0
  1. Trang chủ
  2. Luận Văn - Báo Cáo
  3. Kỹ thuật
  4. Điện - Điện tử - Viễn thông

sử dụng năng lượng mặt trời trong phát điện phân tán và nối lưới (2007) - đhbk tp.hcm

20 310 0
Dameva
Thêm vào bộ sưu tập

Đang tải.... (xem toàn văn)

Xem thêm

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tải xuống (.pdf)

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 03/02/2015, 19:53

1 Energy System Energy System THESIS THESIS Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. SOLAR ENERGY IN DISTRIBUTED SOLAR ENERGY IN DISTRIBUTED GENERATION AND GRID GENERATION AND GRID - - CONNECTED CONNECTED PROBLEM PROBLEM Instructor: Instructor: Prof. Assoc. Prof. Assoc. Nguyen Huu Phuc Nguyen Huu Phuc Student: Vo Nguyen Qui Tu Student: Vo Nguyen Qui Tu CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Main parts Main parts Solar Energy 1 Control single-phase inverter 2 TMS320F2812 DSP 3 Conclusions and Future Works 5 Experimental results 4 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. 2 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. 1 Solar Energy How solar cell work How solar cell work N‐typesilicon P‐typesilicon +++++++++++++++ ‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ + P‐Njunction (‐) (+) DCcurrent ‐ + + ‐ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. 3 Characteristics of a solar cell Characteristics of a solar cell 22 sc I 20mA cm 40mA cm≈→ V0.6V0.7V oc =→ ( ) mpp mpp V,I CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. : Maximum Power Point : Maximum Power Point • • Short Short - - circuit current circuit current • • PV light PV light - - to to - - electricity efficiency:10% to 15% electricity efficiency:10% to 15% (I-V) and (P-V) characteristics for a solar cell • • Open circuit voltage Open circuit voltage Effects of temperature and insolation Effects of temperature and insolation levels on silicons solar cell levels on silicons solar cell CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. 4 Definitions Definitions • • One silicon solar cell produces 0.5 volt One silicon solar cell produces 0.5 volt CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. • • 36 cell connected together have enough voltage to charge 12 36 cell connected together have enough voltage to charge 12 volt batteries and runs pump and motors volt batteries and runs pump and motors • • Can connect modules togethers to get any power configuration Can connect modules togethers to get any power configuration Photovoltaic cells, modules, panels and arrays. Grid Grid - - connected PV system connected PV system • • Operate in parallel with and interconnected with the Operate in parallel with and interconnected with the electric utility grid electric utility grid • • Power Conditioner Unit/ inverter Power Conditioner Unit/ inverter  Converts the DC power produced by the PV array into AC power consistent with the voltage and power quality requirements of the utility grid  Automatically stops supplying power to the grid when the utility grid is not energized CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Diagram of grid-connected photovoltaic system. 5 Grid Grid - - connected PV system connected PV system • • A bi A bi - - directional interface is made between the PV system AC directional interface is made between the PV system AC output circuits and the electric utility network output circuits and the electric utility network  Either supply on-site electrical loads, or to back-feed the grid when the PV system output is greater than the on-site load demand  When the electrical loads are greater than the PV system output, the loads is received from the electric utility CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Stand Stand - - alone PV system alone PV system • • Operate independent of the electric utility grid Operate independent of the electric utility grid • • designed and sized to supply certain DC and/or AC electrical designed and sized to supply certain DC and/or AC electrical loads loads CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Direct-coupled PV system. Diagram of stand-alone PV system with battery storage powering DC and AC loads. 6 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. 2 Control single-phase PV inverter CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Single-phase inveter Three-phase inverter Inverter Inverter • • Convert battery or PV array DC power to AC power for use Convert battery or PV array DC power to AC power for use with conventional utility with conventional utility - - powered appliances powered appliances 7 Inverter control schemes Inverter control schemes • • Pulse Width Modulation Techniques Pulse Width Modulation Techniques  Sinusoidal PWM  Space Vector Modulation (SVPWM) • • Why Use PWM Techniques Why Use PWM Techniques  To control inverter output frequency (fundamental)  To control inverter output voltage (fundamental)  To minimize harmonic distortion CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Single-phase inverter output voltage Space Vector Modulation Space Vector Modulation • • Phase Phase - - neutral voltage neutral voltage CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. * 22 j tj s vVe Ve ω α == Reference vector 8 Space Vector Modulation Space Vector Modulation () 1 0 2 012 2 3sin(3) 2 3sin()0 3 ss DC ss DC s V TaT T V V TbT T V TTTT πα ααπ ⎧ == − ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ == ≤≤ ⎨ ⎪ ⎪ =−− ⎪ ⎪ ⎩ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. • • Dwell Times Caculation Dwell Times Caculation Total number of switchings: 4 Total number of switchings: 4 Switching sequence • • Switching sequence in six sector Switching sequence in six sector CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Space Vector Modulation Space Vector Modulation 9 Control single Control single - - phase inverter by phase inverter by Space Vector Modulation Space Vector Modulation 3 • • Single Single - - phase inverter ouput voltage has phase inverter ouput voltage has   larger amplitude than phase voltage larger amplitude than phase voltage   leading corresponding phase voltage by 30 degrees leading corresponding phase voltage by 30 degrees CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Simulation results in Matlab Simulation results in Matlab 1pwm a s f =50Hz, f =5kHz, m =0.646, T =0.2ms CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Single-phase inverter output voltage waveform Fourier analysis (50 Hz) 10 LC Filter LC Filter CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. Second-order LC Filter Magnitude Bode plot for second order LC Filter 2 11 1 1 1 1 o i L L V L V LC j jL jC Z Z ω ω ω ω == ⎛⎞ −+ ++ ⎜⎟ ⎝⎠ 0 1/(2 ) f LC π = Voltage ratio Cut-off frequency CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện-Điện Tử 2002 – 2007. 3 TMS320F2812 DSP [...]... CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Load voltage waveform fpwm=10kHz Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 17 Experimental Results CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Load voltage waveform fpwm=15kHz Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV 5 Conclusions and Future Works Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 18 Conclusions... VI) (SVRDIR=1) Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 12 Code Composer Studio v3.1 CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP Project files PFIEV Editor window Program code is C language and/or Assembly Message window Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 Program flowchart CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 13 System control of single-phase inverter CHƯƠNG... CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 Interface control system CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Input: frequency and amplitude of single-phase inverter singleoutput • Control: supply power to load or stop © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2004 14 CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV 4 Experimental Results Khoa Điện- Điện... Peripherals Up to 16 independent PWM channels 16-channel ADC 12-bit GPIO • Communications Up to 2 SCIs Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 11 TMS320F2812 DSP CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Event Manager Block Diagram (EVA, EVB) SVPWM Block Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 TMS320F2812 DSP CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Generation of SVPWM output with... TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Buffer circuit Optocoupler isolation MOSFET gate driver Single-phase inveter sources Rectifier System control Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 15 Experimental Results CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV TMS320F2812 DSP Control circuit Load voltage High-frequency transformer LC Filter System is running Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 Experimental...TMS320F2812 DSP CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Most Powerful Control 32-Bit DSP 3 2- Enhanced on-chip peripherals for flexible, control specific designs High-performance DSP controller allows most efficient control techniques Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 TMS320F2812 DSP CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • 32-bit DSP Core 32150 MIPS performance 32x32 bit... CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Parameters DC Voltage Load Voltage Ratio of transformer 24 V 110 V RMS 12.6 LC Filter L=0.59 mH C=3.3 uF Load (lamp + inductor) R = 1.25 kΩ kΩ L = 0.13 H Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 16 Experimental Results CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • Load voltage waveform fpwm= 5kHz Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 Experimental... LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • This thesis has studied photovoltaic cell technologies, PV systems structure • Completed control both the frequency and the first harmonic magnitude of single-phase inverter output singlevoltage • Load voltage has sinusoidal waveform behind LC filter Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 Future research works CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV • For grid-connected... closedgridclosedloop control with estimated and monitored fast and accurated enough grid voltage and frequency, and synchronized the current with the grid voltage Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 19 CHƯƠNG TRÌNH Đ ÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007 20 . TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007. 32 32 - - Bit DSP Bit DSP Enhanced on Enhanced on - - chip peripherals. SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007. Diagram of grid-connected photovoltaic system. 5 Grid Grid - - connected. TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV Khoa Điện- Điện Tử 2002 – 2007. 2 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ SƯ CHẤT LƯỢNG CAO VIỆT-PHÁP PFIEV CHƯƠNG
- Xem thêm -

Xem thêm: sử dụng năng lượng mặt trời trong phát điện phân tán và nối lưới (2007) - đhbk tp.hcm, sử dụng năng lượng mặt trời trong phát điện phân tán và nối lưới (2007) - đhbk tp.hcm,

Từ khóa liên quan