Tối ưu hóa công suất hệ thống pin mặt trời

LVTN Lời cảm ơn GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI  TS. Nguyễn Thanh Phương                                  ,     tô   LVTN Lời cảm ơn GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI     quang   và thay  theo     bào và .        (MPPT)     hóa      các      (MPP). Trong   MPPT    ,       và quan sát (P & O)       (INC) là            ; Tuy nhiên,           ,  xung quanh MPP trong ,  theo dõi           thay  nhanh chóng . Trong bài báo này,   ra         thông minh    P & O và  Inc. Các       Fuzzy Logic Controller (FLC). ,        . LVTN Abstract GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI ABSTRACT The output characteristics of photovoltaic arrays are nonlinear and change with  methods are used to maximize the PV array output power by tracking continuously the maximum power point (MPP). Among all MPPT methods existing in the literature, perturb and observe (P&O) and incremental conductance (InC) are the most commonly used for these simplicity and ease of implementation; however, they present drawbacks such as slow response speed, oscillation around the MPP in steady state, and even tracking in wrong way under rapidly changing atmospheric conditions. In this paper, it is shown that the negative effects associated to such a drawback can be greatly reduced if the intelligent method is used to improve P&O and Inc algorithm. The perturbation step is continuously approximated by using Fuzzy Logic Controller (FLC). By the simulation, the validity of the proposed control algorithm is proved. LVTN Mục lục GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI  Trang  i  ii  iii  iv ABSTRACT v  vi  vii  viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix  1  2 1.1.          2 1.1.1.          2  3 1.1.3.  5 1.1.4.            8 1.1.5 .  10  12  12  12  13  13 2.1.1        13 2.1.2            14 2.1.3         . 14 LVTN Mục lục GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI  18 2.2.1. B 19  20 2.2.3. Dàn xoay 20 2. 20 2.3.  21 2.4.             -DC 25 2.4.1. (Buck Converter) 26 2.4.2.  29 2.4.3.  31 34  34  34   36  37 3.2. 38  38  39  40   41  41  41  42  : 42  44  46 4.1.6.  : 46 4.1.7. 59 -Sugeno : 61 LVTN Mục lục GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI  64  64   65  67  67  71  72  72 5.1.             /Simulink 72 5.2.     75 5.2.1   &O 75 5.2 78 5.2.3. Ph           (parasitic capacitance) 80 5.2.4.          80  83 6.1.    83 6.2.         89  93  94 7.1.                 &O trong Matlab/ Simulink. 94 7.1.1.      94  95 7.2.                  Matlab/ Simulink. 97 7.2.1.      97  98 7.2.3.  100 LVTN Mục lục GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI  105  105  105  106  107 LVTN Danh sách các chữ viết tắt GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI DANH SÁCH   NLMT :       . MPP (Maximum power point):           . MPPT (Maximum power point tracking): .   IncCond (Incremental Conductance):     . FLC (fuzzy logic controller  MF: . NB (negative big): . NS (negative small) :   . ZE (zero): . PS (positive small):   . PB (positive big): . LVTN Danh sách các bảng GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI  Trang  5  2030 6 µ  (y) theo qu 54  56  90 LVTN Danh sách các hình GVHD: TS. Nguyễn Thanh Phương HVTH: Lê Ngọc Phương Bình VI DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang  3  2030 7  8  9  9  10   13  14  15  16  17  18  18  19  19  20   21   21  22  23  24  25  26 [...]... hốnh pin mă ̣t trơi va ̣ các ph ơng pháp dò tìm điểm làm việc cực đại của pin mặt trời 1.2 Đ nh h ng c a đ tƠi Với một s các u điểm kể trên của ph ơng phap FLC trong viê ̣c do tốm điể m làm việc cực đại của pin mặt trời Do đó chúng tôi thực hiện đề tàiμ “ Tối ưu hóa công suất hệ thống pin mặt trời 1.3 Nhi m v lu n văn - Xây dựng mô hình pin mặt trời, phân tích các đặc tuyến I-V, P-V của pin mặt trời. .. i với pin mặt trời ĺ t ởng, điện trở dòng rò Rsh = ̀, Rs = 0 Khi đó mạch điện t ơng đ ơng của pin mặt trời đ ợc cho bởi hình 2.4: Hình 2.4: Mô hình pin mặt trời lý t ởng[28] Khi đó, biểu thức (2.1) có thể đ ợc mô tả nh sauμ (2.4) Và dòng bưo hòa ng ợc tiêu chuẩn có thể đ ợc biểu diễn nh sauμ (2.5) Thông th ờng, công suất của pin mặt trời khoảng 2 W và điện áp khoảng 0.5 V Vì v y, các pin mặt trời đ... LVTN sinh ra l ợng công suất và điện áp đủ lớn Mạch điện t ơng đ ơng của mô đun pin mặt trời g m có Np nhánh song song và Ns pin n i tiếp đ ợc mô tả nh hình 2.5: Hình 2.5: Mô đun pin mặt trời [28] Mạch điện hình 2.5 đ ợc miêu tả bởi biểu thức sauμ (2.6) Pin mặt trời chuyển một phần bức xạ mặt trời trực tiếp thành năng l ợng điện, nh ng một phần đó chuyển thành nhiệt cộng với pin mặt trời có màu dễ hấp... ng Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại giá thành pin mặt trời còn khá cao Công suất phát ra bởi pin mặt trời lại phụ thuộc trực tiếp vào c ơng đô ̣ bức xạ , nhiệt độ và điều kiện thời tiết Đặc tính P_V và V_I của pin mặt trời lại không tuyến tính I, P P=PR Công suất ISC Dòng điện IR Điểm công suất P=0 cưc đại (MPP) V 0 VR VOC H̀nh 1.6: Đ ờng đặc tuyến I,P_V của pin quang điện [1] Trên đ ờng đặc tuyến đó... khác, các tế bào quang điện trong hệ th ng pin mặt trời hội tụ đòi h i phải có hiệu suất cao GVHD: TS Nguyễn Thanh Phương 20 HVTH: Lê Ngọc Phương Bình Chương 2 Cơ sở lý thuyết LVTN Hiệu suất càng cao thì hiệu quả sử dụng của các v t liệu khác càng lớn Vì thế, với cùng một mức công suất, giá thành của các hệ th ng pin mặt trời t p trung r̉ hơn so với các công nghệ điện mặt trời truyền th ng khác Các tế... Phân tích sự phụ thuộc các đặc tính của pin mặt trời d ới các điều kiện môi tr ờng - Phân tích tính cần thiết của điểm làm việc cực đại của pin mặt trời - Nghiên cứu các ph ơng pháp trắc h ớng tự động của pin mặt trời - Nghiên cứu các giải thu t dò tìm điểm làm việc cực đại của pin mặt trời - Dùng phần mềm Matlab/Simulink nghiên cứu xây dựng mô hình pin mặt trời, xây dựng giải thu t dò tìm điểm làm... đại (MPP- Maximum power point) mà ở đó công suất phát ra của pin mặt trời là lớn nhất Nh ng điểm này không phải là hằng s , ch́ng luôn thay đ i theo nhiệt độ và bức xạ Vì v y, dò tìm điểm làm việc cực đại của pin mặt trời (MPPT - Maximum power point tracking) phải đ ợc sử dụng để đ a pin mặt trời luôn làm việc tại điểm này, nhằm nâng cao hiệu suất của pin mặt trời Có nhiều ph ơng pháp điều khiển khác... nhiệt độ v n hành của pin (K) - Aμ hệ s ĺ t ởng phụ thuộc vào công nghệ chế tạo pin, ví dụ công nghệ Simono A=1.2, Si-Poly A = 1.3… Dòng quang điện Iph phụ thuộc trực tiếp vào bức xạ mặt trời và nhiệt độ của pin (2.2) Trong đóμ - Iscμ dòng ngắn mạch tại nhiệt độ tiêu chuẩn 25oC (A) và bức xạ 1kW/m2 - KIμ hệ s dòng điện phụ thuộc vào nhiệt độ (A/oC) - Tcμ Nhiệt độ v n hành của pin mặt trời (K) - TRef μ... chiếu tới bề mặt của thấu kính 2.2.3 Dàn xoay Do hệ th ng pin mặt trời hội tụ chỉ có khả năng hấp thụ các tia sáng trực tiếp, nên đòi h i phải có bộ ph n h ớng nắng ( solar tracker) đi k̀m để tăng hiệu suất hấp thụ ánh sáng mặt trời Có 2 dạng dàn xoay chính là dàn xoay 1 trục và dàn xoay 2 trục Với hệ th ng quang học hội tụ theo điểm th ờng đòi h i dàn xoay 2 trục để tấm pin luôn h ớng theo mặt trời và... sử dụng thấu kính phẳng, hội tụ ánh sáng vào tấm pin mặt trời nh có hiệu suất cao GVHD: TS Nguyễn Thanh Phương 18 HVTH: Lê Ngọc Phương Bình Chương 2 Cơ sở lý thuyết LVTN Hình 2.8 : Nguyên lý làm việc pin CPV Đặc điểm của hệ pin mặt trời t p trung này là nó chỉ hấp thụ đ ợc các tia sáng trực tiếp, do đó, các hệ này th ờng đòi h i dàn xoay theo h ớng mặt trời ( solar tracker) để t n dụng t i đa ngu n sáng . và .        (MPPT)     hóa      các      (MPP).