MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………………………………………………..i
LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………………………………………… ii
MỤC LỤC ………………………………………………………………………………………………………….. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ………………………………………… vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………………………………………vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ …………………………………………………………………………… viii
MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………………………1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI …………………………………………………………………………………1
2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ………………………………………………………………………………1
3. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN …..2
3.1. Mục đích nghiên cứu ………………………………………………………………………………2
3.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ……………………………………………………………….2
4. TÓM TẮT CÔ ĐỌNG CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN VÀ ĐÓNG GÓP MỚI
CỦA TÁC GIẢ………………………………………………………………………………………………….3
5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………………………………………………….3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PIN ĐIỆN MẶT TRỜI ………………….4
1.1. GIỚI THIỆU VỀ PIN MẶT TRỜI………………………………………………………………4
1.1.1.Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc …………………………………………….4
1.1.2. Tiềm năng vô tận của năng lƣợng mặt trời. …………………………………………..6
1.1.3. Các hệ thống pin điện mặt trời (PV)……………………………………………………..7
1.1.4. Ứng dụng của pin điện mặt trời ……………………………………………………………9
1.2. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PIN MẶT TRỜI (PV) …………………………………….. 12
1.3. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA PIN MẶT TRỜI. ……………………………………… 13
1.3.1. Pin mặt trời là gì? ……………………………………………………………………………… 13
1.3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ………………………………………………………… 13
1.3.3. Cách ghép nối các tấm pin năng lƣợng mặt trời ………………………………… 14
1.3.4. Sơ đồ tƣơng đƣơng của pin mặt trời. …………………………………………………. 18
1.3.5. Đặc tính của pin mặt trời…………………………………………………………………… 20
1.4. NHỮNG YẾU TỐ BÊN NGOÀI ẢNH HƢỞNG TỚI PIN MẶT TRỜI ….. 24
1.4.1. Ảnh hƣởng của cƣờng độ bức xạ ánh sáng ………………………………………… 24
1.4.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ bề mặt pin mặt trời ……………………………………… 25
1.4.3. Ảnh hƣởng của bóng che tới đặc tính dàn pin điện mặt trời ………………. 26
1.5. ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA PIN ĐIỆN MẶT TRỜI ………………………………….. 27
1.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ………………………………………………………………………… 27
CHƢƠNG 2: CÁC THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN MPPT DÀN PIN ĐIỆN MẶT
TRỜI………………………………………………………………………………………………………………….. 29
2.1. BỘ BIẾN ĐỔI DC/DC ……………………………………………………………………………. 29
2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƢƠNG PHÁP MPPT ……………………………….. 34
2.3. NGUYÊN LÝ DUNG HỢP TẢI ……………………………………………………………… 36
2.4. CÁC THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI. ……….. 39
2.4.1. Thuật toán nhiễu loạn và quan sát P&O. …………………………………………… 40
2.4.2. Thuật toán điện dẫn gia tăng INC ……………………………………………………… 43
2.5. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI DÀN PIN
ĐIỆN MẶT TRỜI ………………………………………………………………………………………….. 46
2.5.1. Mô phỏng hệ thống MPPT với thuật toán P&O và INC……………………. 46
2.5.2. Kết quả mô phỏng …………………………………………………………………………….. 47
2.5.3. So sánh hai thuật toán điều khiển P&O và INC …………………………………. 52
2.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ………………………………………………………………………… 53
CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHO HỆ THỐNG PIN ĐIỆN
MẶT TRỜI 3 PHA CẤP ĐIỆN ĐỘC LẬP ………………………………………………………… 54
3.1. TỔNG QUAN VỀ BỘ NGHỊCH LƢU ……………………………………………………. 54
3.2. BỘ NGHỊCH LƢU ÁP ……………………………………………………………………………. 55
3.3. PHÂN LOẠI BỘ NGHỊCH LƢU ÁP………………………………………………………. 55
3.4. BỘ NGHỊCH LƢU CHO HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN ĐỘC LẬP SỬ DỤNG
PIN MẶT TRỜI …………………………………………………………………………………………….. 56
3.5. MÔ HÌNH TOÁN HỌC TĨNH BỘ NGHỊCH LƢU ĐIỆN ÁP…………………. 58
3.6. ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG (PWM) CHO NGHỊCH LƢU NGUỒN
ÁP(VSI) …………………………………………………………………………………………………………. 61
3.6.1. Tổng quát về kỹ thuật điều chế độ rộng xung –PWM………………………… 62
3.6.2. Phƣơng pháp điều chế độ rộng xung PWM……………………………………….. 65
3.6.3. Phƣơng pháp điều chế độ rộng xung Sine (Sine PWM) …………………….. 66
3.7. MÔ PHỎNG BỘ NGHỊCH LƢU CHO HỆ THỐNG PV…………………………. 69
3.8. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ………………………………………………………………………… 77
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………….. 78
4.1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC ………………………………………………………………………….. 78
4.2. HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ……………………………………………………. 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………………………….. 80
PHỤ LỤC