Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lưới dùng thuật toán mờ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

ĐINH PHƢƠNG THÙY

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÀ DUY TRÌ ĐIỂM LÀM VIỆC CÓ CÔNG

SUẤT CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI DÙNG

THUẬT TOÁN MỜ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỆN

Thái Nguyên - năm 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

ĐINH PHƢƠNG THÙY

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÀ DUY TRÌ ĐIỂM LÀM VIỆC CÓ CÔNG

SUẤT CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI DÙNG

THUẬT TOÁN MỜ

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

MÃ SỐ: 8.52.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. Lại Khắc Lãi

Thái Nguyên – năm 2020

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn: Đinh Phương Thùy

Đề tài luận văn: Nghiên cứu xác định và duy trì điểm làm việc có công

suất cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lưới dùng thuật toán mờ

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8.52.02.01

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận

tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày

03/10/2020 với các nội dung sau:

- Sửa sai sót về lỗi chính tả, lỗi chế bản, phần trích tài liệu tham khảo.

- Chú thích đầy đủ trên hình vẽ, chỉnh sửa và bổ sung.

Thái Nguyên, ngày 15 tháng 10 năm 2020

Giáo viên hƣớng dẫn Tác giả luận văn

PGS.TS. Lại Khắc Lãi Đinh Phƣơng Thùy

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS. Ngô Đức Minh

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Đinh Phương Thùy

Sinh ngày: 14/09/1984

Học viên lớp cao học: Khóa 21 - Kỹ thuật điện - Trường Đại học Kỹ thuật

Công nghiệp Thái Nguyên

Hiện đang công tác tại: Trường Cao đẳng Lào Cai

Tôi xin cam đoan: Bản luận văn: “Nghiên cứu xác định và duy trì điểm

làm việc có công suất cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lƣới dùng thuật

toán mờ” do PGS.TS Lại Khắc Lãi hướng dẫn là công trình nghiên cứu của

riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Các

số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng ai công bố

trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Thái Nguyên, Ngày 15 tháng 10 năm 2020

Tác giả luận văn

Đinh Phƣơng Thùy

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, được sự động viên, giúp đỡ và hướng dẫn

tận tình của thầy giáo PGS.TS Lại Khắc Lãi, luận văn với đề tài “Nghiên cứu

xác định và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại của hệ thống điện

mặt trời nối lƣới dùng thuật toán mờ” đã hoàn thành. Tác giả xin bày tỏ lòng

cảm ơn sâu sắc đến:

Thầy giáo hướng dẫn PSG. TS Lại Khắc Lãi đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ

tác giả hoàn thành luận văn này.

Phòng quản lý đào tạo sau đại học, các thầy giáo, cô giáo Khoa Điện

trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đã giúp đỡ tác giả trong suốt

quá trình học tập cũng như trong quá trình nghiên cứu đề tài.

Toàn thể các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình và người thân đã quan tâm,

động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.

Thái Nguyên, Ngày 15 tháng 10 năm 2020

Tác giả luận văn

iii

Đinh Phƣơng Thùy

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ ii

LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... iii

MỤC LỤC ........................................................................................................... iv

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....................................... vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................. x

MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 1

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ....................................................................... 2

3. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 2

4. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 2

5. Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 2

6. Bố cục luận văn .............................................................................................. 3

CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN ...................................................... 4

1.1. LOGIC MỜ................................................................................................ 4

1.2. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ MỘT CHIỀU – MỘT CHIỀU (DC-DC) .. 10

1.2.1. Chức năng bộ biến đổi DC-DC ........................................................... 10

1.2.2. Bộ biến đổi DC - DC không cách li .................................................... 10

1.2.3. Bộ biến đổi DC - DC có cách ly ......................................................... 16

1.2.4. Điều khiển bộ biến đổi DC - DC ........................................................ 17

1.3. BIẾN ĐỔI DC-AC (Inverter) ................................................................ 18

1.3.1. Các phép chuyển đổi ........................................................................... 18

1.3.2. Điều chế độ rộng xung (PWM - Pulse Width Modulation) ............... 22

1.3.3. Điều khiển chuyển đổi DC - AC ......................................................... 25

1.4. VẤN ĐỀ HÒA NGUỒN ĐIỆN VỚI LƢỚI .......................................... 28

1.4.1. Các điều kiện hòa đồng bộ .................................................................. 29

1.4.2. Đồng vị pha trong hai hệ thống lưới ................................................... 30

1.5. Kết luận chƣơng 1 ................................................................................... 31

CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ............................................... 32

2.1. NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI ................................................................. 32

2.1.1. Cấu trúc của mặt trời ........................................................................... 32

2.1.2. Năng lượng mặt trời ............................................................................ 33

2.1.3. Phổ bức xạ mặt trời ............................................................................. 34

2.1.4. Đặc điểm của bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất .............................. 36

2.2. KHAI THÁC, SỬ DỤNG TRỰC TIẾP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI

.......................................................................................................................... 42

2.2.1. Thiết bị sấy khô dùng NLMT ............................................................. 44

2.2.2. Thiết bị chưng cất nước sử dụng NLMT ............................................ 44

2.2.3. Động cơ stirling chạy bằng NLMT ..................................................... 45

2.2.4. Bếp nấu dùng NLMT .......................................................................... 45

2.2.5. Thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời ............................. 46

2.2.6. Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng NLMT ....................... 47

2.2.7. Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời. ............................. 48

2.3. PIN MẶT TRỜI ...................................................................................... 49

2.3.1. Khái niệm ............................................................................................ 49

2.3.2. Mô hình toán và đặc tính làm việc của pin mặt trời ........................... 50

2.4. HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ............................................................ 53

2.4.1. Ý nghĩa hệ thống điện mặt trời ........................................................... 53

2.4.2. Hệ thống điện mặt trời làm việc độc lập ............................................. 54

2.4.3. Hệ thống điện mặt trời nối lưới .......................................................... 54

2.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2........................................................................ 56

CHƢƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM LÀM VIỆC TỐI ƢU CỦA HỆ

THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI DÙNG THUẬT TOÁN MỜ ........ 57

3.1. Ý NGHĨA VIỆC XÁC ĐỊNH ĐIỂM LÀM VIỆC CÓ CÔNG SUẤT

CỰC ĐẠI (MPPT) ......................................................................................... 57

3.2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN MPPT THÔNG DỤNG .............................. 59

3.2.1. Thuật toán điện áp không đổi (CV – Constant Voltage) .................... 59

3.2.2. Thuật toán xáo trộn và quan sát (P&O - Perturb and Observe) .......... 60

3.2.3. Thuật toán điện dẫn gia tăng (INC - Inremental Conductance) ......... 60

3.2.4. Thuật toán điện dung ký sinh (PC – ParasiticCapacitance) ................ 61

3.3. MPPT SỬ DỤNG LOGIC MỜ .............................................................. 62

3.4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ......................................................................... 64

3.4.1. Sơ đồ và kịch bản mô phỏng ............................................................... 64

3.4.2. Kết quả mô phỏng ............................................................................... 66

3.4.3. Nhận xét .............................................................................................. 68

3.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3........................................................................ 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 69

1. Kết luận ....................................................................................................... 69

2. Kiến nghị ..................................................................................................... 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 71

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

STT Ký hiệu Chú thích

NLMT Năng lượng mặt trời 1

2 PMT Pin mặt trời

3 BĐK Bộ điều khiển

4 BBĐ Bộ biến đổi

5 DC-DC Bộ biến đổi một chiều- một chiểu

6 DC-AC Bộ biến đổi một chiều- xoay chiều

7 PV Tế bào quang điện

8 MPPT Maximum Power Point Tracking

9 PWM Pules- With- Modulation

10 CB- PWM Carrier Based Pulse With

11 ZSS Zero sequence signal

12 SVM Space vector Modulation

13 Current Control CC

14 Voltage Control VC

15 VSI

16 Voltage Source Inverter Cường độ bức xạ mặt trời (w/m2) IN

17 Điện áp và dòng điện của dàn pin mặt trời UPV, IPV

18 Dòng quang điện (A) Igc

19 I0

20 q Dòng bão hòa (A) Điện tích của điện tử; q= 1,6.10-19 (C)

21 K

22 Hằng số Boltzman (J/K) Nhiệt độ làm việc của tế bào quang điện (0K) TC

23 Dòng điện (A), điện áp trên diode (V) ID, UD

24 (Short circuit current): Dòng điện ngắn mạch ISC

vii

của PV

25 UOC

26 G Điện áp hở mạch của Pin mặt trời Bức xạ mặt trời (Kw/m2)

27 D Hệ số làm việc

28 Thời gian khóa K mở Ton

29 T Chu kỳ làm việc của khóa

30 Tần số đóng cắt fDC

31 Dòng điện của cuộn cảm L1, L2 IL1, IL2

32 UC1, UC2 Điện áp trên tụ C1, C2

viii

33 Thời điểm lấy mẫu tK

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2. 1: Phân bố phổ bức xạ mặt trời theo bước sóng .................................... 35

Bảng 2. 2: Màu sắc và bước sóng của ánh sáng mặt trời .................................... 36

Bảng 3. 1: Thông số của tấm pin mặt trời ........................................................... 65

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1. 1: Độ cao, miền xác định, miền tin cậy của tập mờ ................................. 4

Hình 1. 2: Các dạng hàm liên thuộc của tập mờ ................................................... 5

Hình 1. 3: Hợp hai tập mờ có cùng tập vũ trụ ....................................................... 6

Hình 1. 4: Giao hai tập mờ có cùng tập vũ trũ ...................................................... 6

Hình 1. 5: Tập bù của tập mờ A. ........................................................................ 7

Hình 1. 6: Các khối chức năng của bộ điều khiển mờ .......................................... 8

Hình 1. 7: Cấu trúc tổng quát của một hệ mờ ....................................................... 9

Hình 1. 8: Sơ đồ nguyên lý mạch Buck .............................................................. 11

Hình 1. 9: Sơ đồ nguyên lý mạch Boost ............................................................. 12

Hình 1. 10: Sơ đồ nguyên lý mạch Buck – Boost ............................................... 13

Hình 1. 11: Sơ đồ biến đổi Cuk ........................................................................... 14

Hình 1. 12: Sơ đồ mạch bộ Cuk khi khóa SW mở thông dòng .......................... 14

Hình 1. 13: Sơ đồ mạch bộ Cuk khi khóa SW đóng ........................................... 15

Hình 1. 14: Bộ chuyển đổi DC- DC có cách ly ................................................... 16

Hình 1. 15: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng điều khiển điện áp ................................. 17

Hình 1. 16: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng điều khiển dòng điện ............................. 18

Hình 1. 17: Chuyển đổi từ hệ tọa độ abc sang hệ tọa độ αβ ............................... 19

Hình 1. 18: Chuyển đổi từ hệ qui chiếu αβ sang hệ qui chiếu dq ....................... 20

Hình 1. 19: Cấu trúc của SOGI ........................................................................... 22

Hình 1. 20: Điều chế độ rộng xung dựa trên song mang hình sin ...................... 24

Hình 1. 21: Biểu diễn véc tơ không gian của điện áp ra .................................... 24

Hình 2. 1: Cấu trúc của mặt trời .......................................................................... 33

Hình 2. 2: Thang sóng điện từ của bức xạ mặt trời ............................................. 34

Hình 2. 3: Định nghĩa các vĩ tuyến (a) và kinh tuyến (b) ................................... 37

Hình 2. 4: Phổ bức xạ mặt trời bên trong và ngoài bầu khí quyển ..................... 38

Hình 2.5: Định nghĩa và cách xác định air mass ................................................. 41

Hình 2. 6: Lò sấy sử dụng NLMT ....................................................................... 44

Hình 2.7: Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT ................................................. 44

Hình 2. 8: Động cơ stirling chạy bằng NLMT .................................................... 45

Hình 2. 9: Bếp nấu dùng NLMT ......................................................................... 46

Hình 2. 10: Bình nước nóng Thái Dương Năng.................................................. 47

Hình 2. 11: Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng NLMT .................... 47

Hình 2. 12: Tháp năng lượng mặt trời và nhà máy điện mặt trời ....................... 48

Hình 2.13: Mạch tương đương của module PV .................................................. 51

Hình 2. 14: Quan hệ I(U) và P(U) của PV ......................................................... 52

Hình 2. 15: Các họ đặc tính của PV .................................................................... 52

Hình 2. 16: Sơ đồ khối tổng quát của một hệ nguồn điện một chiều .................. 54

Hình 2. 17: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời nối lưới ...................................... 55

Hình 3. 1: Quan hệ I(U) và P(U) của PV ............................................................ 57

Hình 3. 2: Đặc tính V-A của tải và của pin mặt trời ........................................... 58

Hình 3. 3: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời nối lưới sử dụng MPP ................. 58

Hình 3. 4: Quan hệ P(U) của tấm pin PV ............................................................ 59

Hình 3. 5: Lưu đồ thuật toán P&O ...................................................................... 60

Hình 3. 6: Lưu đồ thuật toán INC ....................................................................... 61

Hình 3. 7: Quan hệ P-U của tấm PV ................................................................... 62

Hình 3. 8: Hàm liên thuộc của các tập mờ đầu vào (E, DE) ............................... 63

Hình 3. 9: Hàm liên thuộc đầu ra (D).................................................................. 64

Hình 3. 10: Sơ đồ mô phỏng hệ thống điện mặt trời nối lưới ............................. 65

Hình 3. 11: Điện áp UDC-bus khi nhiệt độ hằng .................................................... 66

Hình 3. 12: Điện áp UDC-bus khi nhiệt độ thay đổi ............................................... 67

Hình 3. 13: Công suất tấm PV và công suất Inverter bơm vào lưới khi nhiệt độ

hằng ..................................................................................................................... 67

Hình 3. 14: Đường cong điện áp và dòng điện 1pha của Inverter ...................... 67

Hình 3. 15: Đường cong điện áp và dòng điện 3pha của Inverter ...................... 68

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Năng lượng tái tạo tiêu biểu là năng lượng gió và năng lượng mặt trời là

nguồn năng lượng sạch và vô hạn mà thiên nhiên ban tặng cho con người. Việt

Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong dải phân bổ ánh nắng mặt trời

nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ của thế giới, với bờ biển dài hơn

3.000km và lượng gió tại nhiều vùng miền rất dồi dào, chúng ta cần nghiên

cứu, tiếp cận những công nghệ mới hơn, hiện đại hơn để đưa chúng trở thành

nguồn cung cấp năng lượng chính trong tương lai.

Nguồn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng phong phú, xanh, sạch,

thân thiện với môi trường, nó có thể áp dụng ở bất cứ nơi nào miễn nơi đó có ánh

sáng mặt trời. Chi phí thực hiện nguồn năng lượng này đang được giảm nhanh

chóng và dự kiến sẽ tiếp tục giảm trong những năm tiếp theo do đó nó thực sự là

một năng lượng tương lai đầy hứa hẹn cho cả khả năng phát triển kinh tế và môi

trường bền vững. Đồng thời, nó cũng là nguồn gốc của các nguồn năng lượng tái

tạo khác như năng lượng gió, năng lượng sinh khối, năng lượng các dòng sông…

Năng lượng mặt trời có thể nói là vô tận, để khai thác, sử dụng nguồn năng lượng

này cần phải biết các đặc trưng và tính chất cơ bản của nó, đặc biệt khi tới bề mặt

quả đất.

Xu hướng khai thác và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo chủ yếu hiện nay

là chuyển chúng thành điện năng làm việc độc lập, hòa vào lưới điện cục bộ (vi

lưới) hoặc hòa lưới điện quốc gia. Do đặc điểm nguồn năng lượng gió và mặt trời

luôn luôn thay đổi theo thời gian trong ngày, theo mùa… nên việc xác định và duy

trì điểm làm việc tối ưu cho chúng tại mỗi thời điểm là rất cần thiết.

Đề tài tập trung nghiên cứu xây dựng cấu trúc hệ thống điện mặt trời nối

lưới phân phối 3 pha và các giải pháp xác định và duy trì điểm làm việc có công

suất cực đại cho hệ thống.

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học

Khi có ánh sáng mặt trời sẽ tạo ra năng lượng một chiều (DC), Nguồn

năng lượng một chiều này được chuyển đổi thành điện năng xoay chiều

(AC) bởi bộ nghịch lưu. Bộ điều khiển có chức năng truyền năng lượng này đến

phụ tải chính để cung cấp điện cho các thiết bị điện trong gia đình. Đồng thời

điện năng dư thừa được bán trở lại lưới điện qua đồng hồ đo để giảm thiểu hóa

đơn tiền điện.

Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài hoàn thành sẽ là một tài liệu quan trọng để thiết kế hoàn chỉnh hệ

thống lưới điện thông minh (Smart Grid System). Đem lại hiệu quả to lớn trong

việc khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng sạch; Ứng dụng tại các

nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư sử dụng nguồn năng lượng mặt trời.

Quá trình nghiên cứu sẽ góp phần tăng nguồn tư liệu phục vụ cho công

tác học tập và giảng dạy tại cơ quan nơi học viên công tác.

3. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu cấu trúc hệ thống điện mặt trời nối lưới; đề xuất thuật toán

xác định và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại trên cơ sở logic mờ

4. Đối tƣợng nghiên cứu

- Nghiên cứu nguồn năng lượng mặt trời: Phương pháp sản xuất, sử

dụng và hòa lưới.

- Nghiên cứu thuật toán xác định và duy trì điểm làm việc cực đại của hệ

thống điện mặt trời nối lưới.

5. Phƣơng pháp nghiên cứu

+ Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích đánh giá và hệ thống hóa các công trình

nghiên cứu được công bố thuộc lĩnh vực liên quan: bài báo, tạp chí, sách chuyên

ngành… từ đó đề xuất giải pháp cho vấn bài toán cụ thể của đề tài

+ Mô hình hóa và mô phỏng: để kiểm chứng kết quả nghiên cứu lý thuyết

6. Bố cục luận văn

Luận văn thực hiện theo bố cục nội dung như sau:

 Mở đầu

 Chƣơng 1: Lý thuyết tống quan đề cập tổng quan một số kiến thức cơ

sở được sử dụng trong luận văn như logic mờ; các bộ biến đổi một chiều - một

chiều, biến đổi một chiều - xoay chiều; các phương pháp điều khiển bộ biến đổi

DC-DC và DC-AC; phương pháp chuyến đổi hệ trục tọa độ; phương pháp điều

chế độ rộng xung.

 Chƣơng 2: Hệ thống điện mặt trời trình bày tổng quan về năng lượng mặt

trời, đặc điểm của bức xạ mặt trời; tổng kết các phương pháp khai thác sử dụng năng

lượng mặt trời truyền thống; cấu tạo, đặc điểm, đặc tính của pin mặt trời; cấu trúc,

các yêu cầu điều khiển hệ thống điện mặt trời làm việc độc lập và nối lưới

 Chƣơng 3: Điều khiển bám điểm làm việc tối ƣu của hệ thống điện

mặt trời nối lƣới dùng thuật toán mờ trình bày ý nghĩa và nguyên tắc xác định

điểm làm việc tối ưu của hệ thống điện mặt trời; một số thuật toán xác định và

duy trì điểm làm việc tối ưu thông dụng; xây dựng thuật toán mờ duy trì chế độ

làm việc tối ưu hệ thống điện mặt trời nối lưới; mô hình hóa, mô phỏng cho một

hệ thống cụ thể.

 Kết luận và kiến nghị

 Tài liệu tham khảo

 Phụ lục

CHƢƠNG 1:

LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

1.1. LOGIC MỜ

Năm 1965, Giáo sư Lofti A. Zadeh ở trường đại học Califonia - Mỹ đã

cho ra đời một lý thuyết mới đó là lý thuyết tập mờ (Fuzzy set theory). Công

trình này thực sự đã khai sinh một ngành khoa học mới là lý thuyết tập mờ và đã

nhanh chóng được các nhà nghiên cứu công nghệ mới chấp nhận ý tưởng. Lý

thuyết tập mờ ngày càng phong phú và hoàn chỉnh, đã tạo nền vững chắc để phát

triển logic mờ. Có thể nói logic mờ (Fuzzy logic) là nền tảng để xây dựng các hệ

mờ thực tiển, ví dụ trong công nghiệp sản xuất xi măng, sản xuất điện năng, các

hệ chuyên gia trong y học giúp chuẩn đoán và điều trị bệnh, các hệ chuyên gia

trong xử lý tiếng nói, nhận dạng hình ảnh...Trong phần này, tác giả xin giới

thiệu sơ lược nhất về logic mờ.

Tập mờ B xác định trên tập kinh điển M là một tập mà mỗi phần tử của nó

được biểu diễn bởi một cặp giá trị (x, µB(x)). Trong đó x M, µB(x) là ánh xạ.

Ánh xạ µB(x) được gọi là hàm liên thuộc của tập mờ B. Tập kinh điển M

gọi là cơ sở của tập mờ B.

Các thông số đặc trưng cho tập mờ là độ cao, miền xác định và miền tin

cậy (hình 1.1)

Hình 1. 1: Độ cao, miền xác định, miền tin cậy của tập mờ

+ Độ cao của một tập mờ B (Định nghĩa trên cơ sở M) là giá trị lớn nhất

trong các giá trị của hàm liên thuộc:

+ Miền xác định của tập mờ B (Định nghĩa trên cơ sở M) được ký hiệu bởi

S là tập con của M có giá trị hàm liên thuộc khác không:

+ Miền tin cậy của tập mờ B (Định nghĩa trên cơ sở M) được ký hiệu bởi T,

là tập con của M có giá trị hàm liên thuộc bằng 1:

Có rất nhiều cách khác nhau để biểu diễn hàm liên thuộc của tập mờ.

Dưới đây là một số dạng hàm liên thuộc thông dụng:

+ Hàm liên thuộc hình tam giác (hình 1.2a)

+ Hàm liên thuộc hình thang (hình 1.2b)

+ Hàm liên thuộc dạng Gauss (hình 1.2c)

+ Hàm liên thuộc dạng Sign (hình 1.2d)

+ Hàm Sigmoidal (hình 1.2e)

+ Hàm hình chuông (hình 1.2f)

Hình 1. 2: Các dạng hàm liên thuộc của tập mờ

Trên tập mờ có 3 phép toán cơ bản là phép hợp, phép giao và phép bù.

- Phép hợp của hai tập mờ.

Cho tập mờ A, B trên tập vũ trụ X, tập mờ hợp của A và B là một tập mờ,

ký hiệu là C = A B.

Theo phép hợp chuẩn ta có C (x) từ các hàm thành viên A(x), B (x) như

Hình 1. 3: Hợp hai tập mờ có cùng tập vũ trụ

Một cách tổng quát ta dùng hàm hợp u: . Hàm thành

viên C (x) có thể được suy ra từ hàm thành viên A (x), B (x) như sau:

- Phép giao của hai tập mờ.

Cho tập mờ A, B trên tập vũ trụ X, tập mờ giao của A và B cũng là một tập

mờ, ký hiệu là I = A B.

Theo phép giao chuẩn ta có 1 (x) từ các hàm thành viên A (x), B (x):

Hình 1. 4: Giao hai tập mờ có cùng tập vũ trũ

Một cách tổng quát ta dùng hàm giao i: . Hàm thành

viên 1 (x) có thể được suy từ hàm thành viên A (x), B (x) như sau:

- Phép bù của một tập mờ.

Cho tập mờ A trên tập vũ trụ X, tập mờ bù của A là tập mờ , hàm thuộc

(x) được tính từ hàm thuộc A (x)

a. Hàm thuộc của tập mờ A. b. Hàm thuộc của tập mờ .

Hình 1. 5: Tập bù của tập mờ A.

Một cách tổng quát để tìm (x) từ A (x) ta dùng hàm bù c:

như sau:

Một biến có thể gán bởi các từ trong ngôn ngữ tự nhiên làm giá trị của nó

gọi là biến ngôn ngữ.

Một biến ngôn ngữ thường bao gồm 4 thông số: X, T, U, M. Với:

+ X: Tên của biến ngôn ngữ

+ T: Tập của các giá trị ngôn ngữ

+ U: Không gian nền mà trên đó biến ngôn ngữ X nhận các giá trị rõ

+ M: Chỉ ra sự phân bố của T trên U.

- Xét hai biến ngôn ngữ  và  Biếnnhận giá trị (mờ) A có hàm liên

thuộc A(x) và  nhận giá trị (mờ) B có hàm liên thuộc B(y) thì hai biểu thức:

 A;  B được gọi là hai mệnh đề.

Luật điều khiển: nếu = A thì = B được gọi là mệnh đề hợp thành

- Xét mệnh đề hợp thành: nếu = A thì = B; trong kỹ thuật điều khiển ta

thường sử dụng nguyên tắc của Mamdani “Độ phụ thuộc của kết luận không

được lớn hơn độ phụ thuộc của điều kiện”. Từ nguyên tắc đó ta có hai công thức

xác định hàm liên thuộc cho mệnh đề hợp thành A  B:

- Công thức MINAB(x, y) = MIN {A(x)B(y)}

- Công thức PROD: AB(x, y) = A(x)B(y)

- Luật hợp thành là tên chung gọi mô hình R biểu diễn (một hay nhiều)

hàm liên thuộc B(x,y) cho (một hay nhiều) mệnh đề hợp thành AB.

Một luật hợp thành chỉ có 1 mệnh đề hợp thành gọi là luật hợp thành đơn,

có từ 2 mệnh đề hợp thành trở lên gọi là luật hợp thành phức.

+ Cấu trúc SISO là cấu trúc trong đó luật hợp thành có các mệnh đề điều

kiện và mệnh đề kết luận là các mệnh đề đơn.

+ Cấu trúc MISO là cấu trúc trong đó luật hợp thành có các mệnh đề

điều kiện là mệnh đề phức và mệnh đề kết luận là mệnh đề đơn.

Một bộ điều khiển mờ bao gồm 3 khối cơ bản: Khối mờ hoá, thiết bị hợp

thành và khối giải mờ. Ngoài ra còn có khối giao diện vào và giao diện ra.

Hình 1. 6: Các khối chức năng của bộ điều khiển mờ

- Khối mờ hoá: Có chức năng chuyển mỗi giá trị rõ của biến ngôn ngữ

đầu vào thành véc tơ µ có số phần tử bằng số tập mờ đầu vào.

- Thiết bị hợp thành: Có bản chất của nó sự triển khai luật hợp thành R

được xây dựng trên cơ sở luật điều khiển.

- Khối giải mờ: Có nhiệm vụ chuyển tập mờ đầu ra thành giá trị rõ y0

(ứng với mỗi giá trị rõ x0 để điều khiển đối tượng.

- Giao diện đầu vào: Thực hiện việc tổng hợp và chuyển đổi tín hiệu vào

(từ tương tự sang số), ngoài ra còn có thể có thêm các khâu phụ trợ để thực hiện

bài toán động như tích phân, vi phân, ...

- Giao diện đầu ra: Thực hiện chuyển đổi tín hiệu ra (từ số sang tương tự)

để điều khiển đối tượng.

Bộ điều khiển mờ được phân loại như sau:

- Theo số lượng đầu vào và đầu ra:

+ Bộ điều khiển mờ “Một vào - một ra” (SISO);

+ Bộ điều khiển mờ “Nhiều vào - một ra” (MISO);

+ Bộ điều khiển mờ “Nhiều vào - nhiều ra” (MIMO);

- Theo bản chất của tín hiệu đưa vào bộ điều khiển:

+ Bộ điều khiển mờ tĩnh

+ Bộ điều khiển mờ động.

Cấu trúc tổng quát của một hệ điều khiển mờ được chỉ ra trên hình 1.7.

Hình 1. 7: Cấu trúc tổng quát của một hệ mờ

Với một miền compact X Rn (n là số đầu vào) các giá trị vật lý của biến

ngôn ngữ đầu vào và một đường phi tuyến g(x) tùy ý nhưng liên tục cùng các

đạo hàm của nó trên X thì bao giờ cũng tồn tại một bộ điều khiển mờ cơ bản có

quan hệ:

Để tổng hợp được các bộ điều khiển mờ và cho nó hoạt động một cách

hoàn thiện ta cần thực hiện qua các bước sau:

- Bước 1: Khảo sát đối tượng, từ đó định nghĩa tất cả các biến ngôn ngữ

vào, ra và miền xác định của chúng.

- Bước 2: Mờ hoá các biến ngôn ngữ vào/ra

- Bước 3: Xây dựng các luật điều khiển (mệnh đề hợp thành)

- Bước 4: Chọn thiết bị hợp và chọn nguyên tắc giải mờ.

- Bước 5: Tối ưu hệ thống: Sau khi thiết kế xong bộ điều khiển mờ, ta cần

mô hình hoá và mô phỏng hệ thống để kiểm tra kết quả, đồng thời chỉnh định lại

một số tham số để có chế độ làm việc tối ưu.

1.2. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ MỘT CHIỀU – MỘT CHIỀU (DC-DC)

1.2.1. Chức năng bộ biến đổi DC-DC

Bộ biến đổi 1 chiều 1 chiều có nhiệm vụ biến đổi điện áp một chiều về

trị số phù hợp với với mục đích sử dụng.

Các bộ biến đổi DC-DC được chia làm 2 loại: Có cách ly và loại không

cách ly. Loại cách ly sử dụng máy biến áp cao tần, chúng cách ly nguồn điện

một chiều đầu vào với nguồn một chiều ra và tăng hay giảm áp bằng cách

điều chỉnh hệ số biến áp. Loại này thường được sử dụng cho các nguồn cấp

một chiều sử dụng khoá điện tử và cho hệ thống lai. Loại DC-DC không

cách ly không sử dụng máy biến áp cách ly. Chúng luôn được dùng trong

các bộ điều khiển động cơ một chiều. Các loại bộ biến đổi DC-DC thường

dùng trong hệ PV gồm:

 Bộ giảm áp (buck)

 Bộ tăng áp (boost)

 Bộ biến đổi tăng - giảm áp Cuk

Bộ tăng áp boost có thể định điểm làm việc tối ưu ngay cả với cường

độ ánh sáng yếu. Hệ thống làm việc với lưới dùng bộ Boost để tăng điện áp ra

cấp cho tải trước khi đưa vào bộ biến đổi DC - AC.

Bộ giảm áp buck có thể định được điểm làm việc có công suất tối ưu

mỗi khi điện áp vào vượt quá điện áp ra của bộ biến đổi, trường hợp này ít

thực hiện được khi cường độ bức xạ của ánh sáng xuống thấp.

1.2.2. Bộ biến đổi DC - DC không cách li

a) Mạch Buck

Buck là mạch biến đổi DC - DC giảm áp không cách ly, sơ đồ nguyên lý

mạch buck được chỉ ra trên hình 1.8. Khóa K trong mạch là những khóa điện tử

BJT, MOSFET, hay IGBT. Mạch Buck có chức năng giảm điện áp đầu vào

xuống thành điện áp nạp ắc quy. Khóa transitor được đóng mở với tần số cao.

Hệ số làm việc D của khóa được xác định theo công thức sau:

(1.1)

Trong đó Ton là thời gian khóa K mở, T là chu kỳ làm việc của khóa,

fDC tần số đóng cắt.

Hình 1. 8: Sơ đồ nguyên lý mạch Buck

Trong thời gian mở, khóa K thông cho dòng đi qua, điện áp một chiều

được nạp vào tụ C2 và cấp năng lượng cho tải qua cuộn kháng L. Trong thời

gian đóng, khóa K đóng lại không cho dòng qua nữa, năng lượng 1 chiều từ

đầu vào bằng 0. Tuy nhiên tải vẫn được cung cấp đầy đủ điện nhờ năng lượng

lưu trên cuộn kháng và tụ điện do Diode khép kín mạch. Như vậy cuộn kháng

và tụ điện có tác dụng lưu giữ năng lượng trong thời gian ngắn để duy trì mạch

khi khóa K đóng.

(1.2) Uout = UinD

Công thức (1.2) cho thấy điện áp ra có thể điều khiển được bằng

cách điều khiển hệ số làm việc. Hệ số làm việc được điều khiển bằng cách

phương pháp điều chỉnh độ rộng xung thời gian mở ton. Do đó, bộ biến đổi

này còn được biết đến như là bộ điều chế xung PWM.

Bộ Buck có cấu trúc đơn giản nhất, dễ hiểu và dễ thiết kế nhất. Bộ Buck

cũng thường được dùng để nạp ắc quy nhưng nó có nhược điểm là dòng vào

không liên tục vì khóa điện tử được bố trí ở vị trí đầu vào, vì vậy cần phải có bộ

lọc tốt.

Mạch Buck thích hợp sử dụng khi điện áp pin cao hơn điện áp ắc quy.

Dòng công suất được điều khiển bằng cách điều chỉnh chu kỳ đóng mở của

khóa điện tử. Bộ Buck có thể làm việc làm việc tại điểm MPP trong hầu hết

điều kiện nhiệt độ, cường độ bức xạ. Nhưng bộ này sẽ không làm việc chính

xác khi điểm MPP xuống thấp hơn ngưỡng điện áp nạp ắc quy dưới điều kiện

nhiệt độ cao và cường độ bức xạ xuống thấp. Vì vậy để nâng cao hiệu quả

làm việc, có thể kết hợp bộ Buck với thành phần tăng áp.

b) Mạch Boost

Boost là mạch biến đổi DC-DC tăng áp không cách li, sơ đồ nguyên lý

mạch Boost như hình 1.9

Hình 1. 9: Sơ đồ nguyên lý mạch Boost

Giống như bộ Buck, hoạt động của bộ Boost được thực hiện qua cuộn

kháng L. Chuyển mạch K đóng mở theo chu kỳ. Khi K mở cho dòng qua

(ton) cuộn kháng tích năng lượng, khi K đóng (toff) cuộn kháng giải phóng

năng lượng qua Điôt tới tải.

Mạch này tăng điện áp võng khi phóng của ắc quy lên để đáp ứng điện

áp ra. Khi khóa K mở, cuộn cảm được nối với nguồn 1 chiều. Khóa K đóng,

dòng điện cảm ứng chạy vào tải qua Điốt. Với hệ số làm việc D của khóa K,

điện áp ra được tính theo:

Với phương pháp này cũng có thể điều chỉnh Ton trong chế độ dẫn liên

tục để điều chỉnh điện áp vào V1 ở điểm công suất cực đại theo thế của tải Vo.

c) Mạch Buck - Boost:

Sơ đồ nguyên lý như hình 1.10

Hình 1. 10: Sơ đồ nguyên lý mạch Buck – Boost

Do D < 1 nên điện áp ra luôn lớn hơn điện áp vào. Vì vậy mạch Boost

chỉ có thể tăng áp trong khi mạch Buck đã trình bày ở trên thì chỉ có thể giảm

điện áp vào. Kết hợp cả hai mạch này với nhau tạo thành mạch Buck – Boost

vừa có thể tăng và giảm điện áp vào.

Khi khóa đóng, điện áp vào đặt lên điện cảm, làm dòng điện trong

điện cảm tăng dần theo thời gian. Khi khóa ngắt điện cảm có khuynh hướng

duy trì dòng điện qua nó sẽ tạo điện áp cảm ứng đủ để Điôt phân cực thuận.

Tùy vào tỷ lệ giữa thời gian đóng khóa và mở khóa mà giá trị điện áp ra có

thể nhỏ hơn, bằng hay lớn hơn giá trị điện áp vào. Trong mọi trường hợp thì

dấu của điện áp ra là ngược với dấu của điện áp vào, do đó dòng điện đi qua

điện cảm sẽ giảm dần theo thời gian.

Ta có công thức:

Công thức trên cho thấy điện áp ra có thể lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp

vào tùy thuộc vào hệ số làm việc D:

Khi D = 0.5 thì Uin = Uout ;

Khi D < 0.5 thì Uin > Uout;

Khi D > 0.5 thì Uin < Uout

d) Mạch Cuk:

Sơ đồ nguyên lý như hình 1.11

Hình 1. 11: Sơ đồ biến đổi Cuk

Bộ Cuk vừa có thể tăng, vừa có thể giảm áp. Cuk dùng một tụ điện để

lưu giữ năng lượng vì vậy dòng điện vào sẽ liên tục. Mạch Cuk ít gây tổn hao

trên khoá điện tử hơn và cho hiệu quả cao. Nhược điểm của Cuk là điện áp ra

có cực tính ngược với điện áp vào nhưng bộ Cuk cho đặc tính dòng ra tốt hơn

do có cuộn cảm đặt ở tầng ra. Chính từ ưu điểm chính này của Cuk (tức là có

đặc tính dòng vào và dòng ra tốt)

Nguyên lý hoạt động của Cuk là chế độ dẫn liên tục. Ở trạng thái ổn

định, điện áp trung bình rơi trên cuộn cảm bằng 0, theo định luật điện áp

Kiếchôp ở vòng mạch ngoài cùng hình vẽ 1.12 ta có:

VC1 = VS + V0

Giả sử tụ C1 có dung lượng đủ lớn và điện áp trên tụ không gợn sóng

mặc dù nó lưu giữ và chuyển một lượng năng lượng lớn từ đầu vào đến đầu ra.

Điều kiện ban đầu là khi điện áp vào được cấp và khoá SW khoá

không cho dòng chảy qua. Điốt D phân cực thuận, tụ C1 được nạp. Hoạt động

của mạch được chia thành 2 chế độ.

Hình 1. 12: Sơ đồ mạch bộ Cuk khi khóa SW mở thông dòng

Chế độ 1: Khi khoá SW mở thông dòng, mạch như ở hình vẽ 1.12

Điện áp trên tụ C1 làm điôt D phân cực ngược và Điốt khoá. Tụ C1

phóng sang tải qua đường SW, C2, Rtải, và L2. Cuộn cảm đủ lớn nên giả thiết

rằng dòng điện trên cuộn cảm không gợn sóng. Vì vậy ta có mỗi quan hệ sau:

Chế độ 2: Khi SW khoá ngăn không cho dòng chảy qua, mạch có dạng

như hình 1.13

Hình 1. 13: Sơ đồ mạch bộ Cuk khi khóa SW đóng

Tụ C1 được nạp từ nguồn vào VS qua cuộn cảm L1. Năng lượng lưu trên

cuộn cảm L2 được chuyển sang tải qua đường D, C2, và R tải. Vì vậy ta có:

Để hoạt động theo chu kỳ, dòng điện trung bình của tụ là 0. Ta có:

Trong đó: D là tỉ lệ làm việc của khoá SW (0 < D < 1) và T là chu kỳ đóng

cắt.

Giả sử rằng đây là bộ biến đổi lý tưởng, công suất trung bình do

nguồn cung cấp phải bằng với công suất trung bình tải hấp thụ được.

Từ các công thức trên ta rút ra::

Từ công thức (1.3):

 Nếu 0 < D < 0,5: Đầu ra nhỏ hơn đầu vào.

 Nếu D = 0,5: Đầu ra bằng đầu vào.

 Nếu 0,5 < D < 1: Đầu ra lớn hơn đầu vào.

Ta thấy rằng có thể điều khiển điện áp ra khỏi bộ biến đổi DC/DC bằng

cách điều chỉnh tỉ lệ làm việc D của khoá SW.

Như vậy nguyên tắc điều khiển điện áp ra của các bộ biến đổi trên

đều bằng cách điều chỉnh tần số đóng mở khóa K. Việc sử dụng bộ biến đổi

nào trong hệ là tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng.

Để điều khiển tần số đóng mở của khóa K để hệ đạt được điểm làm việc

tối ưu nhất, ta phải dùng đến thuật toán xác định điểm làm việc có công suất lớn

nhất (MPPT) sẽ được trình bày chi tiết ở chương tiếp sau.

1.2.3. Bộ biến đổi DC - DC có cách ly

Bộ chuyển đổi DC - DC được mô tả trong Hình 1.14. Bộ chuyển đổi bao

gồm một tụ lọc đầu vào C1, 6 chuyển mạch dùng MOSFET (M1-M6), sáu điôt xoay tự do, hai điôt chỉnh lưu, D1 và D2, một biến áp cao tần với hệ số biến áp bằng K và một tụ hóa C2.

Hình 1. 14: Bộ chuyển đổi DC- DC có cách ly

Máy biến áp cung cấp điện áp cách ly giữa bảng mạch PV và lưới,

nâng cao độ an toàn cho toàn hệ thống. Điện cảm rò (Lk) được sử dụng như 1 phần tử chuyển đổi nguồn, loại bỏ những vấn đề quá áp thiết bị và cần thiết

cho sự chống rung các bản mạch. Sự điều khiển chuyển đổi pha thích hợp

giữa những chân cầu vào (M1- M4) và những chân kích hoạt chỉnh lưu (M5-

M6) cho phép định hướng dòng điện của biến áp, vì vậy đạt được chuyển đổi

với điện áp và dòng điện bằng 0 (Zero current Zero Voltage Switching -

ZCZVS).

1.2.4. Điều khiển bộ biến đổi DC - DC

Để điều khiển bộ biến đổi DC - DC, có thể sử dụng mạch vòng điều

khiển điện áp hoặc mạch vòng điều khiển dòng điện.

a) Mạch vòng điều khiển điện áp

Sơ đồ cấu trúc Bộ điều khiển điện áp (RU) như hình 1.15. Điện áp ra ở đầu cực của pin được sử dụng như một biến điều khiển cho hệ. Nó duy trì điểm

làm việc của cả hệ sát với điểm làm việc có công suất lớn nhất bằng cách

điều chỉnh điện áp của pin phù hợp với điện áp theo yêu cầu.

 Bỏ qua hiệu suất của bức xạ và nhiệt độ của dãy pin mặt trời.

 Không được áp dụng rộng rãi cho hệ thống lưu giữ điện năng.

Phương pháp này cũng có những nhược điểm sau:

Vì vậy, phương pháp điều khiển này chỉ thích hợp dưới điều kiện độ bức

xạ ổn định, chẳng hạn như hệ thống vệ tinh, vì nó không thể tự động xác định

điểm làm việc tối ưu khi điều kiện ánh sáng và nhiệt độ thay đổi.

Hình 1. 15: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng điều khiển điện áp

b) Mạch vòng điều khiển dòng điện

Mạch vòng điều khiển dòng điện được chỉ ra trên hình 1.16. Phương

pháp này chỉ áp dụng với những thuật toán MPPT cho đại lượng điều khiển

là dòng điện.

Hình 1. 16: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng điều khiển dòng điện

1.3. BIẾN ĐỔI DC-AC (Inverter)

Bộ nghịch lưu (Inverter) có chức năng biến đổi dòng điện một chiều

(DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) và kết nối với lưới. Khác với bộ

nghịch lưu làm việc độc lập, nghịch lưu nối lưới phải đảm bảo chuẩn kết

nối lưới về biên độ, tần số và góc pha, đồng thời phải điều chỉnh được dòng

công suất bơm vào lưới. Trong phạm vi đề tài, chúng tôi chỉ đề cập tới hệ

thống nối lưới điện 1 pha. Các kỹ thuật được đề cập trong phần này bao gồm:

chuyển đổi hệ thống 1 pha sang 2 pha; điều chế độ rộng xung (PWM) và các

chiến lược điều khiển converter.

1.3.1. Các phép chuyển đổi

a) Biến đổi hệ thống ba pha sang 2 pha

Để tránh điều khiển ba dòng điện/ điện áp một cách riêng biệt, người ta

biến đổi hệ thống ba pha. Điều này dựa trên thực tế là trong một hệ thống 3 pha

đối xứng chỉ có 2 thành phần dòng điện/ điện áp độc lập, thành phần thứ 3

được rút ra từ 2 thành phần kia. Các hệ thống này thường được gọi là khung

tham chiếu (hay hệ qui chiếu). Trong kỹ thuật đang sử dụng 2 loại khung tham

chiếu là khung tham chiếu cố định và khung tham chiếu đồng bộ (quay)

+ Khung tham chiếu (hệ qui chiếu) cố định (chuyển đổi Clarke)

Hệ thống 3 pha được chuyển sang hệ thống 2 pha, thường được gọi là

chuyển từ hệ trục abc sang hệ trục αβ (hoặc αβ0 khi sử dụng véc tơ zero). Cả

hai hệ thống 3 pha và 2 pha đều được coi là cố định bởi lẽ các trục bị khóa tại

một vị trí, song trong chừng mực nào đó, khái niệm hệ qui chiếu cố định thường

dùng để chỉ hệ qui chiếu 2 pha cố định.

Việc chuyển đổi được thực hiện bằng cách áp dụng công thức chuyển đổi

Clarke, trong đó lượng 3 pha phải là giá trị pha, không phải là giá trị dây.

Bằng cách đảo ngược ma trận hệ số lượng 3 pha có thể xem có chức năng như

hệ 2 pha.

Việc chuyển đổi được coi như sự thay đổi hệ trục tọa độ, từ hệ thống 3

trục (3 pha) sang hệ thống 2 trục (2 pha) như hình 1.17. Ta thấy rằng trong

hệ qui chiếu abc chỉ cần 2 pha là có thể xác định được véc tơ Xabc và do đó

nó được biểu diễn trên hệ qui chiếu 2 pha αβ giống như véc tơ Xab mà không

bị mất thông tin. Trong hình vẽ là tốc độ góc của véc tơ còn là góc tức

thời (góc pha đầu) của véc tơ. Nếu X là điện áp lưới thì đại diện cho tần số

lưới còn là góc pha tức thời.

Hình 1. 17: Chuyển đổi từ hệ tọa độ abc sang hệ tọa độ αβ

Thông thường hệ thống 3 pha được giả định là đối xứng, nên bỏ qua thành

phần thứ tự không. Khi đó giá trị tức thời của công suất tác dụng và công suất

phản kháng của 3 pha được xác định

+ Khung tham chiếu đồng bộ( Chuyển đổi Park)

Trong hệ qui chiếu này, hệ trục tọa độ không bị khóa cố định mà quay

theo một véc tơ tùy ý. Vì vậy hệ qui chiếu đồng bộ còn được gọi là hệ qui

chiếu quay dq (hay dq0). Chuyển đổi này được sử dụng rộng rãi trong điều

khiển động cơ điện, ở đó hệ trục quay theo vị trí roto hoặc từ thông roto.

Trong hệ biến tần nối lưới nó thường được dùng để khóa các trục với điện áp

hoặc dòng điện (thường là điện áp lưới). Trong hình 1.18, trục d được khóa với

và véc tơ Xab, do đó Xd = Xab và Xq = 0. Hệ trục sẽ quay với tốc độ góc

có góc tức thời bằng (gọi tắt là hệ tham chiếu cố định)

Hình 1. 18: Chuyển đổi từ hệ qui chiếu αβ sang hệ qui chiếu dq

Việc chuyển đổi được thực hiện bởi hàm chuyển đổi Park

Nếu hệ trục dq được khóa với điện áp lưới, các trục sẽ quay với tần số

góc 2πfg và các giá trị dq sẽ trở thành giá trị một chiều cố định. Nếu vẫn coi

hệ thống 3pha là đối xứng, không có thành phần thứ tự không thì công suất tác

dụng và công suất phản kháng được tính theo các công thức.

Trong các phương trình trên cả điện áp và dòng điện đều được chuyển

đổi sang hệ trục dq bằng cách sử dụng cùng một hệ qui chiếu. Khi khung

tham chiếu định hướng vào véc tơ điện áp thì thành phần dòng điện trên trục

d sẽ đại diện cho dòng điện trong pha với điện áp và do đó nó đại diện cho

công suất tác dụng trong mạch. Thành phần dòng điện trên trục q đại diện cho

công suất phản kháng trong mạch.

b) Chuyển đổi hệ thống một pha sang hai pha

Tương tự như hệ thống 3 pha, ta mong muốn biểu diễn hệ thống một

pha trong hệ qui chiếu cố định αβ và hệ qui chiếu đồng bộ dq để tiện phân tích

và thiết kế các bộ điều khiển, muốn vậy trạng thái của hệ thống cần phải có 2

thành phần trực giao nhau. Đối với hệ thống một pha, do điện áp cũng như

dòng điện chỉ có một thành phần duy nhất, vì vậy để áp dụng điều khiển trong

hệ qui chiếu đồng bộ ta cần tạo ra một thành phần ảo vuông pha với trạng thái

điện áp hoặc dòng điện của hệ thống. Có thể sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau như dịch góc pha 900, phép biến đổi Hilbert, sử dụng bộ lọc All-pass và sử

dụng bộ tích phân bậc hai tổng quát (SOGI)

+ Dịch góc pha 900

+ Phép biến đổi Hilbert

+ Bộ lọc All-Pass

+ Khâu tích phân bậc hai tổng quát

Khâu tích phân bậc hai tổng quát (Second-order generalised integrator -

SOGI) là một kỹ thuật tạo ra tín hiệu trực giao tiên tiến và phổ biến, cấu trúc

cơ bản của SOGI được minh họa trong hình 2.19. Trong đó k là hệ số giảm

xóc, là tần số góc cơ bản. Một tính năng nổi bật của SOGI là tùy thuộc vào

hệ số giảm xóc mà cho ta một vài loại lọc và có thể nâng cao hiệu quả méo dưới

điện áp lưới.

Hình 1. 19: Cấu trúc của SOGI

Từ hình 1.19, ta thu được đặc tính hàm số truyền của SOGI như sau:

Áp dụng cho điện áp lưới (u) cũng như dòng điện (i) mà không kể đến

thành phần điện sóng hài, ta xây dựng được hệ thống hai pha trực giao như sau:

Trong biểu thức i và i là thành phần sóng hài bậc n của dòng điện

1.3.2. Điều chế độ rộng xung (PWM - Pulse Width Modulation)

PWM được ứng dụng nhiều trong điều khiển. Điển hình nhất mà chúng ta

thường hay gặp là điều khiển động cơ và các bộ xung áp, điều áp... Sử dụng

PWM điều khiển độ nhanh chậm của động cơ hay cao hơn nữa, nó còn được

dùng để điều khiển sự ổn định tốc độ động cơ. Ngoài lĩnh vực điều khiển hay

ổn định tải thì PWM còn tham gia vào điều chế các mạch nguồn như: boot,

buck, nghịch lưu 1pha và 3 pha...

PWM còn gặp nhiều trong thực tế ở các mạch điện điều khiển. Điều đặc

biệt là PWM chuyên dùng để điều khiển các phần tử điện tử công suất có

đường đặc tính là tuyến tính khi có sẵn 1 nguồn 1 chiều cố định. Như vậy

PWM được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện - điện tử.

Các bộ điều chế độ rộng xung là bộ điều khiển điện áp vòng hở, các

phương pháp phổ biến nhất để điều chế độ rộng xung là: Điều chế độ rộng

xung dựa trên song mang (CB-PWM- Carrier Based Pulse Width); Điều chế

véc tơ không gian (SVM - Space Vecto Modulation) và điều chế độ rộng xung

ngẫu nhiên.

a) Điều chế độ rộng xung dựa trên sóng mang (CB-PWM)

Đây là cách phổ biến nhất để điều chế tín hiệu chuyển mạch. Phương

pháp này có thể chia thành phương pháp điều chế độ rộng xung hình sin và

phương pháp điều chế độ rộng xung dựa trên sóng mang với chuỗi tín hiệu

zero (ZSS - Zero Sequence Signal). Đối với điều chế độ rộng xung hình sin

(SPWM), tín hiệu tham chiếu hình sin được so sánh với sóng mang tam giác

có tần số cao để tạo ra tín hiệu logic điều khiển các chuyển mạch. Trong khi

đó phương pháp ZSS được dựa trên SPWM với việc bổ sung tín hiệu thứ tự

zero của sóng hài tần số bậc 3. Việc đưa thêm sóng hài bậc 3 không làm

biến dạng điện áp pha hoặc giá trị trung bình của dòng điện tải. Tuy nhiên nó

mở rộng vùng hoạt động tuyến tính, làm giảm tần số chuyển mạch trung

bình và làm giảm song hài dòng điện. Phương pháp ZSS có thể chia thành điều

chế liên tục và điều chế gián đoạn, tiêu biểu của phương pháp điều chế liên tục

là phương pháp ZSS hình sin, đôi khi sử dụng ZSS tam giác.

Nguyên tắc tạo ra tín hiệu chuyển mạch được chỉ ra trên hình 1.20, trong

đó tín hiệu mang tam giác được so sánh với điện áp tham chiếu hình sin đại

điện cho điện áp pha. Nếu tín hiệu sin lớn hơn sóng mang chuyển mạch sẽ mở

và nếu tín hiệu hình sin nhỏ hơn chuyển mạch sẽ đóng.

Hình 1. 20: Điều chế độ rộng xung dựa trên song mang hình sin

b) Điều chế véc tơ không gian (SVM)

SVM là phương pháp dựa trên biểu diễn véc tơ không gian của chuyển

đổi bên điện áp xoay chiều AC, trong chỉ ra sự khác biệt giữa SVM và CB-

PWM ở việc xử lý các lượng 3 pha. CB-PWM hoạt động trong các điều kiện

của các thành phần 3 pha tự nhiên, trong khi đó SVM sử dụng véc tơ chuyển

đổi nhân tạo. Với biến tần 3 pha 2 mức có 8 trạng thái chuyển mạch, gồm 6

trạng thái chuyển mạch hoạt động và 2 trrạng thái chuyển mạch bằng không.

Có nhiều phương pháp khác nhau để tạo ra mẫu chuyển mạch, sự khác biệt

duy nhất giữa chúng là vị trí véc tơ zero. Các trạng thái chuyển mạch khác

nhau được biểu diễn trên hình 1.21

Hình 1. 21: Biểu diễn véc tơ không gian của điện áp ra

Phương pháp phổ biến nhất là SVM 3 pha với sự phân bổ đối xứng của

các véc tơ zero. Phương pháp này tương đương với phương pháp CB-PWM

với ZSS tam giác gồm ¼ biên độ và có hàm lượng sóng hài gần như bằng với

CB-PWM với ZSS hình sin. Nó rất dễ dàng thực hiện trong bộ vi xử lý và đó

là sự lựa chọn tự nhiên của SVM.

Hai kỹ thuật khác của SVN là điều chế véc tơ với VN0 = 0 (điện áp

giữa trung tính chuyển đổi và trung tính lưới bằng không, tương đương với

sine PWM) và điều chế véc tơ với điều hòa bậc 3 (tương đương với CB-

PWM với ZCC hình sin) nhưng dễ thực hiện hơn so với CB-PWM. Điều chế

véc tơ không gian 2 pha là một phương pháp khác, nó tương đương với CB-

PWM không liên tục với ZSS (DPWM). Phương pháp này sẽ chỉ có 1 trạng

thái zero trong thời gian lấy mẫu và do đó tốt nhất là sử dụng ở các tỉ lệ điều

chế cao. Điện áp dây cực đại đối với SVPWM và cũng vậy đối với PWM 2 pha

là:

Ngoài ra còn một số biến thể của SVM gọi là SVM thích nghi (ASVM),

nó kết hợp các SVM khác nhau thành một giải pháp chung. Phương pháp

này cho phạm vi điều khiển đầy đủ bao gồm quá điều chế và sáu bước

hoạt động (hoạt động sóng vuông), hiệu quả của biến tần cao hơn, song

biến tần sẽ chủ yếu hoạt động ở vùng tuyến tính trên của điều chế, vì vậy

phương pháp này không được quan tâm. Việc tạo ra tín hiệu chuyển mạch đối

với SVM dựa trên cơ sở toán học, nó thực hiện dễ dàng trong vi xử lý.

1.3.3. Điều khiển chuyển đổi DC - AC

Có 2 chiến lược điều khiển chính để điều khiển chuyển đổi DC-AC

là điều khiển dòng điện (CC - Current Control), điều khiển điện áp (VC -

Voltage - Control). Điều khiển dòng điện là chiến lược chung nhất để điều

khiển kết nối lưới biến tần nguồn áp( VSI - Voltage Source Inverter). Điều

khiển dòng điện có lợi thế là ít nhạy cảm với sự dịch pha điện áp và sự méo

điện áp lưới, do đó nó làm giảm sóng hài dòng điện đến mức tối thiểu. Trong

khi đó điều khiển điện áp có thể dẫn đến quá tải biến tần do góc pha có sai số

nhỏ và có thể xuất hiện sóng hài dòng điện lớn nếu điện áp lưới bị méo. Khi hệ

thống biến tần làm việc độc lập thì điều khiển điện áp sẽ là sự lựa chọn tự

nhiên nhưng khi chúng hoạt động ở chế độ kết nối lưới điều khiển dòng điện

là giải pháp điều khiển bền vững nhất. Trong phần này chỉ đề cập đến điều

khiển dòng điện biến tần nguồn áp (CC-VSI). Các sơ đồ điều khiển trình bày

trong phần này liên quan đến việc biến đổi hệ thống 3 pha sang các hệ thống

2 pha.

Điểm chung cho tất cả các chiến lược điều khiển được mô tả trong phần

này là tách biệt rõ việc bù sai số dòng điện với phần điều chế điện áp (điều

chế PWM). Ý tưởng này cho phép khai thác lợi thế của các bộ điều biến vòng

hở tách ra từ vòng lặp bù sai số dòng điện (sẽ được mô tả trong phần sau)

Để điều khiển bộ nghịch lưu DC-AC ta có thể sử dụng các qui luật điều

khiển khác nhau. Ba bộ điều khiển đang được dùng phổ biến hiện nay, đó là

điều khiển tỉ lệ tích phân (PI), điều khiển cộng hưởng tỉ lệ (PR) và điều khiển

phản hồi trạng thái.

a) Bộ điều khiển PI

Bộ điều khiển PI được áp dụng cho cả hệ qui chiếu tĩnh (αβ) và hệ qui

chiếu đồng bộ (dq), nhưng áp dụng cho hệ qui chiếu dq sẽ có dòng điện một

chiều cố định, bù PI cho phép làm giảm sai lệch tĩnh của thành phần cơ bản

về không. Điều này không đúng cho trường hợp bộ điều khiển PI làm việc

trong hệ trục αβ, ở đó có sai số theo dõi vốn có của biên độ và pha. Vì vậy

điều khiển dòng điện trong hệ qui chiếu đồng bộ (hệ qui chiếu quay) sử

dụng PI là giải pháp điển hình trong nghịch lưu nối lưới.

Lợi thế của điều khiển dòng điện trong hệ trục dq là điều khiển riêng rẽ

công suất tác dụng và công suất phản kháng bằng cách gắn khung tham chiếu

dq lên đện áp lưới. Khi đó công suất tác dụng được điều khiển bằng dòng điện

trục d còn công suất phản kháng được điều khiển bằng dòng điện trục q

Nhược điểm cơ bản của phương pháp này là cần nhiều phép biến đổi,

phép tách trong chuyển đổi 3 pha và hạn chế trong việc bù các hài thấp để

phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng điện năng. Về hình thức bộ điều khiển PI

được định nghĩa:

Khi cần bù sóng hài ta có thể thêm bộ bù sóng hài với phương pháp

tương tự như mô tả ở trên nhưng sử dụng hệ qui chiếu quay với tần số của

sóng hài mong muốn.

b) Bộ điều khiển cộng hƣởng tỉ lệ (PR - Proportional Resonant)

Bộ điều khiển cộng hưởng tỉ lệ là một kiểu điều khiển mới. T rong

phương pháp này PI bù một chiều được chuyển đổi thành bù xoay chiều

tương đương, do đó đem lại đặc điểm của đáp ứng tần số trong băng thông quan

tâm. Sử dung phương pháp này sẽ giảm độ phức tạp của tính toán và loại bỏ

sự ghép nối chéo. PR được định nghĩa:

Kết hợp với bộ điều khiển PR người ta thường thêm vào bộ bù điều hòa

(HC - Harmonic Compensator). Các bù điều hòa bao gồm tổng các bộ tích

phân tổng quát (GI - Generalized Integrator) được điều chỉnh để có độ khuếch

đại ở các tần số khác nhau gọi là tần số cộng hưởng. Bên ngoài tần số này các

GI hầu như không có sự suy giảm. Đây là một tính năng thú vị của GI bởi lẽ nó

không ảnh hưởng đến đặc tính động của bộ điều khiển PR bên ngoài tần số

điều chỉnh. Như vậy khi cần thiết có thể thêm nhiều GI mà không ảnh hưởng

đến động lực của toàn hệ thống. Các bù sóng hài được định nghĩa:

Sự kết hợp bộ điều khiển PR với bù sóng hài có thể điều chỉnh để phản

ứng với các tần số cơ bản cho kết quả điều chỉnh tốt và điều chỉnh tần số

sóng hài để bù cho chúng

c) Bộ điều khiển phản hồi trạng thái

Trong các phương pháp điều khiển mô tả ở trên, quá trình điều khiển

được mô tả dưới dạng hàm số truyền, nó không thể quan sát và điều khiển các

hiện tượng nội bộ lên quan trong quá trình điều khiển. Vì vậy phương pháp

không gian trạng thái ngày càng được chú ý nhiều hơn, bởi vì phương pháp này

cung cấp sự miêu tả đầy đủ và mạnh mẽ trong miền thời gian hệ tuyến tính đa

biến bậc tùy ý, hệ phi tuyến hoặc hệ có thông số biến đổi theo thời gian. Có

nhiều cách viết hệ phương trình trạng thái, thông thường được viết dưới dạng

Trong đó: X(t) là véc tơ trạng thái; U(t) là véc tơ vào; Y(t) là véc tơ ra;

A là ma trận kết nối trạng thái; B là ma trận kết nối vào; C là ma trận kết nối

ra; D là ma trận kết nối vào/ra.

Với cách mô tả này cùng với các điều kiện đầu rất dễ thực hiện, bộ điều

khiển phản hồi trạng thái có thể làm việc trong cả hệ qui chiếu tĩnh và hệ qui

chiếu đồng bộ. Khi sử dụng phương pháp này các điểm cực của hệ thống vòng

kín có thể đặt ở những vị trí định trước trong mặt phẳng s (hoặc mặt phẳng z

đối với hệ rời rạc) và do đó có thể điều khiển được các đặc tính của đáp ứng

của hệ thống. Ngoài ra, với phương pháp này việc bù sóng hài có thể đạt được

bằng cách đưa thêm mô hình của hệ thống tại tần số sóng hài mong muốn.

1.4. VẤN ĐỀ HÕA NGUỒN ĐIỆN VỚI LƢỚI

Hòa đồng bộ là một trong các điều kiện để nguồn điện (từ máy phát, pin

mặt trời…) có thể hoạt động ở chế độ làm việc song song hoặc cùng nối chung

vào một mạng lưới điện.

Các nguồn điện khi không hoạt động ở chế độ làm việc song song với một

nguồn khác, hoặc nhiều nguồn cùng nối chung vào một mạng lưới điện luôn đòi

hỏi một số điều kiện. Một trong các điều kiện đó là các nguồn điện phải hoạt

động đồng bộ với nhau.

1.4.1. Các điều kiện hòa đồng bộ

 Điều kiện về tần số: Hai nguồn phải cùng tần số với nhau, hoặc tần số

nguồn điện phải bằng tần số lưới.

 Điều kiện về điện áp: Hai nguồn phải cùng điện áp với nhau, hoặc điện áp

nguồn phải bằng điện áp lưới.

 Điều kiện về pha: Hai nguồn phải cùng thứ tự pha nếu số pha lơn hơn 1và

góc pha phải trùng nhau.

Ta thấy điều kiện 1 và điều kiện 3 có vẻ như mâu thuẫn với nhau vì nếu

muốn cho góc pha của hai phía trùng nhau thì phải điều chỉnh tần số, mà đã điều

chỉnh tần số thì tần số không thể bằng nhau. Còn nếu muốn giữ nguyên cho hai

tần số bằng nhau thì khó có thể điều chỉnh được góc pha. Do đó, điều kiện thực

tế là:

a) Điều kiện về tần số

Tần số của hai nguồn xấp xỉ bằng nhau. Sai lệch nằm trong khoảng

cho phép. Gía trị này là bao nhiêu tùy thuộc vào việc chỉnh định bộ điều tốc

và rơ le hòa điện tự động hoặc rơ le chống hòa sai.

Thông thường, người ta điều chỉnh sao cho có trị số lớn hơn 0 một

chút, nghĩa là tần số nguồn điện cao hơn tần số lưới một chút. Như vậy, khi hòa

vào lưới nguồn điện sẽ bị tần số lưới giữ lại, nghĩa là nguồn điện sẽ phát một

công suất nhỏ ra lưới ngay thời điểm đóng máy cắt.

b) Điều kiện về điện áp

Đối với điện áp thì có thể điều chỉnh cho điện áp nguồn điện bằng điện áp

lưới chính xác mà không có vấn đề gì. Người ta cũng cho phép điện áp có sai

lệch chút ít so với điện áp lưới và người ta cũng chỉnh định sao cho điện áp

nguồn điện bằng hoặc hơn điện áp lưới một chút để khi đóng điện thì công suất

và công của nguồn điện lớn hơn 0 một chút.

c) Điều kiện về pha

Đây là điều kiện bắt buộc và phải tuyệt đối chính xác. Thứ tự pha thường

chỉ kiểm tra khi lắp đặt máy hoặc sau khi có thao tác sửa chữa, bảo trì mà phải

tháo rời các điểm nối. Vì phải điều chỉnh tần số nên hai tần số không bằng nhau.

Do đó, góc pha sẽ thay đổi liên tục theo tần số phách bằng hiệu của hai tần số.

Các rơ le phải dự đoán chính xác các thời điểm góc pha bằng không, biết trước

thời gian đóng của máy cắt và phải cho ra tín hiệu đóng máy cắt trước thời điểm

đồng bộ bằng đúng thời gian đó. Thường khoảng dưới 100ms đến vài trăm ms.

Các điều kiện về điện áp và điều kiện về tần số có thể kiểm tra bằng các

dụng cụ đo trực tiếp như vôn kế, tần số kế nhưng các điều kiện về pha như: thứ

tự pha và đồng vị góc pha( góc lệch pha) cần phải kiểm tra nghiêm ngặt hơn.

1.4.2. Đồng vị pha trong hai hệ thống lưới

Đối với hệ thống phân đoạn, hệ thống lưới mạch vòng, thì đồng vị pha đã

được xác định ngay khi thiết kế. Tuy nhiên, do những sai lệch về điện áp giáng

trên đường dây, trên tổng trở ngắn mạch của máy biến áp, do phối hợp tổng trở

các máy biến áp trong mạch vòng không tốt và do sự phân bố tải trước khi đóng

nên góc pha giữa hai đầu máy cắt có thể khác không. Nhưng thường là ít thay

đổi trong thời gian ngắn. Trong trường hợp này, đóng máy cắt sẽ không gây ra

ảnh hưởng lớn, ngoại trừ một vài điểm nào đó có khả năng quá tải. Đối với một

số vùng liên kết với hệ thống lưới bằng một đường duy nhất hoặc nhiều đường

nhưng do sự cố đã rã toàn bộ, thì khi đóng lại góc pha sẽ không còn bằng không

nữa. Khi đó, góc pha sẽ thay đổi liên tục, vì hai tần số lúc ấy không còn bằng

nhau. Đóng máy cắt lúc đó phải đầy đủ các điều kiện về tần số như hòa đồng bộ

máy phát điện, và thường rất khó, khó hơn hòa đồng bộ máy phát. Vì muốn thay

đổi tần số của một trong hai hệ thì không thể tác động tại chỗ được mà phải liên

hệ từ xa. Để đảm bảo đồng vị pha, trên mạch điều khiển các máy cắt ấy phải có

lắp đặt rơ le hòa đồng bộ, hoặc rơ le chống hòa sai. Đối với trường hợp thứ nhất,

rơ le có thể chỉnh định với khoảng cho phép khá rộng: góc pha có thể sai từ 5

đến 10%, điện áp cho phép sai từ 5 đến 10%.

Để hòa nguồn điện từ pin mặt trời vào lưới cũng không đơn giản do điện

áp và tần số khó thỏa mãn điều kiện hòa. Do vậy, ta không nên hòa trực tiếp mà

hòa điện thông qua bộ nghịch lưu. Các bộ nghịch lưu ngày nay có thể biến điện

áp một chiều từ ắc quy thành nguồn có tần số và điện áp bất kì.

1.5. Kết luận chƣơng 1

Trong chương 1 đã đề cập tổng quan một số kiến thức cơ sở được sử dụng

trong luận văn như logic mờ; các bộ biến đổi một chiều - một chiều, biến đổi

một chiều - xoay chiều; các phương pháp điều khiển bộ biến đổi DC-DC và DC-

AC; phương pháp chuyến đổi hệ trục tọa độ; phương pháp điều chế độ rộng

xung.

CHƢƠNG 2

HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

2.1. NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI

Năng lượng mặt trời là một trong các nguồn năng lượng tái tạo quan trọng

nhất mà thiên nhiên ban tặng cho hành tinh chúng ta. Đồng thời nó cũng là

nguồn gốc của các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng gió, năng

lượng sinh khối, năng lượng các dòng sông,… Năng lượng mặt trời có thể nói là

vô tận. Tuy nhiên, để khai thác, sử dụng nguồn năng lượng này cần phải biết

các đặc trưng và tính chất cơ bản của nó, đặc biệt khi tới bề mặt quả đất.

2.1.1. Cấu trúc của mặt trời

Có thể xem mặt trời là một quả cầu khí ở cách quả đất 1,49.108 km. Từ trái đất chúng ta nhìn mặt trời dưới một góc mở là 31'59. Từ đó có thể tính được đường kính của mặt trời là R = 1,4.106 km, tức là bằng 109 lần đường kính quả đất và do đó thể tích của mặt trời lớn hơn thể tích quả đất 130.104

lần. Từ định luật hấp dẫn người ta cũng tính được khối lượng của mặt trời là 1,989.1027 tấn, lớn hơn khối lượng quả đất 33.104 lần. Mật độ trung bình của mặt trời là 1,4g/cm3, lớn hơn khối lượng riêng của nước (1g/cm3) khoảng 50%.

Tuy nhiên mật độ ở các lớp vỏ khác nhau của mặt trời rất khác nhau. Ở phần lõi của mặt trời, do bị nén với áp suất rất cao nên mật độ lên tới 160 g/cm3,

nhưng càng ra phía ngoài mật độ càng giảm và giảm rất nhanh.

Một cách khái quát có thể chia mặt trời thành hai phần chính: phần phía

trong và phần khí quyển bên ngoài. Phần khí quyển bên ngoài lại gồm 3 miền

và được gọi là quang cầu, sắc cầu và nhật miện. Còn phần bên trong của nó cũng

có thể chia thành 3 lớp và gọi là tầng đối lưu, tầng trung gian và lõi mặt trời.

Một số thông số của các lớp của mặt trời được cho trên hình 2.1.

Hình 2. 1: Cấu trúc của mặt trời

Từ mặt đất nhìn lên ta có cảm giác mặt trời là một quả cầu lửa ổn định.

Thực ra bên trong mặt trời luôn luôn có sự vận động mạnh mẽ không ngừng. Sự

ẩn hiện của các đám đen, sự biến đổi của quầng sáng và sự bùng phát dữ dội của

khu vực xung quanh các đám đen là bằng chứng về sự vận động không ngừng

trong lòng mặt trời. Ngoài ra, bằng kính thiên văn có thể quan sát được cấu

trúc hạt, vật thể hình kim, hiện tượng phụt khói, phát xung sáng,.. luôn luôn

thay đổi và rất dữ dội.

2.1.2. Năng lượng mặt trời

Về mặt vật chất thì mặt trời chứa đến 78,4% khí Hydro (H2), Heli (He)

chiếm 19,8%, các nguyên tố kim loại và các nguyên tố khác chỉ chiếm 1,8%.

Năng lượng do mặt trời bức xạ ra vũ trụ là một lượng khổng lồ. Mỗi giây nó phát ra 3,865.1026J, tương đương với năng lượng đốt cháy hết 1,32.1016 tấn

than đá tiêu chuẩn. Nhưng bề mặt quả đất chỉ nhận được một năng lượng rất nhỏ và bằng 17,57.1016J hay tương đương năng lượng đốt cháy của 6.106 tấn than đá.

Năng lượng khổng lồ từ mặt trời được xác định là sản phẩm của các phản

ứng hạt nhân. Theo thuyết tương đối của Anhxtanh và qua phản ứng nhiệt hạt

nhân khối lượng có thể chuyển thành năng lượng. Nhiệt độ mặt ngoài của mặt trời khoảng 60000K, còn ở bên trong mặt trời nhiệt độ có thể lên đến hàng triệu

đô. Áp suất bên trong mặt trời cao hơn 340.108 MPa. Do nhiệt độ và áp suất bên

trong mặt trời cao như vậy nên vật chất đã nhanh chóng bị ion hóa và chuyển

động với năng lượng rất lớn. Chúng va chạm vào nhau và gây ra hàng loạt các

phản ứng hạt nhân. Người ta đã xác định được nguồn năng lượng mặt trời chủ

yếu do hai loại phản ứng hạt nhân gây ra. Đó là các phản ứng tuần hoàn giữa các

hạt nhân Cacbon và Nitơ (C.N) và phản ứng hạt nhân Proton.Proton.

Khối lượng của mặt trời xấp xỉ 2.1027 tấn. Như vậy để mặt trời chuyển hóa hết khối lượng của nó thành năng lượng cần một khoảng thời gian là 15.1013

năm. Từ đó có thể thấy rằng nguồn năng lượng mặt trời là khổng lồ và vô tận.

2.1.3. Phổ bức xạ mặt trời

Bức xạ mặt trời có bản chất là song điện từ, là quá trình truyền các dao

động điện từ trường trong không gian. Trong quá trình truyền sóng, các vectơ

cường độ điện trường và cường độ từ trường luôn luôn vuông góc với nhau và

vuông góc với phương truyền của sóng điện từ. Quãng đường mà sóng điện từ

truyền được sau một chu kỳ dao động điện từ được gọi là bước sóng 

Trong chân không vận tốc truyền của sóng điện từ gần đúng bằng c = 3.108 m/s. Còn trong môi trường vật chất, vận tốc truyền của sóng nhỏ hơn và

bằng v = c/n, trong đó n được gọi là chiết suất tuyệt đối của môi trường, với n  1. Các sóng điện từ có bước sóng trải dài trong một phạm vi rất rộng từ 10-7 nm

(nano met) đến hàng nghìn km.

Hình 2. 2: Thang sóng điện từ của bức xạ mặt trời

Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,4 µm đến 0,8 µm , chỉ chiếm một phần

rất nhỏ của phổ sóng điện từ của bức xạ mặt trời. Mặc dù có cùng bản chất là

sóng điện từ nhưng các loại sóng điện từ có bước sóng khác nhau thì gây ra

các tác dụng lý học, hóa học và sinh học rất khác nhau. Nói riêng trong vùng

phổ nhìn thấy được, sự khác nhau về bước sóng gây cho ta cảm giác màu sắc

khác nhau của ánh sáng. Khi đi từ bước sóng dài µm đến giới hạn sóng

ngắn µm ta nhận thấy màu sắc của ánh sáng thay đổi liên tục từ đỏ, cam,

vàng, lục, lam, chàm, tím. Mắt người nhạy nhất với ánh sáng màu vàng có bước

sóng µm. Sự phân bố năng lượng đối với các bước sóng khác nhau cũng

khác nhau. Bảng 2.1 cho thấy quan hệ giữa mật độ năng lượng của bức xạ điện

từ phụ thuộc vào bước sóng của nó, còn bảng 1.2 là quan hệ giữa màu sắc của

ánh sáng và bước sóng của nó. Từ bảng 2.1 ta thấy rằng mật độ năng lượng bức

xạ mặt trời chủ yếu phân bố trong dải bước sóng từ µmtử ngoại C, tỷ lệ

mật độ năng lượng 0,57% đến µm (hồng ngoại, tỷ lệ mật độ năng

lượng 1,93%), còn ngoài vùng đó mật độ không đáng kể.

Khi bức xạ mặt trời đi ngang qua tầng khí quyển bao quanh quả đất, nó bị các

phân tử khí, các hạt bụi… hấp thu hoặc bị làm tán xạ, nên phổ và năng lượng

mặt trời khi đến bề mặt trái đất bị thay đổi rất đáng kể.

Bảng 2. 1: Phân bố phổ bức xạ mặt trời theo bước sóng

Bảng 2. 2: Màu sắc và bước sóng của ánh sáng mặt trời

2.1.4. Đặc điểm của bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất

a) Phổ bức xạ mặt trời

Quả đất bị bao bọc xung quanh bởi một tầng khí quyển có chiều dày H

khoảng 7991 km bao gồm các phần tử khí, hơi nước, các hạt bụi, các hạt chất

lỏng, chất rắn và các đám mây,… Vì vậy, khi bức xạ mặt trời xuyên qua lớp khí

quyển đó để đến được mặt đất thì năng lượng của nó bị thay đổi đáng kể.

Hình 2. 3: Định nghĩa các vĩ tuyến (a) và kinh tuyến (b)

Ở bên ngoài lớp khí quyển quả đất, năng lượng bức xạ mặt trời là hằng số và có giá trị là 1353W/m2. Giá trị này được gọi là hằng số mặt trời. Phổ của bức

xạ mặt trời là một đường cong lien tục có năng lượng chủ yếu nằm trong vùng

bước sóng từ 0,1µm đến 3 µm (hình 2.3). Đường phân bố này gần giống đường

phân bố phổ bức xạ của một vật đen tuyệt đối ở nhiệt độ 5726 K. Cực đại của

phổ bức xạ mặt trời nằm ở bước sóng 0,48µm và ứng với mật độ năng lượng 2.074W/m2.

Khi các bức xạ mặt trời xuyên vào lớp khí quyển quả đất, gặp các phân tử

khí, hơi nước, các hạt bụi, các hạt chất lỏng,…bị tán xạ, phản xạ và hấp thụ nên

một phần năng lượng của nó không tới được mặt đất. Đối với những ngày trong

sáng thì sự suy giảm năng lượng của các tia bức xạ mặt trời do ba quá trình vật lý

sau xảy ra một cách đồng thời:

+ Sự hấp thụ chọn lọc do các phân tử hơi nước H2O, O2, O3 và CO2

+ Sự tán xạ Rayleith trên các phan tử khí, các hạt bụi...

+ Tán xạ Mie.

Hình 2. 4: Phổ bức xạ mặt trời bên trong và ngoài bầu khí quyển

Tán xạ Rayleith là sự tán xạ của tia mặt trời lên các phân tử khí hay các hạt

bụi có kích thước rất nhỏ so với bước sóng  của bức xạ. Theo lý thuyết

Rayleith thì hệ số tán xạ trong quá trình này tỉ lệ với Một cách gần đúng, có

thể đánh giá rằng, 50% năng lượng của các tia bức xạ tán xạ bị mất đi khi đi qua

lớp khí quyển trái đất, chỉ còn 50% đến được quả đất theo các hướng khác nhau,

và được gọi là bức xạ nhiễu xạ hay bức xạ tán xạ. Sự tán xạ xảy ra trên các hạt

bụi nói chung có kích thước lớn hơn rất nhiều so với kích thước các phân tử khí

nên việc tính toán trở nên rất khó khăn. Vì kích thước và mật độ của chúng biến

đổi từ vừng này sang vùng khác và còn phụ thuộc vào độ cao và thời gian.

Tán xạ Mie là tán xạ xảy ra khi kích thước của các hạt bụi lớn hơn bước

sóng của bức xạ, khi đó sự suy giảm cưởng độ bức xạ do hai nguyên nhân: do sự

tán xạ thực sự (phân bố lại năng lượng mới) và do sự hấp thụ bức xạ bởi các hạt

bụi. Trong nguyên nhân thứ 2, một phần năng lượng của bức xạ biến thành

nhiệt. Phần bức xạ còn lại sau tán xạ Mie, hướng đến quả đất nên cũng được gọi

là bức xạ nhiễu xạ.

Do bức xạ bị hấp thu bởi các phần tử khí O2, O3 ở các vùng cao của lớp

khí quyển nên vùng bước sóng tử ngoại µm trong phổ mặt trời đã bị biến

mất khi đến mặt đất. Trong vùng hồng ngoại, sự hấp thụ xảy ra chủ yếu do hơi

nước H2O và CO2. Kết quả của các quá trình nói trên làm cho cường độ bức xạ

mặt trời tới mặt đất yếu đi rất nhiều so với ở ngoài vũ trụ và đường cong phân

bố phổ của nó ở mặt đất không còn được liên tục như ở ngoài khí quyển quả đất,

mà bị “xẻ” thành nhiều “rãnh” hoặc các “vùng rãnh”

Trong các ngày mây mù, sự suy giảm bức xạ mặt trời còn xảy ra mạnh

hơn. Một phần đáng kể bức xạ mặt trời bị phản xạ lại vũ trụ từ các đám mây,

một phần khác bị các đám mây hấp thụ, phần còn lại truyền đến quả đất như là

bức xạ nhiễu xạ. Tổng các bức xạ mặt trời bị phản xạ trở lại vũ trụ do phản xạ và

tán xạ từ các đám mây, từ các phân tử khí, từ các hạt bụi và từ mặt đất (bao gồm

các vật cản như nhà cửa, cây cối,..) được gọi là Albedo của hệ khí quyển quả đất

và có khoảng giá trị vào khoảng 30%.

Tóm lại ở mặt đất nhận được hai thành phần bức xạ:

 Bức xạ trực tiếp (còn gọi là Trực xạ) là các tia sáng mặt trời đi

thẳng từ mặt trời đến mặt đất, không bị thay đổi hướng khi qua lớp khí quyển.

 Bức xạ Nhiễu xạ hay bức xạ khuếch tán gọi tắt là tán xạ, phản xạ…

Hướng của tia trực xạ phụ thuộc vào vị trí của mặt trời trên bầu trời,

tức là phụ thuộc vào thời gian và địa điểm quan sát. Trong khi đó đối với bức

xạ nhiễu xạ không có hướng xác định mà đến điểm quan sát từ mọi điểm trên

bầu trời. Tổng hai thành phần bức xạ này được gọi là tổng xạ, nó chiếm

khoảng 70% toàn bộ bức xạ mặt trời hướng về quả đất.

b) Sự giảm năng lƣợng mặt trời phụ thuộc vào độ dài đƣờng đi của tia

sáng qua lớp khí quyển (air mass).

Do các quá trình hấp thụ, tán xạ, phản xạ của tia mặt trời xảy ra khi nó

đi qua lớp khí quyển nên cường độ bức xạ khi tới mặt đất phụ thuộc vào độ dài

đường đi của tia trong lớp khí quyển. Độ dài này laị phụ thuộc vào độ cao của

mặt trời .Ví dụ, khi mặt trời ở điểm Zenith (ở đỉnh đầu) thì các tia bức xạ mặt

trời khi xuyên qua lớp khí quyển bị tán xạ và hấp thụ là ít nhất, vì đường đi

ngắn nhất. Còn ở các điểm “chân trời”, lúc mặt trời mọc hoặc lặn thì đường đi

của tia bức xạ mặt trời qua lớp khí quyển là dài nhất, nên bức xạ bị tán xạ và hấp

thụ nhiều nhất. Để đặc trưng cho sự mất mát năng lượng phụ thuộc độ dài

đường đi của tia bức xạ mặt trời qua lớp khí quyển người ta đưa vào một đại

lượng được gọi là “Air mass”, ký hiệu m (hay AM) và được định nghĩa như

Nếu tia mặt trời đến điểm A trên mặt đất theo hướng BA, thì airmass đối

với vị trí đó của mặt trời và đối với điểm điểm A trên mặt đất có thể được xác

định bởi công thức sau:

Trong đó: Bán kính quả đất, R= 6 370km; Chiều dày lớp khí quyển quả đất,

H =7 991km; : góc Zenith của mặt trời.

Biểu thức cho thấy, m có thể tính gần đúng nhờ các biểu thức đơn giản

hơn sau:

Như vậy, giá trị của “Airmass” m và năng lượng bức xạ trực xạ mặt trời

tương ứng đối với các vị trí mặt trời khác nhau là khác nhau, ví dụ:

- Ở ngoài khí quyển quả đất: m = 0, E = 1 353W/m2

- Khi mặt trời ở điểm Zenith (đỉnh đầu): m =1, E = 924, 9 W/m2

- Khi góc Zenith Z = 600: m = 2, E = 691,2 W/m2

Hình 2.5: Định nghĩa và cách xác định air mass

c) Cƣờng độ bức xạ mặt trời biến đổi theo thời gian

Mô hình lý thuyết để tính toán cường độ bức xạ mặt trời trực tiếp gọi tắt

là trực xạ được xây dựng dựa trên các tài liệu đo đạc khí tượng trong nhiều năm.

Mô hình này dựa trên giả thiết cho rằng mặc dù các thông số khí quyển thay

đổi từ miền này đến miền khác và từ thời gian này đến thời gian khác, nhưng hệ

số truyền qua hiệu dụng của bầu trời thay đổi không nhiều. Vì khi lượng nước

có thể ngưng tụ trong khí quyển giảm, thì lượng bụi lại tăng lên và ngược lại.

Theo định nghĩa “khí quyển chuẩn” (đối với ngày trong tháng) là khí quyển mà

lượng hơi nước có thể ngưng tụ là 15 mm, lượng Ozon là 2,5 mm, bụi có mật

độ 300 hạt/cm3 và ở áp suất 760 mmHg và với hằng số mặt trời 1.353 W/m2 .

Khi đó cường độ bức xạ trực tiếp được tính theo biểu thức:

Trong đó: m là airmass

Một công thức khác tổng quát hơn cho cường độ trực xạ khi tia tới vuông

góc với mặt phẳng nằm ngang đã được Majumdar và cộng sự đưa ra là:

Trong đó: p: áp suất ở địa phương quan sát (milibar); m. Air mass; W = độ

dày lượng hơi nước có thể ngưng tụ (cm).

Các công thức trên chỉ áp dụng được cho các ngày trong sáng.

d) Cƣờng độ bức xạ mặt trời biến đổi theo không gian

Như đã phân tích, bức xạ nhiễu xạ tới mặt đất từ tất cả mọi phía của vòm

bầu trời và là do sự tán xạ, phản xạ của tia bức xạ mặt trời trong khí quyển quả

đất. Ngay cả những ngày trời đẹp nhất, khi bầu trời rất trong sáng, vẫn có bức xạ

nhiễu xạ phụ thuộc vào lượng bụi, Ozon và hơi nước trong khí quyển. Trong

những ngày mây mù, lúc ta không nhìn thấy mặt trời, thì toàn bộ bức xạ đến

được quả đất chỉ là bức xạ nhiễu xạ. Việc tính toán bức xạ nhiễu xạ là rất khó

khăn do thiếu các số liệu về bầu khí quyển. Ngoài ra, do sự biến đổi của thời tiết

nên sự phân bố bức xạ nhiễu xạ cũng biến đổi ngẫu nhiên theo không gian và

thời gian. Những công thức tính toán lý thuyết thành phần này của bức xạ mặt

trời đều phải dựa trên một số giả thiết để làm đơn giản bài toán. Theo lý

thuyết của Buckuist và King thì hệ số truyền qua , đặc trưng cho bức xạ

nhiễu xạ tới một mặt phẳng nằm ngang trên mặt đất được xác định bởi biểu thức:

Trong đó: 0 = 1/m, m = airmass; KL: độ dày quang học (quang lộ) của

lớp khí quyển; a1= tham số tán xạ dị hướng. Mô hình lý thuyết này chỉ có giá trị

đối với bầu trời không có mây mù.

2.2. KHAI THÁC, SỬ DỤNG TRỰC TIẾP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI

Việt Nam là một quốc gia đang phát triển, do đó nhu cầu năng lượng ngày

càng tăng với tốc độ tăng trưởng khoảng (15-20) %. Hiện tại chính sách quốc

gia của Việt Nam về nhu cầu năng lượng dựa vào việc thiết lập hệ thống các nhà

thủy điện, nhà máy nhiệt điện tua bin hơi và tua bin khí, một số nhà máy điện

nguyên tử...

Tuy nhiên, để đảm bảo phát triển bền vững và đặc biệt cân bằng được năng

lượng của quốc gia trong tương lai, Việt Nam đã và đang tập trung nghiên cứu

phát triển các nguồn năng lượng mới. Trong đó, năng lượng mặt trời vẫn là một

nguồn năng lượng tối ưu trong tương lai cho điều kiện Việt Nam trên phương

diện địa dư và nhu cầu phát triển kinh tế. Nguồn năng lượng này sẽ góp phần

vào:

 Hạn chế hiệu ứng nhà kính và sự hâm nóng toàn cầu.

 Giải quyết ô nhiễm môi trường do việc gia tăng dân số và phát triển xã hội

của các quốc gia trên thế giới.

 Bổ túc vào sự thiếu hụt năng lượng trong tương lai khi nguồn năng lượng

trong thiên nhiên sắp bị cạn kiệt.

Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam nguồn năng lượng tái tạo vô cùng lớn,

đặc biệt là năng lượng mặt trời. Việt Nam nằm trong khu vực có cường độ bức

xạ mặt trời tương đối cao, trong đó nhiều nhất phải kể đến TPHCM, tiếp đến

là các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai)… Tuy nhiên, để khai thác

nguồn năng lượng này, đòi hỏi rất nhiều nỗ lực. Những chuyển biến gần đây

cho thấy, ứng dụng, khai thác năng lượng mặt trời đã có những bước tiến mới.

Năng lượng mặt trời (NLMT) là nguồn năng lượng mà con người biết sử

dụng từ rất sớm, nhưng ứng dụng NLMT vào các công nghệ sản xuất và trên

quy mô rộng thì mới chỉ thực sự vào cuối thế kỉ 18 và cũng chủ yếu ở những

nước nhiều NLMT, những vùng sa mạc. Từ sau các cuộc khủng hoảng năng

lượng thế giới năm 1968 và 1973, NLMT càng được đặc biệt quan tâm. Các

nước công nghiệp phát triển đã đi tiên phong trong việc nghiên cứu ứng

dụng NLMT. Các ứng dụng NLMT phổ biến hiện nay bao gồm các lĩnh vực

chủ yếu sau:

2.2.1. Thiết bị sấy khô dùng NLMT

Hình 2. 6: Lò sấy sử dụng NLMT

Hiện nay NLMT được ứng dụng khá phổ biến trong các lĩnh vực nông nghiệp

để sấy các sản phẩm như ngũ cốc, thực phẩm… nhằm giảm tỷ lệ hao hụt và tăng

chất lượng sản phẩm. Ngoài mục đích để sấy các loại nông sản, NLMT còn

được dùng để sấy các loại vật liệu như gỗ.

2.2.2. Thiết bị chưng cất nước sử dụng NLMT

Hình 2.7: Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT

Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT Thiết bị chưng cất nước thường có 2

loại: loại nắp kính phẳng có chi phí cao (khoảng 23 USD/m2), tuổi thọ khoảng

30 năm, và loại nắp plastic có chi phí rẻ hơn nhưng hiệu quả chưng cất kém hơn.

Ở Việt Nam đã có đề tài nghiên cứu triển khai ứng dụng thiết bị chưng cất

nước NLMT dùng để chưng cất nước ngọt từ nước biển và cung cấp nước sạch

dùng cho sinh hoạt ở những vùng có nguồn nước ô nhiễm với thiết bị chưng cất

nước NLMT có gương phản xạ đạt được hiệu suất cao tại khoa Công nghệ Nhiệt

Điện lạnh-Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng.

2.2.3. Động cơ stirling chạy bằng NLMT

Hình 2. 8: Động cơ stirling chạy bằng NLMT

Ứng dụng NLMT để chạy các động cơ nhiệt - động cơ Stirling ngày càng được

nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi dùng để bơm nước sinh hoạt hay tưới cây ở các

nông trại. Ở Việt Nam động cơ Stirling chạy bằng NLMT cũng đã được nghiên

cứu chế tạo để triển khai ứng dụng vào thực tế. Như động cơ Stirling, bơm nước

dùng năng lượng mặt trời.

2.2.4. Bếp nấu dùng NLMT

Bếp nấu dùng NLMT được ứng dụng rất rộng rãi ở các nước nguồn năng

lượng mặt trời dồi dào như các nước Châu Phi.

Hình 2. 9: Bếp nấu dùng NLMT

Ở Việt Nam việc sử dụng bếp NLMT đã bắt đầu từ những năm 2000.

Trung tâm nghiên cứu thiết bị áp lực và năng lượng mới – Đại học Đà Nẵng đã

phối hợp với các tổ chức từ thiện Hà Lan triển khai dự án 30000 USA đưa bếp

NLMT – bếp tiện lợi (BTL) vào sử dụng.

Ở các vùng nông thôn của tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi dự án phát triển

rất tốt và ngày càng được nhân dân ủng hộ. Trong năm 2002, trung tâm đã một

số lượng khá lớn BTL vào sử dụng ở các xã huyện Núi Thành và triển khai ứng

dụng ở các khu dân cư ven biển để họ có thể nấu nước, cơm và thức ăn bằng

NLMT khi ra khơi.

2.2.5. Thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời

Ứng dụng đơn giản, phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay của NLMT là

dùng để đun nước nóng. Các hệ thống nước nóng dùng NLMT đã được dùng

rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới

Ở Việt Nam hệ thống cung cấp nước nóng bằng NLMT đã và đang được

ứng dụng rộng rãi ở các thành phố lớn như: Hà Nội, Thành phố HCM và Đà

Nẵng. Các hệ thống này đã tiết kiệm cho người sử dụng một lượng đáng kể về

năng lượng, góp phần rất lớn trong việc thực hiện chương trình tiết kiệm năng

lượng của nước ta và bảo vệ môi trường chung của nhân loại.

Hình 2. 10: Bình nước nóng Thái Dương Năng

Hệ thống cung cấp nước nóng dùng NLMT hiện nay ở Việt nam cũng

như trên thế giới chủ yếu dùng bộ thu cố định kiểu tấm phẳng hoặc dãy ống có cánh nhận nhiệt, với nhiệt độ nước sử dụng 60oC thì hiệu suất của bộ thu khoảng

45%, còn nếu sử dụng ở nhiệt độ cao hơn thì hiệu suất còn thấp.

2.2.6. Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng NLMT

Hình 2. 11: Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng NLMT

Trong số những ứng dụng của NLMT thì làm lạnh và điều hoà không khí

là ứng dụng hấp dẫn nhất vì nơi nào khí hậu nóng nhất thì nơi đó có nhu cầu về

làm lạnh lớn nhất, đặc biệt là ở những vùng xa xôi héo lánh thuộc các nước đang

phát triển không có lưới điện quốc gia và giá nhiên liệu quá đắt so với thu nhập

trung bình của người dân. Với các máy lạnh làm việc trên nguyên lý biến đổi

NLMT thành điện năng nhờ pin mặt trời (photovoltaic) là thuận tiện nhất, nhưng

trong giai đoạn hiện nay giá thành pin mặt trời còn quá cao. Ngoài ra các hệ

thống lạnh còn được sử dụng NLMT dưới dạng nhiệt năng để chạy máy lạnh

hấp thụ, loại thiết bị này ngày càng được ứng dụng nhiều trong thực tế, tuy

nhiên hiện nay các hệ thống này vẫn chưa được thương mại hóa và sử dụng rộng

rãi vì giá thành còn rất cao và hơn nữa các bộ thu dùng trong các hệ thống này

chủ yếu là bộ thu phẳng với hiệu suất còn thấp (dưới 45%) nên diện tích lắp đặt

bộ thu cần rất lớn chưa phù hợp với yêu cầu thực tế.

Ở Việt Nam cũng đã có một số nhà khoa học nghiên cứu tối ưu hoá bộ thu

năng lượng mặt trời kiểu hộp phẳng mỏng cố định có gương phản xạ để ứng

dụng trong kỹ thuật lạnh, với loại bộ thu này có thể tạo được nhiệt độ cao để cấp

nhiệt cho máy lạnh hấp thụ, nhưng diện tích mặt bằng cần lắp đặt hệ thống cần

phải rộng.

2.2.7. Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời.

Hình 2. 12: Tháp năng lượng mặt trời và nhà máy điện mặt trời

2.3. PIN MẶT TRỜI

2.3.1. Khái niệm

Pin mặt trời là phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ NLMT qua thiết bị

biến đổi quang điện. Pin mặt trời có ưu điểm là gọn nhẹ có thể lắp bất kỳ ở đâu

có ánh sáng mặt trời, đặc biệt là trong lĩnh vực tàu vũ trụ. Ứng dụng NLMT

dưới dạng này được phát triển với tốc độ rất nhanh, nhất là ở các nước phát

triển. Ngày nay con người đã ứng dụng pin NLMT để chạy xe thay thế dần

nguồn năng lượng truyền thống.

Ở Việt Nam, với sự hỗ trợ của một số tổ chức quốc tế đã thực hiện thành

công việc xây dựng các trạm pin mặt trời có công suất khác nhau phục vụ nhu

cầu sinh hoạt và văn hoá của các địa phương vùng sâu, vùng xa, nhất là đồng

bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên. Tuy nhiên hiện nay pin mặt trời vẫn đang

còn là món hàng xa xỉ đối với các nước nghèo như chúng ta.

Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện) là thiết

bị bán dẫn chứa lượng lớn các điôt p-n, duới sự tác động của ánh sáng mặt

trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu

ứng quang điện.

Pin năng lượng mặt trời bao gồm nhiều tế bào quang điện được kết nối

thành các modul hay các mảng năng lượng mặt trời. Số tế bào quang điện được

sử dụng trong tấm pin tùy theo công suất và điện áp yêu cầu.

Hiệu suất pin mặt trời là tỉ số giữa năng lượng điện pin mặt trời có thể

phát ra và năng lượng từ ánh sáng mặt trời tỏa nhiệt trong 1m². hiệu suất của

pin mặt trời thay đổi từ 6% - 30% tùy theo loại vật liệu và hình dạng tấm pin.

Pin mặt trời được sản xuất và ứng dụng phổ biến hiện nay là các pin mặt

trời được chế tạo từ vật liệu tinh thể bán dẫn Silicon (Si) có hoá trị 4. Từ tinh thể

Si tinh khiết, để có vật liệu tinh thể bán dẫn Si loại n, người ta pha tạp chất Donor

là Photpho (P) có hoá trị 5. Còn để có vật liệu bán dẫn tinh thể loại p thì tạp chất

Acceptor được dùng để pha vào Si là Bo có hoá trị 3. Đối với pin mặt trời từ vật

liệu tinh thể Si khi được chiếu sáng thì hiệu điện thế hở mạch giữa hai cực vào khoảng 0,55V, còn dòng ngắn mạch của nó dưới bức xạ mặt trời 1000W/m2 vào khoảng (2530) mA/cm3. Hiện nay cũng đã có các pin mặt trời bằng vật liệu Si

vô định hình (a-Si). Pin mặt trời a-Si có ưu điểm là tiết kiệm được vật liệu trong

sản xuất do đó có thể có giá thành rẻ hơn. Tuy nhiên so với pin mặt trời tinh thể

thì hiệu suất biến đổi quang điện của nó thấp và kém ổn định khi làm việc

ngoài trời.

Năng lượng mặt trời được tạo ra từ các tế bào quang điện (PV) là một

trong những nguồn năng lượng tái tạo quan trọng do lợi thế như không cần

chi phí nhiên liệu, bảo trì ít và không có tiếng ồn và mòn do sự vắng mặt của

bộ phận chuyển động. Về lý thuyết đây là một nguồn năng lượng lý tưởng. Tuy

nhiên, để hệ thống này được triển khai rộng rãi trong thực tế cần phải tiếp tục

giải quyết một số vấn đề như: Giảm chi phí lắp đặt, tăng hiệu suất chuyển đổi

năng lượng và các vấn đề liên quan đến sự tương tác với các hệ thống khác.

2.3.2. Mô hình toán và đặc tính làm việc của pin mặt trời

Mô hình toán học của tế bào quang điện đã được nghiên cứu trong

nhiều thập kỷ qua. Mạch điện tương đương của mô hình tế bào quang điện bao

gồm: Dòng quang điện, Điôt, điện trở song song (dòng điện dò), điện trở nối

tiếp được chỉ ra trên hình 2.13. Ta có:

Trong đó: Igc là dòng quang điện (A); I0 là dòng bão hòa (A) phụ thuộc vào nhiệt độ tế bào quang điện; q là điện tích của điện tử, q = 1,6.10-19 C; k là hằng số Boltzman, k = 1,38.10-23J/K; F là hệ số phụ thuộc vào công nghệ chế

tạo pin, ví dụ công nghệ Si- mono F = 1,2; công nghệ Si-Poly F = 1,3, …; Tc là nhiệt độ tuyệt đối của tế bào (0K); Vd là điện áp trên điôt (V); Rp là điện trở song song.

Hình 2.13: Mạch tương đương của module PV

Dòng quang điện Igc phụ thuộc trực tiếp vào bức xạ mặt trời và nhiệt

độ pin, được tính theo công thức (2.2)

Với: µsc là hệ số phụ thuộc nhiệt độ của dòng ngắn mạch (A/0C); Tref là nhiệt độ tham chiếu của tế bào quang điện (0K); Tc là nhiệt độ làm việc của tế bào quang điện (0K); Isc là dòng điện ngắn mạch trong điều kiện chuẩn (nhiệt độ 250C và bức xạ mặt trời 1kW/m2); G là bức xạ mặt trời kW/m2.

Dòng bão hòa I0 thay đổi theo nhiệt độ của tế bào quang điện theo biểu thức

Trong đó I0α là dòng điện bão hòa tại một bức xạ mặt trời và nhiệt độ tham chiếu; Vg là năng lượng lỗ trống của chất bán dẫn được sử dụng làm tế bào; V0c là điện áp hở mạch của tế bào. Từ các biểu thức trên ta xây dựng được mô hình mô phỏng modul PV trên Matlab. Trong mô hình này các đầu vào là

bức xạ mặt trời và nhiệt độ của tế bào quang điện, các đầu ra là điện áp và

dòng điện PV. Các thông số của mô hình thường được lấy từ bảng dữ liệu do

nhà sản xuất cung cấp. Đặc tính làm việc của pin mặt trời thể hiện qua đường

đặc tính I(U) hai thông số là điện áp hở mạch UOC (khi dòng điện ra bằng 0)

và Dòng điện ngắn mạch ISC (khi điện áp ra bằng 0).

Hình 2. 14: Quan hệ I(U) và P(U) của PV

Công suất của pin được tính theo công thức:

Tiến hành mô phỏng ta thu được họ đặc tính I(U) và đặc tính P(U) của

pin mặt trời như hình

Hình 2. 15: Các họ đặc tính của PV

Trong đó hình 2.15 a, b là đặc tính P(U) và đặc tính I(U) của PV với các

mức bức xạ khác nhau; hình 2.15 c,d là đặc tính P(U) và đặc tính I(U) của

PV với nhiệt độ khác nhau. Từ đó ta có nhận xét sau:

 Dòng ngắn mạch Isc tỉ lệ thuận với cường độ bức xạ mặt trời và ít thay

đổi theo nhiệt độ.

 Điện áp hở mạch tỉ lệ nghịch với nhiệt độ và ít thay đổi theo bức xạ mặt

trời.

 Công suất modul PV thay đổi nhiều theo cả bức xạ mặt trời và nhiệt độ

tấm PV. Mỗi đường đặc tính P(U) có một điểm ứng với công suất lớn

nhất, gọi là điểm công suất cực đại (MPP - Max Power Point).

2.4. HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

2.4.1. Ý nghĩa hệ thống điện mặt trời

Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, nhu cầu về năng lượng ngày

càng tăng. Trong khi đó các nguồn nhiên liệu dự trữ như than đá, dầu mỏ, khí

thiên nhiên và ngay cả thủy điện thì có hạn khiến cho nhân loại đứng trước nguy

cơ thiếu hụt năng lượng. Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới

như năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió và năng lượng

mặt trời là một trong những hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển năng

lượng, không những đối với những nước phát triển mà ngay cả với những nước

đang phát triển.

Năng lượng mặt trời (NLMT)- nguồn năng lượng sạch và tiềm tàng nhất

đang được loài người đặc biệt quan tâm. Do đó việc nghiên cứu nâng cao hiệu

quả các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời và triển khai ứng dụng chúng vào

thực tế là vấn đề có tính thời sự.

Vấn đề sử dụng NLMT dưới dạng điện năng đã được các nhà khoa học

trên thế giới và trong nước quan tâm. Mặc dù tiềm năng của NLMT rất lớn,

nhưng tỷ trọng năng lượng điện được sản xuất từ NLMT trong tổng năng lượng

điện tiêu thụ của thế giới vẫn còn khiêm tốn. Nguyên nhân chính chưa thể

thương mại hóa các thiết bị và công nghệ sử dụng NLMT là do còn tồn tại một

số hạn chế lớn chưa được giải quyết :

 Giá thành thiết bị còn cao

 Hiệu suất thiết bị còn thấp

Hiện nay có hai hệ thống khai thác sử dụng năng lượng mặt trời dưới

dạng điện năng (gọi tắt là hệ thống điện mặt trời) là hệ thống điện mặt trời làm

việc độc lập và hệ thống điện mặt trời nối lưới.

2.4.2. Hệ thống điện mặt trời làm việc độc lập

Hệ thống điện mặt trời độc lập là hệ nguồn không nối với mạng lưới điện

quốc gia hay địa phương. Hệ nguồn này được ứng dụng ở các khu vực không có

điện lưới như ngoài đảo xa, khu vực miền núi, những nơi xa xôi, hẻo lánh, ... Sơ

đồ khối một hệ thống điện mặt trời độc lập được chỉ ra trên Hình 2.13, chúng

Tải DC

DC-DC Converter

MPPT

Tải AC

DC-AC Inverter

thường bao gồm các khối sau:

Lưu trữ (Battery)

Hình 2. 16: Sơ đồ khối tổng quát của một hệ nguồn điện một chiều

+ Tấm pin quang điện PV

+ Bộ biến đổi DC-DC

+ Thuật toán tìm điểm làm việc có công suất cực đại (MPPT)

+ Bộ phận lưu trữ năng lượng (pin hoặc Acqui)

+ Bộ nghịch lưu (DC-AC)

+ Tải một chiều và xoay chiều

2.4.3. Hệ thống điện mặt trời nối lưới

a) Sơ đồ khối hệ thống

Để khai thác và sử dụng NLMT cần có một hệ thống lưới điện thông

minh. Khi có ánh sang mặt trời sẽ tạo ra năng lượng một chiều (DC), nguồn

năng lượng môt chiều này được chuyển đổi thành điện năng xoay chiều (AC)

bởi bộ nghịch lưu. Bộ điều khiển có chức năng truyền năng lượng này đến phụ

tải chính để cung cấp điện cho các thiết bị điện trong gia đình. Đồng thời điện

năng dư thừa được bán trở lại lưới điện qua đồng hồ đo để giảm hóa đơn tiền

điện.

Dòng điện sinh ra từ hệ thống pin mặt trời được sử dụng cho các thiết bị

điện trong nhà để thay cho điện lưới. Nếu công suất điện sinh ra lớn hơn công

suất điện tiêu thụ thì lượng điện thừa sẽ được nạp vào hệ thống tồn trữ (ắc quy).

Ngược lại, khi lượng điện tiêu thụ lớn hơn lượng điện mặt trời sinh ra (vào ban

đêm, hay lúc trời nhiều mây…) thì dòng điện sẽ được lấy thêm từ lưới điện như

bình thường hoặc từ hệ thống tồn trữ (nếu điện lưới bị cắt).

Sơ đồ khối của một hệ thống điện mặt trời nối lưới được chỉ ra trên Hình

DC-DC Boost Converter

DC-AC Inverter

I PV

U PV

c DC

R f

L f

L¦íI §IÖN

2.17, chúng gồm các khối chức năng như sau:

Điều khiển

U G

I PV

I G

MPPT

Hình 2. 17: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời nối lưới

+ Khối Modul quang điện (PV) làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng

mặt trời thành điện năng một chiều với công suất điện phụ thuộc vào bức xạ

mặt trời và nhiệt độ làm việc của pin.

+ Khối dò điểm công suất tối đa với giải thuật tìm điểm công suất

cực đại của modul PV ứng với giá trị xác định của bức xạ mặt trời và nhiệt độ.

+ Khối biến đổi một chiều - một chiều (DC - DC) có nhiệm vụ biến đổi

điện áp một chiều tương ứng với điểm công suất cực đại thành điện áp một

chiều có giá trị phù hợp và ổn định.

+ Khối biến đổi một chiều - xoay chiều (DC-AC) có nhiệm vụ biến đổi

năng lượng điện một chiều thành năng lượng đi ệ n xoay chiều dùng trực tiếp

cho tải xoay chiều và kết nối với lưới điện.

+ Khối lọc để khử sóng hài bậc cao

b) Vấn đề điều khiển trong hệ thống điện mặt trời nối lƣới

Để đảm bảo cho hệ thống điện mặt trời nối lưới làm việc an toàn, ổn

định, có hiệu suất cao thì cần phải có các điều khiển sau:

+ Điều khiển bám điểm làm việc có công suất tối đa và điều khiển

hoạt động của bộ biến đổi DC-DC. Đối với hệ thống điện mặt trời nối lưới

việc điều khiển MPPT đóng vai trò rất quan trọng, đảm bảo cho hệ thống luôn

làm việc với hiệu suất cao nhất.

+ Điều khiển bộ nghịch lưu nối lưới DC-DC bao gồm điều chế độ rộng

xung PWM để đóng/mở các van của Inverter nhằm tạo ra sóng hình sin có cùng

tần số với điện áp lưới; điều khiển nối lưới; điều khiển dòng công suất bơm vào

lưới. Ngoài ra còn có các điều khiển khác như bù sóng hài, chống cô lập hóa

(Anti islanding)...

Luận văn này chỉ tập trung nghiên cứu các giải pháp điều khiển bám

điểm làm việc có công suất cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lƣới 3 pha.

2.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2

Chương 2 trình bày tổng quan về năng lượng mặt trời, đặc điểm của bức xạ

mặt trời; tổng kết các phương pháp khai thác sử dụng năng lượng mặt trời truyền

thống; cấu tạo, đặc điểm, đặc tính của pin mặt trời; cấu trúc, các yêu cầu điều khiển

hệ thống điện mặt trời làm việc độc lập và nối lưới

CHƢƠNG 3

ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM LÀM VIỆC TỐI ƢU CỦA HỆ THỐNG

ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI DÙNG THUẬT TOÁN MỜ

3.1. Ý NGHĨA VIỆC XÁC ĐỊNH ĐIỂM LÀM VIỆC CÓ CÔNG SUẤT

CỰC ĐẠI (MPPT)

Ở chương 2 ta đã biết quan hệ giữa các thông số dòng điện, điện áp, công

suất (Ipv, Upvvà Ppv) của modul pin quang điện PV phụ thuộc vào cường độ bức

P,I

I(U)

MPP

ISC

P(U)

UMPP UOC

xạ mặt trời và nhiệt độ môi trường làm việc theo biểu thức:

Hình 3. 1: Quan hệ I(U) và P(U) của PV

Các đường cong quan hệ I(U) và P(U) được biểu diễn trên hình 3.1, đó là

một quan hệ phi tuyến. Đường cong P(U) có một điểm cực đại (MPP), tại điểm

này tấm pin PV sẽ đưa ra một công suất cực đại. Ta mong muốn hệ thống luôn

luôn làm việc tại điểm MPP đó.

Mặt khác do cường độ bức xạ mặt trời và nhiệt độ môi trường thay đổi có

một cách ngẫu nhiên làm cho điểm công suất tối đa (MPP) của PV thay đổi liên

tục, do đó để hệ thống điện mặt trời vận hành hiệu quả, cần có thuật toán điều

khiển phù hợp để duy trì chế độ làm việc của chúng luôn tại điểm công suất tối

đa.

Giả sử modul PV có đặc tính I(U) và P(U) ứng với giá trị xác định của

bức xạ mặt trời và nhiệt độ như hình 3.2, đặc tính tải của PV là đường thẳng 0m

đi qua gốc tọa độ, điểm làm việc của PV là giao điểm giữa đặc tính I(U) của PV

và đặc tính tải của chúng. Ta thấy rằng nếu modul PV làm việc tại điểm C sẽ có

công suất cực đại. Điểm có công suất cực đại gọi là điểm MPP (Maximum

Power Point).

Hình 3. 2: Đặc tính V-A của tải và của pin mặt trời

MPPT (Maximum Power Point Tracker) là phương pháp dò tìm điểm làm việc

có công suất tối ưu của hệ thống nguồn điện pin mặt trời qua việc điều khiển chu

kỳ đóng mở khoá điện tử trong bộ chuyển đổi DC-DC (đối với hệ thống không

có chuyển đổi DC-DC thì MPPT được thực hiện trong bộ chuyển đổi DC-AC.

Phương pháp MPPT được sử dụng rất phổ biến trong hệ thống pin mặt trời.

MPPT bản chất là thiết bị điện tử công suất ghép nối nguồn điện PV với tải để

khuyếch đại nguồn công suất ra khỏi nguồn pin mặt trời khi điều kiện làm việc

thay đổi, và từ đó có thể nâng cao được hiệu suất làm việc của hệ. MPPT được

ghép nối với bộ biến đổi DC/DC và một bộ điều khiển.

Xét một hệ thống hệ thống điện mặt trời nối lưới có sơ đồ khối như Hình

Grid

DC-DC Converter

DC-AC Inverter

Upv,Ipv

MPPT

PWM

3.3

Hình 3. 3: Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời nối lưới sử dụng MPP

Nhiệm vụ của khối MPPT là đưa ra thuật toán xác định điểm làm việc có

công suất cực đại (MPP) và gửi tín hiệu điều khiển hệ thống duy trì làm việc tại

điểm có công suất cực đại đó. Ta gọi đó là điều khiển bám điểm làm việc có

công suất cự đại (hay điều khiển bám điểm làm việc tối ưu) của hệ thống.

Trong chương này sẽ khảo sát một số thuật toán MPPT đồng thời đề xuất

thuật toán ứng dụng logic mờ để điều khiển bám điểm làm việc tối ưu của hệ

thống điện mặt trời nối lưới 3 pha. Kết quả được kiểm tra thông qua mô phỏng

cho một hệ thống với các số liệu cụ thể trên Matlab-Simulink.

3.2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN MPPT THÔNG DỤNG

3.2.1. Thuật toán điện áp không đổi (CV – Constant Voltage)

Thuật toán này dựa trên nhận xét rằng: Điện áp tại điểm công suất cực đại

chỉ thay đổi đôi chút với các mức bức xạ khác nhau (Hình 3.4).

Hình 3. 4: Quan hệ P(U) của tấm pin PV

Điện áp MPP là tỉ số giữa điện áp UMPPvà điện áp UOC, trong đó UMPP là

điện áp tại điểm MPP, UOC là điện áp hở mạch. Tỷ số này tùy thuộc vào các

thông số của tế bào năng lượng mặt trời, giá trị thường được sử dụng là 76%.

Tại thời điểm dòng điện bằng không, tiến hành đo điện áp hở mạch UOC sau đó

tính được UMPP. Nhược điểm của thuật toán này sự mất năng lượng khi tải bị

ngắt kết nối và MPP không luôn ở mức 76%.

3.2.2. Thuật toán xáo trộn và quan sát (P&O - Perturb and Observe)

Đây là thuật toán thường được sử dụng nhất để dò điểm MPP nó dựa trên

cơ sở gây nhiễu loạn điện áp và quan sát dP/dt. Đạo hàm này cho thấy điện áp

đang là cao hay thấp và do đó cần giảm hay tăng điện áp cho tới khi đạo hàm

bằng 0. Lưu đồ thuật toán P&Q được chỉ ra trên hình 3.5

Hình 3. 5: Lưu đồ thuật toán P&O

Nhược điểm của thuật toán này là do dựa trên sự nhiễu loạn nên sẽ luôn

tồn tại dao động ngay cả khi đã đạt tới điểm công suất cực đại.

3.2.3. Thuật toán điện dẫn gia tăng (INC - Inremental Conductance)

Thuật toán này sẽ khắc phục được hiện tượng dao động xung quanh điểm

công suất cực đại của thuật toán P&Q. Điều này được thực hiện bằng cách sử

dụng sự gia tăng độ dẫn của các tấm PV để tính toán dấu hiệu không nhiễu loạn.

Từ biểu thức của công suất: đạo hàm 2 vế theo u ta có:

Từ đó ta thu được:

(3.2)

Dựa vào (3.2) thuật toán có thể xác định điểm MPP xây dựng được lưu đồ

thuật toán INC được chỉ ra trên Hình 3.6. Ta thấy thuật toán này phức tạp hơn

thuật toán P&Q.

Hình 3. 6: Lưu đồ thuật toán INC

3.2.4. Thuật toán điện dung ký sinh (PC – ParasiticCapacitance)

Trong mỗi tế bào pin mặt trời đều có một điện dung ký sinh và chúng được

sử dụng để xác định điểm công suất cực đại. Kỹ thuật điện dung ký sinh sử dụng

gợn sóng chuyển mạch để xáo trộn mảng. Để tính toán điện dung ký sinh các

gợn sóng trung bình trong công suất và điện áp mảng tạo ra bởi tần số chuyển

mạch được đo và sử dụng để tính toán độ dẫn mảng. Sau đó thuật toán dẫn gia

tăng được sử dụng để xác định hướng điểm hoạt động của MPP. Đây có thể coi

là một sự cải tiến của kỹ thuật INC. Thuật toán này có nhược điểm phức tạp, mặt

khác vì điện dung ký sinh thường rất nhỏ nên chỉ thích hợp cho hệ thống lớn có

nhiều modul mắc song song. Ngoài ra khi có tụ điện lớn mắc ở đầu vào của

chuyển đổi DC-DC thì phương pháp này mất tác dụng.

3.3. MPPT SỬ DỤNG LOGIC MỜ

Các phương pháp MPPT theo Q&O và INC có ưu điểm là đơn giản

song chúng có chung một nhược điểm là chưa đề cập đến vị trí điểm làm việc

đang xét. Sau đây tác giả đề xuất giải pháp một sử dụng bộ điều khiển mờ để

xây dựng thuật toán theo dõi và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại cho

hệ thống điện mặt trời nối lưới. Từ đường cong quan hệ giữa công suất và điện

áp (P-U) của tấm pin (hình 3.7) ta thấy khi hệ thống làm việc ở phía trái điểm

Pmax thì dP/dU dương cần tăng điện áp để hệ thống tiến đến điểm Pmax, ngược lại

khi hệ thống làm việc ở phía phải điểm Pmax thì dP/dU âm cần giảm điện áp để

hệ thống tiến đến điểm Pmax. Hệ thống làm việc tại điểm Pmax thì dP/dU = 0.

Hình 3. 7: Quan hệ P-U của tấm PV

Bộ điều khiển mờ tìm điểm Pmax thực hiện đo lường điện áp và dòng

điện ở đầu ra của tấm pin, sau đó tính công suất theo biểu thức P = U*I để đưa

đến đầu vào bộ điều khiển. Đầu ra bộ điều khiển làm thay đổi chu kỳ điều chế

độ rộng xung để đóng cắt bộ chuyển đổi DC-DC. Nguyên tắc làm việc của bộ

điều khiển mờ như sau:

Tại mỗi thời điểm lấy mẫu (tk) FLC kiểm tra công suất ở đầu ra PV và

xác định sự thay đổi tương đối của công suất so với điện áp (dp/du). Nếu giá trị

này lớn hơn zero, bộ điều khiển sẽ thay đổi chu kỳ làm việc của PWM để tăng

điện áp cho đến khi công suất là cực đại (hoặc giá trị dp/du = 0). Nếu giá trị này

nhỏ hơn zero, bộ điều khiển sẽ thay đổi chu kỳ làm việc của PWM để giảm điện

áp cho đến khi công suất là cực đại. FLC có 2 đầu vào là E và DE, có 1 đầu ra là

hệ số làm việc D (D = Ton/T) tín hiệu ra được đưa vào bộ điều chế độ rộng xung để điều khiển bộ chuyển đổi DC-DC. Các đầu vào và đầu ra được định nghĩa

như sau:

(3.3)

Trong đó P(k) công suất tức thời của PV tại thời điểm tk. Sai số E(k)

cho biết điểm hoạt động của tải tại thời điểm tk đang ở phía bên trái hay bên phải điểm công suất cực đại trên đường đặc tính của PV, độ thay đổi DE diễn tả

hướng chuyển động của điểm MPP. Sử dụng mô hình mờ Mandani với các hàm

liên thuộc đầu vào, ra được biểu diễn trên Hình 3.8 và Hình 3.9.

Luật hợp thành có dạng tổng quát như:

(3.4)

if E = ei and DE = dej then D = dk

Nguyên tắc xây dựng luật hợp thành của bộ điều khiển mờ là khi E âm

điểm làm việc đang ở bên trái điểm MPP ta cần tăng D (để tăng điện áp) và

ngược lại. Biến đầu vào DE dùng để hiệu chỉnh bộ điều khiển.

Hình 3. 8: Hàm liên thuộc của các tập mờ đầu vào (E, DE)

Hình 3. 9: Hàm liên thuộc đầu ra (D)

Giải mờ bằng phương pháp trọng tâm giá trị đầu ra D được tính theo công thức

(3.5)

Quan hệ Vào - Ra của bộ điều khiển mờ được biểu diễn trên Hình 3.11

3.4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

3.4.1. Sơ đồ và kịch bản mô phỏng

Việc mô phỏng thuật toán xác định và duy trì điểm công suất tối đa của hệ

thống điện mặt trời nối lưới được thực hiện trên phần mềm Matlab-Simulink. Sơ

đồ mô phỏng được mô tả trên hình 3.12. Các thông số của hệ thống sử dụng cho

mô phỏng được chỉ ra trên Bảng 3.1

Hình 3. 10: Sơ đồ mô phỏng hệ thống điện mặt trời nối lưới

Bảng 3. 1: Thông số của tấm pin mặt trời

Thông số Giá trị

Pin quang điện mã hiệu Aavid Solar ASMS- 60 cell

165P

Khoảng thay đổi của bức xạ mặt trời

Nhiệt độn làm việc của tấm pin (600 - 1000)W/m2 25±50C

Điện trở song song của cell pin 1000ꭥ

Điện trở nối tiếp của cell pin 0,008ꭥ

Dòng điện ngắn mạch

3,8A 2.10-8A Dòng điện bão hòa của diot (IS0)

Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ

0,0024 0,005ꭥ, 410-4H Điện trở và điện cảm của cuộn dây L1

Thông số của bộ lọc

Thông số của lưới điện 3 pha

Thông số tải 1

Thông số tải 2

Kịch bản mô phỏng:

+ Tổng thời gian mô phỏng 0,5s + Tại thời điểm t = 0,1s Inverter được nối lưới với bức xạ 600W/m2 + Tại t = 0,3s bức xạ mặt trời tăng từ 600W/m2 lên 1000W/m2

+ Phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu: PWM điều chế véc tơ không gian

+ Mô phỏng cho 2 trường hợp: i) Nhiệt độ T = 250C và ii) T = (25 + 5sin20t) 0C

3.4.2. Kết quả mô phỏng

Các kết quả mô phỏng được chỉ ra trên các hình từ Hình 3.11 đến Hình 3.15.

Trong đó:

+ Hình 3.11 là đường cong đáp ứng điện áp trên DC - Bus khi bức xạ mặt

trời thay đổi từ (600 – 1000) W/m2, tại nhiệt độ T = 250C

+ Hình 3.12 là đường cong đáp ứng điện áp trên DC-Bus khi bức xạ mặt trời

thay đổi từ (600 – 1000) W/m2, nhiệt độ T = (25 + 5sin20t) 0C

+ Hình 3.13 là đáp ứng công suất của tấm pin quang điện và đáp ứng công

suất Inverter bơm vào lưới Bus khi bức xạ mặt trời thay đổi từ (600 – 1000)W/m2, tại nhiệt độ T = 250C

+ Hình 3.14 là đường cong điện áp và dòng điện pha A của Inveter khi bức

xạ mặt trời thay đổi từ (600 – 1000) W/m2, tại nhiệt độ T = 250C

Hình 3. 11: Điện áp UDC-bus khi nhiệt độ hằng

Hình 3. 12: Điện áp UDC-bus khi nhiệt độ thay đổi

Hình 3. 13: Công suất tấm PV và công suất Inverter bơm vào lưới khi nhiệt

độ hằng

Hình 3. 14: Đường cong điện áp và dòng điện 1pha của Inverter

+ Hình 3.15 là đường cong điện áp và dòng điện 3 pha của Inveter khi bức

xạ mặt trời thay đổi từ (600 – 1000) W/m2, tại nhiệt độ T = 250C

Hình 3. 15: Đường cong điện áp và dòng điện 3pha của Inverter

3.4.3. Nhận xét

Từ các kết quả mô phỏng trên ta thấy thuật toán MPPT đảm bảo cho hệ

thống điện mặt trời luôn bám điểm làm việc có công suất cực đại khi điều kiện

môi trường (bức xạ mặt trời và nhiệt độ) thay đổi.

3.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3

Chương 3 trình bày ý nghĩa và nguyên tắc xác định điểm làm việc tối ưu

của hệ thống điện mặt trời; một số thuật toán xác định và duy trì điểm làm việc

tối ưu thông dụng; xây dựng thuật toán mờ duy trì chế độ làm việc tối ưu hệ

thống điện mặt trời nối lưới; mô hình hóa, mô phỏng cho một hệ thống cụ thể.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn đã hoàn thành. Tác giả xin

bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo

PGS.TS. Lại Khắc Lãi. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa

Điện T rường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên đã tạo

điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình tham gia khóa học. Xin chân thành cảm

ơn Khoa sau đại học, bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn

thành luận văn này.

Luận văn với đề tài “Nghiên cứu xác định và duy trì điểm làm việc có công

suất cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lưới” đã được hoàn thành và đạt

được một số kết quả như sau:

+ Tổng kết tổng quan một số kiến thức cơ bản về điều khiển, tự động hóa,

các bộ biến đổi DC - DC. DC - AC, các phương pháp biểu diễn hệ thống 3pha

trên trên các hệ tham chiếu khác nhau, phương pháp điều chế độ rộng xung,

phương pháp hòa lưới nguồn điện.

+ Tìm hiểu năng lượng mặt trời, các phương pháp khai thác sử dụng năng

lượng mặt trời truyền thống; pin mặt trời và hệ thống điện mặt trời.

+ Nghiên cứu phương pháp xác định và duy trì điểm làm việc có công suất

cự đại; đề xuất và thiết kế bộ điều khiển mờ để điều khiển bám điểm làm việc tối

ưu của hệ thống điện mặt trời nối lưới.

+ Mô hình hóa, mô phỏng thuật toán MPPT sử dụng bộ điều khiển mờ

(FLC) trên phần mềm Matlab – Simulink cho một hệ thống điện mặt trời nối

lưới với các thông số cụ thể, sát thực tế.

2. Kiến nghị

Do thời gian và trình độ có hạn nên bản luận văn mới chỉ dừng ở việc mô

phỏng các thuật toán xác định và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại của

hệ thống điện mặt trời nối lưới. Trong thời gian tới tác giả dự kiến tiếp tục

nghiên cứu theo hướng này với các nội dung sau:

- Xây dựng mô hình và khảo sát các thuật toán MPPT bằng thực nghiệm,

hiệu chỉnh và hoàn thiện để có thể triển khai vào thực tế.

- Tiếp tục nghiên cứu cải tiến các thuật toán MPPT đã có cũng như đề xuất

các thuật toán MPPT mới đảm bảo cho hệ thống điện mặt trời nối lưới luôn làm

việc ở chế độ tối ưu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1]. Lại Khắc Lãi, Lại Khắc Lãi, Lại Thị Thanh Hoa, Roãn Văn Hóa

[2]. , Trần Ngọc Sơn “Cải thiện chất lượng nguồn điện mặt trời trong vi lưới”

Tạp chí Ngiên cứu khoa học và công nghệ Quân sự số 61 (2019)

[3]. Nguyễn Hồng Anh, Nguyễn Minh trí, “Ứng dụng hệ mờ điều khiển SVC

trên lưới điện” Tạp chí khoa học số 15 + 16 Đại học Đà Nẵng.

[4]. Phạm Thị Hồng Anh, “Xây dựng bộ điều khiển nối lưới nguồn năng lượng

mặt trời,” Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, chuyên ngành tự động hóa; 2012.

[5]. Lại Khắc Lãi, Dương Quốc Hưng, Trần Thị Thanh Hải "Thiết kế bộ điều

khiển hòa lưới cho máy phát điện sức gió sử dụng máy điện cảm ứng

nguồn kép" Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên số 10

(2011); Tr 219-226

[6]. Lại Khắc Lãi, Vũ Nguyên Hải, Trần Gia Khánh "Điều khiển hệ thống lai

năng lượng gió và mặt trời trong lưới điện thông minh" Tạp chí Khoa học

và Công nghệ Đại học Thái Nguyên số 4, tập 118 (2014); Tr 15-21

[7]. Lại Khắc Lãi, Vũ Nguyên Hải, Lại Thị Thanh Hoa "Điều khiển công suất

tác dụng và công suất phản kháng của biến tần một pha nối lưới" Tạp chí

Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên số 8, tập 122 (2014); Tr

149-154

[8]. Lại Khắc Lãi và công sự “Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp

Bộ mã số B2011-TN01-01”

Tiếng Anh

[9]. Lai Khac Lai "Fuzzy Logic Controller for Grid-Connected single phase

Inverter" Journal of science and technology - Thai Nguyen University

No:02 (2013)

[10]. E. Miller, “Smart grids – a smart idea,” Renewable Energy Focus

Magazine, vol. 10, pp. 62-67, Sep.-Oct. 2009.

[11]. H. Yang, Z. Wei, and L. Chengzh, “Optimal design and techno-economic

analysis of a hybrid solar-wind power generation system,” Applied Energy,

vol. 86, pp. 163-169, Feb. 2009.

[12]. S. Dihrab, and K. Sopian, “Electricity generation of hybrid PV/wind

systems in Iraq,” Renewable Energy, vol. 35, pp. 1303-1307, Jun. 2010.

[13]. S.K. Kim, J.H. Jeon, C.H. Cho, E.S. Kim, and J.B. Ahn, “Modeling and

simulation of a grid-connected PV generation system for electromagnetic

transient analysis, ”Solar Energy, vol.83, pp. 664-678, May 2009.

[14]. H.L Tsai, “Insolation-oriented model of photovoltaic module using

Matlab/Simulink,” Solar Energy, vol. 84, pp. 1318-1326, July 2010.

[15]. J.A. Gow, and C.D. Manning, “Development of a photovoltaic array model

for use in power-electronics simulation studies,” IEE Proceedings- Electric

Power Applications, vol. 146, pp. 193-199, Mar. 1999.

[16]. M.J. Khan, and M.T. Iqbal, “Dynamic modeling and simulation of a small

wind fuel cell hybrid energy system,” Renewable Energy, vol. 30, pp. 421-

439, Mar. 2005.

[17]. M.G. Villalva, J.R. Gazoli, and E.R. Filho, “Comprehensive approach to

modeling and simulation of photovoltaic arrays,” IEEE Transactions on

Power Electronics, vol. 24, pp 1198 - 1208, May 2009.

[18]. E. Muljadi, C.P. Butterfield, “Pitch-controlled variable-speed wind turbine

generation,” IEEE Trans. Industry Appl., vol. 37, pp. 240–246, Jan.-Feb.

2001.

[19]. Crowhurst, B., El-Saadany, E.F., El Chaar, L., Lamont, L.A.: „Single-

phase grid-tie inverter control using DQ transform for active and reactive

load power compensation‟. Proc. Power and Energy (Pecon), 2010, pp.

489–494

[20]. Ichikawa, R., Funato, H., Nemoto, K.: „Experimental veriﬁcation of single-

phase utility interface inverter based on digital hysteresis current

controller‟. Int. Conf. Electrical Machines and Systems, 2011, pp. 1–6

[21]. Tran Cong Binh, Mai Tuan Dat, Phan Quang An, Pham Dinh Truc and

Nguyen Huu Phuc: „Active and reactive power controler for single-phase

grid-connectedphotovoltaicsystems‟,www4.hcmut.edu.vn/.../HCMUT_VN

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại của hệ thống điện mặt trời nối lưới dùng thuật toán mờ

Mục tiêu nghiên cứu đề tài nhằm nghiên cứu cấu trúc hệ thống điện mặt trời nối lưới; đề xuất thuật toán xác định và duy trì điểm làm việc có công suất cực đại trên cơ sở logic mờ. Mời các bạn cùng tham khảo!

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU

CHƢƠNG 1:

LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

CHƢƠNG 2

HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

Lưu trữ (Battery)

CHƢƠNG 3

ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM LÀM VIỆC TỐI ƢU CỦA HỆ THỐNG

ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƢỚI DÙNG THUẬT TOÁN MỜ

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Có thể bạn quan tâm

Bài tập lớn: Thiết kế động cơ - nén khí

Bài giảng Máy điện: Chương 0 - Lý thuyết chung

Bài giảng Máy điện: Chương 1 - Máy biến áp

Bài giảng Máy điện: Chương 2 - Những vấn đề chung về máy điện quay

Bài giảng Máy điện: Chương 3 - Máy điện không đồng bộ

Bài giảng Máy điện: Chương 4 - Máy điện đồng bộ (67 trang)

Bài giảng Máy điện: Chương 5 - Máy điện một chiều

Luận văn Thạc sĩ: Chế tạo và nghiên cứu tính chất điện, từ của vật liệu multiferroic Ba₀.₇Ca₀.₃TiO₃/ NiFe₂O₄

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu vật liệu biến hóa dạng chuỗi một chiều chế tạo từ kim loại đồng trên đế FR-4 hoạt động tại tần số MHz ứng dụng trong truyền năng lượng không dây

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng tác động tới môi trường biển của việc xả nước thải từ sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima sử dụng công cụ ERICA

Luận văn Thạc sĩ: Xây dựng mô hình đầu dò nơtron và gamma sử dụng nhấp nháy EJ-276 ghép nối với mảng nhân quang silicon

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng ảnh hưởng của bức xạ ion hóa đến sức khỏe cư dân khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao, xã Bản Hon, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

Luận văn Thạc sĩ: Sử dụng phương pháp nhiễu xạ neutron khảo sát cấu trúc tinh thể và pha trật tự từ trong vật liệu Pr2FeCrO6

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và hoạt tính ức chế NO của các hợp chất thứ cấp từ chủng vi nấm biển Aspergillus sp. CL251

Luận văn Thạc sĩ: Phân tích một số hợp chất bisphenol thôi nhiễm từ bao bì nhựa lên một số mẫu thực phẩm nền tinh bột

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của loài hoa mộc (Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.) ở Việt Nam

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá tác dụng kháng viêm của loài côi Turpinia montana (Blume) Kurz

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đặc trưng tính chất vật liệu composite có cấu trúc nano chitosan–cyclodextrin/TiO₂–Ag

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát một số tính chất của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy gốc nước và khung cơ kim - ZIF

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất napthoquinone chứa nguyên tố flo bằng phản ứng đa thành phần

Tài liêu mới

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng thuật toán thích nghi và học tăng cường cấu trúc Actor - Critic điều khiển bám quỹ đạo cho robot di động đa hướng mecanum

Luận án Tiến sĩ: Cơ cấu bệnh tim mạch và chất lượng cuộc sống của người cao tuổi mắc suy tim, rung nhĩ điều trị tại Bệnh viện Thống Nhất, thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng giải pháp đảm bảo an toàn thông tin cho quá trình học liên kết dựa trên mật mã

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Phát triển năng lực đánh giá công nghệ cho học sinh trong dạy học môn Công nghệ 11 ở trường trung học phổ thông

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phân loại chi cầu diệp – Bulbophyllum Thouars (Orchidaceae) ở vùng Tây Nguyên bằng phương pháp hình thái và phân tử

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu đặc điểm phân bố và dinh dưỡng của các loài lưỡng cư ở Vườn Quốc gia Bến En và Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa

Luận án Tiến sĩ: Tổng hợp luật dẫn và điều khiển cho một lớp tên lửa đối hải trên cơ sở ứng dụng mạng nơ ron và hệ mờ

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hệ điều khiển góc Pitch tua bin gió trong điều kiện có nhiễu tác động

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hóa học lipid của hai loài san hô thủy tức Millepora dichotoma và Millepora platyphylla ở Việt Nam

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu kiểm soát phân phối công suất kéo trên cầu chủ động của ô tô con bằng ABS

Luận án Tiến sĩ: Ứng dụng phản ứng Domino vào tổng hợp các dẫn xuất Podophyllotoxin, Pyrimidine và đánh giá hoạt tính sinh học của các chất tổng hợp được

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và một số hoạt tính sinh học của cây chùm ngây (Moringa oleifera)

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và ứng dụng ức chế ăn mòn cho thép của cao chiết xuất từ cây Lộc vừng thuộc họ Lecythidaceae

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook