(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage

(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage(Luận van thạc sĩ) Cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần NPC 3 bậc dùng Zero Sequenge voltage

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng năm 2013 Lê Văn Mạnh Giàu Trang -iii- LỜI CẢM TẠ Em xin chân thành cám ơn thầy PGS TS Nguyễn Văn Nhờ, giảng viên hƣớng dẫn em th ực luận văn, đã ta ̣o điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i và hƣớ ng dẫn tâ ̣n tình , định hƣớng nhắc nhở kịp thời thời gian qua để em hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh cung cấp cho em kiến thức quý báu làm tảng cho nghiên cứu để hoàn thành luận văn Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện sở vật chất, phịng thí nghiệm để em triển khai đề tài suốt thời gian qua Tôi chân thành cảm ơn các anh em phòng thí nghiê ̣m , bạn bè lớp đã cùng nghiên cƣ́u giúp đỡ nhiề u quá trin ̀ h thƣ̣c hiê ̣n đề tài TP Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng năm 2013 Học viên thực Lê Văn Mạnh Giàu Trang -iv- TÓM TẮT Sự thực thi kỹ thuật điều chế độ rộng xung dựa sóng mang (CBPWM) đƣợc cải tiến tốt cách thêm vào tín hiệu tham chiếu điều chế chuỗi điện áp zero Bài báo trình bày kỹ thuật CB-PWM cho biến đổi kẹp điểm trung tính (NPC) bậc, dựa việc thêm vào điện áp chuỗi zero Bởi điện áp chuỗi zero thêm vào, tín hiệu tham chiếu điều chế sin đƣợc điều chỉnh để thực nhiệm vụ cân điện áp tụ DC-link, khơng có nỗ lực điều khiển ngoại vi Kỹ thuật cách tiếp cận khác với kỹ thuật điều chế vector không gian (SVM) ba vector gần (NTV) đạt đƣợc cách phân tích kỹ thuật NTV-SVM thiết lập tƣơng quan với kỹ thuật CB-PWM Sự thực thi kỹ thuật CB-PWM cho NPC ba bậc dựa mô miền thời gian nghiên cứu môi trƣờng MATLAB/SIMULINK Trang -v- ABSTRACT Performance of a Carrier-Based Pulse Width Modulation (CB-PWM) strategy can be improved by inclusion of a zero sequence voltage in the modulation reference signal This paper proposed a new CB-PWM strategy for a three level neutral point clamped (NPC) converter, which is based on a zero-sequence voltage injection By inclusion of the zero sequence voltage, the sinusoidal modulation reference is modified to carry out the voltage balancing task of the DC-Link capacitors, with no additional control effort The proposed strategy is an alternative approach to the Nearest Three Vector (NTV) Space Vector Modulation (SVM) strategy and is obtained by the analysis of the NTV-SVM strategy and establishing a co-relation with and the CB-PWM strategy Performance of the proposed CBPWM strategy for a three level NPC based on time-domain simulation studies in the MATLAB/SIMULINK environment Trang -vi- MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM TẠ iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi DANH SÁCH CÁC BẢNG x DANH SÁCH CÁC HÌNH xii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu ngồi nƣớc cơng bố 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Các kết nƣớc công bố 1.1.2.1 Trong nƣớc: 1.1.2.2 Ngoài nƣớc: 1.2 Mục tiêu, khách thể đối tƣợng nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài 1.3.1 Nhiệm vụ: 1.3.2 Giới hạn: 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Bộ nghịch lƣu NPC 2.1.1 Bộ nghịch lƣu NPC bậc 2.1.3.1 Phân tích mạch 2.1.3.2 Điện áp ngõ thay đổi tuyến tính theo tính hiệu điều khiển Trang -vii- 2.1.2 Bộ nghịch lƣu NPC bậc 2.2 Các phƣơng pháp điều khiển nghịch lƣu đa bậc 11 2.2.1 Phƣơng pháp SinPWM 11 2.2.2 Phƣơng pháp Switching frequency optimal PWM (SFO-PWM) 13 2.2.3 Phƣơng pháp Space vector modulation (SVM) 13 Chƣơng KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP TỤ 18 3.1 Hiện tƣợng cân điện áp tụ: 18 3.2 Nguyên nhân cân điện áp tụ: 21 3.3 Kỹ thuật điều khiển cân điện áp tụ 23 3.3.1 Nguyên lý cân điện áp tụ 23 3.3.2 Lƣu đồ giải thuật cân điện áp tụ 31 3.3.3 Mơ hình nghịch lƣu NPC có áp dụng kỹ thuật cân điện áp tụ 35 3.3.3.1 Khối tạo điện áp thứ tự không (Voff-Zero Sequence) .35 3.3.3.2 Khối tạo chuỗi xung kích 37 3.3.4 Kết mô phỏng: 39 3.3.5 Các thông số ảnh hƣởng tới cân điện áp tụ 55 3.3.5.1 Sự ảnh hƣởng số điều chế 55 3.3.5.2 Sự ảnh hƣởng hệ số công suất tải 56 3.3.5.3 Sự ảnh hƣởng điện dung tụ điện .58 3.3.6 So sánh với phƣơng pháp công bố Việt Nam 61 Chƣơng 64 KẾT LUẬN 64 4.1 Kết luận 64 4.2 Hƣớng phát triển 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 Phụ lục 1: Các kết mô 67 Phụ lục 2: So sánh phƣơng pháp công bố 129 Trang -viii- DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT APOD: Alternative Phase Opposition Disposition CPWM: Carrier Based Pulse Width Modulation FLC: Flying Capacitor Converter IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor LSC: Level Shifted Carriers N: Negative NP: Neutral Point NPC: Neutral Point Diode Clamped OVPWM: Overmodulation Pulse Width Modulation P: Positive PD: Phase Disposition POD: Phase Opposition Disposition PWM: Pulse Width Modulation SPWM: Sinusoidal Pulse Width Modulation SFO-PWM: Switching Frequency Optimal-Pulse Width Modulation SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation VSI: Voltage Source Inverter Trang -ix- DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1: Bảng trạng thái đóng ngắt Bảng 2.1: Quan hệ giá trị tín hiệu điều khiển điện áp nghịch lƣu Bảng 2.2: Mối quan hệ trạng thái đóng ngắt nghịch lƣu NPC bậc với áp nghịch lƣu 11 Bảng 2.3: Tổ hợp vector 15 Bảng 2.4: Thời gian thực 16 Bảng 3.1: Bảng giá trị dòng NP cho trạng thái đóng ngắt 23 Bảng 3.2: Các chuỗi vector Sector 25 Bảng 3.3: Hoạt động cân điện áp 30 Bảng 3.4 Xác định Sector 33 Bảng 3.5: Các thông số mô 39 Bảng 3.6: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp chƣa áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.3; R = 3.206Ω; L = 0.0324H) 43 Bảng 3.7: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp có áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.3; R = 3.206Ω; L = 0.0324H) 43 Bảng 3.8: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp chƣa áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.5; R = 5.344Ω; L = 0.0295H) 45 Bảng 3.9: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp có áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.5; R = 5.344Ω; L = 0.0295H) 45 Bảng 3.10: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp chƣa áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.65; R = 6.947Ω; L = 0.0259H) 46 Bảng 3.11: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp có áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.65; R = 6.947Ω; L = 0.0259H) 47 Bảng 3.12: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp chƣa áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.75; R = 8.015Ω; L = 0.0226H) 48 Bảng 3.13: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp có áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.75; R = 8.015Ω; L = 0.0226H) 49 Trang -x- Bảng 3.14: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp chƣa áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.85; R = 9.088Ω; L = 0.018H) 50 Bảng 3.15: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp có áp dụng kỹ thuật cân (cosφ = 0.85; R = 9.088Ω; L = 0.018H) 51 Bảng 3.16: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp không cân (cosφ = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H) 52 Bảng 3.17: Quan hệ số điều chế với biên độ độ méo trƣờng hợp cân (cosφ = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H) 53 Bảng 3.18: Các thông số mô số điều chế thay đổi 55 Bảng 3.19: Các thông số mô hệ số công suất tải thay đổi 56 Bảng 3.20: Các thông số mô điện dung tụ thay đổi 58 Bảng 3.21: So sánh phƣơng pháp 61 Trang -xi- DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Bộ nghịch lƣu Diode clamped multilevel inverter 06 Hình 2.1: Sơ đồ mạch nghịch lƣu áp pha, bậc 08 Hình 2.2: Sơ đồ giải tích mạch tƣơng đƣơng 09 Hình 2.3: Cấu trúc nghịch lƣu NPC ba bậc tải RL hình Y 09 Hình 2.4: Sóng mang dạng PD 12 Hình 2.5: Sóng mang dạng APOD 12 Hình 2.6: Sơ đồ vector khơng gian cho NPC ba bậc 14 Hình 2.7: Góc phần thứ 15 Hình 3.1: Cấu trúc mạch nghịch lƣu NPC bậc, pha có tụ nguồn 18 Hình 3.2: Sơ đồ khối nghịch lƣu NPC ba bậc 19 Hình 3.3: Điện áp tụ Vc1 = Vc2 = 60V 19 Hình 3.4: Sai lệch điện áp tụ Vc1 = Vc2 = 60V 20 Hình 3.5: Điện áp tụ Vc1 = 73V, Vc2 = 47V 20 Hình 3.6: Sai lệch điện áp tụ Vc1 = 73V, Vc2 = 47V 20 Hình 3.7: (a) Trƣờng hợp tụ nạp điện (b) Trƣờng hợp tụ xã điện 21 Hình 3.8: Dịng tải phổ Fourier cân điện áp tụ 22 Hình 3.9: Dịng tải phổ Fourier cân điện áp tụ 22 Hình 3.10: Các trƣờng hợp dòng iNP 22 Hình 3.11: Tín hiệu điều chế (a) Khi chƣa thêm vào tín hiệu thứ tự khơng (b) Khi thêm vào tín hiệu thứ tự khơng dƣơng 26 Hình 3.12: Sự tƣơng quan kỹ thuật CB-PWM NTV-SVM pha a đƣợc kẹp tới +1: (a) chuỗi chuyển mạch CB-PWM (b) kỹ thuật NTV-SVM 27 Hình 3.13: Sự tƣơng quan kỹ thuật CB-PWM NTV-SVM pha b đƣợc kẹp tới 0: (a) chuỗi chuyển mạch CB-PWM (b) kỹ thuật NTV-SVM 28 Hình 3.14: Sự tƣơng quan kỹ thuật CB-PWM NTV-SVM pha c đƣợc kẹp tới -1: (a) chuỗi chuyển mạch CB-PWM (b) kỹ thuật NTV-SVM 28 Trang -xii- Phụ Lục dUc [V] 75 uc2k uc1k uc2 uc1 70 65 0.2 0.1 60 55 -0.1 50 -0.2 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.188: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân 1.28 Trƣờng hợp: m = 0.6; cos_phi = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H ua0k [V] ua0 [V] 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.190: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uta [V] utak [V] 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 -40 -40 -60 -80 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 Time [s] 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.191: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -122- Phụ Lục itak,itbk,itck [A] ita,itb,itc [A] 4 3 2 1 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.192: Dạng sóng phân tích phổ dịng điện tải: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uab [V] uabk [V] 150 150 100 100 50 50 0 -50 -50 -100 -150 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 Time [s] 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.193: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân dUc [V] dUc [V] k -16 30 -18 25 20 -20 15 -22 10 -24 -26 -28 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.194: Độ lệch áp tụ (vc1-vc2): (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -123- Phụ Lục 75 dUc [V] uc2k uc1k uc2 uc1 70 65 0.2 0.1 60 55 -0.1 50 -0.2 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.195: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân 1.29 Trƣờng hợp: m = 0.8; cos_phi = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H ua0k [V] ua0 [V] 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.197: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân utak [V] uta [V] 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 -40 -40 -60 -60 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.198: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -124- Phụ Lục ita,itb,itc [A] itak,itbk,itck [A] 5 0 -1 -2 -3 -4 -5 -5 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.01 0.02 0.03 0.04 0.1 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.199: Dạng sóng phân tích phổ dịng điện tải: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uabk [V] uab [V] 150 150 100 100 50 50 0 -50 -50 -100 -100 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.200: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân dUck [V] dUc [V] -12 30 -14 25 -16 20 -18 15 -20 -22 10 -24 -26 -28 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.201: Độ lệch áp tụ (vc1-vc2): (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -125- Phụ Lục dUc [V] 75 uc2k uc1k uc2 uc1 70 0.6 0.4 65 0.2 60 -0.2 55 -0.4 50 -0.6 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.202: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân 1.30 Trƣờng hợp: m = 1.0; cos_phi = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H ua0k [V] ua0 [V] 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.204: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uta [V] utak [V] 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 -40 -40 -60 -60 -80 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.205: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -126- Phụ Lục itak,itbk,itck [A] ita,itb,itc [A] 6 4 2 0 -2 -2 -4 -6 -4 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.206: Dạng sóng phân tích phổ dịng điện tải: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uab [V] uabk [V] 150 150 100 100 50 50 0 -50 -50 -100 -100 -150 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.207: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân dUck [V] dUc [V] -5 30 -10 25 20 -15 15 -20 10 -25 -30 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0 Time [s] 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] (a) (b) Hình PL1.208: Độ lệch áp tụ (vc1-vc2): (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -127- Phụ Lục 75 uc2k uc1k uc2 uc1 70 65 dUc [V] 0.8 0.6 0.4 60 0.2 55 -0.2 -0.4 50 45 -0.6 -0.8 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 -1 0.08 Time [s] 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 Time [s] (a) (b) Hình PL1.209: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân uc2,uc1 [V] 75 uC2,m=0.2 uC1,m=0.2 uC2,m=0.4 uC1,m=0.4 uC2,m=0.6 uC1,m=0.6 uC2,m=0.8 uC1,m=0.8 uC2,m=1 uC1,m=1 70 65 60 55 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] Hình PL1.210: uC1 uC2 theo m uc2,uc1 [V] 75 uC2,m=0.2 uC1,m=0.2 uC2,m=0.4 uC1,m=0.4 uC2,m=0.6 uC1,m=0.6 uC2,m=0.8 uC1,m=0.8 uC2,m=1 uC1,m=1 70 65 60 55 50 45 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 Time [s] Hình PL1.211: uC1 uC2 theo m (tt) Trang -128- 0.018 0.02 0.1 Phụ Lục Phụ lục 2: So sánh phƣơng pháp công bố Kết mô đƣợc thực phần mềm Matlab/Simulink Thông số mô bản: Nguồn DC = 120 [V] Vc1 = 73 [V]; Vc2 = 47 [V] Tụ điện C1 = C2 = 500 [uF] Tải R – L nối Y R = 10 [Ω]; L = 12 [mH] Tần số f0 = 50 [Hz] Tần số đóng ngắt Fs = [kHz] 2.1 Trƣờng hợp: m = 0.4; R = 10Ω; L = 12mH ua0 [V] ua0[V] Mon ua0[V] Nam 140 140 140 120 120 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 -20 0.1 0.01 0.02 0.03 (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.1: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uta[V] Nam uta [V] uta[V] Mon 50 50 50 40 40 40 30 30 30 20 20 20 10 10 10 0 -10 -10 -10 -20 -20 -20 -30 -30 -30 -40 -40 -50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -50 -40 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.2: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -129- Phụ Lục uab [V] uab[V] Nam uab[V] Mon 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -60 -80 20 -60 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.3: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) ita,itb,itc[A] Mon ita,itb,itc[A] Nam ita,itb,itc [A] 3 2 1 0 -1 -1 -1 -2 -2 -3 -2 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -3 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] Time [s] (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (b) (c) Hình PL2.4: Dạng sóng phân tích phổ dịng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Mon 75 75 uc2 uc1 70 uc2 uc1 70 75 65 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 45 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 Time [s] 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2,uc1 [V] 65 60 60 55 59.95 59.9 50 Time [s] (a) 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2 uc1 60.05 60 45 0.015 60.1 59.95 59.85 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 0.01 60.15 uc2 uc1 70 60.05 0.005 uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam 75 uc2 uc1 60.1 Time [s] Time [s] 60.15 uc2 uc1 70 59.9 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 Time [s] (b) 0.05 59.85 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (c) Hình PL2.5: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] Trang -130- Phụ Lục 2.2 Trƣờng hợp: m = 0.6 ; R = 10Ω; L = 12mH ua0[V] Mon ua0[V] Nam ua0 [V] 140 140 120 120 140 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.6: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uta[V] Nam uta [V] uta[V] Mon 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -80 -60 -60 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -80 0.01 0.02 0.03 Time [s] 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.7: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uab[V] Nam uab [V] 150 150 100 100 uab[V] Mon 150 100 50 50 0 -50 -50 50 -100 -150 -50 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.8: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -131- Phụ Lục ita,itb,itc [A] ita,itb,itc[A] Mon ita,itb,itc[A] Nam 4 3 2 1 0 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -3 -4 -3 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -4 -3 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -4 0.01 0.02 0.03 Time [s] (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (b) (c) Hình PL2.9: Dạng sóng phân tích phổ dịng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Nam 75 uc2,uc1[V] Mon 75 uc2 uc1 70 75 uc2 uc1 70 65 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 45 uc2 uc1 70 50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] 0.025 Time [s] Time [s] Time [s] 60.2 60.15 uc2 uc1 60.1 uc2 uc1 60.2 uc2 uc1 60.15 60.1 60.05 60.1 60 60 59.95 59.9 60.05 60 59.95 59.9 59.9 59.8 59.85 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 59.85 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] 59.8 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (a) Time [s] (b) (c) Hình PL2.10: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] 2.3 Trƣờng hợp: m = 0.8; R = 10Ω; L = 12mH ua0 [V] ua0[V] Nam ua0[V] Mon 140 140 140 120 120 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.11: Dạng sóng phân tích phổ áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -132- Phụ Lục uta [V] uta[V] Mon uta[V] Nam 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -60 -60 -80 20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] Time [s] (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (b) (c) Hình PL2.12: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uab[V] Nam uab [V] uab[V] Mon 150 150 150 100 100 100 50 50 50 0 -50 -50 -50 -100 -100 -100 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 Time [s] 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.13: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) ita,itb,itc[A] Nam ita,itb,itc [A] ita,itb,itc[A] Mon 5 0 -5 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -5 -5 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.14: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -133- Phụ Lục uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] 75 75 uc2 uc1 70 75 uc2 uc1 70 65 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2 uc1 70 50 45 0.01 0.02 0.03 Time [s] 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.005 0.01 0.015 0.02 uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Nam uc2 uc1 60.2 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2,uc1[V] Mon uc2 uc1 60.2 60.1 0.025 Time [s] Time [s] 60.1 uc2 uc1 60.2 60.1 60 60 60 59.9 59.9 59.9 59.8 59.8 59.8 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] Time [s] (a) (b) (c) Hình PL2.15: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] 2.4 Trƣờng hợp: m = 1; R = 10Ω; L = 12mH ua0[V] Nam ua0 [V] ua0[V] Mon 140 140 140 120 120 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.16: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uta[V] Mon uta[V] Nam uta [V] 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -60 -80 20 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.17: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -134- Phụ Lục uab[V] Nam uab [V] uab[V] Mon 150 150 150 100 100 100 50 50 50 0 -50 -50 -50 -100 -150 -100 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.18: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) ita,itb,itc [A] ita,itb,itc[A] Mon ita,itb,itc[A] Nam 6 4 2 0 -2 -2 -2 -4 -4 -4 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.19: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Mon 75 75 uc2 uc1 70 75 uc2 uc1 70 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2 uc1 70 65 50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 45 Time [s] Time [s] 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam 60.4 uc2 uc1 60.2 60.2 60.2 uc2 uc1 60.1 uc2 uc1 60.15 60.1 60.05 60 60 60 59.95 59.8 59.9 59.9 59.85 59.6 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (a) 59.8 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (b) 59.8 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (c) Hình PL2.20: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] Trang -135- ... 23 3 .3. 2 Lƣu đồ giải thuật cân điện áp tụ 31 3. 3 .3 Mơ hình nghịch lƣu NPC có áp dụng kỹ thuật cân điện áp tụ 35 3. 3 .3. 1 Khối tạo điện áp thứ tự không (Voff -Zero Sequence) .35 3. 3 .3. 2... “CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ ĐIỂM TRUNG TÍNH TRONG BIẾN TẦN NPC BẬC DÙNG ZEROSEQUENCE VOLTAGE? ?? 1.1.2 Các kết ngồi nƣớc cơng bố 1.1.2.1 Trong nƣớc: Kỹ thuật điều chế PWM ba bậc nhằm cân điện áp hai tụ điện. .. Cân Bằng Điện Áp Tụ 3. 3 .3 Mơ hình nghịch lƣu NPC có áp dụng kỹ thuật cân điện áp tụ Hình 3. 20: Mơ hình NPC cân 3. 3 .3. 1 Khối tạo điện áp thứ tự khơng (Voff -Zero Sequence) Hình 3. 21: Khối tạo điện