ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO MÔ HÌNH TẬP ĐIỆN ÁP HỮU HẠN DỰA TRÊN LOGIC MỜ VỚI BƯỚC NHẢY THÍCH NGHI CHO HỆ THỐNG QUANG ĐIỆN NỐI LƯỚI

Abstract

Bài báo nghiên cứu tối ưu hóa hiệu suất bám điểm công suất cực đại MPPT (Maximum Power Point Tracking) cho hệ thống quang điện nối lưới thông qua việc phát triển giải pháp điều khiển dự báo mô hình MPC (Model Predictive Control) với tập điện áp hữu hạn FVS (Finite Voltage Set) dựa trên logic mờ FLC (Fuzzy Logic Controller). Một cấu trúc điều khiển lai ghép (Fuzzy-FVS-MPC) được thiết kế để khắc phục nhược điểm của các bộ điều khiển tuyến tính. Bộ điều khiển logic mờ được tích hợp nhằm tự động tính toán và điều chỉnh liên tục độ lớn bước nhảy điện áp của FVS-MPC, tuân theo các biến thiên tức thời của dòng năng lượng từ giàn pin. Mô hình toán học và cấu trúc điều khiển được mô phỏng, đánh giá trên nền tảng MATLAB/Simulink.Kết quả cho thấy giải pháp đề xuất thể hiện tính ưu việt trong quá trình đáp ứng động học, đạt thời gian xác lập dưới 0,1 giây dưới các thay đổi bức xạ khắc nghiệt nhanh hơn 29% so với phương pháp truyền thống. Ở trạng thái tĩnh, giải pháp đảm bảo hiệu suất bám cực đại đạt trên 98,9% và loại bỏ hoàn toàn các dao động công suất có hại.AbstractThis paper investigates the optimization of Maximum Power Point Tracking (MPPT) efficiency for grid-tied photovoltaic systems by developing a Finite Voltage Set Model Predictive Control (FVS-MPC) strategy based on a Fuzzy Logic Controller (FLC) with an adaptive step-size. A hybrid control structure (Fuzzy-FVS-MPC) is designed to overcome the limitations of conventional linear controllers. The fuzzy logic controller is integrated to automatically calculate and continuously adjust the voltage prediction step size of the FVS-MPC, in response to instantaneous variations in the power flow from the PV array. The mathematical model and control structure are simulated and evaluated using the MATLAB/Simulink platform. The results demonstrate the superiority of the proposed solution in dynamic response, achieving a settling time of under 0.1 seconds under severe irradiance changes, which is 29% faster than traditional methods. Furthermore, in the steady state, the proposed strategy ensures a tracking efficiency of over 98.9% and completely eliminates harmful power oscillations.Keywords: Maximum power point tracking, predictive control model, finite voltage set, fuzzy logic controller, grid-tied System.