1.Đánh giá chung ảnh hưởng của MPPT
Theo như phân tích ở Chương 2 thì bộ MPPT làm nhiệm vụ tìm ra tín hiệu điều khiển của bộ điều chỉnh điện áp DC/DC (Boost converter) sao cho công suất nhận được là lớn nhất tương ứng với mỗi nhiệt độ và cường độ sáng nhất định tại điểm MPPT.
Mặt khác, tín hiệu vào của bộ MPPT là giá trị điện áp và dòng điện ra của hệ PMT, bộ này thực hiện tìm giá trị tín hiệu điều khiển D để có được công suất ra là cực đại dựa trên thuật toán INC.
Bây giờ ta thực hiện việc khảo sát trong điều kiện: + Cường độ sáng (Ir = 1000 W/m2)
+ T = 25oC
+ Thời gian để các bộ MPPT và VSC (điều khiển bộ điều chỉnh điện áp DC/AC) tham gia vào ta lấy là t = 0,05s.
+ Thời gian để bộ MPPT tham gia vào tìm điểm công suất cực đại là t = 0,4s. + Thời gian khảo sát trong vòng t = 1s.
Việc khảo sát được tiến hành trong hai trường hợp:
1- Có sự tham gia của bộ MPPT vào tìm điểm công suất cực đại tại thời điểm t = 0,4s.
36
2- Không sự tham gia của bộ MPPT vào tìm điểm công suất cực đại nhưng đặt giá trị điều khiển góc mở van IGBT trong mạch Boost converter tại lần lượt các giá trị D = 0,4; 0,5 và 0,6.
2.Trường hợp khi có bộ MPPT tác động
Các kết quả thu được khi có sự tham gia của bộ MPPT vào tìm điểm công suất cực đại được thể hiện trên hình 3.10.
37
Nhận xét:
Trong ví dụ đưa ra, do đặt tín hiệu để các bộ điều khiển hoạt động của mạch DC/DC và DC/AC là 0,05s nên các giá trị điện áp, dòng điện và công suất có giá trị bằng 0.
Tại thời điểm [0,05 ÷ 0,4]s thì các giá trị tín hiệu điều khiển D của bộ biến đổi DC/DC được đặt là 0,5 khi đó điện áp ra của hệ pin mặt trời và công suất của PV lúc này không đạt giá trị cực đại là: VMPP = 273,5V; P = 103,97kW mặc dù để điều kiện làm việc của hệ là Ir = 1000 W/m2 và T = 25oC.
Thời điểm t = 0,4s khi ta đặt thời gian cho bộ MPPT tác động để tìm được giá trị điều khiển D của bộ Boost (D = 0,45) thì ta thấy VMPP = 274,5V và công suất của PV đạt được là P = 103,95kW gần bằng giá trị công suất PV cực đại.
3.Trường hợp khi không có bộ MPPT tác động
Như chúng ta đã biết, mục đích của bộ MPPT là tìm được giá trị tín hiệu điều khiển D để công suất phía đầu ra của PV đạt cực đại trong từng điều kiện cường độ sáng và nhiệt độ thay đổi.
Ở trường hợp này, ta không cho bộ MPPT tham gia vào mô hình để khảo sát ảnh hưởng đến hệ PV.
Các kết quả của PV khi không có bộ điều khiển MPPT và giá trị điều khiển D = 0,4 được thể hiện trên hình 3.11.
Tiến hành mô phỏng tương tự, ta thu được các kết quả của PV khi không có bộ điều khiển MPPT và giá trị điều khiển D = 0,5 và D = 0,6. Tổng hợp các thông số ở các giá trị điều khiển D được thể hiện trên bảng 3.3.
Bảng 3.3Giá trị công suất và điện áp của PV không có bộ MPPT tác động
Giá trị tín hiệu điều khiển D Công suất P đạt đƣợc (kW) Điện áp V đạt đƣợc (V) 0,4 84,91 298,95 0,5 98,72 249,74 0,6 79,67 199,63
38
Hình 3.11Các kết quả của PV khi không có bộ điều khiển MPPT và D = 0,4
Nhận xét:
Dựa vào kết quả thu được trong ba trường hợp trên, ta thấy khi để bộ điều chỉnh DC/DC hoạt động với các giá trị tín hiệu điều khiển D khác nhau ta nhận được các giá trị công suất ra của PV là khác nhau. Mặc dù điều kiện hoạt động và làm việc của pin mặt trời cũng giống với trường hợp có bộ MPPT tham gia điều khiển nhưng các giá trị công suất nhận được đều không đạt giá trị cực đại.
39
Như vậy ta thấy khi hệ thống Pin mặt trời hoạt động thì cần có bộ điều khiển tìm giá trị công suất cực đại MPPT. Vì trong cùng một điều kiện làm việc nếu có sự điều khiển của bộ MPPT thì công suất nhận được từ hệ thống năng lượng mặt trời là lớn nhất. Hơn nữa khi điều kiện môi trường thay đổi thì bộ MPPT vẫn có khả năng điều khiển để hệ điện mặt trời có công suất đầu ra là cực đại. Việc này giúp tận dụng tối đa nguồn năng lượng sẵn có và sử dụng có hiệu quả việc đầu tư xây dựng hệ thống pin mặt trời trong thực tế.