Luận văn Tối ưu công suất trong hệ thống pin mặt trời

HUTECH

B浦 GIÁτ D影C VÀ AÀτ T萎τ

TR姶云NGăA萎IăH窺CăK駅ăTHU一TăCỌNGăNGH烏ăTP.ăHCM

---------------------------

T萎ăMINHăC姶云NG

T渦Iă姶UăCỌNGăSU遺TăTRONGăH烏ăTH渦NGă

PINăM咽TăTR云I

LU一NăV;NăTH萎CăS┃

Chuyên ngành: Thi院t b鵜 m衣ng và nhà máy đi羽n

Mư s嘘 ngành: 60 52 50

TP. H唄 CHÍ MIσH, tháng 07 n<m 2012

HUTECH

B浦 GIÁτ D影C VÀ AÀτ T萎τ

TR姶云NGăA萎IăH窺CăK駅ăTHU一TăCỌNGăNGH烏ăTP.ăHCM

---------------------------

T萎ăMINHăC姶云NG

T渦Iă姶UăCỌNGăSU遺TăTRONGăH烏ăTH渦NGă

PINăM咽TăTR云I

LU一NăV;NăTH萎CăS┃

Chuyên ngành: Thi院t b鵜 m衣ng và nhà máy đi羽n

Mư s嘘 ngành: 60 52 50

H姶閏NGăD郁NăKHOAăH窺C: TS. σGUY右σ THAσH PH姶愛σG

TP. H唄 CHÍ MIσH, tháng … n<m ...

HUTECH

HUTECH

B浦 GIÁτ D影C VÀ AÀτ T萎τ

TR姶云NGăA萎IăH窺CăK駅ăTHU一TăCỌNGăNGH烏ăTP.ăHCM

---------------------------

H窺ăVĨăTểNăH窺CăVIểN: T萎ăMINHăC姶云NG

TểNăA陰ăTĨIăLU一NăV;N

T渦Iă姶UăCỌNGăSU遺T

TRONGăH烏ăTH渦NGăPINăM咽TăTR云I

LU一NăV;NăTH萎CăS┃

Chuyên ngành : Thi院t b鵜 m衣ng và nhà máy đi羽n

Mư s嘘 ngành: 60 52 50

TịMăT溢TăLU一NăV;NăTH萎CăS┃

TP. H唄 CHÍ MIσH, tháng 07 n<m 2012

HUTECH

1

B渦ăC影CăLU一NăV;N

M荏ăđ亥u Trang 1

Ch逢挨ngă1:ăPH井σ T蔚σG QUAσ 2

Ch逢挨ngă2:ăC愛 S雲 Lụ THUY蔭T LIÊN QUAN 3

Ch逢挨ngă3:ăCÁC B浦 CHUY韻σ A蔚I DC ậ DC 4

Ch逢挨ngă4:ă

PH姶愛σG PHÁP AI陰U KHI韻σ M云 5

Ch逢挨ngă5:ăAI陰U KHI韻σ CH窺σ AI韻M CỌσG SU遺T C衛C A萎I 8

Ch逢挨ng 6 : S盈 D影σG LτGIC M云 AI陰U KHI韻σ T渦I 姶U CỌσG SU遺T 10

Ch逢挨ngă7:ăK蔭T LU一σ VÀ KI蔭σ σGH卯 13

TƠiăli羽uăthamăkh違o 14

Ph映ăl映c 16

PH井N TịMăT溢TăLU一NăV;N M雲ăA井U

1. Tínhăc医păthi院tăc栄aăA隠ătƠi:

σh逢 chúng ta bi院t các ngu欝n nhiên li羽u d詠 tr英 nh逢 than đá, d亥u

m臼… đ隠u có h衣n. σgoài ra các d衣ng n<ng l逢嬰ng này th逢運ng 荏 d衣ng

hóa th衣ch và khi s穎 d映ng luôn gây ra ô nhi宇m môi tr逢運ng xung

quanh và làm t<ng hi羽u 泳ng nhà kính.

Vi羽c nghiên c泳u và s穎 d映ng n<ng l逢嬰ng m員t tr運i là m瓜t trong

nh英ng h逢噂ng phát tri吋n đ逢嬰c nhi隠u s詠 chú Ủ vì nh英ng tính ch医t 逢u

vi羽t c栄a nó nh逢: luôn có s印n, siêu s衣ch và g亥n nh逢 vô t壱n. Do v壱y

n<ng l逢嬰ng m員t tr運i ngày càng đ逢嬰c nhi隠u n逢噂c trên th院 gi噂i s穎

d映ng.

2. M映căđíchăc栄aăđ隠ătƠi:

S穎 d映ng thu壱t toán logic m運 đi隠u khi吋n (FLC: fuzzy logic

controller) ch丑n đi吋m công su医t l噂n nh医t h羽 th嘘ng pin m員t tr運i c医p

cho t違i DC.

3.

Cáchăti院păc壱năvƠăph逢挨ngăphápănghiênăc泳u:

- Nghiên c泳u các đ員c tuy

院n làm vi

羽c c

栄a các t医m pin quang đi羽n

- Nghiên c

泳u các bài báo v

隠

泳ng d映ng các ph逢挨ng pháp đi隠u khi吋n

ch丑n đi吋m công su医t l噂n nh医t h羽 th嘘ng pin m員t tr運i c医p cho t違i DC. - Nghiên c泳u mô ph臼ng pin quang đi羽n và MPPT (Maximum

power point tracking) - S穎 d映ng logic m運 đi隠u khi吋n ch丑n đi吋m công su医t l噂n nh医t h羽

th嘘ng pin m員t tr運i c医p cho t違i DC

4. K院tăqu違ăd詠ăki院năđ衣tăđ逢嬰c: - K院t h嬰p bài toán đi隠u khi吋n m運 và bài toán t嘘i 逢u công su医t trong h羽 th嘘ng pin m員t tr運i.

HUTECH

2

Ch逢挨ng 1: PH井NăT蔚NGăQUAN

1.1.A員tăv医năđ隠: [4],[5] S穎 d映ng n<ng l逢嬰ng m員t tr運i, đ員c bi羽t là quang đi羽n: Chi phí l逸p

đ員t cao và chuy吋n đ鰻i n<ng l逢嬰ng hi羽u qu違 th医p.

Ai隠u khi吋n ch丑n đi吋m công su医t l噂n nh医t là m瓜t ph逢挨ng pháp ti院p

c壱n đ逢嬰c s穎 d映ng đ吋 t嘘i 逢u hóa công su医t trong h羽 th嘘ng pin m員t

tr運i, do đó n<ng l逢嬰ng phát ra t瑛 m員t tr運i có th吋 đ逢嬰c trích xu医t t嘘i

đa.

Theo đ員c tính pin PV 荏 m厩i đi吋m làm

vi羽c khác nhau 荏 đó công su医t ta s胤 thu

đ逢嬰c khác nhau. Trong dưy các đi吋m làm

vi羽c s胤 có m瓜t đi吋m mà 荏 đó công su医t

thu đ逢嬰c c詠c đ衣i t逢挨ng 泳ng v噂i m瓜t đi羽n

áp xác đ鵜nh, trong hình 1-1 là đi吋m V

R 荏

đó P = P

R = Pmax. Hình 1-1 A員c tính pin PV

A吋 xác đ鵜nh đ逢嬰c đi吋m công su医t c詠c

đ衣i này ta s穎 d映ng m瓜t h羽 phân tích g丑i là

thu壱t toán MPPT và thu壱t toán nghiên

c泳u c栄a h羽 MPPT trong n瓜i dung lu壱n

v<n này là thu壱t toán FLC (fuzzy logic

controller).

Hình 1-2 S挨 đ欝 kh嘘i c栄a b瓜 đi隠u khi吋n MPPT

1.2.Cácăthu壱tătoánăMPPT:[14] Có nhi隠u thu壱t toán MPPT đư đ逢嬰c

phát tri吋n và th詠c hi羽n b荏i các nhà nghiên c泳u [1-3] nh逢: Quan sát và

nhi宇u lo衣n (P & τ), gia t<ng đ瓜 d磯n (IσCond.), h欝i ti院p đi羽n áp ho員c

dòng đi羽n, ph逢挨ng pháp logic m運 và ph逢挨ng pháp n挨ron, đi羽n áp PV

vòng h荏, Dòng PV ng逸n m衣ch . . . Các ph逢挨ng pháp s穎 d映ng ph鰻

bi院n P&τ và IσCond.

1.2.1. Ph逢挨ngăphápăP&O :[14]

1.2.2. Ph逢挨ngăphápăINCond : [14]

- A嘘i v噂i ph逢挨ng pháp P&τ Khi có s詠 bi院n đ瓜ng c栄a 〉P và 〉V thì

〉D s胤 làm t<ng t益 s嘘 D ho員c gi違m D đ吋 chu k┻ ti院p theo bu瓜c các đi吋m

ho衣t đ瓜ng di chuy吋n v隠 phía MPP. Quá trình này s胤 đ逢嬰c ti院n hành liên

t映c cho đ院n khi MPP là đ衣t. Tuy nhiên, h羽 th嘘ng s胤 dao đ瓜ng xung

quanh MPP su嘘t quá trình này, và đi隠u này s胤 d磯n đ院n m医t n<ng l逢嬰ng.

σh英ng dao đ瓜ng này có th吋 đ逢嬰c gi違m thi吋u b茨ng cách gi違m kích th逢噂c

〉P và 〉V nh逢ng nó làm ch壱m h羽 th嘘ng theo dõi MPP

P=P

R

Ai吋m công su医t

c逢c đ衣i (MPP)

V

I, P

P=0

V

R

VOC

ISC

I

R

0

Công su医t

Dòng đi羽n

Pin

quang

đi羽n

B瓜 chuy吋n

đ鰻i DC-DC

B瓜 đi隠u khi吋n

MPPT

T違i

D

HUTECH

3

- A嘘i v噂i ph逢挨ng pháp IncCond có 逢u đi吋m là đáp 泳ng MPP t

嘘t

theo s

詠 thay đ鰻i c栄a môi tr逢運ng, s

詠 dao đ瓜ng th医p h挨n ph逢挨ng pháp

P&τ. Tuy nhiên, nó đòi h臼i hai b

瓜 c

違m bi院n đ吋 xác đ鵜nh dòng và áp

t

泳c th

運i ngõ ra c

栄a h

羽 th

嘘ng PV, d磯n đ院n chi phí cao và m衣ch đi羽n

ph

泳c t

衣p.

T瑛 nh英ng nh壱n xét 逢u và khuy院t đi吋m c栄a hai ph逢挨ng pháp trên

lu壱n v<n nghiên c泳u s穎 d映ng logic m運 đi隠u khi吋n ch丑n đi吋m công

su医t c映c đ衣i h羽 th嘘ng pin m員t tr運i c医p cho t違i DC. 姶u đi吋m c栄a b瓜

đi隠u khi吋n logic m運 th運i gian đ衣t đi吋m MPP nhanh và đ衣t đ瓜

鰻n đ鵜nh MPPT h挨n so v噂i b瓜 đi隠u khi吋n P & O .

Ch逢挨ngă2:

C愛ăS雲ăLụăTHUY蔭TăLIểNăQUAN

2.1.Tìnhăhìnhăn<ngăl逢嬰ngăm員tătr運i:

2.1.1 Tình hình chung:

2.1.2. 永ngăd映ngăn<ngăl逢嬰ngăm員tătr運iă荏ăVi羽tănam: [5]

T衣i Vi羽t σam, theo các nhà khoa h丑c, n院u phát tri吋n t嘘t đi羽n m員t

tr運i s胤 góp ph亥n đ育y nhanh Ch逢挨ng trình đi羽n khí hóa nông thôn.

2.2.N<ngăl逢嬰ngăm員tătr運i :

2.2.1. Ph鰻ăC栄aăM員tăTr運iă:

2.2.2. A鵜nhăngh┄aăt益 s

嘘 AM :

2.2.3. Hi

羽u su

医t c

栄a v

壱t li羽uăquangăđi羽n:

M員t tr運i b泳c x衣 n<ng l逢嬰ng theo m瓜t dưy r医t r瓜ng, tuy nhiên không

ph違i tia b泳c x衣 nào c┡ng có th吋 t衣o ra hi羽n t逢嬰ng quang đi羽n. Ch雨 có

nh英ng tia b泳c x衣 (泳ng v噂i b逢噂c sóng そ) có n<ng l逢嬰ng l噂n h挨n m泳c

n<ng l逢嬰ng kích ho衣t electron (tu┻ t瑛ng ch医t bán d磯n) m噂i có kh違

n<ng t衣o ra hi羽n t逢嬰ng quang đi羽n.

2.3.Pinăquangăđi羽năPV:

Pin quang đi羽n s穎 d映ng ch医t bán d磯n đ吋 bi院n đ鰻i ánh sáng thành

đi羽n n<ng. K悦 thu壱t t衣o pin PV r医t gi嘘ng v噂i k悦 thu壱t t衣o ra các linh

ki羽n bán d磯n nh逢 transistor, diode … σguyên li羽u dùng làm pin PV

c┡ng gi嘘ng nh逢 các linh ki羽n bán d磯n khác thông th逢運ng là tinh th吋

silicon thu瓜c nhóm IV.

Có th吋 nói pin PV là s詠 ng逢嬰c l衣i c栄a diode quang. Diode quang

nh壱n đi羽n n<ng t衣o thành ánh sáng, thì PV nh壱n ánh sáng t衣o thành

đi羽n n<ng.

2.3.1. S挨ăđ欝 m

衣ch đ挨năgi違n c

栄a pin PV:

Hai tham s嘘 quan tr丑ng c栄a PV là dòng ng逸n m衣ch Isc và đi羽n áp h荏

m衣ch Voc.

)

HUTECH

4

Các công th泳c c栄a pin PV:

qV/kT

SC 0

I = I - I( e -1) (2.1)

SC

OC

0

kT

I

V = ln +1

q I

(2.2)

Hình 2- 1 S挨 đ欝 m衣ch đ挨n gi違n c栄a pin PV[6]

V噂i:

I

0 : dòng đi羽n ng逢嬰c c栄a Diode; q : đi羽n tích electron; k : h茨ng

s嘘 Boltzman; T : nhi羽t đ瓜 tuy羽t đ嘘i (K)

2.3.2. S挨ăđ欝 m衣chăPVăkhiăcóătínhăđ院n các t

鰻n hao:

C┡ng nh逢 diode pin PV trong th詠c t

院 luôn có t鰻n hao, đ員c tr逢ng

cho s

詠 t

鰻n hao này là các thông s

嘘 R

s

và Rp

Các công th泳c đ員c tr逢ng c栄a pin PV th

詠c t

院 bao g

欝m 違nh h逢荏ng

c

栄a R

s

và Rp

S S

SC 0

P

q( V + I.R ) V + I.R

I = I - I exp -1 -

kT R

(2.3)

2.3.3. ArrayăPVăvƠăcácă違nhăh逢荏ngătácăđ瓜ng:

σgoài ra đ員c tính c

栄a pin PV còn b

鵜 違nh h逢荏ng b

荏i nhi

隠u y

院u t

嘘

nh逢 c逢運ng đ瓜 chi

院u sáng, nhi羽t đ瓜, hi羽n t逢嬰ng bóng râm …A吋 b

違o

v

羽 pin PV ít b

鵜 違nh h逢荏ng b

荏i hi羽n t逢嬰ng bóng râm, ng逢運i ta s

穎 d映ng

Diode bypass (đi

-

嘘t phân dòng).

Ch逢挨ngă3:

CÁCăB浦ăCHUY韻NăA蔚IăDC - DC

3.1.B瓜ăt衣oăxungăDCă(ăDCăchoppers): B瓜 t衣o xung DC gi違m (step-down dc) v噂i t

違i tr

荏 đ逢嬰c hi

吋n th

鵜

荏

hình 3-1. Nó bao g

欝m ngu

欝n Vs, có khoá S là linh ki羽n kích đóng

ng逸t m逸c n嘘i tí院p v噂i t違i R. Khóa S th逢運ng đ逢嬰c dùng là các linh

ki

羽n công su医t nh逢 MτSFETs, IGBTs, MCTs công su医t hay BJT,

GTO. Khóa S h

丑at đ瓜ng v

噂i t

益 s

嘘 D.

(a) S挨 đ欝 m衣ch đi羽n (b) Ai

羽n áp ngõ ra

Hình 3- 1 B

瓜 t

衣o xung DC [7] +

PV-

+-

I

v

T違i = ISC

+-

I

d

T違i

I

v

HUTECH

5

3.2.B瓜ăchuy吋năđ鰻iăBuck: B瓜 t衣o xung gi違m áp DC g丑i là b

瓜 chuy吋n đ鰻i Buck, 0 < V

0 < V

S

Ta có: (VS

– V0)DT=V0(1-D)T (3.1)

3.3.B瓜ăchuy吋năđ鰻iăBoost:

B瓜 t衣o xung t<ng áp DC g丑i là b瓜 chuy吋n đ鰻i Boost 0 < V

S < V

0

Ai羽n áp ngõ ra:

OS V

1

=

V 1 - D

(3.2)

3.4.B瓜ăchuy吋năđ鰻iăBuckăậ Boost:

B瓜 chuy吋n đ鰻i Buck-Boost đ逢嬰c 泳ng d映ng đ吋 bi院n đ鰻i làm t<ng

ho員c gi違m đi羽n áp đ亥u ra so v噂i đi羽n áp ngu欝n.

Ai羽n áp ngõ ra:

OS V

D

= -

V 1 - D

(3.3)

Khi D = 0.5, V

S = V

0. V噂i nh英ng tr逢運ng h嬰p khác, 0 <

V

0 <

V

S khi 0

<D < 0.5; và 0 < V

S <

V

0 khi 0.5 < D < 1

Ch逢挨ngă4: PH姶愛NGăPHÁPăAI陰UăKHI韻NăM云

4.1.LỦăthuy院tăm運: [8]

4.1.1. Kháiăni羽măc挨ăb違năv隠ăđi隠uăkhi吋năm運:

4.1.2. A鵜nhăngh┄aăt壱păm運: [8]

T壱p m運 F xác đ鵜nh trên t壱p kinh đi吋n X là m瓜t t壱p mà m厩i ph亥n t穎

c栄a nó là m瓜t c員p giá tr鵜 (x,

F(x)), v噂i

x X và

F(x) là m瓜t ánh x衣 :

F(x) : X [0 1] (4.1)

4.1.3. Cácăthu壱tăng英ătrongălogicăm運ă:

A瓜 cao t壱p m運 F là giá tr鵜 h = Sup

F(x), trong đó sup

F(x) ch雨 giá

tr鵜 nh臼 nh医t trong t医t c違 các ch員n trên c栄a hàm

F(x).

Các d衣ng hàm thu瓜c (membership function) trong logic m運: Có r医t

nhi隠u d衣ng hàm thu瓜c nh逢 : Gaussian, PI-shape, S-shape, Sigmoidal,

Z-shape …

4.1.4. Bi院năngônăng英:

Bao g欝m: Bi院n ngôn ng英 (linguistic variable); T壱p h嬰p s嘘 h衣ng

bi院n ngôn ng英 (term

-set) S嘘 h衣ng bi院n ngôn ng英 (term)

Trong lý thuy

院t fuzzy logic t

壱p h

嬰p s

嘘 h衣ng đ逢嬰c t

衣o nh

運 hàm

thu

瓜c (membership function):

4.1.5. Cácăphépătoánătrênăt壱păm運:

Phép h

嬰p hai t

壱p m

運; Phép giao hai t

壱p m

運; Phép bù t

壱p m

運 :

4.1.6. Lu

壱t h

嬰p thành :

4.1.6.1. M羽nhăđ隠 h

嬰p thành :

Cho hai bi

院n ngôn (là m羽nh đ隠 đi

隠u ki

羽n) nh

壱n giá tr

鵜 A v

噂i hàm

HUTECH

6

thu

瓜c µA(x), và (là m羽nh đ隠 k

院t lu

壱n) nh

壱n giá tr

鵜 B v

噂i hàm thu

瓜c

µB(x). H羽 s

嘘 tho

違 mãn m羽nh đ隠 k

院t lu

壱n này g

丑i là giá tr

鵜 m羽nh đ隠

h

嬰p thành.

4.1.6.2. Phépăsuyădi宇năm運ă:

4.1.6.2.1. Phépăsuyădi宇năđ挨năthu亥nă:ă

Các hàm thu瓜c cho m羽nh đ隠 h嬰p thành A B th逢運ng hay dùng: - Theo Zadeh:

µA B(x,y)=max{min{µA(x), µB(y)},1- µA(x)} (4.2)

- Theo Lukasiewicz :

µA B(x,y)=min{1, 1-µA(x)+µB(y)} (4.3)

- Theo Kleene-Dienes :

µA B(x,y)=max {1-µA(x),µB(y)} (4.4)

4.1.6.2.2. Phépăsuyădi宇năm運:ă

T瑛 nguyên t逸c c栄a Mamdani và phép suy di宇n m運 ta có th吋 xác

đ鵜nh hàm thu瓜c cho các m羽nh đ隠 h嬰p thành B’=A B

µ(µA,µB)=min{µA,µB} (4.5)

µ(µA,µB)=µAµB (4.6)

4.1.6.2.3. Quy t逸c h嬰p thành MIσ:

4.1.6.2.4. Quy t逸c h嬰p thành PRτD:

4.1.6.2.5. σh壱n xét:

4.1.6.3. Lu壱tăh嬰păthƠnhăm運:

4.1.6.3.1. A鵜nhăngh┄a:

4.1.6.3.2. Phân lo衣i:

- Lu

壱t h嬰p thành đ挨n: là lu壱t ch

雨 có m

瓜t m羽nh đ隠 h

嬰p thành.

- Lu

壱t h

嬰p thành kép: là lu

壱t có nhi隠u h挨n m瓜t m羽nh đ隠 h

嬰p thành.

- Trong th

詠c t

院 ph

亥n l

噂n các h

羽 m

運 đ隠u có mô hình là lu

壱t h

嬰p

thành kép.

4.1.6.3.2.a Phân lo衣i lu壱t h嬰p th

ành:

Lu

壱t h

嬰p thành Max-Prod; Lu

壱t h

嬰p thành Max-Min; Lu

壱t h

嬰p

thành Sum-Min; Lu

壱t h

嬰p thành Sum-Prod.

Lu壱t h嬰p thành max-MIN và max-PRτD đ逢嬰c s穎 d映ng nhi隠u nh医t

4.1.6.3.2.b Cácă b逢噂că xácă đ鵜nhă hƠmă thu瓜că µR’(y)ă c栄a lu壱tă

h嬰păthƠnh :

4.1.6.3.3. C医u trúc c栄a lu壱t h嬰p th

ành:

SISO - Là c医u trúc m瓜t bi院n ngôn ng英

đ亥u vào, m瓜t bi院n ngôn ng英

đ亥u ra.

SISO - lu壱t h嬰p thành có các m羽nh đ隠 đi隠u ki羽n và k院t lu壱n là nh英ng

HUTECH

7

m羽nh đ隠 đ挨n nh逢:

R1 : neáu = A1 thì = B1 hoaëc

R2 : neáu = A2 thì = B2 hoaëc

..

Rn : neáu = An thì = Bn

(4.7)

4.1.6.3.3.a Lu壱tăh嬰păthƠnhăMax-Min.

4.1.6.3.3. b Lu壱t h嬰păthƠnhăMax-Prod

4.1.6.3.3.c Lu壱tăăh嬰păthƠnhătrênăc医uătrúcăMISO [8]

4.1.6.3.4. Lu壱tăh嬰păthƠnhăcóăhaiăm羽nhăđ隠ăh嬰păthƠnhă

Max-Min :

4.1.7. Gi違iăm運

:

4.1.7.1. Ph逢挨ngăphápăc詠căđ衣i:

- Xác đ鵜nh mi

隠n ch

泳a giá tr

鵜 y’, y’ là giá tr

鵜 mà t衣i đó B’(y) đ衣t

Max

G = { y Y | B’(y) = H } (4.8)

4.1.7.2. Ph逢挨ngăphápătr丑ngătơm :

Ai吋m y’ đ逢嬰c xác đ鵜nh là hoành đ瓜 c栄a đi吋m tr丑ng tâm mi隠n

đ逢嬰c bao b荏i tr映c hoành và đ逢運ng B’(y). Trong đó S là mi隠n xác

đ鵜nh c栄a t壱p m運 B’

Công th泳c xác đ鵜nh : y’ =

S

S

(y)dy

yy )( dy (4.9)

4.1.8. Môăhìnhăm運ăTagaki-Sugeno :

Tagaki - Sugeno(TS). đ逢a ra mô hình m運 s穎 d映ng c違 không gian

tr衣ng thái m運 l磯n mô t違 linh ho衣t h羽 th嘘ng. Theo Tagaki/Sugeno thì

m瓜t vùng m運 LXk

đ逢嬰c mô t違 b荏i lu壱t :

If x = LXk

Then

x xA

x

B

x

u

k

k



(

)

(

) (4.10)

4.1.9.1. C医uătrúcăm瓜tăb瓜ăđi隠uăkhi吋năm運:

M瓜t b瓜 đi隠u khi吋n m運 g欝m 3 khâu c挨 b違n: Khâu m運 hoá; Th詠c

hi羽n lu壱t h嬰p thành và Khâu gi違i m運

4.1.9.2. NguyênălỦăđi隠uăkhi吋năm運:

4.2. Ai隠uăkhi吋năm運ătr詠căti院p:

4.2.1. C医uătrúcăb瓜ăđi隠uăkhi吋năm運ătr詠căti院p:

Bao g欝m:B瓜 đi隠u khi吋n m運 c挨 b違n; Kh嘘i ti隠n x穎 lý; Kh嘘i h壱u x穎 lỦ

4.2.2.ăThi院tăk院ăb瓜ăđi隠uăkhi吋năm運ătr詠căti院păd詠aăvƠoăkinhănghi羽m

chuyên gia:

HUTECH

8

4.3.Ai隠uăkhi吋năPIDăm運ă:

4.3.1. Ai隠uăkhi吋năPIDăm運ădùngăh羽ăquiăt逸căMamdani:

Theo lỦ thuy院t đi隠u khi吋n kinh đi吋n, b瓜 đi隠u khi吋n PID là b瓜 đi隠u

khi吋n có tín hi羽u ra t益 l羽 tuy院n tính v噂i tính hi羽u vào, vi phân tín hi羽u

vào và tích phân tín hi羽u vào theo bi吋u th泳c:

(4.11)

4.3.1.1. Ai隠uăkhi吋năPDăm運:

4.3.1.2. Ai隠uăkhi吋năPIăm運:

4.3.1.3. Ai隠uăkhi吋năPIDăm運:

4.3.2. Ai隠u khi吋năPIDăm運ădùngăh羽ăquiăt逸căSugeno :

Cách đ挨n gi違n nh逢ng r医t hi羽u qu違 đ吋 thi院t k院 b瓜 đi隠u khi吋n PID có

thông s嘘 thay đ鰻i theo đi吋m làm vi羽c là s穎 d映ng b瓜 đi隠u khi吋n m運

v噂i các quy t逸c Sugeno. Quy t逸c làm vi羽c th泳 có d衣ng:

σ院u là và … là thì:

(4.12)

4.3.3.ăAi隠uăkhi吋năh羽ăMIMOă:

Ch逢挨ngă5: AI陰UăKHI韻N CH窺NăAI韻MăCỌNGăSU遺TăC衛C A萎I

5.1. Gi噂iăthi羽uăv隠ăđ員cătính t違i : [6]

M厩i PV có m瓜t đ員c tính I-V c映 th吋. Khi t違i khác nhau hay trong

đi隠u ki羽n môi tr逢運ng

khác nhau s胤 làm vi羽c 荏

đi吋m ho衣t đ瓜ng khác

nhau, công su医t khác

nhau. V医n đ隠 là ph違i

xác đ鵜nh v鵜 trí làm vi羽c

mà t衣i đó công su医t thu

đ逢嬰c là l噂n nh医t.

Hình 5- 1 Ai吋m ho衣t đ瓜ng c栄a m瓜t t違i [6]

5.1.1. T違iăđi羽nătr荏:

Ph逢挨ng trình mô t違 đ挨n gi違n cho t違i tr荏:

V=IR hay I = (1/R)V (5.1)

Ta th医y cùng v噂i m瓜t pin PV, khi thay đ鰻i t違i khác nhau ta thu

đ逢嬰c các đi吋m làm vi羽c khác nhau, t逢挨ng 泳ng là các công su医t thu

đ逢嬰c khác nhau P=UI.Trong vô s嘘 đi吋m làm vi羽c khác nhau, có m瓜t

dt

de

t

tu teK

K

e

d

K

D

t

P

I

)(

)( )( )( 0

k

x1

A1

k

~

n x

Ank ~

u

t)( te K te )( K te )( dt K )(

k Pk Ik Dk



t違i

V

A

Ai吋m ho衣t

đ瓜ng

I-V c栄a t違i

I-V c栄a pin PV

HUTECH

9

đi吋m mà t衣i đó

công su医t thu

đ逢嬰c ta g丑i là

đi吋m công su医t

c詠c đ衣i MPP,

t逢挨ng 泳ng v噂i

nó là các thông

s嘘 V

m, I

m, P

m.

Hình 5-2 Thay đ鰻i t違i R đi吋m ho衣t đ瓜ng thay đ鰻i trên đ欝 th鵜 I-V c栄a PV [6]

5.1.2. T違iăđ瓜ngăc挨ăDC:

5.1.3. T違iăs衣căpin:

5.2. Ai隠uăkhi吋năch丑năđi吋măcôngăsu医tăc詠căđ衣iă(MPPT):

5.2.1. M映căđíchăc栄aăMPPT:

σh逢 đư phân tích 荏 m映c (5-1) A吋 thu đ逢嬰c công su医t c詠c đ衣i c亥n xác

đ鵜nh đi吋m MPP, và đ吋 đ衣t đ逢嬰c đi隠u này ng逢運i ta dùng b瓜 MPPT đ吋

tính toán đi吋m làm vi羽c c詠c đ衣i, sau đó đi隠u khi吋n b瓜 dc/dc đ吋 đ衣t

đ逢嬰c đi吋m làm vi羽c này. Trong lu壱n v<n, b瓜 Boost đ逢嬰c dùng cho

gi違i thu壱t MPPT.

5.2.2. Cácăph逢挨ngăphápăđi隠uăkhi吋năMPPT:

5.2.2.1. Ph逢挨ngăphápăquanăsátănhi宇uălo衣nă(PO): [10,11,13,14]

B違ngă5ă-1 Tóm t逸t gi違i thu壱t Pτ [10]

Thuy院tă minhă gi違iă thu壱tă

P&O: - N院u t<ng đi羽n áp, công su

医t

thu đ逢嬰c t<ng, thì chu k┻ sau ti

院p

t映c t<ng đi羽n áp. - N院u t<ng đi羽n áp, công su医t thu đ逢嬰c gi

違m, thì chu k

┻ sau gi違m đi羽n áp

-

N

院u gi違m đi羽n áp, công su医t thu đ逢嬰c t<ng, thì chu k┻ sau ti

院p t映c gi

違m

đi

羽n áp - N院u gi違m đi羽n áp, công su医t thu đ逢嬰c gi

違m, thì chu k

┻ sau t<ng đi羽n áp.

5.2.2.2. Ph逢挨ngăphápăIncCond [10,

12, 13, 14]

Ph逢挨ng pháp d詠a trên vi羽c phân tích

đ衣o hàm c栄a công su医t theo đi羽n áp.

Hình 5- 3 A員c tính PV

V

A

R t違i t<ng

A瓜 d嘘c = 1/R

I-V c栄a t違i

HUTECH

10

Ch逢挨ngă6:

S盈ăD影NGăLOGICăM云ăAI陰UăKHI韻NăT渦Iă姶Uă

CÔNG SU遺T

6.1. Thu

壱t toán logic m

運:

6.1.1. Ph逢挨ngăphápăđi隠uăkhi吋n:

Trong nghiên c泳u c栄a lu壱n v<n s穎 d映ng b瓜 b瓜 đi吋u khi吋n logic m運

(FLC) (FLC: fuzzy logic

controller) đ吋 theo dõi

đi吋m MPP c栄a hê th嘘ng

PV.

Hình 6- 1 S挨 đ欝 kh嘘i c栄a b瓜 FLC . [17]

( 1)

( 1)

P k P k ph ph E k

V k V k ph ph

(6.1)

CE k E k E k

1 (6.2)

Trong đó:Pph(k): Công su医t t泳c th運i

c栄a PV;

Vph(k): Ai羽n áp c栄a PV. A亥u

vào E(k) th吋 hi羽n t衣i th運i đi吋m k đi吋m

làm vi羽c n茨m bên trái ho員c bên ph違i

đi吋m MPP, trong khi đ亥u vào CE (k) th吋

hi羽n h逢噂ng di chuy吋n c栄a th運i đi吋m này.

6.1.2. Gi違iăthu壱t:

Hình 6-2 L逢u đ欝 gi違i thu壱t thu壱t toán

FLC . [17]

6.1.3. Bi院năm運:

Hình 6-3 Mô t違 các

giá tr鵜 ngôn ng英 c栄a

sai s嘘 ngõ vào E, thay

đ鰻i c栄a sai s嘘 CE và

ngõ ra t益 s嘘 đ瓜 r瓜ng

xung D b茨ng các t壱p

m運 . [14]

Hàm thành viên đ逢嬰c bi吋u di宇n b茨ng n<m giá tr鵜 ngôn ng英 là:

Âm nhi隠u (σB:negative big), âm ít (σS: negative small), b茨ng không

(ZE: zero), d逢挨ng ít (PS: positive small), và d逢挨ng nhi隠u (PB:

M運 hóa

(Fuzzification)

Suy di宇n m運

(Inference)

Gi違i m運

(Defuzzification)

Các qui t逸c

(Rules)

E(k)

CE(k)

〉

D

-100 -80 -40 0 40 80 100 CE

(b)

NB NS ZE PS PB µ(CE)

10

-0.32 -0.16 -0.08 0 0.08 0.16 0.32 E

(a)

NB NS ZE PS PB µ(E)

10

-0.32 -0.16 -0.08 0 0.08 0.16 0.32

〉

D

(c)

NB NS ZE PS PB µ(〉D)

10

HUTECH

11

positive big). M厩i giá tr鵜 ngôn ng英 E, CE, D này đ逢嬰c mô t違 b茨ng

m瓜t t壱p m運 có hàm thu瓜c µ(E), µ(CE), µ(D).

6.1.4. Quiăt逸căđi隠uăkhi吋năm運:

B

違ng 6 -1 B

違ng ch

丑n t

益 s

嘘 D c

栄a FLC [17]

M映c đích c栄a đi隠u khi

吋n là xác

đ鵜nh đi吋m làm vi

羽c MPP b

医t k

吋 nhi

羽t

đ瓜 và c逢運ng đ瓜 b

泳c x

衣 thay đ鰻i. Suy

lu

壱n m

運 s

穎 d映ng ph逢挨ng pháp

Mamdani và d

詠a vào lu

壱t h

嬰p thành

m

運, r

医t d

宇 dàng xây d

詠ng lên t

噂i 25 quy t

逸c đi

隠u khi

吋n nh逢 th吋 hi

羽n

trong B

違ng 6-1.

6.1.5. Gi違iăm運:

Dùng ph逢挨ng pháp đi吋m tr丑ng tâm, bi吋u th泳c (6.

3).

6.2. Mô hình hóa vƠă k院tă qu違ă môă ph臼ngă cácă thƠnhă ph亥nă

c栄aăh羽ăth嘘ng:

6.2.1. Pin qunagăđi羽n:

Hình 6-4 A員c tính c栄a PV

Hình 6-5 A員c tính c栄a PV khi c逢運ng đ瓜 b泳c x衣 thay đ鰻i

Quan h羽 gi英a IPV và VPV nh逢 bi吋u th泳c (6.

4).

1 2 1 exp 1 m

pv sc pv I I K K V (6.4)

T瑛 bi吋u th泳c (6.

4) xây d詠ng mô hình pin trên matlab đ吋 mô ph臼ng

v胤 đ員c tính c栄a pin nh逢 hình (6-3) và hình (6-4).

(6.3)