4. MÔ PHỎNG
4.3.1.Trường hợp lưới điện không thay đổi
Hình 4.2 - Điện áp đầu ra bộ nghịch lưu đa mức
50
Hình 4.4 - Dòng điện đầu ra của các chuỗi pin mặt trời
Hình 4.2 thể là kết quả mô phỏng điện áp đầu ra của bộ NL7M. Điện áp đầu ra của bộ NL7M có dạng bậc với 7 mức điện áp. Điều này sẽ giúp cho đầu ra điện áp tiến gần hơn đến hình sin và làm giảm sóng hài điện áp.
Hình 4.3 và Hình 4.4 thể hiện công suất và dòng điện đầu ra của 3 chuỗi pin NL7M khác nhau. Ở bước thứ nhất của việc mô phỏng, tất cả các chuỗi pin hoạt động trong cùng điều kiện môi trường. Vì vậy, công suất thu được của các chuỗi pin là như nhau và bằng 1200W. Ở bước thứ hai của việc mô phỏng, nhiệt độ của chuỗi thứ nhất tăng lên 40oC và cường độ chiếu sáng ở chuỗi thứ hai giảm xuống 600W/m2. Điều này làm cho công suất thu được của chuỗi thứ nhất giảm xuống còn 1100W và chuỗi thứ hai giảm xuống còn 700W. Tuy nhiên, hai giá trị 1100W và 700W vẫn là các giá trị công suất cực đại tại các điều kiện khi đã thay đổi như trên.
51
Hình 4.5 - Điện áp đặt sau thuật toán MPPT trên mỗi chuỗi pin
Hình 4.6 - Điện áp đầu vào nghịch lưu trên 3 cầu
Hình 4.5 thể hiện điện áp đặt sau thuật toán MPPT và Hình 4.6 thể hiện điện áp đầu vào nghịch lưu trên 3 cầu hay chính là điện áp đầu ra của mỗi chuỗi pin. Có thể nhận xét rằng điện áp trên 3 cầu bám so với điện áp đặt được tính toán sau mỗi thuật toán MPPT. Điều này chứng tỏ bộ điều khiển điện áp hoạt động tốt và có khả năng đáp ứng nhanh. Một nhận xét khác rút ra từ Hình 4.5 là điện áp đặt sau thuật toán MPPT có dạng nhấp nhô. Điều này thể hiện tính động của thuật toán MPPT. Tức là, sau khi tìm được điểm làm việc có công suất lớn nhất, thuật toán không dừng lại ở đấy mà liên tục tăng giá trị đặt điện áp lên. Sau mỗi lần tăng giá trị đặt của điện áp lên, nếu công suất
52
thu được nhỏ hơn giá trị trước thì thuật toán sẽ giảm giá trị điện áp đặt về giá trị trước đấy.
Hình 4.7 - Dòng điện (đường màu xanh, 10A/div) và điện áp lưới (đường màu đỏ, 100V/div) trong khoảng thời gian 1.2s đến 1.4s
Hình 4.8 - Phân tích phổ dòng điện trong khoảng thời gian 1.2s đến 1.4s
Hình 4.7 thể hiện giá trị dòng điện và điện áp phía lưới. Nhận thấy, dòng điện phía lưới có dạng sin và cùng pha với điện áp lưới. Điều này chứng tỏ, năng lượng đang được truyền từ pin mặt trời về lưới điện. Việc dòng điện và điện áp phía lưới cùng pha đã thỏa mãn yêu cầu bài toán đặt ra. Hình 4.8 là kết quả phân tích phổ dòng điện. Giá trị THD=5.56% xấp xỉ với yêu cầu đặt ra là bằng 5% (chuẩn IEEE1547 của Mỹ). Trong
53
trường hợp muốn giảm THD xuống, ta có thể giảm giá trị biến thiên điện áp giữa hai giá trị đặt liên tiếp của thuật toán MPPT để điện áp trên các tụ DC-link thay đổi từ từ và ổn định hơn. Ngoài ra, ta có thể giảm hệ số của thành phần tích phân của bộ điều khiển điện áp xuống để giảm sai lệch tĩnh. Tuy nhiên, 2 phương pháp trên sẽ gây ra một điều là tốc độ đáp ứng của hệ sẽ bị giảm xuống.