Luận án Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển để nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống microgrid

ảnh hƣởng của các thuật toán MPPT đến công 
suất đầu ra của các hệ thống PV. Trong nghiên cứu [76] có xét đến ảnh hƣởng của 
sự thay đổi nhanh công suất đầu ra của hệ thống PV đến ổn định Microgrid, tuy 
nhiên các giá trị này do thu thập từ hệ thống thực, và chƣa quan tâm đánh giá ảnh 
hƣởng của các thuật toán MPPT đến các giá trị này. Do vậy, để đánh giá ảnh hƣởng 
của các thuật toán MPPT đến khả năng vận hành Microgrid độc lập, trong phần này 
sẽ tiến hành mô phỏng, phân tích, đánh giá ảnh hƣởng của các nguồn PV đến hiệu 
69 
suất, tỉ lệ thâm nhập và ổn định tần số Microgrid tƣơng ứng với hệ thống PV sử 
dụng thuật toán MPPT P&O và MPPT FL ứng với các kịch bản nhƣ trên. 
2.6.3.1. Phân tích giá ảnh hưởng đến ổn định tần số 
Với đáp ứng công suất đầu ra của hệ thống PV ứng với các thuật toán MPPT 
P&O và FL nhƣ Hình 2.32 và Hình 2.33, ta tiến hành mô phỏng đánh giá ảnh hƣởng 
của các đáp ứng công suất tƣơng ứng với các thuật toán MPPT đến độ sai lệch tần 
số của Microgrid, đáp ứng công suất của HESS và sự thay đổi công suất của máy 
phát Diesel với tỉ lệ thâm nhập hệ thống PV là 15% và xem nhƣ phụ tải không đổi. 
- Đối với hệ thống PV sử dụng thuật toán MPPT P&O 
Hình 2.35. Đáp ứng tần số của Microgrid ứng với MPPT P&O 
Kết quả Hình 2.35 thể hiện đáp ứng tần số của Microgrid khi bức xạ thay đổi 
nhanh. Tại các thời điểm bức xạ thay đổi tăng nhanh 1(s), thuật toán P&O không 
bám đƣợc điểm MPP nên dẫn đến sai lệch tần số lớn nhất 0.1241 f (Hz). 
- Đối với hệ thống PV sử dụng thuật toán MPPT FL 
Từ kết quả mô phỏng nhƣ Hình 2.36, ta thấy rằng khi bức xạ thay đổi nhanh 
đột ngột, hệ thống PV sử dụng thuật toán MPPT FL vẫn luôn bám đƣợc điểm MPP 
70 
nên công suất đầu ra hệ thống PV không tạo thay đổi đột ngột (
P
t
nhỏ), cho nên độ 
lệch tần số tại thời điểm bức xạ thay đổi 1(s) có giá trị 0.1106 f (Hz). 
Hình 2.36. Đáp ứng tần số của Microgrid ứng với MPTT FL 
Qua các kết quả phân tích trên, ta thấy rằng các thuật toán MPPT ảnh hƣởng 
đến độ lệch tần số của hệ thống và điều này làm ảnh hƣởng đến tỉ lệ thâm nhập của hệ 
thống PV, thuật toán MPPT FL luôn bám đƣợc điểm MPP nên không xuất hiện 
P
t
lớn, nên độ lệch tần số bé hơn so với thuật toán MPPT P&O. Do vậy, đối với đối với 
các hệ thống PV sử dụng các thuật toán MPPT FL có khả năng tăng tỉ lệ thâm nhập lên 
(sẽ trình bày trong mục 3.2.4 chƣơng 3). 
2.6.3.2. Phân tích ảnh hưởng đến máy phát Diesel 
Đối với Microgrid độc lập đwọc nghiên cứu trong luận án, các nguồn phân 
tán có khả năng điều độ (Diesel, HESS) đƣợc điều khiển theo chiến lƣợc phân tán 
và phƣơng pháp điều khiển tần số sơ cấp dựa theo độ dốc. Vì thế, khi có sự thay đổi 
của các nguồn hoặc phụ tải thì các nguồn Diesel và HESS đều phải tham gia điều 
chỉnh. Do vậy, trong phần này sẽ tiến hành đánh giá sự ảnh hƣởng của các thuật 
toán MPPT đến máy phát Diesel. 
71 
Hình 2.37(a) thể hiện đáp ứng công suất của máy phát Diesel tƣơng ứng khi 
hệ thống PV sử dụng thuật toán MPPT P&O và Hình 2.37(b) thể hiện đáp ứng công 
suất của máy phát Diesel khi hệ thống PV sử dụng thuật toán MPPT FL. 
Hình 2.37. Đáp ứng công suất của máy phát Diesel 
Qua kết quả trên, đối với trƣờng hợp bức xạ thay đổi nhanh khi sử dụng thuật 
toán MPPT P&O công suất đầu ra hệ thống PV không bám đƣợc điểm MPP dẫn đến 
đáp ứng công suất máy phát Diesel thay đổi nhanh đột ngột. Điều này dẫn đến, khi 
điều kiện bức xạ thay đổi nhanh, liên tục làm cho máy phát Diesel cũng điều chỉnh 
công suất liên tục theo, gây ảnh hƣởng đến tuổi thọ và chất lƣợng điện năng của 
Microgrid. 
2.6.3.3. Phân tích ảnh hưởng đến đáp ứng của HESS 
Nhƣ đã phân tích ở trên, luận án sẽ tiến hành phân tích, đánh giá ảnh hƣởng 
của các thuật toán MPPT đáp ứng công suất đầu ra của các nguồn lƣu trữ trong 
HESS và dung lƣợng của các hệ thống lƣu trữ khi thiết kế tính chọn. 
Hình 2.38(a) thể hiện đáp ứng công suất của lƣu trữ SC đối với trƣờng hợp 
dùng thuật toán MPPT P&O và Hình 2.38(b) thể hiện đáp ứng công suất của lƣu trữ 
SC đối với trƣờng hợp dùng thuật toán MPPT FL. Kết quả thu đƣợc chỉ ra đối với 
trƣờng hợp hệ thống PV sử dụng thuật toán MPPT P&O thì công suất huy động của 
lƣu trữ SC lớn hơn so với khi sử dụng thuật toán MPPT FL ( PSC = -199,9(kW) và 
72 
 PSC = -37.9(kW)). Do đó ta thấy các thuật toán MPPT cũng ảnh hƣởng đến việc 
chọn dung lƣợng của hệ thống lƣu trữ. 
Hình 2.38. Đáp ứng công suất đầu ra của SC. 
Từ Hình 2.39(a) và (b), ta thấy đáp ứng của hệ thống lƣu trữ Pin trong cả 2 
trƣờng hợp gần nhƣ tƣơng đƣơng nhau. 
Hình 2.39. Đáp ứng công suất đầu ra của Pin. 
2.6.4. Phân tích ảnh hưởng thay đổi của phụ tải đến Microgrid 
Để đánh giá độ lệch tần số của Microgrid khi phụ tải thay đổi, trong luận án 
đƣa ra kịch bản với phụ tải thay đổi tăng và giảm 15% so với phụ tải tại thời điểm 
73 
làm việc nhƣ Hình 2.34 và giả thiết nguồn PV đang làm việc ứng với bức xạ không 
đổi (1000 W/m2) tƣơng đƣơng công suất PPV = 300,9(kW). 
2.6.4.1. Phân tích ảnh hưởng đến độ ổn định tần số 
Đối với kịch bản phụ tải nhƣ Hình 2.33, tại các thời điểm t = 10(s) và 
t = 20(s) phụ tải thay đổi ±15% (thay đổi ±160 kW), thì độ lệch tần số của 
Microgrid độc lập là f = 0.09 (Hz) vẫn đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép và 
độ lệch tần số đƣợc thể hiện nhƣ trong Hình 2.39. 
Hình 2.40. Độ lệch tần số khi phụ tải thay đổi 
2.6.4.2. Phân tích ảnh hưởng đến máy phát Diesel 
Tƣơng tự nhƣ kịch bản hệ thống PV thay đổi, khi phụ tải thay đổi thì máy 
phát Diesel cũng tham gia vào quá trình điều chỉnh tần số và công suất đầu ra cũng 
đƣợc huy động một lƣợng công suất nhƣ Hình 2.40. 
Hình 2.41. Đáp ứng máy phát Diesel khi phụ tải thay đổi 
74 
2.6.4.3. Phân tích ảnh hưởng đến HESS 
Trong kịch bản phụ tải thay đổi nhanh đột ngột, hệ thống HESS đóng vai trò 
đáp ứng nhanh công suất để giữ ổn định tần số trong Microgrid độc lập. Hình 2.41 
thể hiện đáp ứng của SC và Pin trong HESS khi phụ tải thay đổi. SC có mật độ công 
suất lớn, thời gian đáp ứng nhanh nên huy động lƣợng công suất lớn để cân bằng 
với thay đổi của phụ tải. Qua kết quả của Hình 2.37 và Hình 2.41 cho ta thấy dung 
lƣợng của SC khi phụ tải thay đổi huy động lớn hơn tính do vậy việc tính toán dung 
lƣợng SC trong HESS vào công suất thay đổi của phụ tải. 
Hình 2.42. Đáp ứng hệ thống lưu trữ HESS khi phụ tải thay đổi 
2.6.5 Kết luận các kết quả mô phỏng 
 Từ các kết quả mô phỏng, phân tích từ Hình 2.34 đến Hình 2.41 luận án đƣa 
ra các kết luận nhƣ sau: 
- Trong Microgrid vận hành độc lập, các hệ thống PV sử dụng thuật toán 
MPPT dựa trên kỹ thuật điều khiển thông minh FL có khả năng bám đƣợc điểm 
MPP khi bức xạ thay đổi nhanh không tạo ra dao động công suất đầu ra 
P
t
lớn và 
không có dao động công suất quanh điểm MPP, khi bức xạ ổn định. Từ đó sẽ giúp 
nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống PV (công suất của nguồn Diesel không 
dao động đột ngột, các hệ thống lƣu trữ SC khi tính toán dung lƣợng chỉ xem xét 
75 
đến sự thay đổi của phụ tải). Sai lệch tần số Microgrid nhỏ hơn so với sử dụng thuật 
toán MPPT P&O, qua đó giúp tăng tỉ lệ thâm nhập cuả PV vào Microgrid. 
- Ở cấp điều khiển sơ cấp sử dụng chiến lƣợc điều khiển phân tán (LC) và để 
tính toán công suất đáp ứng của các nguồn sử dụng phƣơng pháp độ dốc truyền 
thống nên tất cả các nguồn Diesel và HESS đều tham gia vào điều khiển tần số cấp 
sơ cấp. Tuy nhiên, do Microgrid độc lập có quán tính thấp nên với các thay đổi 
nhanh của nguồn RES và phụ tải, nguồn Diesel có thời gian gian đáp ứng chậm nên 
công suất huy động không đảm bảo cân bằng dẫn đến sai lệch tần số của Microgrid 
độc lập còn lớn khi tỉ lệ thâm nhập của hệ thống PV tăng cao. 
2.7. Nhận xét và kết luận chƣơng 2 
Chƣơng 2 của luận án đã tiến hành giới thiệu một cách tổng quan về vai trò, 
công dụng, xây dựng mô hình mạch điện thay thế, mô hình toán của hệ thống PV, 
máy phát Diesel và hệ thống HESS trong Microgrid. Tiến hành mô phỏng, phân tích 
ảnh hƣởng của các thuật toán MPPT đến công suất đầu ra của hệ thống PV khi bức 
xạ thay đổi nhanh, chậm và không đổi. 
Phân tích các yêu cầu của hệ thống lƣu trữ đối với Microgrid độc lập, từ đó 
đề xuất cấu trúc HESS phù hợp. Từ các mô hình mạch và mô hình toán, luận án tiến 
hành xây dựng mô hình mạch điện thay thế tín hiệu nhỏ của Microgrid. 
Từ mô hình mạch của Microgrid độc lập, luận án tiến hành mô phỏng và 
đánh giá ảnh hƣởng của các thuật toán MPPT đến ổn định tần số và khả năng vận 
hành của các nguồn trong Microgrid. 
Qua các phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng, chƣơng 3 sẽ tiến hành: 
nghiên cứu đề xuất thuật toán MPPT có khả năng đáp ứng đƣợc các ƣu điểm, khắc 
phục các nhƣợc điểm của thuật toán MPPT FL. 
Kết quả nghiên cứu chƣơng 2 của luận án đƣợc công bố trong công trình số 
4, 6 và 5 trong danh mục công bố của đề tài. 
76 
CHƢƠNG 3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỂ 
NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG 
NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI TRONG MICROGRID. 
3.1. Đặt vấn đề 
Chƣơng 2 của luận án đã phân tích và chỉ ra rằng hệ thống PV sử dụng thuật 
toán MPPT dựa trên các kỹ thuật điều khiển thông minh giúp nâng cao tỉ lệ thâm 
nhập và hiệu quả vận hành của Microgrid. Tuy nhiên, các thuật toán MPPT thông 
minh sử dụng FL, ANN cũng có những hạn chế [42], và khi triển khai vào trong 
thực tế sẽ giới hạn phạm vi ứng dụng. Do vậy, để nâng cao hiệu quả vận hành của 
Microgrid độc lập khi có sự thâm nhập cao của hệ thống PV, luận án đề xuất một 
thuật toán MPPT cải tiến có khả năng khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của các thuật 
toán MPPT truyền thống và đạt đƣợc các ƣu điểm của các thuật toán sử dụng kỹ 
thuật điều khiển thông minh. 
3.2. Đề xuất thuật toán MPPT cải tiến dựa trên các thông số P, V và D 
Thuật toán MPPT đƣợc đề xuất hoạt động dựa trên ba thông số cơ bản: (1) sự 
thay đổi của công suất đầu ra của hệ thống PV (PPV); (2) sự thay đổi của điện áp đầu 
ra của hệ thống PV (VPV); và (3) sự thay đổi độ rộng xung D của bộ điều khiển 
MPPT. Bằng cách sử dụng kết hợp các thông số cơ bản này, thuật toán MPPT đƣợc 
đề xuất sẽ mang lại những ƣu điểm đáng kể nhƣ sau: 
1. Đơn giản trong việc thực hiện bởi vì chỉ cần đo lƣờng các thông số cơ bản 
( PPV, VPV và D); 
2. Có khả năng bám chính xác, tốc độ hội tụ nhanh và hầu nhƣ không có dao 
động công suất xung quanh điểm MPP khi bức xạ ổn định cũng nhƣ thay đổi nhanh; 
3. Chỉ cần sử dụng những bộ điều khiển có chi phí thấp cũng có thể ứng 
dụng thuật toán MPPT đề xuất do tính đơn giản của thuật toán; 
4. Hệ thống MPPT gần nhƣ không bị ảnh hƣởng bởi giá trị Dstep (bƣớc thay 
đổi của độ rộng xung D). 
77 
3.2.1. Thuật toán MPPT đề xuất 
Thuật toán MPPT đƣợc đề xuất (P_V_D) dựa trên sự phân tích các nhƣợc 
điểm của thuật toán P&O và các ƣu điểm của thuật toán HC. Do đó, trƣớc tiên, các 
ƣu điểm và nhƣợc điểm của các thuật toán này sẽ đƣợc trình bày. 
 Thuật toán P&O đã đƣợc đề cập trong mục 2.2.3.1, hoạt động bằng cách 
thay đổi điện áp ngõ ra tấm PV và quan sát sự biến đổi công suất theo chu kỳ để 
điều chỉnh điểm làm việc di chuyển về phía điểm MPP. Sự thay đổi điện áp VPV để 
bám điểm MPP đƣợc thực hiện bằng cách giảm hoặc tăng độ rộng xung D của bộ 
điều khiển MPPT một giá trị nhỏ Dstep trong từng chu kỳ điều khiển. 
Tuy nhiên, nhƣợc điểm của thuật toán P&O là điểm làm việc luôn dao động 
xung quanh MPP khi hệ thống hoạt động ở trạng thái bức xạ ổn định và điều này 
dẫn đến giảm hiệu suất vận hành của hệ thống PV. Hơn nữa, độ dao động công suất 
này còn bị ảnh hƣởng bởi giá trị Dstep của bộ điều khiển, Dstep càng lớn thì dao động 
công suất càng tăng. Vì vậy, để giảm dao động công suất xung quanh điểm MPP, 
thì giá trị Dstep của bộ điều khiển nên đƣợc chọn với giá trị đủ nhỏ. Tuy nhiên, điều 
này lại làm giảm tốc độ đáp ứng của hệ thống MPPT trƣớc sự thay đổi nhanh của 
điều kiện thời tiết và đồng thời làm giảm hiệu quả của thuật toán P&O [42], [107], 
[108]. Nhƣợc điểm này [42] đƣợc mô tả trong Hình 3.1 các hƣớng dịch chuyển khác 
nhau của điểm làm việc khi hệ thống PV sử dụng thuật toán P&O với những sự thay 
đổi khác nhau của bức xạ mặt trời. Đáp ứng (hƣớng dịch chuyển của điểm làm 
việc) của hệ thống PV đƣợc thể hiện trong hình khi bức xạ thay đổi nhanh và thay 
đổi chậm từ 200 W/m2 đến 1000 W/m2. Đƣờng nét đứt màu đỏ là quỹ đạo của điểm 
làm việc (PPV-VPV) khi bức xạ thay đổi chậm, còn đƣờng nét liền màu xanh từ A đến 
E là quỹ đạo điểm làm việc dƣới sự thay đổi nhanh của bức xạ. Có thể thấy, thuật 
toán P&O vẫn có khả năng giúp cho hệ thống PV bám đƣợc điểm MPP khi bức 
xạ biến thiên một cách từ từ (điểm làm việc di chuyển xung quanh các điểm MPP 
cùng với sự gia tăng của bức xạ). Nhƣng điều này lại không xảy ra trong trƣờng hợp 
bức xạ thay đổi một cách đột ngột khi điểm làm việc bị trôi từ điểm A trên đƣờng 
đặc tuyến ứng với bức xạ 200 W/m2 về điểm E (cách xa điểm MPP) trên đƣờng đặc 
78 
tuyến ứng với bức xạ 1000 W/m2. Đáp ứng không chính xác trong việc bám điểm 
MPP của thuật toán P&O trong quá trình bức xạ tăng nhanh có thể đƣợc giải thích 
nhƣ sau: Trƣớc tiên ta có nhận xét rằng, công suất ngõ ra PV sẽ luôn tăng trong giai 
đoạn bức xạ mặt trời tăng nhanh, tức là với mỗi chu kỳ đo lƣờng, ta luôn 
có PPV > 0. Theo quỹ đạo màu xanh, tại thời điểm bức xạ mặt trời bắt đầu tăng đột 
ngột, điểm hoạt động di chuyển từ A đến B, tƣơng ứng với PPV > 0 và VPV > 
0. Vào thời điểm khi điểm hoạt động di chuyển theo chiều hƣớng từ B đến C, tƣơng 
ứng với PPV > 0 và VPV < 0, bộ điều khiển với thuật toán P&O sẽ tăng độ rộng 
xung D để tiếp tục giảm điện áp hoạt động VPV. Kết quả là điểm làm việc tiếp tục di 
chuyển từ C đến D, tức là ta vẫn có PPV > 0 và VPV < 0. Vì vậy, độ rộng 
xung D tiếp tục đƣợc tăng lên trong các chu kỳ tiếp theo, và do đó, điểm hoạt động 
di chuyển hƣớng về điểm E cho tới khi bức xạ ngừng tăng. Nhƣ vậy, thuật toán 
P&O đã không thể giúp hệ thống PV bám đƣợc điểm MPP khi bức xạ tăng nhanh. 
Còn với thuật toán HC đƣợc trình bày trong mục 2.2.3.2 có ƣu điểm là tính 
đơn giản của nó khi bám điểm MPP dựa trên đƣờng đặc tính công suất – độ rộng 
xung (PPV – D). Hơn nữa, điểm MPP có thể đƣợc theo dõi chính xác khi bức xạ mặt 
trời tăng nhanh [66]. Tuy nhiên, nó chỉ hiệu quả trong trƣờng hợp sử dụng giá trị 
Dstep nhỏ. Nếu không, công suất dao động xung quanh điểm MPP là rất lớn khi ở 
trạng thái bức xạ ổn định. 
Hình 3.1. Đặc tính P_V của tấm PV khi bức xạ thay đổi. 
79 
Từ các phân tích trên, một thuật toán MPPT đƣợc đề xuất hoạt động dựa trên 
sự biến đổi của ba yếu tố là điện áp ( VPV), công suất ( PPV) và độ rộng xung ( D) 
để khắc phục các nhƣợc điểm của các thuật toán P&O và HC, 
có khả năng bám chính xác MPP trong cả hai trƣờng hợp bức xạ ổn định và bức xạ 
biến đổi nhanh. Lƣu đồ của thuật toán MPPT đề xuất đƣợc thể hiện trong Hình 3.2. 
Bắt đầu
Đo
IPV[n], VPV[n]
PPV = IPV[n]VPV[n]
 PPV = PPV[n] – PPV[n– 
 VPV = VPV[n] – VPV[n– 
 D = D[n] – D[n– 
 PPV > 0
 VPV > 0
D[n+1]=D[n] – Dstep D[n+1]=D[n] – DstepD[n+1]=D[n] + Dstep D[n+1]=D[n] + Dstep
 D = 0
PPV[n– PPV[n]
V[n – V[n]
D[n– D[n]
D[n] = D[n+1]
S Đ
 D > 0
 VPV > 0
S
Đ Đ
S
Đ
Đ
S Đ
D[n+1]=D[n]
 PPV = 0
D[n+1]=D[n]
Đ
S
Hình 3.2. Lưu đồ thuật toán MPPT đề xuất 
Với ba yếu tố VPV, PPV và D đƣợc xem xét để đƣa ra tín hiệu điều khiển 
trong thuật toán MPPT này, hoạt động của thuật toán trong các điều kiện khác nhau 
của bức xạ đƣợc giải thích cụ thể trong từng trƣờng hợp nhƣ sau: 
80 
 Trường hợp bức xạ mặt trời thay đổi đột ngột 3.2.1.1.
Khi bức xạ mặt trời tăng, công suất ngõ ra của hệ thống PV cũng tăng theo 
( PPV> 0). Khi đó, thì sẽ có hai khả năng xảy ra: 
1. Trƣờng hợp PPV> 0 và D> 0: Sự gia tăng giá trị của độ rộng xung đi 
cùng với sự gia tăng của công suất ngõ ra. Tại thời điểm đó, bộ điều khiển MPPT sẽ 
tiếp tục tăng giá trị của độ rộng xung D theo qui luật của thuật toán HC vì PPV> 0 
và D> 0 [21]. Điều này cũng đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp bức xạ ổn định. 
Trƣờng hợp này đƣợc thể hiện nhƣ nhánh 1 trong Hình 3.3. 
Bắt đầu
Đo
IPV[n], VPV[n]
PPV = IPV[n]VPV[n]
 PPV = PPV[n] – PPV[n– 
 VPV = VPV[n] – VPV[n– 
 D = D[n] – D[n– 
 PPV > 0
 VPV > 0
D[n+1]=D[n] – Dstep D[n+1]=D[n] – DstepD[n+1]=D[n] + Dstep D[n+1]=D[n] + Dstep
 D = 0
PPV[n– PPV[n]
V[n – V[n]
D[n– D[n]
D[n] = D[n+1]
S Đ
 D > 0
 VPV > 0
S Đ Đ
S
Đ
S
S Đ
Nhánh 1
Nhánh 2
D[n+1]=D[n]
 PPV = 0
S
D[n+1]=D[n]
Hình 3.3. Đáp ứng của thuật toán theo các nhánh 1, 2 
81 
2. Trƣờng hợp PPV > 0, VPV <0 và D <0: Nhƣ đã đề cập trong mục 3.2.2, 
trong thuật toán này, thuật toán P&O sẽ thực hiện tăng độ rộng xung D trong những 
chu kỳ tiếp theo. Tuy nhiên, điều này lại dẫn đến việc điểm MPP không bám một 
cách chính xác khi bức xạ tăng đột ngột. Do đó, thay vì tăng độ rộng xung D, thuật 
toán đề xuất giữ cho D không đổi trong các chu kỳ chuyển mạch tiếp theo. Nhƣ vậy, 
công suất đầu ra của hệ thống PV sẽ tăng do sự gia tăng của bức xạ mặt trời ở giá trị 
không đổi của D. Nhánh 2 trong Hình 3.3 mô tả trƣờng hợp này. 
 Trường hợp bức xạ mặt trời ổn định 3.2.1.2.
Khi bức xạ mặt trời ổn định, việc điều khiển độ rộng xung D đƣợc thực hiện 
tƣơng tự nhƣ thuật toán P&O và HC. Các nhánh 3, 4 và 5 trong Hình 3.4 thể hiện 
qui luật bám điểm MPP tƣơng tự thuật toán P&O và nhánh 1 của Hình 3.2 thể hiện 
qui luật bám điểm MPP tƣơng tự nhƣ thuật toán HC. 
Bắt đầu
Đo
IPV[n], VPV[n]
PPV[n]= IPV[n]VPV[n]
 PPV = PPV[n] – PPV[n–1 
 VPV = VPV[n] – VPV[n–1 
 D = D[n] – D[n–1 
 PPV > 0
 VPV > 0
D[n+1]=D[n] – Dstep D[n+1]=D[n] – DstepD[n+1]=D[n] + Dstep D[n+1]=D[n] + Dstep
 D = 0
PPV[n–1 PPV[n]
V[n – 1 V[n]
D[n–1 D[n]
D[n] = D[n+1]
S Đ
 D > 0
 VPV > 0
S
Đ
S
Đ
S
S Đ
Nhánh 5
Nhánh 3
Nhánh 4
 PPV = 0
D[n+1]=D[n]D[n+1]=D[n]
Đ
Đ
Hình 3.4. Đáp ứng của thuật toán theo các nhánh 3, 4 và 5. 
82 
 Các trường hợp khác 3.2.1.3.
Ngoài các trƣờng hợp nhƣ phân tích trên, lƣu đồ thuật toán còn có xảy ra các 
trƣờng hợp khác nhƣ trong Bảng 1. 
Bảng 3.1. Các trường hợp xảy ra khác của thuật toán đề xuất 
 PPV VPV D Thay đổi độ rộng xung D 
= 0 - - 
D[n+1] = D[n] 
> 0 - = 0 
D[n+1] = D[n] 
> 0 > 0 > 0 
D[n+1] = D[n] + Dstep 
> 0 0 
D[n+1] = D[n] + Dstep 
> 0 > 0 < 0 
D[n+1] = D[n] - Dstep 
> 0 < 0 < 0 
D[n+1] = D[n] 
 0 > 0 
D[n+1] = D[n] + Dstep 
 0 < 0 
D[n+1] = D[n] + Dstep 
 0 
D[n+1] = D[n] - Dstep 
< 0 < 0 < 0 
D[n+1] = D[n] - Dstep 
3.2.2. Mô phỏng đánh giá thuật toán MPPT đề xuất 
Trong nghiên cứu [42] các thuật toán MPPT thông minh dựa trên FL, thuật 
toán MPPT P&O cải tiến và truyền thống đã đƣợc so sánh. Các kết quả so sánh 
trong nghiên cứu này cho thấy thuật toán MPPT dựa trên FL đạt đƣợc hiệu quả bám 
điểm MPP tốt hơn và thời gian phản hồi (hoặc tốc độ hội tụ) nhanh hơn so với các 
thuật toán MPPT còn lại. Ngoài ra, trong [73] một bảng so sánh các thuật toán 
MPPT truyền thống và các thuật toán MPPT thông minh đã đƣợc đƣa ra. Các kết 
quả so sánh cho thấy các thuật toán MPPT thông minh dựa trên FL, ANN và GA có 
sự tƣơng đƣơng về hiệu quả bám điểm MPP, tốc độ hội tụ, mức độ phức tạp và chi 
phí. Tuy nhiên, so với các thuật toán thông minh khác, thuật toán MPPT dựa trên 
FL dễ dàng tích hợp vào phần cứng hơn. Vì những lý do đó, trong phần mô phỏng 
này chỉ lựa chọn thuật toán MPPT dựa trên FL để so sánh với thuật toán MPPT đề 
xuất (mà không cần xét đến các thuật toán thông minh khác). Bên cạnh đó, thuật 
83 
toán MPPT đề xuất cũng đƣợc so sánh với thuật toán MPPT P&O thông thƣờng để 
làm rõ hiệu quả của nó. 
Hiệu quả của thuật toán (đem so sánh) đƣợc đánh giá ở nhiệt độ môi trƣờng 
tiêu chuẩn (250C) và trong hai trƣờng hợp khác nhau của Dstep = 3.10
-4
 và 
Dstep = 3.10
-3
. Kịch bản đầu tiên đƣợc thiết lập để đánh giá hiệu quả bám điểm MPP 
với sự gia tăng nhanh chóng của bức xạ mặt trời từ 200 W/m2 lên 600 W/m2 và từ 
600 W/m
2 
lên 1000 W/m
2
 trong vòng 0.5s (từ t 5s đến t = 5,5s và từ t 10s đến t 
= 10,5s). Trong kịch