Chương 1: Tổng quan về lý thuyết sử dụng trong đề tài. Chương 2 : Hệ thống tích hợp điện gió và điện mặt trời Chương 3: Điều khiễn bám điểm lâm việc tốt vu của hệ thống điện gió và điện mặt trời nối lưới CHUONG 1 TONG QUANLY THUYET SU’ DUNG TRONG BE TAT 1. B6 biến đỗi một chiều- một chiều(DC-DC) 1. Chúc năng bộ biển đổi DC-DC TBộ biến đỗi 1 chiều 1 chiều (Boot converte) có nhiệm vụ biến đỗi điện ấp “một chiều về tr số phi hop với điện áp một chiều đặt vào bộ nghịch lưu (thường 400V).
Đồng thời thông qua bộ Boost comverter này đễ thực hiện điều khiển bám. điểm công suất cực đại cho hệ thống Các bộ biển đỗi DC.DC được chị làm 2 loại: Có cách ly và loại không cách ly, Loại cách ly sử đọng mấy biển ấp caotẫn, chủng cánh fy nguễn điện một chiều đầu vào với nguồn một chiều ra và tăng hay giảm áp bằng cách điềo chỉnh hệ số biến áp. Loại này thường được sở dụng cho các nguồn cắp một chiều sở dụng khoá điện tử và cho hệ thống lai. Leại DC/DC khô; tg cách ly không sở đụng mấy biển ấp cách ly.
Chúng luôn được dòng trong các bộ điều khiễn động cơ một chiều. “Các loại bộ biển đổi DC/DC thường đòng trong hệ PV gằm Bộ giảm áp (buck) Bộ tăng ấp (booz) Bộ biến đổi tăng - giảm áp Coke Bộ giảm áp buek có thể định được điểm làm việc cô công suất tối ve mdi khi điện áp vào vượt quá điện áp ra của bộ biến đối, trường hợp này ít thục hiện được khi cường độ búc xạ của ảnh căng xuống thấp TBộ tăng áp boost có thể định điểm làm tiệc tối u ngay cả với cường độ ánh sáng yếu. Hệ thống làm việc với lưới đồng bộ Boost để tăng điện áp ra cép cho tai trước khí đua vào bộ biển đổi DC/AC. Bộ biển đối DC-DC không cách lỉ a) Mach Buck Sơ đỗ nguyên If mach buck được chỉ ra trên hình 1.
Khôa K trong ‘mach là những khóa điện tit BJT, MOSFET, hay IGBT. Mach Buck có chức năng giảm điện áp đầu vào xuống thành điện ấp nạp ie quy. Khéa transitor dope d6ng “mổ với tẫ số cao. Hệ số làm việc D của khóa được xác định theo công thúc sau p= B= Ton foc ay Treng đồ Tạ là thời gian khốa K mỗ, T là chu kỷ làm việc cña khóa, foc tần số đông cắt „ u Hink 1.
1 So 48 nguyén bj mach Buck Trong thoi gian md, khỏa K thông cho đồng đi qua, điện áp một chiều được nap vio ty C2 và cấp năng lượng cho tải qua cuộn khẳng L. Trong thời gian đồng, khôs K đông lại không cho đồng qua nữa, năng lượng 1 chiều từ đầu vào bằng 0 Tuy nhiên tải vẫn được cung cấp đậy đủ điện nhờ năng lượng lưu trên cuộn kháng và tụ điện đo Diode khép kín mạch. Nhơ vậy cuộn khẳng và t điện c tác dụng lv giờ nãng lượng trong thời in ngắn để dơy t mạch khi khôa đồng Vout = UgD a2 Cảng thức (L2) che thấy điện áp ra có thể điều khiển được bằng cách điều khiễn hệ số làm việc, Hệ số làm việc được điềo khiển bằng cảch phương pháp điều chính độ rộng xung thời gian mổ tạ. Do đó, bộ biến đổi nấy còn được biết đến như là bộ điều chế xong PM Bộ Budk có cấu trúc đơn giản nhất, dễ hiểu và dễ thiết kế nhdt.
BG Buck cũng thường được đồng để nạp ắc quy nhưng nổ cổ nhược điểm là đồng vào khô liền tục vì khóa điện tử được bể trí ở vị trí đầu vào, vì vây cần phải có bộ lọc tốt. Mach Buck thich hop si dụng khi điện áp pin cao hon dién ap Ấc quy. Dong công suất được điều khiển bằng cách điều chỉnh chủ kỳ đông mỡ của khóa điện tử. Bộ Buck có thể lâm việc tại điểm MPP trong hau hết kiện nhiệt độ, cường độ bức xạ.
Nhưng bộ này sẽ không làm việc chính xác khi điểm MPP xuống thấp hơn ngưỡng điện áp nạp ắc quy dưới điều kiện nhiệt độ cao và cường độ bức xã xuống thấp. Vì vậy để nâng cao hiệu quả làm việc, có thể kết hợp bộ Buck với thành phân tăng ấp by Mach Boost Sơ đồ nguyên lý mạch Boostnhư hình L2 [12] Hinh 1. 2: Sơ đề nguyên bj mach Boost Giếng như bộ Buck, hoat động của bộ Boost được thực hiện qua cuộn kháng L. Chuyển mạch K đồng mở theo chu kỳ.
Khi K mỡ cho đồng qua (tas) cuộn kháng tích năng lượng, khi K déng (toa) cuộn kháng giải phóng năng lượng — Up = a133 Us đ3) Mach niy tng din dp vồng khi phông cña ắc quy lên 6 dip sng dita gp ra. Khi théa K mỗ, cuộn cảm được nối với ngudn 1 chiéu. Khóa KK đồng, dòng điện cảm ứng chạy vào tải qua Điết Với hệ số làm việc D của khóa , điện ấp ra được tính the q4) `Với phương pháp nây công cổ thể dit chính Tạ: trong chế độ dẫntiên tục để điều chính điện áp vào Vì ở điểm công suất cực đại heo thể của tải Ve ©) Mach Buck - Boost Sơ để nguyênlý như bình 1. 3:80 08 nguyên ‘mach Buck- Boost thức (1.4): Do D < 1 nên điện áp ra luôn lớn hơn điện ấp vào.
Vì vậy mạch Boost chỉ có thể tăng áp trong khi mạch Buck đã trình bày ở trên thì chỉ cổ thể giảm điện ấpvào. Kết hợp cả hai mạch nay với nhau tạo thành mạch Buck — Boost vita c6 thé ting và giảm điện áp vào. “Khi khóa đóng, điện áp vào đặt lên điện căm, làm đồng điện trong điện cảm, tăng dẫn theo thời gian. Khi khóa ngất điện căm có khuynh hướng duy tr đồng điện qua nỗ sẽ tạo điện áp cảm ứng đủ để Điết phân cục thuận.
Tùy vào tỷ lệ giữa thời gian đồng khôa và mở khóa mã gi tị điện áp ra có thể nhỗ hơn, bằng bay lớn hơn giá trị điện ấp vào. Trong mọi tường hợp thì dẫu của điện ấp ra là ngược với dẫu của điện áp vào, do đó dồng điện đã qua điện cảm sẽ giảm dẫn theo thi gian Ta có công thức: Vous = S82 as) Công thúc (1.5) cho thay điện áp ra có thể lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp vào tùy thuộc vào hệ số làm việc D: Khi D=. 5 thì Un = Uan; Khi D< 0.5 thì Ui > Uns; Khi D> 0.5 thì Ủy € Uạc 4) Mach Cuk Sơ để nguyênlý như bình 1. 4: So dé bién a6i Cuk BG Cok vita có thể tăng, vừa có thể giảm ap.
Cuk đùng một tụ điện để lưu giữ năng lượng vi vay đồng điện vào sẽ liên tục. Mạch Cuk t gây tên hao trên khoá điện tờ hơn và cho hiệu quả cao. Nhược điểm của Cul: là điện áp ra có cục tính “ngược với điện áp vào nhưng bộ Cu cho đặc tính đông ra tốt hơn do cỗ cuộn căm đặt ở tằngra. Chính từ wu diém chính nay cba Cufk (tức là cỗ đặc tính đồng vào và đồng ra tố) "Nguyên lý hoạt động của Culc là chế độ dẫn liên tục.
Ở trạng thấi ôn định, điện ấp trung bình oi trên cuộn căm bằng 0, theo định luật điện áp Kiếchốp ở vòng "mạch ngoài cũng hình vẽ 1.4 ta có: ve: Vs+ Vụ Giả sử tụ C¡ có dung lượng đủ lớn và điện áp trên tụ không gợn sóng mặc đù nổ lưugiữ và chuyển một lượng năng lượng lớn tờ đầu vào đến đầu ra Điều kiện ban đầu là khi điện áp vào được cấp và khoá SW khoá không cho dong chy qua. Điết D phân cực thuận, tụ C: được nạp. Hoạt động của mạch được chỉa thành 2 chế độ. Chế độ 1: Khi khoá SW mé thing đồng, mạch như ở hình vẽ 1.
5: Sơ đỗ mạch bộ Cuk bi hóa Sĩ mở thông ding Điện ấp trên ty C¡ làm điệt D phân cực ngược và Điết khoá. Tự C¡ phống sang tải qua đường SWU, Ca, Re, và La. Cuộn cảm đỏ lồn nên giã thiết rằng đồng điện trên cuộn cảm không gon sng. Vi vay ta cổ mỗi quan hệ sau: lo, = hey a6 Chế độ 2: Khi SW khoá ngăn không cho đồng chây qua, mạch c dạng như tình vẽ16[12] Tình 1.
6: Sơ mạch bộ Cuk khi khóa SI đồng. “Tụ C¡ được nạp từ nguôn vào Vs qua cuộn cảm Lị. Năng lượng lưu trên cuộn. cảm L2 được chuyển sang tãi qua đường D, C2, và R.
Vì vậy ta có: kạn ly an ĐỂ hoạt động theo chủ kỷ, dong điện trong bình của tọ là 0. Ta cổ, loolgy„DT+1,|gy„„.4~D)T=0 va, as) “hyDT+1.0-DyT=0 as) fa, OF 1) 1-D (1.10) Trong đó: D ta tif tim việc cũa khoá SW (0 < D.< 1) và T là chủ kỹ đồng cất Giả sỡ tũng đây à bộ biến đổi ý trồng, công suất trong bình do nguẫn cong cắp phải ng với công suất trong bình tả hấp thụ được. Por Poa aay sla Volta (1 weak q19 Kết hợp công thúc (1.13) vào ta có: 10 (4) Tờ công thức (1.5: Đầu ra nhỏ hơn đầu vào, NếuD' 3: Đầu ra bằngđầu vào, Név 0.< Ì: Đẫu ra lớn hơn đẫu vào Từ công thức (1.14) ta thấy rằng có thể điều khiển điện áp ra khối bộ biến đối DCDC bằng cách điều chỉnh lệ làm việc D của khoá SW ‘Nhu vay nguyên tắc điều khiển điện ấp ra của các bộ biến đỗitrên đều bằng cách điều chính tần số đồng mở khóa K. Việc sử dụng bộ biển đổi não trong bệ là tủy thuộc vào nh cầu và mục đích sở đụng Để điềo khiển tần số đồng mỡ của khóa để hệ đạt được điểm làm việc tối ưu nhất, ta phải đồng đến thuật toán xác định điểm làm việc có công suất lớn nhất (MPPT) sé được trình bày chỉ tiết ở chương tiếp sav.
Bộ biến đổi DC- DC có cách ly Bộ chuyển đổi DC-DC được mô tả tong hình L7 [3]. Bộ chuyển đổi bao gŠm một tụ lọc đầu vào C¡, 6 chuyển mạch đồng MOSEET (M:-M), sáu diét xoay ty do, hai điệt chỉnh lư, Di và Da, một biến áp cao tẫn với hệ số biển áp bằng Kí và một tụ hồa C2 Hinh 1. 7: B6 chuyên đổi DC— DC có cách by .Mây biến áp cung cấp điện áp cách ly gida bảng mạch PV và lưới, nâng cao độ an toàn cho toàn hệ thống. Điện cảm rò (Lx) được sử dụng như 1 phần tử chuyển.
đỗi nguằn, loại bỗ những vẫn đề quá áp thiết bị vã cần thiết cho sợ chẳng rung các „ ‘bing mach.