LUẬN văn THẠC sĩ HAY nghiên cứu thuật toán xác định và duy trì điểm làm việc cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lưới

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -o0o NGUYỄN THỊ LAN NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH VÀ DUY TRÌ ĐIỂM LÀM VIỆC CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC KHOA CHUYÊN MÔN TRƢỞNG KHOA PGS.TS Lại Khắc Lãi PHÒNG ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com i LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Thị Lan Sinh ngày 03 tháng năm 1988 Học viên lớp cao học khóa 16 - Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp Thái Ngun Hiện công tác Khoa Điện - Điện tử Trƣờng Cao đẳng nghề kinh tế kỹ thuật Bắc Ninh Tôi xin cam đoan: Bản luận văn: “Nghiên cứu thuật tốn xác định trì điểm làm việc cực đại hệ thống điện mặt trời nối lưới” thầy giáo PGS.TS Lại Khắc Lãi hƣớng dẫn công trình nghiên cứu riêng tơi Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Các số liệu, kết luận văn hồn tồn trung thực chƣa cơng bố cơng trình khác Nếu sai tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Bắc Ninh, Ngày 12 tháng 03 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Lan Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, đƣợc động viên, giúp đỡ hƣớng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Lại Khắc Lãi, luận văn với đề tài “Nghiên cứu thuật toán xác định trì điểm làm việc cực đại hệ thống điện mặt trời nối lưới” hoàn thành Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến: Thầy giáo hƣớng dẫn PSG TS Lại Khắc Lãi tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Phòng quản lý đào tạo sau đại học, thầy giáo, cô giáo Khoa Điện trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nhƣ trình nghiên cứu đề tài Tồn thể đồng nghiệp, bạn bè, gia đình ngƣời thân quan tâm, động viên, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập hoàn thành luận văn Bắc Ninh, Ngày 12 tháng 03 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Lan Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com iii Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com iv MỤC LỤC MỤC LỤC iv LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ xi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn .2 Ý nghĩa khoa học .2 Ý nghĩa thực tiễn .2 Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu .3 Tên đề tài .3 Bố cục luận văn CHƢƠNG .4 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 1.1 Nguồn lƣợng mặt trời 1.1.1 Cấu trúc mặt trời .4 1.1.2 Năng lƣợng mặt trời 1.1.3 Phổ xạ mặt trời 1.1.4 Đặc điểm xạ mặt trời bề mặt đất 1.1.4.1 Phổ xạ mặt trời 1.1.4.2 Sự giảm lƣợng mặt trời phụ thuộc vào độ dài đƣờng tia sáng qua lớp khí quyển( air mass) 11 1.1.4.3 Cƣờng độ xạ mặt trời biến đổi theo thời gian 12 1.1.4.4 Cƣờng độ xạ mặt trời biến đổi theo không gian 13 1.2 Các phƣơng pháp khai thác, sử dụng lƣợng mặt trời 14 1.2.1 Sử dụng hệ thống điện lƣợng mặt trời làm việc độc lập 15 1.2.1.1 Pin mặt trời .15 1.2.1.2 Nhà máy nhiệt điện sử dụng lƣợng mặt trời .16 1.2.1.3 Thiết bị sấy khô dùng NLMT 16 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com v 1.2.1.4 Thiết bị chƣng cất nƣớc sử dụng NLMT 17 1.2.1.5 Động stirling chạy NLMT 17 1.2.1.6 Bếp nấu dùng NLMT 18 1.2.1.7 Thiết bị đun nƣớc nóng lƣợng mặt trời 20 1.2.1.8 Thiết bị làm lạnh điều hòa khơng khí dùng NLMT .21 1.2.2 Hƣớng nghiên cứu cho việc sử dụng Năng lƣợng mặt trời 21 1.3 Kết luận chƣơng 24 CHƢƠNG 25 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG VIỆC KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI .25 2.1 Các linh kiện điện tử thông dụng sử dụng hệ thống điện mặt trời nối lƣới 25 2.1.1 Điện trở 25 2.1.2 Tụ điện 27 2.1.3 Diode bán dẫn 28 2.1.3.1 Cấu tạo, kí hiệu 28 2.1.3.2 Đặc tuyến V-A .29 2.1.3.3 Các tham số Diode: Chia làm hai nhóm .29 2.1.3.4 Phân loại 30 2.1.4 Transistor lƣỡng cực( Transistor Bipolar) 30 2.4.1.1 Cấu tạo 30 2.1.4.2 Nguyên lý làm việc 31 2.1.4.3 Các tham số 33 2.1.5 Transistor Trƣờng< FET > (Field Effect Transistor) 33 2.1.5.1 Tranzitor trƣờng có cực cửa tiếp giáp JFET .34 2.1.5.2 Tranzitor trƣờng có cực cửa cách ly MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) .36 2.1.6 Thysistor 38 2.1.6.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc .38 2.1.6.2 Đặc tuyến V- A 40 2.2 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời nối lƣới 40 2.2.1 Sơ đồ khối hệ thống .40 2.2.2 Điều khiển hệ thống điện mặt trời nối lƣới 41 2.3 Pin mặt trời (PV-Photovoltaic) 41 2.3.1 Khái niệm 41 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vi 2.3.2 Mơ hình tốn đặc tính làm việc pin mặt trời 42 2.4 Bộ biến đổi chiều - chiều (DC-DC) 45 2.4.1 Chức 45 2.4.2 Các loại biến đổi DC/DC 46 2.4.2.1 Bộ biến đổi DC/DC không cách ly 46 2.4.2.2 Bộ biến đổi DC- DC có cách ly 51 2.4.3 Điều khiển biến đổi DC-DC 51 2.4.3.1 Mạch vòng điều khiển điện áp 51 2.4.3.2 Mạch vòng điều khiển dòng điện .52 2.5 Nghịch lƣu nối lƣới (Inverter) 53 2.5.1 Các phép chuyển đổi 54 2.5.1.1 Biến đổi hệ thống ba pha sang pha 54 2.5.1.1 Chuyển đổi hệ thống pha sang hai pha 56 2.5.2 Điều chế độ rộng xung (PWM - Pulse Width Modulation) 57 2.5.2.1 Điều chế độ rộng xung dựa sóng mang (CB-PWM) 58 2.5.2.2 Điều chế véc tơ không gian (SVM) .59 2.5.3 Điều khiển chuyển đổi DC-AC 60 2.5.3.1 Bộ điều khiển PI .61 2.5.3.2 Bộ điều khiển cộng hƣởng tỉ lệ (PR - Proportional Resonant) 63 2.5.3.3 Bộ điều khiển phản hồi trạng thái 63 2.6 Lý thuyết hòa hệ thống điện mặt trời nối lƣới 64 2.6.1 Các điều kiện hòa đồng 64 2.6.1.1 Điều kiện tần số 64 2.6.1.2 Điều kiện điện áp 65 2.6.1.2 Điều kiện pha .65 2.6 Đồng vị pha hai hệ thống lƣới 65 2.7 Kết luận chƣơng 66 CHƢƠNG 67 THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH VÀ DUY TRÌ ĐIỂM LÀM VIỆC CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI .67 3.1 Khái niệm .67 3.2 Thuật tốn dị điểm cơng suất tối đa pin mặt trời (MPPT - Maximum Power Point Tracking) 69 3.2.1 Thuật toán điện áp không đổi (CV – Constant Voltage) .69 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vii 3.2.2 Thuật toán xáo trộn quan sát (P&O - Perturb and Observe) 69 3.2.3 Thuật toán độ dẫn gia tăng (INC - Inremental Conductance) .70 3.2.4 Thuật toán điện dung ký sinh (PC – ParasiticCapacitance) 70 3.3 Ứng dụng fuzzy logic để xác định trì điểm làm việc công suất cực đại hệ thống pin mặt trời .71 3.3.1 Tổng quan logic mờ 71 3.3.2 Thuật toán MPPT sử dụng điều khiển mờ (FLC) 77 3.4 Các kết mô 81 3.5 Kết luận chƣơng 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .85 Kết luận 85 Kiến nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .87 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com viii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Chú thích NLMT PMT Pin mặt trời BĐK Bộ điều khiển BBĐ Bộ biến đổi DC-DC Bộ biến đổi chiều- chiểu DC-AC Bộ biến đổi chiều- xoay chiều PV MPPT Maximum Power Point Tracking PWM Pules- With- Modulation 10 CB- PWM Carrier Based Pulse With 11 ZSS Zero sequence signal 12 SVM Space vector Modulation 13 CC Current Control 14 VC Voltage Control 15 VSI Voltage Source Inverter 16 IN 17 UPV, IPV 18 Igc Dòng quang điện (A) 19 I0 Dòng bão hịa (A) 20 q Điện tích điện tử; q= 1,6.10-19 (C) 21 K Hằng số Boltzman (J/K) 22 TC Nhiệt độ làm việc tế bào quang điện (0K) 23 ID, UD 24 ISC (Short circuit current): Dòng điện ngắn mạch PV 25 UOC Điện áp hở mạch Pin mặt trời 26 G Năng lƣợng mặt trời Tế bào quang điện Cƣờng độ xạ mặt trời (w/m2) Điện áp dòng điện dàn pin mặt trời Dòng điện (A), điện áp diode (V) Bức xạ mặt trời (Kw/m2) Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ix 27 D Hệ số làm việc 28 Ton Thời gian khóa K mở 29 T 30 fDC 31 IL1, IL2 32 UC1, UC2 33 tK Chu kỳ làm việc khóa Tần số đóng cắt Dịng điện cuộn cảm L1, L2 Điện áp tụ C1, C2 Thời điểm lấy mẫu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Phân bố phổ xạ mặt trời theo bƣớc sóng Bảng 1.2 Màu sắc bƣớc sóng ánh sáng mặt trời Bảng 3.1 Luật điều khiển FLC 75 Bảng 3.2 Thông số pin mặt trời 77 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 75 + U: Khơng gian mà biến ngơn ngữ X nhận giá trị rõ + M: Chỉ phân bố T U - Xét hai biến ngôn ngữ   Biếnnhận giá trị (mờ) A có hàm liên thuộc A(x)  nhận giá trị (mờ) B có hàm liên thuộc B(y) hai biểu thức:  A;  B đƣợc gọi hai mệnh đề Luật điều khiển: = A = B đƣợc gọi mệnh đề hợp thành - Xét mệnh đề hợp thành: = A = B; kỹ thuật điều khiển ta thƣờng sử dụng nguyên tắc Mamdani “Độ phụ thuộc kết luận không lớn độ phụ thuộc điều kiện” Từ nguyên tắc ta có hai cơng thức xác định hàm liên thuộc cho mệnh đề hợp thành A  B: công thức MINAB(x,y) = MIN {A(x)B(y)} công thức PROD: AB(x,y) = A(x)B(y) - Luật hợp thành tên chung gọi mơ hình R biểu diễn (một hay nhiều) hàm liên thuộc B(x,y) cho (một hay nhiều) mệnh đề hợp thành AB Một luật hợp thành có mệnh đề hợp thành gọi luật hợp thành đơn, có từ mệnh đề hợp thành trở lên gọi luật hợp thành phức + Cấu trúc SISO cấu trúc luật hợp thành có mệnh đề điều kiện mệnh đề kết luận mệnh đề đơn + Cấu trúc MISO cấu trúc luật hợp thành có mệnh đề điều kiện mệnh đề phức mệnh đề kết luận mệnh đề đơn Một điều khiển mờ bao gồm khối bản: Khối mờ hoá, thiết bị hợp thành khối giải mờ Ngồi cịn có khối giao diện vào giao diện Hình 3.11: Các khối chức điều khiển mờ - Khối mờ hố: Có chức chuyển giá trị rõ biến ngôn ngữ đầu vào thành véc tơ µ có số phần tử số tập mờ đầu vào - Thiết bị hợp thành: Có chất triển khai luật hợp thành R đƣợc xây dựng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 76 sở luật điều khiển - Khối giải mờ: Có nhiệm vụ chuyển tập mờ đầu thành giá trị rõ y0 (ứng với giá trị rõ x0 để điều khiển đối tƣợng - Giao diện đầu vào: Thực việc tổng hợp chuyển đổi tín hiệu vào (từ tƣơng tự sang số), ngồi cịn có thêm khâu phụ trợ để thực tốn động nhƣ tích phân, vi phân, - Giao diện đầu ra: Thực chuyển đổi tín hiệu (từ số sang tƣơng tự) để điều khiển đối tƣợng Bộ điều khiển mờ đƣợc phân loại nhƣ sau: Theo số lƣợng đầu vào đầu ra: + Bộ điều khiển mờ “Một vào - ra” (SISO); + Bộ điều khiển mờ “Nhiều vào - ra” (MISO); + Bộ điều khiển mờ “Nhiều vào - nhiều ra” (MIMO); Theo chất tín hiệu đƣa vào điều khiển: + Bộ điều khiển mờ tĩnh + Bộ điều khiển mờ động Cấu trúc tổng quát hệ điều khiển mờ đƣợc hình 3.12 Hình 3.12 : Cấu trúc tổng quát hệ mờ Với miền compact X Rn (n số đầu vào) giá trị vật lý biến ngôn ngữ đầu vào đƣờng phi tuyến g(x) tùy ý nhƣng liên tục đạo hàm X tồn điều khiển mờ có quan hệ: Để tổng hợp đƣợc điều khiển mờ cho hoạt động cách hồn thiện Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 77 ta cần thực qua bƣớc sau: - Bước 1: Khảo sát đối tƣợng, từ định nghĩa tất biến ngôn ngữ vào, miền xác định chúng - Bước 2: Mờ hố biến ngơn ngữ vào/ra - Bước 3: Xây dựng luật điều khiển (mệnh đề hợp thành) - Bước 4: Chọn thiết bị hợp chọn nguyên tắc giải mờ - Bước 5: Tối ƣu hệ thống: Sau thiết kế xong điều khiển mờ, ta cần mơ hình hố mô hệ thống để kiểm tra kết quả, đồng thời chỉnh định lại số tham số để có chế độ làm việc tối ƣu 3.3.2 Thuật toán MPPT sử dụng điều khiển mờ (FLC) Sau tác giả đề xuất giải pháp sử dụng điều khiển mờ để xây dựng thuật toán theo dõi trì điểm làm việc có cơng suất cực đại cho hệ thống điện mặt trời nối lƣới Từ đƣờng cong quan hệ công suất điện áp (P-U) pin (hình 3.13) ta thấy hệ thống làm việc phía trái điểm Pmax dP/dU dƣơng cần tăng điện áp để hệ thống tiến đến điểm Pmax, ngƣợc lại hệ thống làm việc phía phải điểm Pmax dP/dU âm cần giảm điện áp để hệ thống tiến đến điểm Pmax Hệ thống làm việc điểm Pmax dP/dU = Hình 3.13: Quan hệ P-U PV Bộ điều khiển mờ tìm điểm Pmax thực đo lƣờng điện áp dịng điện đầu pin, sau tính cơng suất theo biểu thức P = U*I để đƣa đến đầu vào điều khiển Đầu điều khiển làm thay đổi chu kỳ điều chế độ rộng xung để đóng cắt chuyển đổi DC-DC Nguyên tắc làm việc điều khiển mờ nhƣ sau: Tại thời điểm lấy mẫu (tk) FLC kiểm tra công suất đầu PV xác định thay đổi tƣơng đối công suất so với điện áp (dp/du) Nếu giá trị lớn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 78 zero, điều khiển thay đổi chu kỳ làm việc PWM để tăng điện áp công suất cực đại (hoặc giá trị dp/du = 0), Nếu giá trị nhỏ zero, điều khiển thay đổi chu kỳ làm việc PWM để giảm điện áp công suất cực đại FLC có đầu vào sai số thay đổi sai số, có đầu đƣa vào điều chế độ rộng xung để điều khiển chuyển đổi DC-DC Các đầu vào đầu đƣợc định nghĩa nhƣ sau: P(k)  P(k  1) U(k)  U(k  1) DE  E(k)  E(k  1) E(k)  (3.3) Trong P(k) cơng suất tức thời PV thời điểm tk Sai số E(k) cho biết điểm hoạt động tải thời điểm tk phía bên trái hay bên phải điểm cơng suất cực đại đƣờng đặc tính PV, độ thay đổi DE diễn tả hƣớng chuyển động điểm MPP Sử dụng mơ hình mờ Mandani, giải mờ phƣơng pháp điểm trọng tâm + Hàm liên thuộc vào, Hình 3.14: Hàm liên thuộc tập mờ đầu vào € Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 79 Hình 3.15: Hàm liên thuộc đầu vào (DE) Hình 3.16: Hàm liên thuộc đầu (D) Nguyên tắc thiết lập luật điều khiển điều khiển mờ đƣợc phân tích trên, luật đƣợc liệt kê bảng 3.1 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 80 Bảng 3.1: Luật điều khiển FLC Giải mờ phƣơng pháp trọng tâm giá trị đầu D đƣợc tính theo cơng thức (3.4) Quan hệ Vào-Ra điều khiển mờ đƣợc biểu diễn hình 3.17 Hình 3.17: Quan hệ Vào-Ra FLC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 81 3.4 Các kết mô Việc mô thuật tốn xác định trì điểm cơng suất tối đa hệ thống điện mặt trời nối lƣới đƣợc thực phần mềm Matlab powersim Sơ đồ mơ đƣợc mơ tả hình 3.18 Trong biến đổi DC- DC sử dụng mạch boost, thông số pin đƣợc bảng 3.1 Hình 3.18: Sơ đồ mơ thuật tốn MPPT Psim Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 82 Bảng 3.2: Thông số pin mặt trời Hình 3.19: Đáp ứng hệ thống sử dụng thuật tốn xáo trộn quan sát Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 83 Hình 3.20: Đáp ứng hệ thống sử dụng thuật toán điện dẫn gia tăng Đáp ứng dòng điện điện áp hệ thống sử dụng thuật toán xáo trộn quan sát đƣợc hình 3.19, sử dụng thuật tốn độ dẫn gia tăng đƣợc hình 3.20 Để mơ thuật tốn MPPT phƣơng pháp điều khiển mờ, ta sử dụng đồng mô Matlab Psim, sơ đồ mô đƣợc hình 3.21 hình 3.22; Đáp ứng hệ thống sử dụng điều khiển mờ đƣợc hình 3.23 S1 Out1 S2 Out2 Ramp du/dt Lan6fuzzy Khối Psim Hình 3.21: Sơ đồ mơ thuật tốn MPPT sử dụng điều khiển mờ Matlab Psim Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 84 Hình 3.22: Sơ đồ khối Psim hình 3.21 Hình 3.23: Đáp ứng hệ thống sử dụng điều khiển mờ Nhận xét: Từ kết mô ta thấy thuật toán MPPT đảm bảo cho hệ thống điện mặt trời ln bám điểm làm việc có cơng suất cực đại điều kiện môi trƣờng (bức xạ mặt trời nhiệt độ) thay đổi 3.5 Kết luận chƣơng Chƣơng đƣa thuật tốn dị điểm cơng suất tối đa pin mặt trời, ứng dụng fuzzy logic để xác định trì điểm làm việc công suất cực đại hệ thống pin mặt trời Tác giả mô rút kết luận cho đề xuất sử dụng điều khiển mờ để xây dựng thuật tốn theo dõi trì điểm làm việc có cơng suất cực đại cho hệ thống điện mặt trời nối lƣới Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn hoàn thành Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.TS Lại Khắc Lãi Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ mơn Tự động hóa T rƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình tham gia khóa học Xin chân thành cảm ơn khoa sau đại học, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Luận văn với đề tài" Nghiên cứu thuật toán xác định trì diểm làm việc cực đại hệ thống điện mặt trời nối lƣới" đƣợc hoàn thành đạt đƣợc số kết nhƣ sau: - Nêu đƣợc tổng quan lƣợng mặt trời - Thiết kế đƣợc mạch điện tử công suất việc khai thác lƣợng mặt trời - Mô thuật toán MPPT sử dụng điều khiển mờ (FLC) phần mềm Matlad Psim Do hạn chế thời gian, trình độ nên luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót Tác giả mong nhận đƣợc dẫn, góp ý thầy giáo, giáo nhƣ đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành cảm ơn! Kiến nghị Do thời gian trình độ có hạn nên luận văn dừng việc mơ thuật tốn xác định trì điểm làm việc có cơng suất cực đại hệ thống điện mặt trời nối lƣới Trong thời gian tới tác giả dự kiến tiếp tục nghiên cứu theo hƣớng với nội dung sau: - Xây dựng mơ hình khảo sát thuật tốn MPPT thực nghiệm, hiệu chỉnh hồn thiện để triển khai vào thực tế - Tiếp tục nghiên cứu cải tiến thuật toán MPPT có nhƣ đề xuất thuật tốn MPPT đảm bảo cho hệ thống điện mặt trời nối lƣới ln làm việc chế độ tối ƣu Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 86 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Hồng Anh, Nguyễn Minh trí, “Ứng dụng hệ mờ điều khiển SVC lưới điện” Tạp chí khoa học số 15 + 16 Đại học Đà Nẵng [2] Phạm Thị Hồng Anh, “Xây dựng điều khiển nối lưới nguồn lượng mặt trời,” Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, chuyên ngành tự động hóa; 2012 [3] Lại Khắc Lãi, Dƣơng Quốc Hƣng, Trần Thị Thanh Hải "Thiết kế điều khiển hòa lƣới cho máy phát điện sức gió sử dụng máy điện cảm ứng nguồn kép" Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Thái Nguyên số 10 (2011); Tr 219-226 [4] Lại Khắc Lãi, Vũ Nguyên Hải, Trần Gia Khánh "Điều khiển hệ thống lai lƣợng gió mặt trời lƣới điện thơng minh" Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Thái Nguyên số 4, tập 118 (2014); Tr 15-21 [5] Lại Khắc Lãi, Vũ Nguyên Hải, Lại Thị Thanh Hoa "Điều khiển công suất tác dụng công suất phản kháng biến tần pha nối lƣới" Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Thái Nguyên số 8, tập 122 (2014); Tr 149-154 [6] Lại Khắc Lãi công “Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ mã số B2011-TN01-01” Tiếng Anh [7] Lai Khac Lai "Fuzzy Logic Controller for Grid-Connected single phase Inverter" Journal of science and technology - Thai Nguyen University No:02 (2013) [8] E Miller, “Smart grids – a smart idea?,” Renewable Energy Focus Magazine, vol 10, pp 62-67, Sep.-Oct 2009 [9] H Yang, Z Wei, and L Chengzh, “Optimal design and techno-economic analysis of a hybrid solar-wind power generation system,” Applied Energy, vol 86, pp 163-169, Feb 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 88 [10] S Dihrab, and K Sopian, “Electricity generation of hybrid PV/wind systems in Iraq,” Renewable Energy, vol 35, pp 1303-1307, Jun 2010 [11] S.K Kim, J.H Jeon, C.H Cho, E.S Kim, and J.B Ahn, “Modeling and simulation of a grid-connected PV generation system for electromagnetic transient analysis, ”Solar Energy, vol.83, pp 664-678, May 2009 [12] H.L Tsai, “Insolation-oriented model of photovoltaic module using Matlab/Simulink,” Solar Energy, vol 84, pp 1318-1326, July 2010 [13] J.A Gow, and C.D Manning, “Development of a photovoltaic array model for use in power-electronics simulation studies,” IEE Proceedings- Electric Power Applications, vol 146, pp 193-199, Mar 1999 [14] M.J Khan, and M.T Iqbal, “Dynamic modeling and simulation of a small wind fuel cell hybrid energy system,” Renewable Energy, vol 30, pp 421-439, Mar 2005 [15] M.G Villalva, J.R Gazoli, and E.R Filho, “Comprehensive approach to modeling and simulation of photovoltaic arrays,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol 24, pp 1198 - 1208, May 2009 [16] E Muljadi, C.P Butterfield, “Pitch-controlled variable-speed wind turbine generation,” IEEE Trans Industry Appl., vol 37, pp 240–246, Jan.-Feb 2001 [17] Crowhurst, B., El-Saadany, E.F., El Chaar, L., Lamont, L.A.: „Single-phase gridtie inverter control using DQ transform for active and reactive load power compensation‟ Proc Power and Energy (Pecon), 2010, pp 489–494 [18] Ichikawa, R., Funato, H., Nemoto, K.: „Experimental verification of single-phase utility interface inverter based on digital hysteresis current controller‟ Int Conf Electrical Machines and Systems, 2011, pp 1–6 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 89 [19] Tran Cong Binh, Mai Tuan Dat, Phan Quang An, Pham Dinh Truc and Nguyen Huu Phuc: „Active and reactive power controler for single-phase grid-connected photovoltaic systems‟, www4.hcmut.edu.vn/ /HCMUT_VN Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... ngành… Nghiên cứu thực tiễn Nghiên cứu thuật toán xác định trì điểm làm việc cực đại hệ thống điện mặt trời nối lƣới Tên đề tài “ Nghiên cứu thuật tốn xác định trì điểm làm việc cực đại hệ thống điện. .. lƣới Nghiên cứu thuật tốn xác định trì điểm làm việc cực đại hệ thống điện mặt trời nối lƣới Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết Phân tích đánh giá hệ thống hóa cơng trình nghiên cứu đƣợc... công suất việc khai thác lƣợng mặt trời + Cấu trúc hệ thống điện mặt trời nối lƣới + Vấn đề hòa lƣới hệ thống  Thuật tốn xác định trì điểm làm việc cực đại hệ thống điện mặt trời nối lƣới 