Mô hình giám sát và điều khiển hệ thống pin mặt trời

Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI Giảng viên hướng dẫn: Thạc sĩ Lâm Quang Thái Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Tân Lớp: Kỹ thuật điện K60 Nguyễn Huỳnh Minh Tuân Lớp: Kỹ thuật điện K60 Ngô Văn Phước Lớp: Kỹ thuật điện K60 Nguyễn Trọng Trung Lớp: Kỹ thuật điện K60 Tóm tắt: Nhu cầu giám sát, điều khiển cải thiện chất lượng hệ thống pin mặt trời lượng tái tạo dần trở nên mối quan tâm quốc gia Chính mà nhóm nghiên cứu mơ hình điều khiển giám sát thông số điện hệ thống pin mặt trời từ xa Thơng qua nghiên cứu có trước tự tìm hiểu nhóm thực chế tạo thành cơng mơ hình giám sát thơng số điện pin mặt trời kết hợp IOT để giám sát thơng số pin lưu trữ liệu để phục vụ cho mục đích nghiên cứu khác tương lai Từ khóa: giám sát, thơng số, điện năng, pin mặt trời, iot, liệu ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam đề tài nghiên cứu giám sát lượng tái tạo cịn chưa quan tâm phát triển đắn, mà nguồn lượng tái tạo có nhiều chưa phát triển cách có khoa học, dẫn tới thực trạng hệ thống lượng tái tạo phát triển cách thiếu khoa học gây lãng phí cho cơng ty tham gia đầu từ vào lượng tái tạo Khác hoàn toàn với Việt Nam vấn đề lượng tái tạo trở nên chủ đề cuốc gia quan tâm có nghiên cứu chuyên sâu giám sát đưa gia giải pháp tối ưu để phát triển nguồn tài nguyên tái tạo Hiện Việt Nam nguồn lượng tái tạo trở nên vấn đề lớn, mà nguồn lượng hóa thạch dần trở nên cạn kiệt, kết hợp với tác động nguồn nhiên liệu hóa thạch đến khí hậu khiến cho tình trạng nhiễm mơi trường hiệu ứng nhà kính gây nên tác động không nhỏ đến quốc gia Đây mối quan tâm giới CÁC NỘI DUNG CHÍNH Phương pháp thực nghiệm thu thập số liệu hai phương pháp mà nhóm chọn để nghiên cứu đề tài Đối với phương pháp thu thập số liệu phương pháp quan trọng đề tài nghiên cứu kết nghiên cứu phải dựa kết -Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 237 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ thực tế giám sát Ở phương pháp thu thập số liệu thông số mà nhóm quan tâm thơng số điện như: dịng điện, điện áp, cơng suất Hình Số liệu thu thập Vì đề tài mang tính thực tiễn cao, nên phương pháp thực nghiệm quan trọng phải thực nhiều lần kết xác dựa thực tế, để kiểm tra tính ổn định hệ thống Hình Thực nghiệm đo thông số điện Phương tiện nghiên cứu nhóm sử dụng nhiều sách viết phương pháp thu thập liệu đưa liệu lên sever Nội dung nghiên cứu mà nhóm thực nghiên cứu hệ thống tự động hướng ánh sáng để pin mặt trời nhận tối đa nguồn sáng Cùng với nghiên cứu thành cơng truyền liệu từ xa sóng RF -Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 238 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ Hình Mơ thu thập liệu từ trạm khác trạm sử dụng nrf24l01 Sau thu thập liệu kết hợp với IOT MQTT liệu thông số điện đưa lên websever chíp vi xử lý ESP32 để giám sát trực tiếp thời gian thực Hình Cách liệu đưa lên sever -Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 239 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ Nghiên cứu cách đê pin mặt trời tự động di chuyển theo hướng nắng mặt trời Bằng cách sử dụng quang trở sau nhận ánh sáng quang trở trả giá trị analog sau vi xử lý tính toán đưa lệnh để điều khiển hai động sevor để hướng pin mặt trời đến nới có nhiều ánh sáng Hình Hệ thống điều hướng cho pin Kết nghiên cứu mô hình đạt yêu cầu đề tài giám sát thông số pin mặt trời theo dõi liệu webserver thời gian thực Cũng hệ thống điều hướng pin hoạt động ổn định để hướng pin mặt trời đến nơi có nhiều ánh sáng Dưới vài hình ảnh kết nghiên cứu nhóm Hình 6.1 Thiết bị thu thập liệu gửi liệu trạm Hình 6.2 Thiết bị nhận liệu từ trạm gửi lên webserver -Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 240 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ Hình Webserver Hình Database Hình Tồn mơ hình KẾT LUẬN Hệ thống xây dựng hồn chỉnh có khả giám sát thơng số điện năng: dịng điện, điện áp, công suất pin mặt trời Hệ thống có khả truyền thơng thơng qua mạng internet Đồng thời hệ thống giám sát qua điện thoại truy suất liệu điện ngày đo -Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 241 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đình Phú: “Giáo trình vi xử lý” NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM 2007 [2] Phạm Quang Huy, Nguyễn Trọng Hiếu: Vi điều khiển ứng dụng Arduino dành cho người tự học NXB Bách khoa Hà Nội, 2015 [3] S.W.Angrist: Direct Energy Conversion, Allyn and Bacon, Inc., 4th edition, pp 177-227, 1982 [4] S Horinov and S Horinova: “Energy Management Systems,” in GCSEEA Global Conference on Sustainable Environment, Energy and Agriculture, 2017, pp 1–9, DOI: 10.1109/MPAE.2004.1338122 Trang web tham khảo: [1] ESP8266 NRF24L01 Wifi Gateway with Arduino https://how2electronics.com/esp8266-nrf24l01-gateway-arduino-node/ NRF24L01 Node, [2] INA226 Strom- und Leistungssensor, https://wolles-elektronikkiste.de/ina226 [3] ESP32 MQTT – Publish and Subscribe with Arduino IDE, https://randomnerdtutorials.com/esp32-mqtt-publish-subscribe-arduino-ide/ [4] ESP32 Series Datasheet, https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf\ [5] Getting Started with Node-RED Dashboard, https://randomnerdtutorials.com/gettingstarted-with-node-red-dashboard/ -Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 242