PSO Algoritması ile Optimize Edilmiş PID Denetleyicinin Fotovoltaik MPPT Sistemine Uyarlanması

Osman Doğmuş; Erdal Kılıc; Sami Şit; Mahit Güneş

doi:10.17780/ksujes.362618

TR EN

PSO Algoritması ile Optimize Edilmiş PID Denetleyicinin Fotovoltaik MPPT Sistemine Uyarlanması

Öz

Maksimum güç noktası izleme (MPPT), fotovoltaik (PV) sistemlerde, DC-DC dönüştürücülerin anahtarlama darbe genişliğini (duty cycle) değiştirerek çıkış gücünü maksimize etmek için kullanılır. Bu çalışmada, PV sistemler için parçacık sürü optimizasyon (PSO) tabanlı PID ile MPPT algoritması sunulmuştur. Önerilen yöntemin başarısını test etmek amacıyla elde edilen sonuçlar, klasik PID denetleyici ve PV sistemlerde yaygın kullanılan değiştir ve gözle (P&O) yöntemlerinin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışmalar Matlab/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Önerilen denetim yapısının hem geçici hem de kararlı durumlarda diğer yöntemlere göre daha başarılı olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

PSO,PID,MPPT, PV

Kaynakça

Akhtar, H.E., Sharma, V., Chandra, A., Al-Haddad, K., (2003) Modelling, Simulation and Performance Analysis of Switched Reluctance Motor Operating with Optimum Value of Fixed Turn-On and Turn-Off Switching Angles. IEEE Proceeding (2003), pp 397–402.
Anto, E.K., Asumadu, J.A., Okyere, P.Y., 2016. PID-based P&O MPPT Controller for Offgrid Solar PV Systems Using Ziegler-Nichols Tuning Method to Step, Ramp and Impulse Inputs. Journal of Multidisciplinary Engineering Science Studies (JMESS). Vol. 2 Issue 7, July - 2016
Avirajamanjula, P., PAlanivel, P., 2015. Development of a Universal Controller for Converter Based Switched Reluctance Motors. Power Electronics and Renewable Energy Systems, Lecture Notes in Electrical Engineering 326, DOI 10.1007/978-81-322-2119-7_79, pp. 811-818.
Baş, Z., Selçuk, T., Yılmaz, A.S., Analysis and Design of Boost Converter Using Peak Current Mode Control Technique. International Conference on Natural Science and Engineering (ICNASE’16). March 19-20, 2016, Kilis, Turkey.
Coello Coello, C.A., Reyes-Sierra, M. 2006. Multi-Objective Particle Swarm Optimizers: A Survey of the State-of-the-Art. Int. J. Comput. Int. Sys., 2(3): 287–308.
Erkol, H.O., 2017. GA ve PSO ile Kontrol Parametrelerinin Optimizasyonu. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, Vol: 7(1), pp.179-185.
Femia, N., Petrone, G., Spagnuolo, G., Vitelli, M. (2005). Optimization of Perturb and Observe Maximum Power Point Tracking Method. IEEE Trans. Power Electron., vol. 20, no. 4, pp. 963-973.
Anil, G., Murugan, N., Ubaid, M., 2013. “PI Controller based MPPT for a PV System”, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, Volume 6, No.5, pp,10-15.

Gani, A., Kılıç, E., Keçecioğlu, Ö.F., Açıkgöz, H., Tekin, M., Şekkeli, M., (2017). A Simulation Study on Controlling Excitation Current of Synchronous Motor and Reactive Power Compensation via PSO Based PID and PID Controllers. Akıllı Sistemlerde Yenilikler ve Uygulamaları Konferansı (ASYU 2017), 5-7 Ekim, Alanya.
Gules, R., Pacheco, J.D.P., Hey, H. L. and Imhoff, J., 2008. A Maximum Power Point Tracking System with Parallel Connection for PV Stand-Alone Applications, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 55, no. 7, pp. 2674–2683.
Hasaneen, BM., Elbaset Mohammed, AA., (2007) Design and Simulation of DC/DC Converter. 12th International Middle-East, Power System Conference, MEPCON 2008, pp.335–340.
Keçecioğlu, Ö.F., Tekin, M., Gani, A., Açıkgöz, H., Gemci, A., Şekkeli, M., 2015. Investigation of A Solar Power Plant’s Effect over The Power Quality Parameters on Power System. KSU. Journal of Engineering Sciences, Vol:18(2), pp.17-24.
Kumar, B.A., Venkatesh, M.S., Muralikrishna, G.M., 2015. Optimization of Photovoltaic Power Using PID MPPT Controller Based on Incremental Conductance Algorithm. Power Electronics and Renewable Energy Systems, Lecture Notes in Electrical Engineering 326, DOI 10.1007/978-81-322-2119-7_78 , pp. 803-809.
Kurak, E., Erdemir, V., Dursun, B., 2016. PV Sistemin İçin Maksimum Güç Noktası İzleyicisi Tasarımı ve Uygulaması. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4 (2016), ss. 581-592.
Kwon, J.M., Kwon, B.H. and Nam, K.H., 2009. Grid-Connected Photovoltaic Multistring PCS with PV Current Variation Reduction Control,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 11, pp. 4381–4388.
Marini, F., Walczak, B. 2015. Particle Swarm Optimization (PSO) A Tutorial. Chemometric. Intell. Lab. Syst., 149:153–165.
Midya, P., Krein, P.T., Greuel, M.F. 2007. Sensorless Current Mode Control-an Observer-Based Technique for DC-DC Converters. IEEE Trans Power Electron 16(4):522–526.
Nagarajan, R., Yuvaraj, R., Hemalatha, V., Logapriya, S., Mekala, A., Priyanga, S., 2017. Implementation of PV - Based Boost Converter Using PI Controller with PSO Algorithm. International Journal Of Engineering And Computer Science ISSN:2319-7242, Volume 6 Issue 3 March 2017, Page No. 20479-20484, Index Copernicus value (2015): 58.10 DOI: 10.18535/ijecs/v6i3.14.
Ortiz-Rivera, E., (2008). Maximum Power Point Tracking using The Optimal Duty Ratio for DC/DC Converters and Load Matching in Photovoltaic Application. Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2008. APEC 2008. Twenty-Third Annual IEEE, pp.987–991.
Özçelik, M.A., Yilmaz, A.S., (2015). Effect of Maximum Power Point Tracking in Photovoltaic Systems and Its Improving and Its Application of Wireless Energy Transmission. Journal of Clean Energy Technologies, Vol. 3, No. 6, November 2015, pp. 441-416.
Özçelik, M.A., Yilmaz, A.S., (2016). Effect of Improving Perturb and Observe MPPT Algorithm on AC Grid Connected PV Systems, Istanbul University - Journal of Electrical & Electronics Engineering (IU - JEEE), 16(2), 3025-3032.
Samrat, N.H., Ahmad, N.B., Choudhury, I.A., Taha. Z.B., 2014. Modeling, Control, and Simulation of Battery Storage Photovoltaic-Wave Energy Hybrid Renewable Power Generation Systems for Island Electrification in Malaysia. The Scientific World Journal, pp. 1-21.
Surendran, S., Selvakumar, R.B., 2015. Cascaded Dual Buck Inverter with Sensorless Current Control Method for Grid Connected Photovoltaic Systems. Power Electronics and Renewable Energy Systems, Lecture Notes in Electrical Engineering 326, DOI 10.1007/978-81-322-2119-7_102 , pp. 1047-1056.
Yau, H.T., Lin, C.J., and Liang, Q.C., 2013. PSO based PI Controller Design for a Solar Charger System,” The Scientific World Journal, Vol. 2013, Article ID 815280, pp. 1-13.
Ziegler, JG., Nichols, NB. 1993. Optimum Settings for Automatic Controllers. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, 115(2B): 759-765.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Osman Doğmuş
Türkiye

Erdal Kılıc ^*
KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
0000-0002-1572-6109
Türkiye

Sami Şit
0000-0002-5830-2277
Türkiye

Mahit Güneş
0000-0002-1552-3889
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

27 Aralık 2017

Gönderilme Tarihi

5 Aralık 2017

Kabul Tarihi

20 Aralık 2017

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2017 Cilt: 20 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.362618

IZ

https://izlik.org/JA49CK57NF

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Doğmuş, O., Kılıc, E., Şit, S., & Güneş, M. (2017). PSO Algoritması ile Optimize Edilmiş PID Denetleyicinin Fotovoltaik MPPT Sistemine Uyarlanması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(4), 1-8. https://doi.org/10.17780/ksujes.362618

PSO Algoritması ile Optimize Edilmiş PID Denetleyicinin Fotovoltaik MPPT Sistemine Uyarlanması

PSO Algoritması ile Optimize Edilmiş PID Denetleyicinin Fotovoltaik MPPT Sistemine Uyarlanması

Öz

Anahtar Kelimeler

Adaptation of Optimized PID Controller with PSO Algorithm to Photovoltaic MPPT System

Abstract

Keywords

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

MOBİL ROBOT KOLUNUN PSO İLE STABİLİZASYONU

ADAPTİF PARÇACIK SÜRÜ (APSO) ve KARINCA KOLONİSİ OPTİMİZASYONU (KKA) KULLANARAK ÖZ AYARLAMALI PID KONTROLÖR TASARIMI

Improved hybrid intelligent controller design for MPPT of stand-alone PV System

ATEŞBÖCEĞİ ALGORİTMASI TABANLI PI DENETLEYİCİ İLE ÜÇ FAZLI DGM DOĞRULTUCULARIN PERFORMANS İYİLEŞTİRİLMESİ