Thiết kế và chế tạo mạch chuyển đổi DC/DC sử dụng thuật toán MPPT lai để nâng cao hiệu suất hệ thống điện mặt trời

Abstract

Năng lượng tái tạo đang trở thành giải pháp thiết thực nhất để đáp ứng vấn nạn về môi trường cũng như sự cạn kiệt của nguồn nhiên liệu hóa thạch. Trong đó, năng lượng gió và năng lượng mặt trời là các loại hình được chú trọng nghiên cứu nhiều nhất trong thời gian qua và ngày càng được áp dụng rộng rãi. Các loại hình năng lượng này vừa đáp ứng được các nhu cầu về điện năng, vừa giảm thiểu được các các động tiêu cực đến môi trường. Tuy nhiên, những ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên: vận tốc gió, hiện tượng che khuất mặt trời,… gây ra nhiều tác động xấu đến nguồn năng lượng tái tạo và đặc biệt là với nguồn năng lượng mặt trời. Sự thay đổi bất thường của nhiệt độ và bức xạ nhiệt trong ngày làm cho năng lượng đầu ra của pin quang điện luôn biến động. Các bộ chuyển đổi DC/DC kết hợp các phương pháp điều kiển đang được phát triển nghiên cứu để có thể đáp ứng được các yêu cầu ở đầu ra của hệ thống pin quang điện khi có sự thay đổi đột ngột các giá trị đầu vào. Để nâng cao hiệu suất làm việc của tấm pin cũng như năng lượng đầu ra, các thuật toán “Bắt điểm công suất cực đạiMPPT” cũng phải được tích hợp vào. Hiện nay, hai phương pháp MPPT sử dụng phổ biến là: Thuật toán nhiễu loạn và quan sát P&O (Perturb and Observe) và Thuật toán điện dẫn gia tăng INC (Incremental Conductance), song hai phương pháp này vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm: khả năng đáp ứng chậm, gây thất thoát một phần năng lượng,… Do đó, cần phải có thêm các thuật toán cải tiến. Đề tài đề xuất một thuật toán MPPT lai để nâng cao hiệu suất của hệ thống pin quang điện, khắc phục được một số nhược điểm còn tồn tại của các thuật toán trước đây. Dưa trên các phương pháp mô hình hóa, mô phỏng và lắp đặt mạch chuyển đổi thực tế, kết quả của thuật toán mới sẽ được so sánh và đánh giá cụ thể.