BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN QUÝ THU MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI MỘT PHA KẾT LƯỚI SỬ DỤNG BỘ NGHỊCH LƯU HERIC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 5 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN QUÝ THU MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI MỘT PHA KẾT LƯỚI SỬ DỤNG BỘ NGHỊCH LƯU HERIC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN- 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS TS PHAN QUỐC DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Dán hình 3x4 & đóng mộc giáp lại hình Họ & tên: Nguyễn Quý Thu Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 03-06-1983 Nơi sinh: Bình Phước Quê quán: Bình Phước Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 160 Ấp Xã Lộc Thái Huyện Lộc Ninh Tỉnh Bình Phước Điện thoại nhà riêng: 0914197183 E-mail: nguyenquythu83@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung cấp nghề: Hệ đào tạo: Công nhân kỹ thuật bậc 3/7 Thời gian đào tạo từ : 04/10/2003 đến 20/08/2005 Nơi học (trường, thành phố): Trường Kỹ Nghệ II Quận TP.HCM Ngành học: Điện Công Nghiệp Đại học: Hệ đào tạo: Đại học quy khối K Thời gian đào tạo từ : 10/2006 đến 10 /2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Điện Công Nghiệp Môn thi tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điện: Điều khiển lập trình nâng cao Ngày & nơi thi tốt nghiệp: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Cao Học Thời gian đào tạo từ :15/10/2012 đến …/10/ 2014 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Điện Tên luận văn: Mô Phỏng Hệ Thống Điện Mặt Trời Một Pha Kết Lưới Sử Dụng Bộ Nghịch Lưu HERIC Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 19/04/2015 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Người hướng dẫn: PGS.TS Phan Quốc Dũng Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh tương đương chuẩn B1 Châu Âu III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Từ 21/19/2010 Cty TNHH Tân Hiệp Phát đến 25/07/2011 Từ 25/08/2011 Cty TNHH Nhựa Tín Mỹ đến 05/08/2012 Từ 25/10/2012 Cty TNHH Japfa Comfeed Long An đến Công việc đảm nhiệm Nhân viên tổ kế hoạch Bảo Trì Trưởng Bộ Phận Bảo Trì Giám Sát Điện- Bảo Trì Ngày 19 tháng 04 năm 2015 Người khai ký tên Nguyễn Quý Thu i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp.Hồ Chí Minh, ngày… Tháng 04 năm 2015 Học viên thực Nguyễn Quý Thu ii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô giảng dạy Chúng Em suốt hai năm học.Quý Thầy truyền lại kiến thức quý báo,nhiệt huyết long đam mê khoa học Cám ơn Thầy PGS.TS Phan Quốc Dũng tạo điều kiện, tận tình giúp đỡ, hướng dẫn Em suốt trình thực luận văn Cám ơn Thầy PGS.TS Nguyễn Văn Nhờ, Cô PGS.TS Trần Thu Hà có góp ý giúp Em hoàn thiện Luận Văn Cám ơn Thầy Nguyễn Bảo Anh, Tập thể sinh viên môn cung cấp điện trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM giúp đỡ Em suốt trình làm luận văn Học viên Nguyễn Quý Thu iii TÓM TẮT Các nghịch lưu phận thiếu hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới Trong nước giới có nhiều công trình nghiên cứu cấu hình giải thuật điều khiển nghịch lưu,, phương pháp điều khiển kết nối lưới Trong báo tác giả nghiên cứu nghịch lưu HERIC sử dụng hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới.Với mục tiêu mang lại hiệu suất tính ổn định cao Phương pháp điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới dùng phương mạch tạo pháp trễ ABSTRACT The inverter is an indispensable part in solar power system single phase of connected grid Domestic and worldwide there are many studies about the control algorithm configuration of the inverter control method,, grid connection In this paper the authors study Heric inverters used in solar power systems as a result of grid connecting Goal is to bring efficiency and high stability Control method Heric inverter circuit connection method used to method Hysteresis current control iv MỤC LỤC Trang tựa Trang Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời Cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt vi Danh sách hình vii Danh sách bảng viii Chương 1:TÌM HIỂU CẤU TRÚC HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỔI ĐIỆN MẶT TRỜI PHA…………………………………………………………… ……………………1 1.Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu………………………… ……………………….1 1.1 Năng lượng mặt trời nguồn lượng tương lai……………………… 1.2 Cấu trúc kết nối pin mặt trời ……………………………………………2 1.2.1 Dạng mô đun……………………………………………………………….2 1.2.2 Dạng chuỗi……………………………………… ……………………… 1.2.3 Dạng nhiều chuỗi………………………………………………………… 1.2.4Dạng trung tâm…………………………………………………………… 1.3 Các mô hình kết nối lưới hệ thống điện mặt trời pha………………….5 1.3.1 Mô hình kết nối lưới sử dụng biến đổi DC/AC máy biến áp cách ly…………………………………………………………………………5 1.3.2 Mô hình kết nối lưới sử dụng biến đổi DC/DC DC/AC…… 1.3.3 Mô hình kết nối lưới sử dụng biến đổi DC/AC……………………6 1.4 Các nghịch lưu thường sử dụng hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới ……………………………………………………………………….7 1.4.1 Bộ nghịch lưu cầu Bibolar…………………….………….……………8 1.4.2 Bộ nghịch lưu cầu Unibolar………………………………………… 1.4.3Bộ nghịch lưu H5…………………………………………………… 1.4.4 Bộ nghịch lưu H6………………………………………………… 10 v 1.4.5 Bộ nghịch lưu HERIC……………………………………………….11 1.4.6 Bộ nghịch lưu NPC bán kỳ………………………………………… 12 1.4.7 Bộ nghịch lưu A NPC …………………………………………… 13 1.4.8 Hai Bộ nghịch lưu mắc song song …………………………… 14 1.5 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời pha kết lưới sử dụng nghịch lưu HERIC…………………………………………………………… 14 1.5.1 Hệ thống điện mặt trời (PV)……………………………….…… ……15 1.5.2 Bộ biến đổi DC/DC……………………………………… …………19 1.5.3 Bộ biến đổi DC/AC………………………………………………… 23 1.5.4 Bộ lọc …………………………………………………………… ….23 1.5.6 Lưới điện …………………………………….…………………….23 1.6 Mục đích đề tài………………………………………………………….….23 1.7Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài………………………………………… 24 1.7.1 Nhiệm vụ đề tài………………… ……………………………………24 1.7.2 Giới hạn đề tài…………………………………………………… 24 1.8 Phương pháp nghiên cứu……………………………………………………… 24 Chương 2: NGHIÊN CỨU VỀ BỘ NGHỊCH LỨU PHA HERIC………………… ………25 2.1 Cấu hình…………………………………………………………………………….……25 2.2 Giải thuật điều khiển…………………………………………………………… 26 2.2.1 Giới thiệu phương pháp dùng mạch kích trễ (Hystersis current control)………………………………………… 26 Chương 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI…………………………………29 3.1 Giải thuật MPPT…………………………………………………………………… 29 3.1.1Giải thuật P&O (Perturb and Observe)…………………………………………29 3.2 Đồng hóa với lưới…………… ………………………………………………30 3.2.1 Khối vòng khóa pha (PLL)………………………………………………… 31 3.2.2 Khối điều chỉnh PI (PI regulator)…………………………………………32 3.3 Điều khiển P,Q………………………………………………………………………33 Chương 4:MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG………………………………………… 34 Mô hình hệ thống Matlab/Simulink……… ….…………………… …… ….…34 4.1 Mô hình hệ thống PV Matlab/Simulink……………………………… 35 4.2 Mô hình điều khiển mạch Boost Matlab/Simulink………… …………37 v 4.3 Mô hình điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới Matlab/Simulink………………………………………………………………38 Chương 5:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI……………………….43 5.1 Kết luận………………………………………………………………………………… 43 5.2 Hướng phát triển đề tài………………………………………………………………43 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………44 v TỪ VIẾT TẮC,CHỮ TIẾNG ANH  PV: Photovoltaic : Pin mặt trời  Other renewable: Năng lượng tái tạo khác  Solar thermal (Heat): Năng lượng mặt trời dạng nhiệt  Solar Electricity (PV and solar Thermal): Điện mặt trời (Pin lượng nhiêt)  Wind: Năng lượng gió  Biomass (modern): Năng lượng sinh khối đại  Biomass: Năng lượng sinh khối  Hydro electricity: Thủy điện  Nuclear: Hạt nhân  Gas: Khí đốt  Coal:Than đá  Oi: dầu mỏ  IGBT: Transistor công suất  MOSFEET: Transistor trường  MPP: Maximum power point: Điểm làm việc công suất cực đại  MPPT: Maximum power point tracking :Điều khiển vị trí thu công suất cực đại  Thyristor: Linh kiện bán dẫn  PV Array: Nhiều pin mặt trời ghép lại  DC/DC: Bộ biến đối nguồn chiều sang nguồn chiều  DC/AC Bộ biến đổi nguồn chiều sang xoay chiều  Filter: Bộ lọc  VPV: Điện áp pin mặt trời  VAB: Điện áp A,B  Vg: Điện áp lưới  D: Điốt vi GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.4: Đặc tính I-V P-V với T=250C,G = 0.6 KW/m2 ; 0.8 KW/m2; KW/m2 4.2 Mô hình điều khiển mạch Boost Matlab/Simulink Hình 4.5 : Mô hình điều khiển mạch boost matlab simulink HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 37 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 4.3 Mô hình điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới Matlab/Simulink Hình 4.6 : Mô hình điều khiển nghịch lưu HERIC kết nối lưới matlab simulink Hình 4.7: Giá trị công suất đặt 1610 ,G =1 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 38 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.8: Giá trị công suất bơm lên lưới1562 W,G =1 KW/m2, T = 250C; Công suất phản kháng xỉ 0, dòng điện trạng thái ổn định Hệ số công suất gần Hình 4.9: Giá trị dòng điện 7.1A, G =1 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 39 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.10: Giá trị điện áp220V,G =1 KW/m2, T = 250C; Hình 4.11 Đồ thị phân tích sóng hài dòng điện G =1 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 40 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.12: Giá trị công suất đặt 1360W ,G =0.8 KW/m2, T = 250C; Hình 4.13: Giá trị công suất đặt 1320W ,G =0.8 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 41 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 4.14: Giá trị dòng điện 6A, G =0.8 KW/m2, T = 250C; Hình 4.15: Giá trị điện áp 220V , G =0.8 KW/m2, T = 250C; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 42 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận Bộ nghịch lưu HERIC hòa lưới thiết bị quan trọng việc sử dụng hiệu lượng mặt trời Việc nghiên cứu giải thuật điều khiển nghịch lưu làm việc với hiệu suất cao dòng điện bơm vào lưới không đổi thông số trạng thái lưới điện áp DC hệ thống pin mặt trời thay đổi cần thiết Luận văn giải việc hòa đồng nguồn lượng mặt trời nhỏ lẻ vào lưới điện phân phối Nhiều nguồn lượng tập trung thành nguốn lượng lớn bơm vào lưới góp phần ổn định hệ thống điện Trong nước giới có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng nghịch lưu hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới.Luận văn xây dựng mô hình mô hệ thống điện mặt trời pha kết nối lưới sử dụng nghịch lưu HERIC hiệu suất tính ổn định cao,làm tài liệu tham khảo sinh viên nghành lượng tái tạo 5.2 Hướng phát triển -Xây dựng giải Thuật MPPT có đáp ứng tốt -Xem xét đến trường hợp có cố lưới -Tính toán tổn hao linh kiện -Tính toán thiết kế, thi công phần cứng HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 43 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Ths.Phạm Hữu Thái, Hệ thống PV kết nối lưới điện pha không sử dụng máy biến áp, Luận văn thạc sỹ tháng 8-2013 Ths.Phạm Quốc Khanh, Thiết kế chuyển đổi lượng mặt trời hòa đồng vào lưới điện quốc gia, Luận văn thạc sỹ tháng 5-2013 PGS TS PhanQuốcDũng, Điện tử công suất hệ thống điện gió mặt trời ,Bài giảng cao học kỹ thuật điệnĐạiHọcBách Khoa TP HồChí Minh 10-6-2014 PGS TS NguyễnVănNhờ, Điệntửcôngsuất 1, NhàxuấtbảnĐạihọcQuốcgia TP HồChí Minh-2012 TIẾNG ANH Remus Teodorescu, Marco Liserreand, Pedro Rodgíguez,Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power System J Selvaraj, Digital PI current control for grid connected PV inverter, IEEE 2008 M.C Poliseno, R.A Mastromauro, M.Liserre, A.Dell’ Aquila ,High efficiency transformerless PV power converters, Department of Electrical and Electronic Engineering, Politecnico of Bari, Via E.Orabona 4,70125-Bari(Italy) Kerekes Tamas, Analysis and Modelling of Transformerless Photovoltaic Inverter Systerm,2009 PhD,Aalborg University Kleber C A De Souza, Walbermark M dos Santos and Denizar C Martins Federal Active and Reactive Power Control for a SinglePhase Grid-Connected PV System with Optimization of the Ferrite Core Volume ,University of Santa Catarina, Electric Engineering Department,Florianópolis,Brazil L Hassaine, E Olias, J Quintero, M Haddadi “Digital power factor control and reactive power regulation for grid-connected photovoltaic inverter” power HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 44 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng electronics systems group, universidad carlos III de madrid, avda, de la universidad 30, 28911 leganés, Madrid, Spain Soeren Baekhoej Kjaer ,John K.Pedersen, Ferede blaabjerg , A review of Single Grid –Connected Inverter for Photovoltaic Modules,IEEC Transactions on industry applications ,vol 41 no september/October 2005 M.C Poliseno , R A Mastromauro, M Liserre, A.Dell’Aquila;High Efficiency Transformerless PV Power Converters,IEEE 2012 Remus Teodorescu, Marco Liserreand, Pedro Rodgíguez:Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power System 10 Soeren Baekhoej Kjaer ,John K.Pedersen, Ferede blaabjerg : A review of Single Grid –Connected Inverter for Photovoltaic Modules,IEEC Transactions on industry applications ,vol 41 no september/October 2005 11 H.Schimid,C.Siedle,J.Ketterer: DC/AC converter to convert direct electric voltage into alternating voltage or into alternating current,United States Patent 7046534, issued 16 may 2006 12 S.V Araujo, P Zacharias, R Mallwitz: Highly Efficient Single-Phase Transformerless Inverters for Girid-Connnected Photovoltaic Systems,Transactions on Industrial Electronics 57(9), September 2010 13 M Frisch, E Temesi: Inverter Topologies usable with Reactive Power, United States Patent Application Publication US 2011/0013438 A1, issued 20 january 2011 14 R Gonzalez, E Gubia:Transformerless Single-Phase Multilevel-Based Photovoltaic Inver ter, IEEE Transactions on Industrial Electronic,55 (7), July 2008 15 H Haeberlin: Evolution of inverters for grid connected PV systems from 1989 to 2000,Proc of 17th European Photovoltaic Solar Conference,2001 HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 45 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 16 Jarak Salmi, Mounir Bouzguenda, Adel Gastli, Ahmed Masmoudi: A Novel Transformerless Inverter Topology Without Zero-Crossing Distortion ,Internation journal of renewable energy research, Vol.2, No.1, 2012 17 Atando Kamoru Raji : Performance Evaluation and Improvement of Grid Connected Technology , Cape Peninsula University of May ,2012 18 Tamás Kerekes, Remus Teodorescu, Pedro Rodriguez, Gerardo Vazquez, A New Hight- Efficiency Single-Phase Transformerless PV Inverter Topology,IEEE Transactions on industrial electronics,Vol.58, No.1,January 2011 19 Graovac Dusan , Marco Purschel, IGBT Power Losses Calculation Using the Datasheet Parameters,Vol.Application note v1.1,2009 20 Gonzalez, R.Lopez , J.Sanchis, P.Marroyo, Trans formerless Inverter for Single Phase Photovoltaic Systems ,Power Electronic,IEEE Transactions on, Vol.22, No.2, PP.693-697, March 2007 21 Zheng Zhao, High Efficiency Single-Stage Grid-Tied PV Inverter for Renewable Energy System,April 20,2012 22 Azuan Bin Alias , Modeling and Simulation of Single Phase Inverter With PWM Using Matlab/Simulink, University MalaysiaPahang,November,2007 23 Tarak Salmi, Mounir Bouzguenda, Adel Gastli,Ahmed masmoudi,Transformerless Microinverter for Photovoltaic Systems, Internationnal Journal of Energy Environment ,pp 639-650, Vol.3,Issue 4,2012 24 Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), Renewable 2010 Global Status Report , Deutsche Gesellschafifur TechnischeZusammenarbeit (GTZ) GmbH, pp19.2010 25 Lin Ma, Fen Tang, Fei Zhou, Xinmin Jin and Yibin Tong, Leakage Current Analysis of a Single Phase Transformerless PV Inverter Connected to the Gird,IEEE International Conference on Sustainable Energy Technologies,pp.285289,2008 HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 46 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng 26 T.Kerekes, R.Teodorecu, M.Liserre ,Common Mode voltage in Case of Transformerless PV Inverter Connected to the Gird,IEEE International Symposium on Industrial Electronic,pp.2390-2395,2008 HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 47 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng PHỤ LỤC PHỤ LỤC: Đoạn code chương trình 1.Chương trình mô hình pin mặt trời function Ipv = PV(G,t,Vpv) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %Photovoltaic Model based on Solartech SPM080P % SPM080P Features % Voc = 20 V % Isc = A % Pmax = 80w % Current Temperature Coefficient 0.06%/K (+-0.01%) % 25oC, 1000W/m2 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Panel Parameters Ns_cell = 36; % No of cells series in panel Np_cell = 1; % No of cells paralel in panel q = 1.6e-19; k = 1.38e-23; A = 1.5; % Diode quality constant Rs = 5e-3; K0 = 0.065/100; % current temperature coefficient Vg = 1.12; T = t + 273; T_norm = 298; Voc_module = 20; Isc_module = 5; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Cell Parameters K0_cell = K0/Np_cell; Voc_cell = Voc_module/Ns_cell; Isc_cell = Isc_module/Np_cell; IL_norm = Isc_cell; Vpv_cell = Vpv/Ns_cell; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Other Parameter Calculation I0_norm = Isc_cell/(exp(q/(A*k*T_norm)*Voc_cell) - 1); I0 = I0_norm*(T/T_norm)^(3/A)*exp(-Vg*q/A/k*(1/T - 1/T_norm)); HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 48 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng IL = G*IL_norm; IL = IL*(1 + K0_cell*(T - T_norm)); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Newton-Ralphson method I = [0 0 0 0]; I(1) = IL/5; for i=1:5 f = I(i) + I0*(exp(q/A/k/T*(Vpv_cell + Rs*I(i))) - 1); J = + I0*q/A/k/T*Rs*exp(q/A/k/T*(Vpv_cell + Rs*I(i))); epsilon = (IL - f)/J; I(i+1) = I(i) + epsilon; end; Ipv = I(6)*Np_cell; Chương trình MMPT function Vref = MPPT(I,V) persistent Vold Pold Vrefold if isempty(Vold) Vold = 0; Pold= 0; Vrefold= 100; end P= V*I; dV= V - Vold; dP= P - Pold; if dP ~= if dP > if dV > Vref = Vrefold + 0.1; else Vref = Vrefold - 0.1; end else if dV > Vref = Vrefold - 0.1; else Vref = Vrefold + 0.1; end end else Vref=Vrefold; end Vrefold=Vref; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 49 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Vold=V; Pold=P; HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 50 S K L 0 [...]... bộ nghịch lưu thường sử dụng trong hệ thống điện mặt trời một pha kết nối lưới Trên thế giới và trong nước có nhiều công trình nghiên cứu về các bộ nghịch lưu sử dụng trong hệ thống điện mặt trời một pha kết nối lưới đã được công bố như: Hệ thống PV kết nối lưới điện một pha không sử dụng máy biến áp [1].Thiết kế bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời hòa đồng bộ vào lưới điện quốc gia [2].High efficiency... thống điện mặt trời một pha kết nối lưới Ưu điểm: so với 1 bộ nghịch lưu -Tổn thất trên linh kiện bán dẫn giảm 1/2 -Sóng hài giảm 2 lần -Công suất bơm vào lưới tăng gấp đôi Nhược điểm: -Giải thuật điểu khiển đồng bộ phức tạp 1.5 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời một pha kết lưới sử dụng bộ nghịch lưu HERIC Ngày nay trên thế có xu hướng đang sử dụng nguồn điện năng từ các tấm PV kết nối vào hệ thống điện. .. TS Phan Quốc Dũng Hình 1.5: Cấu trúc dạng trung tâm 1.3 Các mô hình kết nối lưới trong hệ thống điện mặt trời một pha 1.3.1 Mô hình kết nối lưới sử dụng bộ biến đổi DC/AC và máy biến áp cách ly Hình 1.6: Mô hình kết nối lưới sử dụng bộ biến đổi DC/AC và máy biến áp cách ly Trong mô hình này điện áp từ pin mặt trời được biến đổi thành điện áp xoay chiều sau đó đưa qua máy biến áp để hòa vào lưới điện. .. trúc của hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối lưới bao gồm các thành phần sau; hệ thống điện mặt trời (PV) ,bộ chuyển đổi DC/DC ,bộ chuyển đổi DC/AC ,bộ lọc và lưới điện xoay chiều 1.5.1 Hệ thống điện mặt trời (PV) -Mô hình của tế bào quang điện Hình 1.18: Mạch điện tương đương của tế bào quang điện I=Iph-Id-Ip (1-1) Trong đó: I: dòng điện phát ra tức thời của tế bào quang điện Iph : dòng quang điện tức... công nghệ kết nối này rất phát triển ở các quốc gia châu Âu (chủ yếu ở Tây Ban Nha,Đức ),Trung Quốc,Mỹ và Nhật Bản Hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối lưới sử dụng bộ nghịch lưu HERIC trên thế giới đã sử dụng và thương mại hóa,ở Việt Nam là điều mới mẻ HVTH : Nguyễn Quý Thu MSHV: 128520202056 14 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng Hình 1.17: Cấu trúc của hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối vào lưới điện Cấu... hai bộ nghịch lưu mắc song song……………………………… 14 Hình 1.17: Cấu trúc của hệ thống điện mặt trời 1 pha kết nối vào lưới điện …… 15 Hình 1.18: Mạch điện tương đương của tế bào quang điện ……………………….15 Hình 1.19: Đặc tính I-V, P-V của pin mặt trời ……………………………….……17 Hình 1.20: Mô hình hệ thống pin mặt trời …………………………………………17 Hình 1.21: Mô hình hệ thống pin mặt trời ghép nối tiếp…………………….………18 Hình 1.22: Mô. .. Hình 3.5: Sơ đồ của khối PI trong Matlap-Simulink…………………………………32 Hình 3.6: Sơ đồ tương đương nguồn điện sau bộ nghịch lưu kết nối lưới ……… 33 Hình 4.1: Mô hình hệ thống điện mặt trời một pha kết nối lưới sử dụng bộ nghịch lưu HERIC trong matlab simulink………………………………………………… 34 Hình 4.2 : Mô hình nguồn điện mặt trời trong matlab simulink………… …………35 Hình 4.3: Đặc tính I-V và P-V với G =1 KW/m2, T = 250C; 500C;... phát triển và sử dụng rộng rãi do chính sách trợ giá của chính phủ các nước và sự ra đời của các bộ nghịch lưu hiệu suất cao giúp kết nối hệ thống điện mặt trời và lưới điện quốc gia một cách dễ dàng và nhanh chóng 1.2 Cấu trúckết nối các tấm pin mặt trời Các tấm pin năng lượng mặt trời được kết nối với nhau theo các dạng sau: 1.2.1 Dạng mô đun: Công suất nhỏ 50-400 walt Kết nối với lưới một pha. Ưu điểm:... 128520202056 5 GVHD: PGS TS Phan Quốc Dũng -Cách ly lưới điện Nhược điểm: -Tổn hao trên máy biến áp lớn -Mô hình to,cồng kềnh 1.3.2 Mô hình kết nối lưới sử dụng bộ biến đổi DC/DC và DC/AC Hình 1.7: Mô hình kết nối lưới sử dụng bộ biến đổi DC/DC ,DC/AC Trong mô hình này điện áp từ pin mặt trời được đưa qua bộ biến đổi DC/DCsau đó đưa qua bộ biến đổi DC/AC thành điện áp xoay chiều hòa vào lưới điện Ưu điểm: -Hiệu... thành điện áp xoay chiều hòa vào lưới điện Ưu điểm: -Hiệu suất cao -Thích hợp với mô hình pin nâng lượng mặt trời công suất lớn -Dễ thực hiện Nhược điểm: -Tính ổn định không cao,do năng lượng lấy trực tiếp từ pin mặt trời ra nên điện áp không ổn định -Không cách ly giữa lưới điện và pin mặt trời -Yêu cầu điện áp đầu ra của pin mặt trời phải lớn hơn điện áp lưới 1.4 Các bộ nghịch lưu thường sử dụng trong