APPLICATION OF MAXIMUM POWER POINT TRACKING ALGORITHM IN PV BASED WATER PUMPING SYSTEMS

PV TABANLI SU POMPALAMA SİSTEMİNDE MAKSİMUM GÜÇ NOKTASI İZLEYİCİSİ UYGULAMASI

Abstract

Nowadays, the increase in quality of life and the development of industry in many countries have led to an increase in energy demand in the world. Due to these reasons, interest in renewable energy sources, especially solar energy, is increasing day by day. Solar energy is an attractive source of energy used to energize off-grid systems. In developing countries, it is used in many applications such as water pumping especially in rural areas where there is no access to the grid. The energy obtained from photovoltaic (PV) systems is decreasing under changing environmental conditions. Therefore, maximum power point tracking (MPPT) to obtain maximum energy from the PV system is carried out. In this study, implementation of PV based water pumping system was carried out. MPPT was used to increase the efficiency obtained from the system. Perturb&Observe (P&O) algorithm was used to track maximum power point. Implementation of the MPPT algorithm in the system was provided by the TMS320F2812 DSP processor. Direct current (DA) water pumping motor was used because the energy obtained from the PV system is DA and the water pump motor is directly connected to the PV system. The applications were performed with and without using the MPPT algorithm in the system and the power values obtained from both cases were compared. It has been observed that the efficiency of PV system with MPPT algorithm is better than without MPPT.

Özet

Günümüzde, hayat kalitesinin artması ve birçok ülkede sanayinin gelişmesi dünyadaki enerji talebinin artmasına sebep olmuştur. Ayrıca, geleneksel enerji kaynakları azalmaya başlamıştır. Bu sebeplerden dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarına özellikle de güneş enerjisine olan ilgi her geçen gün artmaktadır. Güneş enerjisi, şebekeden bağımsız sistemleri enerjilendirmek için kullanılan çekici bir enerji kaynağıdır. Gelişmekte olan ülkelerde şebekeye erişimin olmadığı yerlerde özellikle kırsal alanlarda su pompalanması gibi pek çok uygulamalarda kullanılmaktadır. Fotovoltaik (photovoltaic, PV) sistemlerden elde edilen enerji değişen çevre koşulları altında azalmaktadır. Bu nedenle, PV sistemlerden maksimum enerjiyi elde etmek için maksimum güç noktası takibi yapılmaktadır. Yapılan çalışmada, fotovoltaik enerji ile çalışan su pompalama sistemi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Sistemden elde edilen verimi arttırmak için maksimum güç noktası izleyici(MGNI)kullanılmıştır. MGNI olarak Değiştir&Gözlemle (Perturb&Observe, P&O) algoritması kullanılmıştır. MGNI algoritmasının sistemde uygulanması TMS320F2812 DSP işlemcisi ile sağlanmıştır. Sistemden elde edilen enerji doğru akım (DA) olduğu için ve su pompa motoru da PV sisteme doğrudan bağlandığı için DA su pompası motoru kullanılmıştır. Uygulama, sistemde maksimum güç noktası izleme algoritması kullanılarak ve kullanılmadan gerçekleştirilmiş olup her iki durumdan elde edilen güç değerleri karşılaştırılmıştır. MGNI kullanılarak elde edilen verimin, MGNI kullanılmadan elde edilen verimden daha iyi olduğu gözlenmiştir.