đề tài mạng nơ ron nhân tạo xác định điểm công suất cực đại cho xe điện năng lượng mặt trời

Tóm tắt: Đề xuất một mạng nơ-ron nhân tạoXác định điểm công suất cực đại MPPCho xe điện sử dụng năng lượng mặt trời... ANN, làm tăng hiệu suất của bộ chuyển đổi.- Các kết quả thử nghiệm

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO XÁC ĐỊNH ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CHO XE ĐIỆN

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Trường Đại học Công nghiệp TP HCM

MÔ HÌNH HÓA VÀ NHẬN DẠNG HỆ THỐNG

Trường Đại học Công nghiệp TP HCM

GVHD: PGS TS Trương Việt Anh Học viên: Lê Đức Tài - 20125571

Nguyễn Thanh Nhân - 20125511

Khóa học: 2020 - 2022

MÔ HÌNH HÓA VÀ NHẬN DẠNG HỆ THỐNG

Đề tài: Mạng nơ-ron nhân tạo xác định điểm công suất cực đại

cho xe điện mặt trời

1 Tóm

tắt: Đề xuất một mạng

nơ-ron nhân tạo

Xác định điểm công suất

cực đại (MPP)

Cho xe điện sử dụng năng lượng mặt trời

Mạng Nơ-ron

(ANN)

Tại bất kỳ mức bức xạ, nhiệt độ và điều kiện tải nào

Thuật toán Gradient Descent

Cung cấp giá trị điện áp tham chiếu cho MPPT

Điệm áp

Điện áp MPPT

Để đáp ứng nhanh & để ổn định mức điện

áp tham chiếu và điện áp ngõ ra

Bộ điều khiển PID

Bộ xử lý tín hiệu số

(DSP)

ANN, làm tăng hiệu suất của bộ chuyển đổi.

- Các kết quả thử nghiệm và mô phỏng cho thấy rằng đề xuất này là rất hiệu quả

Năng lượng thu được được sử dụng để sạc Pin cho xe điện sử dụng năng

lượng mặt trời

Các nhược điểm của các hệ thống PV

- Chi phí lắp đặt ban đầu khá cao.

- Hiệu suất chuyển đổi thấp (từ 12% đến

29%)

- Đòi hỏi khâu chuyển đổi (DC-DC hoặc DC-AC)

Bộ chuyển đổi

- Giảm chi phí của hệ thống.

- Ổn định và duy trì công suất đỉnh từ mô đun PV ngay cả khi gặp các điều kiện bất lợi ở trên

3 Lợi thế ANN MPPT đem lại

Đặc tuyến I-V và P-V khi bị bóng che

Các phương pháp đã từng được đề

xuất:

- Phương pháp sử dụng thuật toán nhiễu loạn và quan sát (Perturb

và Observ - P&O) theo dõi (MPPT) bằng cách xem xét sự tăng, giảm điện áp theo chu kỳ để tìm được điểm làm việc có công suất lớn nhất Nếu sự biến thiên của điện

áp làm công suất tăng lên thì sự biến thiên tiếp theo

sẽ giữ nguyên chiều hướng tăng hoặc giảm Ngược lại, nếu sự biến thiên làm công suất giảm xuống thì sự biến thiên tiếp theo sẽ có chiều hướng thay đổi ngược lại Khi điểm làm việc có công suất lớn nhất được xác định trên đường cong đặc tính P-V thì sự biến thiên điện áp sẽ dao động xung quanh điểm làm việc có công suất lớn nhất đó

Đặc tính của pin mặt trời

Lưu đồ giải thuật P&O

Đồ thị PV khi bức xạ thay đổi và sự làm việc tìm điểm cực đại của phương pháp P&O

Phương pháp này đơn giản nhưng nó không thể theo dõi được MPPT khi cường độ bức xạ thay đổi nhanh chóng Ngoài

ra, dao động xung quanh MPPT thay vì trực tiếp theo dõi nó

- Kỹ thuật dẫn điện gia tăng (ICT) là phương pháp chính xác

nhất trong số các phương pháp khác

• Tuy nhiên, tính phức hợp của dI / dV và thuật toán phức tạp đòi hỏi

phải sử dụng (DSP), sẽ làm tăng tổng chi phí của hệ thống

- Phương pháp theo dõi MPP sử dụng dòng ngắn mạch của mô

đun PV

- Phương pháp theo dõi MPP sử dụng điện áp hở mạch của

mô đun PV.- Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một ANN MPPT cho các hệ

thống sử dụng điện năng lượng mặt trời

- Thuật toán theo dõi điện áp mô đun PV và thay đổi tỷ lệ của bộ

chuyển đổi để điện áp tương ứng với MPP ở các điều kiện bức xạ

- Sự điều chỉnh này được thực hiện bằng cách sử dụng ANN kín

4 Đặc điểm của mô đun PV

- Các đặc tính I-V truyền thống của một PV

- Với I o và Vo là dòng điện và điện áp ngõ ra của Pin

- I g là dòng điện được tạo ra dưới một bức

xạ nhất định

- Isat Là độ bão hòa ngược

- q Là điện tích của một điện tử

- k Là hằng số Boltzmann

- A là yếu tố lý tưởng cho tiếp giáp P-N

- T là nhiệt độ của Pin

- R s và R sh Là các dòng nội tại và điện trở suất của Pin

Dòng bão hòa của Pin năng lượng mặt trời phụ thuộc vào nhiệt độ

- I g là dòng điện được tạo ra dưới một bức xạ nhất định

- I sat là độ bão hòa ngược

- q là điện tích của một điện tử

- k là hằng số Boltzmann

- A là yếu tố lý tưởng cho tiếp giáp P-N

- T là nhiệt độ của Pin

- R s và R sh Là các dòng nội tại và điện trở suất của Pin

- I và V cho PV ở những nơi khác nhau và nhiệt độ khác nhau

- Đặc trưng đầu ra của Pin năng lượng mặt trời là phi tuyến và ảnh hưởng rất lớn bởi bức xạ mặt trời, nhiệt độ, và điều kiện tải

- Mỗi đường cong có điểm công suất lớn nhất (Pmax), là điểm vận hành tối ưu cho việc sử dụng hiệu quả mảng năng lượng mặt trời.

Đặc tuyến I-V và P-V của PV

5 Mạng nơ-ron nhân tạo

6 Kết quả thực nghiệm & mô

phỏng

Thông số nhà sản xuất cung cấp cho một tấm Pin:

Kết quả thực nghiệm đo được khi sử dụng ANN với các tham số:

-Tham số tỉ lệ học tập  = 0,1-Tham mô men  = 0,9

-Số lần lặp = 10.000-Sai số = 0,000001

7 Kết luận

- Phương pháp đề xuất này ưu điểm hơn so với các phương

pháp thông thường

Các kết quả thử nghiệm và mô phỏng cho thấy rằng phương án đề

xuất là rất hiệu quả

Tránh được việc tính toán phức tạp về điện

Chi phí của hệ thống có thể được giảm mạnh

THE END

Xin cảm ơn Thầy và các bạn đã

chú ý theo dõi.