Design and implementation of three-level SiC interleaved boost converters for a grid connected multi-string PV inverter
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: OGÜN ALTUN
Danışman: Ozan Keysan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dünya için sonsuz bir enerji kaynağı olan güneş enerjisinin popülaritesi son yıllarda artmıştır. Güneş hücrelerindeki gelişmeler, daha düşük maliyetlerle daha yüksek verim sağlamaktadır. Ayrıca güç elektroniğindeki gelişmeler de popülarliği arttırmıştır. Bu tezde, 20 kW gücünde üç seviyeli bir yükseltici dönüştürücünün tasarımı incelenmiştir. Tasarlanan dönüştürücü, fotovoltaik sistemlerde yeni trend olan 1500 V çok dizili inverterlerde kullanılmaktadır. Dönüştürücü tasarımı, güç dönüşüm verimliliği tüm koşullar için %99'dan yüksek olacak şekilde optimize edilmiştir. Tasarlanan dönüştürücü daha sonra gerçekleştirilmiş ve deneysel olarak doğrulanmıştır. Silisyum karbür yarıiletkenlerin yardımıyla 80 kHz anahtarlama frekansına ulaşılmıştır. Gerçekleştirilen prototip, en kötü durumda %99.2 verimlilikle 850 - 1300 V giriş gerilimini çıkışta 1300 V'a dönüştürebilmektedir. Kontrol algoritması maksimum güç noktası operasyonunu sağlama ve kapasitör yükleri aynı olmasa bile çıkış kapasitörlerini dengeleme amacıyla kullanılır. İkinci tasarım, sekiz paralel dönüştürücünün yerleştirildiği çok dizili çalışma için uygulanmıştır. Çok girişli, tek çıkışlı paralel dönüştürücüler için, geleneksel serpiştirme en iyi çalışmayı sağlamaz. Bu nedenle, kapasitör akımını en aza indirmek amacıyla en uygun serpiştirme faz açısını bulmak için yeni bir algoritma sunulmuştur. Önerilen algoritmanın kapasitör kayıplarını %20 oranında azalttığı, böylece kapasitörlerin ömrünü uzattığı ve tasarlanan dönüştürücüyü iyileştirdiği deneysel olarak gösterilmiştir.