Luận văn Tối ưu công suất trong hệ thống pin mặt trời

Luận văn Tối ưu công suất trong hệ thống pin mặt trời Một tế bào quang điện (cell), Tấm Pin năng lượng mặt trời (solar cells panel) Pin mặt trời, hay...

HUTECH B GIÁτ DC VÀ Àτ Tτ TRNGăIăHCăKăTHUTăCỌNGăNGHăTP.ăHCM TăMINHăCNG TIăUăCỌNGăSUTăTRONGăHăTHNGă PINăMTăTRI LUNăVNăTHCăS Chuyên ngành: Thit b mng và nhà máy đin Mư s ngành: 60 52 50 TP. H CHÍ MIσH, tháng 07 nm 2012 HUTECH B GIÁτ DC VÀ Àτ Tτ TRNGăIăHCăKăTHUTăCỌNGăNGHăTP.ăHCM TăMINHăCNG TIăUăCỌNGăSUTăTRONGăHăTHNGă PINăMTăTRI LUNăVNăTHCăS Chuyên ngành: Thit b mng và nhà máy đin Mư s ngành: 60 52 50 HNGăDNăKHOAăHC: TS. σGUYσ THAσH PHσG TP. H CHÍ MIσH, tháng … nm HUTECH HUTECH B GIÁτ DC VÀ Àτ Tτ TRNGăIăHCăKăTHUTăCỌNGăNGHăTP.ăHCM HăVĨăTểNăHCăVIểN: TăMINHăCNG TểNăăTĨIăLUNăVN TIăUăCỌNGăSUT TRONGăHăTHNGăPINăMTăTRI LUNăVNăTHCăS Chuyên ngành : Thit b mng và nhà máy đin Mư s ngành: 60 52 50 TịMăTTăLUNăVNăTHCăS TP. H CHÍ MIσH, tháng 07 nm 2012 HUTECH 1 BăCCăLUNăVN Măđu Trang 1 Chngă1:ăPHσ TσG QUAσ 2 Chngă2:ăC S Lụ THUYT LIÊN QUAN 3 Chngă3:ăCÁC B CHUYσ I DC ậ DC 4 Chngă4:ăPHσG PHÁP IU KHIσ M 5 Chngă5:ăIU KHIσ CHσ IM CỌσG SUT CC I 8 Chng 6 : S DσG LτGIC M IU KHIσ TI U CỌσG SUT 10 Chngă7:ăKT LUσ VÀ KIσ σGH 13 TƠiăliuăthamăkho 14 Phălc 16 PHN TịMăTTăLUNăVN MăU 1. TínhăcpăthităcaăătƠi: σh chúng ta bit các ngun nhiên liu d tr nh than đá, du m… đu có hn. σgoài ra các dng nng lng này thng  dng hóa thch và khi s dng luôn gây ra ô nhim môi trng xung quanh và làm tng hiu ng nhà kính. Vic nghiên cu và s dng nng lng mt tri là mt trong nhng hng phát trin đc nhiu s chú Ủ vì nhng tính cht u vit ca nó nh: luôn có sn, siêu sch và gn nh vô tn. Do vy nng lng mt tri ngày càng đc nhiu nc trên th gii s dng. 2. McăđíchăcaăđătƠi: S dng thut toán logic m điu khin (FLC: fuzzy logic controller) chn đim công sut ln nht h thng pin mt tri cp cho ti DC. 3. CáchătipăcnăvƠăphngăphápănghiênăcu: - Nghiên cu các đc tuyn làm vic ca các tm pin quang đin - Nghiên cu các bài báo v ng dng các phng pháp điu khin chn đim công sut ln nht h thng pin mt tri cp cho ti DC . - Nghiên cu mô phng pin quang đin và MPPT (Maximum power point tracking) - S dng logic m điu khin chn đim công sut ln nht h thng pin mt tri cp cho ti DC 4. Ktăquădăkinăđtăđc: - Kt hp bài toán điu khin m và bài toán ti u công sut trong h thng pin mt tri. HUTECH 2 Chng 1: PHNăTNGăQUAN 1.1.tăvnăđ: [4],[5] S dng nng lng mt tri, đc bit là quang đin: Chi phí lp đt cao và chuyn đi nng lng hiu qu thp. iu khin chn đim công sut ln nht là mt phng pháp tip cn đc s dng đ ti u hóa công sut trong h thng pin mt tri, do đó nng lng phát ra t mt tri có th đc trích xut ti đa. Theo đc tính pin PV  mi đim làm vic khác nhau  đó công sut ta s thu đc khác nhau. Trong dưy các đim làm vic s có mt đim mà  đó công sut thu đc cc đi tng ng vi mt đin áp xác đnh, trong hình 1-1 là đim V R  đó P = P R = P max . Hình 1-1 c tính pin PV  xác đnh đc đim công sut cc đi này ta s dng mt h phân tích gi là thut toán MPPT và thut toán nghiên cu ca h MPPT trong ni dung lun vn này là thut toán FLC (fuzzy logic controller). Hình 1-2 S đ khi ca b điu khin MPPT 1.2.CácăthutătoánăMPPT:[14] Có nhiu thut toán MPPT đư đc phát trin và thc hin bi các nhà nghiên cu [1-3] nh: Quan sát và nhiu lon (P & τ), gia tng đ dn (IσCond.), hi tip đin áp hoc dòng đin, phng pháp logic m và phng pháp nron, đin áp PV vòng h, Dòng PV ngn mch . . . Các phng pháp s dng ph bin P&τ và IσCond. 1.2.1. PhngăphápăP&O :[14] 1.2.2. PhngăphápăINCond : [14] - i vi phng pháp P&τ Khi có s bin đng ca P và V thì D s làm tng t s D hoc gim D đ chu k tip theo buc các đim hot đng di chuyn v phía MPP. Quá trình này s đc tin hành liên tc cho đn khi MPP là đt. Tuy nhiên, h thng s dao đng xung quanh MPP sut quá trình này, và điu này s dn đn mt nng lng. σhng dao đng này có th đc gim thiu bng cách gim kích thc P và V nhng nó làm chm h thng theo dõi MPP P=P R im công sut cc đi (MPP) V I, P P=0 V R V OC I SC I R 0 Công sut Dòng đin Pin quang đin B chuyn đi DC-DC B điu khin MPPT Ti D HUTECH 3 - i vi phng pháp IncCond có u đim là đáp ng MPP tt theo s thay đi ca môi trng, s dao đng thp hn phng pháp P&τ. Tuy nhiên, nó đòi hi hai b cm bin đ xác đnh dòng và áp tc thi ngõ ra ca h thng PV, dn đn chi phí cao và mch đin phc tp. T nhng nhn xét u và khuyt đim ca hai phng pháp trên lun vn nghiên cu s dng logic m điu khin chn đim công sut cc đi h thng pin mt tri cp cho ti DC. u đim ca b điu khin logic m thi gian đt đim MPP nhanh và đt đ n đnh MPPT hn so vi b điu khin P & O . Chngă2: CăSăLụăTHUYTăLIểNăQUAN 2.1.Tìnhăhìnhănngălngămtătri: 2.1.1 Tình hình chung: 2.1.2. ngădngănngălngămtătriăăVitănam: [5] Ti Vit σam, theo các nhà khoa hc, nu phát trin tt đin mt tri s góp phn đy nhanh Chng trình đin khí hóa nông thôn. 2.2.Nngălngămtătri : 2.2.1. PhăCaăMtăTriă: 2.2.2. nhănghaăt s AM : 2.2.3. Hiu sut ca vt liuăquangăđin: Mt tri bc x nng lng theo mt dưy rt rng, tuy nhiên không phi tia bc x nào cng có th to ra hin tng quang đin. Ch có nhng tia bc x (ng vi bc sóng ) có nng lng ln hn mc nng lng kích hot electron (tu tng cht bán dn) mi có kh nng to ra hin tng quang đin. 2.3.PinăquangăđinăPV: Pin quang đin s dng cht bán dn đ bin đi ánh sáng thành đin nng. K thut to pin PV rt ging vi k thut to ra các linh kin bán dn nh transistor, diode … σguyên liu dùng làm pin PV cng ging nh các linh kin bán dn khác thông thng là tinh th silicon thuc nhóm IV. Có th nói pin PV là s ngc li ca diode quang. Diode quang nhn đin nng to thành ánh sáng, thì PV nhn ánh sáng to thành đin nng. 2.3.1. Săđ mch đnăgin ca pin PV: Hai tham s quan trng ca PV là dòng ngn mch I sc và đin áp h mch V oc. ) [...]... 6.2.2 B 6.2.2.1 DC: Hình 6-6 Buck trong simulik[19] 6.2.2.2 6.2.2.3 H U TE Hình 6-8 Buck Boost trong simulik [19] 6.2.3 6.2.3.1 Hình 6-9 C H Hình 6-7 Boost trong simulik[19] trong simulink 6.2.3.2 Hình 6-10 pháp FLC trong simulink : 13 6.2.3.3 và FLC: Hình 6-11 Mô hình b C H pháp P&O và FLC trong simulink VPO H U TE VFLC PFLC PPO Hình 6-12 ng n áp và công su t và FLC trong simulink 400W/m2 và 250C :... ngày 15 tháng 09 11 Nam -07 1965 Tâ I- II- III- Nghiên c u gi i thu m công su t c H U TE - MSHV: 1081031003 C H Chuyên ngành: Kiên giang xu t gi i thu t dò tìm công su t c i cho h pin m t tr i i cho h pin m t tr i 15 - 09 - 2011 IV- 15 - 06 - 2012 V- Ý CHUYÊN NGÀNH L H U TE C H công trình nào khác Trong H U TE em C H này Sau cùng tôi u công logic DC-DC trình bày & H U TE C H ABSTRACT This master thesis... m, Im, Pm Hình 5-2 I- 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 [6] : -1) H U TE Trong l C H : 5.2.2 5.2.2.1 : : [10,11,13,14] -1 P&O: -N t -N - N u gi n áp - N u gi n áp, công su t sau ti p n áp n áp, công su n áp, công su 5.2.2.2 12, 13, 14] n áp, công su c gi m, thì chu k sau gi n áp sau ti p t c gi m c gi m, thì chu k IncCond [10, Hình 5- 3 n áp 10 :S CÔNG 6.1 Thu t toán logic m : 6.1.1 : (FLC) (FLC: fuzzy logic... 0 0.08 (c) 0.16 0.32 D Hình 6-3 (6.2) 11 (6.3) H U TE 6.2 Mô hình hóa : 6.2.1 Pin C H E, CE, D µ(E), µ(CE), µ(D) 6.1.4 : B ng 6 -1 B ng ch n t s D c a FLC [17] M u khi n là xác m làm vi c MPP b t k nhi t và b cx i Suy lu n m s d pháp Mamdani và d a vào lu t h p thành m , r t d dàng xây d ng lên t i 25 quy t c u khi n hi n trong B ng 6-1 6.1.5 Dùng 3) : Hình 6-4 Hình 6-5 PV và I pv VPV 4) I sc 1 K1 exp... : Dòng - Vocst=42.1 : - aIsc= 6.5e-4 : - aVoc=-160e-3 : Output (Min- Max) 5 a Mô hình b MPPT FLC Hình 12: 0 C 200W/m2 H U TE c Mô hình b FUZZY C H b Mô hình b DC-DC Boost Hình 11: pháp P&O và FLC trong simulink 400W/m2 Hình 13: 200W/m2 và 400W/m2 toán P&O và Hình 12: 0 C 0 C 6 P&O Nh ng pháp H U TE C H 1 Roberto Faranda, S.L., Energy Comparison of MPPT Techniques for PV Systems WSEAS Trans on POWER... Kebir and A Zerguerras Maximum power point tracking using a fuzzy logic control scheme - Revue des Energies Renouvelables Vol 10 N03 (2007) 387 395 Hình 13: 200W/m2 và 400W/m2 0 C N: Bài báo MPPT - : trong môi tr Matlab/ Simulink 5 Gilbert, 2004, Chapter 8, Chapter 9, Renewable and efficient electric power systems 6 Mei Shan Ngan, Chee Wei Tan - A Study of Maximum Power Point Tracking Algorithms for... performance, compact and simple design MPPT (Maximum power ) -3] Nói (INCond : Incremental Conductance (FLC: Fuzzy logic controller) và chúng ta quan tâm [4] bài báo 2 DC m, Im, Pm PV 2.1 : trên, - - [4] Pin quang Hình -DC D MPPT C H Hình 3: 4a,b)[4] 5] và cho [4,5] xét Ph V= I.R hay I = (1/R)V -V - H U TE Hình 1: (a) (1) ng tính (b) - - (hình 2) [5] Hình 4 ; 2.2 -DC Boost: IL Hình 2: + VL - + - Vpv -... 107 LÝ L CH KHOA H i DANH M C CÁC T VI T T T - PV (Photovoltaic): P n, bi - MPP(Maximum power point i m làm vi c mà t c c i - MPPT(Maximum power point tracking su t c i u khi n ch n v c công i - H MPPT: ng d u khi n photovoltaic (PV) - P&O(Perturb & Observe): Thu t toán quan sát và nhi u lo n (bi mc i), còn g Hill climbing - FLC (fuzzy logic controller): Thu i u khi n logic m n m t chi . thp. iu khin chn đim công sut ln nht là mt phng pháp tip cn đc s dng đ ti u hóa công sut trong h thng pin mt tri, do đó nng. đc tính pin PV  mi đim làm vic khác nhau  đó công sut ta s thu đc khác nhau. Trong dưy các đim làm vic s có mt đim mà  đó công sut