2.6..2 Đồng vị pha trong hai hệ thống lƣới
3.3. Ứng dụng fuzzy logic để xác định và duy trì điểm làm việc cơng suất cực đại của
3.3.2. Thuật toán MPPT sử dụng bộ điều khiển mờ (FLC)
Sau đây tác giả đề xuất giải pháp một sử dụng bộ điều khiển mờ để xây dựng thuật toán theo dõi và duy trì điểm làm việc có cơng suất cực đại cho hệ thống điện mặt trời nối lƣới. Từ đƣờng cong quan hệ giữa công suất và điện áp (P-U) của tấm pin (hình 3.13) ta thấy khi hệ thống làm việc ở phía trái điểm Pmax thì dP/dU dƣơng cần tăng điện áp để hệ thống tiến đến điểm Pmax, ngƣợc lại khi hệ thống làm việc ở phía phải điểm Pmax thì dP/dU âm cần giảm điện áp để hệ thống tiến đến điểm Pmax. Hệ thống làm việc tại điểm Pmax thì dP/dU = 0.
Hình 3.13: Quan hệ P-U của tấm PV
Bộ điều khiển mờ tìm điểm Pmax thực hiện đo lƣờng điện áp và dòng điện ở đầu ra của tấm pin, sau đó tính cơng suất theo biểu thức P = U*I để đƣa đến đầu vào bộ điều khiển. Đầu ra bộ điều khiển làm thay đổi chu kỳ điều chế độ rộng xung để đóng cắt bộ chuyển đổi DC-DC. Nguyên tắc làm việc của bộ điều khiển mờ nhƣ sau:
Tại mỗi thời điểm lấy mẫu (tk) FLC kiểm tra công suất ở đầu ra PV và xác định sự thay đổi tƣơng đối của công suất so với điện áp (dp/du). Nếu giá trị này lớn hơn
zero, bộ điều khiển sẽ thay đổi chu kỳ làm việc của PWM để tăng điện áp cho đến khi công suất là cực đại (hoặc giá trị dp/du = 0), Nếu giá trị này nhỏ hơn zero, bộ điều khiển sẽ thay đổi chu kỳ làm việc của PWM để giảm điện áp cho đến khi công suất là cực đại. FLC có 2 đầu vào là sai số và sự thay đổi sai số, có 1 đầu ra đƣa vào bộ điều chế độ rộng xung để điều khiển bộ chuyển đổi DC-DC. Các đầu vào và đầu ra đƣợc định nghĩa nhƣ sau: P(k) P(k 1) E(k) U(k) U(k 1) DE E(k) E(k 1) (3.3)
Trong đó P(k) cơng suất tức thời của PV tại thời điểm tk. Sai số E(k) cho biết điểm hoạt động của tải tại thời điểm tk đang ở phía bên trái hay bên phải điểm cơng suất cực đại trên đƣờng đặc tính của PV, độ thay đổi DE diễn tả hƣớng chuyển động của điểm MPP. Sử dụng mơ hình mờ Mandani, giải mờ bằng phƣơng pháp điểm trọng tâm.
+ Hàm liên thuộc vào, ra
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hình 3.15: Hàm liên thuộc đầu vào 2 (DE)
Hình 3.16: Hàm liên thuộc đầu ra (D)
Nguyên tắc thiết lập các luật điều khiển của bộ điều khiển mờ đƣợc phân tích ở trên, các luật đƣợc liệt kê trên bảng 3.1
Bảng 3.1: Luật điều khiển cơ bản của FLC
Giải mờ bằng phƣơng pháp trọng tâm giá trị đầu ra D đƣợc tính theo cơng thức (3.4)
Quan hệ Vào-Ra của bộ điều khiển mờ đƣợc biểu diễn trên hình 3.17
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn