PV sistemlerinde yıldırımın geçici etkilerinin incelenmesi için modelleme yöntemleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GONCA ÇAM

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Bülent Oral

Eş Danışman: Mehmet Murat İspirli

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

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. Anahtar Kelimeler: PV Sistemler, yıldırım, LPS, PEEC, FDTD, MOM