Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:95

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu của luận văn là tổng quan tình hình khai thác và sử dụng năng lượng điện mặt trời tại Việt Nam. Nghiên cứu và mô phỏng các đặc tính V-I và V-P của pin quang điện. Nghiên cứu và phân tích các đặc tính V-I và V-P của pin quang điện. Nghiên cứu thuật toán điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ pin quang điện.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGUYỄN DUY AN NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA MỘT HỆ PIN MẶT TRỜI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM --------------------------- NGUYỄN DUY AN NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA MỘT HỆ PIN MẶT TRỜI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HUỲNH CHÂU DUY TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2016
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : ………………………………………. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày … tháng … năm … Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 Chủ tịch 2 Phản biện 1 3 Phản biện 2 4 Ủy viên 5 Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày......tháng........năm 20... NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN DUY AN Giới tính: NAM Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh: Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN MSHV: I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA MỘT HỆ PIN MẶT TRỜI II- Nhiệm vụ và nội dung: - Tổng quan tình hình khai thác và sử dụng năng lượng điện mặt trời tại Việt Nam. - Nghiên cứu và mô phỏng các đặc tính V-I và V-P của pin quang điện. - Nghiên cứu và phân tích các đặc tính V-I và V-P của pin quang điện. - Nghiên cứu thuật toán điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ pin quang điện. III- Ngày giao nhiệm vụ: IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: V- Cán bộ hướng dẫn: TS. HUỲNH CHÂU DUY CÁN BỘ HUỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
LỜI CAM ÐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố ở bất kỳ đâu. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn. Tôi cũng xin cam đoan các nội dung tham khảo trong Luận văn đã được trích dẫn đầy đủ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Nguyễn Duy An
LỜI CÁM ƠN Đầu tiên, xin chân thành cám ơn TS. HUỲNH CHÂU DUY đã tận tình giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu và hướng dẫn em thực hiện Luận văn này. Xin cám ơn quý Thầy, Cô đã trang bị cho em các kiến thức quý báu trong quá trình học tập giúp em đủ kiến thức để thực hiện Luận văn này. Xin cảm ơn tập thể lớp 14SMĐ11 đã động viên và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện Luận văn này. Cuối cùng, xin cám ơn Trường Đại học Công nghệ TP. HCM; Khoa Cơ - Điện - Điện tử; Phòng Quản lý Khoa học - Đào tạo sau Đại học và Cơ quan nơi em đang công tác đã tạo các điều kiện tốt nhất cho em thực hiện Luận văn này. Nguyễn Duy An
i Tóm tắt Luận văn tập trung các vấn đề liên quan đến “Nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời” mà bao gồm các nội dung như sau: + Chương 1: Giới thiệu chung + Chương 2: Tổng quan tình hình nghiên cứu và khai thác nguồn năng lượng điện mặt trời + Chương 3: Pin quang điện + Chương 4: Giải thuật bám điểm công suất cực đại + Chương 5: Mô phỏng điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời + Chương 6: Kết luận và hướng phát triển tương lai
ii Abstract The thesis presents issues relating to "Maximum power point tracking control of solar energy systems" that includes the following contents: + Chapter 1: Introduction + Chapter 2: Literature review of the exploitation and utilization of the solar energy source + Chapter 3: Photovoltaic cell + Chapter 4: Algorithms for maximum power point tracking + Chapter 5: Simulation results of a solar energy system with maximum power point tracking + Chapter 6: Conclusions and future works
iii MỤC LỤC Tóm tắt............................................................................................................ i Mục lục ......................................................................................................... iii Danh sách hình vẽ ........................................................................................ vi Danh sách bảng.............................................................................................. x Chương 1 - Giới thiệu chung ......................................................................... 1 1.1. Giới thiệu ............................................................................................... 1 1.2. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 3 1.3. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 3 1.4. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 3 1.5. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu .......................................................... 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 mặt trời ............................................................................................... 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 ............................................................ 13 2.5.1. Pin mặt trời ....................................................................................... 14 2.5.2. Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời ............................ 15 2.5.3. Động cơ Stirling chạy bằng năng lượng mặt trời ............................. 16 2.5.4. Thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời ........................... 17 2.5.5. Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng năng lượng mặt trời 18 2.6. Tình hình khai thác năng lượng mặt trời tại Việt Nam ....................... 19 2.7. Tổng quan tình hình nghiên cứu .......................................................... 23
iv Chương 3 - Pin quang điện .......................................................................... 26 3.1. Giới thiệu .............................................................................................. 26 3.2. Sơ đồ thay thế đơn giản của PV ........................................................... 28 3.3. Sơ đồ thay thế của PV có xét đến các tổn hao...................................... 29 3.4. Module PV............................................................................................ 30 3.5. Mảng PV ............................................................................................... 32 3.5.1. Nối nối tiếp nhiều module PV ........................................................... 32 3.5.2. Nối song song nhiều module PV ....................................................... 32 3.5.3. Nối hỗn hợp nhiều module PV .......................................................... 33 3.6. Các ảnh hưởng đến PV ......................................................................... 33 3.6.1. Ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng ................................................ 33 3.6.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ .................................................................... 34 3.6.3. Ảnh hưởng của hiện tượng bóng râm ................................................ 35 3.7. Các hệ thống PV ứng dụng................................................................... 39 3.7.1. Hệ thống PV kết nối lưới................................................................... 39 3.7.2. Hệ thống PV độc lập ......................................................................... 40 3.7.3. Hệ thống PV kết hợp ......................................................................... 40 Chương 4 - Giải thuật bám điểm công suất cực đại .................................... 45 4.1. Giới thiệu .............................................................................................. 45 4.2. Giải thuật P&O (Perturbation & Observation) ..................................... 46 4.3. Giải thuật điện dẫn gia tăng InC (Incremental Conductance) .............. 50 4.4. Giải thuật điện áp hằng số .................................................................... 52 4.5. Đề xuất giải thuật bám điểm công suất cực đại, P&O cải tiến và sự khác biệt so với thuật toán P&O.................................................................. 54 4.6. Phương pháp điều khiển MPPT............................................................ 57 4.6.1. Phương pháp điều khiển PI ............................................................... 57 4.6.2. Phương pháp điều khiển trực tiếp...................................................... 58 4.6.3. Phương pháp điều khiển đo trực tiếp tín hiệu ra ............................... 61 Chương 5 - Mô phỏng điều khiển bám điểm công suất cực đại của một
v hệ pin mặt trời.............................................................................................. 62 5.1. Giới thiệu ............................................................................................. 62 5.2. Mô phỏng các đặc tính của PV ............................................................. 64 5.3. Mô phỏng và các kết quả của trường hợp bức xạ mặt trời thay đổi chậm ............................................................................................................ 67 5.4. Mô phỏng và các kết quả của trường hợp bức xạ mặt trời thay đổi nhanh ........................................................................................................... 70 5.5. Mô phỏng và các kết quả của trường hợp bức xạ mặt trời thay đổi (tăng và giảm) .............................................................................................. 73 Chương 6 - Kết luận và hướng phát triển tương lai ................................... 76 Tài liệu tham khảo ...................................................................................... 78
vi DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1. Cấu trúc của mặt trời Hình 2.2. Quỹ đạo trái đất quay quanh mặt trời Hình 2.3. Một cách nhìn quỹ đạo trái đất để dễ tính góc  Hình 2.4. Góc cao độ mặt trời Hình 2.5. Dải bức xạ điện từ Hình 2.6. Góc nhìn mặt trời Hình 2.7. Quá trình truyền năng lượng bức xạ mặt trời qua lớp khí quyển của trái đất Hình 2.8. Hệ thống pin mặt trời Hình 2.9. Nhà máy điện mặt trời Hình 2.10. Tháp năng lượng mặt trời Hình 2.11. Động cơ Stirling dùng năng lượng mặt trời Hình 2.12. Hệ thống cung cấp nước nóng dùng năng lượng mặt trời Hình 2.13. Tủ lạnh dùng pin mặt trời Hình 2.14. Hệ thống lạnh hấp thụ dùng năng lượng mặt trời Hình 2.15. Hệ thống máy lạnh năng lượng mặt trời Hình 3.1. Phổ năng lượng mặt trời Hình 3.2. Nguyên tắc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện của PV Hình 3.3. Mô hình đơn giản của PV Hình 3.4. Sơ đồ thay thế đơn giản của PV Hình 3.5. Các tham số quan trọng của PV: dòng điện ngắn mạch, Isc và điện áp hở mạch, Voc Hình 3.6. Mô hình thay thế PV có xét đến các tổn hao Hình 3.7. Đặc tính PV có xét đến các ảnh hưởng của Rs và Rp Hình 3.8. Module PV Hình 3.9. Đặc tính của module PV Hình 3.10. Các module PV được kết hợp nối tiếp với nhau
vii Hình 3.11. Các module PV được kết hợp song song với nhau Hình 3.12. Các module PV được kết hợp hỗn hợp với nhau Hình 3.13. Đặc tuyến V-I của PV với các cường độ chiếu sáng khác nhau và nhiệt độ PV không đổi, 250C Hình 3.14. Đặc tuyến V-I của PV với các nhiệt độ khác nhau và cường độ chiếu sáng không đổi 1 kW/m2 Hình 3.15. Module PV với n PV trong trường hợp module không bị che khuất Hình 3.16. Module PV với n PV trong trường hợp module bị che khuất một phần Hình 3.17. Ảnh hưởng của hiện tượng bóng râm đối với module PV Hình 3.18. Module PV với nhiều PV bị che khuất Hình 3.19. Module PV sử dụng diode bypass Hình 3.20. Đặc tính của PV trong trường hợp sử dụng diode bypass Hình 3.21. Đánh giá so sánh giữa các trường hợp có và không có diode bypass Hình 3.22. Hệ thống PV kết nối lưới Hình 3.23. Hệ thống PV độc lập Hình 3.24. Hệ thống PV kết hợp Hình 3.25. Sơ đồ hệ thống điện gia đình Hình 4.1. Quan hệ điện áp và dòng điện của PV Hình 4.2. Giải thuật P&O khi tìm điểm làm việc có công suất lớn nhất Hình 4.3. Lưu đồ giải thuật P&O Hình 4.4. Sự thay đổi điểm MPP theo gia tăng bức xạ Hình 4.5. Giải thuật InC Hình 4.6. Lưu đồ giải thuật InC Hình 4.7. Lưu đồ giải thuật điện áp không đổi Hình 4.8. Đặc tính V-I của PV tương ứng với các cường độ bức xạ khác nhau là các dòng điện ngắn mạch khác nhau Hình 4.9. Lưu đồ giải thuật P&O cải tiến Hình 4.10. Sơ đồ khối phương pháp điều khiển MPPT sử dụng bộ bù PI Hình 4.11. Sơ đồ khối của phương pháp điều khiển trực tiếp MPPT
viii Hình 4.12. Mối quan hệ giữa tổng trở vào Rin và hệ số làm việc D Hình 5.1. Pin quang điện RS - P618 - 22 Hình 5.2. Sơ đồ mô phỏng điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin quang điện Hình 5.3. Đặc tính V-I của pin quang điện RS - P618 - 22 Hình 5.4. Đặc tính V-P của pin quang điện RS - P618 - 22 Hình 5.5. Đặc tính V-I của pin quang điện RS - P618 - 22 trong trường hợp nhiệt độ không đổi (t = 250C) và bức xạ mặt trời thay đổi (G = 1kW/m2  5kW/m2) Hình 5.6. Đặc tính V-P của pin quang điện RS - P618 - 22 trong trường hợp nhiệt độ không đổi (t = 250C) và bức xạ mặt trời thay đổi (G = 1kW/m2  5kW/m2) Hình 5.7. Đặc tính V-I của pin quang điện RS - P618 - 22 trong trường hợp nhiệt độ thay đổi (t = 250C  1000C) và bức xạ mặt trời không đổi (G = 1 kW/m2) Hình 5.8. Đặc tính V-P của pin quang điện RS - P618 - 22 trong trường hợp nhiệt độ thay đổi (t = 250C  1000C) và bức xạ mặt trời không đổi (G = 1 kW/m2) Hình 5.9. Mô phỏng sự thay đổi chậm của bức xạ mặt trời của pin quang điện RS - P618 - 22 Hình 5.10. Công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng và không sử dụng thuật toán P&O tương ứng với sự thay đổi chậm của bức xạ mặt trời Hình 5.11. Công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng và không sử dụng thuật toán P&O cải tiến tương ứng với sự thay đổi chậm của bức xạ mặt trời Hình 5.12. So sánh công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng thuật toán P&O và thuật toán P&O cải tiến tương ứng với sự thay đổi chậm của bức xạ mặt trời Hình 5.13. Mô phỏng sự thay đổi nhanh của bức xạ mặt trời của pin quang điện RS - P618 - 22
ix Hình 5.14. Công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng và không sử dụng thuật toán P&O tương ứng với sự thay đổi nhanh của bức xạ mặt trời Hình 5.15. Công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng và không sử dụng thuật toán P&O cải tiến tương ứng với sự thay đổi nhanh của bức xạ mặt trời Hình 5.16. So sánh công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng thuật toán P&O và thuật toán P&O cải tiến tương ứng với sự thay đổi nhanh của bức xạ mặt trời Hình 5.17. Mô phỏng sự tăng và giảm của bức xạ mặt trời của pin quang điện RS - P618 - 22 Hình 5.18. Công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng và không sử dụng thuật toán P&O tương ứng với sự tăng và giảm của bức xạ mặt trời Hình 5.19. Công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng và không sử dụng thuật toán P&O cải tiến tương ứng với sự tăng và giảm của bức xạ mặt trời Hình 5.20. So sánh công suất ngõ ra đạt được trong trường hợp sử dụng thuật toán P&O và thuật toán P&O cải tiến tương ứng với sự tăng và giảm của bức xạ mặt trời
x DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Bảng ngày số n của ngày đầu tiên của mỗi tháng Bảng 2.2. Bảng thống kê góc  của ngày 21 mỗi tháng Bảng 2.3. Tiềm năng năng lượng mặt trời tại Việt Nam Bảng 3.1. Bảng phân loại tuần hoàn trích lược với tinh thể Silicon thuộc nhóm IV Bảng 4.1. Bảng tóm tắt giải thuật P&O
1 Chương 1 Giới thiệu chung 1.1. Giới thiệu Vấn đề khủng hoảng năng lượng điện đã và đang được các quốc trên thế giới, trong đó có Việt Nam đặc biệt quan tâm. Để giải quyết vấn đề này, đã có rất nhiều các đề xuất của việc sử dụng các dạng năng lượng khác nhau để tạo ra năng lượng điện. Một trong số đó có năng lượng mặt trời. Mặt trời là một khối cầu lửa khổng lồ, tại đó những phản ứng nhiệt hạch xảy ra liên tục và phát ra nguồn năng lượng dường như vô tận. Những phản ứng nhiệt hạch trên mặt trời đã và đang diễn ra hàng triệu triệu năm mà chưa ai dự đoán được thời điểm kết thúc của nó. Quả cầu lửa mặt trời khổng lồ này mới chỉ truyền một phần năng lượng nhỏ bé của nó xuống trái đất với khoảng cách hàng triệu km. Năng lượng mặt trời đã mang lại sự sống cho trái đất và cũng có thể thiêu trụi cả trái đất nếu trái đất không có tầng ô zôn và khí quyển bảo vệ. Có thể nhận thấy rằng, năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch không giống như bất kỳ một nguồn năng lượng nào khác mà chúng ta đang khai thác trên trái đất. Chẳng hạn như thủy điện có thể gây đột biến dòng chảy của sông và làm mất cân bằng sinh thái ở khu vực hạ lưu dòng sông đó; nhiệt điện gây bụi và ô nhiễm môi trường bằng khí COx và NOx; còn điện hạt nhân có khả năng gây nhiều nguy cơ kinh khủng hơn nữa. Nếu có thể tận dụng được nguồn năng lượng mặt trời để phục vụ đời sống và phát triển đất nước là một công việc rất có ích và có thể bảo vệ được môi trường sinh thái [1]. Một trong các ứng dụng chính ở tầm vĩ mô của nguồn năng lượng mặt trời là bài toán sản xuất năng lượng điện thông qua hệ thống pin quang điện (Photovoltaic cell, PV). Các ứng dụng này có thể độc lập trong các hộ gia đình, phục vụ chiếu sáng công cộng, phương tiện di chuyển, quân sự và các ứng dụng không gian hoặc là một hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng PV được kết nối với lưới điện quốc gia. Trong các hệ thống PV này đang tồn tại hai vấn đề lớn:
2 - Hiệu suất chuyển đổi của năng lượng mặt trời thành năng lượng điện là rất thấp (9 ÷ 17%), đặc biệt là trong các điều kiện bức xạ thấp; - Năng lượng điện được tạo ra bởi PV thay đổi liên tục dưới các điều kiện thời tiết khác nhau. Mặt khác, đặc tính V–I của PV là phi tuyến và cũng sẽ thay đổi dưới các điều kiện nhiệt độ và bức xạ khác nhau. Trên các đặc tuyến V–I hoặc V–P, tồn tại một điểm làm việc duy nhất mà được gọi là điểm công suất cực đại (Maximum power point, MPP). Vị trí của các MPP là không xác định trước được, nhưng có thể xác định được thông qua các mô hình tính toán hoặc các thuật toán tìm kiếm trong quá trình vận hành. Khi các MPP đã được xác định, các kỹ thuật bám MPP sẽ được sử dụng để duy trì điểm làm việc của các PV luôn luôn là tại MPP. Bên cạnh đó, việc kết nối lưới hệ thống điện năng lượng mặt trời cũng là một trong các giải pháp được xem xét cho bài toán lưu trữ năng lượng điện mặt trời mà đang phải gánh chịu các chỉ trích mạnh mẽ liên quan đến ô nhiễm môi trường khi con người sử dụng các phương án lưu trữ thông qua ắc-quy. Với các phân tích trên cho thấy rằng hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện của hệ PV là hoàn toàn có thể được tối ưu, nhằm nâng cao hiệu quả khai thác. Điều này cũng có nghĩa là sẽ giảm bớt gánh nặng cho các nguồn năng lượng điện truyền thống như thủy điện hay nhiệt điện. Ngoài ra, việc lưu trữ nguồn năng lượng điện từ các nguồn năng lượng tái tạo, cụ thể là năng lượng mặt trời cũng là một bài toán khó. Giải pháp kết nối hệ thống điện năng lượng mặt trời với lưới điện quốc gia là một trong các giải pháp được đánh giá hiệu quả cao. Chính vì các lý do trên, đề tài “Nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời” được lựa chọn và thực hiện trong luận văn này.
3 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Nguồn điện đang gánh chịu các áp lực nặng nề của sự cạn kiệt các nguồn nhiên liệu sơ cấp truyền thống (nước, nhiên liệu hóa thạch,...). Để giảm bớt các gánh nặng này, cũng như nâng cao hiệu quả khai thác của các nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, đề tài nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại và kết nối lưới của một hệ thống điện năng lượng mặt trời là thật sự cần thiết để được nghiên cứu và triển khai. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Các nghiên cứu sẽ được thực hiện trên mô hình hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm: - Hệ thống pin quang điện, PV. - Bộ điều khiển bám điểm công suất cực đại. 1.4. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là: - Khảo sát tình hình khai thác và sử dụng năng lượng điện mặt trời ở Việt Nam. - Tổng quan các kết quả nghiên cứu đã đạt được liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu lý thuyết pin quang điện (PV). - Nghiên cứu các thuật toán bám điểm công suất cực đại cho PV dưới các điều kiện bức xạ và nhiệt độ khác nhau sao cho có thể tối ưu hóa năng lượng thu được. 1.5. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Đề tài “Nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời” sẽ được thực hiện với các mục tiêu và nội dung như sau: - Khảo sát tình hình khai thác và sử dụng năng lượng điện mặt trời ở Việt Nam. - Nghiên cứu các đặc tính của PV. - Nghiên cứu và xây dựng một hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời thông qua PV.
4 - Nghiên cứu điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ thống điện năng lượng mặt trời thông qua PV. - Mô phỏng PV. - Mô phỏng nguyên lý làm việc của hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời thông qua PV. - Mô phỏng điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời thông qua PV. 1.6. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu các tài liệu về điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng PV. - Phân tích, tổng hợp và đề xuất thuật toán điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng PV. 1.7. Bố cục của luận văn Bố cục của luận văn gồm 6 chương: + Chương 1: Giới thiệu chung + Chương 2: Tổng quan tình hình nghiên cứu và khai thác nguồn năng lượng điện mặt trời + Chương 3: Pin quang điện + Chương 4: Giải thuật bám điểm công suất cực đại + Chương 5: Mô phỏng điều khiển bám điểm công suất cực đại của một hệ pin mặt trời + Chương 6: Kết luận và hướng phát triển tương lai