Akademik Veri Yönetim Sistemi
16th INTERNATIONAL CONGRESS ON ENGINEERING, ARCHITECTURE AND DESIGN, İstanbul, Türkiye, 20 - 22 Aralık 2025, ss.136-142, (Tam Metin Bildiri)
Günümüzde çevre dostu yenilenebilir enerji kaynaklarının hızla yaygınlaşmasıyla birlikte, bu kaynakların enterkonnekte şebekeden bağımsız veya şebeke ile etkileşimli olarak verimli bir şekilde kullanıldığı DC nano şebeke uygulamaları büyük bir önem kazanmıştır. Ancak güneş enerjisi gibi meteorolojik koşullara bağlı ve kesintili karakteristiğe sahip kaynakların, yük tarafında kararlı ve kesintisiz bir DC bara gerilimi sağlamada tek başına yetersiz kalması, sisteme enerji depolama birimlerinin ve gelişmiş güç elektroniği dönüştürücülerinin entegrasyonunu zorunlu kılmaktadır. Bu çalışmada, 96 V giriş gerilimine sahip düşük gerilimli kaynaklardan standart 400 V DC bara gerilimi elde edilmesine yönelik iki farklı güç dönüşüm yapısı MATLAB/Simulink ortamında detaylı olarak modellenmiş ve performansları karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. İlk senaryoda, 10 kW gücündeki fotovoltaik (PV) sistem, herhangi bir enerji depolama birimi olmaksızın geleneksel Yükseltici (Boost) dönüştürücü üzerinden DC barayı besleyecek şekilde tasarlanmıştır. İkinci ve önerilen senaryoda ise, enerji sürekliliğini sağlamak amacıyla sisteme 5 kWh kapasiteli bir batarya grubu entegre edilmiş ve güç aktarımı, galvanik izolasyon sağlaması ve yüksek frekanslarda anahtarlama kayıplarını minimize eden yumuşak anahtarlama (ZVS) yeteneği nedeniyle Faz Kaydırmalı Tam Köprü (PSFB) dönüştürücü topolojisi ile gerçekleştirilmiştir. Her iki sistem, güneş ışınımının ani değişim gösterdiği dinamik koşullar altında test edilmiştir. Gerçekleştirilen simülasyon sonuçları, bataryasız Boost yapısının ışınım azaldığında 400 V bara gerilimini referans değerde sabit tutmakta başarısız olduğunu ve sistemde ciddi gerilim çökmeleri yaşandığını göstermiştir. Buna karşılık, önerilen bataryalı PSFB yapısının, PV kaynağındaki güç dalgalanmalarını batarya desteğiyle sönümlediği, izole yapısı sayesinde daha güvenli bir işletim sunduğu ve yük tarafında kesintisiz ve referans değere yakın bir 400 V gerilim sağladığı tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, DC nano şebekelerde enerji sürekliliği, sistem kararlılığı ve güç kalitesi için batarya entegrasyonunun ve yüksek verimli izole dönüştürücü topolojilerinin kritik bir rol oynadığını ortaya koymaktadır.