Lê Nguyễn Anh Tuấn , Nguyễn Huỳnh Đức Thuận , Giang Hoàng Nam , Lê Hoàng Sang , Trần Hoàng Non Lê Quốc Anh *

* Tác giả liên hệ (lequocanh@ctu.edu.vn)

Abstract

The maximum power point tracking (MPPT) technique is the most popular technique in photovoltaic (PV) systems operation. Under unifying radiation, the global maximum power point (GMPP) can be easily found on the P-V curve of the PV system by using the popular MPPT methods. However, these MPPT methods may not track the GMPP if there are many local maximum power points (LMMPs) as the PV system is under the condition of partial shading. This paper proposes an algorithm, which is improved from the conventional P&O (Perturb and. Observer) maximum power point tracking algorithm, to detect the GMPP in the entire P-V curve of the PV system under partial shading conditions. The simulation results on PSIM software verified the validity of the proposed method.

Keywords: Photovoltaic, maximum power point, partial shading, MPPT

Tóm tắt

Kỹ thuật bám theo điểm công suất cực đại (maximum power point tracking - MPPT) là kỹ thuật được sử dụng phổ biến trong vận hành hệ thống pin năng lượng mặt trời (PV). Trên thực tế, trong điều kiện bức xạ đồng nhất, có thể dễ dàng tìm ra điểm công suất toàn hệ thống (global maximum power point - GMPP) trên đường cong phi tuyến P-V bằng các phương pháp MPPT phổ biến. Tuy nhiên, các phương pháp MPPT này rất khó có thể theo dõi được điểm công suất cực đại toàn hệ thống trong trường hợp có nhiều điểm công suất cực đại địa phương (local maximum power point - LMPP) do hệ thống PV bị che phủ một phần. Bài báo đề xuất một thuật toán dò tìm điểm công suất cực đại trên toàn vùng làm việc của hệ thống trong điều kiện bị che bóng một phần được phát triển dựa trên thuật toán dò tìm điểm cực đại P&O cổ điển. Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM được đưa ra để kiểm chứng giải thuật đề xuất.

Từ khóa: Năng lượng mặt trời, điểm công suất cực đại, che khuất một phần, MPPT

Article Details

Tài liệu tham khảo

Abu-Rub, H., Malinowski, M., & Al-Haddad, K. (2014). Power electronics for renewable energy systems, transportation and industrial applications (1st ed). John Wiley & Sons.

Anh, T. V., Hiền, B. V., & Long, D. T. (2021). Bám điểm phát công suất cực đại toàn cục của hệ thống pin quang điện sử dụng giải thuật di truyền. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 52A, 38-46.

Badoud, A. E., Ayat, Y., & Mekhilef S. (2021). Development and experimental validation of novel robust MPPT controller based on bond graph and fuzzy logic for PV system under variable weather conditions. Int Trans Electr Energy Syst. E13091. doi 10.1002/2050-7038.19091.

Bastidas-Rodriguez, J. D., Franco, E., Petrone, G., Ramos-Paja, C. A, & Spagnuolo, G. (2014). Maximum power point tracking architectures for photovoltaic systems in mismatching conditions: a review. IET Power Electronics, 7(6), 1396-1413.

Belhachat F. & Larbes C. (2018), A review of global maximum power point tracking technieques of photovoltaic system under partial shading conditions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 92, 513-553.

Esram, T., & Chapman, P. L. (2007). Comparison of photovoltaic array maximum power point tracking techniques. IEEE Trans. Energy Conversion, 22(2), 439-449.

Häberlin, H. (2012). Photovoltaics: system design and practice (1st ed). John Wiley & Sons.

Kishor, N., Villalva, M. G., Mohanty, S. R., & Ruppert, E. (2010). Modeling of PV module with consideration of environmental factors. Paper presented at the 2010 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT Europe).

Kouro, S., Wu, B., Abu-Rub, H., & Blaabjerg, F. (2014). Photovoltaic energy conversion systems. Power electronics for renewable energy systems, transportation and industrial applications (1st ed). John Wiley & Sons.

Subudhi, B., & Pradhan, R. (2013). A comparative study on maximum power point tracking techniques for photovoltaic power systems. IEEE Trans. Sustainable Energy, 4(1), 89-98.

Ngu, N. V. (2020). Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả bám điểm công suất cực đại dàn pin điện mặt trời dưới điều kiện có bóng che. Utehy Journal of Science and Technology, 26, 39-44.

Tâm, H. P. T., Nghe, N. T., Ngôn, N. C., & Hùng, T. T. (2021). Triển khai giải thuật dò điểm công suất cực đại cho hệ thống dùng năng lượng mặt trời trong nuôi trồng thủy sản. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 57(CĐ Thủy Sản), 202-213. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2021.079

Thắng, T. (2021). Những điểm nhấn trong Quy hoạch điện VIII. Báo Điện tử Chính phủ. https://baochinhphu.vn/nhung-diem-nhan-trong-quy-hoach-dien-viii-102302880.htm

Y, D. N., Chuong, T. T., & Minh, N. D. (2020). Phát triển thuật toán xác định điểm tối ưu toàn cục của pin mặt trời trong điều kiện chiếu sáng không đồng nhất trên bề mặt. Tạp chí Khoa học Công nghệ, 56(6), 18-25.

Zegaoui, A., Aillerie, M., Petit, P., Sawicki, J., Jaafar, A., Salame, C., & Charles, J. (2011). Comparison of two common maximum power point trackers by simulating of PV generators. Energy Procedia, 6, 678-687.