PV sistemlerinde yıldırımın geçici etkilerinin incelenmesi için modelleme yöntemleri
Modeling methods for investigating the transient effects of lightning on PV systems
- Tez No: 941593
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT ORAL, DR. MEHMET MURAT İSPİRLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: PV Sistemler, yıldırım, LPS, PEEC, FDTD, MOM, PV Systems, lightning, LPS, PEEC, FDTD, MOM
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fotovoltaik sistemler, sıklıkla tercih edilen yenilenebilir enerji kaynaklarındandır. PV sistemler genellikle izole alanlara kurulur ve böylece gölgelenmeyi en aza indirerek PV dizilerin yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak ve güneş ışınım miktarını arttırmak hedeflenir. Fotovoltaik sistemlerin bu şekilde açık alanlara kuruluyor olması da sistemleri yıldırım çarpmalarına açık hale getirmektedir. PV sistemlerin güvenli ve verimli çalışma prensibinin olması enerji sektöründe de dikkat çekmektedir. Bu durum, PV kaynağına yapılan yatırımların artmasına olanak sağlamaktadır. Açık ve korunmasız alanlara kurulan PV sistemlerini, yıldırım büyük oranda olumsuz etkilemektedir. Sistem üzerinde meydana gelen yıldırım çarpmaları, sistemin çalışma mekanizmasını bozabilmekte ya da sistemin tamamen çalışmasını durdurabilmektedir. Hasarlı cihazların değiştirilmesi ve güç kaynağının kesilmesi yatırımcılar için büyük kayıplara neden olmuştur. Bu olumsuz ihtimalleri göz önünde bulundurarak sistemi yıldırıma karşı koruyabilmek için PV sistem için en uygun çözüm olan yıldırımdan korunma sistemi kurulması gerekmektedir. PV sistemlerinin yıldırımın olumsuz etkilerine karşı korunmasını sağlamak için sistemi koruyan yıldırımdan korunma sisteminin seçimini doğru yapmak gerekmektedir. Doğru bir LPS (Yıldırımdan korunma sistemi) seçimi için ise, öncelikle sistemdeki tüm risk koşullarını doğru değerlendirmek ve tespit etmek gerekmektedir. Bu çalışmada, yıldırımın sistem üzerindeki olumsuz etkilerine detaylı bir şekilde değinilmiştir ve risk değerlendirmesi yöntemi hakkında bilgi verilmiş olup, farklı bölgelere kurulan PV sistemleri incelenmiştir. Sistem için doğru bir LPS seçimini yapabilmek için PV sisteminin yıldırımın geçici etkileri altındaki davranışları analiz edilmelidir. Doğru analiz, sistem için gerekli ve yeterli olan LPS seçimini doğru yapmayı getirecektir. Çalışmada, PV sistemlerinin yıldırımın etkileri altındaki davranışlarını inceleyen modelleme yöntemlerine detaylıca değinilmiş ve özellikle elektromanyetik yöntemlerden PEEC(Kısmi eleman denklem devresi yöntemi), FDTD(Zaman alanı sonlu farklar yöntemi), MOM(Momentler yöntemi) açıklanmış ve son yıllarda yapılan çalışmalar incelenmiş ve sonuçları tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Photovoltaic systems are frequently preferred renewable energy sources. PV(photovoltaic) systems are generally installed in isolated areas, aiming to maximize the surface area of PV arrays and increase the amount of solar radiation by minimizing shading. The fact that photovoltaic systems are installed in open areas makes the systems vulnerable to lightning strikes. The safe and efficient operating principle of PV systems also attracts attention in the energy sector. This situation allows increasing investments in PV resources. Lightning negatively affects PV systems installed in open and unprotected areas. Lightning strikes occurring on the system can disrupt the operating mechanism of the system or stop the system from working completely. Replacing damaged devices and cutting off the power supply has caused huge losses for investors. Considering these negative possibilities, to protect the system against lightning, it is necessary to install a lightning protection system, which is the most suitable solution for the PV system. In order to protect PV systems from the adverse effects of lightning, it is essential to correctly select an appropriate lightning protection system (LPS). A proper LPS selection requires the accurate identification and evaluation of all risk factors associated with the system. This study provides a detailed examination of the negative impacts of lightning on PV systems and offers insights into risk assessment methodologies. Additionally, PV systems installed in various regions have been analyzed. To determine the most suitable LPS for a system, it is necessary to analyze the behavior of the PV system under transient lightning effects. Accurate analysis leads to the correct selection of an LPS that is both necessary and sufficient for protecting the system. The study extensively discusses modeling approaches used to evaluate PV system behavior under lightning influences. In particular, electromagnetic methods such as PEEC (Partial Element Equivalent Circuit), FDTD (Finite-Difference Time-Domain), and MoM (Method of Moments) are explained. Furthermore, recent studies in the field are reviewed, and their results are discussed in detail.
Benzer Tezler
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- The transient effects of switching events on the distribution network with the micro-grid
Anahtarlama olaylarıyla meydana gelen geçici olayların mikro-şebekeli dağıtım şebekesindeki etkisi
EREN BAHARÖZÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBahçeşehir ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜRKAN SOYKAN
- Improved tracking algorithm for rooftop pv systems employing multi-input DC-DC converter
Çatı üstü PV uygulamalarında kullanılmak üzere çok girişli DC-DC çevirici için geliştirilmiş takip algoritması
GÖKHAN BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM
- Konut kullanımında hibrit enerji sisteminin kurulumunun ve maliyetinin incelenmesi
Investigation of installation and cost of hybrid energy system in residential use
SÜMEYYE ADALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE YALILI KILIÇ
- Developing a case study for efficient utilization of solar PV systems in Somalia
Solar'da güneş FV sistemlerinin etkin kullanımına yönelik bir vaka çalışması geliştirilmesi
ABDULLAHI ABDISALAM HASSAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT YEŞİLATA