ĐỒ ÁN - Khảo sát thuật toán dò tìm điểm công suất cực đại (mppt) và bộ chuyển đổi dc dc, dc ac


Nguồn năng lượng đóng vai trò quyết định nền văn minh của nhân loại. Các nguồn năng lượng hóa thạch (dầu lửa, than đá) hiện nay đang được sử dụng phổ biến nhưng lại gây ô nhiễm môi trường và sẽ cạn kiệt trong một tương lai gần. Nguồn năng lượng nguyên tử thì không an toàn. Trong khi đó mặt trời cung cấp một nguồn năng lượng vô cùng tn và gần như hoàn toàn miễn phí cũng như không sản sinh ra chất thải hủy hoại môi trường. Tuy nhiên năng lượng mặt trời vẫn còn đang
trong thời kỳ đầu của những ứng dụng vì nó đòi hỏi những đầu tư rất lớn cho thiết bị nhưng lại chỉ chuyển hóa được một lượng rất nhỏ năng lượng từ mặt trời sang dạng hữu ích. Hơn nữa, năng lượng mặt trời lệ thuộc vào điều kiện tự nhiên, không đủ ổn định để những thiết bị điện và điện tử có thể sử dụng một cách an toàn và hiệu quả. Tn dụng tốt nguồn năng lượng này, phần lớn sẽ giải quyết được bài toán năng lượng của nhân loại.


Để sản xuất điện mặt trời người ta thường sử dụng 2 công nghệ: nhiệt mặt trời và pin quang điện :

- Nhiệt mặt trời: năng lượng mặt trời được hội tụ nhờ hệ thống gương hội tụ để tp trung ánh sáng mặt trời tạo thành nguồn nhiệt có nhiệt độ cao làm bốc hơi nước, hơi nước sinh ra làm quay tuabin để sản xuất ra điện năng
- Pin quang điện: được chế tạo từ các chất bán dẫn. Điện năng được sinh ra khi có ánh sáng mặt trời chiếu đến. Các tế bào quang điện có khả năng thể hiện chức năng này bằng cách nhn năng lượng mặt trời tách electron ra khỏi tinh thể bán dẫn tạo thành dòng điện. Như vy các tế bào quang điện dùng mặt trời là nguồn nhiên liệu.

NỘI DUNG:

1.1 Tính cần thiết của đề tài. 1
1.2 Pin quang điện (PV). 2
1.3 Hệ pin mặt trời làm việc độc lp. 5
1.3.1 Thành phần lưu giữ năng lượng. 6
1.3.2 Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ PV. 6
1.4 Các nghiên cứu khoa học có liên quan. 10
1.5 Nhược điểm của các nghiên cứu khoa học. 11
1.6 Nhiệm vụ của lun văn 12
1.7 Phạm vi nghiên cứu 12
1.8 Phương pháp nghiên cứu 12
1.9 Giá trị thực tiễn của đề tài 13
2.1 Pin mặt trời, cấu tạo và nguyên lý hoạt động. 14
2.1.1 Cấu tạo 14
2.1.2 Nguyên lý hoạt động 14
2.1.3 Đặc tính làm việc của pin mặt trời 17
2.2 Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ thống pin mặt trời làm việc độc lp 20
2.2.1 Bộ biến đổi DC/DC 20
2.2.1.1 Các loại bộ biến đổi DC/DC 21
2.2.1.2 Điều khiển bộ biến đổi DC/DC 26
2.2.2 Bộ biến đổi DC/AC. 27
2.3 Phương pháp dò tìm điểm công suất cực đại MPPT 28
2.3.1 Giới thiệu chung 28
2.3.2 Nguyên lý cân bằng tải 30
2.3.3 Thut toán xác định điểm làm việc có công suất lớn nhất MPPT 31
2.3.3.1 Thut toán nhiễu loạn và quan sát P&O 32
2.3.3.2 Thut toán P&O trong điều kiện dãy PV bị bóng che một phần 33
2.3.4 Phương pháp điều khiển MPPT. 34
2.3.4.1 Phương pháp điều khiển trực tiếp. 34
2.3.4.2 Phương pháp điều khiển đo trực tiếp tín hiệu ra. 35
2.3.5 Giới hạn của MPPT. 37
2.4 Bộ lưu giữ năng lượng 37
2.4.1 Các loại c quy. 38
2.4.1.1 c quy chì ậ axit 38
2.4.1.2 c quy kiềm 39
2.4.2 Các đặc tính của c quy. 39
2.4.2.1 Dung lượng (ký hiệu là C) 39
2.4.2.2 Điện áp ngưỡng thấp nhất 39
2.4.2.3 Điện áp hở mạch 40
2.4.3 Chếđộ làm việc của c quy (xét c quy chì - axit) 40
2.4.3.1 Nạp c quy 40
2.4.3.2 c quy phóng 40
2.4.4 Các chế độ của bộ nguồn nạp c quy 41
2.4.4.1 Nạp với dòng không đổi 41
2.4.4.2 Nạp với áp không đổi 41
2.4.4.3 Nạp nổi 42
3.1 Điểm công suất cực đại 43
3.2. Giải thut P&O (Perturb & Observe) 45
3.2.1 Lưu đồ giải thut P&O 47
3.2.2 Mô phỏng giải thut P&O bằng Matlab 47
3.2.3 Nhược điểm của giải thut P&O 48
3.3 Giải thut P&O cải tiến 50
3.3.1 Lưu đồ giải thut P&O cải tiến 52
3.3.2 Mô phỏng giải thut P&O cải tiến bằng Matlab 53
3.4 Phương pháp điều khiển điện áp hở mạch 54
3.4.1 Lưu đồ giải thut điều khiển điện áp hở mạch 55
3.4.2 Mô phỏng giải thut điều khiển điện áp hở mạch 56
3.5 Phương pháp tăng tổng dẫn 58
3.5.1 Lưu đồ giải thut tăng tổng dẫn 59
3.5.2 Mô phỏng giải thut tăng tổng dẫn 61
3.6 Nhn xét chung 62
3.6.1 u điểm 62
3.6.2 Khuyết điểm 62
3.6.2.1 Đối với giải thut P&O cải tiến 62
3.6.2.2 Đối với thut toán điều khiển điện áp hở mạch 63
3.6.2.3 Đối với thut toán tăng tổng dẫn 63
4.1 Bộ chuyển đổi năng lượng từ DC ậ DC kết hợp MPPT 64
4.1.1 Buck_Boost Converter (Bộ tăng, giảm áp DC) 64
4.1.2 Kết nối MPPT (Xác định điểm làm việc cựa đại) 66
4.1.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của MPPT 68
4.1.2.2 Mô phỏng MPPT và kết quả 71
4.2 Bộ chuyển đổi năng lượng từ DC ậ AC 72
4.2.1 Lý thuyết về phương pháp điều rộng xung PWM 72
4.2.2 Bộ nghịch lưu áp một pha 74
4.2.2.1 Bộ nghịch lưu áp một pha dạng cầu 75
4.2.2.2 Mô phỏng bộ nghịch lưu áp một pha 78
4.2.3 Bộ nghịch lưu áp ba pha 79
4.2.3.1 Phân tích điện áp bộ nghịch lưu áp ba pha 80
4.2.4 Mô phỏng theo phương pháp P&O 82
4.2.5 Mô phỏng theo phương pháp tăng tổng dẫn 83
4.2.6 Mô phỏng theo phương pháp tỷ lệ điện áp hở mạch 85
4.2.7 Nhn xét chung 86

Tài liệu này do thành viên có TK Facebook (Phạm Phú Hòa) sưu tầm và đóng góp cho thư viện. Thay mặt BQT EBOOKBKMT mình xin chân thành cảm ơn bạn rất nhiều :)

Mọi đóng góp cho thư viện, các bạn hoàn toàn có thể gửi trực tiếp về email của Admin nguyenphihung1009@gmail.com hoặc inbox qua Facebook https://www.facebook.com/Congdongkythuatcodienvietnam.VMTC/.

Thân!

LINK DOWNLOAD
M_tả

No comments: