5. Cấu trỳc của luận văn
2.1. Hệ thống điện năng lượng mặt trời hũa lưới
2.1.6. Thiết bị điều khiển
Trong đú: Um, ω, ψ là: Biờn độ, tần số gúc và gúc pha đầu của điện ỏp ra bộ nghịch lưu sau khi đó qua bộ lọc phớa lưới LR.
2.1.5. Bộ lọc phớa lưới:
Bộ lọc phớa lưới cú tỏc dụng lọc bớt cỏc súng hài bậc cao gõy ra bởi bộ nghịch lưu. Sơ đồ thay thế như hỡnh 2.8.
uf
if
Rf Lf
Eg
Hỡnh 2.8. Bộ lọc phớa lưới
Từ sơ đồ thay thế, viết phương trỡnh theo luật Kirholf 2 ta cú phương trỡnh:
. f g f f f f di E i R L u dt (2.18) Trong đú:
Eg: Điện ỏp lưới
if: Dũng điện chạy qua bộ lọc (dũng điện đầu ra bộ nghịch lưu) uf: Điện ỏp đặt lờn bộ lọc (điện ỏp ra từ bộ nghịch lưu)
2.1.6. Thiết bị điều khiển
Là bộ điều khiển trung tõm của cả hệ thống thực hiện chức năng điều phối cụng suất giữa hệ thống pin mặt trời với lưới nhằm điều khiển phỏt cụng suất phản khỏng lờn lưới và phỏt cụng suất tỏc dụng cực đại lờn lưới, điều phối tải (tải cục bộ), điều khiển mỏy phỏt bỏm lưới khi cú lỗi lưới.
Bộ điều khiển (controller or regulator) là một thiết bị điện tử cú chức năng kiểm soỏt tự động cỏc quỏ trỡnh nạp và phúng điện của bộ ỏc qui. Bộ điều khiển (BĐK) theo dừi trạng thỏi của ỏc qui thụng qua hiệu điện thế trờn cỏc điện cực của nú.
Cỏc thụng số kỹ thuật chớnh cần phải được quan tõm.
- Ngưỡng điện thế cắt trờn Vmax:
Ngưỡng điện thế cắt trờn Vmax là gớa trị hiệu điện thế trờn hai cực của Bộ ắc qui đó được nạp điện no, dung lượng đạt 100%. Khi đú nếu tiếp tục nạp điện cho Bộ ắc qui thỡ ắc qui sẽ bị quỏ no, dung dịch ỏc qui sẽ bị sụi dẫn đến sự bay hơi nước và làm hư hỏng cỏc bản cực.
Vỡ vậy khi cú dấu hiệu ỏc qui đó được nạp no, hiệu điện thế trờn cỏc cực Bộ ắc qui đạt đến V = Vmax, thỡ BĐK sẽ tự động cắt hoặc hạn chế dũng nạp điện từ dàn pin mặt trời (PMT) Sau đú khi hiệu điện thế Bộ ỏc qui giảm xuống dưới giỏ trị ngưỡng, BĐK lại tự động đúng mạch nạp lại.
- Ngưỡng cắt dưới Vmin:
Ngưỡng cắt dưới Vmin là giỏ trị hiệu điện thế trờn hai cực Bộ ắc qui khi ắc qui đó phúng điện đến giỏ trị cận dưới của dung lượng ắc qui (vớ dụ, đối với ắc qui chỡ- axit, khi trong ắc qui chỉ cũn lại 30% dung lượng). Nếu tiếp tục sử dụng ắc qui thỡ nú sẽ bị phúng điện quỏ kiệt, dẫn đến hư hỏng ắc qui. Vỡ vậy, khi BĐK nhận thấy hiệu điện thế Bộ ắc qui V Vmin thỡ nú sẽ tự động cắt mạch tải tiờu thụ. Sau đú nếu hiệu điện thế Bộ ắc qui tăng lờn trờn giỏ trị ngưỡng, BĐK lại tự động đúng mạch nạp lại.
Đối với ắc qui chỡ- axit, hiệu điện thế chuẩn trờn cỏc cực của một bỡnh là V = 12V, thỡ thụng thường người ta chọn Vmax = (14,0 -14,5) V, cũn Vmin = (10,5 - 11,0) V.
- Điện thế trễ V: là giỏ trị khoảng hiệu điện thế là hiệu số của cỏc giỏ trị điện
thế cắt trờn hay cắt dưới và điện thế đúng mạch lại của BĐK, tức là:
V = Vmax - Vđ hay V = Vmin - Vđ, với Vđ là giỏ trị điện thế đúng mạch trở lại
của BĐK. Thụng thường V khoảng 1 - 2 V.
- Cụng suất P của BĐK: thụng thường nằm trong giải:
Trong đú: PL là tổng cụng suất cỏc tải cú trong hệ nguồn, PL = Pi, i = 1, 2...
- Hiệu suất của BĐK phải càng cao càng tốt, ớt nhất cũng phải đạt giỏ trị lớn hơn
85%. DC-AC Inverter UPV IPV DC-AC Controller Lf Rf LƯớI ĐIệN IG UG cDC PV DC-DC Boost Converter MPPT Controller IPV UPV
Hỡnh 2.9. Sơ đồ nguyờn lý điều khiển
Trong sơ đồ nguyờn lý điều khiển:
- MPPT Controller : Bộ điều khiển cụng suất cực đại từ dàn Pin mặt trời. Bộ này cú tỏc dụng điều khiển cho năng lượng từ dàn pin mặt trời luụn MAX trong mọi điều kiện khụng ổn định về thời tiết, khớ hậu, thời gian sỏng tối, cường độ bức xạ… Tớn hiệu đầu ra của bộ điều khiển MPPT trực tiếp điều khiển đúng mở van của bộ DC – DC.
- UPV, IPV là điện ỏp và dũng điện của dàn Pin mặt trời. - UG, IG là dũng điện ba pha của Lưới điện.
- CDC là điện dung của bộ DC link. Bộ này cú nhiệm vụ ổn định điện ỏp từ đầu ra bộ DC-DC trước khi đưa vào bộ nghịch lưu DC-AC.