BÁO cáo bài tập môn học THỰC tập NĂNG LƯỢNG tái tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN HỌC: THỰC TẬP NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GV: TS Bùi Văn Hiền Nhóm SVTH: Trần Văn Thông……………….18142391 Nguyễn Văn Tấn……………….18142378 Nguyễn Văn Quang Trường… 18142410 Nguyễn Ngọc Tiên…………… 18142396 Ngày 01 tháng 12 năm 2021 0 MỤC LỤC BÀI 1: KHẢO SÁT PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI BÀI 2: DÙNG TẤM PV TRONG BÀI TẬP MẮC THEO CÁC KIỂU: SONG SONG, NỐI TIẾP, NỐI TIẾP SONG SONG SO SÁNH CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA TỪNG CẤU HÌNH ĐẤU NỐI CÁC HỆ PV 1.1 Mắc song song 1.2 Mắc nối tiếp 1.3 Mắc hỗn hợp (3NT) // (3NT) 11 1.4 Đồ thị đặc tuyến ba trường hợp mắc PV 13 NHẬN XẾT VÀ KẾT LUẬN 15 2.1 Mắc song song 15 2.2 Mắc nối tiếp 15 2.3 Mắc hỗn hợp (song song kết hợp nối tiếp) 16 2.4 Kết luận 16 BÀI 3: DÙNG TẤM PV TRONG BÀI TẬP MẮC THEO CÁC KIỂU: SONG SONG, NỐI TIẾP, NỐI TIẾP SONG SONG SO SÁNH CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA TỪNG CẤU HÌNH 18 ĐẤU NỐI CÁC HỆ PV 20 1.1 Mắc song song 20 1.2 Mắc nối tiếp 22 1.3 Mắc hỗn hợp (3NT) // (3NT) 24 1.4 Đồ thị đặc tuyến ba cấu hình PV 26 NHẬN XÉT 28 0 BÀI 4: ĐIỀU CHỈNH CHU KỲ ĐĨNG CẮT D ĐỂ XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT RA CỰC ĐẠI CỦA TẤM PIN 29 Nhiệm vụ: 29 1.1 Trường hợp 1: Lamda=1000W/m2 30 1.2 Trường hợp 2: Lamda=750W/m2 32 1.3 Trường hợp 3: Lamda=500W/m2 33 1.4 Trường hợp 4: Lamda=250W/m2 34 2.Nhận xét: 35 BÀI 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH BOOST CONVERTER (CHỌN L, C) THỰC HIỆN DÒ ĐIỂM PM CỦA HỆ THỐNG 35 DỊ ĐIỂM CƠNG SUẤT CỰC ĐẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦ CƠNG 35 DỊ ĐIỂM CƠNG SUẤT CỰC ĐẠI BẰNG DẢI THUẬT 39 BÀI 6: DÒ ĐIỂM MPPT- ỨNG DỤNG LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT P&O 40 GIỚI THIỆU GIẢI THUẬT P&O 40 1.1 Trình bày giải thích lưu đồ giải thuật 40 1.2 Lưu đồ giải thuật P&O 42 1.3 Các bước lưu đồ 43 DÒ ĐIỂM CỰC ĐẠI TỰ ĐỘNG- ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT P&O 44 2.1 Phương pháp thực 44 2.2 Kết mô 50 2.3 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 54 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 55 BÀI 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU DÙNG ĐIỆN MẶT TRỜI CHO VƯỜN CHUỐI 1200M2 56 0 TỔNG QUAN 56 1.1 Thơng tin cơng trình 56 1.2 Điều kiện tự nhiên 56 1.3 Tổng quan trồng 57 1.4 Phương án lắp đặt 58 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC TƯỚI TIÊU 59 2.1 Tính tốn chọn thiết bị hế cập nước 59 2.2 Tính tốn chọn thiết bị cho hệ thống PV 66 2.3 Bảng giá thiết bị dự án 74 2.4 Bảng vẽ thiết kế 76 BÀI : KHẢO SÁT, TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TURBINE GIĨ MÁY PHÁT ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 86 BÀI 9: KHẢO SÁT, TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ TURBINE GIĨ MÁY PHÁT ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ NỐI LƯỚI 102 0 BÀI 1: KHẢO SÁT PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỀ: Cho thông số pin PV model: JKM570M-7RL4-V 0 Nhiệm vụ 1: Xây dựng mơ hình PV phần mềm Psim Tiến hành cài đặt thơng số PV JKM570M-7RL4-V Hình 1: cài đặt thông số PV PSIM 0 Xây dựng sơ đồ điện PV JKM570M-7RL4-V Psim Hình 2: sơ đồ điện hệ PV Psim Với: - S0: cường độ xạ ánh sáng mặt trời (W/m2) - Temp: nhiệt độ của xạ - JKM570_7RL4_V: PV - R3: tải trở PV - I1: Ampe kế đo cddd qua tải R - V1: vonke đo điện áp tải R 0 Xác định thông số I(A), V(V), P(W) theo tải R cường độ xạ, nhiệt độ xạ Tiến hành thay đổi giá trị R biến thiên tăng dần đến giá trị R mà giá trị điện áp V PV đạt max Hình 3: Đồ thị thể giá trị dòng điện điện áp tải R S0=1000 W/m2, temp=25 oC 0 NHÓM (CT4): loại pin: JKM570M-7RL4-V Nhiệm vụ Vẽ đặc tuyến I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 25oC với xạ mặt trời lamda (W/m2) 1000 750 250 R( ohm) I ( A) V (V) P (W) 10 15 20 30 100 13.66 13.65 13.5 12.45 10.6 7.75 6.03 4.94 3.37 2.56 1.72 0.01 10.24 10.24 10.21 10.01 9.29 13.65 27 37.35 42.42 46.5 48.3 49.8 50.06 51.2 51.9 52.5 0.00 10.24 20.43 30.05 37.19 0.00 186.3 364.5 465.0 449.7 360.4 291.2 246.0 168.7 131.1 89.3 0.5 0.00 104.86 208.59 300.80 345.50 10 15 20 30 100 10 15 20 30 100 10 15 20 30 40 50 60 70 7.24 5.74 4.72 3.25 2.47 1.67 0.52 6.9 6.85 6.82 6.8 6.73 6.13 5.16 4.34 3.06 2.34 1.59 0.49 3.41 3.41 3.41 3.40 3.34 3.20 2.58 2.06 1.44 1.10 0.89 0.75 0.65 43.44 45.89 47.20 48.81 49.57 50.31 52.23 0.01 6.82 13.6 20.41 20.94 36.78 41.29 43.47 45.9 46.97 47.96 49.8 0.00 6.83 13.64 20.38 26.75 32.02 38.77 41.29 43.31 44.19 44.68 45.00 45.21 314.51 263.41 222.78 158.63 122.44 84.02 27.16 0.07 46.7 92.8 138.8 140.9 225.5 213.1 188.7 140.5 109.9 76.3 24.4 0.00 23.31 46.52 69.19 89.41 102.53 100.03 85.06 62.37 48.79 39.77 33.75 29.39 I(V) theo xạ mặt trời 25°C R(V) theo xạ mặt trời 25°C 16 120 14 100 12 1000 W/m2 10 750 W/m2 500 W/m2 250 W/m2 80 1000 W/m2 750 W/m2 60 500 W/m2 40 250 W/m2 20 0 10 20 30 40 50 60 10 P(V) theo xạ mặt trời 25°C 20 30 40 50 60 P(I) theo xạ mặt trời 25°C 500.00 500.00 450.00 450.00 400.00 400.00 350.00 300.00 1000 W/m2 250.00 750 W/m2 200.00 500 W/m2 150.00 250 W/m2 100.00 350.00 300.00 1000 W/m2 250.00 750 W/m2 200.00 150.00 500 W/m2 250 W/m2 100.00 50.00 50.00 0.00 10 20 30 40 50 60 0.00 10 12 14 16 0 NHÓM (CT4): loại pin: JKM570M-7RL4-V Nhiệm vụ : Vẽ đặc tuyến I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 40oC với xạ mặt trời lamda (W/m2) 1000 750.00 500 250 R( ohm) 10 15 20 30 50 70 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 6.00 8.00 10.00 15.00 20.00 30.00 70.00 10 15 20 30 50 70 10 15 20 30 50 I ( A) V (V) 13.71 13.45 13.14 11.29 9.36 6.77 5.26 4.29 2.29 2.23 1.56 0.92 0.69 10.34 10.32 10.18 9.55 8.40 6.32 4.98 4.09 2.82 2.15 1.45 0.63 6.92 6.89 6.8 6.54 5.5 4.5 3.76 2.63 2.02 1.27 0.83 0.6 3.51 3.51 3.51 3.50 3.49 3.41 3.22 2.93 2.24 1.76 1.23 0.76 P (W) 0.001 13.45 26.28 33.88 37.44 40.63 42.11 42.98 44.1 44.6 45.2 46.14 48.9 0.00 10.32 20.37 28.67 33.61 37.97 39.88 40.94 42.30 42.95 43.59 44.52 0.001 6.92 13.7 20.4 26.14 33.01 36.02 37.62 39.54 40.4 41.24 41.88 42.15 0.00 3.51 7.01 10.50 13.94 20.46 25.77 29.32 33.53 35.28 36.81 37.90 0.01 180.9 345.3 382.5 350.4 275.1 221.5 184.4 101.0 99.5 70.5 42.4 33.7 0.00 106.50 207.37 273.80 282.32 239.97 198.60 167.44 119.29 92.34 63.21 28.05 0.01 47.9 94.4 138.7 171.0 181.6 162.1 141.5 104.0 81.6 52.4 34.8 25.3 0.00 12.33 24.60 36.75 48.61 69.79 83.00 85.99 74.97 62.22 45.15 28.73 I(V) theo xạ mặt trờ i 40 °C R(V) theo b ức xạ mặt tr i 40 °C 16 80 14 70 12 60 10 1000 W/m2 50 1000 W/m2 750 W/m2 40 750 W/m2 500 W/m2 500 W/m2 30 250 W/m2 20 10 250 W/m2 0 10 20 30 40 50 10 P(V) theo b ức xạ mặt trờ i t ại 40°C 20 30 40 50 60 P(I) theo b ức xạ mặt trờ i t ại 40 °C 450.00 450.00 400.00 400.00 350.00 350.00 300.00 250.00 200.00 1000 W/m2 300.00 750 W/m2 250.00 500 W/m2 150.00 250 W/m2 100.00 50.00 50.00 10 20 30 40 50 60 750 W/m2 500 W/m2 150.00 100.00 0.00 1000 W/m2 200.00 250 W/m2 0.00 10 12 14 16 0 Nhìn hình 1.5 ta thấy thiết bị: • Bộ điều khiển: lấy điện áp Vabc tạo 24 tín hiệu logic để điều khiển tải phụ • Tải phụ: thay đổi phụ thuộc vào điều khiển, có 256*step cơng suất, step = 1.75e3 W Hình 1.6 khối đo lường Nhìn hình 1.6 gồm thiết bị: • Các đồng hồ đo: điện áp, dịng điện, tần số, tốc độ (pu), công suất turbine, công suất tải phụ, cơng suất tải chính, cơng suất phản kháng máy phát điện cảm ứng 89 0 Khảo sát với tốc độ gió 10m/s, MFĐ đồng không phát công suất tác dụng (Pm=0kW) Thực thí nghiệm đóng mở khóa điện pha Cho biết thay đổi công suất tải phụ (Secondary load) ❖ Trường hợp 1: Mở khóa điện pha ❖ Trường hợp 2: Đóng khóa điện pha ➢ Nhận xét: Khi đóng khóa điện pha, cơng suất tải phụ thay đổi, cụ thể công suất tải phụ giảm lượng công suất mà ta thêm vào đóng khóa điện (25kW) 90 0 Hình 5.3 thơng số MBA phân phối có cố ngắn mạch 50  thời điểm 78s (Có sử dụng hệ thống STATCOM) Hình 5.4 Giá trị Vm (pu) Genrtated Q(MVar) trip STATCOM có cố ngắn mạch thời điểm 7-8s 117 0 Nhận xét: - Khi chưa trip STATCOM, điện áp ổn định, bám giá trị 1pu, thời điển 7-8s phía MBA tải xãy cố nên giá trị điện áp bị sụt - Khi trip STATCOM hệ thống STATCOM rơi vào trạng thái bảo vệ, ngừng bơm Q thu Q lên lưới, nên giá trị trường hợp - Tại giá trị ngắn mạch cố 50ohm chưa nhận thấy rõ tác động hệ thống STATCOM lên hệ thống điện Giải thích: - Khi ngắn mạch dịng cơng suất hệ thống tăng cao dẫn đến điện áp bị sụt 5.2 Khảo sát chế độ hoạt động stato, module cố ngắn mạch ba pha đưa vào hình vẽ , điều chỉnh thời gian ngắn mạch 7.0s, thời gian giải trừ cố 8.0s, trở kháng ngắn mạch 50  Hình Tốc độ rotor 118 0 Hình Tốc độ rotor từ giây đến 10 Hình Điện áp B25 119 0 Hình Điện áp B25 từ giây đến 10 Nhận xét: - Tốc độ rotor có thay đổi đột ngột giây 15 - Có mốc mà điện áp thay đổi lớn giây 7-8 giây 15 Ở giây 7-8 điện áp pha có giảm nhẹ pha Ở giây 15 điện áp pha a,b giảm 0.6 pu điện áp pha c không thay đổi đáng kể Giải thích: - Khi ngắn mạch dịng điện đột ngột tăng nhanh làm cho tốc độ rotor đột ngột tăng theo Ở ngắn mạch pha giây 7-8 có điện trở ngắn mạch lớn (50 Ohm) nên không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ Ở giây 15 điện trở ngắn mạch nhỏ 0.01 Ohm nên tốc độ rotor tăng nhanh - Ở mốc giây 7-8 có cố ngắn mạch pha điện trở ngắn mạch lớn (50 Ohm) nên không ảnh hưởng nhiều đến điện áp pha - Ở mốc giây 15-15.1 có cố ngắn mạch pha a b (đã cài đặt module turbin gió) nên điện áp pha a b đột ngột giảm xuống quay lại bình thường sau giây 15.1 120 0 Nếu cố tương tự B25, thực lài thí nghiệm 2, 3, Hình 6.1 sơ đồ khối hệ thống hịa lưới điện gió có cố nút B25 6.1 Kiểm tra khơng có STATCOM có STATCOM điện trở ngắn mạch nút B25 50  Hình 6.2 thơng số nút B25 có cố ngắn mạch 50  thời điểm 7-8s (Có sử dụng hệt thống STATCOM) 121 0 Hình 6.3 thông số đầu Wind Farm có cố ngắn mạch 50  thời điểm 7-8s (Có đóng hệ thống STATCOM) Hình 6.4 thơng số STATCOM có cố ngắn mạch 50  thời điểm 7-8s (Có sử dụng hệ thống STATCOM) 122 0 Hình 6.5 thơng số nút B25 có cố ngắn mạch 50  thời điểm 7-8s (Không sử dụng hệt thống STATCOM) Hình 6.6 thơng số đầu Wind Farm có cố ngắn mạch 50  thời điểm 7-8s (Không sử dụng hệ thống STATCOM) 123 0 Hình 6.7 thơng số STATCOM có cố ngắn mạch 50  thời điểm 7-8s (Không sử dụng hệ thống STATCOM) Nhận xét: - Không có thay đổi lớn giá trị P, Q hệ thống có khơng có STATCOM trường hợp cố ngắn mạch nút B25 124 0 6.2 Khảo sát chế độ hoạt động stato, nhận xét kết tốc độ rotor turbine điện áp B25 cố ngắn mạch nút B25 với Rn=50  Hình 6.8 Các thơng số nút B25 khơng cố ngắn mạch 50  Hình 6.9 Các thông số nút B25 xãy cố ngắn mạch 50  125 0 Nhận xét: - Ảnh hưởng việc ngắn mạch 50  nút B25 dường lên hệ thống, thơng số P Q có giao động nhiên biên độ giao động khoảng 20% - Tốc độ quay rotor tăng ít, vài phẩn trăm Giải thích: - Vì cố ngắn mạch 50  nhỏ so với công suất tồn hệt thống, nên hệ thống gánh lượng tải ngắn mạch nên thơng số hệ thống giao động mức thấp 126 0 Giải thích có khác biệt thí nghiệm 3, thí nghiệm Nêu vai trị Statcom thí nghiệm Hình 7.1 Giá trị Vm Qm hệ thống STATCOM (thí nghiệm 3) Hình 7.2 Thông số Wind Farm tải hệ thống có sử dụng STATCOM (thí nghiệm 3) 127 0 Hình 7.3 Thơng số P Q MBA tải hệ thống có sử dụng STATCOM (thí nghiệm 3) Hình 7.4 cố ngắn mạch 0.01  thời điển 7-8s hệ thống có sử dụng STATCOM ( thí nghiệm 4) Hình 7.5 cố ngắn mạch 0.01  thời điển 7-8s hệ thống có sử dụng STATCOM ( thí nghiệm 4) 128 0 Hình 7.6 cố ngắn mạch 0.01  thời điển 7-8s hệ thống có sử dụng STATCOM ( thí nghiệm 4) Nhận xét: - Thí nghiệm cho thấy hoạt động hệ thống trạng thái bình thường - Thí nghiệm cho thấy hoạt động hệ thống cố ngắn mạch hệ thống, sau ngắn mạch công suất tiêu thụ P công suất phản khán Q giảm Giải thích: - Trong thí nghiệm nhận thấy hệt thống STATCOM (Static synchronous compensator) hay gọi bù động tĩnh, bù ngang có vai trị thu phát công suất phản kháng Q nhằm điều chỉnh giá trị điện áp hòa lên lưới điện, giảm hao phí, tổn thất đường dây Hình 7.7 cơng thức thể mối liên hệ hao phí đường dây công suất phản kháng Q - Như thấy, vài trò STATCOM hệ thống vừa đề cập, nên xảy cố ngắn mạch dường dây, việc đóng hay mở hệ thống STATCOM vào lưới không ảnh hưởng đến hệ thống 129 0 ...MỤC LỤC BÀI 1: KHẢO SÁT PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI BÀI 2: DÙNG TẤM PV TRONG BÀI TẬP MẮC THEO CÁC KIỂU: SONG SONG, NỐI TIẾP, NỐI TIẾP SONG... W/m2 0.00 10 12 14 16 0 BÀI 2: DÙNG TẤM PV TRONG BÀI TẬP MẮC THEO CÁC KIỂU: SONG SONG, NỐI TIẾP, NỐI TIẾP SONG SONG SO SÁNH CƠNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA TỪNG CẤU HÌNH ĐỀ: Dùng PV tập mắc theo kiểu: SONG... BƯỚC 2: Thực phép tính cơng suất P(k) = V(k)*I(k) • BƯỚC 3: So sánh P(k) P(k-1) − Nếu P(k) > P(k-1): thực bước 4A − Nếu P(k) < P(k-1): thực bước 4B • BƯỚC 4: − 4A: Nếu Vk > Vk-1: giảm D => thực