Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Điều khiển tối ưu hệ thống pin điện quang
TÓM TẮT
Luận văn này trình bày các phương pháp tìm điểm làm việc có công suất cực đại của pin quang điện (MPPT) đáp ứng trong các điều kiện môi trường thay đổi. Từ đó, đề xuất thuật toán mới là phân chia vùng làm việc trên đường đặc tuyến V-P của pin quang điện thành ba vùng chính, gồm:
- Vùng 1: Vùng bên trái điểm cực đại
- Vùng 2: Vùng cực đại
- Vùng 3: Vùng bên phải điểm cực đại.
Bằng việc xác định điểm làm việc của pin quang điện đang ở vùng nào đều có thể nhanh chóng đưa pin vào làm việc ở điểm cực đại thông qua việc điều chỉnh độ rộng xung của mạch Boost.
Kết quả mô phỏng cho thấy thuật toán đề xuất mới đã tìm được điểm công suất cực đại nhanh hơn, ổn định hơn và khắc phục được một số nhược điểm của thuật toán P&O, INC và thuật toán điện áp là hằng số.
ABSTRACT
This study presents the Maximum Power Point Tracking (MPPT) technique of Photovoltaics to adapt changing enviromental conditions. Therefrom uses the new method by dividing the working point on the characteristics V-P of into three major areas, including: Photovoltaics
- Areas 1: the left side of the maximum power point
- Areas 2: the maximum area
- Areas 3: the right of the maximum power point .
By defining the working point of the Photovoltaics are in areas where we can quickly take the Photovoltaics to work at the maximum power point by adjusting duty pulse of the boost circuit.
Results of Simulations and experimental measurements has shown that this method has found the MPP faster, more stable and overcomes some disadvantages of the algorithm Perturb and Observe, Incremental Conductance and the algorithm voltage is const.
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
TÓM TẮT iii
MỤC LỤC .v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ x
Chương 1 GIỚI THIỆU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Tính cần thiết 3
1.3 Tình hình nhận định của thế giới 4
1.4 Dự báo trong tương lai 5
1.5 Mục tiêu của đề tài 6
1.6 Nội dung nghiên cứu 7
1.7 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 7
1.8 Nội dung của luận văn 9
1.9 Kết luận 9
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NGUỒN ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 10
2.1 Giới thiệu 10
2.2 Tình hình khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời trên thế giới và tại Việt Nam 10
2.3 Tiềm năng năng lượng mặt trời tại Việt Nam 16
2.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu của đề tài 18
2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 18
2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 20
2.5 Kết luận 24
Chương 3 HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 25
3.1 Cấu tạo pin quang điện 25
3.2 Nguyên lý hoạt động của pin quang điện 28
3.3 Mô hình toán của pin quang điện 29
3.4 Đặc tuyến V-I, V-P của pin quang điện 33
3.5 Bộ biến đổi DC/DC 38
3.5.1 Bộ giảm áp (Buck) 38
3.5.2 Bộ tăng áp (Boost) 41
3.5.3 Bộ hỗn hợp tăng giảm điện áp (Boost – Buck) 43
3.6 Điều khiển bộ biến đổi DC/DC 45
3.6.1 Điều khiển mạch vòng phản hồi điện áp 45
3.6.2 Điều khiển phản hồi công suất 46
3.6.3 Điều khiển mạch vòng phản hồi dòng điện 47
3.7 Điểm làm việc cực đại của pin quang điện (MPP - Maximum Power Point) 47
3.8 Hệ nhiều pin quang điện 51
3.8.1 Phương pháp ghép nối tiếp các tấm pin quang điện 51
3.8.2 Phương pháp ghép song song các tấm pin quang điện 52
3.9 Kết luận 54
Chương 4 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU CÔNG SUẤT PHÁT CỦA MỘT HỆ NHIỀU PIN QUANG ĐIỆN 56
4.1 Thuật toán tìm điểm công suất cực đại của pin quang điện 57
4.1.1 Thuật toán nhiễu loạn và quan sát (P&O - Perturb and Observe) 57
4.1.2 Thuật toán điện dẫn gia tăng (INC - Incremental Conductance) 61
4.1.3 Thuật toán điện áp hằng số 63
4.2 Phương pháp điều khiển MPPT 65
4.2.1 Phương pháp điều khiển PI 65
4.2.2 Phương pháp điều khiển trực tiếp 66
4.2.3 Phương pháp điều khiển đo trực tiếp tín hiệu ra 69
4.3 Thuật toán đề xuất 69
4.3.1 Cấu hình cho bộ chuyển đổi năng lượng 69
4.3.2 Thuật toán đề xuất tìm điểm công suất cực đại 70
4.3.3 Sơ đồ thuật toán đề xuất 72
Chương 5 KẾT QỦA MÔ PHỎNG 74
5.1 Xây dựng mô hình mô phỏng trong Matlab/Simulink 74
5.2 Kết quả mô phỏng của các thuật toán 79
Chương 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỀN TRONG TƯƠNG LAI 89
6.1 Kết luận 89
6.2 Hướng phát triển trong tương lai 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
PHỤ LỤC 92
/file/d/0B7oUCI ... sp=sharing
