Nâng cao hiệu quả chương trình quản lý nhu cầu năng lượng bằng biện pháp điều khiển các nguồn phân tán

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Minh Cường NÂNG CAO HIỆU QUẢ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG BẰNG BIỆN PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁC NGUỒN PHÂN TÁN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ & VIỄN THÔNG Hà Nội – Năm 2020 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Minh Cường NÂNG CAO HIỆU QUẢ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG BẰNG BIỆN PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁC NGUỒN PHÂN TÁN Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 9.52.02.16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ & VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Thái Quang Vinh Hà Nội – Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu luận án là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và được trích dẫn đầy đủ theo quy định Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2020 Tác giả luận án Nguyễn Minh Cường ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến sự hướng dẫn tận tình, cũng như sự động viên khích lệ và sự đồng cảm của thầy hướng dẫn: PGS.TS Thái Quang Vinh suốt quá trình thực hiện luận án từ hình thành ý tưởng cho đề tài, xây dựng kế hoạch thực hiện và thiết kế cấu trúc theo trình tự từng bước hình thành luận án Tôi xin được cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi có môi trường nghiên cứu cởi mở và nghiêm túc cùng cơ sở vật chất cần thiết để thực hiện luận án, quan trọng hơn có những đóng góp trao đổi thiết thực và sâu sắc về nội dung chuyên môn quá trình thực hiện luận án Tôi xin được cảm ơn đến các thầy cô giáo Viện Công nghệ Thông tin, với những hướng dẫn chuyên môn hết sức cần thiết và rất giá trị Tôi xin được cảm ơn đến những người bạn, các nghiên cứu sinh của Viện Công nghệ Thông tin động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều quá trình thực hiện luận án Cuối cùng, tôi dành tình cảm và lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình, đặc biệt là vợ tôi, những người động viên, chia sẻ và giúp đỡ tôi những lúc khó khăn suốt những ngày tháng thực hiện luận án iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT vii KÝ HIỆU viii DANH MỤC CÁC BẢNG xiii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xiv MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Trọng tâm nghiên cứu của luận án Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Cấu trúc luận án Chương TỔNG QUAN VỀ NGUỒN PHÂN TÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG …………………………….……….5 1.1 Khái quát về nguồn pin mặt trời và điện gió 1.1.1 Khái quát nguồn pin mặt trời 1.1.2 Khái quát nguồn điện gió 1.2 Vấn đề DSM trên thế giới và tại Việt Nam 1.2.1 Vấn đề DSM giới 1.2.2 Vấn đề DSM Việt Nam 1.3 Cấu trúc của hệ thống khai thác hệ nguồn vận hành theo chương trình DSM 10 1.4 Những vấn đề cịn tờn tại và đề x́t hướng giải qút 12 1.4.1 Một số vấn đề tồn 12 iv 1.4.2 Đề xuất hướng giải 16 1.5 Kết luận chương 17 Chương MƠ TẢ TỐN HỌC HỆ NGUỒN VÀ BÀI TOÁN DSM 18 2.1 Nguồn pin mặt trời 18 2.1.1 Phương trình mơ tả đặc tính nguồn pin mặt trời 18 2.1.2 Các tham số mơ tả tốn học nguồn pin mặt trời 19 2.2 Nguồn điện gió 20 2.2.1 Phương trình mơ tả tốn học turbine gió 20 2.2.2 Các tham số mơ tả tốn học nguồn điện gió 21 2.3 Xây dựng chương trình DSM tại nút khai thác hệ nguồn điều kiện cụ thể của hệ thống điện Việt Nam 24 2.3.1 Chiến lược điều độ luồng công suất theo mơ hình DSM 24 2.3.2 Một số ràng buộc giới hạn 24 2.3.3 Đề xuất thuật toán DSM vận hành nút có tham gia hệ nguồn điều kiện cụ thể hệ thống điện Việt Nam 30 2.3.4 Đề xuất phương pháp đánh giá hiệu chương trình DSM dung lượng ES tối ưu cho toán DSM 38 2.4 Kết quả mô chương trình DSM vận hành hệ thống khai thác hệ nguồn áp dụng vào hệ thống điện Việt Nam 41 2.4.1 Thông số đầu vào 41 2.4.1.1 Kịch DSM 41 2.4.1.2 Kịch DSM 42 2.4.1.3 Dữ liệu liên quan đến BBĐ 43 2.4.2 Xác định dung lượng tối ưu ES 44 2.4.3 Kết mô đánh giá hiệu toán DSM kịch 44 2.4.4 Kết mô đánh giá hiệu toán DSM kịch 48 2.5 Kết luận chương 53 v Chương ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG KHAI THÁC HỆ NGUỒN CÓ DSM 54 3.1 Cấu trúc điều khiển hệ thống khai thác hệ nguồn có DSM 54 3.2 Cơ sở lý thuyết điều khiển và mô tả toán học các bộ biến đổi điện tử công suất57 3.2.1 Cơ sở lý thuyết điều khiển theo mơ hình tín hiệu nhỏ 57 3.2.2 Mô tả chế độ làm việc biến đổi DC/DC buck 58 3.2.3 Mô tả chế độ làm việc biến đổi DC/DC boost 58 3.2.4 Mô tả chế độ làm việc biến đổi DC/AC pha 59 3.3 Xây dựng bộ điều khiển nguồn pin mặt trời 61 3.3.1 Kỹ thuật IB xác định điểm công suất cực đại 61 3.3.2 Xác định thông số điều khiển IB-AVC 64 3.3.3 Chiến lược điều khiển BBĐ DC/DC boost theo phương pháp IB-AVC 67 3.4 Xây dựng bộ điều khiển nguồn điện gió 68 3.5 Xây dựng bộ điều khiển ghép nối lưới theo yêu cầu DSM 71 3.5.1 Cấu trúc điều khiển 71 3.5.2 Bộ điều khiển dòng điện 72 3.5.3 Bộ điều khiển công suất 75 3.6 Kết quả mô 77 3.6.1 Thông số mô 77 3.6.1.1 Thông số PVG 77 3.6.1.2 Thông số WG 79 3.6.1.3 Thông số vận hành 79 3.6.2 Sơ đồ mô MATLAB/Simulink 81 3.6.3 Kết mô 83 3.7 Kết luận chương 88 Chương THỰC NGHIỆM BÀI TỐN ĐIỀU KHIỂN DỊNG CƠNG SUẤT TẠI NÚT CÓ SỰ THAM GIA CỦA HỆ NGUỒN 89 4.1 Xây dựng mô hình cấu trúc thiết bị thực 89 4.2 Phương pháp vận hành mô hình thiết bị thực 91 vi 4.3 Các thiết bị chính 95 4.3.1 Cảm biến đo công suất xạ mặt trời 95 4.3.2 Cảm biến đo nhiệt độ 95 4.3.3 Ắc quy, tải AC, máy biến áp 96 4.3.4 Mạch điều khiển 96 4.3.5 Lắp đặt thiết bị cài đặt 97 4.4 Kết quả thực nghiệm 98 4.5 Kết luận chương 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108 Kết luận 108 Kiến nghị 109 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CĨ LIÊN QUAN ĐẾNLUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Ký hiệu Cụm từ viết tắt Cụm từ viết tắt từ tiếng tiếng Việt tương đương Anh tương đương AC Dòng điện xoay chiều AVC Kỹ thuật điều khiển điện áp trung Average Voltage Control Alternative Current bình BBĐ Bộ biến đởi Power Converter DSM Quản lý yêu cầu năng lượng Demand-Side Management ES Kho điện Energy Storage EH Trung tâm năng lượng Energy Hub EPS Hệ thống điện Electric Power System DC Dòng điện một chiều Direct Current IB Kỹ thuật dò và chia đôi Iterative and Bisectional technique PVG Nguồn pin mặt trời PMSG Máy phát điện nam châm vĩnh cửu Pernament Magnet Synchronous Photovoltaic Power Ggeneration Generator WG Nguồn điện gió Wind Power Generation H-CS Hệ thống điều khiển ghép Hybrid Control Signal HCS Kỹ thuật leo đồi Hill-Climb Search STC Điều kiện tiêu chuẩn Standard Test Condition PYR Cảm biến đo công suất của bức xạ Pyranometer mặt trời TempS Cảm biến đo nhiệt độ Temperature sensor TSR Tỷ số tốc độ đầu cánh Tip Speed Ratio PSF Phản hồi tín hiệu công suất Power Signal Feedback viii KÝ HIỆU Ký Đơn vị hiệu Ý nghĩa Điện dung C F Cins Wh hoặc kWh Dung lượng tức thời của ES Cr Wh hoặc kWh Dung lượng định mức của ES Cmin Wh hoặc kWh Dung lượng tối thiểu của ES C(i) Wh hoặc kWh Biến dung lượng trung gian tạm thời CTI %/0C hoặc Hệ số thay đởi của dịng điện theo nhiệt độ mA/0C CTP %/0C CTV %/0C Hệ số thay đổi của Pmpp theo nhiệt độ hoặc Hệ số thay đổi của điện áp theo nhiệt độ mV/0C Cp Hệ số chuyển đổi công suất gió thành điện năng D, d Hệ số điều chế độ rộng xung trung bình hoặc tức thời Dp Hệ số cản dịu của rotor Eas Wh hoặc kWh Lượng năng lượng có thể bán Erb Wh hoặc kWh Lượng năng lượng phải mua Es Wh hoặc kWh Dung lượng thừa tức thời EG Wh hoặc kWh Năng lượng thu được từ hệ nguồn EGconv Wh hoặc kWh Năng lượng thu được từ hệ nguồn tại DCbus EGconvH Wh hoặc kWh Năng lượng thu được từ hệ nguồn tại DCbus giờ giá điện cao EGconvH1 Wh hoặc kWh Năng lượng thu được từ hệ nguồn tại DCbus giờ giá điện cao thứ nhất EGconvH2 Wh hoặc kWh Năng lượng thu được từ hệ nguồn tại DCbus giờ giá điện cao thứ hai 104 Đồ thị is1 và is2 (A) G G Đồ thị G (W/m2) Đồ thị Pmpp, ppv, pDCbus (W) Đồ thị công suất qua BBĐ DC/AC và ps1, ps2 (W) a Lần lấy mẫu thứ nhất b Lần lấy mẫu thứ hai Hình 4.16 Kết lấy mẫu thứ thứ hai kiểm nghiệm khả phân phối dịng cơng suất tự nhiên Lần lấy mẫu thứ ba được thực hiện khoảng từ 9h59'16" đến 10h02'36" (T gần như không thay đổi xung quanh 460C), giá trị VDCbusref thay đổi theo mức (tăng từ V tới V và sau đó giảm về V) POPref cũng thay đổi theo mức (giảm từ 80% về 50% và sau đó tăng lên 90%) Lần lấy mẫu thứ tư được thực hiện từ 10h32'14" đến 10h35'34" (T gần như không thay đổi xung xoanh 430C), điện áp đặt VDCbusref được thay đổi theo mức (giảm từ V đến V và sau đó tới 7.5 V, cuối cùng giảm về V) POPref được giữ không đổi ở 60% Các kết quả thực nghiệm của lần lấy mẫu thứ ba và thứ tư phân bố công suất theo yêu cầu được biểu diễn trên Hình 4.17 Với các 105 kết quả thực nghiệm này, có thể thấy các đại lượng is1, is2, ps1, ps2 đều bị ảnh hưởng bởi POPref vDCbusref Tương tự với hai lần lấy mẫu trước, công suất phát từ PVG luôn bám chính xác với MPP (đường ppv trùng với đường Pmpp) và công suất thu được tại PCC luôn thấp hơn so với đường ppv tổn thất công suất trên BBĐ DC/DCpv) Bộ điều khiển cho BBĐ DC/DCs2 giúp vDCbus bám gần như chính xác VDCbusref và bị trễ khoảng thời gian rất ngắn VDCbusref thay đổi Công suất từ các nguồn bám đuổi chính xác với sự tăng hoặc giảm của POPref Điều này có nghĩa là các dòng công suất mô hình này được phân bổ đúng theo yêu cầu Các kết quả này là minh chứng rõ ràng nhất cho khả năng điều tiết luồng công suất mạng điện DC thông qua các BBĐ Sử dụng máy hiện sóng số OWON, dạng sóng tín hiệu điện áp xoay chiều ở phía hạ áp (đầu BBĐ DC/AC) và ở phía cao áp của MBA (phía nối với tải AC) được biểu diễn trên Hình 4.18 Dạng sóng của tín hiệu điện áp có chứa nhiều sóng hài bậc cao ở phía điện áp thấp của MBA dạng sóng này ở phía điện áp cao lại chứa ít sóng hài bậc cao hơn nhiều Có được điều này là MBA đóng vai trò rất tốt kết hợp cùng tụ điện việc lọc sóng hài trước cấp dòng điện cho phụ tải Đồng thời, bộ điều khiển cho BBĐ DC/AC hoạt động rất hiệu quả tạo tín hiệu xoay chiều 50Hz đúng với yêu cầu của tải AC Đồ thị VDCbusref (V) Đồ thị POPref 106 Đồ thị vDCbus (V) Đồ thị vs1 và vs2 (V) Đồ thị is1 và is2 (A) G G Đồ thị G (W/m2) Đồ thị Pmpp, ppv, pDCbus (W) Đồ thị công suất chạy qua BBĐ DC/AC và ps1, ps2 (W) a Lần lấy mẫu thứ ba b Lần lấy mẫu thứ tư Hình 4.17 Kết lấy mẫu thứ thứ hai kiểm nghiệm khả phân phối dòng cơng suất theo u cầu 107 Hình 4.18 Dạng sóng tín hiệu điện áp xoay chiều phía hạ phía cao áp MBA Các kết quả thực nghiệm trên được công bố bài báo số 4.5 Kết luận chương Chương đạt được các mục tiêu sau: • Xây dựng thành công mô hình thiết bị thực kiểm chứng khả năng khai thác công suất cực đại của PVG và khả năng điều phối luồng công suất hệ thống có hai ng̀n • Kết quả thực nghiệm của lần lấy mẫu đầu tiên chứng tỏ phương pháp khai thác công suất sử dụng kỹ thuật IB và điều khiển điện áp giúp khai thác tối đa công suất của PVG Sự đờng nhất của giá trị tính tốn (Pmpp) giá trị vận hành (ppv) chứng tỏ việc lựa chọn các thiết bị phần cứng là phù hợp Đồng thời, lượng công suất thu được ở đầu BBĐ DC/DCpv luôn thấp hơn công suất phát từ PVG một lượng nhất định có tổn thất công suất quá trình điều khiển và các phần tử dẫn điện • Kết quả thực nghiệm của lần lấy mẫu tiếp theo so sánh được sự phân bố luồng công suất toàn hệ thống có và không có điều tiết theo yêu cầu Khi không có điều tiết luồng công suất, sự phân bố công suất không giống với giá trị đặt của công suất lượng công suất huy động từ nguồn bám gần như chính xác với tỷ lệ đặt trường hợp có đặt chế độ điều tiết Điều này cho thấy tính khả thi của phương pháp điều tiết luồng công suất toàn hệ thống thông qua các BBĐ 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kết quả nghiên cứu của luận án có đóng góp mới sau: • Xây dựng mới một hệ thống khai thác PVG và WG vận hành theo các yêu cầu của chương trình DSM và điều kiện thực tế của EPS Việt Nam Sự khác biệt của phương pháp vận hành này so với các phương pháp trước đây là ghép được hệ nguồn vào nút phụ tải, vận dụng biểu đồ biểu bán điện giá và mua điện từ hệ nguồn của EPS Việt Nam Dựa trên đề xuất về cách xác định dung lượng tối ưu của ES, nghiên cứu này có thể áp dụng để vận hành hệ nguồn đồ thị phụ tải và đồ thị phát công suất khác của hệ nguồn Đồng thời, chiến lược của chương trình DSM giúp giảm lượng công suất huy động từ hệ thống, tạo lợi nhuận bán điện về EPS, không mua điện vào giờ H và L • Dựa trên kết quả thu được của chương trình DSM đề xuất, các bộ điều khiển được luận án xây dựng thành công để có thể đáp ứng được các yêu cầu đặt Với PVG, luận án tổng hợp thành công bộ điều khiển PID điều khiển điện áp vpv bám Vmpp tính toán được từ kết quả dự báo Bộ điều khiển này sử dụng một biến điều khiển nhất là điện áp ở đầu vào BBĐ DC/DC và kết quả của kỹ thuật IB việc xác định thông số tại MPP ở các điều kiện vận hành khác tương ứng với cặp giá trị (G, T) Ngoài ra, luận án cịn đóng góp thêm: • Dựa trên kết quả thu được từ chương trình DSM, phương pháp điều khiển HCS được xây dựng để điều khiển WG với mục tiêu bám đuổi MPP và giảm được tổn hao năng lượng dự báo được chính xác thông số đầu vào Đặc biệt, chương trình DSM đề xuất cũng cung cấp thông tin về công suất trao đổi giữa phía nguồn và phía lưới (Pgref), giúp xây dựng thành công cấu trúc điều khiển cho BBĐ DC/AC pha ghép nối lưới Cấu trúc điều khiển cho BBĐ DC/AC sử dụng bộ điều khiển cộng hưởng giúp điều khiển bám chính xác 109 theo lượng công suất đặt và hòa lưới điện Các kết quả nghiên cứu được kiểm chứng kết quả mô MATLAB/Simulink • Xây dựng thành cơng mơ hình thiết bị thực kiểm chứng một số kết quả nghiên cứu Mô hình này mô tả một nút có hai nguồn, đó nguồn có sự tham gia PVG và ng̀n cịn lại biểu diễn một ng̀n có khả năng bù đắp cho sự thiếu hụt công suất của nguồn điều chỉnh tỉ lệ công suất huy động Mơ hình thực nghiệm được vận hành ở nhiều thời điểm khác với các trạng thái vận hành khác người vận hành đề như phân bổ công suất tự nhiên, phân bổ công suất theo yêu cầu, khai thác tối đa công suất tại MPP của PVG các điều kiện biến thiên phức tạp của G Các kết quả thực nghiệm cho thấy các yêu cầu đặt đạt được một cách chính xác, các đường đặc tính thu được cho thấy các kịch bản vận hành dù luôn biến động nhưng các bộ điều khiển điều khiển các BBĐ lập tức để đạt mục tiêu Điều này cho thấy tính đúng đắn của giải pháp đề xuất với đối với bài toán DSM và khả năng ứng dụng vào thực tiễn của chương trình DSM Kiến nghị Phát triển các kết quả nghiên cứu của luận án cho các hướng nghiên cứu cùng lĩnh vực: • Hướng phát triển khai thác công suất lớn nhất của PVG điều kiện vận hành các cell không đồng nhất: hư hỏng một cell hay bị che khuất một phần • Hướng phát triển có sự tham gia của các nguồn năng lượng tái tạo khác như nguồn điện gió, thủy điện nhỏ, hay các máy phát cỡ nhỏ sử dụng năng lượng hóa thạch Khi có sự tham gia của các nguồn này, hệ thống tăng thêm tính chủ động về nguồn cung cấp cho các phụ tải trước huy động công suất từ hệ thống khác • Tiếp tục xây dựng bộ điều khiển ES và ứng dụng các loại ES khác • Điều khiển các BBĐ đa mức ứng dụng bài toán DSM 110 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CƠNG BỐ Nguyễn Minh Cường, KT Khánh, ĐD Hoằng, NĐ Tường, Tổng quan giải pháp dùng pin sạc dung lượng cao để tiết kiệm lượng, Tạp chí Khoa học Công nghệ, ISSN 1859-2171; e-ISSN 2615-9562, 2017, Vol 176 (16) Lê Tiên Phong, Nguyễn Minh Cường, Thái Quang Vinh, A Method to Harness Maximum Power from Photovoltaic Power Generation Basing on Completely Mathematical Model, 2017 International Journal of Research and Engineering, ISSN: 2348-7860 (O), 2348-7852(P), 2018, Vol No Nguyễn Minh Cường, Lê Tiên Phong, Thái Quang Vinh, Dynamic control of power flow in DC microgrids with the participation of photovoltaic power generation and battery using power converters, International Journal of Research in Engineering and Innovation (IJREI), ISSN (Online): 2456-6934, 2018, Vol-2, Issue-5, 484-491 Nguyễn Minh Cường, Thái Quang Vinh, Lê Tiên Phong, Demand-Side Management Program with A New Energy Strategy for Photovoltaic and Wind Power Generation System in Viet Nam, International Journal of Research and Scientific Innovation (IJRSI) | ISSN 2321-2705, 2018Volume V, Issue X Nguyễn Minh Cường, Thái Quang Vinh, Vũ Phương Lan, Lê Tiên Phong, Optimal Energy Storage Sizing in Photovoltaic and Wind Hybrid Power System Meeting Demand-Side Management Program in Viet Nam, International Journal of Research and Engineering, ISSN: 2348-7860 (O) | 2348-7852 (P), 2018, Vol No Nguyen Minh Cuong, Nguyen Thi Dieu Huyen, Thai Quang Vinh, Demand-Side Management in Microgrids with the Presence of Renewable Sources in Vietnam, Science Journal of Circuits, Systems and Signal Processing, ISSN: 2326-9065 (Print); ISSN: 2326-9073 (Online), 2019, Vol 8, No Nguyễn Minh Cường, Thái Quang Vinh, Điều khiển biến đổi DC/AC pha ghép nối lưới vận hành theo chương trình điều tiết nhu cầu phụ tải, Hội nghị - Triển lãm QT lần thứ về ĐK TĐH (VCCA-2019), 2019 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Kim Anh, Nghiên cứu hệ thống điều khiển kết nối lưới sử dụng nguồn pin quang điện, Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, ISSN: 18594433, 2016, Vol (30) [2] Lê Kim Anh, Huỳnh Dương Khánh Linh, Điều khiển kết nối lưới cho nguồn điện pin quang điện kết hợp với nguồn pin nhiên liệu, Tạp chí Khoa học Đại học An Giang, ISSN: 0866-8086, 2015, Vol (4), pp 32-40, [3] Biểu giá bán điện của tổng công ty điện lực miền Bắc, http://npc.com.vn/bieugiabandien.aspx [Truy cập ngày 18-6-2018] [4] Biểu giá bán điện theo giờ của tập đoàn điện lực Việt Nam, https://www.evn.com.vn/c3/evn-va-khach-hang/Gia-ban-dien-theo-gio-981.aspx [Truy cập ngày 18-6-2018] [5] Lại Khắc Lãi, Vũ Nguyên Hải, Trần Gia Khánh, Điều khiển hệ thống lai lượng gió mặt trời lưới điện thông minh, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 2014, 118(04) [6] Ngô Đức Minh, Lê Tiên Phong, Năng lượng tái tạo hệ thống điện, Nhà xuất bản Đại học Thái Nguyên, 2016 [7] Phan Thị Nguyệt Nga, Nguyễn Đăng Toản, Nghiên cứu kết nối nhà máy điện gió dùng máy phát điện đồng nam châm vĩnh cửu với lưới điện, Tạp chí Khoa học và Phát triển, ISSN 1859-0004, 2015, tập 12, số [8] Nguyễn P., Lưới điện phân tán, Tạp chí Thông tin và Công nghệ (STINFO), ISBN 1859-2651, 2014, số 9, http://www.cesti.gov.vn/ khong-gian-congnghe/luoi-dien-phan-tan/content/view/8281/ 286/81/1.html [Truy cập ngày 10-5-2018] [9] Lê Tiên Phong, Nghiên cứu số phương pháp nâng cao hiệu khai thác nguồn pin mặt trời, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên, 2018 [10] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2002, Quyển 1, in lần thứ [11] Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg của TT chính phủ: Về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam, http://vanban.chinhphu.vn/ portal/page/portal/chinhphu/hethongvanban?class_id=1&_page=1&mode=d etail&document_id=189336 [Truy cập ngày 18-6-2018] [12] Quyết định số 37/2011/QĐ-TTg của TT chính phủ: Về cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án điện gió tại Việt Nam, http://vanban.chinhphu.vn/ portal/page/portal/chinhphu/hethongvanban?_page=1&class_id=1&docume nt_id=101330&mode=detail [Truy cập ngày 18-6-2018] 112 Tiếng Anh [13] A.Bharathi Sankar, R.Seyezhai, MATLAB Simulation of Power Electronic Converter for PMSG Based Wind Energy Conversion System, International Journal of Innovative Research in Electrical, Electronics, Instrumentation and Control Engineering, 2013, Vol 1, Issue [14] Ali Reza Reisi, Mohammad Hassan Moradi, Shahriar Jamasb, Classification and comparison of maximum power point tracking techniques for photovoltaic system: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013, ISSN: 1364-0321, 19, pp 433-443 [15] Andrzej Ozadowicz, A New Concept of Active Demand Side Management for Energy Efficient Prosumer Microgrids with Smart Building Technologies, Energy, 2017, 10, 1771, ISSN: 0360-5442 [16] Ariya Sangwongwanich, “A New Power Control Strategy for Grid-Friendly Single-Phase Photovoltaic Systems”, Dissertation for the master degree in Aalborg University, 2014 [17] B I Dmitrenko, “Using PV/Wind hybrid systems in the autonomous outdoor advertising”, Computer-aided design systems, ISSN 1990-5548, 2012, Vol.2, No.36 [18] Beristáin J José A., Bordonau F Josep, Busquets M Sergi, Rocabert S Joan and Murillo V Ismael, Single phase DC/AC bi-directional converter with high-frequency isolation, RIEE&C, Revista de Ingenieria Electrica, Electronica Y Computacion, 2006, Vol 2, No [19] D Zammit, C Spiteri Staines, M Apap, Comparison between PI and PR Current Controllers in Grid Connected PV Inverters, World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Electrical and Computer Engineering, 2014, Vol.8, No.2 [20] Datasheet MF-165EB3, https://www.mitsubishielectricsolar.com/images/ uploads/documents/specs/L-175-4-B6504-A_MF165EB3.pdf [Truy cập ngày 10-3-2019] [21] Devbrata Takur, Power Management Strategies for a Wind Energy Source in an Isolated Microgrid and Grid Connected System, Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy (Ph.D.) in the University of Western Ontario, 2015 [22] Felix Iglesias Vazquez, Peter Palensky, Sergio Cantos, Demand Side Management for Stand-Alone Hybrid Power Systems Based on Load Identification, Energy, 2012, Vol 5, ISSN: 0360-5442 [23] Filipe Carlos de Oliveira Simões, Single phase DC/AC bi-directional converter with high-frequency isolation, https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/ downloadFile/563345090414755/Resumo_Alargado_Filipe_ Simoes_77166.pdf [Truy cập ngày 18-1-2019] 113 [24] Guido Carpinelli, Anna Rita di Fazio, Shahab Khormali, and Fabio Mottola, Optimal Sizing of Battery Storage Systems for Industrial Applications when Uncertainties Exist, Energy, ISSN: 0360-5442, 2014,Vol [25] Hae Gwang Jeong, Ro Hak Seung and Kyo Beum Lee, An Improved Maximum Power Point Tracking Method for Wind Power Systems, Energies, ISSN: 1996-1073, 2012, Vol [26] Haoyan Liu, Control Design of a Single-Phase DC/AC Inverter for PV Applications, Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree in Master of Science, University of Arkansas, Fayeteville, 2016 [27] Hebatallah M Ibrahim, Jimmy Peng, and Mohamed S El Moursi, Dynamic Analysis of Buck-Based Photovoltaic Array Model, International Journal of Electrical Energy, 2013, Vol 1, No [28] Hicham Fakham, Di Lu, Bruno Francois, A Power Control Design of a battery charger in a Hybrid Active PV generator for load-following applications, IEEE Transaction on Industrial Electronics, 2011, Vol 58, Iss , pp 85-94 [29] Huynh Quang Minh, Ngo Cao Cuong, Tran Nguyen Chau, A fuzzy-logic based MPPT method for stand-alone wind turbine system, American Journal of Engineering Research (AJER), e-ISSN: 2320-0847, p-ISSN: 2320-0936, 2014, Volume-3, Issue-9, pp-177-184 [30] Imane Drouiche, Aissa Chouder, Samia Harrouni, A dynamic model of a grid connected PV system based on outdoor measurement using Labview, 3rd International Conference on Electric Power and Energy Conversion Systems, IEEE Xplore, ISBN: 978-1-4799-0688-8, 2013 [31] Jeremy Dulout, Amjad Anvari-Moghaddam, Adriana Luna, Bruno Jammes, Corinne Alonso, Josep Guerrero, Optimal sizing of a lithium battery energy storage system for grid-connected photovoltaic systems, IEEE Second International Conference on DC Microgrids (ICDCM), ISBN: 978-1-50904479-5, 2017 [32] Jin Yang, Fault Analysis and Protection for Wind Power Generation Systems, Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy (Ph.D.) in University of Glasgow, 2011 [33] Jingpeng Yue, Zhijian Hu, Chendan Li, J C Vasquez, Josep M Guerrero, Economic Power Schedule and Transactive Energy through Intelligent Centralized Energy Management System for DC Residential Distribution System, Energy, ISSN: 0360-5442, 2017, Vol 10, 916 [34] Jiyong Li, Honghua Wang, Maximum Power Point Tracking of Photovoltaic Generation Based on the Optimal Gradient Method, Power and Energy Engineering Conference, IEEE, Print ISSN: 2157-4839, Electronic ISSN: 2157-4847, 2009, 114 [35] Johel Rodríguez D´Derlée, Control strategies for offshore wind farms based on PMSG wind turbines and HVDC connection with uncontrolled rectifier, Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy (Ph.D.) in University Polytechnique of Valencia, 2013 [36] J.H Lim, Optimal Combination and Sizing of a New and Renewable Hybrid Generation System, International Journal of Future Generation Communication and Networking, ISSN: 2207-9645, 2012, Vol 5, No.2, June [37] Kaspars Kroics, Laila Zemite, Gatis Gaigals, Analysis of Advanced Inverter Topology for Renewable Energy Generation and Energy Storage Integration into AC Grid, Proceeding of 16th International Scientific Conference Engineering for Rural Development, ISSN: 1691-5976, 2017 [38] L Hassaine, E OLias, J Quintero, V Salas, Overview of power inverter topologies and control structures for grid connected photovoltaic systems, Renewable and Sustainable Energy Reviews, ISSN: 1364-0321, 2014, Vol.30 [39] Le Tien Phong, Ngo Duc Minh, Research on designing an energy management systemfor isolated PV source, Journal of Science and Technology, ISSN: 1859-2171, 2014, Vol 127, No 13 [40] M Mahdi Mansouri1, M Hosein Shafiei, Majid Nayeripour (), A New Maximum Peak Power Tracking Method Improvement in the Wind Energy Conversion Systems Using Optimal Control, Global Journal of Advanced Engineering Technologies, ISSN: 2277-6370, 2013, Vol 2, Issue [41] M G Villalva, E Ruppert F., Input-controlled Buck Converter for Photovoltaic Applications: Modeling and Design, IET Power Eletronics, Machines and Drives Conference (PEMD), 2008 York, UK [42] M.G Villalva, T.G de Siqueira, E Ruppert, Voltage regulation of photovoltaic arrays: small-signal analysis and control design, IET Power Electronic, 2010, Vol 3, Iss 6, pp 869-880 [43] Manish Kumar Yadav and Amrish Kumar Upadhayay, Power Flow Control of Permanent Magnet Synchronous Generator Based Wind Energy Conversion System with DC-DC Converter and Voltage Source Inverter, International Journal of Electronic and Electrical Engineering, ISSN 09742174, 2014, Volume 7, Number 8, pp 803-814 [44] Marcelo Gradella Villalva, Ernesto Ruppert Filho, Buck Converter with Variable Input Voltage for Photovoltaic Apllications, Pro 9th Brazilian Power Electronics Conference, 2007, COPEP, Bluemenau, Brazil [45] Maria C Mira, Arnold Knott, Ole C Thomsen, Michael A E Andersen, Boost Converter with Combined Control Loop for a Stand-Alone Photovoltaic Battery Charge System, IEEE 14th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics, 2013 115 [46] Mehdi Bagheri, Venera Nurmanova, Oveis Abedinia, Mohammad Salay Naderi, Noradin Ghadimi and Mehdi Salay Naderi, Renewable Energy Sources and Battery Forecasting Effects in Smart Power System Performance, Energies, ISSN 1996-1073, 2019, Vol 12 [47] Mehryar Parsi, Daily solar radiation forecasting using historical data and examining three methods, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), ISSN: 2278-1684, 2016, Volume 13, Issue [48] Mellit A., Drif M., Malek A., EPNN-based Prediction of Meteorological Data for Renewable Energy Systems, Revue des Energies Renouvelables, 2017, Vol 13(1) [49] Mohammad Monfared, Saeed Golestan, Control strategies for single-phase grid integration of small-scale renewable energy sources: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012, ISSN: 1364-0321, No.16 [50] Nabeel Ahmad, Hybrid power system With Smart Energy Management System, Proceedings of the 2nd International Conference on Engineering & Emerging Technologies (ICEET), 2015 [51] Nadeem Javaid, Sakeena Javaid 1, Abdul Wadood, Imran Ahmed, Ahmad Almogren, Atif Alamri, Iftikhar Azim Niaz, A hybrid genetic wind driven heuristic optimization algorithm for demand side management in smart grid, Energy, ISSN: 0360-5442, 2017, 10, [52] Navin Sharmaa, Jeremy Gummesonb, David Irwinb, Ting Zhuc, Prashant Shenoy, Leveraging weather forecasts in renewable energy systems, Sustainable Computing: Informatics and Systems, ISSN 2210-5379, 2014, Vol [53] Ningyun Zhang, Houjun Tang and Chen Yao, A Systematic Method for Designing a PR Controller and Active Damping of the LCL Filter for Single-Phase Grid-Connected PV Inverters, Energies, 2014, ISSN 19961073, Vol [54] O Gergaud, G Robin, H Ben Ahmed, Energy Modeling of A Lead-Acid Battery within Hybrid Wind/Photovoltaic Systems, European Power Electronic Conference, 2003 [55] O Gergaud, G Robin, H Ben Ahmed, M Multon, Economic Formalusm for Optimizing the design and Energy Management of a Hybrid Wind/Photovoltaic System, International Conference on Renewable Energies and Power Quality, 2003, Vigo (Spain) [56] Olivier Gergaud, Gaël Robin, Bernard Multon, Hamid Ben Ahmed, Energy Modeling of a Lead-Acid Battery within Hybrid Wind/Photovoltaic Systems, European Power Electronic Conference, ISBN: 90-75815-07-7, 2003 116 [57] Panagiotis D Diamantoulakis, A Ghassemi, George K Karagiannidis, Smart Hybrid Power System for Base Transceiver Stations with Real-Time Energy Management, Global Communications Conference, IEEE, 2013 [58] Pawan D Kale, D S Chaudhari, A Study of Efficient Maximum Power Point Tracking Controlling Methods for Photovoltaic System, International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, ISSN: 2277-128X, 2013, Volume 3, Issue [59] Peter D Lund, Juuso Lindgren, Jani Mikkola, Jyri Salpakari, Review of energy system flexibility measures to enable high levels of variable renewable electricity, Renewable and Sustainable Energy Reviews, ISSN: 1364-0321, 2015, Vol 45 [60] Rajesh Kamble, Gauri Karve, Amarnath Chakradeo, Geetanjali Vaidya, Optimal sizing of Battery Energy Storage System in Microgrid by using Particle Swarm Optimization Technique, Journal of Integrated Science and Technology, ISSN: 2321-4635, 2018, Vol [61] Remus Teodorescu, Marco Liserre, Pedro Rodriguez, Grid Converter for Photovoltaic and Wind Power System, John Wiley & Sons Publisher, ISBN: 978-0-470-05751-3, 2011 [62] S Prakash, N P Gopinath, J Suganthi, Wind and Solar Energy Forecasting System Using Artificial Neural Nethworks, International Pure and Applied Mathematics, ISSN: 1314-3395, 2018, Volume 118, No [63] S Samanvorakij, P Kumkratug, Modeling and Simulation PMSG based on Wind Energy Conversion System in MATLAB/SIMULINK, Conference on Advances in Electronics and Electrical Engineering (AEEE), ISBN: 978-981-07-5939-1, 2013 [64] Safa Fezai, Jamel Belhadj, Optimal sizing of a Stand-alone photovoltaic system using statistical approach, International Journal of Renewable Energy Research, ISSN: 1309-0127, 2014, Vol 4, No [65] Sangyoung Park, Yanzhi Wang, Younghyun Kim, Naehyuck Chang and Massoud Pedram, Battery Management for Grid-Connected PV Systems with a Battery, Proceedings of the 2012 ACM/IEEE international symposium on Low power electronics and design, 2012 [66] Shamsul Aizam Zulkifli, Md Zarafi Ahmad, Comparison Study in Various Controllers in Single-Phase Inverters, Proceedings of IEEE Student Conference on Research and Development, 2010, Putrajaya, Malaysia [67] Shrikant S Mali, B E Kushare, MPPT Algorithms: Extracting Maximum Power from Wind Turbines, International Journal of Innovative Research in 117 Electrical, Electronics, Instrumentation and Control Engineering, ISSN (Online) 2321 - 2004, ISSN (Print) 2321 - 5526, 2013, Vol 1, Issue [68] Soheil Derafshi Beigvand, Hamdi Abdi, Massimo La Scala, A general model for energy hub economic dispatch, Applied Energy, ISSN: 0306-2619, 2017, Vol 190 [69] Tao Zhou and Bruno Franỗois, Energy Management and Power Control of a Hybrid Active Wind Generator for Distributed Power Generation and Grid Integration, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2010 [70] Tatjana Kalitjuka, Control of Voltage Source Converters for Power System Applications, Master of Science in Electric Power Engineering, Norwegian University of Science and Technology, 2011 [71] Teresa Orlowska - Kowalska, Frede Blaabjerg, Jose Rodriguez, Advanced and Intelligent Control in Power Electronics and Drives, Springer Publisher, ISSN 1860-9503, ISBN 978-3-319-03401-0, 2014 [72] Texas Instrument, LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors datasheet (Rev H), http://www.ti.com/product/LM35 [Truy cập ngày 199-2019] [73] Thanhtung Ha, Yongjun ZHANG, V.V Thang, Jianang HUANG, Energy Hub Modeling to Minimize Residential Energy Costs Considering Solar Energy and BESS, Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, 2017, 5(3) [74] V.V Thang, Thanhtung Ha, Optimal Planning of Energy Hubs Considering Renewable Energy Sources and Battery Energy Storage System, International Journal of Sustainable Energy and Environmental Research, 2019, 8(1) [75] Vernier (2013), http://www.vernier.cz/katalog/manualy/en/pyr-bta.pdf [Truy cập ngày 10-5-2019] [76] Xin Liu, Hong-Kun Chen, Bing-Qing Huang, and Yu-Bo Tao, Optimal Sizing for Wind/PV/Battery System Using Fuzzy c-Means Clustering with SelfAdapted Cluster Number, International Journal of Rotating Machinery, ISSN: 1023-621X, 2017 [77] Y M Aghamohamadi, M Samadi (C.A.) and M Pirnahad, Modeling and Evaluating the Energy Hub Effects on a Price Responsive Load, Iranian Journal of Electrical and Electronic Engineering, online ISSN: 2383-3890, print ISSN: 1735-2827, 2019, Vol [78] Yang, Yongheng, Blaabjerg, Frede, A New Power Calculation Method for Single-Phase Grid-Connected Systems, Proceedings of the 2013 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), ISSN: 21635145, print ISSN: 2163-5137, 2013 118 [79] Yann Riffonneau, Seddik Bacha, Optimal Power Flow Management for Grid Connected PV Systems With Batteries, IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2011, 2(3) [80] Yongheng Yang, Frede Blaabjerg, Low Voltage Ride-Through Capability of a Single-Stage Single-Phase Photovoltaic System Connected to the LowVoltage Grid, International Journal of Photoenergy, ISSN: 1687-529X, 2013 [81] Yu Huang, Weiting Zhang, Kai Yang, Weizhen Hou and Yiran Huang, An Optimal Scheduling Method for Multi-Energy Hub Systems Using Game Theory, Energies, ISSN 1996-1073, 2019, Vol 12 [82] Yuan-Kang Wu, Chao-Rong Chen, and Hasimah Abdul Rahman, A Novel Hybrid Model for Short-Term Forcasting in PV Power Generation, International Journal of Photoenergy, 2014, ISSN: 1110-662X [83] Zafar Iqbal, Nadeem Javaid, Saleem Iqbal, Sheraz Aslam, Zahoor Ali Khan, Wadood Abdul, Ahmad Almogren, and Atif Alamri, A Domestic Microgrid with Optimized Home Energy Management System, Energy, ISSN: 03605442, 2018, 11, 1002 ... VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Minh Cường NÂNG CAO HIỆU QUẢ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG BẰNG BIỆN PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁC NGUỒN PHÂN TÁN Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và... tài nghiên cứu "Nâng cao hiệu chương trình quản lý nhu cầu lượng biện pháp điều khiển nguồn phân tán" nhằm hoàn thiện các vấn đề bỏ ngỏ hoặc chưa quan tâm đầy đủ nhu? ? kể trên 2... luận án và kiến nghị 5 Chương TỔNG QUAN VỀ NGUỒN PHÂN TÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG 1.1 Khái quát nguồn pin mặt trời điện gió 1.1.1 Khái quát nguồn pin mặt trời PVG hiện

Định dạng
Số trang	137
Dung lượng	5,54 MB