Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm năng lượng sử dụng cắt mức biên sau điện áp và cảm biến quay đa hướng cho thiết bị chiếu sáng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG ANH DŨNG NGHIÊN CỨU GI I PH P TI T S D NG T Ứ I N QUA ĐA HƯỚNG I N NG Ư NG I N SAU ĐI N P VÀ HO THI T BỊ CHI U SÁNG LUẬN ÁN TI N SĨ KỸ THUẬT ĐI N T Hà Nội - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG ANH DŨNG NGHIÊN CỨU GI I PH P TI T S D NG T Ứ I N QUA ĐA HƯỚNG I N NG Ư NG I N SAU ĐI N P VÀ HO THI T BỊ CHI U SÁNG Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 9520203 LUẬN ÁN TI N SĨ KỸ THUẬT ĐI N T NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN PHAN KIÊN TS NGUYỄN MẠNH Hà Nội – 2021 ƯỜNG LỜI A ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu luận án trung thực chƣa đƣợc tác giả khác công bố Giáo viên hƣớng dẫn Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả TS Nguyễn Phan Kiên Hoàng Anh Dũng TS Nguyễn nh ƣ ng LỜI C ƠN Đầu tiên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới hai thầy hƣớng dẫn khoa học TS Nguyễn Phan Kiên TS Nguyễn Mạnh Cƣờng Hai thầy định hƣớng cho triển khai ý tƣởng khoa học, ln tận tình hƣớng dẫn tơi suốt thời gian thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công nghệ Điện tử Kỹ thuật Y Sinh tạo điều kiện, định hƣớng, giúp đỡ động viên để tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Đặc biệt xin cảm ơn Khoa Công nghệ Điện tử Thông tin, Trƣờng Đại học Mở Hà Nội giúp đỡ nhiều sở vật chất, trang thiết bị nghiên cứu góp ý định hƣớng nghiên cứu để tơi hồn thành tốt cơng trình nghiên cứu Tơi xin trân trọng cảm ơn tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Viện Điện tử Viễn thông trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện cho tơi q trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, ngƣời thân, ln động viên tinh thần, thời gian vật chất để tơi có động lực cơng việc nghiên cứu khoa học Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả Hoàng Anh Dũng MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH SÁCH HÌNH ẢNH vi DANH MỤC CÔNG THỨC 97 MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài, mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận án 2 Phƣơng pháp nghiên cứu luận án 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Các đóng góp luận án Bố cục luận án CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG SỬ DỤNG ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN 1.1 Chiến lƣợc cải thiện yếu tố liên quan tới không gian chiếu sáng 1.2 Chiến lƣợc cải thiện phƣơng án thay bóng đèn/ thiết bị chiếu sáng cũ, hiệu suất thấp 1.3 Chiến lƣợc tận dụng ánh sáng tự nhiên để tiết kiệm lƣợng 11 1.4 Tình hình nghiên cứu tiết kiệm lƣợng Việt Nam 13 1.4.1 Phân tích văn quy định chiếu sáng Việt Nam 13 1.4.2 Phân tích hệ thống tiết kiệm điện tận dụng ánh sáng tự nhiên 15 1.5 Kết luận chƣơng 20 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CẢI TIỂN KHỐI ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG 21 2.1 Mơ hình, đặc tính đối tƣợng đèn 21 2.1.1 Đèn LED 21 i 2.1.2 Đèn phóng điện 22 2.1.3 Nhận xét mơ hình đặc tính loại đèn 25 2.2 Phân tích phƣơng pháp điều chỉnh điện áp dựa cắt biên trƣớc 25 2.3 Xây dựng phƣơng pháp điều chỉnh điện áp dựa cắt biên sau 30 2.4 Nghiên cứu cải tiến phƣơng pháp điều chỉnh mức sáng dựa cắt biên sau 37 2.5 Kết luận chƣơng 43 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN ÁNH SÁNG QUAY ĐA HƢỚNG 45 3.1 Tổng quan loại cảm biến ánh sáng sử dụng hệ thống tiết kiệm lƣợng 45 3.2 Phân tích số phƣơng án cải tiến cảm biến ánh sáng 46 3.3 Xây dựng cảm biến quay ánh sáng 49 3.4 Xây dựng thuật toán cho cảm biến quay đa hƣớng 52 3.5 Kiểm tra kết phƣơng pháp 53 3.5.1 Mô tả điều kiện kiểm thử 53 3.5.2 Kết kiểm thử đo cƣờng độ ánh sáng đa hƣớng 54 3.5.3 Kết kiểm thử phát hƣớng sáng bị chặn nguồn sáng thay đổi đột ngột 55 3.5.4 Đánh giá cảm biến quay đa hƣớng 56 3.6 Xây dựng vector đo ánh sáng đa hƣớng 57 3.7 Nghiên cứu giải pháp nâng cấp cảm biến 59 3.8 Kết đo sau nâng cấp cảm biến 63 3.8.1 Cảm biến quay lấy mẫu theo hƣớng – tham chiếu với cảm biến tĩnh64 3.8.2 Cảm biến quay lấy mẫu theo 16 hƣớng 65 3.8.3 Phát nguồn sáng 66 3.8.4 Phát vật cản 68 3.9 Đề xuất ma trận tham số ảnh hƣởng 68 3.10 Mô hệ điều khiển sử dụng liệu đo cảm biến ánh sáng quay đa hƣớng 71 ii 3.10.1 Mơ hình hệ thống điều khiển 71 3.10.2 Lựa chọn phƣơng án mô 73 3.10.3 Các phƣơng án tiền xử lý 78 3.10.4 Đánh giá hiệu kết mô 82 3.11 Kết luận chƣơng 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC 1: DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN 95 PHỤ LỤC 2: MÃ NGUỒN CHƢƠNG TRÌNH 96 iii DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AC Alternate Current Dòng điện xoay chiều ADC Analog to Digital Conversion Chuyển đổi tƣơng tự -số CCT Correlated Color Temperature) Chỉ số nhiệt độ màu CFL Compact fluorescent lamp Đèn compact huỳnh quang CRI Color Rendering Index Chỉ số hồn màu DC Direct current Dịng điện chiều DIAC Diode for Alternating Curent Diode cho dòng xoay chiều EMI Electro Magnetic Interference Nhiễu điện từ IC Integrated Circuit Vi mạch IDE Integrated Development Environment Môi trƣờng tích hợp phát triển IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor Transistor có cực điều khiển cách ly IoT Internet of Things Internet vạn vật LED Light Emitting Diode Đèn diode phát quang LQR Linear Quadratic Regulator Điều khiển tối ƣu toàn phƣơng tuyến tính MCU Microcontroller Unit Vi điều khiển Metal - Oxide Semiconductor Field Transistor hiệu ứng trƣờng MOSFET Effect Transistor PID Proportional Integral Derivative Điều khiển vi tích phân tỉ lệ PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung RMS Root Mean Square Căn bậc trung bình phƣơng dịng điện xoay chiều SMPS Switch mode power supply Bộ nguồn chuyển mạch chế độ THD Total Harmonic Distortion Tổng méo hài TRIAC TRIode for Alternating Current Bán dẫn ba cực cho dòng xoay chiều TVS Transient voltage suppression Bộ triệt điện áp tạm thời iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh mức tiết kiệm lƣợng tuổi thọ loại bóng đèn Bảng 1.2: So sánh bóng đèn huỳnh quang T-5 bóng đèn LED T-8 11 Bảng 1.3: So sánh hiệu tiết kiệm điện giải pháp cải thiện chiếu sáng 12 Bảng 1.4: Bảng yêu cầu độ rọi trì tối thiểu cho phòng, khu vực làm việc 13 Bảng 1.5: Thông số điện sử dụng không sử dụng thiết bị tiết kiệm điện 18 Bảng 2.1: So sánh phƣơng pháp cắt biên trƣớc cắt biên sau 42 Bảng 3.1: So sánh ƣu nhƣợc điểm cảm biến đơn tĩnh mạng cảm biến 46 Bảng 3.2: Quan hệ số lƣợng hƣớng đo cảm biến, góc quay số lƣợng bƣớc động 50 Bảng 3.3: Mô tả cảm biến quay 59 Bảng 3.4: Hàm thành viên cho biến đầu vào Error ngôn ngữ 74 Bảng 3.5: Hàm thành viên cho biến đầu vào DeltaError ngôn ngữ 75 Bảng 3.6 Tập hợp luật Fuzzy 76 Bảng 3.7: So sánh tỷ lệ tiết kiệm phƣơng pháp điều khiển so với điều khiển cảm biến tĩnh 85 v DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các chiến lƣợc tiết kiệm lƣợng cho chiếu sáng, theo thứ tự từ thấp đến cao độ hiệu (ở thấp nhất) Hình 1.2: Nguyên lý cân ánh sáng tự nhiên – ánh sáng nhân tạo 16 Hình 1.3: Sơ đồ khối hệ thống tiết kiệm điện sử dụng phƣơng pháp dimming 16 Hình 1.4: Hình ảnh hệ thống tiết kiệm điện chiếu sáng dùng cho đèn 17 Hình 2.1: Ví dụ mơ hình nguồn chuyển mạch cho LED 22 Hình 2.2: Sơ đồ bóng đèn phóng điện 23 Hình 2.3: Sơ đồ điều khiển tải TRIAC 26 Hình 2.4: Cắt mức lƣợng biên trƣớc, với d khoảng thời gian điện áp mức 26 Hình 2.5: Điện áp dịng điện đèn sợi đốt điều chỉnh cắt biên trƣớc; 27 Hình 2.6: Đồ thị tƣơng quan cƣờng độ đỉnh dòng điện đột biến giới hạn chịu đựng dòng điện đột biến ốt cầu 29 Hình 2.7: Mạch điện điều chỉnh cơng suất đèn LED phƣơng pháp cắt biên trƣớc 29 Hình 2.8: Đồ thị dịng điện điện áp qua tải bóng đèn LED phƣơng án điều khiển điện áp cắt biên trƣớc 30 Hình 2.9: Cắt mức lƣợng biên sau, với d thời gian điện áp mức 31 Hình 2.10: Sơ đồ khối thiết bị điều chỉnh mức sáng đèn dựa cắt biên sau 32 Hình 2.11: Khối bắt điểm khơng 32 Hình 2.12: Khối driver cho IGBT khối cắt pha (gồm IGBT cầu diode) 33 Hình 2.13: Lƣu đồ thuật toán điều khiển thiết bị 34 Hình 2.14: Tín hiệu bắt điểm khơng đƣa vào vi điều khiển 34 Hình 2.15: Điện áp dịng điện đèn sợi đốt điều chỉnh cắt biên sau 35 vi Bảng 3.7: So sánh tỷ lệ tiết kiệm phương pháp điều khiển so với điều khiển cảm biến tĩnh Phƣơng pháp trích chọn đầu vào Cơng suất trung bình (W) Tỷ lệ tiết kiệm so với cảm biến tĩnh Tìm cực đại 50,38 23,5% Trung bình theo ngƣỡng 55,42 15,8% Trung bình 66,35 - 0,74% Cảm biến tĩnh 65,87 0% Nếu nhƣ tập trung vào tiết kiệm tối đa lƣợng tiêu thụ hệ thống chiếu sáng không cần cân cƣờng độ ánh sáng không gian phịng làm việc lựa chọn phƣơng pháp tiền xử lý tìm giá trị cực đại Cịn nhƣ muốn cải thiện vấn đề tiết kiệm lƣợng nhƣng muốn cân nguồn sáng khơng gian phịng làm việc lựa chọn phƣơng pháp thứ hai lấy trung bình theo ngƣỡng 3.11 Kết luận chƣơng Luận án đƣa cảm biến ánh sáng xoay đo mức độ ánh sáng theo nhiều hƣớng thay sử dụng mạng cảm biến định vị hƣớng khác Hệ thống sử dụng động bƣớc để quay cảm biến theo dõi bƣớc động để tính tốn góc đo Các giá trị mức độ ánh sáng đƣợc chuyển trực tiếp đến hệ thống giám sát để xử lý thêm Bên cạnh đó, cảm biến kết nối với tảng IoT phổ biến, chẳng hạn nhƣ Ubidots Thingspeak, để trực quan hóa phân tích liệu cảm biến từ xa Nghiên cứu đƣa cải tiến cảm biến với cấu trúc nhỏ gọn tối ƣu Hiệu suất cảm biến đƣợc đánh giá thông qua mô kết quả, cho thấy cảm biến đƣợc đề xuất đo mức độ ánh sáng theo hƣớng khác nhau, phát hƣớng nguồn sáng xác định hƣớng có ánh sáng tạm thời thay đổi Hơn nữa, số hƣớng phát bị chặn, cảm biến quay đo xác mức độ ánh sáng hƣớng khác Bên cạnh đó, luận án thực thử nghiệm số phƣơng pháp tiền xử lý liệu cảm biến ánh sáng quay đa hƣớng để đƣa vào điều khiển logic mờ kết hợp PID Kết tính tốn chứng minh hiệu 85 hệ thống tiết kiệm lƣợng chiếu sáng sử dụng cảm biến quay đa hƣớng tốt sử dụng cảm biến tĩnh Điều có đƣợc cảm biến ánh sáng quay đa hƣớng phản ánh đƣợc trung thực đƣợc cƣờng độ ánh sáng mơi trƣờng xung quanh có tác động yếu tố ngoại cảnh lên nguồn sáng Trong tƣơng lai, nghiên cứu phát triển cảm biến ánh sáng xoay ba chiều (3D), tối ƣu hóa hệ thống quay Đồng thời, nghiên cứu sinh thực nhiều kiểm thử việc sử dụng cảm biến ánh sáng xoay ứng dụng điều khiển ánh sáng khác Kết nghiên cứu đƣợc công bố báo số 2, số số danh mục công trình cơng bố luận án 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận án giải vấn đề nêu mục tiêu là: - Nghiên cứu phƣơng pháp điều chỉnh mức sáng dựa cắt mức lƣợng biên sau phù hợp với tải sợi đốt, tải đèn LED tải điện dung loại bỏ đƣợc xung dòng điện biên độ lớn từ khơng làm giảm tuổi thọ linh - kiện đèn, nhiên phƣơng pháp cắt biên sau lại sử dụng đƣợc với tải đèn phóng điện Đã đƣa đƣợc phƣơng pháp điều chỉnh mức sáng cải tiến dựa cắt mức lƣợng biên sau Phƣơng pháp loại bỏ đƣợc xung điện áp ngƣợc với biên độ lớn nguyên nhân làm nóng IGBT nhanh hỏng sau thời gian ngắn sử dụng Phƣơng pháp góp phần quan trọng vào việc nâng cao hiệu suất mở rộng loại bóng đèn tƣơng thích hệ thống tiết kiệm điện dùng chiếu sáng, bao gồm đèn phóng điện, nhƣ thiết bị chiếu - sáng có chứa thành phần điện cảm Đã xây dựng cảm biến quay đa hƣớng phục vụ tiết kiệm lƣợng chiếu sáng Hệ thống giải vấn đề cảm biến tĩnh nhƣ hệ cảm biến hiệu làm việc, đặc biệt có vật cản, khả phát nguồn sáng đem lại độ xác cao Các kết đƣợc cơng bố tạp chí, hội thảo uy tín ngồi nƣớc nhƣ tạp chí KH&CN Năng lƣợng trƣờng Đại học Điện lực, Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin, tạp chí ―Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal‖ (ASTES),… Hƣớng nghiên cứu xây dựng thuật toán điều khiển riêng cho điều khiển để khai thác hết ƣu điểm cảm biến ánh sáng đa hƣớng dựa thuật toán ―gradient descent‖ Xây dựng hệ thống tiết kiêm lƣợng chiếu sáng theo mơ hình phân tán dựa IoT áp dụng kết nghiên cứu luận án 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo điện tử, Đảng Cộng sản Việt Nam, ―Sử dụng tiết kiệm, hiệu lƣợng‖, 16/06/2012, https://dangcongsan.vn/cung-ban-luan/su-dung-tiet- kiem-hieu-qua-nang-luong-131995.html [2] Bộ Công Thƣơng, ―Sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu hƣớng đến phát triển bền vững ngành lƣợng Việt Nam‖, 27/03/2021, https://www.moit.gov.vn/web/guest/tin-chi-tiet/-/chi-tiet/su-dung-nangluong-tiet-kiem-va-hieu-qua-huong-%C4%91en-su-phat-trien-ben-vungnganh-nang-luong-viet-nam-21640-3301.html [3] Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Tiết kiệm lƣợng ―Tiết kiệm điện chiếu sáng tốn khó‖, https://tietkiemnangluong.evn.com.vn/d6/news/Tiet-kiem-dien-trong-chieusang-van-la-bai-toan-kho-116-154-8383.aspx [4] Kralikova, Ruzena & Andrejiova, Miriam & Wessely, Emil (2015) Energy Saving Techniques and Strategies for Illumination in Industry Procedia Engineering 100 10.1016/j.proeng.2015.01.357 [5] Văn bảo hộ sáng chế ―Thiết bị điều chỉnh mức sáng cho đèn neon‖ số bằng: 1-0010206, Số đơn: 1-2010-01507 đƣợc Cục sở hữu Trí tuệ cấp ngày 25/05/2012 [6] Phillips, J.M & Coltrin, Michael & Crawford, Mary & Fischer, Arthur & Krames, M & Mueller-Mach, Regina & Mueller, Gerd & Ohno, Yoshi & Rohwer, Lauren & Simmons, Jerry & Tsao, Jeff (2007) Research Challenges to Ultra-Efficient Inorganic Solid-State Lighting Laser & Photonics Reviews 307 - 333 10.1002/lpor.200710019 [7] Sanderson, Susan & Simons, Kenneth (2014) Light emitting diodes and the lighting revolution: The Emergence of a solid-state lighting industry Research Policy 43 10.1016/j.respol.2014.07.011 [8] Nimkulrat, Nithikul (2007) The Role of Documentation in Practice-Led Research Journal of Research Practice [9] Puspita Mouri, Syeda & Sakib, Syed & Ferdous, Zannatul & Taher, Md (2016) AUTOMATIC LIGHTING AND SECURITY SYSTEM DESIGN 88 USING PIR MOTION SENSOR Journal of Information Technology, Jahangirnagar university 15-18 [10] Yeh, Lun-Wu & Lu, Che-Yen & Kou, Chi-Wai & Tseng, Yu-Chee & İk, Tsì (2010) Autonomous Light Control by Wireless Sensor and Actuator Networks Sensors Journal, IEEE 10 1029 - 1041 10.1109/JSEN.2010.2042442 [11] Mohelnikova, Jitka (2008) Daylighting and Energy Savings with Tubular Light Guides WSEAS Transactions on Environment and Development [12] M F da Silva et al., "Cost comparison between energy csonsumption and lifetime depreciation for different compact fluorescent lamps starting scenarios," 2010 9th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications - INDUSCON 2010, Sao Paulo, Brazil, 2010, pp 1-5, doi: 10.1109/INDUSCON.2010.5740019 [13] Galasiu, Anca & Newsham, Guy & Suvagau, Cristian & Sander, Daniel (2013) Energy Saving Lighting Control Systems for Open-Plan Offices: A Field Study LEUKOS - Journal of Illuminating Engineering Society of North America 10.1582/LEUKOS.2007.04.01.001 [14] Leslie, R.P., R Raghavan, O Howlett, and C Eaton 2005 The Potential of Simplified Concepts for Daylight Harvesting Lighting Research and Technology 37 (1): 21-40 [15] Energy Efficient Lighting System, Jan 2006, J Energ, W L O Fritz, M T E Kahn, Fritz, W.L.O., Kahn M.T.E.: Energy Efficient Lighting System Journal of Energy, vol.17 No (2006) [16] Quyết định số 51/2011/QĐ-TTg ngày 12/9/2011 Thủ tƣớng Chính phủ quy định danh mục phƣơng tiện, thiết bị phải dán nhãn lƣợng, áp dụng mức hiệu suất lƣợng tối thiểu lộ trình thực hiện, http://mt.gov.vn/ [17] Báo Doanh nghiệp Việt Nam, ―Đà Nẵng: Chi 90 tỉ đồng thay hệ thống điện chiếu sáng công cộng đèn LED‖ https://doanhnghiepvn.vn/doanhnghiep/dau-tu/da-nang-chi-90-ti-dong-thay-the-he-thong-dien-chieu-sangcong-cong-bang-den-led/20210118072856561 [18] Báo Tuổi trẻ, ―TP.HCM thay đèn đƣờng ứng dụng công nghệ LED‖, https://tuoitre.vn/tp-hcm-thay-the-den-duong-ung-dung-cong-nghe-led20171219162206725.htm 89 [19] Tak, P.(2009) Lighting Design and Energy Savings In: Light FCC Public s r o., Prague, (Vol 10, No.2) [20] Dubois, Marie-Claude & Blomsterberg, Åke (2011) Energy saving potential and strategies for electric lighting in future North European, low energy office buildings: A literature review Energy and Buildings 43 2572–2582 10.1016/j.enbuild.2011.07.001 [21] W K Alhuwayil, M A Mujeebu, and A M M Algarny, ‗‗Impact of external shading strategy on energy performance of multi-story hotel building in hot-humid climate,‘‘ Energy, vol 169, pp 1166–1174, Feb 2019, doi: 10 1016/j.energy.2018.12.069 [22] J Song, G Luo, L Li, K Tong, Y Yang, and J Zhao, ‗‗Application of heliostat in interior sunlight illumination for large buildings,‘‘ Renew Energy, vol 121, pp 19–27, Jun 2018 [23] C.F Reinhart, Effects of interior design on the daylight availability in open plan offices, in: Proceedings of the ACEEE Summer study on energy efficient buildings, Pacific Grove, CA (USA), August, 2002, pp 1–12 [24] M Krarti, ‗‗Evaluation of large scale building energy efficiency retrofit program in Kuwait,‘‘ Renew Sustain Energy Rev., vol 50, pp 1069–1080, Oct 2015, doi: 10.1016/j.rser.2015.05.063 [25] How Energy-Efficient Light Bulbs Compare with Traditional Incandescents, https://www.energy.gov/energysaver/save-electricity-and-fuel/lightingchoices-save-you-money/how-energy-efficient-light [26] Jäggi, Walter (17 October 2008) "Grosses Lichterlöschen für die Glühbirnen" Tages-Anzeiger (in German) Retrieved January 2014 [27] Kanter, James (1 September 2009) "Europe's Ban on Old-Style Bulbs Begins" The New York Times Retrieved 22 May 2010 [28] http://www.koreaherald.com/view.php?ud=20130716000855 , Korea to ban incandescent bulbs in 2014, By Seo Jee-yeon, By Seo Jee-yeon Published : Jul 16, 2013 - 20:32 [29] Jimat tenaga: Penggunaan lampu pijar bakal dihentikan" Utusan Malaysia 18 March 2010 Archived from the original on 22 March 2010 Retrieved 23 October 2010 [30] Statens energimyndighetenen, Energi i våra lokaler: Resultat från Energimyndighetens STIL2-projekt, Delrapport från Energimyndighetens 90 projekt Förbättrad energistatistik i samhället, 2010, www.energimyndigheten.se/stil2, last accessed 27 January 2011 [31] Energy efficient lighting – guidance for installers and specifiers, CE61, Energy saving trust, London [32] Accelerating the Global Adoption of ENERGY-EFFICIENT LIGHTING, UN Environment – Global Environment Facility | United for Efficiency (U4E) [33] Avijit Karmakar1, Snehashis Das2, Ayan Ghos (2016) Energy Efficient Lighting by Using LED Vs T5 Technology [34] Josijevic, Mladen & Gordic, Dusan & Milovanovic, Dobrica & Jurišević, Nebojša & Rakic, Nikola (2017) A METHOD TO ESTIMATE SAVINGS OF LED LIGHTING INSTALATION IN PUBLIC BUILDINGS: THE CASE STUDY OF SECONDARY SCHOOLS IN SERBIA by Thermal Science 21 10.2298/TSCI161209118J [35] Al-Ashwal, N.T.; Budaiwi, I.M Energy savings due to daylight and artificial lighting integration in office buildings in hot climate Int J Energy Environ 2011, 2, 999–1012 [36] Yoo, S.; Kim, J.; Jang, C.Y.; Jeong, H A sensor-less LED dimming system based on daylight harvesting with BIPV systems Opt Express 2014, 22, A13 A143 [37] Gentile, N.; Laike, T.; Dubois, M.C Lighting control systems in individual offices rooms at high latitude: Measurements of electricity savings and occupants‘ satisfaction Sol Energy 2016, 127, 113–123 [38] Kim, In-Tae & Kim, Yu-Sin & Nam, Hyeonggon & Hwang, Taeyon (2018) Advanced Dimming Control Algorithm for Sustainable Buildings by Daylight Responsive Dimming System Sustainability 10 4087 10.3390/su10114087 [39] Nguyen Phan Kien, Hoang Anh Dung, Vu Van Sang, Mac Van Hai Saving energy equipment in lighting system of sixteen fluorescent lamps [40] Investigation of the effects of dimming on fluorescent lamp life- Lighting Research Center- Task 4.3, 4.4, 4.5, Rensselaer Polytechnic Institute, 2010 [41] Colaco, Sheryl (2010) The Implications of Fluorescent Lamp Electronic Ballast Dimming —An Experimental Study Energy and Power Engineering 02 53-64 10.4236/epe.2010.21009 91 [42] Y - Wu and G - Chen, "TRIAC dimming electronic ballast for compact fluorescent lamps," 2011 International Conference on Electric Information and Control Engineering, Wuhan, China, 2011, pp 6343-6346, doi: 10.1109/ICEICE.2011.5777142 [43] Qingcong Hu and Zane, R., ―LED driver circuit with series-inputconnected converter cells operating in continuous conduction mode,‖ IEEE Trans on Power Electron., vol 25, no 3, pp 574-582, Mar 2010 [44] Eun S Lee, Bo H Choi, Jun P Cheon, Bong C Kim, and Chun T Rim, ―Temperature-robust LC3 LED driver with low THD, high efficiency & PF, and long life,‖ IEEE Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC), 2014 [45] "Inventing Six Modern Electric Lamps: Compact Fluorescent – The Challenge of Manufacturing" National Museum of American History Retrieved 18 June 2013 [46] G Malagon-Carvajal, C Duarte, G Ordonez-Plata, C F M Almeida, and N Kagan, ―Harmonic attenuation-amplification effect on lighting branch circuits,‖ in 2017 IEEE 6th International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), 2017, pp 283–289 [47] Molina and L Sainz, ―Compact Fluorescent Lamp Modeling for LargeScale Harmonic Penetration Studies,‖ IEEE Trans Power Deliv., vol 30, no 3, pp 1523–1531, Jun 2015 [48] J Yong, L Chen, A B Nassif, and W Xu, ―A Frequency-Domain Harmonic Model for Compact Fluorescent Lamps,‖ IEEE Trans Power Deliv., vol 25, no 2, pp 1182–1189, Apr 2010 [49] A C Henao-Muñoz, J G Herrera-Murcia, and A J Saavedra-Montes, ―Experimental characterization of compact fluorescent lamps for harmonic analysis of power distribution systems‖, TecnoL., vol 21, no 42, pp 79-94, May 2018 [50] Wankanapon, Pimonmart & Mistrick, Richard (2011) Roller Shades and Automatic Lighting Control with Solar Radiation Control Strategies International Journal of Building, Urban, Interior and Landscape Technology 35-42 10.14456/built.2011.2 92 [51] Avella Ruiz, Jorge Mario & Souza, Teófilo & Silveira, José (2015) A comparative analysis between fluorescent and LED ilumination for improve energy efficiency at IPBEN building [52] Lee, Eun S & Cheon, Jun & Tan, Duy & Rim, Chun (2014) A Novel TRIAC Dimming LED Driver by Variable Switched Capacitance for Power Regulation [53] Lee, Seong & Nayar, Chemmangot (2012) A Cost Effective Energy Saving of Fluorescent Lighting in Commercial Buildings Journal of Power Electronics 12 10.6113/JPE.2012.12.1.215 [54] Chang, Gary & Liu, Y.J (2008) A New Approach for Modeling Voltage– Current Characteristics of Fluorescent Lamps Power Delivery, IEEE Transactions on 23 1682 - 1684 10.1109/TPWRS.2008.923810 [55] G W Chang, Characterizing harmonic currents generated by fluorescent lamps in harmonic domain, IEEE Trans Power Del., vol 20, no 4, pp 1687– 1689, Oct 2003 [56] Tokic, Amir & Jukan, Admir & Uglešić, Ivo & Mustafic, Dzemo (2018) Nonlinear Model of Fluorescent Lamp in Harmonic Studies 1-6 10.1109/ISGTEurope.2018.8571760 [57] Cepisca, Costin & Florin, Argatu & Grigorescu, Sorin & Seritan, George & M, Covrig (2009) Mathematical Model of Dynamic Lamp Characteristics 10.13140/2.1.3961.8884 [58] Elliott, R (n.d.) Dimmers Retrieved august 2015, 18, from Elliott Sound Products: http://sound.westhost.com/lamps/dimmers.html [59] "C Frank Wheatley, Jr., BSEE" Innovation Hall of Fame at A James Clark School of Engineering [60] Jiakang Lu, Dagnachew Birru, and Kamin Whitehouse 2010 Using simple light sensors to achieve smart daylight harvesting In Proceedings of the 2nd ACM Workshop on Embedded Sensing Systems for Energy-Efficiency in Building (BuildSys '10) Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 73–78 DOI:https://doi.org/10.1145/1878431.1878448 [61] C Dandelski, B Wenning, D V Perez, D Pesch, J M g Linnartz, ―Scalability of Communications dense wireless Magazine, lighting 53(1), control networks‖, 157–165, IEEE 2015, doi:10.1109/MCOM.2015.7010529 93 [62] V Singhvi, A Krause, C Guestrin, J H Garrett Jr, H S Matthews, ―Intelligent light control using sensor networks‖, in Proceedings of the 3rd international conference on Embedded networked sensor systems, 218–229, ACM, 2005, doi:https://doi.org/10.1145/1098918.1098942 [63] Roshanzadeh, M & Saqaeeyan, S (2012) Error Detection & Correction in Wireless Sensor Networks By Using Residue Number Systems International Journal of Computer Network and Information Security 29-35 10.5815/ijcnis.2012.02.05 [64] Chouikhi, I El Korbi, Y Ghamri-Doudane, L A Saidane, ―A survey on fault tolerance in small and large scale wireless sensor networks‖, Computer Commu-nications, 69, 22–37, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.comcom.2015.05.007 [65] I Parvez, A Rahmati, I Guvenc, A I Sarwat, H Dai, ―A survey on low latency towards 5G: RAN, core network and caching solutions‖, IEEE Commu-nications Surveys & Tutorials, 20(4), 3098–3130, 2018, doi:10.1109/COMST 2018.2841349 [66] M electronics, ―BH1750 ROHM Semiconductor Datasheet‖, 2020 [67] E Systems, ―ESP8266 Overview‖, 2020 [68] Ubidots, ―Ubidots Internet of Things and Cloud tools,‖ 2020 [69] Thingspeak, ―ThingSpeak IoT analytics platform,‖ 2020 [70] Hartoyo, Aryanto (2012) Development of Automation System for Room LightingBased on Fuzzy logic Controller International Journal of Information and Electronics Engineering 10.7763/IJIEE.2012.V2.249 [71] Sobirin, Diki (2016) PID Control System For Light Intensity Of SpaceBased Labview Telekontran : Jurnal Ilmiah Telekomunikasi, Kendali dan Elektronika Terapan 59-67 10.34010/telekontran.v4i2.1890 [72] Wang, Zizhen & Tan, Yen (2013) Illumination control of LED systems based on neural network model and energy optimization algorithm Energy and Buildings 62 514–521 10.1016/j.enbuild.2013.03.029 [73] Adamu, J K., Hamza, M F., & Isa, A I ―Performance Comparisons of Hybrid Fuzzy-LQR and Hybrid PID-LQR Controllers On Stabilizing Double Rotary Inverted Pendulum‖ Journal of Applied Materials and Technology, 1(2), 71-80, 2020 94 PHỤ LỤC 1: DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN  V: Điện áp đặt hai cực  I: Dòng điện qua thiết bị  : Tần số góc dịng điện xoay chiều  : Góc lệch pha dịng điện xoay chiều  L: Thành phần điện cảm thiết bị  R: Thành phần trở thiết bị  C: Thành phần điện dung thiết bị  Z: Tổng trở thiết bị  : Quang thông nguồn sáng  : Độ rọi nguồn sáng 95 PHỤ LỤC 2: MÃ NGUỒN HƢƠNG TRÌNH 96 PHỤ LỤC 3: DANH MỤC CÁC CƠNG THỨC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN Cơng thức Thứ tự Ghi Trang Vin (t) Vin sin ( t+ ) 2.1 Điện áp xoay chiều đặt vào đèn phóng điện 24 4Va Va (t) dia dt VL L Va Ia (t) odd n sin n t 2.2 vin (t)-va (t) ( - t) - Vin L dq ic ∑n C dt L cos( t+ ) duc dt R 2L √LC ζ R ζ C √ 1 Z ZL L + ZC + 1 ZR j L +j C+ R Điện áp xoay chiều đặt vào đèn phóng điện dƣới dạng sóng vng 24 2.3 Điện áp rơi chấn lƣu 24 2.4 Dịng điện qua đèn phóng điện 24 2.5 Dòng điện dịch chuyển qua tụ điện 28 2.6 Tần số Neper mạch RLC 38 2.7 Tần số góc cộng hƣởng mạch RLC 38 2.8 Hệ số suy giảm mạch RLC 39 2.9 Hệ số suy giảm mạch RLC 39 2.10 Tổng dẫn phức mạch RLC song song 40 Cƣờng độ sáng phòng ( ) ETi EDi + ∑nj Eij 3.1 a i*360/2048 3.2 Quan hệ góc quay số bƣớc 50 động 3.3 Quang thông hệ dựa s Is vị trí i 48 57 97 cƣờng độ sáng s cosθ 3.4 Độ rọi bề mặt chiếu sáng 57 3.5 Thay đổi độ rọi bề mặt chiếu sáng 58 3.6 Véc tơ độ rọi 58 3.7 Ma trận tham số liên hệ hƣớng đo 69 3.8 Tham số liên hệ hƣớng đo 69 Ei= EJ PJi 3.9 Giá trị độ rọi phụ thuộc theo hƣớng 69 Y(t)=(∑N i Ei (t))/N 3.10 Giá trị trích chọn cảm biến theo phƣơng pháp trung bình 79 3.11 Giá trị trích chọn cảm biến theo phƣơng pháp trung bình cộng theo 80 ngƣỡng E A s cosθ E A E0 E E [EN-1 ] [ Pij = ( ) ( ( ) ( ) )( )] Ej Ei Yavgmax(t)=∑N i i (t).Ei (t) /∑N i Ymax(t)= Max(E1, E2,…, EN) i (t) 3.12 Giá trị trích chọn cảm biến theo phƣơng pháp giá trị cực đại 81 98 ƠNG TRÌNH ĐÃ ƠNG DANH M Ố CỦA LUẬN ÁN Nguyễn Phan Kiên, Nguyễn Mạnh Cƣờng, Hoàng Anh Dũng, Trần Đức Hƣng, Đỗ Chí Hiếu Nghiên cứu tác động phƣơng pháp điều chỉnh mức sáng dựa cắt mức lƣợng biên sau lên đối tƣợng đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang đèn compact Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin D A Hoang, T T Tung, C M Nguyen, K P Nguyen, ―Rotating Sensor for Multi-Direction Light Intensity Measurement‖, in 2019 International Conference on System Science and Engineering (ICSSE), 462–467, 2019, doi:10.1109/ICSSE.2019.8823447 Nguyễn Phan Kiên, Nguyễn Mạnh Cƣờng, Hoàng Anh Dũng, Vũ Duy Thuận, 2020, ‖Nghiên cứu cải tiến phƣơng pháp điều chỉnh mức sáng dựa cắt mức lƣợng biên sau lên đối tƣợng đèn huỳnh quang đèn compact‖ Tạp chí KH&CN Năng lƣợng trƣờng Đại học Điện lực, số 22/2020 Hoang Anh Dung, Nguyen Manh Cuong, Nguyen Phan Kien, ―Multi-Directional Light Sensing Using A Rotating Sensor‖, Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, Vol 5, No 6, p221-p227 (2020) ISSN: 2415-6698 (SCOPUS INDEX) Nguyễn Phan Kiên, Nguyễn Mạnh Cƣờng, Hoàng Anh Dũng, Vũ Duy Thuận 2021, ―ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG KHI SỬ DỤNG CẢM BIẾN ÁNH SÁNG ĐA HƢỚNG CHO HỆ THỐNG TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHIẾU SÁNG‖ Tạp chí KH&CN Năng lƣợng trƣờng Đại học Điện lực, số 26/2021 Trang 60-71 99