Chương 3 : ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN ĐÁP ỨNG CÁC ĐIỀU KIỆN THAY ĐỔI
3.1 Phân tích các đường cong đặc trưng trong điều kiện PSC
Nhằm tránh việc quét trên toàn bộ các điện áp của pin một cách vô định, các phương pháp để xác định sự hiện diện của PSC là rất cần thiết. Cần lưu ý rằng khi một dãy PV nằm trong điều kiện bức xạ mặt trời giống nhau Hình 3.1 (a), mỗi mơ đun PV hoạt động như một nguồn, và tất cả các mô đun đều giống hệt nhau về điện áp, dịng điện và cơng suất ngõ ra bất cứ lúc nào. Nhưng trạng thái này thay đổi khi có bóng che.
Hình 3. 1 Cấu hình pin NLMT với hai mức bức xạ khác nhau
Hình 3.2 (a) Các đường đặc tính P-V và I-V trong các điều kiện bóng che khác nhau. Mảng PV khơng bị bóng che
35
Hình 3. 2 (b) Các đường đặc tính P-V và I-V trong các điều kiện bóng che khác nhau. Một module PV bị bóng che với mức bức xạ 400W/m2
Hình 3.2 (c) Các đường đặc tính P-V và I-V trong các điều kiện bóng che khác nhau. Hai module PV bị bóng che với mức bức xạ 400W/m2
Hình 3.2 (d) Các đường đặc tính P-V và I-V trong các điều kiện bóng che khác nhau. Ba module PV bị bóng che với mức bức xạ 400W/m2
36
Hình 3. 3 Điện áp ngõ ra mỗi mơ đun với cơng suất ngõ ra
Hình 3. 4 Cơng suất đầu ra của module PV với điện áp đầu ra mô đun không bị che và điện áp đầu ra module bị che.
Hình 3.2 (c) là một ví dụ trong phân tích sau: các mơ đun trong dãy nối tiếp được tiếp xúc với hai cường độ bức xạ mặt trời khác nhau, và mức bức xạ mặt trời tương ứng là 1000 và 400 W/m2. Các điện áp của các mô-đun được tiếp xúc với mức bức xạ khác nhau là hoàn toàn khác nhau. Hai đỉnh trên đường cong P-V được chia thành hai phần riêng biệt, như thể hiện trong Hình 3.2 (c). Phần A là đường cong có chứa đỉnh trái (đường cong D-A-C), và phần B là đường cong có chứa đỉnh phải (đường cong C-B-E). Trong phần A, dòng điện của PV lớn hơn dòng điện tối đa mà module PV có thể sản xuất khi bị bóng che (M3 và M4). Do đó, dịng điện sẽ chảy qua diode đấu ngược của mỗi mơ-đun. Ở giai đoạn này, chỉ có PV M1 và M2 cung cấp nguồn điện, còn PV M3 và M4 đã bị bỏ qua bằng các điốt. Các đường cong đặc trưng
37
của điện áp mô đun PV với công suất ra được thể hiện trong Hình 3.3 (a) và 3.3 (b). Điện áp của PV M3 và M4 xấp xỉ âm 0.7 V (điện áp chuyển tiếp của diode) trong phần A, như thể hiện trong Hình 3.3 (b). Do đó, điện áp mô đun bằng với điện áp âm của diode (điện áp chuyển tiếp đi qua diode) có thể được sử dụng như là một trong những cách hiệu quả để ước tính tình trạng che bóng một phần. Trong phần B, tất cả các mô đun PV đều cung cấp năng lượng, nhưng các mơ đun khơng bị bóng che và bị bóng che đều có điều kiện làm việc khác nhau. Bởi vì các mơ đun PV nhận được một lượng bức xạ mặt trời khác nhau, điện áp của các mô đun PV khác nhau. Trong phần B (đường cong C-B-E), điện áp của các mơ đun khơng bị bóng che lớn hơn mơ-đun bị bóng che, như thể hiện trong Hình 3.4. Rõ ràng đây là một chỉ báo khác để xác định ảnh hưởng của bóng che một phần.
Theo phân tích trên, một số các quan sát được tóm tắt lại như sau:
− Các đường cong I-V trong điều kiện bóng che một phần có nhiều bước, trong khi các đường cong P-V được đặc trưng bởi nhiều đỉnh.
− Số lượng đỉnh tương đương với số lượng các mức độ bức xạ khác nhau được chiếu xạ trên mảng PV, và bất kỳ đỉnh nào cũng có thể là GMPP. − Điện áp của mô đun PV nhận được bức xạ mặt trời khác nhau là khác
nhau.
Điện áp của mô đun PV được bỏ qua bởi một diode bằng với giá trị âm của điện áp diode tại lớp tiếp giáp PN.