Thiết kế hệ thống solar energy nối tải có sử dụng battery

Thiết kế hệ thống Solar energy nối tải có sử dụng battery Nhóm 9: Nguyễn Quốc Huy Đồng Hữu Hùng Trần Nam Trung Nguyễn Quỳnh Mai 20181532 20219525 20219528 20219512 Nội dung báo cáo lần I Thông số hệ thống II Giải pháp điều khiển Điều khiển MPPT Điều khiển sạc / xả Điều khiển nối tải III Kết mô IV Đánh giá & kết luận I Thông số hệ thống cấu trúc điều khiển A Thông số hệ thống Công suất max module Pmax 213.15W Điện áp hở mạch Voc 36.6V Dòng ngắn mạch Isc 5.8A Điện áp điểm công suất max Vmp 29V Thông số module 1Soltech 1STH 215P Số module mắc nối tiếp array Số array mắc song song 16 Công suất max hệ thống 20.4624 kW Điện áp hở mạch Voc 217,8 V Điện áp điểm công suất max Vmp 174 V Thông số hệ thống PV I Thông số hệ thống cấu trúc điều khiển A Thông số hệ thống Loại tải pha RLC Điện áp 120 VAC Công suất tải 5000 W Công suất tải 3000 W Tần số f 50 Hz Thông số tải Type Lithium-Ion Nominal voltage (V) 150 Rated capacity (Ah) 50 Initial state-of-charge (%) 45 Thông số Battery I Thông số hệ thống cấu trúc điều khiển B Cấu trúc điều khiển PID e W PID Đối tượng điều khiển - Cấu trúc chung điều khiển phản hồi vịng đơn I Thơng số hệ thống cấu trúc điều khiển C Mơ hình thành phần Simulink Mơ hình PV Simulink I Thông số hệ thống cấu trúc điều khiển C Mơ hình thành phần Simulink Mơ hình Battery I Thơng số hệ thống cấu trúc điều khiển C Mơ hình thành phần Simulink Tải AC pha 10 II Giải pháp Điều khiển DC/AC phía tải B Thiết kế Simulink 32 II Giải pháp Điều khiển DC/AC phía tải B Thiết kế Simulink Hình 4.8 Sơ đồ điều khiển DC/AC 33 II Giải pháp Điều khiển DC/AC phía tải B Thiết kế Simulink Nguyên lý hoạt động: • Đo dịng điện điện áp sau biến đổi DC/AC sau chuyển từ tọa độ abc → dq • Lấy sai lệch điện áp e = Vdref – Vd , e = Vqref - Vq đưa vào điều khiển PI, đầu điều khiển dòng điện đặt hệ tọa độ dq • Lấy sai lệch dịng điện e = Idref – Id , e = Iqref – Iq đưa vào điều khiển PI tiếp theo, đầu làm giảm biên độ ta thu tín hiệu Ed Eq • Chuyển từ tọa độ dq tọa độ abc ta thu đc Vabcref , điện áp đặt so sánh với xung tam giác tạo thành xung đóng mở van tương ứng 34 III Kết mô Thông số mô Vdc ref 220V Usdref 120V Usqref 0V Tần số góc w 100π Điện cảm Ls 0.5078mH Tụ lọc 12F Điện trở cuộn cảm rL Hệ số dao động tắt dần 0.71 Tần số đóng cắt PWM 20kHz Hằng số thời gian Toc Toc=1/fs=5x10-5 Hằng số thời gian Tov Tov=5*Toc=2.5x10-4 35 III Kết mô Thuật tốn MPPT A Kịch mơ Mơ với đầu vào xạ thay đổi: • Irr = 1000W/�2 từ 0s – 0.2s • Irr = 400W/�2 từ 0.2s – 0.4s • Irr = 800W/�2 từ 0.4s – 0.6s Nhiệt độ pin không đổi = 25 độ C Quan sát công suất đầu pin thay đổi theo thay đổi xạ đầu vào 36 III Kết mô Thuật tốn MPPT B Kết mơ Hình 3.1: Kết mơ thuật tốn MPPT 37 III Kết mô Điều khiển sạc / xả A Kịch mô Điện áp chiều DC Bus điều khiển giữ khoảng 220V Tải mô dạng tải RLC công suất 5000W Sau 0.3s đóng thêm tải RLC cơng suất 2000W vào tải Tổng tải sau đóng 7000W Sau 0.7s ngắt tải 2000W khỏi tải Công suất đầu pin lấy từ điều khiển MTTP 38 III Kết mô Điều khiển sạc / xả B Kết mô 39 III Kết mô Điều khiển DC/AC nối tải A Kịch mơ Hàm truyền mạch vịng điều khiển điện áp PI: Tham số điều chỉnh điện áp Chọn số thời gian vòng dòng điện Hệ số tắt dần 0,71 T0v =5 lần số thời gian mạch 40 III Kết mô Điều khiển DC/AC nối tải A Kịch mô Bức xạ mặt trời thay đổi: - 0- 0.4s: Irr = 1000W/m2 Ppv > Pload; - 0.4- 0.8 s : Irr = 400W/m2 Ppv < Pload - 0.8-1.2s : Irr = 800W/m2 Ppv > Pload - Tải 5kW, từ 0.2s đến 0.5s mắc thêm tải 2kW 41 III Kết mô Điều khiển DC/AC nối tải B Kết mơ Hình : Kết mô điều khiển dc/ac nối tải 42 III Kết mô Điều khiển DC/AC nối tải B Kết mơ Hình : Kết mô điều khiển dc/ac nối tải 43 IV Đánh giá & kết luận • Kết mơ MPPT Từ đồ thị mô phỏng, với đầu vào xạ khác Irr ta thu mức công suất cực đại giống với đồ thị phần lý thuyết => Thuật toán MPPT hoạt động hiệu quả, bắt điểm cơng suất cực đại • Kết mơ điều khiển Battery Kết mô thỏa mãn yêu cầu toán + Khi Ppv > Pload: %SOC tăng, Ib < → Battery nạp + Khi Ppv < Pload: %SOC giảm, Ib > → Battery xả • Kết mơ điều khiển nối tải DC/AC + Dạng điện áp dịng điện có dạng hình sin, biên độ dao động nhỏ, độ lớn điện áp pha điện áp tải + Tại thời điểm thay đổi xạ mặt trời thay đổi tải sau khoảng 0.03s để hệ thống ổn định => Thời gian đáp ứng nhanh 44 Tài liệu tham khảo 45 THANK YOU ! 46 ... mắc thêm tải 2kW 41 III Kết mô Điều khiển DC/AC nối tải B Kết mơ Hình : Kết mơ điều khiển dc/ac nối tải 42 III Kết mô Điều khiển DC/AC nối tải B Kết mô Hình : Kết mơ điều khiển dc/ac nối tải 43... Thiết kế hệ thống Solar energy nối tải có sử dụng battery Nhóm 9: Nguyễn Quốc Huy Đồng Hữu Hùng Trần Nam Trung Nguyễn Quỳnh... Thông số hệ thống II Giải pháp điều khiển Điều khiển MPPT Điều khiển sạc / xả Điều khiển nối tải III Kết mô IV Đánh giá & kết luận I Thông số hệ thống cấu trúc điều khiển A Thông số hệ thống Công