(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ

(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ(Luận văn thạc sĩ) Dò tìm điểm làm việc cực đại trong hệ thống pin quang điện bằng phương pháp logic mờ

Lời Cam Đoan LVTN LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết quả nêu luận văn trung thực chưa công bố bất kỳ cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, 10 năm 2012 Người cam đoan Trần Văn Lưu GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh ii HVTH: Trầ n Văn Lưu Lời Cám Ơn LVTN LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Trương Viê ̣t Anh tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Chân thành cảm ơn q thầy Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Trường Đại Học Bách khoa TP.HCM giảng dạy suốt hai năm học Xin cám ơn anh Nguyễn Thanh Thuận , trưởng Khoa Điê ̣n – trường Cao đẳ ng nghề Đồ ng An giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm, động viên suốt thời gian thực hiê ̣n luận văn này Và cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình người thân và cá c anh chi ̣ công tác tại Trung tâm Ứng dụng Tiế n bộ Khoa học và Công nghê ̣ Đồ ng Nai động viên, hỡ trợ tơi suốt q trình học tập Thành phố Hồ Chí Minh, 10/2012 Trần Văn Lưu GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh iii HVTH: Trầ n Văn Lưu Tóm Tắt LVTN TĨM TẮT Đặc tính đầ u tấ m quang điện phi tuyến thay đổi theo nhiệt độ tế bào xạ mặt trời Dò tìm điểm cực đại (MPPT) phương pháp sử dụng để tối đa hóa sản lư ợng điện đầu tấm quang điện cách theo dõi liên tục điểm công suất cực đa ̣i (MPP) Trong số tất cả phương pháp MPPT đươ ̣c biế t đế n , phương pháp nhiễu loa ̣n quan sát (P & O) gia tăng điê ̣n dẫn (INC) phổ biến nhất sử dụng đơn giản dễ thực hiện; Tuy nhiên, phương pháp này thể nhược điểm tốc độ phản ứng chậm, dao động xung quanh MPP trạng thái ổn định, chí theo dõi mô ̣t cách sai lầm sự thay đổi nhanh chóng điều kiện khí qủn Trong báo này, chúng hiển thị tác động tiêu cực liên quan đến nhược điểm có thể giảm rất nhiều phương pháp thông minh sử dụng để cải thiện P & O thuật toán Inc Các bước nhiễu loạn liên tục xấp xỉ cách sử dụng Fuzzy Logic Controller (FLC) Bằng cách mô phỏng, sự hợp lý thuật toán điều khiển đề nghị chứng minh GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh iv HVTH: Trầ n Văn Lưu Abstract LVTN ABSTRACT The output characteristics of photovoltaic arrays are nonlinear and change with the cell’s temperature and solar radiation Maximum power point tracking (MPPT) methods are used to maximize the PV array output power by tracking continuously the maximum power point (MPP) Among all MPPT methods existing in the literature, perturb and observe (P&O) and incremental conductance (InC) are the most commonly used for these simplicity and ease of implementation; however, they present drawbacks such as slow response speed, oscillation around the MPP in steady state, and even tracking in wrong way under rapidly changing atmospheric conditions In this paper, it is shown that the negative effects associated to such a drawback can be greatly reduced if the intelligent method is used to improve P&O and Inc algorithm The perturbation step is continuously approximated by using Fuzzy Logic Controller (FLC) By the simulation, the validity of the proposed control algorithm is proved GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh v HVTH: Trầ n Văn Lưu Mục Lục LVTN MỤC LỤC Trang LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT .v MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH SÁCH CÁC BẢNG ix DANH SÁCH CÁC HÌNH .x LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổ ng quan về lƣơ ̣ng quang điên ̣ .2 1.1.1 Cấ u trúc của mă ̣t trời .2 1.1.2 Năng lượng mặt trời 1.1.4 Tiề m năng lươ ̣ng mă ̣t trời ở Viê ̣t Nam 1.2 Định hƣớng đề tài 12 1.3 Nhiệm vụ luận văn 12 1.4 Kết mong muốn đạt đƣợc 12 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Pin quang điên ̣ 13 2.1.1 Cấ u ta ̣o của pin quang điê ̣n .13 2.1.2 Mô hình vâ ̣t lý của pin Quang điê ̣n 14 2.1.3 Mô hiǹ h toán của pin quang điê ̣n .14 2.2 Lý phải dò tìm điểm làm việc cực đại 19 2.3 Mô hin ̀ h toán của bô ̣ chuyể n đổ i DC-DC .23 2.3.1 Mạch giảm điện (Buck Converter) 24 GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh v HVTH: Trầ n Văn Lưu Mục Lục LVTN 2.3.2 Mạch boot converter 27 Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP DÕ TÌM ĐIỂM CỰC ĐẠI 3.1 Mô hình mô phỏng ̣ thố ng điêṇ pin mă ̣t trời matlab/Simulink .32 3.2 Các phƣơng phƣ ơng pháp dò tim ̀ điể m cƣ ̣c đa ̣i của ̣thố ng pin quang điêṇ 35 3.2.1 Tìm điểm làm việc cực đại pin mặt trời bằ ng phương pháp P & 35 3.2.2 Phương pháp InC (Incremental Conductance) 38 3.2.3 Phương pháp sử du ̣ng điê ̣n dung ký sinh (parasitic capacitance) .40 3.2.4 Phương pháp điề u khiể n điê ̣n áp .41 3.3 Phƣơng pháp logic mờ 43 3.3.1 Các giá trị đầu vào .45 3.3.2 Mờ hóa giá trị đầu vào đầu (Fuzzification) 46 3.3.3 Luâ ̣t điề u khiể n mờ 50 3.3.4 Giải mờ 52 Chƣơng 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 4.1 Mô hin ̀ h mô phỏng ̣ thố ng quang điện sử dụng phƣơng pháp P&O simulink matlab 54 4.1.1 Mô hiǹ h mô phỏng 54 4.1.2 Kết quả mô 54 4.2 Mô hin ̀ h mô phỏng ̣thố ng quang điêṇ sƣ̉ du ̣ng phƣơng pháp FLC simulink matlab .56 4.2.1 mô hình mô phỏng 56 4.2.2 Giới thiệu khối mơ hình .57 4.2.3 Kế t quả mô phỏng phương pháp FLC phầ n mề n Matlab 62 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận .69 5.2 Hạn chế 69 5.3 Kiến nghị hƣớng phát triển đề tài .70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh vi HVTH: Trầ n Văn Lưu Danh Sách Các Chữ Viết Tắt LVTN DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT PV (Photovoltaic): Pin quang điện NLMT : Năng lươ ̣ng mă ̣t trời MPP (Maximum power point): Điể m làm viê ̣c cực đa ̣i MPPT (Maximum power point tracking): Dò tìm điểm công suất cực đại P&O (Perturb & Observe): Thuật toán quan sát nhiễu loạn (biến đổi để đạt đến điểm cực đại), còn gọi phương pháp “Hill climbing: Leo đồi” IncCond (Incremental Conductance): Gia tăng điê ̣n dẫn FLC (fuzzy logic controller): Điều khiển logic mờ DC(Direct current): Điện chiểu MF: Hàm Thành viên NB (negative big): Âm nhiề u NS (negative small) : Âm it́ ZE (zero): Bằ ng không PS (positive small): Dương it́ PB (positive big): Dương nhiề u GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh viii HVTH: Trầ n Văn Lưu Danh Sách Các Hình LVTN DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Phân bố phổ xạ mặt trời theo hướng bước sóng λ Bảng 1.2: Thị trường tiêu thụ lượng Thế giới 2006-2030 (nghìn triệu triệu BTU Bảng 3.1: Bảng chọn tỷ số D FLC 51 GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh ix HVTH: Trầ n Văn Lưu LVTN Danh Sách Các Hình DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Cấu trúc mặt trời Hình 1.2: Tổng số lượng tiêu thụ giới vào năm 1980 – 2030 Hình 1.3: Mơ ̣t sớ ứng du ̣ng của pin mă ̣t trời Hình 1.4: Phân bố tổng số nắng tháng 1, 2, năm 2011 Hình 1.5: Bức xạ mặt trời ba thành phố tiêu biểu năm 2009 Hình 1.6: Đường đặc tuyến I,P_V pin quang điện 10 Hình 2.1: Cấ u ta ̣o đơn giản của pin quang điê ̣n 13 Hình 2.2: Thiết kế tiêu biểu mô ̣t cell quang điê ̣n 14 Hình 2.3: Mạch điện tương đương pin Quang điê ̣n 15 Hình 2.4: Mơ hình pin mặt trời lý tưởng 16 Hình 2.5: Mơ đun pin mặt trời 17 Hình 2.6: Đặc tuyến I_V với xạ khác 18 Hình 2.7: Đặc tuyến P_V với xạ khác 18 Hình 2.8: đă ̣c tuyế n U_I và P_I của pin mă ̣t trời cường đô ̣ bức xa ̣ và nhiê ̣t đô ̣ không đổ i 19 Hình 2.9: Các điểm làm việc pin Quang điện có tải 20 Hình 2.10: Sơ đồ khố i đơn giản của bô ̣ MPPT 21 Hình 2.11: Mớ i quan ̣ giữa công suấ t (P) chu kỳ D 21 Hình 2.12: Mối quan hệ điê ̣n trở đầu vào chu kỳ nhiệm vụ D 22 Hình 2.13: a)bộ giảm áp; b) tăng áp; c) giảm tăng áp 23 Hình 2.14 : Mạch bản hạ DC-DC 24 Hình 2.15: mạch điện hạ DC-DC G đóng (a) mở (b) 24 Hình 2.16: Điện áp thay đổi dòng điện 25 Hình 2.17 : Mạch bản tăng 27 Hình 2.18: Mạch điện tăng DC-DC G đóng và mở 27 GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh x HVTH: Trầ n Văn Lưu LVTN Danh Sách Các Hình Hình 2.19: Giản đờ điện áp dòng điện tăng 28 Hình 2.20: Bộ chuyển đổi Boost simulik 29 Hình 3.1: Mô hình ̣ thố ng quang điê ̣n xây dựng Matlab /Simulink 28 Hình 3.2: Mô hình pin quang điê ̣n thu gọn đươ ̣c xây dựng Matlab /simulink 32 Hình 3.3: Bảng thông số đầu vào pin mặt trời 34 Hình 3.4 Đặc tuyến I-V với xạ khác (Nhiệt độ pin 25oC) 34 Hình 3.5: Đặc tuyến P-V với xạ khác (Nhiệt độ pin 25oC) 35 Hình 3.6: Đặc tuyến I_V với nhiệt độ vận hành khác (bức xạ 1kW/m2) 35 Hình 3.7: Đặc tính pin quang điê ̣n 36 Hình 3.8: Giải thuật P&O 37 Hình 3.9: Điể m dP/dV đờ thi P_V của pin quang điê ̣n 39 Hình 3.10: Lưu đờ giải thuật cho phương pháp InC 40 Hình 3.11: Giá trị thực tế hệ số k 41 Hình 3.12: Bức xạ mặt trời nhiệt độ môi trường ngày tiêu biểu 42 Hình 3.13: Giải thuật đề xuất 43 Hình 3.14: Sơ đờ khối FLC 44 Hình 3.15: Lưu đờ giải thuật thuật tốn FLC 44 Hình 3.16: Mố i liên ̣ giữa đô ̣ rô ̣ng xung D và biế n đầ u vào dP/dV 45 Hình 3.17: Mơ tả các hàn thành vi ên (a) hàm thành viên biến đầu vào E , (b) hàm thành viên biến đầu vào CE, (c) hàm thành viên biến đầu D 47 Hình 3.18: Sơ đờ hệ thống FLC simulink matlab 53 Hình 4.1: Mô hình pin mặt trời kết nối với giải thuật P&O 54 Hình 4.2: Bức xạ mặt trời biế n đổ i theo thời gian 55 Hình 4.3: Dòng điện pin quang điê ̣n thu đươ ̣c với xạ tương ứng 55 Hình 4.4: Điện áp pin mặt trời với xạ tương ứng 56 Hình 4.5: Cơng śt thu sử dụng MPPT 56 Hình 4.6: Mô hình MPPT dùng phương pháp FLC simulink Matlab 57 GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh xi HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Quả Mô Phỏng LVTN 4.2.3 Kế t quả mô phỏng phƣơng pháp FLC phầ n mền Matlab Hình 4.16: Điê ̣n áp thu được theo thời gian của phương pháp FLC Hình 4.17: Dòng điện thu theo thời gian của phương pháp FLC GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 63 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Quả Mô Phỏng LVTN Hình 4.18: Công suấ t thu được theo thời gian của phương pháp FLC 4.3 So sánh kế t quả P&O và phƣơng pháp FLC Hình 4.19: Mô phỏng phương pháp P&O và FLC Matlab Các hệ thống quang điện đề x́t chủ yếu khác cách tính tốn thuật tốn MPPT với viê ̣c coi bơ ̣ chuyển đổi DC/DC lý tưởng Ứng GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 64 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Quả Mô Phỏng LVTN dụng matlab đã mô rất phong phú kết quả khác với việc ứng dụng thuật toán khác môi trườn g làm viê ̣c gầ n với thực tế Một số kết quả lựa chọn trình bày để so sánh khác giưa hai phương pháp MPPT P & O FLC nhằ m đánh giá phương pháp nào tố t hơn, hiê ̣u quả Lúc đầu, thuật toán MPPT với công cụ chuyển đổi Boost lý tưởng đã thử nghiệm Trong trường hợp sử du ̣ng thuâ ̣t toán P &O điều khiển MPPT hoạt động chuyển đổi (duty cycle) nhường chỗ cho viê ̣c điề u khiể n tố i ưu giá trị điện áp V ref còn trường hợp sử dụng phương p háp logic mờ FLC thì hoạt động MPPT dựa chuyển đổi điều chỉnh độ rộng xung D Trong hình 4.20 biể u diễn thời gian dò điể m làm viê ̣c cực đa ̣i của hai phương pháp P&O và phương pháp FLC (đường màu xanh dương b iể u diễn công suấ t làm viê ̣c sử du ̣ng phương pháp FLC , đường màu xanh ma ̣ non biể u diễn công suấ t làm viê ̣c của pin sử du ̣ng thuâ ̣t toán P &O) Kế t quả cho thấ t phương pháp FLC dò tìm nhanh hơn, điể m làm viêc của phương pháp FLC tiế p câ ̣n điể m cực đa ̣i gầ n so với phương pháp P&O Hình 4.20: Dị tìm điểm cực đại phương pháp P&O và FLC GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 65 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Quả Mô Phỏng LVTN Hình 4.21: Tín hiệu điện áp ngõ P&O và FLC GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 66 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Quả Mô Phỏng LVTN Hình 4.22: Tín hiệu điê ̣n dịng điện ngõ của P&O và FLC Hình 4.21 4.22 biể u diễn tín hiê ̣u điê ̣n áp và dòng điê ̣n của phương p háp P&O và phương pháp FLC (đường màu xang dương biễu diế n tin ́ hiê ̣u của phương pháp P &O, đương màu xanh ma ̣ non biễu diễn tín hiê ̣u dùng phương pháp FLC) Về giá tri ̣thì các giải pháp tương tương sử du ̣ng phương pháp FLC thì tín hiệu điện áp dòng điện dao độn còn sử dụng phương pháp P&O thì tín hiê ̣u điê ̣n á p và dòng điê ̣n bi ̣dao đô ̣ng xung quanh vi ̣trí làm viê ̣c cực đa ̣i Hình 4.23: Tín hiệu cơng suấ ngõ P&O và FLC GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 67 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Quả Mô Phỏng LVTN Hình 4.23 (đường màu xanh dương biể u diễn côn suấ t của pin quang điê ̣n thu đươ ̣c sử du ̣ng phương pháp FLC, đương màu đỏ biễu diễn công suấ t của pin quang điê ̣n thu đươ ̣c sử du ̣ng phương pháp P &O) cho thấ y công suấ t làm viê ̣c sử du ̣ng phương pháp P &O và phương pháp FLC gầ n tương đương với với thời gian đáp ứng tớ t , tín hiệu dao động làm cho phương pháp FLC có hiê ̣u suấ t điề u khiể n cao so với phương pháp P &O thực tế điề u này đồ ng nghiã với viê ̣c sản lươ ̣ng điê ̣n thu đươ ̣c sử du ̣ng phương pháp FLC cao GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 68 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Luận Kiến Nghị LVTN Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Thông qua đề tài “Dò tìm điểm cực đại hệ thống pin quang điện bằng phƣơng pháp logic mờ” Luận văn gồm nội dung nghiên cứu sau: - Nghiên cứu đặc tuyến làm việc tấm pin quang điện - Nghiên cứu lý thuyế t mờ và các ứng du ̣ng - Nghiê cứu và mô phỏng dò tìm điể m làm viê ̣c cực đa ̣i ̣ thố ng pin quang điê ̣n sử du ̣ng thuâ ̣t toán P&O - Ứng dụng lý thuyết mờ để dò tìm điểm làm việc cực đại hệ thố ng pin quang điê ̣n - Mô hệ thống điều khiển đã đề xuất môi trường Matlab Simulink Kết quả mô thu điều khiển mờ (FLC) so sánh với điều khiển quan sát nhiễu loạn (P&O) Kết quả cho thấy điều khiển mờ làm việc với hiệu suất cao, chắn thiết kế đơn giản Như vậy, qua nghiên cứu kết quả mô phương pháp đề xuất đã kết hợp đƣợc toán điều khiển mờ toán tối ƣu công suất hệ thống pin mặt trời 5.2 Hạn chế Mặc dù đã có nhiều cố gắng với giúp đỡ quý Thầy Cô bạn học viên, song điều kiện thời gian không cho phép nên nội dung đề tài nghiên cứu còn nhiều thiếu sót hạn chế Trong luận văn, việc đề xuất phương pháp điều khiển MPPT dùng phương pháp logic mờ còn số hạn chế việc xây dựng hàm liên thuộc luật điều khiển chưa phong phú, chưa đưa nhiều kinh nghiệm cho luật suy diễn để điều khiển MPPT GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 69 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Luận Kiến Nghị LVTN Kết quả mô dựa giả thiết biến đổi DC-DC đáp ứng hoàn toàn giá trị điện áp yêu cầu hệ MPPT, linh kiện điện tử công suất lý tưởng, thực tế DC-DC, linh kiện điện tử cơng śt có ảnh hưởng rất quan trọng đến vấn đề lượng, muốn có nhìn tổng thể phải xét đến hết tất yếu tố 5.3 Kiến nghị hƣớng phát triển đề tài Nội dung luận văn giải vấn đề hệ MPPT chủ yếu tập trung giải biến đổi công suất thay đổi cường độ chiếu sáng mặt trời gây nên Trong thực tế còn có tượng bóng râm làm ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến pin PV chưa giải được, hy vọng đề tài có thể giải vấn đề Đề tài này mới chỉ đươ ̣c xây dựng với 25 luâ ̣t nên tin ́ hiê ̣u ngõ vẫn còn giao đô ̣ng quanh điể m làm viê ̣c cực đa ̣i , nế u xây dựng thêm nhiề u luâ ̣t nữa thì ̣ thố ng sẽ làm việc hiệu quả hiệu suất cải thiện nhiều Qua phầ n nghiên cứu các phương pháp dò tim ̀ điể m làm viê ̣c cực đa ̣i tác giả đề xuấ t giải pháp mới với viê ̣c kế t hơ ̣p phương pháp dò tìm điê ̣n áp và logic mờ Với bước thực sau Bước 1: xây dựng đồ thi ̣P _V cường đô ̣ bức xa ̣ thay đổ i và đồ thi ̣P _V nhiê ̣t đô ̣ thay đổ i Hình 5.1: Đồ thị P_V nhiê ̣t độ và cường độ bức xạ thay đổ i GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 70 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Luận Kiến Nghị LVTN Bước 2: Xác định điểm làm việc nhỏ nhất lớn nhất điện áp hở mạch V oc Từ công thức K  Vmpp Voc trình bày phầ n 3.2.4 ta xác đinh ̣ đươ ̣c giá trị K = ( 0,79÷0,83) Ví dụ hình 5.1 ta xác đinh ̣ đươ ̣c V oc = ( 40÷44) vâ ̣y khoảng điê ̣n áp cực đa ̣i dao đô ̣ng V mpp = (31,6÷36,52) Như vâ ̣y ta sẽ xác đinh ̣ đươ ̣c vùng dao đô ̣ng của điể m MPP Hình 5.2: Phầ n vùng làm viê ̣c theo điê ̣n áp Như vâ ̣y tiń hiê ̣u đầ u vào là điê ̣n áp sẽ đươ ̣c phân thành trường hơ ̣p Trƣờng hơ ̣p 1: điê ̣n áp đo đươ ̣c ta ̣i thời điể m tức thời V t < 31,6 vâ ̣y bô ̣ MPPT xác định điểm làm việc phái trái điểm MPP Do đó ma ̣ch sẽ điề u chỉnh độ rộng xung D theo công thức: U o Ton   D (Duty cycle) Ui T Với U o =31,6, Ui đươ ̣c xác đinh ̣ thông qua ma ̣ch đo thì đô ̣ rô ̣ng xung D sẽ nhanh chóng đươ ̣c xác đinh ̣ và điề u khiể n đưa điê ̣n áp làm viê ̣c vao vùng 31,6 ≤ Vt ≤ 36,52 Khi điê ̣n áp đươ ̣c đưa đế n vùng này thì điề u khiể n mờ bắ t đầ u hoa ̣t đô ̣ng để dò tìm điể m làm viê ̣c cực đa ̣i GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 71 HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Kết Luận Kiến Nghị LVTN Trƣờng hơ ̣p 2: điê ̣n áp đo đươ ̣c ta ̣i thời điể m tức thời V t > 36,52 vâ ̣y bô ̣ MPPT xác định điểm làm việc phía phải điể m MPP Do đó ma ̣ch sẽ điề u chỉnh độ rộng xung D theo cơng thức nhanh chóng đưa điểm vào việc điện áp 31,6 ≤ Vt ≤ 36,52 sau thuật tốn logic mờ la ̣i đươ ̣c kić h hoạt để tìm điểm làm việc cực đại Trƣơng hơ ̣p 3: điê ̣n áp nõ đo đươ ̣c 31,6 ≤ Vt ≤ 36,52 lúc giải thuật mờ thực hiê ̣n công viê ̣c dò tim ̀ điể m cực đa ̣i Nế u phương pháp này đươ ̣c thực hiê ̣n sẽ giúp cho việc dò tìm điểm cực đại diễn nhanh hơn, thiế t kế đơn giản và hiê ̣u suấ t làm viê ̣c sẽ cao Bước 3: Xây dựng lưu đồ giải thuật Bước 4: Mô simulink matlab GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 72 HVTH: Trầ n Văn Lưu Tài Liệu Tham Khảo LVTN TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Công Vân, Năng lượng mặt trời,nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2005 Trầ n Minh Luân Luâ ̣n văn: Phát triển tích trữ tối đa pin l ượng mặt trời, 2010 Kiều Xuân Thực Vũ Thị Thu Hương, Vũ trung Kiên - Vi điều khiển: cấu trúc – lập trình ứng dụng - Nhà xuất bản giáo dục, 2010 Nguyễn Trường Đan Vũ - luận văn: Nghiên cứu ứng dụng giải thuật ANNIncCond MPPT cho hệ thống Pin mặt trời dựa tảng FPGA, 2010 Nguyễn Thanh Thuâ ̣n , Chuyên đề 2: Nghiên cứu giải thuâ ̣t mới viê ̣ c dò tìm điểm làm việc pin quang điện, 2011 Viện khí tượng thủy văn (http://www.imh.ac.vn/) TIẾNG ANH A Mellit., M Benghanme., A.Hadj Arab., A Guessoum Control of stand alone photovoltaic system using fuzzy logic controller Proceedings of the Fourteenth Symposium on Improving Building Systems in Hot and Humid Climates, Richardson, 2004 A.Daoud., A Midoun A Fuzzy Logic Based Photovoltaic Maximum Power Akihiro Oi Design and Simulation of Photovoltaic Water Pumping System, 2005 10 Chun Hua Li., Xin jian Zhu., Guang yi Cao., Wan qi Hu., Sheng Sui., Ming ruo Hu A maximum power point tracker for photovoltaic energy systems based on fuzzy neural networks, Journal of Zhejiang University Science a issn, 2011 11 First Solar Việt Nam – dự án công nghệ cao đầu năm 2011 12 Fuzzy Logic Toolbox For Use with MATLAB (www.tailieu.vn) 13 Gilbert Renewable and efficient electric power systems, 2004 GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 73 HVTH: Trầ n Văn Lưu Tài Liệu Tham Khảo LVTN 14 Houria Boumaaraf., Abdelaziz Talha Modeling of a Photovoltaic Panel and the Search for its Maximum Power Point Tracking, EFEEA’10 International Symposium on Environment Friendly Energies in Electrical Applications, Algeria, 2010 15 J H Enslin et al Integrated Photovoltaic Maximum Power Point Tracking 16 L Chaar ―Solar Power Conversion Elsevier Inc pp 661-673 17 M A S Masoum., M Sarvi A new fuzzy-based maximum power point tracker for photovoltaic applications Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, 2005 18 M.S Aït Cheikh., C Larbe.s, G.F Tchoketch Kebir., A Zerguerras Maximum power point tracking using a fuzzy logic control scheme, Revue des Energies Renouvelables, 2007 19 Mayssa Farhat., Lassâad Sbita Advanced Fuzzy MPPT Control Algorithm for Photovoltaic, Science Academy Transactions on Renewable Energy Systems Engineering and Technology, 2011 20 Min Kuang Wu Microcontroller Implementation of Low-Cost Maximum Power Point Tracking Methods for Photovoltaic System, Southern Taiwan University Department of Mechanical EngineeringbMaster’s Thesis, 2010 21 Mohamed Salhi., Rachid El-Bachtri., Maximum Power Point Tracker using Fuzzy Control for Photovoltaic System, International Journal of Research and Reviews in Electrical and Computer Engineering, 2011 22 Muhammad H Rashid Power Electronics Handook, 2000 23 Neson Diaz., Johann Hern´andez., Oscar Duarte Fuzzy Maximum ower Point TrackingTechniques Applied to a Grid-Connected Photovoltaic System- Descent to Maximum Power Point Tracking Universidad Nacional, Colombia, 2010 24 Nopporn Patcharaprakitia., Suttichai Premrudeepreechacharnb., Yosanai Sriuthaisiriwong Maximum power point tracking using adaptive fuzzy logic control for grid-connected photovoltaic system, Department of Electrical GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 74 HVTH: Trầ n Văn Lưu Tài Liệu Tham Khảo LVTN Engineering, Rajamagala Institute of Technology, Chiang Rai 57120, Thailand, 2011 25 Pongsakor Takun., Somyot Kaitwanidvilai., Chaiyan Jettanasen Maximum Power Point Tracking using Fuzzy Logic Control for Photovoltaic Systems, IMCES, HongKong, 2011 26 Pongsakor Takun., Somyot Kaitwanidvilai., Chaiyan Jettanasen Maximum Power Point Tracking using Fuzzy Logic Control for Photovoltaic Systems Proceedings of International Multiconference of Engineers and Computer Scientists, Hong Kong, 2011 27 Subiyanto., Azah Mohamed., M A Hanan., Hamimi Fadziati Abd Wahab., Photovoltaic Maximum Power Point Tracking using Fuzzy Logic Controller, Proceedings of the Regional Engineering Postgraduate Conference, 2009 28 Syafrudin Masri, Pui-Weng Chan “Development of a microcontroller – based boost converter for photovoltaic system” ISSN 1450-216X, Tracker Controller, Southern Taiwan University, Master’s Thesis, 2010 29 Mei Shan Ngan, Chee Wei Tan - A Study of Maximum Power Point Tracking Algorithms for Stand-alone Photovoltaic Systems - 2011 IEEE Applied Power Electronics Colloquium (IAPEC) TÀI LIỆU INTERNET 30 www.renewbl.com 31 www.pv.unsw.edu.au n.jpg 32 http://www.hepza.hochiminhcity.gov.vn 33 http://ebookfreetoday.com/view-pdf.php?bt=A-Maximum-Power-PointTracking-of-PV-System-by-Scaling-Fuzzy 34 http://www.dienmattroi.com/ung-dung-doi-song/144-ung-dung-nang-luongmat-troi-tai-viet-nam.html 35 Energy Information Administration (EIA) ―International Energy Outlook 2009 (http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/world.html) GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 75 HVTH: Trầ n Văn Lưu Tài Liệu Tham Khảo LVTN GVHD: TS Trương Viê ̣t Anh 76 HVTH: Trầ n Văn Lưu ... HVTH: Trầ n Văn Lưu Chương Nghiên Cứu Phương Pháp Dị Tìm Điểm Cực Đại LVTN 3.2 Các phƣơng phƣơng pháp dò tìm điểm cực đại hệ thống pin quang điên ̣ 3.2.1 Tìm điểm làm việc cực đại pin mặt... cần thiết điểm làm việc cực đại pin mặt trời - Nghiên cứu giải thuật dò tìm điểm làm việc cực đại pin mặt trời - Dùng phần mềm Matlab/Simulink nghiên cứu xây dựng mô hình pin mặt trời, xây... n Văn Lưu Chương Nghiên Cứu Phương Pháp Dò Tìm Điểm Cực Đại LVTN P V Hình 3.9: Điể m dP/dV đồ thi P_V của pin quang điê ̣n.[29] Vì dP d ( IV ) dI I  I I dV dV dV V (3.4) Thay vào phương