(Luận văn thạc sĩ) thiết kế hệ thống bơm nước bằng ứng dụng năng lượng mặt trời tại các vùng sâu, vùng xa xa lưới điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐOÀN NGỌC MINH THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC BẰNG ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI CÁC VÙNG SÂU, VÙNG XA XA LƯỚI ÐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ÐIỆN – 60520202 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỒN NGỌC MINH THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC BẰNG ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI CÁC VÙ NG SÂU, VÙ NG XA XA LƯỚI ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/ 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỒN NGỌC MINH THIẾT KẾ HỆ THỚNG BƠM NƯỚC BẰNG ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI CÁC VÙ NG SÂU, VÙ NG XA XA LƯỚI ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƯƠNG VIỆT ANH Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/ 2017 LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Đoàn Ngo ̣c Minh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/05/1977 Nơi sinh: Gia lai Quê quán: An Khê, Gia Lai Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 27 Lý Tự Trọng, Tổ dân phố 2, TT Ia Kha, huyêṇ Ia Grai, tỉnh Gia lai Điện thoại quan: 0593600234 Điện thoại nhà riêng: 0983489119 Fax: 0593844602 E-mail:minhdn@cpc.vn II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo từ 09/1997 đến 06/ 2002 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐHBK Hà Nô ̣i Ngành học: Kỹ thuật điện Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Thiết kế động không đồng pha với tụ khởi động tụ làm việc Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 06/2002 trường ĐHBK Hà Nô ̣i Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Hồ ng Thanh Thạc sĩ: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo từ 09/2015 đến 02/ 2017 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐHSPKT TP Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật điện Tên luận văn: Thiết kế hệ thống bơm nước ứng dụng lượng mặt trời vùng sâu, vùng xa, xa lưới điện ii Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 4/2017 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: PGS TS Trương Việt Anh Tiến sĩ: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ./ đến ./ Tại (trường, viện, nước): Tên luận án Người hướng dẫn Ngày nơi bảo vệ Trình độ ngoại ngữ ( Biết ngoại ngữ gì, mức độ) : Anh văn B1: Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật thức cấp, số bằng, ngày nơi cấp: III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Công việc đảm Thời gian Nơi công tác nhiệm 09/1997 - 09/2002 Trường ĐHBK Hà Nội Sinh viên 09/2003 - 06/2011 Điện lực Ia Grai- Công ty Điện lực Gia lai Chuyên viên kỹ thuật 07/2011 - 07/2013 Điện lực Ia Grai- Công ty Điện lực Gia lai TP Kỹ thuật 07/2013 - 12/2016 Điện lực Ia Grai- Công ty Điện lực Gia lai TP Kế hoạch - kỹ thuật 01/2017 đến Điện lực Ia Grai- Công ty Điện lực Gia lai P Giám đốc 9/2015 đến Trường ĐH SPKT TP.HCM Học viên IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ: XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC ( Ký tên, đóng dấu) Ngày 10 tháng 02 năm 2017 Người khai ký tên Đoàn Ngọc Minh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii ABSTRACT .iv MỤC LỤC v MỤC LỤC CÁC HÌNH viii Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Các nghiên cứu có liên quan 1.2.1 Các phương pháp xác định điểm công suất cực đại pin mặt trời 1.2.2 Nâng cao hiệu nối lưới pin lượng mặt trời 1.2.3 Nâng cao hiệu lượng mặt trời chế độ hybrid 1.3 Hướng nghiên cứu luận văn 1.4 Mục tiêu luận văn 1.5 Nhiệm vụ luận văn 1.6 Phạm vi nghiên cứu 1.7 Phương pháp nghiên cứu 1.8 Điểm luận văn 1.9 Giá trị thực tiễn đề tài 1.10 Nội dung luận văn Chương 2:TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan pin lượng mă ̣t trời 2.1.1 Hiện tượng quang điện 2.1.2 Cấ u ta ̣o và hoa ̣t đô ̣ng của pin mă ̣t trời 2.1.3 Phân loa ̣i pin mă ̣t trời 11 2.1.4 Cấ u ta ̣o và hoa ̣t đô ̣ng của các loa ̣i pin mă ̣t trời kiể u mới 12 2.1.4.1 Pin Mặt trời nhạy cảm chất màu DSC (Dye - sensitized solar cell) 12 2.1.4.2 Pin mặt trời dạng keo nước (Lá nhân tạo) 14 v 2.2 Tổng quan hệ thống điện lượng mặt trời 15 2.2.1 Bộ pin lượng mặt trời 16 2.2.2 Bộ chuyển đổi lượng điện 17 2.3 Tình hình sử dụng pin lượng mặt trời 17 2.3.1 Tình hình sử dụng pin lượng mặt trời nước 18 2.3.1.1 Dự án Solar Star 579MW, California 18 2.3.1.2 Desert Sunlight Solar Farm 550MW, California 19 2.3.1.3 Topaz Solar Farms 550 MW, California 19 2.3.1.4 Longyangxia Dam Solar Park 530 MW, Qinghai 20 2.3.1.5 Nhận xét chung 21 2.3.2 2.4 Tình hình sử dụng pin lượng mặt trời nước 21 2.3.2.1 Nhà máy điện mặt trời Thiên Tân 21 2.3.2.2 Nhà máy quang An Hội 22 2.3.2.3 Dự án lượng mặt trời đảo Trường Xa 22 2.3.2.4 Nhận xét 22 Hướng tiếp cận luận văn sử dụng pin mặt trời 23 Chương 3: PHƯƠNG TRÌNH TỐN 24 3.1 Pin lượng mặt trời phương trình tốn pin lượng mặt trời 24 3.1.1 Phương trình tương đương pin lượng mặt trời 24 3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến pin lượng mặt trời 25 3.1.3 Phương trình tương đương pin lượng mặt trời 26 3.2 Các thuật tốn xác định điểm cơng suất cực đại pin mặt trời 29 3.2.1 Thuật toán nhiễu loạn quan sát P&O 29 3.2.2 Thuật toán điện dẫn gia tăng INC 31 3.3 Thuật tốn xây dựng mơ hình bơm nước tưới cà phê pin mặt trời 33 3.4 Lưu đồ chương trình điều khiển điều khiển hệ thống bơm nước 34 3.5 Nguyên tắc điều khiển thiết bị theo công suất pin mặt trời 35 3.5.1 Nguyên lý vận hành chung khối xử lí trung tâm 35 3.5.2 Khối MPPT điều khiển DC/DC 36 vi 3.5.3 Khối điều khiển công suất máy bơm nước 36 3.5.4 Khối điều khiển sạc ác quy 37 Chương 4: MƠ HÌNH HỆ THỐNG BƠM NƯỚC 39 4.1 Tính tốn thơng số cho hệ thống bơm nước 39 4.1.1 Bài toán bơm nước tưới tiêu cho vùng sâu, vùng xa 39 4.1.2 Nhu cầu nước tưới tiêu cho cà phê Tây Nguyên 40 4.1.3 Xây dựng hệ thống bơm nước giếng sâu tưới cà phê dùng NLMT 43 4.1.4 Xây dựng mơ hình hệ thống bơm nước luận văn 45 4.2 Sơ đồ khối hệ thống bơm nước pin mặt trời 46 4.2.1 Hệ thống pin lượng mặt trời 46 4.2.2 Mạch chuyển đổi DC/DC 47 4.2.3 Động bơm nước 48 4.2.4 Bộ điều khiển trung tâm 49 4.3 Thực nghiệm điều khiển hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời 52 4.3.1 Vận hành hệ thống khơng có nắng 53 4.3.2 Vận hành hệ thống nắng nhẹ 54 4.3.3 Vận hành hệ thống nắng vừa 55 4.3.4 Vận hành hệ thống nắng gắt 57 4.4 Nhận xét 58 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 60 5.1 Các kết đạt qua luận văn 60 5.2 Các tồn thiếu sót luận văn 60 5.3 Hướng phát triển luận văn 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 vii Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Điện lượng mặt trời lĩnh vực tương đối mẻ quan tâm phát triển năm gần Tuy nhiên, với tiềm to lớn phương án thay hữu hiệu cho nguồn lượng hóa thạch ngày khan tác động xấu đến môi trường sống trái đất, lượng mặt trời phát triển nhanh chóng nhiều quốc gia giới Trong tình hình phát triển nước ta nay, với khuyến kích phát triển sách, có nhiều dự án lượng mặt trời xây dựng hoạt động phạm vi nước Đây tiền đề quan cho vấn đề đa dạng hóa nguồn cung lượng cho ngành điện nâng dần tỉ lệ thâm nhập lượng tái tạo cung cấp điện Hiện nay, với yêu cầu phát triển kinh tế bền vững nhu cầu sử dụng lượng mặt trời đẩy mạnh phát triển Ngoài ra, vùng địa lý khó khăn nước ta vùng sâu, vùng xa, biên giới, hải đảo, việc phát triển hệ thống cung cấp điện lưới quốc gia đến hộ dân gặp nhiều khó khăn mặt tài hiệu hoạt động Với đặc thù vùng có cơng suất tiêu thụ thấp phục vụ nhu cầu thắp sáng, bơm nước sinh hoạt cho hộ dân phân bố thưa khu vực rộng, việc kéo điện lưới đến hộ gia đình tốn hồn tồn khơng có tính hiệu kinh tế Để giải nhu cầu điện cho người dân, phương pháp hợp lý sử dụng nguồn lượng mặt trời cấp chỗ cho hộ dân Tuy nhiên, với nhược điểm cố hữu nguồn lượng tái tạo dự trữ nguyên liệu đầu vào phụ thuộc hồn tồn vào điều kiện mơi trường bên ngồi nên phải có phương pháp điều khiển phương pháp vận hành hiệu nhằm thu hiệu suất cao từ nguồn lượng Đã có nhiều công bố vấn đề xác định điểm công suất cực đại pin mặt trời [1-7], vấn đề nâng cao hiệu hoạt động pin mặt trời cách nối lưới [8-15], vấn đề nâng cao hiệu hoạt động chế độ hybrid với nguồn lượng khác [16-22] Các nguyên cứu có ý nghĩa quang trọng việc nâng cao hiệu hoạt động pin lượng mặt trời Tuy nhiên, tình hình nước ta nay, yêu cầu cấp thiết đặt phải xây dựng phương pháp điều khiển tối ưu pin lượng mặt trời để áp dụng trực tiếp vào phục vụ người dân Luận văn đề xuất giải pháp nhằm tận thu hiệu nguồn lượng mặt trời để bơm nước tưới tiêu cho vùng xa lưới điện với chi phí thấp mà đạt yêu cầu công suất đề Qua mơ hình vật lý hệ thống bơm nước tưới tiêu hiệu xây dựng hoàn chỉnh, hiệu phương pháp đề xuất chứng minh có tính khả thi cao, có khả áp dụng vào phục vụ sản xuất, sinh hoạt 1.2 Các nghiên cứu có liên quan Đã có nhiều cơng bố để nâng cao hiệu sử dụng lượng mặt trời, công bố phân loại thành vấn đề sau: 1.2.1 Các phương pháp xác định điểm công suất cực đại pin mặt trời Vấn đề xác định điểm công suất cực đại nhận quan tâm lớn nhà nghiên cứu lượng mặt trời Với xạ mặt trời nhau, công suất thu từ mặt trời khác chúng hoạt động mức điện áp đầu khác Do đó, vấn đề xác định vị trí điện áp thu cơng suất cực đại có ý nghĩa quan trọng giúp ta thu nhận điện lớn từ số lượng pin lượng mặt trời Các nghiên cứu [1-7] đưa nhiều phương pháp tìm điểm MPPT cho hệ thống pin mặt trời Các nghiên cứu cho kết tốt hoạt động ổn định Ngồi phương pháp dị tìm truyền thống P&O INC, gần nhiều thuật tốn tối ưu áp dụng để tìm kiếm điểm làm việc Hình 1 Minh họa việc xác định điểm MPPT hệ thống pin mặt trời − Một pin 50Wp có nhiệm vụ thu nhận ánh nắng mặt trời chuyển thành điện chiều cấp cho hệ thống hoạt động Dây dẫn điện dẫn điện từ địa điểm lắp đặt pin đến nơi lắp đặt hệ thống điều khiển − Một bình nước đóng vai trị nguồn nước giếng cho hệ thống bơm sử dụng − Một board mạch đóng vai trò điều khiển trung tâm phân phối điện đến máy bơm sạc ác quy − Hai điều khiển bơm máy bơm nước Mỗi điều khiển nhận tín hiệu cơng suất từ điều khiển dòng điện từ điều khiển trung tâm để bơm nước lên cao − Một sạc bình bình ác quy 12V 5Ah dùng cho nhiệm vụ lưu trữ lượng Dung lượng sạc điều chỉnh tín hiệu nhận từ điều khiển trung tâm − Hai đường ống nước dẫn từ hai máy bơm lên cao hình 4.17 Để mô tả độ cao cột nước, hai đường ống dưa lên cao để tạo áp lực lên máy bơm Hình 18 Hình anh cận cảnh điều khiển vận hành máy bơm nước lượng mặt trời 4.3 Thực nghiệm điều khiển hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời Để đánh giá hiệu thu được, mơ hình vật lý đưa thực nghiệm bơm nước điều kiện nắng khác để kiểm tra hoạt động giải thuật đề xuất độ ổn định hệ thống lượng mặt trời thi công Với trường hợp thử nghiệm khác nhau, kết đưa chi tiết phần tiếp sau 52 4.3.1 Vận hành hệ thống khơng có nắng Khi mặt trời bị che phủ ngày khơng có nắng, lượng ánh sáng mặt trời tán xạ qua đám mây có lượng cịn lại khơng nhiều Do đó, lượng điện nắng thu từ pin mặt trời ỏi Hình 4.19 mơ tả hình ảnh pin mặt trời khơng có nắng chiếu vào Hình 19 Hình ảnh mơ tả pin mặt trời khơng có nắng Hình 20 Hình ảnh vịi nước máy bơm khơng hoạt động Khi hệ thống vận hành trường hợp khơng có nắng hay bị che khuất bị mây che phủ hồn tồn lượng cơng suất thu khoảng 10W/50Wp Công suất lượng mặt trời không đủ để chạy động bơm nước Phần công suất 53 đưa vào sạc cho bình ác quy Hình 4.20 cho thấy hai động không động, nước khơng bơm lên cao Lúc có bình ác quy sạc Như vậy, qua kết thu trường hợp khơng có nắng cho thấy mơ hình hoạt động với kịch vận hành đưa 4.3.2 Vận hành hệ thống nắng nhẹ Nắng nhẹ trường hợp hệ thống pin lượng mặt trời bị mây che lượng mây không dày đặc,vẫn lượng tia nắng chiếu trực tiếp đến pin lượng mặt trời hình 4.21 Hình 21 Tấm pin mặt trời trường hợp nắng nhẹ Hình 4.21 trường hợp nắng nhẹ tạo để đánh giá kết cách dùng vật cản che chắn tia nắng chiếu trực tiếp lên pin lượng mặt trời Điều làm giảm đáng kể xạ mặt trời lên pin lượng mặt trời từ giảm công suất điện thu từ pin Kết thu trường hợp nắng nhẹ nước bơm lên cao máy bơm hình 4.22 Tuy nhiên, cơng suất pin mặt trời thu không công suất định mức máy bơm nên lượng nước chảy không nhiều 54 Hình 22 Hình ảnh vịi nước có máy bơm hoạt động Qua đo đạt, công suất điện thu pin 20W Như hệ thống lượng mặt trời hoạt động theo yêu cầu đề công suất cịn đủ bơm nước tồn cơng suất thu từ hệ thống pin lượng mặt trời dùng để cấp cho máy bơm hoạt động Lúc sạc bị ngắt không đưa lượng vào bình ác quy Qua kết thu nhận thấy hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời hoạt động theo kịch đề 4.3.3 Vận hành hệ thống nắng vừa Khi trời nắng phần cịn có mây nhỏ cường độ chiếu sáng trực tiếp từ mặt trời đến pin giảm đáng kể 55 Hình 23 Tấm pin mặt trời trường hợp nắng vừa Như hình hình 4.23 mơ tả tượng phần pin bị che khuất nên lượng lấy từ pin không đạt công suất định mức pin Trong luận văn, để mô tả tượng nắng vừa ta dùng vật cản che phần xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào pin mặt trời Hình 24 Hình ảnh hoạt động vòi nước hai máy bơm hoạt động công suất định mức Kết bị bóng che phần lượng điện thu không đạt định mức pin Tuy nhiên, công suất điện lượng mặt trời cho phép hai 56 động chạy song song với Tuy nhiên, lượng cung cấp cho hai động hoạt động không đạt giá trị định mức Do đó, mức nước chảy khơng đạt cơng suất định mức máy bơm Điều thể quan sát kết thu hình 4.24 Trong trường hợp nắng vừa thực nghiệm này, với công suất pin mặt trời đo đầu nguồn 40W, sạc ác quy không vận hành, tất công suất thu từ hệ thống pin lượng mặt trời đưa hết vào để vận hành hai động bơm nước Mỗi động chạy với công suất thu Như vậy, trường hợp nắng vừa, hệ thống lượng mặt trời hoạt động với kịch đề 4.3.4 Vận hành hệ thống nắng gắt Trong trường hợp trời nắng đẹp không mây, toàn xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào pin Lúc công suất lượng mặt trời thu lớn, lớn cơng suất định mức của pin mặt trời Hình 4.25 mơ tả hình anh pin mặt trời nhận đủ nắng Hình 25 Tấm pin mặt trời trường hợp nắng gắt Kết pin lượng mặt trời hoạt động nắng gắt công suất pin đạt công suất định mức pin Lúc phần lượng thu đo 57 ngõ pin mặt trời 55W Lúc này, hai động bơm nước vận hành công suất định mức bơm, lượng nước bơm lên cao đạt ngưỡng định mức máy bơm kết thu hình 4.26 Hình 26 Hình ảnh hoạt động vịi nước hai máy bơm hoạt động công suất định mức Trong trường hợp nắng gắt, công suất pin thu cao tổng công suất sử dụng hai máy bơm đem nạp vào bình qua sạc ác quy Như vậy, hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời hoạt động theo kịch đề trường hợp lượng thu từ pin mặt trời lớn công suất đỉnh hệ thống pin 4.4 Nhận xét Qua kết ghi nhận thực nghiệm điều khiển hệ thống bơm nước sử dụng lượng mặt trời, số nhận xét đưa sau: − Hệ thống bơm nước sử dụng lượng mặt trời động theo kịch đề điều kiện hoạt động khác xạ mặt trời − Các máy bơm nước điều khiển độc lập có khả thay đổi công suất bơm theo điều kiện công suất ngõ vào có thay đổi theo điều kiện làm việc 58 − Bộ sạc bình ác quy thu nhận hết công suất du thừa trình vận hành hệ thống pin mặt trời − Bộ điều khiển trung tâm điều khiển hợp lý thành phần khác hệ thống theo kịch đưa − Bộ điều khiển trung tâm có khả bám tốt điểm công suất cực đại có thay đổi điều kiện vận hành từ mơi trường bên 59 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Các kết đạt qua luận văn Qua trình thực luận văn, số vấn đề thực đưa bên − Đã nghiên cứu nguyên lý, cấu tạo hoạt động pin lượng mặt trời − Xác định yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến trình hoạt động pin lượng mặt trời − Tìm hiểu giải thuật tìm kiếm điểm cơng suất cực đại pin lượng mặt trời Từ áp dụng thành công giải thuật bám theo điểm công suất cực đại dựa giải thuật P&O − Tìm hiểu xu hướng sử dụng lượng mặt trời giới nước Từ đề phương pháp sử dụng lượng điện hiệu tiết kiệm − Đã xây dựng kịch hoạt động điều kiện vận hành khác hệ thống bơm nước sử dụng lượng mặt trời cách hiệu quả, giảm thiểu chi phí đầu tư mua sắm bình ác quy tiền vận hành, bảo trì bảo dưỡng hệ thống điện có hệ thống lưu trữ ác quy công suất lớn kèm − Đã thực nghiệm thành cơng mơ hình hệ thống bơm nước sử dụng lượng mặt trời Qua đánh giá xác hiệu hoạt động hệ thống pin lượng mặt trời qua điều kiện hoạt động khác Đây tiền đề quan trong việc thực dự án lượng mặt trời dùng bơm nước phát triển tiếp từ đề tài 5.2 Các tồn thiếu sót luận văn Tuy đạt nhiều thành công q trình thực luận văn luận văn khơng thể tránh khỏi số thiếu sót cần khắc phục thời gian tiếp theo, cụ thể điểm cịn tồn là: − Chưa thực tất trường hợp thực nghiệm hoạt động hệ thống bơm lượng mặt trời điều kiện hoạt động khác Điều điều kiện thực nhiều hạn chế mặt thời gian nên điều kiện 60 vận hành ghi nhận kết Trong đề tài việc đo đạt đánh giá đưa nhiều kết − Chưa nghiên cứu trường hợp có bóng che vận hành hệ thống pin lượng mặt trời Do pin có cơng suất nhỏ nên việc tích hợp hệ thống điều khiển có xét tới bóng che tốn không hiệu Tuy nhiên, nâng công suất hệ thống lên cao để đáp ứng nhu cầu bơm nước cơng suất lớn vấn đề tiếp tục nghiên cứu phương pháp tìm điểm cơng suất cực đại hệ thống pin cách tốt 5.3 Hướng phát triển luận văn Từ phân tích ưu nhược điểm trên, luận văn đề xuất hướng phát triển để hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời trở nên hiệu qua nghiên cứu phát triển luận văn Các đề xuất bao gồm: − Cần trang bị thiết bị đo ghi nhận liệu tốt để đánh giá hiệu hệ thống thời gian dài Các liệu thu nhận qua luận văn để đánh giá toàn kết đạt phương pháp đề xuất − Cần thiết kế thi cơng mơ hình phần cứng hồn chỉnh để đưa vào vận hành thực tế Do khả nhiều hạn chế việc thực thi cách mạch điện công suất nên số khối chức mua thị trường nhiên, để nâng cao hiệu vận hành chi phí sản xuất cần phải có đầu tư nghiên cứu chun sâu lĩnh vực điện tử công suất việc thực thi phần cứng mơ hình − Cần có thêm nghiên cứu xác định điểm công suất cực đại hệ thống pin lượng mặt trời trường hợp bóng che phần Điều quan trong việc thực dự án lượng mặt trời công suất lớn công suất trường hợp bóng che phần đáng kể 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tey, K S., & Mekhilef, S (2014) Modified incremental conductance algorithm for photovoltaic system under partial shading conditions and load variation IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(10), 5384-5392 [2] Faraji, R., Rouholamini, A., Naji, H R., Fadaeinedjad, R., & Chavoshian, M R (2014) FPGA-based real time incremental conductance maximum power point tracking controller for photovoltaic systems IET Power Electronics, 7(5), 12941304 [3] Mei, Q., Shan, M., Liu, L., & Guerrero, J M (2011) A novel improved variable step-size incremental-resistance MPPT method for PV systems IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58(6), 2427-2434 [4] Zakzouk, N E., Elsaharty, M A., Abdelsalam, A K., Helal, A A., & Williams, B W (2016) Improved performance low-cost incremental conductance PV MPPT technique IET Renewable Power Generation, 10(4), 561-574 [5] Sundareswaran, K., Vigneshkumar, V., Simon, S P., & Nayak, P S R (2016, December) Gravitational search algorithm combined with P&O method for MPPT in PV systems In India Conference (INDICON), 2016 IEEE Annual (pp 1-5) IEEE [6] Tovar-Olvera, V M., Loredo-Flores, A., & Bárcenas, E (2016, November) Improved P&O algorithm for distributed MPPT PV configurations In Power, Electronics and Computing (ROPEC), 2016 IEEE International Autumn Meeting on (pp 1-6) IEEE [7] Sera, D., Mathe, L., Kerekes, T., Spataru, S V., & Teodorescu, R (2013) On the perturb-and-observe and incremental conductance MPPT methods for PV systems IEEE journal of photovoltaics, 3(3), 1070-1078 [8] Rezkallah, M., Sharma, S K., Chandra, A., Singh, B., & Rousse, D R (2017) Lyapunov Function and Sliding Mode Control Approach for the Solar-PV Grid Interface System IEEE Transactions on Industrial Electronics, 64(1), 785-795 [9] Sonti, V., Jain, S., & Bhattacharya, S (2017) Analysis of the Modulation Strategy for the Minimization of the Leakage Current in the PV Grid-Connected Cascaded Multilevel Inverter IEEE Transactions on Power Electronics, 32(2), 1156-1169 62 [10] Xiao, H F., Lan, K., & Zhang, L (2015) A quasi-unipolar SPWM full-bridge transformerless PV grid-connected inverter with constant common-mode voltage IEEE Transactions on Power Electronics, 30(6), 3122-3132 [11] Wandhare, R G., & Agarwal, V (2014) Reactive power capacity enhancement of a PV-grid system to increase PV penetration level in smart grid scenario IEEE Transactions on Smart Grid, 5(4), 1845-1854 [12] Wandhare, R G., & Agarwal, V (2014) Novel stability enhancing control strategy for centralized PV-grid systems for smart grid applications IEEE Transactions on Smart Grid, 5(3), 1389-1396 [13] von Appen, J., Stetz, T., Braun, M., & Schmiegel, A (2014) Local voltage control strategies for PV storage systems in distribution grids IEEE Transactions on Smart Grid, 5(2), 1002-1009 [14] Barater, D., Buticchi, G., Crinto, A S., Franceschini, G., & Lorenzani, E (2012) Unipolar PWM strategy for transformerless PV grid-connected converters IEEE Transactions on Energy Conversion, 27(4), 835-843 [15] Buticchi, G., Barater, D., Lorenzani, E., & Franceschini, G (2012) Digital control of actual grid-connected converters for ground leakage current reduction in PV transformerless systems IEEE Transactions on Industrial Informatics, 8(3), 563572 [16] Luna, A C., Aldana, N L D., Graells, M., Vasquez, J C., & Guerrero, J M (2016) Mixed-Integer-Linear-Programming based Energy Management System for Hybrid PV-wind-battery Microgrids: Modeling, Design and Experimental Verification IEEE Transactions on Power Electronics [17] Singh, S., & Kaushik, S C (2016) Optimal sizing of grid integrated hybrid PVbiomass energy system using artificial bee colony algorithm IET Renewable Power Generation, 10(5), 642-650 [18] Sekhar, P C., & Mishra, S (2016) Storage free smart energy management for frequency control in a diesel-PV-fuel cell-based hybrid AC microgrid IEEE transactions on neural networks and learning systems, 27(8), 1657-1671 63 [19] Lee, S H., Cha, W J., Kwon, J M., & Kwon, B H (2016) Control Strategy of Flyback Microinverter With Hybrid Mode for PV AC Modules IEEE Transactions on Industrial Electronics, 63(2), 995-1002 [20] Singaravel, M R., & Daniel, S A (2015) MPPT with single DC–DC converter and inverter for grid-connected hybrid wind-driven PMSG–PV system IEEE Transactions on Industrial Electronics, 62(8), 4849-4857 [21] Tummuru, N R., Mishra, M K., & Srinivas, S (2015) Dynamic energy management of hybrid energy storage system with high-gain PV converter IEEE Transactions on Energy Conversion, 30(1), 150-160 [22] Wang, G., Ciobotaru, M., & Agelidis, V G (2014) Power smoothing of large solar PV plant using hybrid energy storage IEEE Transactions on Sustainable Energy, 5(3), 834-842 [23] Bộ Giáo Dục Đào Tạo Sách giáo khoa vật lý 12 Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [24] Sivagamasundari, M S., Mary, P M., & Velvizhi, V K (2013) Maximum power point tracking for photovoltaic system by perturb and observe method using buck boost converter International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, 2(6), 2433-2439 [25] Chaudhari, V A (2005) Automatic peak power tracker for solar PV modules using Dspace software (doctoral dissertation, maulana azad national institute of technology) [26] Oi, A (2005) Design and simulation of photovoltaic water pumping system (Doctoral dissertation, California Polytechnic State University, San Luis Obispo) [27] Reisi, A R., Moradi, M H., & Jamasb, S (2013) Classification and comparison of maximum power point tracking techniques for photovoltaic system: A review Renewable and Sustainable Energy Reviews, 19, 433-443 [28] Hohm, D P., & Ropp, M E (2003) Comparative study of maximum power point tracking algorithms Progress in photovoltaics: Research and Applications, 11(1), 47-62 [29] http://wasi.org.vn/vi/mot-so-ket-qua-nghien-cuu-ve-tuoi-nuoc-tiet-kiem-va-sudung-phan-bon-trong-san-xuat-ca-phe-ben-vung/ 64 65 S K L 0 ... địa phương Hình Một hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời vùng sâu vùng xa Một giải pháp để thay máy bơm nước nước chạy dầu hiệu thay chúng hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời Trong điều kiện... tư hệ thống bơm nước dùng lượng mặt trời rẻ nhiều việc bơm nước máy bơm chạy dầu diesel 4.1.3 Xây dựng hệ thống bơm nước giếng sâu tưới cà phê dùng NLMT Luận văn đề xuất tính tốn thiết kế hệ thống. .. sử dụng lượng mặt trời cách hiệu cho vùng sâu, vùng xa, vùng có điều kiện vị trí địa lý khó khăn Với khả tận dụng triệt cao nguồn điện thu từ mặt trời góp phần nâng cao hiệu sử dụng hệ thống lượng