ĐỒ ÁN - Nghiên cứu một số phuong pháp nâng cao hiệu quả khai thác nguồn pin mặt trời | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Trong bối cảnh các nguồn nang luợng truyền thống nhu nhiệt diện, thủy diện,... ngày càng cạn kiệt và gây ô nhiễm môi truờng, dộng lực sử dụng các nguồn nang luợng tái tạo nhu mặt trời, gió dang ngày càng trở nên mạnh mẽ. Tỷ trọng các loại nguồn này dang tang lên theo cấp số nhân qua các nam, nhận duợc sự quan tâm của chính phủ các quốc gia trên toàn thế giới, các nhà khoa học ở tất cả linh vực liên quan.

Nguồn pin mặt trời (PVg) với uu thế không gây tiếng ồn, có thể lắp dặt ở mọi noi kể cả trong khu dân cu dã giúp cho quá trình phổ biến loại nguồn này trong hệ thống diện nhanh hon so với các nguồn khác. Trong dó, vấn dề khai thác tối da khả nang phát công suất nhờ các biện pháp tìm diểm công suất cực dại (MPP) và các kỹ thuật diều khiển bộ biến dổi (BBÐ) hoặc các loại BBÐ khác nhau trong hệ thốngkhai thác PVg là mục tiêu trọng tâm trong các nghiên cứu cả trong nuớc và trên thế giới của các nhà diều khiển học.

MỤC LỤC
KÝ HIỆU VIẾT TẮT .......................................................................................................... vii
KÝ HIỆU .............................................................................................................................. ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................................. xii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. xv
MỞ ÐẦU ............................................................................................................................... 1

CHUONG 1 ........................................................................................................................... 5
TỔNG QUAN VẤN ÐỀ NGHIÊN CỨU .............................................................................. 5
1.1 Khái quát về nguồn pin mặt trời ................................................................................... 5
1.2 Cấu trúc chung của hệ thống khai thác nguồn pin mặt trời .......................................... 6
1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nuớc về pin mặt trời ............................... 7
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................................... 7
1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nuớc ......................................................................... 11
1.4 Một số vấn dề còn tồn tại và dề xuất huớng giải quyết .............................................. 12
1.4.1 Một số vấn dề còn tồn tại ..................................................................................... 12
1.4.2 Tiếp cận vấn dề .................................................................................................... 15
1.4.3 Ðề xuất huớng giải quyết ..................................................................................... 16
1.5 Kết luận chuong 1 ...................................................................................................... 17

CHUONG 2 ......................................................................................................................... 19
MÔ HÌNH HÓA ÐẦY ÐỦ VÀ NHẬN DẠNG CHÍNH XÁC ÐIỂM CÔNG SUẤT CỰC
ÐẠI CHO NGUỒN PIN MẶT TRỜI .................................................................................. 19
2.1 Mô hình toán học của nguồn pin mặt trời .................................................................. 19
2.2 Xây dựng giải pháp nhận dạng các thông số ẩn cho nguồn pin mặt trời ở diều kiện
vận hành tiêu chuẩn .......................................................................................................... 23
2.2.1 Nêu vấn dề ............................................................................................................ 23
2.2.2 Thiết lập các phuong trình tại các diểm dặc biệt ở diều kiện tiêu chuẩn ............. 24
2.2.3 Phuong pháp xác dịnh các thông số ẩn ................................................................ 26
2.2.4 Xây dựng thuật toán xác dịnh các thông số ẩn ..................................................... 27
2.2.5 Áp dụng xác dịnh thông số ẩn cho một số loại pin quang diện ........................... 29
2.3 Giải pháp mới nhận dạng chính xác diểm công suất cực dại cho nguồn pin mặt trời 31
2.3.1 Nội dung giải pháp dề xuất .................................................................................. 31
2.3.2 Ðánh giá tính chính xác của giải pháp dề xuất..................................................... 34
2.4 Mô hình hóa dầy dủ cho nguồn pin mặt trời .............................................................. 35
2.4.1 Quy dổi giá trị các thông số từ diều kiện vận hành tiêu chuẩn về diều kiện vận
hành bất kỳ .................................................................................................................... 35
2.4.2 Xây dựng mới hàm số n(T) .................................................................................. 38
2.4.3 Mô hình hóa dầy dủ cho nguồn pin mặt trời ........................................................ 43
2.5 Kết luận chuong 2 ...................................................................................................... 44

CHUONG 3 ......................................................................................................................... 45
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ÐIỀU KHIỂN NGUỒN PIN MẶT TRỜI THEO MÔ HÌNH ÐẦY
ÐỦ ........................................................................................................................................ 45
3.1 Cấu trúc diều khiển hệ thống ...................................................................................... 45
3.2 Co sở lý thuyết diều khiển và mô tả toán học các bộ biến dổi ................................... 47
3.2.1 Co sở lý thuyết diều khiển ................................................................................... 47
3.2.1.1 Kỹ thuật diều khiển truợt trong các bộ biến dổi DC/DC ............................... 47
3.2.1.2 Kỹ thuật diều khiển diện áp trung bình .......................................................... 50
3.2.2 Mô tả toán học bộ biến dổi DC/DC buck ............................................................. 51
3.2.2.1 Bộ biến dổi DC/DC buck ............................................................................... 51
3.2.2.2 Bộ biến dổi DC/DC boost .............................................................................. 52
3.3 Ðiều khiển khai thác diểm công suất cực dại của nguồn pin mặt trời theo mô hình
dầy dủ ở diều kiện vận hành bất kỳ .................................................................................. 54
3.3.1 Phuong pháp IB-SMC .......................................................................................... 54
3.3.1.1 Nguyên lý chung của phuong pháp IB-SMC ................................................ 54
3.3.1.2 Phuong pháp IB-SMC cho BBÐ DC/DC buck ............................................. 55
3.3.1.3 Phuong pháp IB-SMC cho BBÐ DC/DC boost ............................................ 58
3.3.1.4 Chiến luợc diều khiển BBÐ DC/DC theo phuong pháp IB-SMC ................. 60
3.3.1.5 Mô phỏng dánh giá phuong pháp IB-SMC ................................................... 62
3.3.2 Phuong pháp IB-AVC .......................................................................................... 69
3.3.2.1 Nguyên lý chung của phuong pháp IB-AVC ................................................ 69
3.3.2.2 Phuong pháp IB-AVC cho BBÐ DC/DC buck ............................................. 71
3.3.2.3 Phuong pháp IB-AVC cho BBÐ DC/DC boost ............................................ 73
3.3.2.4 Chiến luợc diều khiển BBÐ DC/DC theo phuong pháp IB-AVC ................. 75
3.3.2.5 Kết quả mô phỏng phuong pháp IB-AVC ..................................................... 77
3.3.3 So sánh hiệu quả nang luợng và khả nang ứng dụng ........................................... 81
3.4 Ðiều khiển ghép nối luới cho nguồn pin mặt trời ...................................................... 86
3.4.1 Cấu trúc diều khiển ghép nối luới ........................................................................ 86
3.4.2 Mô phỏng hệ thống diều khiển ghép nối luới cho nguồn pin mặt trời ................. 87
3.5 Kết luận chuong 3 ...................................................................................................... 97

CHUONG 4 ......................................................................................................................... 99
KIỂM CHỨNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH THIẾT BỊ THỰC ............ 99
4.1 Xây dựng mô hình cấu trúc thiết bị thực .................................................................... 99
4.2 Các thiết bị chính ...................................................................................................... 101
4.2.1 Cảm biến do công suất của bức xạ mặt trời ....................................................... 101
4.2.2 Cảm biến do nhiệt dộ ......................................................................................... 102
4.2.3 Ắc quy ................................................................................................................ 102
4.2.4 So dồ dấu nối mạch lực và diều khiển ............................................................... 102
4.2.5 Lắp dặt các thiết bị và cài dặt ............................................................................. 105
4.3 Phuong thức vận hành mô hình thiết bị thực ........................................................... 106
4.4 Kết quả thực nghiệm................................................................................................. 109
4.4.1 Kiểm chứng tính chính xác của giải pháp dã dề xuất ........................................ 109
4.4.2 Ðánh giá hiệu quả nang luợng của giải pháp dã dề xuất .................................... 110
4.5 Kết luận chuong 4 .................................................................................................... 115
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 117

LINK DOWNLOAD