Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật điện: Điều khiển công suất thực nhà máy điện mặt trời nối lưới

Vì vұy viӋc kӃt nӕi nhà máy ÿLӋn mһt trӡi vào hӋ thӕQJÿLӋn quӕc gia gһp nhiӅXNKyNKăQYjÿӕi mһt vӟi nhiӅu thách thӭFQKѭÿLӅu khiӇn công suҩt thӵFÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng, hӛ trӧ ÿLӋn

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM

&Ð1*75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA TP.HCM

Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: TS HuǤnh Quang Minh«««««««««

Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: TS Lê Kӹ««««««««««««««««« Cán bӝ chҩm nhұn xét 2: 3*6769NJ3KDQ7~«««««««««««« LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥLWUѭӡQJĈ+Ĉҥi hӑF%iFK.KRDĈ+4*73+&0 QJj\WKiQJQăP

Thành phҫn hӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm:

1 PGS.TS Võ NgӑFĈLӅu: Chӫ tӏch hӝLÿӗng

2 TS Lê Kӹ : Phҧn biӋn 1

3*6769NJ3KDQ7~ : Phҧn biӋn 2

4 TS Lê Thӏ Tӏnh Minh 7KѭNê

76/r9ăQĈҥi : Ӫy viên

Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch hӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQYj7Uѭӣng khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc chӍnh sӱa (nӃu có)

NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

+ӑWrQKӑFYLrQ3+$10,1+.ǣ6Ѫ1 MSHV: 1670826 1Jj\WKiQJQăPVLQK19/11/1979 1ѫLVLQK7k\1LQK Chuyên ngành: ӻWKXұWÿLӋQ 0mVӕ: 60520202

- Tìm hiӇu giҧi thuұt MPPT

- Tìm hiӇXÿLӅu khiӇn công suҩt thӵc

- ĈӅ xuҩt giҧi thuұt RPPT

- Mô phӓng kiӇm chӭng tính khҧ thi cӫa giҧi thuұt bҵng Matlab

III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ : 19/08/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 03/08/2020

V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: TS HuǤnh Quang Minh

/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1

Tôi xin gӱi lӡi cҧPѫQÿһc biӋt sâu sҳFÿӃn thҫy HuǤnh Quang Minh ÿmWұn

WuQKKѭӟng dүn, chӍ bҧo và nhҳc nhӣ tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn luұQYăQWӕt nghiӋp Thҫ\ÿmKӃWOzQJJL~Sÿӥ và tҥo mӑLÿLӅu kiӋn tӕt nhҩt cho tôi hoàn thành

ÿӅ tài này Mӝt lҫn nӳa xin gӱLÿӃn thҫy lòng biӃWѫQFKkQWKjQKQKҩt

7{LFNJQJ[LQFKkQWKjQKEj\Wӓ lòng biӃWѫQÿӃn toàn thӇ quý Thҫy Cô trong 7Uѭӡng Yj.KRDĈLӋn ± ĈLӋn tӱWURQJ7Uѭӡng Ĉҥi hӑF%iFKNKRD73+&0ÿmWұn tình truyӅQÿҥt nhӳng kiӃn thӭFTXêEiXFNJQJQKѭ tҥo mӑLÿLӅu kiӋn thuұn lӧi nhҩt cho tôi trong suӕt quá trình hӑc tұp nghiên cӭXYjFKRÿӃn khi tôi hoàn thiӋQÿӅ tài này

TP Hӗ Chí Minh, QJj\« tháng QăP

Hӑc viên

Phan Minh KǤ 6ѫQ

7Ï07Ҳ7

Nhu cҫX QăQJ OѭӧQJ ÿLӋn ӣ ViӋt Nam và thӃ giӟi dӵ kiӃn sӁ WăQJ Uҩt lӟn Cùng vӟi viӋc ngày càng khan hiӃm nhiên liӋu sӱ dөQJ FKR QKj Pi\ ÿLӋn truyӅn thӕQJQăQJOѭӧng tái tҥRÿѭӧc xem là giҧi pháp thay thӃ hӳu hiӋu Có nhiӅu nguӗn QăQJ Oѭӧng tái tҥR QKѭ QăQJ Oѭӧng mһt trӡL QăQJ OѭӧQJ JLy QăQJ Oѭӧng thӫy triӅX«7URQJÿyQăQJOѭӧng mһt trӡi có nhiӅu tiӅPQăQJÿӇ phát triӇn

1ăQJ Oѭӧng mһt trӡLOj QăQJ Oѭӧng sҥch, dӗi dào, hoàn toàn miӉQ SKtÿһc biӋt ViӋW1DPOjQѭӟc có tiӅPQăQJUҩt lӟn vӅ QăQJOѭӧng mһt trӡL'RÿyUҩt thuұn lӧLÿӇ phát triӇQQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi HiӋn tҥLQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi kӃt nӕi vӟi OѭӟLÿLӋn quӕF JLDQJj\ FjQJWăQJFDR Yj Fy[XKѭӟng phát triӇn mҥnh mӁ trong WѭѫQJODL

Tuy nhiên nguӗQ QăQJ Oѭӧng mһt trӡi là nguӗQ QăQJ Oѭӧng không әQ ÿӏnh, liên tөFWKD\ÿәi, phө thuӝFYjRÿLӅu kiӋQP{LWUѭӡng Vì vұy viӋc kӃt nӕi nhà máy ÿLӋn mһt trӡi vào hӋ thӕQJÿLӋn quӕc gia gһp nhiӅXNKyNKăQYjÿӕi mһt vӟi nhiӅu thách thӭFQKѭÿLӅu khiӇn công suҩt thӵFÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng, hӛ trӧ ÿLӋn áp, hӛ trӧ tҫn sӕ LuұQYăQQj\FKӍ tұSWUXQJYjRÿLӅu khiӇn công suҩt thӵc cho QKjPi\ÿLӋn mһt trӡi

1Kj Pi\ÿLӋn mһt trӡi có công suҩt nhӓ, chӍ TXDQWkPÿӃn viӋc phát công suҩt lӟn nhҩW1KѭQJQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi có công suҩt lӟn, ngoài viӋc phát công suҩt lӟn nhҩWYjROѭӟLÿLӋn, phҧi có khҧ QăQJSKiWWKHR\rXFҫu cӫDWUXQJWkPÿLӅu ÿӝĈӇ ÿiSӭng nhӳng yêu cҫu TUXQJWkPÿLӅXÿӝ 77ĈĈ , công suҩt thӵc cӫa nhà máy phҧLÿѭӧFÿLӅu khiӇn Khi công suҩt yêu cҫu cӫD77ĈĈ lӟQKѫQF{QJVXҩt cӫa phát, nhà máy sӁ vұn hành ӣ ÿLӇm công suҩt cӵFÿҥi (MPPT) Khi công suҩt yêu cҫu nhӓ KѫQ F{QJ VXҩt phát, nhà máy sӁ làm viӋc vӟi bӝ cҳt giҧm công suҩt (RPPT) Khi bӏ mây che phӫ hoһc có sӵ cӕ, công suҩt phát cӫa nhà máy bӏ suy giҧm không ÿiSӭng yêu cҫu cӫD 77ĈĈ, gây ҧQKKѭӣng xҩXÿӃQOѭӟLÿLӋQÿӇ giҧi quyӃt ҧnh KѭӣQJQj\WKuFiFQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi khác phҧLWăQJF{QJVXҩWSKiWÿӇ bù lҥi Oѭӧng công suҩt bӏ mҩWÿӇ thӵc hiӋQÿLӅXQj\WKuFiFQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi phҧi vұn hành ӣ chӃ ÿӝ dӵ trӳ công suҩt

ĈӇ ÿLӅu khiӇn công suҩt thӵc theo yêu cҫu cӫD7UXQJWkPÿLӅXÿӝ, luұQYăQ

này sӁ WUuQKEj\SKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇn công suҩt thӵc QKjPi\ÿLӋn mһt trӡi

nӕLOѭӟi Xây dӵng các mô hình mô phӓng bҵng phҫn mӅm MATLAB

ABSTRACT

Demand for electricity in Vietnam and the world is expected to increase greatly Along with the increasing scarcity of fuel used for traditional power plants, renewable energy is considered an effective alternative There are many sources of renewable energy such as solar energy, wind energy, tidal energy In which solar energy has a lot of potential for development

Solar energy is clean, plentiful and completely free, especially Viet nam is a country with huge potential for solar energy Therefore, it is very convenient to develop solar power plants Currently, solar power plants connected to the national electricity grid are increasing day by day and tend to grow strongly in the future

However, solar energy is an unstable source of energy, constantly changing, depending on environmental conditions Therefore, connecting solar power plant to the national electricity system faces many difficulties and challenges such as: active power control, reactive power control, voltage support, frequency support This thesis focuses on active power control for solar power plants

Small-capacity solar power plants are only interested in generating the largest capacity But solar power plants with large capacity, in addition to generating the largest capacity into the grid, must be able to generate at the request

of the dispatch center To meet the requirements of the dispatch center, the plant's actual capacity must be controlled When the required power of the the dispatch center is greater than the generating capacity, the plant will operate at the maximum power point (MPPT) When the required power is less than the transmitted power, the plant will work with a power reducer (RPPT) When cloud cover, the plant's generation capacity decreases, adversely affecting the grid, to solve this effect, solar power plants must increase generation capacity to compensate for the lost power In order to do this, solar power plants must operate in capacity storage mode

This thesis will study the method of active power control for grid-connected solar power plants Building simulation models using MATLAB software

/Ӡ,&$0Ĉ2$1

Tôi là Phan Minh KǤ 6ѫQ [LQ FDP ÿRDQ OXұQ YăQ WKҥF Vƭ YӟL ÿӅ WjL ³ĈLӅu

tôi thӵc hiӋQÿѭӧc sӵ Kѭӟng dүn khoa hӑc cӫa TiӃQVƭ+XǤnh Quang Minh Các sӕ liӋu và kӃt quҧ mô phӓng hoàn toàn trung thӵc Tôi xin FDPÿRDQNK{QJVDR chép bҩt kǤ công trình khoa hӑc nào cӫDQJѭӡi khác, mӑi sӵ tham khҧRÿѭӧc trích dүn rõ ràng

Hӑc viên

Phan Minh KǤ 6ѫQ

0Ө&/Ө&

LӠI CҦ0Ѫ1 i

TÓM TҲT ii

LӠ,&$0Ĉ2$1 v

MӨC LӨC vi

DANH MӨC HÌNH MINH HӐA ix

DANH MӨC BҦNG SӔ LIӊU xii

DANH MӨC TӮ VIӂT TҲT xiii

&KѭѫQJ0Ӣ ĈҪU 1

1.1 Tәng quan 1

1.1.1 Nhu cҫXQăQJOѭӧQJÿLӋn cӫa thӃ giӟi 1

1.1.2 Nhu cҫXQăQJOѭӧQJÿLӋn ӣ ViӋt Nam 2

1.1.3 TiӅPQăQJÿLӋn mһt trӡi ӣ ViӋt Nam 2

1.2 Mөc tiêu cӫDÿӅ tài 3

1.3 3KѭѫQJSKiSYjQӝi dung nghiên cӭu 4

&KѭѫQJ1+¬0È<Ĉ,ӊN MҺT TRӠI 5

2.1 Giӟi thiӋu 5

2.2 Các thành phҫQÿLӋn cӫDQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi 5

2.2.1 3LQTXDQJÿLӋn 5

2.2.2 PV inverters 10

2.2.3 Tө ÿLӋn DC 12

2.2.4 Cuӝn cҧm (Phase reactor) 13

2.2.5 Máy biӃn áp 13

2.3 Cҩu trúc liên kӃt biӃn tҫn PV 13

2.4 CҩXWU~FOѭӟi tұp hӧp 14

2.4.1 /ѭӟi tұp hӧSKѭӟng tâm 14

2.4.2 /ѭӟi tұp hӧp mҥch vòng 16

2.4.3 /ѭӟi tұp hӧp hình tia 17

2.5 KӃt luұn 17

&+ѬѪ1*0­/ѬӞ,48<Ĉӎ1+&+210Ĉ07 19

3.1 Giӟi thiӋu 19

3.2 0mOѭӟi ViӋt Nam 19

&KѭѫQJĈѬӠNG CONG CÔNG SUҨT P-Q CӪA BӜ PHÁT PV 24

4.1 Giӟi thiӋu 24

4.2 Giӟi hҥQÿLӋn áp 24

4.3 Giӟi hҥQGzQJÿLӋn 25

4.4 Giӟi hҥn công suҩt thӵc 25

4.5 Giӟi hҥn công suҩt phҧn kháng 27

4.6 ҦQKKѭӣQJÿLӅu kiӋQP{LWUѭӡng 29

&KѭѫQJĈ,ӄU KHIӆN CÔNG SUҨT THӴC VÀ CÔNG SUҨT PHҦN KHÁNG TUÂN THӪ 0­/ѬӞI 34

5.1 Giӟi thiӋu 34

5.2 ĈLӅu khiӇn công suҩt thӵc 34

5.2.1 Công suҩt yêu cҫu 35

5.2.2 Dӵ trӳ công suҩt 37

5.2.3 TӕFÿӝ WăQJKRһc giҧm công suҩt 39

5.2.4 ThuұWWRiQWuPÿLӇm công suҩt cӵFÿҥi MPPT 39

5.2.5 Thuұt toán bӝ cҳt giҧm công suҩt RPPT 42

5.3 ĈLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng 45

5.3.1 Tiêu thө công suҩt phҧn kháng 47

5.3.2 %ѫPF{QJVXҩt phҧn kháng 48

5.3.3 /ѭXÿӗ giҧi thuұt 4337ÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng 50

&KѭѫQJĈ,ӄU KHIӆN CÔNG SUҨT THӴC VÀ MÔ PHӒNG 51

6.1 ĈLӅu khiӇn công suҩt thӵc cho nhà Pi\ÿLӋn mһt trӡi 51

6.1.1 Công suҩt yêu cҫu 51

6.1.2 Dӵ trӳ công suҩt 52

6.2 Xây dӵng mô hình mô phӓng 52

6.3 Mô phӓng và kӃt quҧ 59

6.3.1 ĈLӅu khiӇn công suҩt phát P theo công suҩt yêu cҫu 59

6.3.2 Dӵ trӳ công suҩt 65

&KѭѫQJ.ӂT LUҰ19¬+ѬӞNG PHÁT TRIӆ1Ĉӄ TÀI 70

7.1 KӃt luұn 70

7.2 +ѭӟng phát triӇQÿӅ tài: 70

TÀI LIӊU THAM KHҦO 72

'$1+0Ө&+Î1+0,1++Ӑ$

Hình 1.1 Nhu cҫXQăQJOѭӧQJÿLӋn cӫa thӃ giӟLÿӃQQăP 1

Hình 1.2 Nhu cҫXQăQJOѭӧQJÿLӋn tái tҥRÿӃQQăP 2

Hình 1.3 BҧQÿӗ bӭc xҥ mһt trӡi tҥi ViӋt Nam 3

Hình 2.1 a/ TӃ EjRTXDQJÿLӋn, b/ TҩPSLQTXDQJÿLӋn 5

Hình 2.2 BiӇXÿӗ so sánh hiӋu suҩt và diӋn tích các loҥi tӃ bào quang 6

Hình 2.3 Mҧng SLQTXDQJÿLӋn 7

Hình 2.4 MҥFKWѭѫQJÿѭѫQJWӃ bào quang 7

+uQKĈѭӡQJFRQJÿһc tuyӃn I-V, P-V cӫa tҩm PV khi bӭc xҥ mһt trӡi và nhiӋt ÿӝ WKD\ÿәi 10

Hình 2.6 BiӃn tҫn PV nӕLOѭӟi 12

Hình 2.7 ĈLӋQiSÿҫu rDYjÿLӋn áp DC phө thuӝc vào M 12

Hình 2.8 Cҩu trúc biӃn tҫn PV 13

Hình 2.9 /ѭӟi tұp hӧSKѭӟng tâm 15

Hình 2.10 /ѭӟi tұp hӧp mҥch vòng 16

Hình 2.11 /ѭӟi tұp hӧp hình tia 17

+uQKĈѭӡQJÿһc tính P-V cӫa mҧng PV 26

Hình 4.2 Vùng vұn hành cӫa bӝ phát PV 27

Hình 4.3 Mô hình biӃn tҫn PV nӕLOѭӟi 27

Hình 4.4 GiҧQÿӗ vector biӃn tҫn PV nӕLOѭӟi 27

+uQKĈѭӡng cong công suҩt cӫa bӝ phát PV 28

+uQKĈѭӡQJFRQJÿһc tuyӃn I-V, P-V cӫa tҩm PV khi bӭc xҥ mһt trӡi và nhiӋt ÿӝ WKD\ÿәi 29

+uQKDĈѭӡng cong công suҩt PQ cӫa bӝ SKiW39NKL9GFWKD\ÿәi, bӭc xҥ lӟn nhҩt, nhiӋWÿӝ nhӓ nhҩt 31

+uQKEĈѭӡng cong công suҩt PQ cӫa bӝ SKiW39NKL9GFWKD\ÿәi, bӭc xҥ lӟn nhҩt, nhiӋWÿӝ lӟn nhҩt 31

+uQKDĈѭӡng cong công suҩt PQ cҧu bӝ phát PV tҥi vmpp nhiӋWÿӝ kK{QJÿәi, bӭc xҥ mһt trӡLWKD\ÿәi 32

+uQKEĈѭӡng cong công suҩt PQ cҧu bӝ phát PV tҥi vmpp nhiӋWÿӝ WKD\ÿәi,

bӭc xҥ mһt trӡLNK{QJÿәi 32

+uQKDĈѭӡng cong công suҩW34NKL0WKD\ÿәi nhiӋWÿӝ NK{QJÿәi, bӭc xҥ mһt trӡLWKD\ÿәi 33

+uQKEĈѭӡng cong công suҩW34NKL0WKD\ÿәi, nhiӋWÿӝ WKD\ÿәi, bӭc xҥ mһt trӡLNK{QJÿәi 33

+uQKĈѭӡng cong P-G 34

Hình 5.2 Khu vӵc hoҥWÿӝng cӫa RPPT 36

+uQK/ѭXÿӗ giҧi thuұt bӝ phát PV làm viӋc vӟi MPPT hoһc RPPT 36

Hình 5.4 Bӝ phát PV làm viӋc hoһc MPPT hoһc RPPT 37

Hình 5.5 Bӝ phát PV vұn hành khi có dӵ trӳ công suҩt 38

Hình 5.6 Khu vӵFÿLӅu khiӇn bӝ phát PV khi có dӵ trӳ công suҩt 38

Hình 5.7 Pin PV nӕi trӵc tiӃp vӟi tҧi 39

Hình 5.8 ĈLӇm MPP ӣ nhӳng bӭc xҥ khác nhau« 39

Hình 5.9 Pin PV nӕi vӟi tҧi thông qua bӝ DC-DC converter 40

Hình 5.10 Ĉһc tính P-V và I-V 41

Hình 5.11 /ѭXÿӗ giҧi thuұt MPPT 42

Hình 5.12 ĈѭӡQJÿһc tính P-V 43

Hình 5.13 /ѭXÿӗ giҧi thuұt RPPT 44

Hình 5.14 /ѭXÿӗ giҧi thuұWÿLӅu khiӇn công suҩt P 45

Hình 5.15 Công suҩt tham chiӃu Qref thҩp 46

Hình 5.16 Công suҩt tham chiӃu Qref cao 46

Hình 5.17 6ѫÿӗ ÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng Q cӫa bӝ phát PV 47

Hình 5.18 QPPT vұn hành ӣ chӃ ÿӝ tiêu thө công suҩt phҧn kháng 48

Hình 5.19 QPPT vұn hành ӣ chӃ ÿӝ EѫPF{QJVXҩt phҧn kháng 49

Hình 5.20 /ѭXÿӗ giҧi thuұW4337ÿӇ ÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng 50

+uQK6ѫÿӗ mô phӓng 53

Hình 6.2 Khӕi bӭc xҥ WKD\ÿәi 54

Hình 6.3 là biӇXÿӗ bӭc xҥ WKD\ÿәi trong ngày khi tiӃn hành mô phӓng 54

Hình 6.4 KhӕLWKD\ÿәi nhiӋWÿӝ 55

Hình 6.5 BiӇXÿӗ bӭc xҥ tKD\ÿәi trong ngày khi tiӃn hành mô phӓng 56

Hình 6.6 Khӕi PV array 57

Hình 6.7 Bӝ Boost 57

Hình 6.8 khӕLÿLӅu khiӇn MPPT 58

Hình 6.9 Khӕi RPPT 58

Hình 6.10 KӃt quҧ dӵa vào lý thuyӃt khi bӭc xҥ là hҵng sӕ 59

Hình 6.11 KӃt quҧ tӯ mô hình xây dӵng khi bӭc xҥ là hҵng sӕ 60

Hình 6.12 KӃt quҧ dӵa vào lý thuyӃt khi nhiӋWÿӝ là hҵng sӕ 60

Hình 6.13 KӃt quҧ tӯ mô hình xây dӵng khi nhiӋWÿӝ là hҵng sӕ 61

+uQK10Ĉ07 làm viӋc vӟi MPPT 62

+uQK10Ĉ07 làm viӋc ӣ RPPT 62

Hình 6.16 Công suҩt phát lӟn nhҩt khi bӭc xҥ và nhiӋWÿӝ WKD\ÿәi 63

Hình 6.17 Công suҩt phát theo yêu cҫX77ĈĈ khi bӭc xҥ và nhiӋWÿӝ WKD\ÿәi 64

+uQKĈӗ thӏ so sánh 65 Hình 6.19 Công suҩt P bӝ phát PV ӣ chӃ ÿӝ dӳ trӳ công suҩW«««««««« Hình 6.20 Công suҩt tәng (công suҩWQKjPi\FKѭDEӏ giҧP ««««««« Hình 6.21 Công suҩt tӯng nhà máy (công suҩt nhà máy 3 bӏ giҧP «««««« Hình 6.22 Công suҩt tәng (công suҩt nhà máy 3 bӏ giҧP «««««««««« Hình 6.23 Bù công suҩt P«««««««««««««««««««««« Hình 6.24 Công suҩt tәQJVDXNKLE««««««««««««««««««

'$1+0Ө&%Ҧ1*6Ӕ/,ӊ8

Bҧng 1.1 sӕ liӋu vӅ bӭc xҥ mһt trӡi ӣ ViӋt Nam 3

BҧQJĈһFWtQKÿLӋn cӫa cҩu trúc biӃn tҫQ««««««««««««««« Bҧng 3.1 Thӡi gian tӕi thiӇu duy trì vұQKjQKSKiWÿLӋn cӫDQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi WѭѫQJӭng vӟi các dҧi tҫn sӕ 20

Bҧng 6.1 Giá trӏ bӭc xҥ theo thӡi gian 53

Bҧng 6.2 Giá trӏ nhiӋWÿӝ trong ngày 55

Bҧng 6.3 Thông sӕ khӕi PV array 56

MPPT: Bӝ GzÿLӇm công suҩt cӵFÿҥi

033ÿLӇm có công suҩt cӵFÿҥi

RPPT: Bӝ cҳt giҧm công suҩt

P-9ĈѭӡQJÿһc tính công suҩt-ÿLӋn áp

P-,ĈѭӡQJÿһc tính công suҩt-GzQJÿLӋn

P-*ĈѭӡQJÿһc tính công suҩt-bӭc xҥ mһt trӡi

P-Q: Ĉѭӡng cong công suҩt thӵc - công suҩt phҧn kháng

BiӃn tҫn PV: là bӝ chuyӇQÿәLÿLӋn mӝt chiӅXWKjQKÿLӋn xoay chiӅu

Pref: công suҩt thӵc yêu cҫu cӫD77ĈĈ

Hình 1.1 Nhu cҫXQăQJOѭӧQJÿLӋn cӫa thӃ giӟLÿӃQQăP

7K{QJWKѭӡng, nhu cҫXÿLӋQÿѭӧc cung cҩp bӣi nhiên liӋu hóa thҥch là dҫu, NKtÿӕt tӵ QKLrQYjWKDQÿiQKѭQJVӵ biӃQÿӝng cӫDJLiÿLӋn, sӵ JLDWăQJNKtWKҧi

CO2 và nhiên liӋu hóa thҥch ngày càng cҥn kiӋW ÿm NKLӃn các quӕc gia và các tә chӭc tұSWUXQJYjRQăQJOѭӧng tái tҥo nhѭPӝt giҧLSKiSÿӇ cung cҩp nhu cҫu cho hiӋn tҥLYjWѭѫQJODL Theo [1], tӍ trӑQJQăQJOѭӧng tái tҥRWăQJWӯ QăP OrQÿӃQQăP 7URQJÿyQăQJOѭӧng mһt trӡLWăQJWӯ ÿӃn 46% và chiӃm tӹ trӑng lӟn nhҩt trong nguӗQQăQJOѭӧQJÿLӋn tái tҥRQKѭKuQK

Hình 1.2 Nhu cҫXQăQJOѭӧQJÿLӋn tái tҥRÿӃQQăP

1.1.2 1KXFҫXQăQJOѭӧQJÿLӋQӣ9LӋW1DP

Theo nghӏ quyӃt sӕ 55-NQ/TW vӅ ÿӏQK Kѭӟng ChiӃQ Oѭӧc phát triӇQ QăQJOѭӧng quӕc gia cӫa ViӋW1DPÿӃQQăPWҫPQKuQÿӃn 2045 [2], tәng công suҩt cӫa các nguӗQÿLӋQÿӃQQăPÿҥt khoҧng 125-130GW

TӍ lӋ các nguӗQ QăQJ Oѭӧng tái tҥo trong tәQJ FXQJ QăQJ OѭӧQJ ÿҥt khoҧng 15- YjR QăP  - YjR QăP  7ăQJ VҧQ OѭӧQJ ÿLӋn sҧn xuҩt tӯ QăQJOѭӧng tái tҥRWăQJWӯ 58 tӹ N:QăPOrQÿҥt khoҧng 101 tӹ N:YjRQăP

2020, khoҧng 186 tӹ N: YjR QăP  Yj NKRҧng 452 tӹ kW YjR QăP  >@7URQJÿyQăQJOѭӧQJÿLӋn mһt trӡLÿѭӧFTXDQWkPÿһc biêt

1.1.3 7LӅPQăQJÿLӋQPһWWUӡLӣ9LӋW1DP

ViӋW1DPÿѭӧc xem là mӝt quӕc gia có tiӅPQăQJUҩt lӟn vӅ QăQJOѭӧng mһt trӡi, theo tә chӭc NREL (National Renewable Energy Laboratory ± Mӻ  ѭӟc tính sҧQOѭӧQJÿҥW0:KQăPÿӭng thӭ 66/248 trên thӃ giӟi vӅ tiӅPQăQJ

Bҧng 1.1 sӕ liӋu vӅ bӭc xҥ mһt trӡi ӣ ViӋt Nam

Dӵa vào bҧng trên ViӋW 1DP Fy Oѭӧng bӭc xҥ mһt trӡi tӕW ÿһc biӋt là khu vӵc phía Nam Theo dӳ liӋu tӯ trang SWERA (Solar and Wind Energy Resource Asscessment ± trӵc thuӝc phòng nghiên cӭX QăQJ Oѭӧng tái tҥo cӫa Mӻ), Công ty

Cә Phҫn 7ѭYҩn xây dӵng ÿLӋQÿã trích xuҩt dӳ liӋu xây dӵng bҧQÿӗ Atlas mһt trӡi ViӋW1DPQKѭKuQK

Hình 1.3 BҧQÿӗ bӭc xҥ mһt trӡi tҥi ViӋt Nam

ViӋc sӱ dөQJ QăQJ Oѭӧng mһt trӡL ÿӇ SKiW ÿLӋn thay thӃ các nguӗn phát truyӅn thӕQJ ÿDQJ SKiW WULӇn vӟi tӕF ÿӝ cao Theo báo chính phӫ ÿăQJ QJj\08/10/2019 ViӋt Nam hiӋQ ÿm Fy  Gӵ iQ ÿLӋn mһt trӡi vӟi tәng công suҩt 4.460 0:ÿmKzDYjROѭӟLÿLӋn quӕFJLDYjÿLӋn mһt trӡi chiӃm khoҧng 8,28% tәng sҧn

OѭӧQJÿLӋn cҧ Qѭӟc Ngoài ra, hiӋQFNJQJFyNKRҧng 13 dӵ iQÿDQJÿѭӧc hoàn thành vӟi tәng công suҩt 630 MW, dӵ kiӃn sӁ ÿѭӧFÿѭDYjRKRҥWÿӝng cuӕLQăP

ViӋFÿyQJÿLӋn hàng loҥt dӵ iQÿLӋn mһt trӡi, vӟi tӹ lӋ ÿDVӕ tұp trung ӣ khu vӵc miӅn Trung, miӅn Nam, sӁ góp phҫn bә sung nguӗQÿiӋn, giҧm bӟt sӵ thiӃu hөt

vӅ QăQJOѭӧng ӣ miӅn Nam Tuy nhiên, công tác vұn hành hӋ thӕQJÿLӋn toàn quӕc

sӁ phҧLÿӕi mһt vӟi nhӳng thách thӭc mӟi, do tӹ trӑQJQăQJOѭӧng tái tҥRWăQJFDRQKѭQJOҥLFyÿһc tính không әQÿӏnh

Có nhiӅu thách thӭc khi kӃt nӕL QKj Pi\ ÿLӋn mһt trӡL YjR OѭӟL ÿLӋQ QKѭÿLӅu khiӇn công suҩt thӵc (P)ÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng (Q), hә trӧ ÿLӋn áp,

hә trӧ tҫn sӕ VӟLÿLӅu khiӇn công suҩt thӵc, nKjPi\ÿLӋn vӟi công suҩt nhӓ sӁ dӵa vào bӝ WuPÿLӇm công suҩt cӵFÿҥi (MPPT) và nhiӅu kӹ thuұt khác [4] Tuy nhiên, vӟLQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi có công suҩt lӟn thì kӻ thuұWÿLӅu khiӇn trên [4] là không phù hӧS GR QKj Pi\ ÿLӋn mһt trӡi phҧL ÿiS ӭng yêu cҫu cӫD 7UXQJ WkP ÿLӅX ÿӝ Mӝt trong nhӳng giҧLSKiSÿLӅu khiӇQ3FKR10Ĉ07 là tích trӳ QăQJOѭӧQJQKѭQJSKѭѫQJSKiSQj\VӁ OjPWăQJFKLSKtOҳSÿһt [5@ĈLӅu khiӇQ3FKR10Ĉ07 không nhӳng dӵD YjR 0337 Pj FzQ ÿiS ӭng công suҩW GR 77ĈĈ yêu cҫu Trong viӋc ÿLӅu khiӇn công suҩt phҧQNKiQJPmOѭӟi sӁ yêu cҫXQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi tiêu thө hay phát công suҩt phҧn kháng

Vӟi nhӳng phân tích trên, luұQYăQQj\WUuQKEj\SKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇn

công suҩt thӵc QKjPi\ÿLӋn mһt trӡi nӕLOѭӟi

MөFWLrXÿӅ WjLOjÿLӅu khiӇn công suҩt thӵFFKRQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi nӕi Oѭӟi tuân thӫ theo yêu cҫu cӫa TUXQJ WkP ÿLӅX ÿӝ ĈӅ tài sӱ dөQJ SKѭѫQJ SKiSnghiên cӭu lý thuyӃt các vҩQÿӅ OLrQ TXDQÿLӅu khiӇn công suҩWFKRQKj Pi\ÿLӋn mһt trӡi, giҧi thuұt WuPÿLӇm công suҩt cӵFÿҥi (MPPT) Tӯ ÿyÿӅ xuҩt giҧi thuұt cҳt giҧm công suҩt (RPPT) ÿӇ ÿLӅu khiӇn công suҩt thӵFFKRQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi nӕi Oѭӟi Nӝi dung nghiên cӭu luұQYăQQj\EDRJӗm:

cho QKjPi\ÿLӋn mһt trӡi, giҧi thuұt MPPT, RPPT

- Mô phӓng giҧi thuұt bҵng phҫn mӅm MATLAB

Mӕi quan tâm vӅ viӋFWăQJVӵ thâm nhұp cӫDQăQJOѭӧng tái tҥRYjROѭӟLÿLӋn cùng vӟi viӋc giá thành các tҩm pin mһt trӡi ÿmJLҧm trong thұp kӹ qua, ÿmFKRSKpSphát triӇQQKjPi\ÿLӋn mһt trӡi có công suҩt lӟn kӃt nӕi vӟLOѭӟLÿLӋn trung thӃ và cao thӃ

Các thành phҫn tҥRUDTXDQJÿLӋn, bӕ trí bên trong QKjPi\ÿLӋn mһt trӡi và Oѭӟi tұp hӧp xoay chiӅu ÿDQJÿѭӧc nghiên cӭXÿӇ ÿҧm bҧo thiӃt kӃ tӕt nhҩt giúp vұn KjQKYjÿLӇu khiӇn nhà máy ÿLӋn mһt trӡi

Hình 2.1 a/ TӃ EjRTXDQJÿLӋn, b/ TҩPSLQTXDQJÿLӋn

2.2.1.2 Vұt liӋu chӃ tҥRSLQTXDQJÿLӋn:

Các vұt liӋu khác nhau cӫa pin mһt trӡi ҧQKKѭӣQJÿӃn hiӋu suҩt cӫa tҩm PV Các loҥL Fѫ Eҧn, Silicon mӝt tinh thӇ Silic (c-6L  Yj 6LOLFRQ ÿD WLQK WKӇ (m-Si) có hiӋu suҩt khoҧng 20% Các loҥL NKiF QKѭ WӃ EjR TXDQJ ÿLӋn màng mӓng sӱ dөng

15% và cadmium telluride (CdTe) có hiӋu suҩt khoҧng 18%

c-Si và m-6LÿmWKӕng trӏ thӏ WUѭӡng trong nhӳQJQăPTXDGRKLӋu quҧ cӫa nó,

sӵ әQÿӏQKÿӝ tin cұy và nguӗn tài nguyên dӗi dào ÿӇ sҧn xuҩt1KѭӧFÿLӇm chính cӫa công nghӋ này là giá thành cao 1Jѭӧc lҥi, tӃ EjR TXDQJ ÿLӋn màng mӓng có mӝt sӕ ѭXÿLӇPQKѭJLirҿ, hiӋu suҩt cӫa ánh sáng mһt trӡi trong bӭc xҥ thҩp và hӋ

sӕ nhiӋW ÿӝ thҩS 1KѭQJ QKѭӧF ÿLӇm chính cӫa viӋc sӱ dөng nó vào 10Ĉ07 là diӋn tích bӏ chiӃm dөng, hiӋu quҧ thҩSKѫQsӵ khan hiӃm vұt liӋu

HiӋu suҩt cӫa các tҩm pin mһt trӡi ҧQK KѭӣQJ ÿӃQ NtFK WKѭӟc tәng thӇ cӫa 10Ĉ07QKѭÿѭӧc giҧi thích trong [7] NӃu hiӋu suҩt giҧm, diӋn tích sӱ dөng cӫa nhà máy phҧLWăQJ7әng FKLSKtFNJQJEӏ ҧQKKѭӣng không chӍ bӣLÿҩt bӏ chiӃm mà FzQYuÿһFÿLӇm lҳSÿһt, vұn chuyӇn, bҧo trì Hình 2.2 minh hӑa mӕi quan hӋ giӳa hiӋu suҩt cӫa các loҥi tӃ EjRTXDQJÿLӋn và NtFKWKѭӟc cӫa 10Ĉ07 100 MW [7] Hình 2.2 cho thҩy các tӃ EjRTXDQJÿLӋn sLOLFRQÿDWLQKWKӇ (m-Si) có hiӋu suҩt lӟn KѫQ so vӟi các tӃ EjR TXDQJ ÿLӋn màng mӓng DiӋn tích chiӃm dөng cӫa tӃ bào TXDQJÿLӋn silicon nhӓ KѫQKDLOҫn diӋn tích sӱ dөng tӃ EjRTXDQJÿLӋn màng mӓng

Hình 2.2 BiӇXÿӗ so sánh hiӋu suҩt và diӋn tích các loҥi tӃ bào quang

2.2.1.3 0{KuQKSLQTXDQJÿLӋn

Các tӃ EjR TXDQJ ÿLӋn có thӇ ÿѭӧc ghép vӟL QKDX ÿӇ thành mӝt tҩm pin TXDQJÿLӋn, nhiӅu tҩm ÿѭӧc ghép lҥi thành mӝt mҧng SLQTXDQJÿLӋQQKѭKuQK

Hình 2.3 Mҧng SLQTXDQJÿLӋn

MҥFKWѭѫQJ ÿѭѫQJFӫa tӃ bào quang: gӗm mӝt nguӗn dòng ÿӇ cung cҩp

GzQJÿLӋn tӍ lӋ vӟLFѭӡQJÿӝ ánh sáng cӫa mһt trӡi chiӃu vào, mҳc song song vӟi

trӣ RS nӕi tiӃp, ÿLӋn trӣ Rs Qj\ ÿһF WUѭQJ Pӝt phҫn cho nӝi trӣ tӃ bào quang, mӝt phҫQÿһFWUѭQJFKRÿLӋn trӣ phát sinh khi kӃt nӕi giӳa tӃ bào quang và dây nӕi ngoài QKѭKuQK>]

Hình 2.4 MҥFKWѭѫQJÿѭѫQJWӃ bào quang DӵDYjRKuQKGzQJÿLӋQÿҫu ra cӫa tӃ bào quang là:

pv ph d p

i i  i i (2.1) Vӟi Id, Ip ÿѭӧc tính theo công thӭFErQGѭӟi:

0

d t v v d

pv pv s p

7URQJÿy

- ipvGzQJÿLӋQÿҫu ra cӫa tӃ bào quang (A)

- vpvÿLӋQiSÿҫu ra cӫa tӃ EjRTXDQJÿLӋn (V)

- vd: ÿLӋQiSUѫLWUrQGLRGH9 

- vt: ÿLӋn áp nhiӋt

- iphGzQJÿLӋQÿѭӧc tҥo ra do tӃ EjRTXDQJÿLӋn hҩp thө bӭc xҥ mһt trӡi (A)

- idGzQJÿLӋQÿLTXDGLRGH$