Power Load Optimization in a Wireless Communication System in Remote Area

Abstract

ABSTRACT: Obtaining the maximum power is a very important issue in self-powered wireless systems, especially for those fed by solar panels. Solar energy is one of the most significant renewable energy sources which has no pollution and does not make any noise, and because of these advantages using solar energy is increasing rapidly. This thesis is written under the research project called Integrated Homeland Security Surveillance System (IHSSS). IHSSS is a multipurpose security surveillance system fed by solar energy; this thesis follows the project limitation and objectives. In systems which use photovoltaic (PV) panels as power source, obtaining the maximum power is essential. There are many methods to optimize energy drawn by solar panels; maximum power point tracking (MPPT) is one of the methods which widely used to optimize system performance. There are also several algorithms for maximum power point tracking, but each of those methods has its own problems in speed and accuracy, and they couldn’t improve both factors simultaneously. Among those methods, Hill Climbing method has the most acceptable speed and accuracy, but still can’t deliver both factors simultaneously. In this thesis, we propose to employ novel techniques to improve the optimum power tracking using the Hill Climbing method. MATLAB/Simulink simulation platform will be used for the simulation. The current work can also be used in other applications using photovoltaic technology, especially in MPPT.

Keywords: solar panel, photovoltaic, maximum power Point tracking, power optimization, wireless communication system, renewable energy.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ: Özellikle güneş panelleri tarafından beslenen sistemler olmak üzere, kendi kendini besleyen kablosuz sistemlerde , maksimum gücün elde edilmesi oldukça önemli bir konuyu oluşturmaktadır. Güneş enerjisi, herhangi bir kirliliği olmayan ve hiçbir gürültüye neden olmayan en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olup bu avantajlarından dolayı güneş enerjisinin kullanımı hızlı bir şekilde artmaktadır. Bu tez çalışması Entegre Ülke Güvenlik Gözetleme Sistemi (EÜGS) (Integrated Homeland Security Surveillance System – IHSSS -) konulu araştırma projesi kapsamında hazırlanmıştır. EÜGS güneş enerjisi ile beslenen çok amaçlı bir gözetleme sistemi olup bu tez çalışması proje sınırlamaları ve amaçlarını takip etmektedir. Güç kaynağı olarak güneş panellerini kullanan sistemlerde maksimum gücün elde edilmesi gerekmektedir. Güneş panelleri tarafından üretilen enerjinin iyileştirilmesi için birçok yöntem mevcut olup Maksimum Güç Noktası İzmele Yöntemi (MGNİY) (Maximum Power Point Tracking – MPPT-) sistem performansının iyileştirilmesi için oldukça yaygın bir şekilde kullanılan bir yöntemdir. Ayrıca maksimum güç noktasının izlenmesi için birçok algoritma kullanılmakta olup ancak bu yöntemlerin her birinin hız ve doğruluk açılarından kendine özel problemleri bulunmakta ve aynı zamanda her iki faktörü sağlayamamaktadırlar. Bu tez çalışmasında Yüksek Tırmanış Yöntemi (Hill climbing Method ) kullanılarak optimum güç izleniminin geliştirilmesi için yenilikçi tekniklerin kullanılması amaçlanmaktadır. Simülasyon için MATLAB/SIMULINK platformu kullanılmıstır. Bu çalışma özellikle Maksimum Güç İzleme olmak üzere güneş enerjisinden yararlanan diğer uygulamalarda da kullanılabilmektedir.

Anahtar Kelimeler : Güneş paneli, fotovoltaik, maksimum güç izleme, güç optimizasyonu, kablosuz haberleşme sistemi, yenilenebilir enerji.