Hệ thống điện mặt trời kiểu lai tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo và các bộ lưu điện là hệ thống năng lượng có độ tin cậy cao. Bài viết này trình bày đề xuất một hệ thống giám sát từ xa cho hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới để giúp cho việc theo dõi và quản lý năng lượng hiệu quả hơn.
CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN SESSION 10 Phòng: Jasmine Chủ tọa: Nguyễn Phúc Khải, Lê Minh Thùy HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHO NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Trần Đình Chiến(1), Đậu Danh Quyết(1), Vũ Hồng Phương, Hồng Đức Chính (1)Sinh viên mơn Tự động hóa Cơng nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội chien.td160432@sis.hust.edu.vn, quyet.dd163444@sis.hust.edu.vn TÓM TẮT Hệ thống điện mặt trời kiểu lai tích hợp nguồn lượng tái tạo lưu điện hệ thống lượng có độ tin cậy cao Hệ thống có khả làm việc chế độ đọc lập chế độ nối lưới điện cung cấp cho lưới điện theo yêu cầu công ty quản lý khai thác lưới Việc tích hợp thiết bị lưu trữ lượng lượng mặt trời không làm tăng độ tin cậy hệ thống mà giúp cho việc điều tiết lượng đạt hiệu suất cao Bài báo trình bày đề xuất hệ thống giám sát từ xa cho hệ thống lượng mặt trời nối lưới để giúp cho việc theo dõi quản lý lượng hiệu pin ắc quy vào hệ thống khai thác Từ khóa: hệ thống Solar PV, hệ thống giám sát lượng, nguồn lượng phân tán GIỚI THIỆU Ngày nay, nhu cầu lượng không thác dễ thay đổi Do việc giám sát ngừng gia tăng, lượng biến trạng thái hệ thống hết hóa thạch lượng hạt nhân sức cần thiết để có điều chỉnh có xu hướng suy giảm lo ngại kịp thời nhằm nâng cao hiệu khai vấn đề ô nhiễm môi trường giới thác lượng [2] hạn tài nguyên Các giải pháp lượng thân thiện với môi trường dần quan tâm nhiều đưa vào ứng dụng rộng rãi, đặc biệt lượng mặt trời Tuy nhiên, đặc tính tự nhiên lượng mặt trời điều kiện môi trường xung quanh q trình hoạt động khiến cơng suất khai CẤU TRÚC HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG Như trình bày hệ thống đề xuất có tích hợp nhiều nguồn điện khác bao gồm PV, pin lưới, nối với tải qua biến tần mơ tả hình Trong biến trạng thái mà ta DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 189 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN cần theo dõi bao gồm: công suất giao thức Controller Area Network thành phần hệ thống (đại diện cho (CAN) dùng để trao đổi liệu cường độ hoạt động thành phần vi điều khiển biến đổi công lượng) điện áp/dòng điện tương suất giao thức để trao đổi ứng với thành phần (đại diện cho thiết bị mạng internet nhằm mục ổn định nguồn lượng) đích theo dõi hệ thống từ xa HTTP MQTT Ngoài ra, giao thức truyền thông Zigbee sử dụng để truyền liệu hệ thống công suất trường thiết bị thu thập liệu phịng điều khiển Cấu trúc hệ thống mơ tả hình Hình Cấu trúc hệ thống lượng HỆ THỐNG GIÁM SÁT Hình Cấu trúc hệ thống giám sát 3.1 Cấu trúc Để giám sát thông số để cập 3.2 Controller Area Network (CAN) Zigbee phần ta cần cài đặt giao thức Mạng CAN đóng vai trị giao thức trao đổi truyền thơng cho hệ thống Hệ thông thông tin vi điều khiển Trong đề xuất bao gồm hai phần mạng CAN ln chứa hai loại thiết chính: biến đổi công suất cấp trường bị Master Slave Trong hệ thống thị hệ thống máy tính mạng giám sát nghiệm, Master chọn vi điều khiển cấp cao Các giao thức thuyền thông STM32F407, với Slave chọn sử dụng tương ứng hai thành phần DSP F28379D LauchPad 190 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN Dựa ý tưởng [2], hệ thống sử dụng thực thi giao diện giám sát Web mạng Zigbee hai module Master STM32F4 xây dựng tương ứng với hệ thống pha pha gửi đại lượng yêu cầu lên Gateway Raspberry Pi để gửi liệu lên Internet 3.3 Các giao thức mạng Internet sử dụng Trong hệ thống giám sát hình 2, Raspberry Pi khơng gửi trực tiếp liệu đến Web hiển thị từ xa mà thông qua giao thức MQTT gián tiếp gửi qua phần mềm máy chủ trung gian gọi Broker Việc Hình Phân luồng liệu giao thức MQTT gửi/nhận giao thức thực thơng qua chế Subscribe/Publish Mỗi có thiết bị mạng Internet KẾT LUẬN gửi (publish) tin xác Bài báo trình bày đề xuất hệ thống giám định topic cụ thể thiết bị khác sát lượng mặt trời Cơ sở hạ tầng nhận liệu cách hệ thống xây dựng phần mềm đăng ký nhận (subscribe) vào topic Việc giao diện phát triển với tính phân luồng gửi nhận tin theo dõi thơng đảm nhiệm Broker mơ tả số nguồn.Hệ thống hình trình hồn thiện để Nghiên cứu sử dụng broker mã nguồn mở mosquitto [3] thu thập liệu đầy đủ Từ giúp cho định hướng nghiên cứu nhóm phân tích đưa khuyến Thiết bị máy chủ (host) hình máy nghị cho việc vận hành an tồn tính với phần mềm phát triển đưa dự đoán khả khai thác ngôn ngữ Python đảm nhiệm việc lượng nhu cầu tiêu thụ tải để thu thập lưu trữ liệu hệ thống tối ưu hóa hoạt động Máy tính thực giao thức MQTT dựa vào module paho-mqtt cho ngôn ngữ Python Đồng thời, yêu cầu nối mạng nội bộ, Web server cài đặt để DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 191 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS Vũ Hoàng Phương tốt nghiệp Đại học nhận Thạc sĩ khoa học, Tiến sĩ chuyên ngành Điều khiển Tự động hóa Trường ĐHBKHN vào năm 2006, 2008, 2014 Từ năm 2006, anh giảng viên Trường ĐHBKHN Lĩnh vực nghiên cứu gồm mơ hình hóa điều khiển Hình Kết web hiển thị chuyển đổi điện tử công suất cho ứng dụng PV, truyền động điện TÀI LIỆU THAM KHẢO 1] M H de Freitas Takami, S A Oliveira da Silva and TS Hồng Đức Chính giảng viên Bộ mơn Tự động hóa Cơng nghiệp, Viện Điện, Trường L P Sampaio, “Dynamic performance comparison Đại học Bách khoa Hà Nội từ năm 2019 Anh involving grid-connected PV systems operating tốt nghiệp Đại học chuyền ngành Điều khiển with active power-line conditioning and subjected to sudden solar irradiation changes,” in IET tự động trường ĐHBKHN năm 2017 nhận Renewable Power Generation, vol 13, no 4, pp Tiến sỹ Đại học Quốc gia Singapore 587-597, 18 2019, doi: 10.1049/iet-rpg.2018.5810 năm 2013 Anh làm việc Đại học Quốc gia [2] Yongfu Li, Peijie Lin, Haifang Zhou, Zhicong Chen, Singapore với vai trò kĩ sư nghiên cứu năm Lijun Wu, Shuying Cheng, Fengping Su, “Online Monitoring System Based on Open Source 2012 nghiên cứu sau tiến sĩ từ cuối năm 2013 Platform for Photovoltaic Array”, Energy Procedia, Lĩnh vực nghiên cứu gồm lưới điện thông minh, Vol 145, 2018 tịa nhà thơng minh, mạng cảm biến chấp [3] Eclipse Mosquitto [Online] Available: https:// mosquitto.org/ [Accessed: 02-Dec-2020 hành khơng dây, quản lý phân tích liệu, phương pháp tối ưu ứng dụng TÁC GIẢ Ý TƯỞNG Trần Đình Chiến học tập nghiên cứu mơn Tự động hóa Cơng nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Lĩnh vực nghiên cứu: Hệ thống giám sát công nghiệp, lượng thông minh Đậu Danh Quyết học tập nghiên cứu mơn Tự động hóa Cơng nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Lĩnh vực nghiên cứu: Hệ thống giám sát công nghiệp, lượng thông minh 192 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ... thập liệu phòng điều khiển Cấu trúc hệ thống mơ tả hình Hình Cấu trúc hệ thống lượng HỆ THỐNG GIÁM SÁT Hình Cấu trúc hệ thống giám sát 3.1 Cấu trúc Để giám sát thông số để cập 3.2 Controller Area... gửi (publish) tin xác Bài báo trình bày đề xuất hệ thống giám định topic cụ thể thiết bị khác sát lượng mặt trời Cơ sở hạ tầng nhận liệu cách hệ thống xây dựng phần mềm đăng ký nhận (subscribe)... nghiên cứu: Hệ thống giám sát công nghiệp, lượng thông minh Đậu Danh Quyết học tập nghiên cứu mơn Tự động hóa Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Lĩnh vực nghiên cứu: Hệ thống giám sát công