TRUY XUẤT ĐIỂM PHÁT CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG  PIN QUANG ĐIỆN TRONG CÁC THIẾT BỊ DI CHUYỂN

Bùi Văn Hiền; Nguyễn Tùng Linh; Nguyễn Vũ Lân; Trương Việt Anh; Nguyễn Hồng Nguyên

doi:10.34238/tnu-jst.5471

TRUY XUẤT ĐIỂM PHÁT CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG PIN QUANG ĐIỆN TRONG CÁC THIẾT BỊ DI CHUYỂN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 18/01/22 Ngày hoàn thiện: 25/04/22 Ngày đăng: 26/04/22

Các tác giả

1. Bùi Văn Hiền, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
2. Nguyễn Tùng Linh , Trường Đại học Điện lực
3. Nguyễn Vũ Lân, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
4. Trương Việt Anh, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
5. Nguyễn Hồng Nguyên, Công ty Viễn thông Điện lực và Công nghệ thông tin – Tập Đoàn Điện lực Việt Nam

Tóm tắt

Các hệ thống pin quang điện (Photovoltaic – PV) được ứng dụng trong những thiết bị dịch chuyển thường xuyên bị ảnh hưởng do môi trường vận hành thay đổi liên tục. Nhìn chung, cấu hình liên kết nối tiếp (series connect – SC) thường sinh ra nhiều cực trị và có thể bỏ qua năng lượng của các tấm PV bị bóng che trong điều kiện này. Đây là nguyên nhân khiến điện áp ra kém ổn định, gây khó khăn cho việc truy xuất điểm phát công suất cực đại (Maximum Power Point Tracking – MPPT) và thất thoát năng lượng. Bài viết này giới thiệu một giải pháp khắc phục những nhược điểm trên bằng một cấu hình liên kết nối tiếp – song song (Series-Parallel connect – S-PC) các dãy pin quang điện (PV) nhằm hạn chế liên kết nối tiếp và đơn giản hóa các đường cong đặc tuyến. Cấu hình đề xuất kết hợp với mạch buck-converter cùng một giải thuật nhiễu loạn và quan sát (Modified Perturbation and Observation – M-P&O) điều chỉnh đã chứng tỏ được khả năng theo truy xuất điểm công suất cực đại hiệu quả trong mọi điều kiện vận hành thử nghiệm. Những kết quả thu được từ giải pháp đề xuất được so sánh với giải pháp P&O truyền thống trong cùng điều kiện vận hành cho thấy khả năng có thể ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị dịch chuyển có sử dụng hệ thống pin quang điện.

Từ khóa

Giải thuật nhiễu loạn và quan sát điều chỉnh (M_P&O); Hiệu ứng bóng che; Tấm pin quang điện (PV); Hệ thống pin mặt trời; Đặc tính P-V

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] L. Gao et al., “Parallel – connected Solar PV System to Address Partial and Rapidly Fluctuating Shadow Conditions,” IEEE Transactions On Industrial Electronics, vol. 56, no. 5, pp. 1548-1556, May 2009.

[2] K. S. Parlak, “PV array reconfiguration method under partial shading conditions,” Electrical Power and Energy Systems, vol. 63, pp. 713-721, 2014.

[3] VILLA et al., “Maximizing the power output of partially shaded photovoltaic plants through optimization,” IEEE Journal of photovoltaics, vol. 2, no. 2, pp. 154-163, 2012.

[4] Bidram et al., “Control and circuit techniques to mitigate partial shading effects in photovoltaic arrays,” IEEE journal of photovoltaics, vol. 2, no. 4, pp. 532-546, 2012.

[5] M. Jazayeri et al., “A Comparative Study on Different Photovoltaic Array Topologies under Partial Shading Conditions,” 2014 IEEE PES T&D Conference and Exposition, pp. 978-1-4799-3656- April, 2014.

[6] M. Z. Shams El-Dein et al., ““Optimal Photovoltaic Array Reconfiguration to Reduce Partial Shading Losses,” IEEE transactions on sustainable energy, vol. 4, no. 1, pp. 145-153, 2013.

[7] V. A. Truong, V. H. Bui, T. L. Duong, and X. T. Luong, “Evaluation of the impact of shading on the working performance of solar cell connection configurations,” Journal of Science and Technology - Industrial University of HCMC, vol. 21, pp. 136-146, July 2021.

[8] R. Ramaprabha and B. L.Mathur, “A Comprehensive Review and Analysis of Solar Photovoltaic Array Conﬁgurations under Partial Shaded Conditions,” International Journal of Photoenergy, vol. 2012, 2012, Art. no. 120214, doi:10.1155/2012/120214.

[9] F. Belhachat and C. Larbes, “Modeling, analysis and comparison of solar photovoltaic aray configurations under partial shading conditions,” Solar energy, vol. 120, pp. 399-428, 2015, doi: 10.1016/j.solener.2015.07.039.

[10] R. Alik, T. Sutikno, and A. Jusoh, “A Review on Perturb and Observe Maximum Power Point Tracking in Photovoltaic System,” TELKOMNIKA, vol. 13, no. 3, pp. 745-751, 2015, doi: 10.12928/TELKOMNIKA.v13i3.1439.

[11] Y. J. Wang and P. C. Hsu, “An Investigation on Partial Shading of PV Modules with Different Connection Configurations of PV Cells,” Energy, vol. 36, pp. 3069-3078, 2011, doi: 10.1016/j.energy.2011.02.052.

[12] V. H. Bui, V. A. Truong, and T. H. Quach, “Optimizing the peak capacity development point of photovoltaic cells working in shaded conditions,” Journal of Science and Technology - Industrial University of HCMC, vol. 3, no. 1, pp. 326-338, 2020.

[13] A. Jusoh et al., “A Review on Favourable Maximum Power Point Tracking Systems in Solar Energy Application,” TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control), vol. 12, no. 1, p. 622, 2014.

[14] B. Yang, T. Zhu et al., “Comprehensive overview of maximum power point tracking algorithms of PV systems under partial shading condition,” Journal of Cleaner Production, vol. 268, pp. 121983-122002, 2020, doi: 10.1016/ j. jclepro. 2020.121983.

[15] V. Di Dio, D. La Cascia, R. Miceli, and C. Rando, “A Mathematical Model to Determine the Electrical Energy Production in Photovoltaic Fields Under Mismatch Effect,” International Conference on Clean Electrical Power, Capri, Italy, 9-11 June 2009, pp. 46-51.

[16] M. H. Moradi and A. R. Reisi, “A hybrid maximum power point tracking method for photovoltaic systems,” Solar Energy, vol. 85, pp. 2965-2976, 2011.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5471

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ