorluu ve daha da önemlisi açk devre geriliminin ölçülebilmesi için gücün ani olarak kesilmesini gerektirmesidir. Sabit gerilim algoritmas için yukarda belirtilen yaklam aynekilde sabit akm (constant current (CC)) için de gerçekletirilebilir. Sabit akm algoritmasnda maksimum çalma noktasndaki akm ile ksa devre akm arasndaki oran kontrol edilerek ilem yaplr. Bu yöntemi gerçekletirmek için panel çkna veya konvertör giriine konulan bir anahtar kullanlr. Bu anahtar ani olarak kapatlarak ksa devre akm deeri ölçülür ve K sabiti kullanlarak çalma noktasndaki gerilim belirlenmi olur. Bu ilem periyodik olarak tekrar edilir. Doal olarak, sabit gerilim yöntemi daha çok tercih edilmektedir. Çünkü gerilimi ölçmek akma nazaran daha kolaydr. Ayrca, paneli açk devre durumuna getirmek basit bir ilemdir. anel uçlarn ksa devre etmek ise pratik olarak çou zaman mümkün olmayabilir [5]. 4.3. Artan letkenlik Algoritmas Artan iletkenlik algoritmas fotovoltaik panel gücünün gerilime göre türevinin alnarak sfra eitlenmesi esasna dayanr. Buna göre maksimum güç noktasnda, d d I di I 0 (8) d d d olmaktadr. (6) denkleminin yeniden düzenlenmesiyle; 54
I di d (9) denklemi elde edilir. (9) denklemindeki I ifadesi fotovoltaik panelin ani iletkenlik deerinin tersini ifade etmektedir. Denklemin sa tarafndaki ifade ise artan iletkenlik deeridir. Bu durumda maksimum güç noktasnda bu iki deerin birbirine eit fakat zt iaretli olmas gerekir. Bu denklemin bir eitsizlik olmas halinde çalma geriliminin MGN geriliminden düük ya da yüksek olduu anlalr. Artan iletkenlik algoritmas ak diyagramekil 6 da görülmektedir. Artan iletkenlik metodu, hata ve gözlem metodundan farkl olarak, ne yönde bir gerilim deiimi yapmas gerektiini hesaplayabilmektedir. Ayrca maksimum güç noktasna tam olarak ulalp ulalmadn da tespit edebilmektedir. Böylece, hzla deien artlar altnda dahi yanl yönlü bir izleme dolaysyla MGN etrafnda bir salnm yapmazlar [5]. ekil 6 Artan iletkenlik algoritmas ile MGN belirleme ilemi ak diyagram 4.4. arazit Kapasite Algoritmas arazit kapasite metodu, artan iletkenlik metodu ile benzerlikler göstermektedir. Ancak bu yöntemde, fotovoltaik pillerin p n birleim bölgesinde oluan yük birikimi sonucu ortaya çkan parazit birleim kapasitesi deerinin deiimi dikkate alnr. Bu kapasitenin çektii i t Cd akm aydnlatlm dt diyot denklemine (1 no lu denklem) eklenerek, denklemi elde edilmi olur. Bu denklemin panel gerilimi ile çarpmnn türevi alnrsa, df() v F() v C 0 (11) dv v olur. Bu ifadedeki üç terim srasyla ani iletkenlik, parazit kapasite nedeniyle gerilimde oluan titreimleri ve artan iletkenlik deerlerini göstermektedir. anel geriliminin birinci ve ikinci türevi konvertör tarafndan üretilen A.C. titreim bileenlerini dikkate almaktadr. Bu ifadede kapasite deeri sfr kabul edilirse, artan iletkenlik algoritmas denklemi elde edilmektedir. arazit kapasite algoritmas modül içerisindeki her bir pile paralel bal bir kondansatör eklinde modellendiinden, pillerin paralel balanmas MGN tarafndan görülen kapasite miktarn arttracaktr. Bu nedenle, parazit kapasite ve artan iletkenlik algoritmalarna göre tasarlanan MGN verimleri arasndaki verim fark çok sayda pilin paralel baland yüksek güçlü fotovoltaik sistemlerde maksimum deerine ular [5]. 5. SONUÇ Fotovoltaik sistemlerde kullanlan MGN algoritmalar sistemin elektriksel verimini etkileyen en önemli unsurlardan biridir. Maliyet optimizasyonu sonucunda sistem tasarmcs tarafndan MGN kullanmna karar verildikten sonra, seçilecek MGN nin hangi algoritmay kullanaca önem kazanmaktadr. Bu çalmada, MGN algoritmalarnn genel snflandrmas ve en çok kullanlan algoritma tanmlamalar sunulmutur. Hata ve gözlem, sabit akm ve gerilim, artan iletkenlik ve parazit kapasite algoritmalarnn çalma prensipleri üzerinde durulmutur. Literatürde bu algoritmalarn birbirleriyle karlatrld çalmalar çok fazla yer almamakla birlikte, çalmalar sonucu ortaya konulan verim aralklar ve dier karlatrma kriterleri Tablo 1 de verilmitir. q kt dv dv C I Iph I0 e 1 C F( v) C dt dt (10) 55
Tablo 1 MGN algoritmalarnn çeitli parametrelere göre karlatrlmas [5, 10]. MGN ALGORTMALARI Karlatrma Hata Sabit Artan arazit arametreleri Gözlem letkenlik Kapasite erim 81,5-85 88-89,9 73-85 99,8 anele Baml Çalma MGN'nn tam olarak tespiti Analog veya dijital kontrol eriyodik ayar gereksinimi Hayr Evet Hayr Hayr Evet Hayr Evet Evet Her ikisi Her ikisi Dijital Analog Hayr Evet Hayr Hayr Yaklama hz Deiken Orta Deiken Hzl Uygulama karmakl Alglanan büyüklükler Düük Düük Orta Düük Akm Akm Akm [7] Luque, A., Hegedus, S., Handbook of hotovoltaic Science and Engineering, Chapter- 19, John Wiley and Sons, Ltd, pp.871-873, 003. [8] Yafaoui, A., Wu, B., Cheung, R., Implementation of Maximum ower oint Tracking Algorithm for Residential hotovoltaic Systems, nd Canadian Solar Building Conference, 007. [9] Nikraz, M., Dehbonei, H., Nayar, C., A DS Controlled hotovoltaic System with Maximum ower oint Tracking, url:http://www.itee.uq.edu.au/~aupec/aupec03/pap ers/19%0nikraz%0full%0paper.pdf, 009. [10] Esram, T., Chapman,.L., Comparison of hotovoltaic Array Maximum ower oint Tracking Techniques, IEEE Transactions on Energy Conversion, ol., No., pp.439-449, 007. En yüksek verime sahip tasarm parazit kapasite algoritmas olarak rapor edilmitir. Ancak uygulamada en çok kullanlan tasarmlar, ticari olarak daha ekonomik ve basit yapl olan, hata ve gözlem algoritmasna dayal maksimum güç noktas izleyici sistemleridir. KAYNAKLAR [1] atel, M.R., Wind and Solar ower Systems, CRC ress, U.S.A, 1999. [] Green, M.A., hotovoltaics: Technology Overview, Energy olicy, ol.8, p.989-998, 000. [3] Messenger, R., entre J., hotovoltaic System Engineering Chapter-3, CRC ress LLC, pp.41-45, 000. [4] Hansen, A.D., Sorensen,., Hansen, L.H. and Bindner, H., Models for a Stand-Alone System, Danka Services International A/S, pp.9-10, 001. [5] Hohm, D.., Ropp, M.E., Comparative Study of Maximum ower oint Tracking Algorithms, rogress in hotovoltaics: Research and Applications, John Wiley and Sons, Ltd, pp.47-6, 001. [6] Sungur, C., Multi-Axes, Sun-Tracking System with LC Control for hotovoltaic anels in Turkey, Renewable Energy, ol.34, pp.1119-115, 009. 56