So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện độc lập

TÓM TẮT Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, hoàn toàn miễn phí và không gây ô nhiễm môi trường. Việc nghiên cứu hệ thống điện mặt trời có ý nghĩa rất quan trọng, góp phần khai thác triệt để nguồn năng lượng tự nhiên trong khi các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt. Điều khiển bám điểm công suất cực đại dàn pin điện mặt trời (MPPT) được coi là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện mặt trời, được áp dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng của dàn pin điện mặt trời. Bài báo giới thiệu và so sánh hai thuật toán điện dẫn gia tăng (INC) và nhiễu loạn và quan sát (P&O) sử dụng để thực hiện điều khiển bám điểm công suất cực đại của dàn pin điện mặt trời. Kết quả mô phỏng cho thấy, thuật toán INC có hiệu quả tốt hơn so với thuật toán P&O

pdf 12 trang yennguyen 5260
Bạn đang xem tài liệu "So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện độc lập", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện độc lập

So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện độc lập
J. Sci. & Devel. 2015, Vol. 13, No. 8: 1452-1463 
Tạp chí Khoa học và Phát triển 2015, tập 13, số 8: 1452-1463 
www.vnua.edu.vn 
1452 
SO SÁNH HAI THUẬT TOÁN INC VÀ P&O TRONG ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT 
CỰC ĐẠI CỦA HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN ĐỘC LẬP 
Nguyễn Viết Ngư1*, Lê Thị Minh Tâm1, Trần Thị Thường1, Nguyễn Xuân Trường2 
1Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên 
2Khoa Cơ - Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 
Email*: ngunguyenviet77@gmail.com 
Ngày gửi bài: 20.05.2015 Ngày chấp nhận: 19.11.2015 
TÓM TẮT 
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, hoàn toàn miễn phí và không gây ô nhiễm môi trường. Việc 
nghiên cứu hệ thống điện mặt trời có ý nghĩa rất quan trọng, góp phần khai thác triệt để nguồn năng lượng tự nhiên 
trong khi các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt. Điều khiển bám điểm công suất cực đại dàn 
pin điện mặt trời (MPPT) được coi là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện mặt trời, được áp dụng để nâng 
cao hiệu quả sử dụng của dàn pin điện mặt trời. Bài báo giới thiệu và so sánh hai thuật toán điện dẫn gia tăng (INC) 
và nhiễu loạn và quan sát (P&O) sử dụng để thực hiện điều khiển bám điểm công suất cực đại của dàn pin điện mặt 
trời. Kết quả mô phỏng cho thấy, thuật toán INC có hiệu quả tốt hơn so với thuật toán P&O. 
Từ khóa: Bám điểm công suất cực đại (MPPT), pin điện mặt trời (PV), thuật toán điện dẫn gia tăng (INC), thuật 
toán nhiễu loạn và quan sát (P&O). 
Comparison of INC and P&O Algorithms 
in Maximum Power Point Tracking Control of Independently PV System 
ABSTRACT 
Solar energy is clean and free of cost and does not pollute the environment. The research of solar energy 
systems plays a very important role that contributes to fully exploit the natural energy resources while traditional 
energy sources become scare. Maximum Power Point Tracker (MPPT) control for Solar panels considered as an 
indispensable part of the solar power system is applied in order to improve the efficiency of solar panels. This paper 
described and compaired Perturb and Observer (P&O) and Incremental Conductance (INC) algorithms that were 
used to implement for Maximum Power Point control of Solar panels. Simulation results showed that INC algorithm 
had a better effect than P&O algorithm did. 
Keywords: Incremental Conductance algorithm (INC), Maximum Power Point Tracking (MPPT); Perturb and 
Observer algorithm (P&O); Photovoltaics (PV). 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
MPPT (Maximum Power Point Tracking) là 
phương pháp dò tìm điểm làm việc có công suất 
cực đại của hệ thống điện mặt trời thông qua 
việc đóng mở khóa điện tử của bộ biến đổi 
DC/DC. Phương pháp MPPT được sử dụng rất 
phổ biến trong hệ thống PV làm việc độc lập và 
đang dần được áp dụng trong hệ quang điện 
làm việc với lưới (Sivagamasundari, 2013; 
Hohm, 2000, 2003). Khi một dàn PV được mắc 
trực tiếp vào một tải thì điểm làm việc của dàn 
PV đó là giao điểm giữa đường đặc tính làm việc 
I-V của PV và đặc tính I-V của tải. Nếu tải là 
thuần trở thì đường đặc tính tải là một đường 
thẳng với độ dốc là 1/Rtải. 
Nguyễn Viết Ngư, Lê Thị Minh Tâm, Trần Thị Thường, Nguyễn Xuân Trường 
1453 
Hình 1. Đặc tính làm việc I-V của PV và của tải (có thể thay đổi giá trị) 
Từ đặc tính I -V cho thấy có một điểm gọi 
là điểm công suất cực đại (MPP-maximum 
power point), là điểm mà khi hệ thống hoạt 
động tại điểm đó thì công suất ra của PV là lớn 
nhất. Các yếu tố về thời tiết ảnh hưởng rất lớn 
tới hoạt động của PV. Trong đó, nhiệt độ và 
cường độ bức xạ mặt trời là những yếu tố tiêu 
biểu ảnh hưởng mạnh nhất tới đặc tính I-V dẫn 
tới sự thay đổi vị trí MPP của PV. 
Trong hầu hết các ứng dụng người ta mong 
muốn tối ưu hóa dòng công suất ra từ PV tới tải. 
Để làm được điều đó đòi hỏi điểm hoạt động của 
hệ thống phải được thiết lập tại điểm MPP. Có 
nhiều thuật toán được nghiên cứu và ứng dụng 
trong thực tế. Bài báo này giới thiệu hai thuật 
toán P&O và INC; xây dựng thuật toán, mô 
phỏng và so sánh hai thuật toán trong điều 
khiển bám điểm công suất cực đại của dàn PV. 
2. MÔ TẢ TOÁN HỌC PIN MẶT TRỜI 
Pin PV có mạch điện tương đương như một 
diode mắc song song với một nguồn điện quang 
sinh. Ở cường độ ánh sáng ổn định, pin PV có 
một trạng thái làm việc nhất định, dòng điện 
quang sinh không thay đổi theo trạng thái làm 
việc. Do đó, trong mạch điện tương đương có thể 
xem như là một nguồn dòng ổn định Iph. Trên 
thực tế, trong quá trình chế tạo pin PV, do tiếp 
xúc điện cực mặt trước và sau, cũng có thể do 
bản thân vật liệu có một điện trở suất nhất 
định. Vì vậy trong mạch điện tương đương cần 
phải mắc thêm vào một điện trở nối tiếp Rs và 
một điện trở song song Rsh với tải RL. Như vậy, 
mạch điện tương đương của pin PV được thể 
hiện trên hình 2 (Zainudin, 2010; Nguyen Viet 
Ngu, 2011; Sharma, 2014). 
Hình 2. Sơ đồ mạch điện tương đương của PV 
So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện 
độc lập 
1454 
Dòng điện qua diode: 
qVD
nkT
D SI I (e 1) (2.1) 
Theo định luật Kirchhoff về cường độ dòng 
điện: 
D
ph D PV
sh
VI I I 0
R
 (2.2) 
Theo định luật Kirchhoff về điện thế: 
PV D S PVV V R I (2.3) 
Trong đó: 
ID-dòng điện qua diode (A); IS - dòng điện 
bão hòa của diode (A); q - điện tích của electron 
(1,602.10 - 19C); k - hằng số Boltzman (1,381.10 - 
23J/K); T - nhiệt độ lớp tiếp xúc (K); n - hệ số lý 
tưởng của diode; VD - điện áp diode (V); IPV - 
dòng điện ra của PV (A). 
Từ các phương trình (2.1),(2.2),(2.3) suy ra 
phương trình đặc tính I-V của một tế bào PV. 
q(V R I )pv s pv
nkT
pv ph D sh
pv s pv
ph S
sh
I I I I
V R I
I I (e 1)
R
 (2.4)
 Từ các phương trình (2.1), (2.2), (2.3), (2.4) và 
từ sơ đồ tương đương của dàn PV ta có thể xây 
dựng được mô hình mô phỏng của dàn PV khi 
nhiệt độ và cường độ bức xạ thay đổi như hình 3. 
Sơ đồ mô phỏng sử dụng loại PV dòng 
Mono-cell do hãng Bosch (Đức) sản xuất có 
những thông số cơ bản đo ở điều kiện tiêu 
chuẩn (1000W/m2, 25oC) như sau: Pmax = 50 W, 
VMPP = 16,5 V, IMPP = 2,77 A, Voc = 22,01 V, Isc = 
3,1 A. Mô phỏng thu được đường cong quan hệ 
V-I, P-V và P-I của PV như hình 4, 5. 
Hình 3. Mô hình mô phỏng dàn PV khi nhiệt độ, cường độ bức xạ thay đổi 
a) Đường cong quan hệ I-V của PV 
0 5 10 15 20.0 25.0 30
0
1.1
1.65
2.2
3
4
Dien ap (V)
D
on
g 
di
en
 (A
)
T = 25oC
S = 1000W/m2
S = 800W/m2
S = 600W/m2
S = 400W/m2
S = 200W/m2
Ipv = 1.65(A)
Vpv = 18.7(V)
Ipv = 2.2(A)
Vpv = 19(V)
Ipv = 1.1(A)
Vpv = 18(V)
Nguyễn Viết Ngư, Lê Thị Minh Tâm, Trần Thị Thường, Nguyễn Xuân Trường 
1455 
b) Đường cong quan hệ P-V của PV 
c) Đường cong quan hệ P-I của PV 
Hình 4. Đặc tính tương quan của PV khi bức xạ mặt trời thay đổi 
a) Đường cong quan hệ I-V của PV 
0 5 10 15 20 25 30
0
10
20
30
40
50
60
70
Dien ap (V)
C
on
g 
su
at
 (W
) S=1000W/m2
S=800W/m2
S=600W/m2
S=400W/m2
S=200W/m2
T=25oC
0 1.1 1.65 2.2 4
0
20
31.2
42.5
70
Dong dien (A)
C
on
g 
su
at
 (W
)
S=800W/m2
T=25oC
S=1000W/m2
S=400W/m2
S=600W/m2
S=200W/m2
P2max
P3max
P1max
0 5 10 15 20 25 30
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Dien ap (V)
D
on
g 
di
en
 (A
)
T=0oC
T=25oC
T=50oC
T=75oC
T=100oC
S=1000W/m2
So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện 
độc lập 
1456 
b) Đường cong quan hệ P-V của PV 
c) Đường cong quan hệ P-I của PV 
Hình 5. Đặc tính tương quan của PV khi nhiệt độ thay đổi 
Như vậy, vị trí của điểm MPP trên đường 
đặc tính là không biết trước và nó luôn thay đổi 
phụ thuộc vào điều kiện bức xạ và nhiệt độ. Do 
đó, cần có một thuật toán để theo dõi điểm 
MPP, thuật toán này chính là trái tim của bộ 
điều khiển MPPT. 
3. CÁC THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN MPPT 
Cấu trúc của hệ thống MPPT điều khiển 
theo điện áp tham chiếu được trình bày như 
hình 6. 
3.1. Thuật toán nhiễu loạn và quan sát 
P&O 
Trong thuật toán này điện áp hoạt động 
của pin mặt trời (PMT) bị nhiễu bởi một gia số 
nhỏ ΔV và kết quả làm thay đổi công suất, ΔP 
được quan sát (Sivagamasundari, 2013; 
Chaudhari, 2005). 
Hình 7 mô tả nguyên lý hoạt động của 
thuật toán P&O, từ đó có thể suy ra cách thức 
hoạt động của thuật toán như sau: 
0 16 1819.5 30
0
45
50
54.5
70
 Dien ap (V)
C
on
g 
su
at
 (W
)
T=75oC
T=25oC
T=0oC
T=100oC
T=50oC
P3max
P2max
P1max S=1000W/m2
0 2.8 4
0
45
50
54.5
70
Dong dien (A)
C
on
g 
su
at
 (W
)
T=25oC
T=50oC
T=75oC
T=0oC
T=100oC
S=1000W/m2P1max
P2max
P3max
Nguyễn Viết Ngư, Lê Thị Minh Tâm, Trần Thị Thường, Nguyễn Xuân Trường 
1457 
- Nếu điểm hoạt động của hệ thống đang di 
chuyển theo hướng 1 (ΔP < 0 và ΔV < 0) thì cần 
tăng điện áp hoạt động lên để di chuyển điểm 
hoạt động tới điểm MPP. 
- Nếu điểm hoạt động của hệ thống đang di 
chuyển theo hướng 2 (ΔP > 0 và ΔV > 0) thì cần 
tăng điện áp hoạt động lên để di chuyển điểm 
hoạt động tới điểm MPP. 
- Nếu điểm hoạt động của hệ thống đang di 
chuyển theo hướng 3 (ΔP > 0 và ΔV < 0) thì cần 
giảm điện áp hoạt động để di chuyển điểm hoạt 
động tới điểm MPP. 
- Nếu điểm hoạt động của hệ thống đang di 
chuyển theo hướng 4 (ΔP 0) thì cần 
giảm điện áp hoạt động để di chuyển điểm hoạt 
động tới điểm MPP. 
Hình 6. Cấu trúc điều khiển MPPT của dàn PV 
Hình 7. Đường đặc tính P-V và thuật toán P&O 
0 5 10 15 20 25 30
0
10
20
30
40
50
60
70
Dien ap (V)
C
on
g 
su
at
 (W
)
1
2
4
3
Giam VrefTang Vref
Vi tri MPP
So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện 
độc lập 
1458 
Hình 8. Lưu đồ thuật toán P&O điều khiển thông qua điện áp tham chiếu Vref 
Giải thích thuật toán: 
Bộ điều khiển MPPT sẽ đo các giá trị dòng 
điện I và điện áp V, sau đó tính toán độ sai lệch 
∆P, ∆V và kiểm tra: 
- Nếu ∆P. ∆V > 0 thì tăng giá trị điện áp 
tham chiếu Vref. 
- Nếu ∆P. ∆V < 0 thì giảm giá trị điện áp 
tham chiếu Vref. 
Sau đó cập nhật các giá trị mới thay cho giá 
trị trước đó của V, P và tiến hành đo các thông 
số I, V cho chu kỳ làm việc tiếp theo. 
3.2. Thuật toán điện dẫn gia tăng INC 
Thuật toán INC dựa trên thực tế như sau: 
- Độ dốc của đường cong công suất bằng 
không tại điểm MPP (Chaudhari, 2005; 
Akihiro.Oi, 2005; Reisi, 2013; Hohm, 2003). 
- Độ dốc dương ở bên trái điểm MPP. 
- Độ dốc âm ở bên phải điểm MPP. 
Đặc tính P-V và thuật toán INC được minh 
hoạ trên hình 9. 
dP/dV = 0, tại MPP 
dP/dV > 0, ở bên trái MPP 
dP/dV < 0, ở bên phải MPP 
Vì: 
dP / dV d(IV) / dV I V(dI / dV)
I V( I / V)
 
nên ta có thể viết lại là 
∆ܫ/∆ܸ = -I/V, tại MPP 
∆ܫ/∆ܸ > -I/V, ở bên trái MPP 
∆ܫ/∆ܸ < -I/V, ở bên phải MPP 
Nguyễn Viết Ngư, Lê Thị Minh Tâm, Trần Thị Thường, Nguyễn Xuân Trường 
1459 
Hình 9. Đường đặc tính P-V và thuật toán INC 
Lưu đồ thuật toán hình 10 giải thích sự 
hoạt động của thuật toán INC điều khiển theo 
điện áp tham chiếu. Các giá trị dòng điện và 
điện áp của PV được đo và sau đó sử dụng các 
giá trị tức thời và giá trị trước đó để tính toán 
các giá trị gia tăng của ∆I và ∆V. Thuật toán sẽ 
kiểm tra điều kiện của phương trình ở hình 10. 
- Nếu điểm hoạt động nằm phía bên trái 
điểm MPP thì chúng ta phải di chuyển nó 
sang bên phải bằng cách tăng điện áp của 
PMT. 
- Nếu điểm hoạt động nằm bên phải điểm 
MPP thì chúng ta lại phải di chuyển nó sang 
bên trái tức là phải giảm điện áp PMT. 
Hình 10. Lưu đồ thuật toán INC điều khiển thông qua điện áp tham chiếu Vref
0 5 10 15 20 25 30
0
10
20
30
40
50
60
70
Dien ap (V)
C
on
g 
su
at
 (W
)
Giam VrefTang Vref
Vi tri MPP
dP/dV<0
dP/dV=0dP/dV>0
So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện 
độc lập 
1460 
- Khi điều kiện I I
V V
được thỏa mãn 
(chính là các điểm MPP) thì thuật toán này sẽ 
bỏ qua việc điều chỉnh điện áp. 
- Một kiểm tra quan trọng của thuật toán 
này là phát hiện điều kiện của môi trường. Nếu 
điểm hoạt động vẫn ở điểm MPP (điều kiện ΔV 
= 0) và điều kiện bức xạ không thay đổi (ΔI = 0) 
thì sẽ không phải điều chỉnh điện áp hoạt động. 
Nếu như bức xạ tăng (ΔI > 0) thì điện áp MPP 
giảm nên thuật toán INC phải tăng điện áp 
hoạt động để theo dõi điểm MPP. Nếu bức xạ 
giảm (ΔI < 0) dẫn tới điện áp điểm MPP cao hơn, 
phải giảm điện áp hoạt động để theo dõi điểm 
MPP. Vào chu kỳ cuối, nó sẽ cập nhật lịch sử 
bằng cách lưu các giá trị điện áp và dòng điện 
hiện tại, sẽ sử dụng chúng như là các giá trị 
trước đó cho chu kỳ tiếp theo. 
4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CÁC THUẬT 
TOÁN MPPT 
4.1. Kết quả mô phỏng MPPT với thuật 
toán P&O và thuật toán INC 
Từ kết quả mô phỏng hình 16, 17 đối chiếu 
với hình 4a,c và hình 22, 23 đối chiếu với hình 
5b,c cho thấy, khi cường độ bức xạ mặt trời và 
nhiệt độ môi trường thay đổi, cả hai thuật toán 
đều bám được MPP với thời gian rất nhanh. 
Tuy nhiên, MPPT làm việc với thuật toán INC 
tốt hơn so với thuật toán P&O, công suất dàn 
PV trong trường hợp sử dụng thuật toán INC 
bám sát công suất cực đại (MPP) hơn, hay nói 
cách khác phạm vi dao động quanh MPP nhỏ 
hơn so với thuật toán P&O. Thuật toán INC 
trong quá trình điều khiển MPPT, phản ứng 
nhanh và chính xác hơn, đặc biệt là dòng điện 
và điện áp của PV ổn định hơn khi sử dụng 
thuật toán P&O. Vì vậy, việc sử dụng thuật 
toán INC trong điều khiển MPPT của hệ thống 
PV cấp điện độc lập là rất thích hợp, đảm bảo 
tính cung cấp điện cho phụ tải tối ưu nhất, liên 
tục và ổn định. 
Hình 11. Hệ thống điều khiển MPPT của dàn PV 
sử dụng thuật toán điều khiển P&O và INC 
Nguyễn Viết Ngư, Lê Thị Minh Tâm, Trần Thị Thường, Nguyễn Xuân Trường 
1461 
Hình 12. Dòng điện dàn pin khi cường độ 
bức xạ thay đổi (với thuật toán INC) 
Hình 13. Dòng điện dàn pin khi cường độ 
bức xạ thay đổi (với thuật toán P&O) 
Hình 14. Điện áp dàn pin khi cường độ 
bức xạ thay đổi (với thuật toán INC) 
Hình 15. Điện áp dàn pin khi cường độ 
bức xạ thay đổi (với thuật toán P&O) 
Hình 16. Công suất dàn pin khi cường độ 
bức xạ thay đổi (với thuật toán INC) 
Hình 17. Công suât dàn pin khi cường độ 
bức xạ thay đổi (với thuật toán P&O) 
0 0.25 0.5 0.75
0
1.1
1.65
2.2
3
Thoi gian (s)
D
on
g 
di
en
 (A
)
T = 25oC
S = 800W/m2
S = 600W/m2
S = 400W/m2
Ipv tai P1max
Ipv tai P2max
Ipv tai P3max
0 0.25 0.5 0.75
0
1.1
1.65
2.2
3
Thoi gian (s)
D
on
g 
di
en
 (A
)
T = 25oC
Ipv tai P3max
Ipv tai P2max
Ipv tai P1max
S = 400W/m2
S = 600W/m2
S = 800W/m2
0 0.25 0.5 0.75
0
5
10
15
20
25
Thoi gian (s)
D
ie
n 
ap
 (V
)
T = 25oC
Vpv tai P1max Vpv tai P2max Vpv tai P3max
S = 400W/m2 S = 600W/m
2 S = 800W/m2
0 0.25 0.5 0.75
0
5
10
15
20
25
Thoi gian (s)
D
ie
n 
ap
 (V
)
T = 25oC
Vpv tai P2maxVpv tai P1max Vpv tai P3max
S = 800W/m2S = 600W/m2S = 400W/m2
0 0.25 0.5 0.75
0
20
31.2
42.5
60
Thoi gian (s)
C
on
g 
su
at
 (W
)
P2max
P3max
P1max S = 600W/m2
S = 400W/m2
S = 800W/m2
T = 25oC
0 0.25 0.5 0.75
0
20
31.2
42.5
60
Thoi gian (s)
C
on
g 
su
at
 (W
)
P2max
P3max
P1max
S = 400W/m2
T = 25oC
S = 600W/m2
S = 800W/m2
So sánh hai thuật toán INC và P&O trong điều khiển bám điểm công suất cực đại của hệ thống pin mặt trời cấp điện 
độc lập 
1462 
Hình 18. Dòng điện dàn pin khi nhiệt độ 
thay đổi (với thuật toán INC) 
Hình 19. Dòng điện dàn pin khi nhiệt độ 
thay đổi (với thuật toán P&O) 
Hình 20. Điện áp dàn pin khi nhiệt độ 
thay đổi (với thuật toán INC) 
Hình 21. Điện áp dàn pin khi nhiệt độ 
thay đổi (với thuật toán P&O) 
Hình 22. Công suất dàn pin khi nhiệt độ 
thay đổi (với thuật toán INC) 
Hình 23. Công suât dàn pin khi nhiệt độ 
thay đổi (với thuật toán P&O) 
0 0.25 0.5 0.75
0
2.8
3.5
Thoi gian (s)
D
on
g 
di
en
 (A
)
S = 1000W/m2
Ipv tai P1max Ipv tai P2max Ipv tai P3max
T = 25oC T = 50oC T = 75oC
0 0.25 0.5 0.75
0
2.8
3.5
Thoi gian (s)
D
on
g 
di
en
 (A
)
S = 1000W/m2
T = 25oC T = 50oC T = 75
oC
Ipv tai P1max Ipv tai P2max Ipv tai P3max
0 0.25 0.5 0.75
0
16
18
19.5
25
Thoi gian (s)
D
ie
n 
ap
 (V
)
S = 1000W/m2
T = 25oC
T = 50oC
T = 75oC
Vpv tai P2max
Vpv tai P3max
Vpv tai P1max
0 0.25 0.5 0.75
0
16
18
19.5
25
Thoi gian (s)
D
ie
n 
ap
 (V
)
S = 1000W/m2
T = 25oC
T = 50oC
T = 75oC
Vpv tai P1max
Vpv tai P2max
Vpv tai P3max
0 0.25 0.5 0.75
0
45
50
54.5
65
Thoi gian (s)
C
on
g 
su
at
 (W
)
P3max
P2max
T = 25oC
T = 50oC
T = 75oC
S = 1000W/m2
P3max
0 0.25 0.5 0.75
0
45
50
54.5
65
Thoi gian (s)
C
on
g 
su
at
 (W
)
S = 1000W/m2
T = 25oC
T = 50oC
T = 75oC
P3max
P2max
P3max
Nguyễn Viết Ngư, Lê Thị Minh Tâm, Trần Thị Thường, Nguyễn Xuân Trường 
1463 
5. KẾT LUẬN 
Bài báo đã xây dựng được mô hình mô 
phỏng của dàn PV, khảo sát được sự ảnh hưởng 
của cường độ bức xạ mặt trời và nhiệt độ đến 
công suất phát của dàn PV. 
Trong hệ thống PV, người ta luôn mong 
muốn cho dù ở bất kỳ điều kiện thời tiết như 
thế nào, dòng công suất phát từ dàn PV tới tải 
luôn là cực đại, đó là mục tiêu của bài toán điều 
khiển MPPT. Qua đó, bài báo giới thiệu hai 
thuật toán INC và P&O áp dụng trong điều 
khiển MPPT của dàn PV. Mô phỏng được hai 
thuật toán MPPT trong ở điều kiện thời tiết 
thay đổi thường gặp trong thực tế để thấy được 
ưu, nhược điểm của từng phương pháp. Dựa 
trên kết quả mô phỏng ở hình 16, 17 và hình 22, 
23 cho thấy, cả hai phương pháp MPPT đều 
hoạt động tốt khi điều kiện thời tiết thay đổi đột 
ngột, phản ứng bám điểm công suất cực đại với 
thời gian rất nhanh, độ quá điều chỉnh rất nhỏ. 
Tuy nhiên, thuật toán INC có ưu điểm hơn 
thuật toán P&O chẳng hạn như: dao động 
quanh điểm công suất cực đại hẹp và ít hơn 
thuật toán P&O; giảm thiểu được hao tổn công 
suất phát do dao động quanh điểm công suất 
cực đại ít hơn thuật toán P&O. Vì vậy, việc áp 
dụng thuật toán INC trong điều khiển MPPT sẽ 
cho hiệu quả tốt hơn thuật toán P&O. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Akihiro.Oi (2005). Design and Simulation of 
Photovoltaic Water Pumping System, Electrical 
Engineering, Master of Science in Electrical 
Engineering. San Luis Obispo: California 
Polytechnic State University, p. 113. 
Ali Reza Reisi, Mohammad Hassan Moradi, Shahriar 
Jamasb (2013). Classification and comparison of 
maximum power point tracking techniques for 
photovoltaic system, pp. 433-443. 
Chandani Sharma, Anamika Jain (2014). Solar Panel 
Mathemaical Modeling Using Simulink, Journal of 
Enginering Research and Applications, ISSN: 
2248-9622, 4(5): 67-72. 
Hairul Nissah Zainudin, Saad Mekhile (2010). 
Comparison Study of Maximum Power Point 
Tracker techniques for PV Systems”, Proceeding 
of the 14 International Middle East Power Systems 
Conference, Cairo University, Egypt, December 
19-21, paper ID 278. 
Hohm D.P. and M.E.Ropp (2003). Comparative Study 
of Maximum Power point tracking algorithms, 
Progress in photovoltaic, research and application, 
pp. 47-62 
Hohm D.P (2000). Comparative study of maximum 
power point tracking algorithms using an 
experimental, programmable, maximum power 
point tracking test bed, pp. 1699-1702, ISSN: 
0160-8371. 
Nguyen Viet Ngu, Wang Hong-hua, Nguyen Xuan 
Truong, Vo Van Nam, Le Thi Minh Tam (2011). 
Simulation of Maximum Power point tracking for 
solar cells based on fuzzy control, Journal of 
Science and Development, 9(2): 278-285. 
Sivagamasundari M.S., Dr.P. MelbaMary, V.K. 
Velvizhi (2013). Maximum power point tracking 
for photovoltaic system by perturb and observe 
method using buck boost converter, International 
Journal of Advanced research in electrical, 
Electronics and Instrumentation Engineering, 2(6), 
ISSN: 2278-8875. 
Vikrant.A.Chaudhari (2005). Automatic Peak Power 
Traker for Solar PV Modules Using dSpacer 
Software., Maulana Azad National Institute Of 
Technology Vol. Degree of Master of Technology, 
Energy. Bhopal: Deemed University, p. 9. 

File đính kèm:

  • pdfso_sanh_hai_thuat_toan_inc_va_po_trong_dieu_khien_bam_diem_c.pdf