Browsing by Author "Cangi, Hasan"

Now showing 1 - 8 of 8

Da-Da Gerilim Yükselten Dönüştürücünün Kayan Kipli Kontrolünün Tasarım Ve Simülasyonu
(2024) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan; Altıntaş, Ramazan; Çırış, Ömer Faruk
Güç elektroniği devre elemanları kullanılarak tasarlanan doğru akım-doğru akım (DA-DA) dönüştürücüler, DA gerilimi başka bir gerilim değerine dönüştüren devrelerdir. DA-DA dönüştürücüler elektronik cihazlarda, cep telefonu, dizüstü bilgisayarın şarj devrelerinde, DA motorların beslemesinde ve güneş enerji santrallarına kadar geniş bir uygulama yelpazesine sahiptirler. DA-DA dönüştürücülerde kullanılan anahtarlama elemanlarından dolayı bu sistemler doğrusal olmayan bir özellik gösteren yapısal sistemlerdir. Kontrollerinde doğrusal olmayan sistemleri kontrol eden yöntemler kullanılmalıdır. Bundan dolayı kaymalı kip kontrolü DA-DA dönüştürücüler için uygun bir kontrol yöntemidir. Bu çalışmada, kayan kipli kontrol yöntemi kullanılarak DA-DA yükseltici dönüştürücünün kontrolüne ait analiz işlemleri yapılmıştır. Kayan kipli kontrol yöntemi ile kontrolü sağlanan DA-DA gerilim yükselten dönüştürücüler diğer dönüştürücü türlerine göre daha iyi performans gösterirler. Kayan kipli kontrolün geleneksel kontrol sistemlerine göre en önemli avantajı ; yük, hat ve parametrik belirsizliklere karşı uygulanabilir olmasıdır. Bu çalışmada, DA-DA yükselten dönüştürücünün MATLAB/Simulink ile modellemesi yapılmış olup simülasyonu gerçekleştirilmiştir
Developed analytical expression for current harmonic distortion of the PV system’s inverter in relation to the solar irradiance and temperature
(Electrical Engineering, 2021) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan; Eid, Bilal; Serdar Yılmaz, Ahmet
This paper deals with modeling and simulation of the total harmonic distortion of the current (THDI) dispatched from the inverter and connected to nonlinear load. The change of THDI was examined in relation to the ambient temperature (T) and solar irradiance (G).The developed model is being used to extract parameters for a given THDI as a function of temperature and solar radiation. This study outlines the working principle of photovoltaic (PV) panel as well as PV array. Off-grid PV system is modeled by using Matlab/Simulink program, and detailed analytical study has been carried out in this work. The design, modeling and simulation of this study are performed from 50 up to 988 W/m2 for solar irradiance. Harmonic components have negative effects on the steady-voltage stability of the PV system. Therefore, analytical expression is needed for steady-state stability analysis in order to reduce negative effects. Hence, two analytical expressions of THDI were obtained by two new different methods which are statistical package for the social sciences program and genetic expression programming. Eventually, two different methods have been verified by the Matlab/Simulink program in order to find out THDI and demonstrated the effectiveness of the proposed strategy. As a result of this study, it is observed that input current THDI of nonlinear load is too high at low irradiance. It is suggested that active harmonic filters should be used at low irradiance in order to produce better quality energy and avoid damages in the PV system.
Development software program for extraction of photovoltaic cell equivalent circuit model parameters based on the Newton–Raphson method
(SpringerLink, 2022) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan; Yılmaz, Ahmet Serdar; Arifoğlu, Uğur
Finding the equivalent circuit parameters for photovoltaic (PV) cells is crucial as they are used in the modeling and analysis of PV arrays. PV cells are made of silicon. These materials have a nonlinear characteristic. This distorts the sinusoidal waveform of the current and voltage. As a result, harmonic components are formed in the system. The PV cell is the smallest building block of the PV system and produces voltages between 0.5 V and 0.7 V. It serves as a source of current. The amount of radiation hitting the cell determines how much current it produces. In an ideal case, a diode and a parallel current source make up the equivalent circuit of the PV cell. In practice, the addition of a series and parallel resistor is made to the ideal equivalent circuit. There are many equivalent circuits in the literature on modeling the equivalent circuit of a PV cell. The PV cell single–diode model is the most used model due to its ease of analysis. In this study, the iterative method by Newton–Raphson was used to find the equivalent circuit parameters of a PV cell. This method is one of the most widely used methods for determining the roots of nonlinear equations in numerical analysis. In this study, five unknown parameters (Iph, Io, Rs, Rsh and m) of the PV cell equivalent circuit were quickly discovered with the software program prepared based on the Newton–Raphson method in MATLAB
Development software program for finding photovoltaic cell open-circuit voltage and fill factor based on the photovoltaic cell one-diode equivalent circuit model
(Springer, 2024) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan
The photovoltaic (PV) cell is the smallest building block of the PV solar system and produces voltages between 0.5 and 0.7 V. It acts as a current source in the equivalent circuit. The amount of radiation hitting the cell determines how much current it produces. The equivalent circuit of an ideal PV cell consists of a diode and a parallel current source. In order to express losses in applications, series and parallel resistance are added to the ideal equivalent circuit of the PV cell. There are many equivalent circuits in the literature for modeling the equivalent circuit of a PV cell. The single-diode equivalent circuit is the most widely used model because of its simplicity and ease of analysis. There are several methods available to estimate and analyze the parameters of PV cell models, such as Newton Raphson method, Lambert-W function, etc. In this study, the Newton Raphson method was used to find the equivalent circuit parameters of a PV cell. Fill factor is used to determine the quality of electricity generated by the photovoltaic cell. Open-circuit voltage is the maximum voltage value that the PV cell can transmit. The analysis of PV cell fill factor and open-circuit voltage was carried out using the developed software program. Then, the open-circuit voltage and fill factor were found using the software program prepared in MATLAB and given in Appendix.
Effects of Electric Vehicles and Charging Stations on Microgrid Power Quality
(Gazi University Journal of Science Part A: Engineering and Innovation, 2022) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan; Kaya, Rıdvan; Yılmaz, Ahmet Serdar
In this study, integration of renewable energy sources and Electric Vehicles (EVs) into a micro-grid was modeled and analyzed. The microgrid is divided into four important parts; a diesel generator, acting as the base power generator; a photovoltaic (PV) farm combined with a wind farm, to produce electrical energy; a vehicle to grid (V2G) system installed next to the last part of the microgrid which is the load of the microgrid. The size of the microgrid represents approximately a community of a thousand households during a low consumption day in spring or fall. There are 100 electric vehicles in the base model which means that there is a 1:10 ratio between the cars and the households. This is a possible scenario in a foreseeable future. The continuous increase in their rate in energy production makes micro-grids important. Microgrids can be designed to meet the energy needs of hospitals, universities or charging stations of electric cars, as well as to meet the energy needs of a district, village or industrial site. Charging stations are needed to charge the electric vehicle battery. In this study, the effects of electric vehicles on the microgrid network are analyzed. Electric vehicles have non-linear circuit elements in their structures. Therefore, they are a source of harmonic current in the microgrid. They negatively affect the power quality of the microgrid. The battery in electric vehicles is charged with direct current. The alternating current from the microgrid needs to be converted to direct current.
Fotovoltaik Hücre I-v ve P-v Eğrileri Üzerine Sıcaklığın Etkisi
(2021) Cangi, Hasan; Adak, Süleyman; Arifoğlu, Uğur
Fotovoltaik (FV) hücreler, yüzeylerinden gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken malzemelerdir. Güneş panelleri, güneş pillerinin yapısına bağlı olarak %5 ile %20 arasında verimlilikle elektrik enerjisine dönüştürülebilir. FV hücrelerinin elektrik enerjisi üretimini etkileyen birçok faktör vardır. Bu faktörler güneş pillerinin verimi, güneşlenme süresi, nem, toz, güneş ışınımı ve sıcaklık gibi faktörlerdir. Bu makalede, sıcaklığın FV hücre Akım- Gerilimi (I-V) ve Güç-Akım (P-V) eğrileri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Düşük sıcaklıklar, güneş pili verimini olumsuz etkilemezken, yüksek sıcaklıklar üretkenliği önemli ölçüde azaltır. Bu çalışma 10 (°C), 30 (°C) ve 50 (°C) ortam sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Sıcaklığın FV güneş pilinin P-V ve I-V üzerindeki etkisi Matlab / Simulink yazılım programı ile analiz edilmiş ve çizilmiştir. Bir fotovoltaik hücresinin verimliliği, esas olarak ortam sıcaklığına, FV hücre sıcaklığına, güneş ışınlama yoğunluğuna ve FV hücresinin üretildiği yarı iletken malzemenin türüne bağlıdır. Bu çalışmada, FV hücre kataloğu verileri kullanılarak, panelin eşdeğer devresi Matlab yazılım programında modellenmiş ve sıcaklık değişimlerinin FV hücre gücü üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
GÜÇ SISTEMLERINDE HARMONIK REZONANSIN ANALIZI VE MODELLENMESI
(IKSAD YAYINEVİ, 2019) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan
Harmoniklerin bileşenlerin en büyük bozucu etkilerinden biri de rezonans etkisidir. Endüktif reaktansın kapasitif reaktansa eşit olduğu frekansa "rezonans frekansı" denmektedir. Güç sistemlerinde frekans arttıkça endüktif freaktans artarken; kapasitif reaktans azalmaktadır. Güç sisteminin frekansı endüktif reaktansla doğru orantılı, kapasitif reaktans ile ters orantılıdır. Kapasitif ve endüktif reaktansın, aynı harmonik frekansta birbirlerine eşit olması durumunda rezonans oluşur. Rezonans güç sisteminde çok yüksek gerilimlerin oluşmasına ve sisteme bağlı donanımın zarar gömesine neden olur. Paralel ve seri olmak üzere iki türlü rezonans vardır. Seri rezonans harmonik akımlarının akışına düşük empedans göstermesine karşın, paralel rezonans harmonikli akımların akışına yüksek empedans gösterir. Seri rezonans gerilim yükselmelerine neden olurken, paralel rezonans ise akım değerlerinin artmasına neden olmaktadır. Güç sisteminde rezonans oluşması sonucunda yüksek düzeyde gerilim veya akım değerleri oluşur. Aşırı akım ve gerilim değerleri güç sistemindeki kondansatör bataryaları bozulmasına ve sisteme bağlı donanımların devre dışı kalmasına neden olur.
Thevenin Equivalent of Solar PV Cell Model and Maximum Power Transfer
(IEEE, 2021) Adak, Süleyman; Cangi, Hasan; Yılmaz, A. Serdar
Photovoltaic (PV) is the conversion of solar energy into DC electrical energy using PV cells. In addition, solar energy is an important renewable energy source. In this study, it is proposed that Thevenin's equivalent PV cell model produces a voltage-current characteristic that is quite representative of the operation of the PV source. Thevenin's elements depend on ambient temperature conditions, so charging is derived and simplified to construct a model that closely predicts and demonstrates adequate PV cell characteristic for different ambient temperature conditions. This method is very useful for estimating the desired performance and also for examining different Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithms. Theoretically, the simulation was supplemented with test data, then used to develop an equivalent Thevenin model in which the resistance is non-linear and voltage dependent. Thevenin's method and variable pitch is to improve the maximum power transfer to the load by increasing the performance of the PV cell. These methods were modeled and studied in a simulation program.