MÔ PHỎNG hệ THỐNG điện mặt TRỜI một PHA kết lưới sử DỤNG bộ NGHỊCH lưu HERIC

1.4.5 Bộ nghịch lưu HERIC……………………………………………….11 1.4.6 Bộ nghịch lưu NPC bán kỳ………………………………………… 12 1.4.7 Bộ nghịch lưu A NPC …………………………………………… 13 1.4.8 Hai Bộ nghịch lưu mắc song song …………………………… 14 1.5 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời pha kết lưới sử dụng nghịch lưu HERIC…………………………………………………………… 14 1.5.1 Hệ thống điện mặt trời (PV)……………………………….…… ……15 1.5.2 Bộ biến đổi DC/DC……………………………………… …………19 1.5.3 Bộ biến đổi DC/AC………………………………………………… 23 1.5.4 Bộ lọc …………………………………………………………… ….23 1.5.6 Lưới điện …………………………………….…………………….23 1.6 Mục đích đề tài………………………………………………………….….23 1.7Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài………………………………………… 24 1.7.1 Nhiệm vụ đề tài………………… ……………………………………24 1.7.2 Giới hạn đề tài…………………………………………………… 24 1.8 Phương pháp nghiên cứu……………………………………………………… 24 Chương 2: NGHIểN C U V B NGH CH L U PHA HERIC………………… ………25 2.1 Cấu hình…………………………………………………………………………….……25 2.2 Giải thuật điều khiển…………………………………………………………… 26 2.2.1 Giới thiệu phương pháp dùng mạch kích trễ (Hystersis current control)………………………………………… 26 Chương 3: ĐI U KHI N H TH NG ĐI N M T TR I…………………………………29 3.1 Giải thuật MPPT…………………………………………………………………… 29 3.1.1Giải thuật P&O (Perturb and Observe)…………………………………………29 3.2 Đồng hóa với lưới…………… ………………………………………………30 3.2.1 Khối vòng khóa pha (PLL)………………………………………………… 31 3.2.2 Khối điều chỉnh PI (PI regulator)…………………………………………32 3.3 Điều khiển P,Q………………………………………………………………………33 Chương 4:MÔ HỊNH MÔ PH NG H TH NG………………………………………… 34 Mô hình hệ thống Matlab/Simulink……… ….…………………… …… ….…34 4.1 Mô hình hệ thống PV Matlab/Simulink……………………………… 35 4.2 Mô hình điều khiển mạch Boost Matlab/Simulink………… …………37 v 4.3 Mô hình điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới Matlab/Simulink………………………………………………………………38 Chương 5:K T LU N VÀ H NG PHÁT TRI N C A Đ TÀI……………………….43 5.1 Kết luận………………………………………………………………………………… 43 5.2 Hướng phát triển đề tài………………………………………………………………43 TÀI LI U THAM KH O……………………………………………………………………44 v TỪ VIẾT TẮC,CHỮ TIẾNG ANH  PV: Photovoltaic : Pin mặt trời  Other renewable: Năng lượng tái tạo khác  Solar thermal (Heat): Năng lượng mặt trời dạng nhiệt  Solar Electricity (PV and solar Thermal): Điện mặt trời (Pin lượng nhiêt)  Wind: Năng lượng gió  Biomass (modern): Năng lượng sinh khối đại  Biomass: Năng lượng sinh khối  Hydro electricity: Thủy điện  Nuclear: Hạt nhân  Gas: Khí đốt  Coal:Than đá  Oi: dầu mỏ  IGBT: Transistor công suất  MOSFEET: Transistor trường  MPP: Maximum power point: Điểm làm việc công suất cực đại  MPPT: Maximum power point tracking :Điều khiển vị trí thu công suất cực đại  Thyristor: Linh kiện bán dẫn  PV Array: Nhiều pin mặt trời ghép lại  DC/DC: Bộ biến đối nguồn chiều sang nguồn chiều  DC/AC Bộ biến đổi nguồn chiều sang xoay chiều  Filter: Bộ lọc  VPV: Điện áp pin mặt trời  VAB: Điện áp A,B  Vg: Điện áp lưới  D: Điốt vi  S: Khóa công suất  CPV: Tụ điện lọc nguồn pin mặt trời  HERIC:Highly Efficient and Reliable Inverter Concept: Bộ nghịch lưu hiệu suất tính ổn định cao  Current: Dòng điện  Voltage: Điện áp  Power: Công suất  Impp: Dòng điện điểm có công suất lớn  Vmpp: Điện áp điểm có công suất lớn  Pmpp: Công suất điểm có công suất lớn  Cell: Tế bào quang điện  Module: Tấm pin mặt trời  Array: Nhiều pin mặt trời  Hysteresis current control: Điều khiển dòng điện trễ  Reference current: Dòng điện yêu cầu  Actual current: Dòng điện thực tế  P&O: Perturb and observe :Quan sát biến đổi để đạt điểm cực đại  PI:Proportional Intergral: Đạo hàm tích phân vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Dự đoán nguồn lượng sử dụng kỷ 21 (Trích nguồn: Renewable 2010 global status report )…………… …………………1 Hình 1.2: Cấu trúc dạng mô đun……………………………………………….………2 Hình 1.3: Cấu trúc dạng chuỗi…………………………………………………………3 Hình 1.4: Cấu trúc dạng nhiều chuỗi………………………………………………….4 Hình 1.5: Cấu trúc dạng trung tâm……………………………….………………… Hình 1.6: Mô hình kết nối lưới sử dụng biến đổi DC/AC máy biến áp cách ly Hình 1.7: Mô hình kết nối lưới sử dụng biến đổi DC/DC ,DC/AC…….………… Hình 1.8: Mô hình kết nối lưới sử dụng biến đổi DC/AC………………… …… Hình 1.9: Cấu hình nghịch lưu cầu Bibolar…………… ………………………….8 Hình 1.10: Cấu hình nghịch lưu cầu Unibolar…………………………………… Hình 1.11: Cấu hình nghịch lưu H5…………………… …………………………9 Hình 1.12: Cấu hình nghịch lưu H6………………………………………………10 Hình 1.13: Cấu hình nghịch lưu HERIC………………………….…………….…11 Hình 1.14: Cấu hình nghịch lưu NPC bán kỳ…………………………………… 12 Hình 1.15: Cấu hình nghịch lưu A NPC ………………………………………….13 Hình 1.16: Cấu hình hai nghịch lưu mắc song song……………………………… 14 Hình 1.17: Cấu trúc hệ thống điện mặt trời pha kết nối vào lưới điện……… 15 Hình 1.18: Mạch điện tương đương tế bào quang điện………………………….15 Hình 1.19: Đặc tính I-V, P-V pin mặt trời………………………………….……17 Hình 1.20: Mô hình hệ thống pin mặt trời……………………………………………17 Hình 1.21: Mô hình hệ thống pin mặt trời ghép nối tiếp…………………….………18 Hình 1.22: Mô hình hệ thống pin mặt trời ghép song song………………………… 18 Hình 1.23: Mô hình hệ thống pin mặt trời ghép hỗn hợp……………………………19 Hình 1.24: Sơ đồ nguyên lý mạch boost…………………………………………… 20 Hình 1.25: Mạch điện đóng khóa S………………………………………………20 Hình 1.26: Dạng sóng điện áp dòng điện cuộn dây L khóa S đóng…… 21 Hình 1.27: Mạch điện mở khóa S……………………………………………… 22 vii Hình 1.28: Dạng sóng điện áp dòng điện cuộn dây L khóa S mở……….22 Hình 2.1: Cấu hình nghịch lưu HERIC………………………………………… 25 Hình 2.2Sơ đồ nguyên lý mạch kích trễ…………………………………………… 26 Hình 2.3Giản đồ xung mạch kích trễ…………………………….……………… 27 Hình 3.1: Lưu đồ giải thuật P&O………………………………………………….30 Hình 3.2: Cấu trúc khối PLL…… ……………………………………31 Hình 3.3: Sơ đồ khối PLL……………… ………………………………31 Hình 3.4: Sơ đồ khối PLL Matlap-Simulink………………………………31 Hình 3.5: Sơ đồ khối PI Matlap-Simulink…………………………………32 Hình 3.6: Sơ đồ tương đương nguồn điện sau nghịch lưu kết nối lưới………… 33 Hình 4.1: Mô hình hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới sử dụng nghịch lưu HERIC matlab simulink………………………………………………… 34 Hình 4.2 : Mô hình nguồn điện mặt trời matlab simulink………… …………35 Hình 4.3: Đặc tính I-V P-V với G =1 KW/m2, T = 250C; 500C; 750C………… 36 Hình 4.4: Đặc tính I-V P-V với T=25 0C, G = 0.6 KW/m2 ; 0.8 KW/m2 ; KW/m2……………………………………………………………………………….37 Hình 4.5 : Mô hình điều khiển mạch boost matlab simulink………………….37 Hình 4.6 : Mô hình điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới matlab simulink………………………………………………………………………………38 Hình 4.7:Giá trị công suất đặt 1610 ,G =1 KW/m2, T = 250C; ……………………38 Hình 4.8: Giá trị công suất bơm lên lưới 1562 W,G =1 KW/m2, T = 250C; … 39 Hình 4.9: Giá trị dòng điện 7.1A, G =1 KW/m2, T = 250C;…………………………39 Hình 4.10: Giá trị điện áp 220V,G =1 KW/m2, T = 250C;………………………… 40 Hình 4.11 Đồ thị phân tích sóng hài dòng điện G =1 KW/m2, T = 250C;……………40 Hình 4.12: Giá trị công suất đặt 1360W ,G =0.8 KW/m2, T = 250C; ……………41 Hình 4.13: Giá trị công suất đặt 1320W ,G =0.8 KW/m2, T = 250C;………………41 Hình 4.14: Giá trị dòng điện 6A, G =0.8 KW/m2, T = 250C;……………………… 42 Hình 4.15: Giá trị điện áp 220V , G =0.8 KW/m2, T = 250C;……………………….42 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng trạng thái khóa công suất nghịch lưu HERIC………25 Bảng 4.1: Thông số pin SPM 080P……………………………………… 35 Bảng 4.3: Thông số hệ thống……………………………………………………36 viii GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Ch ơng TÌM HI U C U TRÚC H TH NG CHUY N Đ I ĐI N M T TR I PHA 1.1 T ng quan chung v lĩnh vực nghiên c u: 1.1.1 Năng l ng m t tr i ngu n l ng c a t ơng lai Với nhu cầu tiêu thụ điện giới ngày tăng cao, bên cạnh nguồn lượng điện truyền thống thủy điện,nhiệt điện, điện hạt nhân người đư tìm sử dụng nguồn lượng điện : địa nhiệt, gió, sinh khối, thủy triều, pin nhiên liệu, lượng mặt trời (PV photo voltalic)… Hình 1.1: Dự đoán nguồn lượng sử dụng kỷ 21 (Trích nguồn: Renewable 2010 global status report ) Năng lượng mặt trời PV sử dụng ánh sáng mặt trời chuyển đổi thành điện nguồn lượng tương lai nguồn lượng vô tận ánh sáng mặt trời có sẳn tự nhiên nguồn lượng hóa thạch khác bị cạn kiệt.Việc sử dụng nguồn lượng có ưu điểm HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng giảm chi phí bảo trì bảo dưỡng hàng năm hệ thống,không gây tiếng ồn thân thiện với môi trường Trên giới nh ng năm gần nguồn lượng PV phát triển sử dụng rộng rưi sách trợ giá phủ nước đời nghịch lưu hiệu suất cao giúp kết nối hệ thống điện mặt trời lưới điện quốc gia cách dễ dàng nhanh chóng 1.2 C u trúck t n i t m pin m t tr i Các pin lượng mặt trời kết nối với theo dạng sau: 1.2.1 D ng mô đun: Công suất nhỏ 50-400 walt Kết nối với lưới pha u điểm: Không có tổn thất môđun.Hiệu suất cao.Đơn giản hóa việc thay đổi cấu trúc hệ thống mô đun tháo rời kết nối nhanh chóng dễ dàng.Sản suất hàng loạt.Nhược điểm:Chi phí lắp đặt cao Hiệu suất tổng mô đun thấp Hình 1.2: Cấu trúc dạng mô đun 1.2.2 D ng chu i: Công suất 0.4 đến Kw Kết nối với lưới pha Linh kiện công suất cho nghịch lưu IGBT hay MOSFET.Có ưu điểm: Không tổn thất điốt chuỗiMPPT riêng cho chuỗi.Năng suất tốt MPPT riêng.Chất lượng điện tốt hơn.Giá thấp sản xuất hàng loạt HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 1.3: Cấu trúc dạng chuỗi 1.2.3 D ng nhi u chu i: Công suất 1.5 đến Kw Kết nối với lưới ba pha.Có ưu điểm hai dạng mô đun dạng chuỗi HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.4: Đặc tính I-V P-V với T=250C,G = 0.6 KW/m2 ; 0.8 KW/m2; KW/m2 4.2 Mô hình u n m ch Boost Matlab/Simulink Hình 4.5 : Mô hình điều khiển mạch boost matlab simulink HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 37 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 4.3 Mô hình u n b ngh ch l u HERIC k t n i l i Matlab/Simulink Hình 4.6 : Mô hình điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới matlab simulink Hình 4.7: Giá trị công suất đặt 1610 ,G =1 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 38 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.8: Giá trị công suất bơm lên lưới1562 W,G =1 KW/m2, T = 250C; Công suất phản kháng xỉ 0, dòng điện trạng thái ổn định Hệ số công suất gần Hình 4.9: Giá trị dòng điện 7.1A, G =1 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 39 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.10: Giá trị điện áp220V,G =1 KW/m2, T = 250C; Hình 4.11 Đồ thị phân tích sóng hài dòng điện G =1 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 40 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.12: Giá trị công suất đặt 1360W ,G =0.8 KW/m2, T = 250C; Hình 4.13: Giá trị công suất đặt 1320W ,G =0.8 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 41 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.14: Giá trị dòng điện 6A, G =0.8 KW/m2, T = 250C; Hình 4.15: Giá trị điện áp 220V , G =0.8 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 42 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng K T LU N VÀ H Ch ơng NG PHÁT TRI N C A Đ TÀI 5.1 K t lu n Bộ nghịch lưu HERIC hòa lưới thiết bị quan trọng việc sử dụng hiệu lượng mặt trời Việc nghiên cứu giải thuật điều khiển nghịch lưu làm việc với hiệu suất cao dòng điện bơm vào lưới không đổi thông số trạng thái lưới điện áp DC hệ thống pin mặt trời thay đổi cần thiết Luận văn đư giải việc hòa đồng nguồn lượng mặt trời nhỏ lẻ vào lưới điện phân phối Nhiều nguồn lượng tập trung thành nguốn lượng lớn bơm vào lưới góp phần ổn định hệ thống điện Trong nước giới có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng nghịch lưu hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới.Luận văn xây dựng mô hình mô hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới sử dụng nghịch lưu HERIC hiệu suất tính ổn định cao,làm tài liệu tham khảo sinh viên nghành lượng tái tạo 5.2 H ng phát tri n -Xây dựng giải Thuật MPPT có đáp ứng tốt -Xem xét đến trường hợp có cố lưới -Tính toán tổn hao linh kiện -Tính toán thiết kế, thi công phần cứng HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 43 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng TÀI LI U THAM KH O TI NG VI T Ths.Phạm H u Thái, Hệ thống PV kết nối lưới điện pha không sử dụng máy biến áp, Luận văn thạc sỹ tháng 8-2013 Ths.Phạm Quốc Khanh, Thiết kế chuyển đổi lượng mặt trời hòa đồng vào lưới điện quốc gia, Luận văn thạc sỹ tháng 5-2013 PGS TS PhanQuốcDũng, Điện tử công suất hệ thống điện gió mặt trời ,Bài giảng cao học kỹ thuật điệnĐạiHọcBách Khoa TP HồChí Minh 10-6-2014 PGS TS NguyễnVănNhờ, Điệntửcôngsuất 1, NhàxuấtbảnĐạihọcQuốcgia TP HồChí Minh-2012 TI NG ANH Remus Teodorescu, Marco Liserreand, Pedro Rodgíguez,Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power System J Selvaraj, Digital PI current control for grid connected PV inverter, IEEE 2008 M.C Poliseno, R.A Mastromauro, M.Liserre, A.Dell’ Aquila ,High efficiency transformerless PV power converters, Department of Electrical and Electronic Engineering, Politecnico of Bari, Via E.Orabona 4,70125-Bari(Italy) Kerekes Tamas, Analysis and Modelling of Transformerless Photovoltaic Inverter Systerm,2009 PhD,Aalborg University Kleber C A De Souza, Walbermark M dos Santos and Denizar C Martins Federal Active and Reactive Power Control for a SinglePhase Grid-Connected PV System with Optimization of the Ferrite Core Volume ,University of Santa Catarina, Electric Engineering Department,Florianópolis,Brazil L Hassaine, E Olias, J Quintero, M Haddadi “Digital power factor control and reactive power regulation for grid-connected photovoltaic inverter” power HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 44 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng electronics systems group, universidad carlos III de madrid, avda, de la universidad 30, 28911 leganés, Madrid, Spain Soeren Baekhoej Kjaer ,John K.Pedersen, Ferede blaabjerg , A review of Single Grid –Connected Inverter for Photovoltaic Modules,IEEC Transactions on industry applications ,vol 41 no september/October 2005 M.C Poliseno , R A Mastromauro, M Liserre, A.Dell’Aquila;High Efficiency Transformerless PV Power Converters,IEEE 2012 Remus Teodorescu, Marco Liserreand, Pedro Rodgíguez:Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power System 10 Soeren Baekhoej Kjaer ,John K.Pedersen, Ferede blaabjerg : A review of Single Grid –Connected Inverter for Photovoltaic Modules,IEEC Transactions on industry applications ,vol 41 no september/October 2005 11 H.Schimid,C.Siedle,J.Ketterer: DC/AC converter to convert direct electric voltage into alternating voltage or into alternating current,United States Patent 7046534, issued 16 may 2006 12 S.V Araujo, P Zacharias, R Mallwitz: Highly Efficient Single-Phase Transformerless Inverters for Girid-Connnected Photovoltaic Systems,Transactions on Industrial Electronics 57(9), September 2010 13 M Frisch, E Temesi: Inverter Topologies usable with Reactive Power, United States Patent Application Publication US 2011/0013438 A1, issued 20 january 2011 14 R Gonzalez, E Gubia:Transformerless Single-Phase Multilevel-Based Photovoltaic Inver ter, IEEE Transactions on Industrial Electronic,55 (7), July 2008 15 H Haeberlin: Evolution of inverters for grid connected PV systems from 1989 to 2000,Proc of 17th European Photovoltaic Solar Conference,2001 HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 45 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 16 Jarak Salmi, Mounir Bouzguenda, Adel Gastli, Ahmed Masmoudi: A Novel Transformerless Inverter Topology Without Zero-Crossing Distortion ,Internation journal of renewable energy research, Vol.2, No.1, 2012 17 Atando Kamoru Raji : Performance Evaluation and Improvement of Grid Connected Technology , Cape Peninsula University of May ,2012 18 Tamás Kerekes, Remus Teodorescu, Pedro Rodriguez, Gerardo Vazquez, A New Hight- Efficiency Single-Phase Transformerless PV Inverter Topology,IEEE Transactions on industrial electronics,Vol.58, No.1,January 2011 19 Graovac Dusan , Marco Purschel, IGBT Power Losses Calculation Using the Datasheet Parameters,Vol.Application note v1.1,2009 20 Gonzalez, R.Lopez , J.Sanchis, P.Marroyo, Trans formerless Inverter for Single Phase Photovoltaic Systems ,Power Electronic,IEEE Transactions on, Vol.22, No.2, PP.693-697, March 2007 21 Zheng Zhao, High Efficiency Single-Stage Grid-Tied PV Inverter for Renewable Energy System,April 20,2012 22 Azuan Bin Alias , Modeling and Simulation of Single Phase Inverter With PWM Using Matlab/Simulink, University MalaysiaPahang,November,2007 23 Tarak Salmi, Mounir Bouzguenda, Adel Gastli,Ahmed masmoudi,Transformerless Microinverter for Photovoltaic Systems, Internationnal Journal of Energy Environment ,pp 639-650, Vol.3,Issue 4,2012 24 Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), Renewable 2010 Global Status Report , Deutsche Gesellschafifur TechnischeZusammenarbeit (GTZ) GmbH, pp19.2010 25 Lin Ma, Fen Tang, Fei Zhou, Xinmin Jin and Yibin Tong, Leakage Current Analysis of a Single Phase Transformerless PV Inverter Connected to the Gird,IEEE International Conference on Sustainable Energy Technologies,pp.285289,2008 HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 46 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 26 T.Kerekes, R.Teodorecu, M.Liserre ,Common Mode voltage in Case of Transformerless PV Inverter Connected to the Gird,IEEE International Symposium on Industrial Electronic,pp.2390-2395,2008 HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 47 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng PH L C PH L C: Đo n code ch ơng trình 1.Ch ơng trình mô hình t m pin m t tr i function Ipv = PV(G,t,Vpv) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %Photovoltaic Model based on Solartech SPM080P % SPM080P Features % Voc = 20 V % Isc = A % Pmax = 80w % Current Temperature Coefficient 0.06%/K (+-0.01%) % 25oC, 1000W/m2 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Panel Parameters Ns_cell = 36; % No of cells series in panel Np_cell = 1; % No of cells paralel in panel q = 1.6e-19; k = 1.38e-23; % Diode quality constant A = 1.5; Rs = 5e-3; K0 = 0.065/100; % current temperature coefficient Vg = 1.12; T = t + 273; T_norm = 298; Voc_module = 20; Isc_module = 5; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Cell Parameters K0_cell = K0/Np_cell; Voc_cell = Voc_module/Ns_cell; Isc_cell = Isc_module/Np_cell; IL_norm = Isc_cell; Vpv_cell = Vpv/Ns_cell; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Other Parameter Calculation I0_norm = Isc_cell/(exp(q/(A*k*T_norm)*Voc_cell) - 1); I0 = I0_norm*(T/T_norm)^(3/A)*exp(-Vg*q/A/k*(1/T - 1/T_norm)); HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 48 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng IL = G*IL_norm; IL = IL*(1 + K0_cell*(T - T_norm)); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Newton-Ralphson method I = [0 0 0 0]; I(1) = IL/5; for i=1:5 f = I(i) + I0*(exp(q/A/k/T*(Vpv_cell + Rs*I(i))) - 1); J = + I0*q/A/k/T*Rs*exp(q/A/k/T*(Vpv_cell + Rs*I(i))); epsilon = (IL - f)/J; I(i+1) = I(i) + epsilon; end; Ipv = I(6)*Np_cell; Chương trình MMPT function Vref = MPPT(I,V) persistent Vold Pold Vrefold if isempty(Vold) Vold = 0; Pold= 0; Vrefold= 100; end P= V*I; dV= V - Vold; dP= P - Pold; if dP ~= if dP > if dV > Vref = Vrefold + 0.1; else Vref = Vrefold - 0.1; end else if dV > Vref = Vrefold - 0.1; else Vref = Vrefold + 0.1; end end else Vref=Vrefold; end Vrefold=Vref; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 49 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Vold=V; Pold=P; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 50 S K L 0 [...]... pin mặt trời ra nên điện áp không ổn định -Không cách ly gi a lưới điện và pin mặt trời -Yêu cầu điện áp đầu ra của pin mặt trời phải lớn hơn điện áp lưới 1.4 Các b ngh ch l u th k tn il ng sử d ng trong h th ng đi n m t tr i m t pha i Trên thế giới và trong nước có nhiều công trình nghiên cứu về các bộ nghịch lưu sử dụng trong hệ thống điện mặt trời một pha kết nối lưới đư được công bố như: Hệ thống. .. giải thuật điều khiển bộ nghịch lưu một pha HERIC - Xây dựng giải thuật MPPT - Đồng bộ hóa với lưới - Điều khiển P,Q - Mô hình hóa m phỏng hệ thống chuyển đổi điện mặt trời 1 pha kết lướisử dụng bộ nghịch lưu HERIC 1.7.2 Gi i h n c a đ tài - Đề tài không xét trường hợp hệ thống khi sảy ra sự cố - Không tính tổn hao trên các linh kiện bán dẫn 1.8 Ph ơng pháp nghiên c u Mô hình hóa mô phỏng bằng Matlab simulink... lượng lưu tr trong cuộn dây bằng 0 khi kết thúc chu kỳ (∆�� )openned + (∆�� )closed= 0(1-16) V d DT L + V d –V 0 (1−DT ) = L 0(1-17) Điện áp ngỏ ra: V0 = Vd 1−D (1-18) 1.5.3B bi n đ i DC/AC : Có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện một chiều sang nguồn điện xoay chiều để hòa vào lưới điện. Các bộ nghịch lưu một pha sử dụng trong hệ thống điện mặt trời là Bộ nghịch lưu cầu H, Bộ nghịch lưu NPC, Bộ nghịch lưu. .. công nghệ kết nối này rất phát triển ở các quốc gia châu Âu (chủ yếu ở Tây Ban Nha,Đức ),Trung Quốc,Mỹ và Nhật Bản Hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối lưới sử dụng bộ nghịch lưu HERIC trên thế giới đư sử dụng và thương mại hóa,ở Việt Nam là điều mới mẻ HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 14 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 1.17: Cấu trúc của hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối vào lưới điện Cấu... giản.Thông số bộ lọc L dựa theo thông số của các bài báo 1.5.5L i đi n : Lưới điện một pha điện áp 220V tần số 50 Hz 1.6 M c đích c a đ tài Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống chuyển đổi điện mặt trời 1 pha kết lưới sử dụng bộ nghịch lưu HERIC, ổn định và hiệu suất cao nhằm làm tài liệu tham khảo, là cơ sở để tính toán thiết kế phần cứng HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 23 GVHD: PGS TS Phan Quốc... trúc của hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối lưới bao gồm các thành phần sau; hệ thống điện mặt trời (PV) ,bộ chuyển đổi DC/DC ,bộ chuyển đổi DC/AC ,bộ lọc và lưới điện xoay chiều 1.5.1 H th ng đi n m t tr i (PV) -Mô hình c a t bào quang đi n Hình 1.18: Mạch điện tương đương của tế bào quang điện I=Iph-Id-Ip (1-1) Trong đó: I: dòng điện phát ra tức thời của tế bào quang điện Iph : dòng quang điện tức... của tấm pin giảm Hệ thống Pin mặt trời gồm nhiều tấm pin ghép nối tiếp và song song lại với nhau Hình 1.20: Mô hình hệ thống pin mặt trời Cần điện áp lớn ghép nối tiếp các tấm pin HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 17 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 1.21: Mô hình hệ thống pin mặt trời ghép nối tiếp Cần dòng điện lớn ghép song song các tấm pin Hình 1.22: Mô hình hệ thống pin mặt trời ghép song... thống điện mặt trời một pha kết nối lưới u đi m: -Hiệu suất cao -Dòng rò thấp Nh c đi m: -Yêu cầu bộ lọc cao HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 13 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 1.4.8 Hai B ngh ch l u mắc song song (Two Voltage Source Inverter) Hình 1.16: Cấu hình hai bộ nghịch lưu mắc song song Ths.PH M QU C KHANH[2]đư nghiên cứu về hai bộ nghịch lưu mắc song song ứng dụng trong hệ thống điện mặt. .. nghịch lưu H5 ,Bộ nghịch lưu HERIC B ngh ch l u HERIC: HERIC viết tắc của “ Highly Efficient and Reliable Inverter Concept” nghĩa là bộ nghịch lưu có hiệu suất và tính ổn định cao Bộ nghịch lưu này do tiến sĩ Heribert Schmidtngười đức phát minh năm 2002 dựa trên cải tiến bộ nghịch lưu cầu H 1.5.4B l c : Dùng để lọc sóng hài, thường có bộ lọc L, bộ lọc LC ,bộ lọc LCL Trong đề tài này tác giả sử dụng bộ lọc L... thống điện mặt trời một pha kết nối lưới u đi m: so với 1 bộ nghịch lưu -Tổn thất trên linh kiện bán dẫn giảm 1/2 -Sóng hài giảm 2 lần -Công suất bơm vào lưới tăng gấp đôi Nh c đi m: -Giải thuật điểu khiển đồng bộ phức tạp 1.5 C u trúc h th ng đi n m t tr i m t pha k t l i sử d ng b ngh ch l u HERIC Ngày nay trên thế có xu hướng đang sử dụng nguồn điện năng từ các tấm PV kết nối vào hệ thống điện quốc gia