PDF Đồ Án Tốt Nghiệp

Tên dự án: Pin mặt trời, tìm hiểu các phương pháp đảm bảo công suất tối đa của pin năng lượng mặt trời bằng cách thay đổi cấu trúc. Nội dung và yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ luận án. lý thuyết, thực hành, số liệu tính toán và hình vẽ).

Tổng Quan Về Hệ Thống Năng Lượng Mặt Trời

Năng lượng mặt trời

Sau đó, trình bày tổng quan về chiến lược nâng cao hiệu suất hệ mặt trời trong điều kiện ánh sáng không đồng đều cho mạch ghép TCT và SP dựa trên phương pháp cân bằng bức xạ. Tác giả phân tích và công bố chiến lược tăng hiệu suất của hệ thống năng lượng mặt trời trong điều kiện được che phủ một phần (CT1. 4.

Bức xạ mặt trời

Phổ bức xạ mặt trời trong không gian và trên Trái đất được thể hiện trên hình 1-1.

Điện mặt trời

Nhược điểm của mạch đấu song song là điện áp bằng điện áp nhỏ nhất của TPQD. Các tấm pin mặt trời mắc nối tiếp giúp tăng điện áp (cung cấp điện áp cần thiết theo yêu cầu của bộ chuyển đổi), sau đó các mạch nối tiếp được mắc song song để tăng dòng điện hệ thống.

Mô hình cơ bản của hệ thống NLMT hòa lưới có kho điện

Hiện nay, hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời đều sử dụng bộ biến tần lai, việc sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng giúp lưu trữ năng lượng do hệ thống năng lượng mặt trời tạo ra và sử dụng làm điện năng. các hệ thống sau này.

Các cấu trúc kết nối TPQĐ và bộ chuyển đổi

Trong cấu hình kết nối này, các TPQD được mắc nối tiếp, điện áp hoạt động là như nhau. Tất cả các TPQD dòng được kết nối với các bộ chuyển đổi khác nhau, như trong Hình 1-17.

TỔNG QUAN CHIẾN LƯỢC TĂNG HIỆU SUẤT LÀM VIỆC

Ảnh hưởng của che phủ một phần

Các hệ thống năng lượng mặt trời mới đặc biệt chú ý đến việc tối ưu hóa năng lượng trong điều kiện có mái che [31]. Các khu vực được che phủ trong hệ thống năng lượng mặt trời có thể có nguy cơ bị hư hại

Phương pháp tái cấu trúc cho mạch kết nối TCT

Tổng bức xạ mặt trời trong mỗi hàng của mỗi cấu hình thử nghiệm được xác định bằng thuật toán điều khiển. NPV là số lượng mô-đun tấm pin mặt trời và m là số hàng trong cấu trúc.

Phương pháp tái cấu trúc cho mạch kết nối SP

Các tấm pin chưa được che chắn còn lại sẽ được cơ cấu lại thành mảng pin mặt trời (MPV). Các mảng tấm pin mặt trời này có số lượng tấm pin mặt trời bằng nhau sẽ kết nối trực tiếp với bộ biến tần DC/AC. Các thông số yêu cầu Dòng điện, điện áp và nhiệt độ của tấm pin mặt trời.

Các tác giả ban đầu đề xuất xây dựng các chuỗi tấm pin mặt trời có cùng mức bức xạ G mắc nối tiếp với nhau. Nhóm tối: bao gồm các tấm pin mặt trời có mức bức xạ G nằm trong khoảng G. Hình 1-35 mô tả phương pháp đề xuất để nối các tấm pin mặt trời.

Đầu tiên, xác định dòng điện (Ib) chạy qua các điốt trên mỗi tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, định hướng bố trí các tấm pin mặt trời của các tác giả trong [53] chưa rõ ràng và hiệu quả.

So sánh các phương pháp đã trình bày

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

KHÁI QUÁT VỀ BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU

Điều khiển tối ưu tĩnh
Điều khiển tối ưu động

Bài toán tối ưu hóa tác dụng nhanh: Thời gian cần thiết để quá trình xảy ra là ngắn nhất, chẳng hạn như khi lái tên lửa. Mục tiêu của điều khiển tối ưu là tìm ra tín hiệu tối ưu u* sao cho hàm mục tiêu 𝒬 đạt giá trị tối đa hoặc tối thiểu. Với những giả định này, có rất nhiều phương pháp khác nhau để giải các bài toán điều khiển tối ưu.

Các phương pháp cơ bản nhất trong lĩnh vực điều khiển tối ưu được chia thành hai nhóm chính: điều khiển tối ưu tĩnh và điều khiển tối ưu động. Bài toán điều khiển tối ưu tĩnh là bài toán trong đó mối quan hệ của các biến đầu vào, đầu ra và trạng thái của mô hình không phụ thuộc vào thời gian. Với bảng điều khiển tối ưu tĩnh, đây là bài toán ràng buộc cực trị.

Bài toán điều khiển tối ưu động là bài toán trong đó mô hình toán học có ít nhất một phương trình vi phân. Đối với bài toán tối ưu động, có các phương pháp giải sau: + Phương pháp từng phần đại dương cổ điển.

THIẾT LẬP BÀI TOÁN DIỀU KHIỂN TỐI ƯU

Những khái niệm cơ bản
Cấu trúc mạch điều khiển trong hệ thống NLMT
Bộ tái cấu trúc
Bài toán Subset sum problem
Bài toán Munkres ' Assignment Algorithm

Cơ sở lý thuyết cho việc nghiên cứu hệ thống khép kín là lý thuyết về điều khiển tự động. Hệ thống điều khiển vòng hở, trong hệ thống này không sử dụng giai đoạn đo. Đặc biệt, hệ thống điều khiển công suất điện tử cho pin mặt trời được chia thành 3 cấp độ chức năng như sau.

Đây là cấp độ điều khiển thứ cấp có thể xuất hiện hoặc không xuất hiện trong hệ thống điều khiển điện tử công suất tấm pin năng lượng mặt trời. Thuật toán điều khiển tối ưu được lập trình trong một thiết bị gọi là hệ thống cấu hình lại, được lắp đặt trước bộ biến tần, nhằm mục đích cải thiện hiệu suất của hệ mặt trời trong điều kiện ánh sáng yếu. Bộ tái tạo (CT1) được mô tả trong Hình 2-7 bao gồm các thành phần chính là ma trận chuyển mạch và bộ điều khiển.

Công tắc điều khiển ma trận chuyển mạch, chuyển cấu hình liên kết hệ mặt trời từ cấu hình liên kết ban đầu sang cấu hình liên kết tối ưu. Tác giả quyết định lựa chọn phương pháp điều khiển tối ưu tĩnh cho hai bài toán tối ưu trên.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

XÂY DỰNG SÁCH LƯỢC TÁI CẤU TRÚC HỆ DỰA

CHIẾN LƯỢC CÂN BẰNG BỨC XẠ VỚI MẠCH KẾT NỐI TCT

Phương pháp cân bằng bức xạ và nâng cao hiệu suất làm việc của hệ mặt trời có thể được khái quát hóa theo sơ đồ trên Hình 3-2. Mỗi phép tính cân bằng bức xạ bao gồm các bước sau: Bước 1: Đo dòng điện và điện áp cho từng TPQD. Bước 3: Áp dụng thuật toán tìm kiếm cấu hình cân bằng bức xạ, tìm cấu hình kết nối tối ưu cho các dàn pin mặt trời.

Bước 4: Kiểm tra cấu hình kết nối mới so với cấu hình kết nối ban đầu. Nếu cấu trúc kết nối khác với cấu trúc ban đầu, chuyển sang bước 5. Bước 6: Kiểm tra ma trận chuyển mạch theo phương pháp được yêu cầu ở bước 5, lấy cấu hình kết nối mới để đảm bảo hiệu suất làm việc. Hệ thống làm việc là tốt nhất.

Chiến lược cân bằng bức xạ với các mạch kết nối TCT về cơ bản là tìm ra các vị trí kết nối mới của các nhà máy điện mặt trời sao cho tổng bức xạ mặt trời chênh lệch ít nhất trên các mạch kết nối song song, một bài toán khó tìm ra giải pháp tối ưu. Ngoài ra, các thuật toán xuất thang đo đảm bảo tốc độ xử lý nhanh theo thời gian thực, do bức xạ mặt trời trong thực tế thay đổi do ảnh hưởng của các yếu tố như mây thường rất nhanh.

ĐO DÒNG ĐIỆN , ĐIỆN ÁP CÁC TPQĐ

ƯỚC TÍNH BỨC XẠ MẶT TRỜI

Nếu sai số lớn hơn giá trị ε chứng tỏ bức xạ mặt trời đã thay đổi theo từng TPQD. Dữ liệu bức xạ mặt trời được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho hai bài toán tối ưu hóa mà tác giả sẽ trình bày ở phần tiếp theo.

ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH TOÁN VÀ 02 THUẬT TOÁN CHO BÀI

Xây dựng mô hình toán

Bước 1: Trong cấu hình kết nối ban đầu, ma trận G biểu thị giá trị bức xạ mặt trời tại mỗi TPQD. Gọi mảng giá trị S gồm m hàng và n cột tương ứng với số lần khóa đôi được mở và đóng. Tổng quan về thời gian mở khóa và khóa ma trận chuyển đổi được hiển thị trong Hình 3-29.

Trong quá trình vận hành hệ mặt trời và bộ tái cấu trúc, số lần ma trận chuyển mạch thay đổi sau mỗi lần tái cấu trúc. Gọi z là số lượng TPQD thay đổi vị trí trong một lần tái cơ cấu thì số lần đóng mở ma trận chuyển mạch là 2 x z, mục tiêu là điều khiển ma trận chuyển mạch từ cấu hình ban đầu G đến bức xạ cấu hình cân bằng G_OP, sao cho số lần mở và đóng của ma trận chuyển mạch S là nhỏ nhất.

Trong ví dụ trên, để chuyển đổi cấu hình kết nối ban đầu sang cấu hình cân bằng bức xạ, cần có 16 TPQD thay đổi vị trí cũng như số lần chúng mở và đóng chốt trong mảng. Phương pháp chọn cấu hình ghép tối ưu là phương pháp sắp xếp lại vị trí các hàng trong cấu hình cân bằng bức xạ (G_OP) tương ứng với các hàng trong cấu hình kết nối ban đầu (G) sao cho số lần mở và đóng khớp nối là ma trận là ít nhất. Sau khi áp dụng thuật toán MAA, việc tái cấu trúc từ cấu hình kết nối ban đầu sang cấu hình cân bằng bức xạ cần 5 TPQD để chuyển đổi vị trí, số lần mở khóa và đóng trong ma trận chuyển mạch là MIMAA = 10 (Hình 3). -34).

3.5.4: Phương pháp cân bằng số lần mở khóa ma trận shift và thời gian khóa bằng MAA cải tiến.