A performance analysis of tidal turbine conversion system based on control strategies

Energy efficient generation from renewable energy sources is of major concern nowadays. A horizontal axis marine current turbine (HAMCT) of diameter 1.9 m is modelled using the blade element momentum (BEM) scheme and the turbine output parameters are given as an input to the electrical system for a tip speed ratio (TSR) of 5 and a power coefficient of 0.4. The design aspects of a buck-boost converter with proportional integral (PI) and sliding mode controller (SMC) is investigated for HAMCT system, with the highest power output of about 15.6 kW for a water velocity of 3 m/s. A comparison between PI controller and SMC are analyzed for the tidal turbine conversion system to obtain the desired output voltage with high efficiency is discussed here. The dynamic variation on load side to be controlled with dual loop controller to regulate the output voltage and to optimize the input current. In this paper performance and resemblance of control techniques which include sliding mode controller and PI controller are analysed with step and bode plot response. The system is designed for an output voltage range of 0.38 kV to 2.4 kV which is suitable for DC microgrids. The performance of HAMCT coupled with PMSG and the power converter with a controller is modelled and designed under MATLAB/SIMULINK environment

Matlab simulink ortamında buck tipi bir dönüştürücünün çıkış geriliminin optimal kontrolü

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Bu çalışmada, DC gerilim alçaltıcı olarak iş kullanılabilen buck tipi bir dönüştürücünün çıkış geriliminin kontrolü amaçlanmıştır.Bunun için öncelikle Buck dönüştürücünün transfer fonksiyonunun elde edilmesi amacıyla literatürde genellikle tercih edilen küçük sinyal yöntemi yerine devre analizi yöntemi kullanılmıştır. Buck dönüştürücünün çıkış gerilimini kontrol etmek için MRAC kontrolcüsü kullanılmış ve bu kontrolcü MIT kuralı kullanılarak tasarlanılmıştır. MRAC kontrolcüsünün en verimli şekilde buck dönüştürücüsünü kontrol etmesi için adaptif kazanç parametreleri PSO ve ABC sezgisel algoritmaları ile elde edilmiştir. Sezgisel algoritmalarla parametrelerini hesaplaması için IAE, ITAE ve ISE maliyet fonksiyonları kullanılmıştır ve bu fonksiyonların sonucunda elde edilen parametreler karşılaştırılmıştır.In this study, it is aimed to control the output voltage of a Buck converter which acts as a DC step down converter. First of all, the transfer function of the buck converter is obtained by the circuit analysis method, not using the small signal method that often used in literature for find transfer functions The MRAC controller is used to control the output voltage of the buck converter, and this controller is designed using MIT. The adaptive gain parameters are calculated by using PSO and ABC these are meta heuristic algorithms. ABC and PSO used for finding best parameters for controlling output voltage of buck converter. PSO and ABC known as metaheuristic algorithms, are used. IAE, ITAE, ISE cost functions are used for calculate parameters and thus parameters which found by different cost function, have been compared