NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU CÔNG SUẤT CHO HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI (Lương Hoàng Nam)

II- Nhiệm vụ và nội dung:

- Tổng quan tình hình khai thác và sử dụng năng lượng điện mặt trời trên thế giới và tại Việt Nam.

- Nghiên cứu pin quang điện và các đặc tính V-I và V-P của nó.

- Nghiên cứu thuật toán điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ pin quang điện.

- Nghiên cứu nối lưới hệ thống điện năng lượng mặt trời.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................ 1

1.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 1

1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu .................................................................... 2

1.3. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................. 2

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 2

1.5. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................ 3

1.5.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 3

1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn .......................................................................................... 3

1.6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 4

1.7. Bố cục của luận văn ....................................................................................... 4

CHƯƠNG 2 - TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KHAI

THÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI VÀ PIN QUANG

ĐIỆN ..................................................................................................................... 5

2.1. Cấu trúc mặt trời ............................................................................................ 5

2.2. Quỹ đạo của trái đất quanh mặt trời ............................................................... 7

2.3. Góc cao độ của mặt trời vào buổi trưa ........................................................... 8

2.4. Bức xạ mặt trời ............................................................................................. 10

2.5. Ứng dụng năng lượng mặt trời ..................................................................... 14

2.5.1. Pin mặt trời ................................................................................................ 15

2.5.2. Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời ..................................... 16

2.5.3. Động cơ Stirling chạy bằng năng lượng mặt trời ...................................... 17

2.5.4. Thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời ................................... 18

2.5.5. Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng năng lượng mặt trời .......... 19

2.6. Tình hình khai thác năng lượng mặt trời tại Việt Nam ................................ 20

2.7. Tổng quan tình hình nghiên cứu .................................................................. 24

CHƯƠNG 3 - PIN QUANG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG PIN QUANG ĐIỆN

KẾT NỐI LƯỚI ................................................................................................. 28

3.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 28

3.2. Sơ đồ thay thế đơn giản của PV .................................................................... 30

3.3. Sơ đồ thay thế của PV có xét đến các tổn hao .............................................. 32

3.4. Module PV .................................................................................................... 32

3.5. Mảng PV ....................................................................................................... 34

3.5.1. Nối nối tiếp nhiều module PV .................................................................... 34

3.5.2. Nối song song nhiều module PV ................................................................ 34

3.5.3. Nối hỗn hợp nhiều module PV ................................................................... 35

3.6. Các ảnh hưởng đến PV .................................................................................. 35

3.6.1. Ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng ......................................................... 35

3.6.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ ............................................................................. 36

3.6.3. Ảnh hưởng của hiện tượng bóng râm ........................................................ 37

3.7. Các hệ thống PV ứng dụng ........................................................................... 41

3.7.1. Hệ thống PV độc lập .................................................................................. 41

3.7.2. Hệ thống PV kết nối lưới ........................................................................... 41

3.8. Cấu hình DC/DC - DC/AC ........................................................................... 47

3.8.1. Bộ biến đổi DC/DC .................................................................................... 47

3.8.2. Bộ biến đổi DC/AC .................................................................................... 51

CHƯƠNG 4 - THUẬT TOÁN BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI ......... 61

4.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 61

4.2. Thuật toán P&O (Perturbation & Observation) ............................................ 62

4.3. Thuật toán điện dẫn gia tăng (InC - Incremental Conductance) ................... 66

4.4. Thuật toán điện áp hằng số............................................................................ 68

4.5. Phương pháp điều khiển MPPT .................................................................... 70

4.5.1. Phương pháp điều khiển PI ........................................................................ 70

4.5.2. Phương pháp điều khiển trực tiếp .............................................................. 71

vii

4.5.3. Phương pháp điều khiển đo trực tiếp tín hiệu ra ........................................ 73

4.6. Đề xuất thuật toán bám điểm công suất cực đại ........................................... 74

CHƯƠNG 5- MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU CÔNG SUẤT VÀ KẾT

NỐI LƯỚI CỦA MỘT HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .. 76

5.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 76

5.2. Mô phỏng pin quang điện ............................................................................. 77

5.3. Khối DC/DC MPPT ...................................................................................... 81

5.4. Kết quả mô phỏng tương ứng với điều kiện bức xạ thay đổi và nhiệt độ

không đổi .............................................................................................................. 81

5.4.1. Điều kiện bức xạ, G = 1 kW/m2 và nhiệt độ, T = 250C ............................ 81

5.4.2. Điều kiện bức xạ, G = 0,8 kW/m2 và nhiệt độ, T = 250C ......................... 85

5.4.3. Điều kiện bức xạ, G = 0,6 kW/m2 và nhiệt độ, T = 250C ......................... 87

5.5. Kết quả mô phỏng tương ứng với điều kiện bức xạ không đổi và nhiệt độ

thay đổi ................................................................................................................. 90

5.5.1. Điều kiện bức xạ, G = 0,8 kW/m2 và nhiệt độ, T = 150C ......................... 90

5.5.2. Điều kiện bức xạ, G = 0,8 kW/m2 và nhiệt độ, T = 250C ......................... 93

5.5.3. Điều kiện bức xạ, G = 0,8 kW/m2 và nhiệt độ, T = 300C ......................... 95

5.5.4. Điều kiện bức xạ, G = 0,8 kW/m

2và nhiệt độ, T = 350C .......................... 98

CHƯƠNG 6 - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI .... 102

6.1. Kết luận ....................................................................................................... 102

6.2. Hướng phát triển tương lai .......................................................................... 102

Tài liệu tham khảo

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD