Trong số các thuật toán xác định điểm công suất cực đại, thuật toán P&O là một trong các thuật toán đơn giản và được sử dụng phổ biến nhất cho các hệ thống bám điểm công suất cực đại của PV [4.2]-[4.8]. Thuật toán này được mô tả dựa trên sự thay đổi của điện áp, ΔV cho sự thay đổi của công suất, ΔP sao cho công suất thu được của hệ thống PV là cực đại. Lưu đồ của thuật toán P&O được mô tả như hình 4.9. Dựa vào thuật toán này, một tín hiệu điều khiển được đưa ra để thực hiện đóng cắt thích hợp bộ điều khiển DC/DC.
41
Hình 4.9 Lưu đồ thuật toán P&O
Thuật toán P&O có thể được diễn giải như sau:
- Nếu tăng điện áp, công suất thu được tăng, thì chu kỳ sau tiếp tục tăng điện áp;
- Nếu tăng điện áp, công suất thu được giảm, thì chu kỳ sau giảm điện áp; - Nếu giảm điện áp, công suất thu được tăng, thì chu kỳ sau tiếp tục giảm điện áp;
- Nếu giảm điện áp, công suất thu được giảm, thì chu kỳ sau tăng điện áp.
Vì vậy, lưu đồ của thuật toán P&O, hình 4.9 sẽ là như sau:
- Xác định các giá trị ban đầu cho hệ thống PV bao gồm: điện áp, V; cường độ dòng điện, I và xác định công suất, P tại thời điểm k.
- Đo các giá trị từ hệ thống PV bao gồm: điện áp, V; cường độ dòng điện, I và xác định công suất, P tại thời điểm k+1.
42
* Nếu P(k+1) = P(k) thì V(k) = V(k+1)
* Nếu P(k+1) P(k) thì tiếp tục so sánh V(k+1) và V(k) và sau đó, ra quyết định tăng hoặc giảm điện áp.
Có thể nhận thấy rằng, thuật toán P&O phụ thuộc rất lớn vào thời gian lấy mẫu cho việc so sánh. Trong trường hợp, cường độ chiếu sáng không đổi thì thuật toán P&O làm việc rất tốt khi tìm kiếm điểm công suất cực đại. Tuy nhiên, khi cường độ bức xạ thay đổi nhanh thì thuật toán có thể sẽ xác định sai điểm công suất cực đại như hình 4.10 trong trường hợp khi cường độ bức xạ tăng lên và đường cong công suất sẽ thay đổi từ P1 sang P2.
Giả sử tại thời điểm k, hệ bám điểm công suất cực đại đang điều khiển hệ thống PV làm việc ở điểm A và tại thời điểm (k+1), cường độ bức xạ tăng nhanh.
Theo thuật toán P&O, giả sử:
Công suất, P(k+1) > P(k) và điện áp, V(k+1) > V(k) thì thuật toán P&O sẽ tăng điện áp lên và điểm làm việc sẽ là điểm C, trong khi đó điểm C không phải là điểm cực đại.
Nếu hệ thống bám điểm công suất cực đại sử dụng thuật toán P&O cho việc xác định điểm công suất cực đại thì điểm công suất cực đại được xác định sẽ sai sau một vài chu kỳ lấy mẫu khi cường độ bức xạ thay đổi nhanh.
Nếu cường độ bức xạ tăng dần (hoặc giảm dần) thì thuật toán P&O vẫn có thể sai nếu chu kỳ lấy mẫu không phù hợp. Do hệ thống bám điểm công suất cực đại không hiểu được công suất tăng do thay đổi cường độ bức xạ chứ không phải do sự dao động của điện áp khi làm việc. Kết quả là giải thuật sẽ giảm hoặc tăng điện áp liên tục, do nhận thấy công suất đo lúc sau vẫn lớn hơn lúc đầu.
43 C ông suấ t C P2 A B P1 Điện áp V V + V
Hình 4.10 Sự phân kỳ của thuật toán P&O khi cường độ bức xạ thay đổi