Khắc phục và chẩn đoán lỗi cho biến tần đa mức trong hệ PV công suất lớn

Để nâng cao độ tin cậy cho biến tần, nhóm đề xuất phương pháp khắc phục và chẩn đoán lỗi hở mạch van bán dẫn. Phương pháp chẩn đoán đảm bảo chính xác vị trí lỗi, nhanh và đơn giản. Việc khắc phục lỗi sử dụng thuật toán điều chế vector không gian tổng quát áp dụng với biến tần có số mức bất kì.

CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN KHẮC PHỤC VÀ CHẨN ĐOÁN LỖI CHO BIẾN TẦN ĐA MỨC TRONG HỆ PV CƠNG SUẤT LỚN Trương Việt Hồng (1), Nguyễn Văn Cao (1), TS Vũ Hoàng Phương (1) Sinh viên mơn Tự động hóa Cơng nghiệp, Viện Điện, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tác giả liên hệ: Hoang.tv161726@sis.hust.edu.vn TÓM TẮT Thế kỷ 21, nghịch lưu đa mức sử dụng rộng rãi hệ thống lượng tái tạo, đặc biệt cấu trúc cầu H nối tầng Để nâng cao độ tin cậy cho biến tần, nhóm đề xuất phương pháp khắc phục chẩn đoán lỗi hở mạch van bán dẫn Phương pháp chẩn đốn đảm bảo xác vị trí lỗi, nhanh đơn giản Việc khắc phục lỗi sử dụng thuật tốn điều chế vector khơng gian tổng quát áp dụng với biến tần có số mức Từ khóa: Nghịch lưu đa mức nối tầng cầu H, lỗi hở mạch, chẩn đoán lỗi, khắc phục lỗi, điều chế vector không gian GIỚI THIỆU Nghịch lưu đa mức nối tầng cầu H dẫn dòng cấp tín hiệu điều khiển sử dụng rộng rãi hệ thống Trong báo tập trung giải lượng tái tạo, nhờ ưu điểm giảm điện áp vấn dề cố hở mạch gây cho đặt lên linh kiện bán dẫn, tạo biến tần Bên cạnh đó, CMV gây điện áp gần sin từ nguồn DC cách ảnh hưởng tiêu cực hệ thống Để ly lấy từ PV Với việc tăng số mức, giải vấn đề trên, báo đề xuất khả xảy lỗi nhiều thuật toán khắc phục chẩn đoán lỗi cho van bán dẫn hồn tồn xảy Hai biến tần đa mức hệ PV công suất lớn, lỗi thường gặp hở mạch ngắn mạch làm suy giảm CMV, nâng cao độ tin cậy van bán dẫn Hở mạch van van không chất lượng hệ thống NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ứng KHcellx cầu H Khi hoạt động thực 2.1 Chẩn đoán lỗi hở mạch van tế, điện áp đầu vào cầu H thành phần Thuật toán chẩn đoán cố hở mạch bị dao động, Vout cellx chuẩn hóa Hình 1, dựa sai lệch điện áp đầu với Vdc/2 trở thành tín hiệu logic Vccellx so vào Vout cellx tín hiệu điều khiển tương sánh với KHcellx Bộ đếm T1 hoạt động 204 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN tín hiệu khác Nếu T1 đếm vượt contactor tác động, ngắn mạch đầu ngưỡng CT1, Fault signal đặt 1, cầu lỗi, cầu H loại bỏ khỏi biến cầu H coi bị lỗi Trong thực tế, ln tần, đồng thời không cấp xung điều tồn khoảng thời gian sai lệch định khiển Vccellx KHcellx khơng có lỗi deadtime, trễ mạch đo,… gọi Tdelay Vì cần chọn CT1 ≥ Tdelay nhằm tránh báo lỗi giả Bộ đếm T2 dùng để reset chương trình chẩn đốn lỗi Khi lập trình, cần đảm bảo CT2 > CT1 Trong báo, CT1 CT2 chọn 1ms 2ms Hình nguyên lý hoạt động thuật tốn Hình Cấu hình nghịch lưu đa mức xét đến tình lỗi hở mạch van bán dẫn 2.2.2 Thuật tốn điều chế vector khơng Hình Thuật toán chẩn đoán lỗi gian trường hợp lỗi hở mạch van bán dẫn Dựa vào thuật toán điều chế vector không gian tổng quát cho biến tần đa mức [1], tận dụng khả tạo vector điện áp từ nhiều mức trạng thái khác thuật tốn điều chế vector khơng gian, Hình Sơ đồ thời gian tín hiệu ta loại bỏ mức trạng thái không sử 2.2 Khắc phục lỗi dụng lỗi Từ đó, khơi phục cân 2.2.1 Cấu hình biến tần trường điện áp ba pha, tiếp tục vận hành hệ hợp lỗi thống có cố hở mạch van Đồng thời Nhằm loại bỏ cầu H bị lỗi khỏi hệ thống, trạng thái lựa chọn thỏa mãn cho ta sử dụng contactor cầu Hình CMV nhỏ Khi khơng có lỗi cầu H kết nối a) Giới hạn điện áp đầu biến tần với hệ thống Nếu cố xảy hở mạch xảy ra, b) DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 205 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN Từ đó, ta tìm mức trạng thái (3): Hình Khơng gian vector biến tần có lỗi Mức trạng thái sector cịn lại tính tốn tương tự sector I Khi có cố hở mạch xảy ra, số vector 2.3 Kết thực nghiệm chuẩn bị hết mức trạng thái dùng Tính đắn thuật tốn để điều chế, mơ tả  Hình Để chứng minh kết thực nghiệm tiếp tục vận hành, cần xác định điện áp đầu Hình 5: cực đại v’max biến tần, ta có (1): Với emax= max(eA+eB;eB+eC;eC+eA), m số mức biến tần, eA, eB, eC số cầu H bị lỗi pha c) Tìm mức trạng thái vector chuẩn có cố Sau tìm điện áp cực đại biến tần, cần lựa chọn mức trạng thái không bị ảnh hưởng lỗi Xét sector I, ta có mức trạng thái cần thỏa mãn (2): 206 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Hình Kết thực nghiệm CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TEN KẾT LUẬN TÁC GIẢ Ý TƯỞNG Bài báo đề xuất thuật toán chẩn đoán Trương Việt Hoàng, MSSV: 20161726, khắc phục lỗi cho biến tần đa mức sinh năm 1998, sinh viên K61 Viện Điện, hệ PV công suất lớn, đạt kết Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hướng sau: Thứ nhất, chẩn đốn lỗi nghiên cứu là: Biến tần đa mức, xác, nhanh, đơn giản Thứ hai, đảm bảo truyền động điện, lượng tái tạo tính tổng quát với biến tần có số mức Thứ ba, suy giảm điện áp có lỗi nhỏ Thứ tư, tối ưu điện áp common-mode biến tần Nguyễn Văn Cao, MSSV: 20160385, sinh năm 1997, sinh viên K61 Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hướng nghiên cứu là: Biến tần đa mức, truyền động điện, lượng tái tạo THAM KHẢO GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1] TS Vũ Hoàng Phương tốt nghiệp Đại C M Van, T N Xuan, P V Hoang, M T Trong, S P Cong, and L N Van, “A Generalized space vector modulation for cascaded h-bridge multi-level inverter,” học nhận Thạc sĩ khoa học, Tiến sĩ Proceedings of 2019 International Conference on chuyên ngành Điều khiển Tự động hóa System Science and Engineering, ICSSE 2019, pp Trường ĐHBKHN vào năm 2006, 18–24, 2019, doi: 10.1109/ICSSE.2019.8823465 2008, 2014 Từ năm 2006, anh giảng viên Trường ĐHBKHN Lĩnh vực nghiên cứu gồm mơ hình hóa điều khiển chuyển đổi điện tử công suất cho ứng dụng PV, truyền động điện DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 207 ... TƯỞNG Bài báo đề xuất thuật tốn chẩn đốn Trương Việt Hồng, MSSV: 20161726, khắc phục lỗi cho biến tần đa mức sinh năm 1998, sinh viên K61 Viện Điện, hệ PV công suất lớn, đạt kết Trường Đại học Bách... nhất, chẩn đốn lỗi nghiên cứu là: Biến tần đa mức, xác, nhanh, đơn giản Thứ hai, đảm bảo truyền động điện, lượng tái tạo tính tổng qt với biến tần có số mức Thứ ba, suy giảm điện áp có lỗi nhỏ... Khắc phục lỗi dụng lỗi Từ đó, khơi phục cân 2.2.1 Cấu hình biến tần trường điện áp ba pha, tiếp tục vận hành hệ hợp lỗi thống có cố hở mạch van Đồng thời Nhằm loại bỏ cầu H bị lỗi khỏi hệ thống,