Hawas, Safaa Thamer2025-01-212025-01-212024https://hdl.handle.net/11363/9361Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCAN AYKUT Yer Bilgisi: İstanbul Gelişim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı Konu:Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics EngineeringSolar array systems with photovoltaic (PV) modules are extensively utilized in remote fields, agriculture, military, and various other sections. However, the challenge lies in the long distances between these installations and end-users, necessitating remote monitoring systems. In this study, we leverage Long Range (LoRa) wireless communication technology due to its extended range, cost-effectiveness, and user-friendly nature. Our thesis focuses on the design and implementation of a Monitoring System (MS) tailored for PV applications, utilizing LoRa technology. The primary objective is to enhance the efficiency, reliability, and maintenance of PV installations by continuously monitoring system health and performance. The MS encompasses sensors, microcontrollers, and processors to collect and process data on PV, battery banks, load, and grid parameters, including voltage, current, temperature, and state of charge (SoC). Processed data is transmitted via LoRa to a centralized control station for analysis and decision-making. LoRa's attributes, such as long-range coverage, low power consumption, and obstacle penetration, make it particularly suitable for remote PV installations. We provide a detailed overview of the system architecture, components, communication protocols, as well as data processing algorithms and battery health estimation techniques. Experimental evaluation conducted on a test PV setup demonstrates the MS's effectiveness in monitoring battery health, anomaly detection, and facilitating remote maintenance in the normal and up-normal conditions and modes. Simulation on the MATLAB Simulink platform validates the system's functionality under various operating conditions, ensuring robust performance.Fotovoltaik (PV) modülleri ile güneş paneli sistemleri uzak alanlarda, tarım, askeri ve çeşitli diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, bu kurulumlar ile son kullanıcılar arasındaki uzun mesafe zorluk oluşturmakta ve uzaktan izleme sistemlerini gerektirmektedir. Bu çalışmada, geniş menzili, maliyet etkinliği ve kullanıcı dostu yapısı nedeniyle Uzun Menzilli (LoRa) kablosuz iletişim teknolojisinden faydalanıyoruz. Tezimiz, LoRa teknolojisini kullanan PV uygulamaları için özelleştirilmiş bir İzleme Sistemi (MS) tasarımı ve uygulanmasına odaklanmaktadır. Temel amaç, PV kurulumlarının verimliliğini, güvenilirliğini ve bakımını sürekli olarak izleyerek artırmaktır. MS, voltaj, akım, sıcaklık ve şarj durumu (SoC) gibi PV, batarya bankaları, yük ve şebeke parametrelerine ilişkin verileri toplamak ve işlemek için sensörler, mikrodenetleyiciler ve işlemciler içerir. İşlenmiş veriler, analiz ve karar verme için LoRa üzerinden merkezi bir kontrol istasyonuna iletilir. LoRa'nın, uzun menzil kapsama alanı, düşük güç tüketimi ve engelleri aşma gibi özellikleri, uzaktaki PV kurulumları için özellikle uygun hale getirir. Sistem mimarisi, bileşenler, iletişim protokolleri ve veri işleme algoritmaları ile batarya sağlığı tahmin teknikleri hakkında detaylı bir açıklama sunmaktayız. Normal ve anormal koşullar ve modlarda batarya sağlığını izleme, anormallik tespiti ve uzaktan bakımı kolaylaştırma gibi MS'nin etkinliğini gösteren deneysel değerlendirme, test PV kurulumunda gerçekleştirilir. MATLAB Simulink platformunda yapılan simülasyonlar, sistemin çeşitli işletim koşullarında işlevselliğini doğrulamaktadır, böylelikle sağlam performans sağlanmaktadır.eninfo:eu-repo/semantics/openAccessRenewable EnergySolar-CellPVMonitoring System (MS)LoRaBatteryOperating Conditions and modesYenilenebilir EnerjiGüneş HücresiFotovoltaik (PV)İzleme Sistemi (MS)Bataryaİşletim Koşulları ve ModlarıMaster Thesis