Giải pháp nâng cao chất lượng bộ điều khiển vòng kín sử dụng trong biến tần nối lưới của hệ thống điện mặt trời p3

45 CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÒNG KÍN TRONG BIẾN TẦN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI 3 1 Hệ thống điều khiển vòng kín Hệ thống điều khiển thường được phân thành hai dạng Hệ thống điều khiển vòng hở (open loop) và Hệ thống điều khiển vòng kín (closed loop) 3 1 1 Hệ thống điều khiển vòng hở Hệ thống điều khiển vòng hở là hệ thống có tác động điều khiển độc lập với tín hiệu ngõ ra Hai điểm nổi bật của hệ thống điều khiển vòng hở là Khả năng đạt chính xác được xác định bằng phương thức định cở (calibrate) Đị.

CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊNG KÍN TRONG BIẾN TẦN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI 3.1 Hệ thống điều khiển vịng kín Hệ thống điều khiển thường phân thành hai dạng: Hệ thống điều khiển vòng hở (open-loop) Hệ thống điều khiển vịng kín (closed-loop) 3.1.1 Hệ thống điều khiển vòng hở Hệ thống điều khiển vòng hở hệ thống có tác đợng điều khiển đợc lập với tín hiệu ngõ Hai điểm bật hệ thống điều khiển vòng hở là: - Khả đạt xác xác định phương thức định cở (calibrate) Định cở có nghĩa thành lập hay tái lập quan hệ ngõ vào ngõ để đạt mức xác mong muốn cho hệ thống - Hệ thống thường không gặp cố bất ổn định (instability) Ngõ vào Bộ điều khiển Đối tượng điều khiển Ngõ Hình 3.1 Sơ đồ hệ điều khiển vịng hở 3.1.2 Hệ thống điều khiển vịng kín Hệ thống điều khiển vịng kín cịn gọi hệ thống điều khiển hồi tiếp (feedback control system) Để điều khiển xác, tín hiệu ngõ hồi tiếp so sánh với tín hiệu ngõ vào Mợt tín hiệu sai số tỷ lệ với sai biệt tín hiệu ngõ tín hiệu ngõ vào đưa đến bộ điều khiển để sửa sai Một hệ thống với một nhiều đường hồi tiếp gọi hệ thống điều khiển vịng kín Hồi tiếp đặc tính hệ thống điều khiển vịng kín dùng phân biệt với hệ thống điều khiển vịng hở Các tính chất quan trọng thành phần hồi tiếp: - Gia tăng mức xác 45 - Giảm đợ lợi tỉ số tín hiệu ngõ vào với ngõ - Giảm ảnh hưởng phi tuyến - Gia tăng băng thông Băng thông hệ thống dải tần số (của tín hiệu ngõ vào) mà dải giá trị hệ thống thỏa đáp ứng - Có khuynh hướng dẫn đến dao đợng hay bất ổn 3.2 Sơ đồ điều khiển vịng kín Nhiễu phá rối Ngõ vào Đối tượng điều khiển Bộ điều khiển Ngõ ` Hồi tiếp Hồi tiếp Hồi tiếp Hình 3.2 Sơ đồ điển hình hệ điều khiển vịng kín Các phần tử hệ thống điều khiển vịng kín bao gồm bợ phát lỗi, bộ điều khiển, phần tử phản hồi bợ nguồn Hệ thống điều khiển bao gồm mợt vịng phản hồi, hệ thống gọi hệ thống điều khiển phản hồi Vì đầu kiểm sốt xác cách cung cấp phản hồi cho đầu vào Loại hệ thống điều khiển bao gồm nhiều phản hồi Trong sơ đồ trên, bợ phát lỗi tạo mợt tín hiệu lỗi, biến đổi đầu vào tín hiệu phản hồi Tín hiệu phản hồi nhận từ phần tử phản hồi hệ thống điều khiển cách coi đầu hệ thống 46 đầu vào Là mợt thay cho đầu vào, tín hiệu lỗi đưa làm đầu vào bợ điều khiển Do đó, bợ điều khiển tạo mợt tín hiệu kích hoạt để điều khiển hệ thống Theo cách xếp này, đầu hệ thống điều khiển điều chỉnh tự đợng để có đầu mong muốn Các hệ thống cịn có tên hệ thống điều khiển tự đợng 3.3 Một số mơ hình điều khiển vịng kín Mợt số mơ hình điều khiển vịng kín [37]: Hệ hồi tiếp đơn vịng kín: Ngõ vào +_ Khối điều khiển Ngõ Khối hồi tiếp Hình 3.3 Sơ đồ hệ điều khiển đơn vịng kín hồi tiếp âm Ngõ vào + + Khối điều khiển Ngõ Khối hồi tiếp Hình 3.4 Sơ đồ hệ điều khiển đơn vịng kín hồi tiếp dương Hệ hồi tiếp đa vịng kín: 47 Ngõ vào +_ Khối ĐK +_ +_ Khối ĐK + Khối ĐK + Ngõ Khối HT Khối HT Hình 3.5 Sơ đồ hệ điều khiển đa vịng kín khơng nhiễu Nhiễu Ngõ vào Khối ĐK +_ +_ +_ Khối ĐK + + Khối ĐK Ngõ Khối HT Khối HT Hình 3.6 Sơ đồ hệ điều khiển đa vịng kín có nhiễu 3.4 Ảnh hưởng tham số cấu trúc đến chất lượng điều khiển vòng kín Chất lượng điện ngõ biến tần nối lưới phụ thuộc trực tiếp vào chất lượng bộ điều khiển bợ lọc phía lưới Năng lượng DC chuyển thành AC ngõ với tần số điện áp đồng bợ với lưới sau kết nối trực tiếp với lưới phân phối, tải độc lập một lưới điện nhỏ, một bợ phận quan trọng kiểm sốt cơng śt phản kháng công suất tác dụng hệ thống Tùy theo loại hình phụ tải kết nối có tương ứng phương cách chiến lược điều khiển khác phương pháp điều khiển tập trung, phương pháp điều khiển phụ, phương pháp điều khiển sai lệch công suất, phương pháp điều khiển mạng lưới kết nối chung, phương pháp điều khiển trượt tần số điện áp Và để cải thiện thất lượng điện áp dịng điện bợ VSI thường có mợt bợ lọc thêm vào để loại bỏ thành phần sóng hài 48 Thông thường bộ lọc sử dụng bộ lọc L, LC, LCL Bộ lọc với cuộn cảm L dùng để làm suy giảm thành phần hài tồn bợ dải tần, nhiên bợ lọc làm giảm tính đợng hệ thống Do thường sử dụng cho bợ chuyển đổi có tần số chuyển mạch cao Bợ lọc với cuộn cảm tụ điện LC dùng để giảm cộng hưởng, nhiên chất lượng điều khiển phụ thuộc đáng kể vào giá trị tụ đợ tự cảm có tần số cợng hưởng Ở tập trung vào bộ lọc LCL kết hợp với hệ thống VSI, đánh giá tác động tham số điều khiển thông số bộ lọc tác động đến độ ổn định chất lượng hệ thống 3.4.1 Mơ hình tốn học điều khiển biến tần nối lưới thông qua lọc LCL 3.4.1.1 Mơ hình tốn học kết nối lưới thơng qua lọc LCL Mơ hình kết nối bợ biến đổi nguồn áp bộ lọc LCL sử dụng phổ biến thực thế, đặc biệt hệ thống microgrid idc ig i Vdc R1 L1 VCf L2+Lg e R2+Rg C N VSI Hình 3.7 Sơ đồ tương đương bộ lọc LCL biến tần nối lưới Trong đó: L1 điện cảm pha biến tần; R1 điện trở pha biến tần; L2 điện cảm pha bộ lọc; R2 điện trở pha bộ lọc; Lg điện cảm pha lưới; Rg điện trở pha lưới; C điện dung pha tụ lọc Dựa sơ đồ kết nối, dùng định luật Kirchhoff ta lập hệ phương trình kết nối lưới bộ lọc LCL tọa độ dq sau: 49 𝑅 − 𝐿1 𝜔 −𝐿 𝑖𝑑 𝑅 𝑖𝑞 −𝜔 − 𝐿 1 𝑑 𝑣𝐶𝑓𝑑 = 𝑑𝑡 𝑣𝐶𝑓𝑞 𝐶𝑓 𝑖𝑔𝑑 𝐶 𝑓 0 [ 𝑖𝑔𝑞 ] [ 0 0 … − [ 𝐿1 0 1 −𝐿 𝑣𝑑𝑐 0 0 (𝐿2 +𝐿𝑔 ) 𝑒𝑑 [𝑒 ] + 𝑞 − ] 𝐿1 [ (𝑅2 +𝑅𝑔 ) − (𝐿 +𝐿𝑔 ) −𝜔 𝜔 𝑓 (𝑅2 +𝑅𝑔 ) − (𝐿 +𝐿𝑔 ) 𝑖𝑑 𝑖𝑞 𝑣𝐶𝑓𝑑 𝑣 𝐶𝑓𝑞 𝑖𝑔𝑑 [ 𝑖𝑔𝑞 ] + ] 𝑣𝑑𝑐 𝑞𝑑 [𝑞 ] 𝑞 0 0 −𝐶 𝑓 (𝐿2 +𝐿𝑔 ) 0 (𝐿2 +𝐿𝑔 ) 0 −𝐶 (𝐿2 +𝐿𝑔 ) 0 𝜔 0 −𝜔 0 (3-1) ] 3.4.1.2 Xây dựng hàm truyền cho hệ thống Ta xét tham số hệ thống pha xem cân mà khơng mất tính tổng quát L1 R1 ii ig VC Vi C L2 R2 Va Hình 3.8 Sơ đồ tương đương pha hệ thống VSI - LCL Ta xét mạch tương đương hệ thống hình 3.8, L1 R1 thành phần điện cảm điện trở nội pha c̣n cảm phía biến tần, L2 R2 thành phần điện cảm điện trở nợi pha c̣n cảm phía lưới, C tụ lọc pha Từ ta viết phương trình Kirchhoffs cho sơ đồ mạch điện tương đương pha: 𝑣𝑖−𝑎𝑏𝑐 = 𝑣𝐶−𝑎𝑏𝑐 + 𝐿1 𝑑𝑖𝑖−𝑎𝑏𝑐 𝑣𝐶−𝑎𝑏𝑐 = 𝑣𝑔−𝑎𝑏𝑐 + 𝐿2 { 𝑖𝑖−𝑎𝑏𝑐 = 𝐶 𝑑𝑣𝐶−𝑎𝑏𝑐 𝑑𝑡 + 𝑅1 𝑖𝑖−𝑎𝑏𝑐 𝑑𝑡 𝑑𝑖𝑔−𝑎𝑏𝑐 𝑑𝑡 + 𝑅2 𝑖𝑔−𝑎𝑏𝑐 + 𝑖𝑔−𝑎𝑏𝑐 50 (3-2) Thực phép chuyển đổi biểu thức sang khung , ta có phương trình tốn học mơ tả cho hệ thống VSI kết hợp bộ lọc LCL sau: 𝑑𝑖𝑖− 𝑑𝑡 𝑑𝑖𝑔− =− 𝑅1 =− 𝑖 𝐿2 𝑔− 𝑑𝑣𝐶− 𝑑𝑡 { 𝑖𝑖− = 𝐶 𝐿1 𝑅2 𝑖𝑖− + 𝑣𝐶− −𝑣𝑔− + 𝐿1 𝑣𝑔− −𝑣𝐶− (3-3) 𝐿2 + 𝑖𝑔− 𝑑𝑡 Ta sử dụng phương pháp giảm dao đợng dựa điều khiển đa vịng cho hệ thống biến tần phía lưới kết hợp bợ lọc LCL, khối điều khiển VSI kết hợp bộ lọc LCL dựa phương pháp đa vòng hệ trục tọa đợ  thể hình bên dưới: Kf1 ig (s) + vi Gc(s) + Ginv(s) + + R1+sL1 ii ic sC vc + ig (s) R2+sL2 Kf2 vg  Hình 3.9 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển biến tần VSI kết hợp LCL Trong khối điều khiển, dòng qua tụ lọc sử dụng làm tín hiệu hồi tiếp Kf1 dịng điện lưới dùng làm tín hiệu hồi tiếp Kf2 Và vòng lặp điều khiển hàm chuyển tiếp đầy đủ Trong hình bên trên, hàm Ginv(s) hàm truyền bộ VSI, hàm Gc(s) hàm điều khiển hệ thống Bợ điều khiển xem mợt bợ điều khiển phân tích tỷ lệ PI, mợt bợ điều khiển cợng hưởng tỷ lệ PR, điều khiển bù sóng hài, bợ điều khiển deadbeat Thông thường tần số chuyển mạch cao nhiều so với tần số lưới điện, đó, với bợ điều chế đợ rợng xung dựa sóng hình sin, hàm truyền VSI mợt số xác định tương đối từ điện áp đầu vào DC biên độ sóng mang tam giác 51 Từ sơ đồ khối ban đầu ta rút gọn lại thành sơ đồ bên dưới: v g  ig  ( s ) G1 ( s ) + + G ( s ) ig  ( s ) Kf2 Hình 3.10 Sơ đồ khối rút gọn hệ điều khiển biến tần VSI kết hợp LCL Trong hình 3.10 bên trên, tín hiệu ig-αβ đại diện cho dịng điện ngõ bợ điều khiển ∗ đa vòng, 𝑖𝑔−  đại diện cho dịng điện hệ tọa đợ tĩnh  Từ sơ đồ tương đương trên, ta có hàm truyền vòng lặp thể sau: 𝐺0 (𝑠) = 𝐺𝛴1 (𝑠)𝐺𝛴2 (𝑠) (3-4) Trong 𝐺𝛴1 (𝑠) 𝐺𝛴2 (𝑠) hàm truyền hệ thống với : 𝐺𝛴1 (𝑠) = 𝐺𝐶 (𝑠)𝐺𝑖 (𝑠) 𝐿1 𝐶𝑠 +(𝐶𝑘𝑓1 𝐺𝑖 (𝑠)+𝑅1 𝐶)+1 𝐺𝛴2 (𝑠) = 𝐿 (3-5) 𝐿1 𝐶𝑠2 +(𝐶𝑘𝑓1 𝐺𝑖 (𝑠)+𝑅1 𝐶)+1 𝐿2 𝐶𝑠 +(𝐿 𝐶𝑘𝑓1 𝐺𝑖 (𝑠)+𝑅1 𝐿2 𝐶+𝐿1 𝐶𝑅2 )𝑠 +(𝐿 +𝐿2 +𝐶𝑅2 𝐾𝑓1 𝐺𝑖 (𝑠)+𝑅1 𝑅2 𝐶)𝑠+(𝑅1 +𝑅2 ) (3-6) Từ ta có hàm truyền tổng quát cho hệ thống hồi tiếp sau: 𝐺 (𝑠 ) = 𝐺𝛴1 (𝑠)𝐺𝛴2 (𝑠) (3-7) 1+ 𝑘𝑓2 𝐺𝛴1 (𝑠)𝐺𝛴2 (𝑠) Với hàm điều khiển bù sóng hài 𝐺𝑐 (𝑠) có dạng tốn học phương trình bên dưới: 𝑛 ℎ 𝐺𝑐 (𝑠) = 𝑘𝑝 + 𝑘𝑖 ∑𝑘=1 𝑠 (3-8) 𝑠 +𝑤𝑘2 Kết hợp với hàm truyền vịng kín (3-7) ta có: 𝐺(𝑠) = [𝐾𝑝 𝐵(𝑠)+𝐾𝑖 𝐴(𝑠)].𝐺𝑖 (𝑠) (3-9) 𝐻(𝑠).𝐵(𝑠)+ 𝐾𝑓2 𝐺𝑖 (𝑠).[𝐾𝑝 𝐵(𝑠)+𝐾𝑖 𝐴(𝑠)] 𝑛 𝑛 ℎ ℎ ∏𝑘=1 𝐴(𝑠) = 𝑠 ∑𝑗=1 (𝑆 + 𝑊𝑘2 ) 𝑘≠𝑗 Với : { 𝑛ℎ 𝐵(𝑠) = ∏𝑘=1(𝑆 + 𝑊𝑘2 ) 52 Trong đó: k = {1,2, … 𝑛ℎ } với 𝑛ℎ số lượng sóng hài xem xét rad 𝑤𝑘 = (2𝑘 − 1)𝑤0 tần số hài thứ K ( ) s { 𝑤0 tần số Nếu ta xét đến thành phần sóng hài tức nh = 4, phương trình hàm truyền hệ thống có dạng: 𝐺(𝑠) = 𝑎8 𝑠 +𝑎7 𝑠 +𝑎6 𝑠 +𝑎5 𝑠 +𝑎4 𝑠 +𝑎3 𝑠 +𝑎2 𝑠 +𝑎1 𝑠+𝑎0 𝑏11𝑠 11 +𝑏10𝑠 10 +𝑏9 𝑠 +𝑏8 𝑠 +𝑏7 𝑠 +𝑏6 𝑠 +𝑏5 𝑠 +𝑏4 𝑠 +𝑏3 𝑠 +𝑏2 𝑠 +𝑏1 𝑠+𝑏0 Với hệ số a b là: 𝑎8 = 𝑘𝑝 𝐺𝑖 𝑎7 = 4𝑘𝑖 𝐺𝑖 𝑎6 = 84𝑘𝑝 𝐺𝑖 𝑤02 𝑎5 = 252𝑘𝑖 𝐺𝑖 𝑤02 𝑎4 = 1974𝑘𝑝 𝐺𝑖 𝑤04 𝑎3 = 3984𝑘𝑖 𝐺𝑖 𝑤04 𝑎2 = 12916𝑘𝑝 𝐺𝑖 𝑤06 𝑎1 = 12916𝑘𝑖 𝐺𝑖 𝑤06 { 𝑎0 = 11025𝑘𝑝 𝐺𝑖 𝑤0 𝑏11 = 𝐿1 𝐿2 𝐶 𝑏10 = 𝐿2 𝐶𝑘𝑓1 𝐺𝑖 + 𝑅1 𝐿2 𝐶 + 𝑅2 𝐿1 𝐶 𝑏9 = 84𝑏11 𝑤02 + 𝑐𝑒 𝑏8 = 𝑟𝑒 + 84𝑏10 𝑤02 + 𝐾𝑝 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑏7 = 84𝑤02 𝑐𝑒 + 1974𝑏11 𝑤04 + 4𝐾𝑖 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑏6 = 84𝑤02 𝑟𝑒 + 1974𝑏10 𝑤04 + 84𝐾𝑝 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑤02 𝑏5 = 1974𝑤04 𝑐𝑒 + 12916𝑏11 𝑤06 + 252𝐾𝑖 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑤02 𝑏4 = 1874𝑤04 𝑟𝑒 + 12916𝑏10 𝑤06 + 1974𝐾𝑝 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑤04 𝑏3 = 12916𝑤06 𝑐𝑒 + 11025𝑏11 𝑤08 + 3984𝐾𝑖 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑤04 𝑏2 = 12916𝑤06 𝑟𝑒 + 11025𝑏10 𝑤08 + 12916𝐾𝑝 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑤06 𝑏1 = 11025𝑤08 𝑐𝑒 + 12916𝐾𝑖 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 𝑤06 𝑏0 = 11025𝑤08 [𝑟𝑒 + 𝐾𝑝 𝑘𝑓2 𝐺𝑖 ] 𝑐𝑒 = 𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿2 𝐶𝐾𝑓1 𝐺𝑖 + 𝑅1 𝑅2 𝐶 { 𝑟𝑒 = 𝑅1 + 𝑅2 53 (3-10) Bảng 3.1 Thông số giả lập mô hệ thống VSI-LCL Ta sử dụng thông số giả lập dùng mô hệ thống VSI kết hợp bộ lọc LCL sau: Điện áp lưới Vs 380V Tần số lưới f 50Hz Trở kháng phía inverter L10 = 3.3mH, R10 = 0.2 Trở kháng phía lưới L20 = 3.9mH, R20 = 0.2 Tụ lọc C0 = 20µF Gi(s) 40 Tần số đóng cắt fs = 10kHz 3.4.2 Ảnh hưởng tham số điều khiển đến chất lượng hệ thống Xét hàm truyền hệ thống bộ điều khiển đa vịng, hệ số tích phân Ki hệ số điều khiển vịng lặp Kf1 khơng ảnh hưởng mạnh đến ổn định hệ thống, chúng thường xác định dựa yêu cầu lỗi trạng thái ổn định Tuy nhiên, hệ số tỷ lệ Kp hệ số kiểm sốt vịng ngồi Kf2 ảnh hưởng đáng kể đến ổn định hệ thống Đặc biệt hệ số tỷ lệ Kp không ảnh hưởng đến ổn định hệ thống mà cịn lỗi trạng thái ổn định Do đó, lựa chọn giá trị hệ số Kp rất quan trọng thiết kế bợ điều khiển đa vịng Trong trường hợp ta dùng phương pháp quỹ đạo nghiệm số để xác định hệ số điều khiển thay đổi thông số cần khảo sát giữ hệ số khác cố định dựa tiêu chuẩn Routh Theo tiêu chuẩn này, xác định giá trị biên độ dao động hệ số điều khiển cho giá trị tham số hệ thống cách giải phương trình hàm tuyền hệ thống điều khiển vịng kín Các thơng số lần lặp thứ K xác định dựa giá trị lần lặp thứ (K-1) cách sử dụng một giá trị nhỏ ban đầu cho 54 trước, với thay đổi tham số hệ thống theo chiều tăng dần, giảm dần từ thấp đến cao ngược lại, tương ứng với thay đổi tham số hệ thống tương ứng thực tế Trong phần luận văn ta tập trung khảo sát thay đổi thông số điều khiển theo thông số hệ thống R, L, C Thông thường, phương pháp quỹ đạo nghiệm số kỹ thuật rất phổ biến sử dụng để xác định hệ số điều khiển Trong kỹ thuật này, quỹ đạo nghiệm số xây dựng một chức một hệ số tất hệ số khác cố định Quá trình thực cho tất hệ số điều khiển giới hạn hệ số xác định Tuy nhiên, hệ thống điều khiển đa vòng lặp, hệ số tích phân Ki hệ số điều khiển vịng lặp nội Kf1 không ảnh hưởng đến ổn định hệ thống (không ảnh hưởng lớn đến vị trí điểm cực trợi) chúng thường xác định theo yêu cầu sai số ổn định Ngược lại với Ki Kf1, thay đổi hệ số tỷ lệ Kp sai số tỷ lệ điều khiển vịng lặp ngồi Kf2 ảnh hưởng đáng kể đến ổn định hệ thống Đặc biệt, hệ số tỷ lệ Kp ảnh hưởng không đến ổn định hệ thống mà đến sai số ổn định Do đó, việc chọn lựa giá trị Kp Kf2 phù hợp một vấn đề rất quan trọng thiết kế hệ thống điều khiển đa vòng lặp 55 Hình 3.11 Quỹ đạo nghiệm số hệ thống điều khiển với biến số Kp Bằng cách áp dụng phương pháp quỹ tích nghiệm, hệ số điều khiển xác định Hình 3.11, với tham số hệ thống trình bày Bảng 3.1 56 Các thơng số R, L, C hệ thống thay đổi theo thời gian vận hành không xác định mợt cách xác, thay đổi thơng số hệ thống ảnh hưởng đến chất lượng ngõ chung hệ thống VSI-LCL Hình 3.12 Quỹ đạo nghiệm số với thơng số giả lập ban đầu Chúng ta xét phương trình hàm truyền hệ thống thay đổi thông số cuộn cảm L11 = 8mH, ta kết hình bên dưới: Hình 3.13 Quỹ đạo nghiệm số thay đổi giá trị L1 thay đổi 57 Sự thay đổi thơng số hệ thống làm hệ thống mất ổn định gây ảnh hưởng đến chất lượng ngõ ra, dựa theo tiêu chí Routh hệ thống ổn định nghiệm phương trình đặc trưng có phần thực âm, tức tất nghiệm phải nằm bên trái mặt phẳng phức Như với kết thông số điện cảm thay đổi từ 3.3mH thành 8mH làm trạng thái hệ thống không ổn định Ta tiếp tục thực kiểm tra tính ổn định hệ thống thay đổi thơng số L21 = 0.5mH: Hình 3.14 Quỹ đạo nghiệm số thay đổi giá trị L2 thay đổi Từ kết trên, ta thấy thông số hệ thống thay đổi dẫn đến thay đổi tính ổn định hệ thống, với tùy giá trị thay đổi mà hệ thống có dao động khác tương ứng khiến giảm chất lượng điều khiển giảm ổn định hệ thống vận hành thực tế Do việc thiết kế lựa chọn tham số điều khiển ban đầu cần tính tốn tới thay đổi tham số cấu trúc hệ thống 3.5 Kết luận Đối với biến tần dùng cho hệ thống điện mặt trời, đặc biệt hệ thống nối lưới hệ thống điều khiển vịng kín mang lại hiệu cao nên chúng thường sử dụng thực tế Đặc biệt có nhiều tín hiệu phản hồi (nhiều vịng kín) tín hiệu điều khiển xác 58 Một đặc điểm quan trọng hệ thống điều khiển vịng kín chất lượng điều khiển phụ tḥc vào tham số cấu trúc hệ thống điều khiển (các thành phần điện trở, điện cảm điện dung linh kiện thiết bị phụ trợ chế tạo hệ thống điều khiển) Tuy nhiên, giá trị tham số cấu trúc giá trị cố định suốt trình vận hành ảnh hưởng nhiều yếu tố khác Trong đó, thơng thường việc tính tốn thiết kế thơng số điều khiển bộ điều khiển dựa giá trị cố định (hoặc chọn lựa giá trị cố định) linh kiện thiết bị phụ trợ Vì vậy, việc đảm bảo bợ điều khiển làm việc xác, ổn định theo thời gian tham số cấu trúc thay đổi một thách thức khơng nhỏ Q trình tính tốn thiết kế bợ điều khiển dùng biến tần hệ thống điện mặt trời (bộ điều khiển P, PI, PR) thực thơng qua việc tính tốn hệ số điều khiển Kp, Ki Thông thường hệ số điều khiển xác định thông qua yêu cầu chất lượng điều khiển (ba thông tin quan trọng thời gian xác lập, sai số, độ vọt lố) tính ổn định Các hệ số điều khiển hàm tham số cấu trúc hệ thống Khi tham số cấu trúc thay đổi so với giá trị ban đầu dùng để xác định hệ số điều khiển chất lượng bợ điều khiển khơng đạt theo u cầu chí hệ thống có nguy mất ổn định phải dừng hoạt đợng Do việc thiết kế lựa chọn tham số điều khiển ban đầu cần tính toán tới thay đổi tham số cấu trúc hệ thống 59 ... số điều khiển ban đầu cần tính tốn tới thay đổi tham số cấu trúc hệ thống 3.5 Kết luận Đối với biến tần dùng cho hệ thống điện mặt trời, đặc biệt hệ thống nối lưới hệ thống điều khiển vịng kín. .. lọc LCL biến tần nối lưới Trong đó: L1 điện cảm pha biến tần; R1 điện trở pha biến tần; L2 điện cảm pha bộ lọc; R2 điện trở pha bộ lọc; Lg điện cảm pha lưới; Rg điện trở pha lưới; C điện dung... đến chất lượng điều khiển vịng kín Chất lượng điện ngõ biến tần nối lưới phụ thuộc trực tiếp vào chất lượng bộ điều khiển bợ lọc phía lưới Năng lượng DC chuyển thành AC ngõ với tần số điện