Ứng dụng điều khiển thông minh xây dựng các thuật toán MPPT cho hệ thống PV dùng năng lượng mặt trời

i quan h0 gi3a công suet ngõ h0 s> làm vi0c c a b* bi n đ+i Hình 4.29 thE hi0n m>i quan h0 dịng ñi0n ñi0n áp ngõ c a b* bi n đ+i, dịng áp brng v;i dịng áp t i đ*ng DC Hình 4.29 cho they dịng đi0n ngõ tăng ret nhanh theo s2 tăng áp cho t;i dịng đi0n đ l;n đE s n sinh ñ moment khi ưu Như thE hi0n < hình 4.34, h0 bơm PV mAc tr2c ti p thep so v;i h0 bơm PV có MPPT th"m chí v;i hi0u suet b* bi n ñ+i 90% 95% Trong kho ng thmi gian gim ñau tiên, h0 bơm PV mAc tr2c ti p khơng thE hopt đ*ng h0 v;i MPPT sˆn sàng bơm nư;c Tpi thmi gian vào gi3a ngày, có thE they h0 mAc tr2c ti p hopt ñ*ng t>t h0 v;i hi0u suet b* bi n ñ+i 90% xAp xo brng v;i hi0u suet b* bi n ñ+i 95% cưmng ñ* ánh nAng mDt trmi tăng cao tpi thmi ñiEm T+ng lư ng nư;c ñã bơm kho ng thmi gian 12 gim ñư c tính tốn cho c hai h0 th>ng K t qu ñư c l"p thành b ng 4.11 sau: HVTH: Tr n Văn Ph ng 119 GVHD: TS H Ph m Huy Ánh B ng 4.11 T+ng lư ng nư;c ñã bơm kho ng thmi gian 12 gim v;i d3 li0u b9c xp m*t ngày nAng With MPPT LossNless converter Total volume pumped for 12 hours (simulation) 5.375 m3 95% 90% Without Efficiency Efficiency MPPT converter converter 5.089 m3 4.803 m3 3.271 m3 K t qu cho they MPPT c i thi0n ñáng kE hopt ñ*ng c a h0 th>ng H0 bơm v;i MPPT có thE bơm v;i lư ng nư;c 64% so v;i h0 khơng có MPPT, th"m chí hi0u suet b* bi n đ+i 90% h0 vzn bơm 46% so v;i h0 khơng có MPPT K t qu cho they, tăng hi0u suet b* bi n đ+i lên 5% lư ng nư;c ñư c bơm tăng lên 286L ngày 4.5 K't luHn Hai thu"t toán nhiyu lopn quan sát (P&O) ñi0n dzn gia tăng (InCond) ñã ñư c so sánh sd dkng t"p d3 li0u hai ñifu ki0n thmi ti t khác Thu"t tốn đi0n dzn gia tăng cho they s2 hopt đ*ng t>t thu"t toán nhiyu lopn quan sát ñifu ki0n thmi ti t thay ñ+i nhanh Tuy nhiên, thu"t toán InCond yêu cau nhifu c m bi n nhifu vịng đifu khiEn thu"t tốn P&O Do đó, thu"t tốn InCond có ceu trúc ph9c tpp chi phí cao M*t s2 so sánh h0 th>ng PV v;i t i tr< v;i MPPT ñã ñư c trình bày phan K t qu cho they can ph i có s2 dung h p gi3a t i ngunn PV tpi m*t thmi điEm Nói cách khác, vi0c ch/n t i phù h p ret quan tr/ng, cơng suet ngunn PV có thE ñư c t"n dkng t>i ña H0 th>ng bơm PV v;i t i bơm có đ*ng DC ñư c th2c thi phan mfn Matlab ñã ñư c ñánh giá So sánh gi3a h0 v;i MPPT h0 khơng có MPPT d2a vào t+ng lư ng ñi0n s n sinh tb ngunn PV lưu lư ng nư;c ñư c bơm 12 gim ñã ñư c thi t l"p Các k t qu cho they MPPT có thE tăng đáng kE lư ng s n sinh tb ngunn PV Do ñó, có thE nâng cao ñư c hi0u suet c a toàn h0 th>ng HVTH: Tr n Văn Ph ng 120 GVHD: TS H Ph m Huy Ánh Chương K T LU N VÀ Đ XU T 5.1 K t lu n Theo đư ng cong đ c tính c a PV có th bi t đư c h PV m t h th ng ph c t!p phi n Dư'i ñi(u ki n th i ti t khác nhau, công su.t c a PV s/ tr1 nên khơng 3n đ4nh Xây d8ng đư c thu9t toán nhi u lo!n quan sát (P&O) ñi n d?n gia tăng (InCond) MPPT ñEm bEo s8 dung h p giFa nguGn PV v'i tEi cho s8 truy(n cơng su.t t i ưu b1i đi(u chHnh h s làm vi c c a b bi n đ3i DCIDC đư c trình bày đư c mơ phLng phMn m(n Matlab Ngồi ra, lu9n văn xây d8ng đư c mơ hình h th ng bơm PV ng dQng thu9t toán P&O v'i phương pháp đi(u n đo tr8c ti p tín hi u d8a vào phMn m(n Matlab 5.2 Đ xu t M c dù phương pháp MPPT ñã ñư c trình bày có th áp dQng cho h PV ñ!t ñư c s8 ho!t ñ ng t t, vi c tìm ki m cho m t s8 nghiên c u xa v?n cMn phEi ñư c xem xét M t vài ñ4nh hư'ng ñ( xu.t ñư c v!ch cho s8 nghiên c u tương lai: CMn có nhi(u nghiên c u thu9t tốn khác đ bám m hi u su.t cao hơn, ñ c bi t trư ng h p cư ng ñ b c x! m t tr i thay ñ3i nhanh pin m t tr i b4 che bóng S8 mơ phLng th8c thi thu9t tốn đư c mong đ i s/ đ!t hi u su.t MPPT cao Mơ hình sV dQng cho h th ng bơm PV ñã ñ!t ñư c k t quE tương ñ i t t, có th ng d8ng mơ hình vào th8c t đi(u có th mang l!i hi u quE cao HVTH: Tr n Văn Ph ng 121 GVHD: TS H Ph m Huy Ánh TÀI LI U THAM KH O [1] TS Ph m H u Đ c D c, “M ng Nơron & ng d ng ñi"u khi$n t% ñ&ng”, Nhà xu*t b,n Khoa h/c k0 thu1t, 2009 [2] TS Hoàng Dương Hùng, “Năng Lư9ng M:t Tr;i Lý Thuy>t Và @ng D ng”, Nhà xu*t b,n Đ i H/c Bách Khoa Đà NCng [3] Đinh M nh Tư;ng, “Trí TuF Nhân T o”, Nhà xu*t b,n Khoa h/c k0 thu1t, 2002 [4] Akihiro Oi, “Design and Simulation of Photovoltaic Water Pumping System Master’s Thesis”, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, September 2005 [5] Ahmed M Kassem, “Modeling, Analysis and Neural MPPT Control Design of a PVGenerator Powered DC MotorXPump System”, Wseas Transactions on Systems, issue 12, vol 10, December 2011 [6] Ahmet Afsin KULAKSIZ and Ramazan AKKAYA, “Training Data Optimization for ANNs Using Genetic Algorithms to Enhance MPPT Efficiency of a StandXAlone PV System”, Turk J Elec Eng & Comp Sci, vol 20, no 2, 2012 [7] Aryuanto Soetedjo and Abraham Lomi, “Modeling of Maximum Power Point Tracking Controller for Solar Power System”, Telkomnika, vol 10, no 3, pp 419X430, July 2012 [8] ChengXYi Lin, “Study of Dynamic Maximum Power Point Tracking of Photovoltaic Array Using Fuzzy Neural Network”, Taiwan, July 2009 [9] Christopher A Moturi and Francis K Kioko, “Use of Artificial Neural Networks for ShortXTerm Electricity Load Forecasting of Kenya National Grid Power System”, International Journal of Computer Applications, vol 63, no 2, February 2013 [10] Deepak Singh Rajpoot, “ANN Based Peak Power Tracking for PV Supplied DC Motors Bachelor’s Thesis”, National Institute of Technology Rourkela, 2009 HVTH: Tr n Văn Ph ng 122 GVHD: TS H Ph m Huy Ánh [11] David Sanz Morales, “Maximum Power Point Tracking Algorithms for Photovoltaic Applications Master’s Thesis”, Aalto University, December 2010 [12] Ho Pham Huy Anh, et al, “Adaptive Neural NARX Controller for MPPT PV Supplied DC Motor”, HCM City University of Technology, Viet Nam, 2011 [13] Kinal Kachhiya, “MATLAB/Simulink Model of Solar PV Module and MPPT Algorithm”, National Conference on Recent Trends in Engineering and Technology, India, May 2011 [14] Neural networks and Fuzzy logic, IDG Books World ide, Inc – 1995 [15] Nikola K Kasabov, “Foundations of Neural Networks, Fuzzy Systems, and Knowledge Engineering”, A Bradford Book The MIT Press Cambridge, Massachusetts London, England [16] Roger A Messenger Jerry Ventre, “Photovoltaic Systems Engineering”, Boca Raton London New York Washington, D.C [17] Saadi and A Moussi, “Neural Network Use in the MPPT of Photovoltaic Pumping System”, University of Mohamed Kheider Biskra, Algeria [18] Saurav Satpathy, “Photovoltaic Power Control Using MPPT and Boost Converter Bachelor’s Thesis”, National Institute of Technology Rourkela, May 2012 [19] Stefan Moring and Anton Pols, “Maximum Power Point Tracking Algorithm and Software Development Bachelor’s Thesis”, Delft University of Technology, June 2012 [20] T Esram and P L Chapman, “Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques”, IEEE Trans on Energy Conversion, vol 22, no 2, pp 439X449, June 2007 [21] T Hiyama, et al, “Evaluation Of Neural Network Based Real Time Maximum Power Tracking Control For PV System”, IEEE Trans on EC, vol 10, no 3, pp 543X548, 1995 [22] Veera Chary Mummadi, “Analysis of PV BuckXBoost Converter Supplied DC Motors”, ELECO’99 International Conference on Electrical and Electronics Engineering, India HVTH: Tr n Văn Ph ng 123 GVHD: TS H Ph m Huy Ánh LÝ L CH TRÍCH NGANG H tên: Tr n Văn Ph ng Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1988 Nơi sinh: Sóc Trăng Đ$a ch& liên l(c: S) 790 + Đư-ng 19/5 + /p C2ng + Th$ Tr3n Tr n Đ4 + Huy6n Tr n Đ4 + T&nh Sóc Trăng Q TRÌNH ĐÀO T O * T9 năm 2007 – 2011: H c ñ(i h c t(i trư-ng Đ(i h c C n Thơ, chuyên ngành: K> thu?t Đi6n * T9 năm 2011 ñ@n nay: H c cao h c t(i trư-ng Đ(i h c Bách Khoa Tp.HCM, chuyên ngành: Thi@t b$, m(ng nhà máy ñi6n (mF t(i trư-ng Đ(i h c C n Thơ) Q TRÌNH CƠNG TÁC HVTH: Tr n Văn Ph ng 124 ... VPV + PV MPP thu dVPV dVPV ñư c I PV + VPV + dI PV = Đi n d gia tăng khác v i thuGt toán nhi?u lo2n dVPV quan sát n d gia tăng s d/ng sai s , e = I PV dI PV + , đ dị tìm MPP cùa VPV dVPV... mang l"i Xây d ng thu t toán MPPT cho hI thTng PV dùng lưWng mXt trYi ưu điKm nhưWc điKm c^a t_ng thu t tốn S` d7ng ph5n mOn Matlab mơ phang s ho"t đ ng c^a thu t toán cho hI thTng PV NGÀY GIAO... d, kiFn đBt ñư8c Xây dHng ñư c thuGt toán P&O InCond đ xác đJnh m làm vi c có cơng su;t cHc đ2i (MPPT) cho PV dùng lư ng mIt tr>i Xây dHng đư c mơ hình Ang d/ng h th ng bơm DC dùng lư ng mIt tr>i

Định dạng
Số trang	127
Dung lượng	3,13 MB