Theo đặc tuyến hình 4.1 mỗi tấm pin quang điện có nhiều điểm làm việc khác nhau. Nhưng chỉ có một điểm duy nhất mà tại đó công suất đạt được là lớn nhất được gọi là điểm công suất cực đại (MPP – Maximum Power Point). Điểm công suất cực đại này không cố định mà sẽ thay đổi trong những điều kiện bức xạ và nhiệt độ khác nhau. Bài toán đặt ra là phải xác định được điểm MPP trong bất kỳ điều kiện nào.
Thực tế, đã có nhiều thuật toán đã giải quyết được bài toán đặt ra ở trên ví dụ như thuật toán leo đồi P&O, thuật toán điện dẫn gia tăng INC, thuật toán điện áp là hằng số...
Như đã phân tích trong nội dung 4.1 mỗi thuật toán đặt ra đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Chẳng hạn như:
- Thuật toán P&O hoạt động rất tốt khi truy tìm điểm công suất cực đại trong trường hợp cường độ chiếu sáng không thay đổi. Tuy nhiên, khi cường độ ánh sáng thay đổi thì giải thuật này lại không còn chính xác nữa.
- Thuật toán INC thì đã khắc phục được nhược điểm của thuật toán P&O trong điều kiện thời tiết thay đổi đột ngột. Thuật toán này sử dụng tổng điện dẫn gia tăng của dãy pin quang điện để dò tìm điểm công suất cực đại. Độ lớn của điện dẫn gia tăng sẽ quyết định độ nhanh chậm trong việc tìm ra điểm MPP. Tuy nhiên, khi điện dẫn gia tăng lớn quá sẽ làm cho hệ thống hoạt động không chính xác tại điểm MPP và sẽ bị dao động. Ưu điểm chính của thuật toán này là cho kết quả tốt nhất khi thời tiết thay đổi nhanh và cũng cho dao động nhỏ nhất quanh điểm MPP hơn thuật toán P&O. Nhưng thuật toán này lại có nhược điểm là mạch điều khiển phức tạp, vì sử dụng 2 cảm biến để đo giá trị dòng điện và điện áp, nên chi phí lắp đặt hơi cao. Tuy nhiên ngày nay với sự xuất hiện của nhiều phần mềm hay các bộ xử lý đã làm giá thành của hệ này giảm đi rất nhiều.
- Thuật toán điện áp là hằng số có ưu điểm là đơn giản nhưng lại khó khăn trong việc lựa chọn giá trị tối ưu của K. Theo các tài liệu báo cáo [16] thì thành công khi K nằm trong khoảng 73-80%. Tuy nhiên, hiệu quả theo dõi của thuật toán này là thấp hơn so với các thuật toán khác và thực tế là khi đo điện áp hở mạch đòi hỏi một sự cắt nguồn pin tạm thời. Việc này có thể tự động điều chỉnh giá trị của K.
Để tránh xảy ra các vấn đề đã trình bày ở trên, thuật toán đề xuất là kết hợp hai thuật toán điện áp không đổi và INC.
Thuật toán đề xuất được trình bày như sau:
- Bước 1: Dùng thuật toán điện áp không đổi để chia đặc tuyến công suất V-P thành 3 vùng: vùng 1, vùng 2, vùng 3 (hình 4.13). Trong đó, vùng 2 là vùng có công suất làm việc tối ưu. Giá trị V1 và V2 được xác định theo K nằm trong khoảng (73- 80%)Voc (V1 < V2).
Hình 4.13 Phân chia đặc tuyến V-P thành 3 vùng
- Bước 2: Dùng thuật toán INC để xác định điểm có công suất cực đại nằm trong vùng 2.