LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là : Tr n Anh Túầ
Sinh ngày 13 tháng 10 năm 1989
H c viên l p cao h c K18 – K thu t đi n – Tr ng Đi h c K thu t Côngọ ớ ọ ỹ ậ ệ ườ ạ ọ ỹ ậ
nghi p Thái Nguyên.ệ
Hi n đang công tác t i Tr ng trung c p ngh Dân t c n i trú Thái Nguyên.ệ ạ ườ ấ ề ộ ộ
Tôi xin cam đoan: B n lu n văn: ‘‘ ả ậ Nghiên c u ch t o b đi u khi n choứ ế ạ ộ ề ể
h th ng phát đi n pin m t tr i t i đa hóa l ng đi n năng thu đcệ ố ệ ặ ờ ố ượ ệ ượ ’’ do th yầ
giáo TS. Nguy n Minh Ý h ng d n là công trình nghiên c u c a riêng tôi. T t cáễ ướ ẫ ứ ủ ấ
các tài li u tham kh o đu có ngu n g c rõ ràng. Các k t qu trong lu n văn làệ ả ề ồ ố ế ả ậ
trung th c và ch a t ng đc công b trong b t k công trình nào khác. N u sai tôiự ư ừ ượ ố ấ ỳ ế
xin ch u hoàn toàn trách nhi m.ị ệ
Thái nguyên, Ngày tháng năm 201
Tác gi lu n vănả ậ
Tr n Anh Túầ
1
LỜI CẢM ƠN
Sau m t th i gian nghiên c u, đc s đng viên, giúp đ và h ng d n t nộ ờ ứ ượ ự ộ ỡ ướ ẫ ậ
tình c a th y giáo h ng d n ủ ầ ướ ẫ TS Nguy n Minh Ýễ, lu n văn v i đ tàiậ ớ ề
“Nghiên c u ch t o b đi u khi n cho h th ng phát đi n pin m t tr i t i đaứ ế ạ ộ ề ể ệ ố ệ ặ ờ ố
hóa l ng đi n năng thu đcượ ệ ượ ” đã hoàn thành.
Tác gi xin bày t lòng c m n sâu s c đn:ả ỏ ả ơ ắ ế
Th y giáo h ng d n ầ ướ ẫ TS. Nguy n Minh Ýễ đã t n tình h ng d n và cungậ ướ ẫ
c p cho tác nh ng tài li u đ hoàn thành lu n văn này, cũng nh vi c truy n thấ ữ ệ ể ậ ư ệ ề ụ
nh ng kinh nghi m quý báu trong su t th i gian làm lu n văn.ữ ệ ố ờ ậ
Phòng qu n lý đào t o sau đi h c, các th y giáo, cô giáo Khoa Đi nả ạ ạ ọ ầ ệ
tr ng Đi h c K thu t Công nghi p Thái Nguyênườ ạ ọ ỹ ậ ệ đã giúp đ tác gi trong su tỡ ả ố
quá trình h c t p cũng nhọ ậ ư trong quá trình nghiên c u đ tài.ứ ề
Toàn th các đng nghi p, b n bè, gia đình và ng i thân đã quan tâm,ể ồ ệ ạ ườ
đng viên, giúp đ tác gi trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n văn.ộ ỡ ả ố ọ ậ ậ
Tác gi lu n vănả ậ
Tr n Anh Túầ
2
M C L CỤ Ụ
Danh mục các ký hiệu và viết tắt
NLMT Năng l ng m t tr iượ ặ ờ
NLTT Năng l ng tái t oượ ạ
MPPT - Maximum power point
tracking Thu t toán tìm đi m công su t c c điậ ể ấ ự ạ
MPP - Maximum power point Đi m công su t c c điể ấ ự ạ
PV - Photovaltaic Pin M t tr iặ ờ
DC - DC B bi n đi m t chi u sang m t chi uộ ế ổ ộ ề ộ ề
DC - AC B bi n đi m t chi u sang xoay chi uộ ế ổ ộ ề ề
Danh mục các bảng
Bang%Tên bang%Trang
1.1 Công su t năng l ng tái t o khai thác Vi t Namấ ượ ạ ở ệ 18
1.2 S li u v b c x năng l ng M t tr i c a các vùng Vi t Namố ệ ề ứ ạ ượ ặ ờ ủ ở ệ 18
3.1 Các thiết bị cần thiết để thiết kế dàn pin mặt trời xoay hai trục 66
3
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
HinhTên hinhTrang
1.1 S đ kh i c a h th ng phát đi n s d ng năng l ng m t tr i.ơ ồ ố ủ ệ ố ệ ử ụ ượ ặ ờ 19
2.1 M ch t ng đng c a modul PVạ ươ ươ ủ 23
2.2 Quan h I(U) và P(U) c a PVệ ủ 24
2.3 Thu t toán tìm MPP theo ph ng pháp P&Oậ ươ 25
2.4 Tr ng h p không h i t c a ph ng pháp P&Oườ ợ ộ ụ ủ ươ 26
2.5 Ph ng pháp INCươ 27
2.6 Ph ng pháp ANNươ 31
2.7 H th ng suy di n mệ ố ễ ờ 32
2.8 Thu t toán theo dõi MPP ch đ làm vi c không lý t ngậ ở ế ộ ệ ưở 35
2.9 Nguyên lý làm vi c c a b buck converterệ ủ ộ 35
2.10 Ch đ làm vi c c a b buck converterế ộ ệ ủ ộ 36
2.11 S bi n thiên đi n áp và dòng theo th i gian trong ho t đng bự ế ệ ờ ạ ộ ộ
bi n đi buck lý t ng trong ch đ liên t cế ổ ưở ế ộ ụ 36
2.12 S bi n thiên đi n áp và dòng theo th i gian trong ho t đng bự ế ệ ờ ạ ộ ộ
bi n đi buck lý t ng trong ch đ không liên t cế ổ ưở ế ộ ụ 38
2.13 M ch l c t n s th pạ ọ ầ ố ấ 39
2.14 M ch l c t n s caoạ ọ ầ ố 40
2.15 Đ th d ng xung đi u ch PWMồ ị ạ ề ế 40
2.16 M ch nguyên lý đi u khi n t i b ng PWMạ ề ể ả ằ 41
2.17 S đ xung c a van đi u khi n và đu raơ ồ ủ ề ể ầ 41
2.18 T o xung vuông b ng ph ng pháp so sánhạ ằ ươ 42
2.19 Sơ đồ nguyên lý của mạch điều khiển động cơ DC 43
2.20 Đường đặc tính P-V và thuật toán P&O 44
2.21 Lưu đồ thuật toán P&O điều khiển thông qua điện áp tham
chiếu Vref 45
2.22 M ch đi u khi n tìm đi m công su t c c đi ạ ề ể ể ấ ự ạ 47
3.1 Quỹ đạo quay của Trái Đất quanh Mặt Trời 48
3.2 Góc gi a m t tr i và đng xích đoữ ặ ờ ườ ạ 49
3.3 Góc cao đ ộβ và góc ph ng v ươ ị ΦS50
3.4 Tia bức xạ trực tiếp, bức xạ tán xạ và bức xạ phản xạ 50
3.5 Cường độ bức xạ ngoài khí quyển ngày quang đãng 51
3.6 Chùm tia bức xạ trục tiếp, bức xạ tán xạ, bức xạ phản xạ 52
3.7 Dàn pin mặt trời cố định 53
3.8 Đ th mô t m c năng l ng thu đc c a tia b c x tr c ti p ồ ị ả ứ ượ ượ ủ ứ ạ ự ế
trong m t ngàyộ53
3.9 Đ th mô t m c năng l ng thu đc c a tia b c x tán x ồ ị ả ứ ượ ượ ủ ứ ạ ạ 54
4
trong m t ngàyộ
3.10 Đ th mô t m c năng l ng thu đc c a tia b c x ph n x ồ ị ả ứ ượ ượ ủ ứ ạ ả ạ
trong m t ngàyộ55
3.11 Dàn pin mặt trời một trục xoay theo hướng Đông – Tây và một
trục hướng về phía Nam và nghiêng một góc bằng vĩ độ 55
3.12 (a) dàn pin m t tr i xoay m t góc 150/ 1h.ặ ờ ộ
(b) Dàn pin nhìn t B c C c xu ng.ừ ắ ự ố 56
3.13 Năng l ng thu đc c a b c x tr c ti pượ ượ ủ ứ ạ ự ế 56
3.14 Năng l ng thu đc c a b c x tán xượ ượ ủ ứ ạ ạ 57
3.15 Năng l ng thu đc c a b c x ph n xượ ượ ủ ứ ạ ả ạ 58
3.16 Dàn pin m t tr i xoay hai tr c theo h ng B c - Nam và Đông ặ ờ ụ ướ ắ
– Tây59
3.17 Năng l ng thu đc c a b c x tr c ti pượ ượ ủ ứ ạ ự ế 59
3.18 Năng l ng thu đc c a b c x tán xượ ượ ủ ứ ạ ạ 60
3.19 Năng l ng thu đc c a b c x ph n xượ ượ ủ ứ ạ ả ạ 60
3.20 Tổng năng lượng dàn pin mặt trời nhận được trong 1 ngày/m261
3.21 Tổng năng lượng dàn pin mặt trời nhận được trên 1m2/1 năm 62
3.22 Sơ đồ khối dàn pin mặt trời xoay hai trục 62
3.23 Các cảm biến quang trở được lắp trên dàn pin mặt trời 63
3.24 Cảm biến quang trở 63
3.25 Điện trở của LDR ở điều kiện ánh sáng khác nhau 64
3.26 Mô đun TB6560 65
3.27 Vị trí các cảm biến được bố trí trên dàn pin mặt trời 67
3.28 Kết nối LDR với Arduino 67
3.29 K t n i Aruino v i TB6560 và đng c b cế ố ớ ộ ơ ướ 68
3.30 Mô hình dàn pin mặt trời xoay hai trục
(1): động cơ bước; (2): Cơ cấu cơ khí 68
3.31
Mô hình dàn pin mặt trời xoay hai trục.
(3): Cảm biến quang trở; (4): Tấm pin mặt trời; (5) Modul
TB6560; (6) Ắc qui; (7) Mạch tìm điểm công suất cực đại.
69
3.32 Lưu đồ thuật toán điều khiển xoay hai trục theo hướn mặt trời 69
3.33 Đ th công su t c a t m pin m t tr iồ ị ấ ủ ấ ặ ờ 70
3.34 Đ th dòng đi n c a t m pin m t tr iồ ị ệ ủ ấ ặ ờ 71
3.35 Đ th đi n áp c a t m pin m t tr iồ ị ệ ủ ấ ặ ờ 72
3.36 Đ th đ r ng xungồ ị ộ ộ 72
3.37 Đ th công su t c a t m pin m t tr iồ ị ấ ủ ấ ặ ờ 73
3.38 Đ th dòng đi n c a t m pin m t tr iồ ị ệ ủ ấ ặ ờ 73
3.39 Đ th đi n áp c a t m pin m t tr iồ ị ệ ủ ấ ặ ờ 74
3.40 Đ th đ r ng xungồ ị ộ ộ 74
5
