I. Mô phỏng biến tần
Mô phỏng biến tần là một phần quan trọng trong nghiên cứu và phát triển các hệ thống điện mặt trời. Trong đồ án này, biến tần PVH-L2550E của nhà sản xuất TMEIC được mô phỏng để hiểu rõ nguyên lý hoạt động và các tính năng của nó. Matlab Simulink được sử dụng để mô phỏng các trạng thái hoạt động của biến tần, bao gồm các chế độ như AC-ARV, DC-ARV, và chế độ chờ kết nối lưới. Việc mô phỏng giúp đánh giá chất lượng điều chế và phân tích các lỗi có thể xảy ra trong quá trình vận hành.
1.1. Cấu trúc mô phỏng
Cấu trúc mô phỏng bao gồm các thành phần chính như tấm pin PV, bộ Buck&MPPT, bộ nghịch lưu IGBT, và mạch lọc nguồn ba pha LC. Phần mềm Matlab được sử dụng để thiết kế và mô phỏng các thành phần này. Các thông số của tấm pin PV và bộ biến tần được nhập vào Simulink để đảm bảo độ chính xác của mô phỏng. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của bộ điều khiển MPPT trong việc tối ưu hóa công suất đầu ra của hệ thống.
1.2. Đánh giá chất lượng điều chế
Chất lượng điều chế của biến tần được đánh giá thông qua các thông số như điện áp đầu ra, dòng điện, và hệ số công suất. Mô phỏng các trạng thái của biến tần giúp xác định các vấn đề có thể phát sinh trong quá trình vận hành. Kết quả mô phỏng cho thấy biến tần hoạt động ổn định trong các điều kiện khác nhau, từ chế độ chờ đến chế độ kết nối lưới.
II. Biến tần kiểu T
Biến tần kiểu T là một loại biến tần đa bậc được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện mặt trời. Trong đồ án này, cấu trúc và nguyên lý hoạt động của biến tần kiểu T được nghiên cứu chi tiết. Phương pháp điều chế vector không gian được áp dụng để điều khiển các công tắc trong biến tần, đảm bảo hiệu quả và độ chính xác trong quá trình chuyển đổi năng lượng.
2.1. Cấu hình bộ nghịch lưu kiểu T
Cấu hình của bộ nghịch lưu kiểu T bao gồm các công tắc bán dẫn và tụ điện DC-link. Quá trình chuyển mạch được điều khiển bằng phương pháp điều chế vector không gian, giúp giảm thiểu tổn thất và tăng hiệu suất của biến tần. Kết quả mô phỏng cho thấy biến tần kiểu T hoạt động ổn định và hiệu quả trong các điều kiện khác nhau.
2.2. Phương pháp điều chế vector không gian
Phương pháp điều chế vector không gian được sử dụng để điều khiển các công tắc trong biến tần kiểu T. Vector không gian được xác định dựa trên điện áp đầu ra và dòng điện, giúp tối ưu hóa quá trình chuyển đổi năng lượng. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp này giúp cải thiện chất lượng điện áp đầu ra và giảm thiểu các thành phần sóng hài.
III. Chẩn đoán lỗi
Chẩn đoán lỗi là một phần quan trọng trong việc bảo trì và vận hành các hệ thống biến tần. Trong đồ án này, các phương pháp chẩn đoán lỗi được nghiên cứu và áp dụng trên biến tần PVH-L2550E. Phần mềm Matlab Simulink được sử dụng để mô phỏng các trạng thái lỗi và xây dựng công cụ chẩn đoán lỗi dựa trên logic mờ.
3.1. Phân tích lỗi
Các lỗi phổ biến trong biến tần bao gồm lỗi công tắc, lỗi tụ điện DC-link, và lỗi lưới điện. Phân tích dòng điện đầu ra và điện áp tụ điện DC-link giúp xác định nguyên nhân và vị trí của lỗi. Kết quả mô phỏng cho thấy các phương pháp phân tích lỗi hiệu quả trong việc phát hiện và khắc phục các vấn đề trong hệ thống.
3.2. Xây dựng công cụ chẩn đoán lỗi
Công cụ chẩn đoán lỗi được xây dựng dựa trên logic mờ và được tích hợp vào Matlab Simulink. Thiết kế luật logic mờ giúp xác định các thành phần đầu vào và đầu ra của công cụ chẩn đoán. Kết quả mô phỏng cho thấy công cụ này có khả năng phát hiện và phân tích các lỗi một cách chính xác và hiệu quả.
IV. Đồ án tốt nghiệp Bách Khoa Đà Nẵng
Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện tại Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, với mục tiêu nghiên cứu và mô phỏng hoạt động của biến tần PVH-L2550E. Đồ án tập trung vào việc khảo sát thực tế, mô phỏng hoạt động, và chẩn đoán lỗi trên biến tần. Kết quả của đồ án không chỉ có giá trị học thuật mà còn có ứng dụng thực tiễn trong việc vận hành và bảo trì các hệ thống điện mặt trời.
4.1. Khảo sát thực tế
Khảo sát thực tế được thực hiện tại công ty EPC Solar VN, nơi biến tần PVH-L2550E được lắp đặt và vận hành. Quá trình vận hành và các trạng thái hoạt động của biến tần được ghi lại và phân tích. Kết quả khảo sát giúp hiểu rõ hơn về các vấn đề thực tế trong quá trình vận hành và bảo trì biến tần.
4.2. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả của đồ án có thể được áp dụng trong việc cải tiến và nâng cao hiệu quả của các hệ thống điện mặt trời. Công nghệ biến tần và các phương pháp chẩn đoán lỗi được nghiên cứu trong đồ án có thể giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tăng tuổi thọ của hệ thống.
