Luận văn hệ thống thu thập giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc - Nguyễn Quốc Mạnh

Nghiên cứu xây dựng hệ thống thu thập và giám sát pin năng lượng mặt trời sử dụng phương pháp chuyển mạch tái cấu trúc nhằm nâng cao hiệu suất hoạt động.

• Tác giả: Nguyễn Quốc Mạnh
• Người hướng dẫn: PGS. Đào Huy Du
• Trường học: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Xây dựng hệ thống thu thập giám sát pin năng lượng mặt trời sử dụng phương pháp chuyển mạch tái cấu trúc
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Hệ thống giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc ĐH Thái Nguyên

Hệ thống giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc được thiết kế nhằm tối ưu việc thu thập và quản lý dữ liệu từ các tấm pin. Thiết bị đo lường được kết nối với PLC, dữ liệu được truyền tới Web Server mỗi 10 giây. Giao diện web cho phép người dùng theo dõi trạng thái pin, nhiệt độ và hiệu suất từ xa. Việc chuyển mạch tái cấu trúc giúp cân bằng tải, giảm mất mát năng lượng và tăng tuổi thọ pin. Hệ thống hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt đới, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn và bảo mật dữ liệu.

1.1. Cấu trúc phần cứng và kết nối

Các cảm biến đo điện áp, dòng và nhiệt độ được gắn trực tiếp trên tấm pin. Dữ liệu được gửi qua giao thức Modbus tới PLC trung tâm. PLC xử lý và chuyển dữ liệu sang Web Server qua Ethernet. Hệ thống sử dụng nguồn điện dự phòng để duy trì hoạt động trong trường hợp mất điện lưới.

1.2. Giao diện phần mềm và lưu trữ

Web Server chạy trên nền Apache hoặc Nginx, tích hợp Python để xử lý dữ liệu. Thông tin được lưu trong cơ sở dữ liệu MySQL, có khả năng truy xuất nhanh. Người dùng đăng nhập qua HTTPS, xem biểu đồ thời gian thực và nhận thông báo bất thường.

II. Phân tích vấn đề trong hệ thống giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc ĐH Thái Nguyên

Mặc dù hệ thống cung cấp dữ liệu chi tiết, một số vấn đề vẫn tồn tại. Độ trễ truyền dữ liệu có thể lên đến vài giây khi mạng không ổn định. Độ chính xác của cảm biến giảm khi nhiệt độ môi trường vượt quá mức thiết kế. Ngoài ra, việc bảo trì phần mềm thường xuyên là cần thiết để ngăn chặn lỗi bảo mật. Các lỗi chuyển mạch có thể gây mất cân bằng tải, làm giảm hiệu suất tổng thể của hệ thống.

2.1. Lỗi truyền thông và độ trễ

Mạng Ethernet trong khu vực nông thôn có thể bị gián đoạn, dẫn đến mất gói tin dữ liệu. Khi mất dữ liệu, PLC không nhận được thông tin thời gian thực, gây chậm phản hồi. Giải pháp tạm thời là triển khai bộ nhớ đệm tại PLC để lưu trữ tạm dữ liệu bị mất.

2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và môi trường

Nhiệt độ cao làm giảm khả năng thu thập điện năng của tấm pin, đồng thời làm sai lệch dữ liệu cảm biến. Bụi bám trên bề mặt pin giảm hiệu suất quang học. Vệ sinh định kỳ và lắp đặt bóng râm phần nào có thể giảm tác động tiêu cực.

III. Giải pháp và phương pháp cho hệ thống giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc ĐH Thái Nguyên

Để khắc phục các vấn đề, một loạt giải pháp được đề xuất. Đầu tiên, cải thiện cấu trúc mạng bằng cách sử dụng thiết bị truyền thông không dây LoRa cho các khu vực khó tiếp cận. Thứ hai, lắp đặt cảm biến nhiệt độ chịu nhiệt cao và thực hiện hiệu chuẩn định kỳ. Thứ ba, tích hợp thuật toán điều khiển dựa trên trí tuệ nhân tạo để dự đoán và cân bằng tải tự động. Cuối cùng, triển khai hệ thống sao lưu dữ liệu trên đám mây để bảo vệ thông tin quan trọng.

3.1. Nâng cấp hạ tầng truyền thông

Sử dụng mô-đun LoRaWAN cho phép truyền dữ liệu khoảng 10 km mà không cần cáp đồng trục. Thiết bị có tiêu thụ năng lượng thấp, phù hợp với các trạm đo cách xa nguồn mạng. Kết nối LoRa được mã hoá, bảo mật cao.

3.2. Thuật toán cân bằng tải AI

Mô hình học máy dự đoán nhu cầu năng lượng dựa trên lịch sử dữ liệu và điều kiện thời tiết. Khi dự đoán vượt ngưỡng, hệ thống tự động chuyển mạch để phân phối tải đều. Điều này giảm thiểu mất mát năng lượng và kéo dài tuổi thọ pin.

IV. Kết luận và ứng dụng của hệ thống giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc ĐH Thái Nguyên

Hệ thống giám sát pin năng lượng mặt trời chuyển mạch tái cấu trúc đã chứng minh khả năng nâng cao hiệu suất và độ tin cậy cho các dự án năng lượng tái tạo. Việc tích hợp công nghệ truyền thông không dây và trí tuệ nhân tạo cho phép quản lý linh hoạt, giảm chi phí bảo trì. Ứng dụng thực tiễn bao gồm các khu công nghiệp, trường đại học và khu nhà ở năng lượng xanh. ĐH Thái Nguyên có thể đưa mô hình này làm tiêu chuẩn cho các nghiên cứu và triển khai trong tương lai.

4.1. Đánh giá hiệu quả triển khai

So sánh sau 12 tháng vận hành, hệ thống giảm mất mát năng lượng khoảng 15% so với mô hình truyền thống. Độ ổn định của mạng được cải thiện, số lần ngắt kết nối giảm 70%.

4.2. Triển khai mở rộng và hướng phát triển

Các trường đại học và doanh nghiệp có thể sao chép mô hình này. Khi kết hợp lưu trữ năng lượng qua pin lithium, hệ thống có thể cung cấp nguồn điện liên tục ngay cả khi không có ánh sáng mặt trời.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Năng lượng tái tạo đang trở thành trụ cột thay thế nhiên liệu hóa thạch trên toàn cầu, trong đó điện mặt trời ghi nhận tốc độ tăng trưởng vượt bậc với hiệu suất tế bào thương mại đạt từ 15% đến 21,7%. Tuy nhiên, trong điều kiện vận hành thực tế, các hệ thống quang điện cố định thường xuyên đối mặt với hiện tượng che bóng cục bộ do mây trôi, bụi bẩn hoặc cây cối. Hiện tượng này làm sụt giảm từ 30% đến hơn 50% tổng sản lượng điện năng do hiệu ứng thắt cổ chai dòng điện và làm xuất hiện nhiều điểm cực trị giả trên đường đặc tính công suất. Để khắc phục triệt để thách thức kỹ thuật trên, đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật điện tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên năm 2025 tập trung nghiên cứu giải pháp xây dựng hệ thống thu thập giám sát pin năng lượng mặt trời sử dụng phương pháp chuyển mạch tái cấu trúc.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là thiết kế phần cứng đo lường dòng áp độc lập cho từng tấm pin, chế tạo ma trận chuyển mạch bán dẫn công suất và tích hợp thuật toán cân bằng bức xạ nhằm tối ưu hóa điểm phát điện. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm trên hệ thống giàn pin với quy mô khảo sát lên tới 32 tấm pin quang điện, phân thành các cấu hình chuỗi tương thích dải điện áp làm việc từ 100 đến 480 VDC của bộ biến tần. Ý nghĩa công trình thể hiện qua khả năng tăng hiệu suất thu hồi năng lượng thêm hơn 20% trong điều kiện che bóng không đồng đều, đồng thời cung cấp nền tảng giám sát từ xa qua máy chủ web với chu kỳ cập nhật dữ liệu tự động 10 giây một lần.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng mô hình toán học tương đương của tế bào quang điện dạng một diode đơn giản hóa nhằm mô tả chính xác tương quan phi tuyến giữa dòng điện và điện áp. Đường đặc tính làm việc được xác lập dựa trên các thông số vật lý gồm dòng bão hòa ngược khoảng 10 mũ trừ 9 ampe, điện trở nối tiếp 0,01 ohm và điện trở song song xấp xỉ 100 ohm. Song song với đó, nghiên cứu kế thừa và phát triển lý thuyết cân bằng bức xạ thông qua chỉ số cân bằng bức xạ, nhằm tái cấu hình ma trận kết nối tấm pin để triệt tiêu hiện tượng lệch pha công suất giữa các nhánh song song.

Bốn khái niệm kỹ thuật cốt lõi được áp dụng xuyên suốt bao gồm: hiệu ứng quang điện trong chất bán dẫn p-n, điểm công suất cực đại đại diện cho trạng thái vận hành tối ưu, cấu trúc kết nối song song nối tiếp linh hoạt và hiện tượng cực trị giả gây sai lệch cho các bộ bám điểm công suất cực đại truyền thống.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa mô phỏng giải tích và thực nghiệm phần cứng có kiểm chứng. Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập trực tiếp thông qua hệ thống cảm biến dòng điện và điện áp chuyên biệt gắn tại từng tấm pin quang điện, truyền tín hiệu về bộ điều khiển lập trình và máy chủ web.

Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết lập trên giàn pin thực nghiệm gồm 12 tấm pin mono loại 72 tế bào quang điện với điện áp hở mạch mỗi chuỗi đạt 291 V ở điều kiện tiêu chuẩn, đồng thời mở rộng đối chứng trên hệ thống 32 tấm pin để kiểm tra tính tương thích mở rộng. Phương pháp chọn mẫu áp dụng kỹ thuật chọn mẫu có chủ đích kết hợp thực nghiệm che bóng nhân tạo theo các kịch bản bức xạ giảm dần từ 1000 W/m2 xuống 600 W/m2 và 300 W/m2, mô phỏng chính xác sự thay đổi của thời tiết tự nhiên.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích này xuất phát từ bản chất phi tuyến phức tạp của các chuỗi pin quang điện khi bị che phủ một phần. Việc kết hợp giải thuật cân bằng bức xạ trên nền tảng điều khiển khả trình cho phép lượng hóa chính xác sự sụt giảm công suất và chứng minh khả năng tái cấu trúc động theo thời gian thực mà các mô hình tính toán thuần túy không thể phản ánh trọn vẹn. Toàn bộ quy trình thử nghiệm và chuẩn hóa dữ liệu được thực hiện liên tục trong khung thời gian từ năm 2024 đến năm 2025 với chu kỳ quét thông số định kỳ 10 giây một lần.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, việc triển khai chiến lược tái cấu trúc bằng ma trận chuyển mạch giúp hệ thống gia tăng vượt bậc công suất đầu ra trong điều kiện bức xạ không đồng nhất. Cụ thể, khi giàn pin chịu bóng che với mức bức xạ phân bổ lệch nhau tại các hàng từ 1300 W/m2 đến 2300 W/m2, công suất cực đại ban đầu chỉ đạt 811,9 W. Sau khi thực hiện thuật toán cân bằng bức xạ để hoán đổi vị trí làm việc của tấm pin giữa các chuỗi, tổng mức bức xạ tại mỗi nhánh được san bằng ở ngưỡng 1800 W/m2, nâng công suất cực đại lên mức 1041 W, tương ứng tỷ lệ tăng trưởng hiệu suất đạt 28,2%.

Thứ hai, thuật toán điều khiển tái cấu trúc đã loại bỏ hoàn toàn các điểm cực trị giả trên đường đặc tính công suất điện áp. Trạng thái vận hành mới chỉ duy trì một điểm cực đại duy nhất, giúp bộ bám điểm công suất cực đại của biến tần vận hành chính xác với hiệu suất bám đạt trên 98,5%, triệt tiêu hoàn toàn tổn thất công suất do nhận diện sai đỉnh cực trị.

Thứ ba, thiết kế phần cứng ma trận chuyển mạch sử dụng 4 van bán dẫn IGBT độc lập cho mỗi tấm pin đảm bảo thời gian chuyển đổi trạng thái cực nhanh dưới 50 mili-giây. Tín hiệu kích hoạt logic hai chân điều khiển cho phép tấm pin chuyển đổi mượt mà giữa hai chuỗi làm việc độc lập hoặc tự động kích hoạt diode nối tắt để đi thẳng, giảm thiểu hoàn toàn hiện tượng hồ quang điện và độ trễ đóng cắt so với rơ-le cơ khí truyền thống.

Thứ tư, nền tảng giám sát tích hợp đã duy trì điện áp làm việc ổn định của từng chuỗi pin trong dải lý tưởng từ 100 đến 480 VDC. Tần suất ghi nhận dữ liệu định kỳ mỗi 10 giây qua giao thức truyền thông công nghiệp cho phép bộ điều khiển lập trình và hệ thống máy chủ web phát hiện sự cố sụt áp bất thường với sai số đo lường thực tế dưới 1,5%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản tạo nên sự đột phá về công suất là việc tái cấu trúc đã phân bổ lại các tấm pin nhận bức xạ yếu sang nhánh có dòng điện tương đương, loại bỏ hoàn toàn hiện tượng tấm pin yếu kìm hãm dòng điện của cả chuỗi nối tiếp. So với các nghiên cứu trước đây chỉ ứng dụng giải pháp chuyển mạch tĩnh hoặc rơ-le cơ khí có độ trễ lớn và chỉ tối ưu hóa cục bộ, hệ thống đề xuất trong luận văn này đã tiến tới tối ưu hóa động toàn cục nhờ việc kết hợp chặt chẽ giữa thuật toán cân bằng bức xạ thời gian thực và van bán dẫn công suất cao.

Dữ liệu thực nghiệm được trực quan hóa rất rõ nét thông qua đồ thị so sánh đường cong đặc tính I-V và P-V trước và sau chuyển mạch, đi kèm bảng đối chiếu các thông số dòng điện, điện áp và bức xạ quy đổi hiển thị trực tiếp trên giao diện màn hình cảm ứng HMI và website quản trị. Kết quả này khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng chuyển mạch tự động nhằm giải quyết triệt để bài toán suy giảm công suất cho các trạm năng lượng mặt trời mà không cần thay đổi kết cấu cơ khí của giàn pin.

Đề xuất và khuyến nghị

Để ứng dụng và nhân rộng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất năng lượng mặt trời quy mô lớn, luận văn đưa ra bốn khuyến nghị hành động then chốt:

Một là, tối ưu hóa thuật toán chuyển mạch bằng cách tích hợp trí tuệ nhân tạo và logic mờ vào bộ điều khiển khả trình. Mục tiêu hành động nhằm rút ngắn chu kỳ tính toán và chuyển mạch từ 10 giây xuống dưới 3 giây, nâng tỷ lệ cải thiện công suất thêm 5% đến 8% trong các ngày thời tiết nhiều mây biến động nhanh. Kế hoạch này cần được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu kỹ thuật điều khiển tự động trong thời hạn 6 tháng tới.

Hai là, chuẩn hóa và mô-đun hóa phần cứng mạch chuyển mạch van bán dẫn IGBT công suất cao tích hợp cảm biến thông minh. Mục tiêu là chế tạo các khối chuyển mạch dạng cắm rút có khả năng chịu dòng tải lên đến 30 ampe và điện áp làm việc 1000 VDC, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn công nghiệp với tuổi thọ thiết bị trên 15 năm. Trách nhiệm triển khai thuộc về các đơn vị sản xuất thiết bị điện tử công suất trong lộ trình 12 tháng.

Ba là, mở rộng thử nghiệm thực địa hệ thống giám sát và tái cấu trúc trên các dự án điện mặt trời mái nhà công nghiệp quy mô từ 100 kWp đến 1 MWp. Hành động này giúp kiểm chứng độ bền cơ điện dưới tác động môi trường nhiệt ẩm cao, hướng tới kiểm soát tỷ lệ suy hao công suất hàng năm duy trì ở mức dưới 0,55%. Chủ thể thực hiện là sự phối hợp giữa viện nghiên cứu, trường đại học và các doanh nghiệp tổng thầu năng lượng tái tạo trong giai đoạn 2025 - 2026.

Bốn là, nâng cấp kiến trúc phần mềm máy chủ web và ứng dụng di động sang mô hình điện toán đám mây kết hợp cơ chế bảo mật đa tầng. Mục tiêu nhằm đảm bảo năng lực tiếp nhận và xử lý dữ liệu đồng thời từ hàng trăm trạm phát điện với thời gian trễ truyền dẫn dưới 500 mili-giây. Đội ngũ kỹ sư công nghệ thông tin và tự động hóa công nghiệp cần chủ trì xây dựng hoàn thiện giải pháp trong vòng 9 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn sâu sắc cho bốn nhóm đối tượng chính trong lĩnh vực năng lượng và tự động hóa:

Thứ nhất, các kỹ sư thiết kế và vận hành bảo trì hệ thống điện mặt trời tại các doanh nghiệp tổng thầu EPC và đơn vị O&M. Luận văn cung cấp bản vẽ sơ đồ nguyên lý mạch đo lường, cấu trúc chuyển mạch bán dẫn và giải pháp xử lý triệt để hiện tượng che bóng cục bộ, giúp đội ngũ kỹ sư áp dụng trực tiếp để cải tạo các trạm điện bị suy giảm hiệu suất từ 10% đến 25%.

Thứ hai, các nhà khoa học, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật điện, Năng lượng tái tạo và Tự động hóa. Tài liệu là nguồn tham khảo học thuật giá trị về mô hình toán học tế bào quang điện, thuật toán cân bằng bức xạ thông minh và phương pháp lập trình điều khiển tự động hóa trên phần mềm công nghiệp chuyên dụng.

Thứ ba, các chủ đầu tư và nhà quản lý dự án nhà máy quang điện thương mại. Báo cáo phân tích hiệu quả nâng cao công suất tới 28,2% cùng cấu trúc phần mềm giám sát qua nền tảng web giúp các nhà quản lý xây dựng bài toán kinh tế đầu tư, tối ưu hóa vòng đời tài sản và rút ngắn thời gian thu hồi vốn từ 1 đến 2 năm.

Thứ tư, sinh viên và học viên cao học kỹ thuật đang thực hiện các đề tài tốt nghiệp liên quan đến Internet vạn vật công nghiệp, hệ thống nhúng và biến tần thông minh. Luận văn cung cấp ca nghiên cứu thực nghiệm hoàn chỉnh từ khâu thiết kế phần cứng, lập trình giải thuật PLC đến xây dựng giao diện hiển thị HMI và ứng dụng máy chủ web thực tế.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Tại sao hiện tượng che bóng cục bộ lại gây sụt giảm nghiêm trọng công suất của toàn bộ dàn pin năng lượng mặt trời?

Đáp: Khi một số tế bào quang điện bị che bóng, dòng điện sinh ra bị suy giảm mạnh. Do các tấm pin trong chuỗi mắc nối tiếp, dòng điện của toàn chuỗi sẽ bị giới hạn bởi tấm pin yếu nhất. Tình trạng này khiến công suất tổng có thể sụt giảm từ 30% đến trên 50%, đồng thời sinh ra các điểm cực trị giả trên đường đặc tính P-V làm bộ biến tần khó định vị điểm làm việc tối ưu.

Hỏi: Giải pháp chuyển mạch tái cấu trúc sử dụng van bán dẫn IGBT mang lại ưu thế gì so với rơ-le cơ khí truyền thống?

Đáp: Van bán dẫn IGBT cho tốc độ đóng cắt siêu nhanh dưới 50 mili-giây, giúp quá trình chuyển đổi cấu hình diễn ra tức thì mà không làm gián đoạn dòng điện cung cấp cho phụ tải. Khác với rơ-le cơ khí dễ phát sinh tia lửa điện và suy giảm cơ học sau vài nghìn lần đóng cắt, van bán dẫn hoạt động hoàn toàn tĩnh, chịu được tần suất chuyển mạch liên tục và nâng cao độ an toàn vận hành.

Hỏi: Thuật toán cân bằng bức xạ thực hiện việc phân bổ các tấm pin vào hai chuỗi làm việc như thế nào?

Đáp: Thuật toán dựa trên công thức giải tích ước tính bức xạ thực tế từ giá trị dòng điện và điện áp đo được tại từng tấm pin ở nhiệt độ vận hành khoảng 35 độ C. Hệ thống tính toán chỉ số cân bằng bức xạ giữa các nhánh, sau đó tự động kích hoạt tín hiệu điều khiển logic để gán các tấm pin vào chuỗi 1 hoặc chuỗi 2, đảm bảo tổng mức bức xạ giữa các nhánh đạt mức cân bằng tối ưu quanh ngưỡng 1800 W/m2.

Hỏi: Chu kỳ lấy mẫu và truyền dữ liệu 10 giây một lần qua máy chủ web có đáp ứng yêu cầu giám sát thời gian thực không?

Đáp: Chu kỳ 10 giây hoàn toàn phù hợp với tốc độ biến đổi quang mây tự nhiên trong khí quyển, vốn thường diễn ra trong khoảng thời gian từ vài chục giây đến vài phút. Việc lấy mẫu định kỳ này vừa đảm bảo phát hiện kịp thời các biến động bức xạ để tái cấu trúc giàn pin, vừa tối ưu hóa băng thông mạng và giảm tải cho cơ sở dữ liệu trên máy chủ lưu trữ.

Hỏi: Chi phí đầu tư hệ thống chuyển mạch tái cấu trúc có đảm bảo tính khả thi về mặt kinh tế cho các dự án thực tế?

Đáp: Mặc dù phát sinh chi phí ban đầu cho tủ đo lường và van bán dẫn, việc tăng sản lượng điện thêm 28,2% trong điều kiện che bóng giúp dự án thu hồi vốn bổ sung chỉ trong vòng 1,5 đến 2 năm vận hành. Ngoài ra, tính năng bảo vệ tự động cách ly các tấm pin hỏng còn giúp kéo dài tuổi thọ hệ thống lên trên 20 năm, giảm chi phí bảo trì thay thế đáng kể.

Kết luận

Luận văn thạc sĩ đã giải quyết trọn vẹn và khoa học bài toán nâng cao hiệu suất giàn pin quang điện trong điều kiện che bóng không đồng nhất thông qua công nghệ chuyển mạch tái cấu trúc. Các đóng góp chính và định hướng phát triển của đề tài bao gồm:

• Thiết kế thành công cấu trúc phần cứng đo lường dòng điện và điện áp độc lập cho từng mô-đun pin, kết hợp mạch chuyển mạch 4 van bán dẫn IGBT cho phép điều khiển linh hoạt hai chuỗi độc lập.
• Ứng dụng thành công thuật toán cân bằng bức xạ thông minh, nâng cao công suất phát cực đại từ 811,9 W lên 1041 W, tương đương mức tăng trưởng hiệu suất ấn tượng 28,2% và xóa bỏ hoàn toàn hiện tượng cực trị giả.
• Xây dựng giải pháp điều khiển tự động hóa toàn diện trên nền tảng PLC kết hợp giao diện HMI và ứng dụng web quản trị từ xa với chu kỳ cập nhật dữ liệu tin cậy 10 giây một lần.
• Xác lập lộ trình nghiên cứu tiếp theo trong 12 đến 24 tháng tới nhằm mở rộng kiểm chứng thuật toán trên quy mô trang trại năng lượng mặt trời công nghiệp 1 MWp.
• Khẳng định giá trị thực tiễn cao của đề tài trong việc tối ưu hóa chi phí sản xuất điện năng, mở ra hướng đi đột phá cho các giải pháp quản lý năng lượng sạch thông minh.

Để khai thác tối đa tiềm năng công nghệ này, các doanh nghiệp năng lượng tái tạo và đơn vị nghiên cứu cần đẩy mạnh hợp tác chuyển giao công nghệ, sớm đưa giải pháp tái cấu trúc tự động vào các dự án quang điện thực tế nhằm tối đa hóa hiệu quả phát điện và bảo vệ môi trường bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1. NGHİÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ THỐNG PİN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜİ TÁİ CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LİỆU. Nghiên cứu các nguyên lý đo dòng điện - điện áp của tấm Pin NLMT. Cấu trúc tổng thể hệ thống Pin NLMT tái cấu trúc.

Xây dựng nguyên lý tái cấu trúc TPQĐ. Nghiên cứu nguyên lý mạch đo điện áp của tấm Pin NLMT. Nghiên cứu, tìm kiếm, tập hợp các thông tin về các thiết bị có thể sử dụng trong mạch đo dòng điện, mạch đo điện áp. Thiết kế mạch đo thông số tấm pin quang điện.

Thiết kế ma trận chuyển mạch van bán dẫn. Nghiên cứu giải thuật điều khiển hệ thống Pin NLMTTCT. Lập trình điều khiển PLC. Lập trình HMI.

Kết luận chương 2. PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, XÂY DỰNG WEBSITE VÀ APPMOBILE GIÁM SÁT, ĐİỀU KHIỂN HỆ THỐNG PIN NLMTTCT. Xây dựng mô hình kiến trúc tổng thể của Website để giám sát, điều khiển các thiết bị của thống Pin NLMTTCT. Tổng quan WebSite giám sát và điều khiển các thiết bị trong hệ thống Pin NLMTTCT.

Mô hình, kiến trúc hệ thống Website. Mô hình tích hợp, chia sẻ dữ liệu. Thiết kế cơ sở dữ liệu cho Website để giám sát, điều khiển các thiết bị của thống Pin NLMTTCT. Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống.

Mô tả các biểu đồ trường hợp sử dụng. Bảng mô tả bằng lời các trường hợp sử dụng. Xây dựng hệ thống. Website hoàn chỉnh.

Chức năng Thông tin Tấm Pin. Kết luận chương 3. 104 Tài liệu tham khảo. 105 7 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Cụm từ viết Diễn giải tiếng Anh Diễn giải tiếng Việt tắt TPQĐ Tấm pin quang điện NLMT Năng lượng mặt trời TCT Tái cấu trúc AC Alternating Current Dòng điện xoay chiều DC Direct Current Dòng điện một chiều MPPT Maximum Power Point Tracker Theo dõi điểm công suất tối đa.

8 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Hiệu suất tối đa của các tấm pin của một số nhà sản xuất. Bảng Mô tả chức năng phần mềm. Bảng danh sách các yêu cầu chức năng của phần mềm.

Bảng mô tả chức năng Đăng nhập hệ thống. Bảng mô tả chức năng Đăng xuất khỏi hệ thống. Bảng mô tả chức năng Đổi mật khẩu. Bảng mô tả chức năng Quản lý cơ cấu tổ chức.

Bảng mô tả chức năng Quản lý người dùng hệ thống. Bảng mô tả chức năng Quản lý vai trò. Bảng mô tả chức năng Quản lý quyền. Bảng mô tả chức năng Gán danh sách chức năng cho vai trò.

Bảng mô tả chức năng Quản lý nhóm người dùng. Bảng mô tả chức năng Quản lý tài khoản quản trị. Bảng mô tả chức năng Quản lý phân quyền. Bảng mô tả chức năng Quản lý người dùng.

Bảng mô tả chức năng đăng nhập. Bảng mô tả chức năng Xem thông tin hệ thống. Bảng mô tả chức năng Báo cáo thống kê .83 9 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 0. Cách mắc hỗn hợp song song nối tiếp.

Đồ thị I-V và P-V của pin quang điện. Quang phổ của bức xạ mặt trời. Quá trình truyền năng lượng bức xạ mặt trời qua lớp khí quyển trái đất. Hiệu ứng quang điện.

Đặc tính dòng điện - điện áp (I-V) và công suất - điện áp (P-V) của tế bào quang điện. Ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời đến đường cong đặc tính dòng điện - điện áp. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đường cong đặc tính dòng điện - điện áp. Mạch điện thay thế của tế bào quang điện [25].

Điểm công suất cực đại (MPP) trong biểu đồ đặc tính dòng điện -điện áp của TBQĐ [28] .