Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn képLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH - LÊ VĂN CHUNG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số ngành: 60520202 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH - LÊ VĂN CHUNG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số ngành: 60520202 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Kỹ Công nghệ TP HCM, ngày … tháng 12 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP HCM PHỊNG QLKH - ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, ngày … tháng… năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ VĂN CHUNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/ 09 1974 Nơi sinh:Thanh Hóa Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1241830001 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan lượng gió Cơ sở lý thuyết Xây dựng mơ hình tốn máy phát khơng đồng nguồn kép Thiết kế PID mờ điều khiển máy phát không đồng Mơ hình kết mơ dùng PID mờ điều khiển III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Tháng 06 năm 2013 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Tháng 12 năm 2013 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP Hồ Chí Minh, ngày …… tháng 02 năm 2014 BẢN CAM ĐOAN Họ tên học viên: Lê Văn Chung Ngày sinh: 02/ 09/ 1974 Nơi sinh: Thanh Hóa Trúng tuyển đầu vào năm: 2012 Là tác giả luận văn: NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã ngành: 60520202 Bảo vệ ngày: 18 Tháng 01 năm 2014 Điểm bảo vệ luận văn: 7,4 Tôi cam đoan chỉnh sửa nội dung luận văn thạc sĩ với đề tài theo góp ý Hội đồng đánh giá luận văn Thạc sĩ Các nội dung chỉnh sửa: Bổ sung vấn đề thu phát Q máy phát không đồng nguồn kép Cán Hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) Người cam đoan (Ký, ghi rõ họ tên) Lê Văn Chung CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.1 Hiện trạng phát triển Điện gió giới 1.1.1 Giới thiệu chung tình hình lượng Mặc dù năm gần kinh tế giới có biến động to lớn mặt, từ việc suy thối tài chính, biến đổi khí hậu dẫn đến thiên tai, lũ lụt, động đất thường xuyên nhìn chung tranh kinh tế tài tồn cầu thập kỷ qua tăng trưởng Do mà nhu cầu sử dụng lượng ngày cao, nguồn lượng truyền thống ngày cạn kiệt, nguồn lượng tái tạo nước quan tâm rộng rãi Tỷ suất tăng trưởng toàn giới dạng lượng điện năm 1990-2000 là: lượng gió (NLG): 32%; lượng mặt trời: 20,1%; khí thiên nhiên: 1,6%; dầu mỏ: 1,2%; lượng nguyên tử: 0,6%; than đá: 1% Như tỷ suất tăng trưởng lượng tái tạo cao nhiều so với lượng truyền thống Trong điện gió có tốc độ tăng trưởng cao Cũng theo báo cáo Ủy ban NLG giới, tổng cơng suất điện gió lắp đặt năm 2010 194,5 GW, tăng 22,5% so với năm 2009 (với tổng công suất lắp đặt 159 GW) Năm nước đứng đầu phát triển điện gió gồm: Trung Quốc với tổng cơng suất lắp đặt 42,3GW, Mỹ 40, 2GW, Đức 27,2GW, Tây Ban Nha 20,7GW Ấn Độ 13GW.[1, 2] 1.1.2 Tình hình phát triển lượng tái tạo sức gió số nước - Đức: Là nước dẫn đầu phát triển điện gió Đến cuối năm 2003, tổng cơng suất lắp đặt điện gió nước Đức đạt đến 14,600MW, chiếm 1/3 công suất lắp đặt điện gió tồn giới, chiếm nửa tồn Châu Âu Lượng khí thải hiệu ứng nhà kính Đức năm gần giảm 17 triệu tấn, đóng góp rõ rệt nước Đức việc thực “Nghị định thư Kyoto”, tăng thêm lòng tin cho nước Đức phát triển bền vững Năm 2004, tổng lượng điện gió chiếm 5,3% tổng lượng điện tồn quốc, dự kiến đến năm 2010 chiếm đến 8% Nước Đức có quy hoạch dài hạn phát triển điện gió, mục tiêu đến năm 2025 đưa tỷ lệ lên 25%, đến năm 2050 50% Mặt khác, sách quan trọng tuyên bố vòng 30 năm, 19 nhà máy điện nguyên tử chiếm 30% lượng cung ứng điện bị đóng cửa - Đan Mạch: Là nước nhỏ Bắc Âu với diện tích 4,300km2, dân số khoản triệu dân mà có đến 65,000 người tham gia làm nghề điện gió; tổng thu nhập đạt đến tỷ Euro Nghề chế tạo máy phát điện gió Đan Mạch trở thành động lực lớn kinh tế, ví dụ thành cơng thương mại hóa lĩnh vực Từ năm 1976 đến 1995, Đan Mạch đầu tư 100 triệu USD vào công việc nghiên cứu phát triển NLG Chính phủ Đan Mạch bù lỗ cho máy phát điện gió 30% giá thành nó, áp dụng chế độ ưu đãi thuế cho người sử dụng điện gió, hộ dùng nhiên liệu hóa thạch đánh thuế nhiễm khơng khí Kết mục tiêu 10% lượng kế hoạch lượng thực sớm trước năm Năm 2003 lại đặt kế hoạch đến năm 2030 điện gió đáp ứng nửa yêu cầu điện Năm 2000 2003 năm xây dựng trang trại điện gió gần bờ biển Bắc, trang trại điện gió biển Middle Grunder trang trại điện gió biển lớn giới nay, công suất lắp đặt 40MW gồm 20 máy, máy 2MW Năm 2008, Đan Mạch lắp đặt thêm trang trại điện gió, tổng công suất lắp đặt 750MW Theo tin đưa phủ Đan Mạch với xí nghiệp ký kết hợp đồng xây dựng mặt biển Bantich số nhà máy phát điện gió có tổng công suất 4,000MW - Mỹ: Sau thời kỳ ảm đạm điện gió thập kỷ 90 kỷ XX, đến nước Mỹ trở thành thị trường lớn điện gió Hiện 27 Bang có cơng trình điện gió lớn Đến cuối năm 2003 tổng cơng suất lắp đặt điện gió đạt 6,370MW Chính phủ Liên bang Mỹ có sách ưu đãi điện gió: mua thiết bị điện gió miễn thuế hồn tồn, đồng thời sau đưa vào hoạt động miễn giảm phần thuế sản xuất, phát 1kWh giảm thuế 1,5cent USD Tại miền Tây nước Mỹ lắp đặt 450 máy phát điện gió cỡ lớn có tổng cơng suất 300MW, trang trại điện gió lớn giới Tại bờ biển bang California máy phát điện gió có bán kính cánh quạt 50m dựng lên, công suất điện máy 5,000 KW, Nhân kỷ niệm năm kiện 11/9 khởi công xây dựng tháp Tự Do, bãi đất bị tàn phá tòa tháp đôi Trung tâm thương mại quốc tế NewYork, đỉnh tháp lắp đặt máy phát điện gió, nhằm cung cấp 20% lượng điện tiêu thụ tòa nhà - Tây Ban Nha: Ngày 30/12/1999, Hội nghị Liên tịch Bộ trưởng Tây Ban Nha thông qua kế hoạch phát triển lượng tái tạo 2000-2010, có quy hoạch tương đối cụ thể phát triển lượng gió Mục tiêu đến năm 2010 sản lượng phát điện loại lượng tái tạo phải đạt đến 12% tổng lượng phát điện toàn quốc Kế hoạch phát triển đưa phân tích kỹ lưỡng mặt kỹ thuật, ảnh hưởng mơi trường, tính tốn giá thành đầu tư, trở ngại, biện pháp khuyến khích, dự báo thị trường… việc phát triển NLG, có tính khả thi cao - Pháp: Ngày 23/4/2004 nước Pháp đóng cửa mỏ than cuối cùng, từ kết thúc việc khai thác than Đó hình ảnh thu nhỏ mốc lịch sử quan trọng việc phát triển nguồn lượng giới Pháp nước chiếm vị trí hàng đầu lĩnh vực lượng hạt nhân, đến đưa việc phát điện sức gió lên vị trí chiến lược Pháp hoạch định kế hoạch trung kỳ phát triển điện gió Theo kế hoạch đó, năm 2007 lắp thêm 1000MW - 3000MW thiết bị điện gió, đến năm 2010 có 3000MW đến 5000MW điện gió đưa vào vận hành Theo tính tốn sau kế hoạch nói thực thi năm giảm triệu đến triệu khí thải CO2 Điện gió có tốc độ tăng trưởng năm 60% - Nhật Bản: Năm 2002 Nhật Bản lắp đặt 486MW điện gió, năm 2003 có 730MW, năm 2004 có 936MW Đến năm 2010 tổng cơng suất lắp đặt điện gió đạt 3000MW Chính sách lượng Nhật Bản quy định, Công ty điện lực có nghĩa vụ mở rộng việc sử dụng điện gió, tự phải phát điện gió, mặt khác phải mua điện gió Cơng ty khác, năm có tiêu quy định Nhật Bản phấn đấu tự sản xuất hoàn toàn thiết bị điện gió, đồng thời hướng đến xuất Máy phát điện gió Cơng ty Nhật Bản có nhiều tính ưu việt, tốc độ gió 1m/s bắt đầu phát điện, cơng suất điện phát thường cao 15 - 20% so với thiết bị nước khác Nhật Bản đặt mục tiêu đến năm 2030 điện gió có cơng suất lắp đặt 11,800MW - Trung Quốc: Năm 1986 Vinh Thành, Sơn Đơng trang trại điện gió Trung Quốc gồm tổ máy, 55KW/1 máy, nhập từ Đan Mạch phát điện lên lưới Đến tháng 10 năm trang trại điện gió Bình Đàm - Phúc Kiến đưa vào hoạt động tổ máy, 200KW/máy phủ Bỉ tặng Sau dựa vào nguồn vốn phủ số viện trợ nước ngồi có số sở phát điện gió xây dựng nhằm mục đích nghiên cứu làm mẫu Theo quy hoạch phát triển trung dài hạn điện gió tồn quốc, đến cuối năm 2005 tổng công suất lắp đặt phải 1000MW, năm 2010 4000MW, năm 2015 10000MW, năm 2020 20000MW Như năm từ 2011 đến năm 2020 bình qn năm cơng suất lắp đặt điện gió Trung Quốc phải đạt 1600MW [1, 2] 1.1.3 Tiềm năng lượng gió Việt Nam Nằm khu vực cận nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, Việt Nam có thuận lợi để phát triển NLG So sánh tốc độ gió trung bình vùng Biển Đông Việt Nam vùng biển lân cận cho thấy gió Biển Đơng mạnh thay đổi nhiều theo mùa Hình 1.1: Bản đồ tiềm điện gió Việt Nam Tốc độ trung bình năm độ cao 65m (Nguồn: Wind Resource Atlas of Southeast Asia 2001 (Màu vàng, đỏ có tốc độ gió 7m/s)) Trong chương trình đánh giá Năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế giới có khảo sát chi tiết lượng gió khu vực Đơng Nam Á, có Việt Nam (Bảng 2) Như Ngân hàng Thế giới làm hộ Việt Nam việc quan trọng, Việt Nam chưa có nghiên cứu đáng kể Theo tính tốn nghiên cứu này, bốn nước khảo sát Việt Nam có tiềm gió lớn hẳn quốc gia lân cận Thái Lan, Lào Campuchia Trong Việt Nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ đánh giá có tiềm từ “ tốt “ đến “ tốt “ để xây dựng trạm điện gió cỡ lớn diện tích Campuchia 0,2%, Lào 2,9%, Thái-lan 0,2% xi 5.4 Giải pháp điều khiển cố lưới 116 5.5 Mơ hình điều khiển máy phát điện nguồn kép DFIG 121 5.5.1 Mơ hình tồn hệ thống điều khiển máy phát nguồn kép DFIG 121 5.5.2 Thông số máy phát nguồn kép DFIG 121 5.5.3 Mơ hình máy phát 123 5.5.4 Bộ điều khiển máy phát 124 5.5.5 Bộ điều khiển phía lưới 124 5.5.6 Chuẩn hóa 125 5.6 Trình tự mơ 125 5.6.1 Điện áp ba pha máy phát so với điện áp lưới 126 5.6.2 Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới 126 5.6.3 Điện áp ba pha máy phát 127 5.6.4 Điện áp pha máy phát 127 5.6.5 Đáp ứng dòng điện 127 5.6.6 Công suất phản kháng (Qs ) 128 5.6.7 Momen (MG) 128 5.7 Khả khác phục cố luới hệ thống phát điện chạy sức gió 129 5.7.1 Các kết nghiên cứu 129 5.7.2 Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới 130 5.7.3 Điện áp 1pha máy phát so với điện áp lưới 130 5.7.4 Điện áp pha máy phát 130 5.7.5 Điện áp pha máy phát 131 5.7.6 Đáp ứng dòng điện 131 5.7.7 Công suất phản kháng (Qs) 131 5.7.8 Mômen (MG ) 131 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 133 6.1 Kết luận 133 6.2 Vấn đề chưa giải 134 6.3 Hướng phát triển đề tài 134 xii TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 PHỤ LỤC xiii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT Các ký hiệu: Us (stator voltage): Điện áp Stato Rs (stator resistance): Điện trở Stato Ur (rotor voltage): Điện áp Roto Ur0 Điện áp rotor hở mạch ulm :Điện áp lưới Rr ( rotor resistance): Điện trở Roto Is (stator current): Dịng điện Stato Rm (magnetizing resistance): Điện trở từ hố Ir (rotor current): Dòng điện Roto Lsλ (stator leakage inductance): Điện cảm Stato IRm (magnetizing resistance current): Dòng điện từ hoá Lrλ (rotor leakage inductance): Điện cảm Roto Ψs (stator flux): Từ trường Stato ΨR (rotor flux): Từ trường Roto ω1 (stator frequency): Tần số dòng điện Stato Lm (magnetizing inductance): Điện cảm từ hoá s (slip): Độ trượt Lσ ≈ Lsλ + Lrλ : Điện cảm khe hở np: Số đôi cực từ máy phát J: Mômen quán tính Ts: Mơmen trục máy phát r tần số góc Roto 2 tần số trượt Tm: Mơmen khí Te: Mơmen điện từ Ps: Cơng suất tác dụng Stato Pr: Công suất tác dụng Roto xiv Qs: Công suất phản kháng Stato Qr: Công suất phản kháng Roto Ploss: Tổn thất công suất Pmech: Công suất từ hoá u rd , u rq , usd , usq Các thành phần điện áp rotor, stator thuộc hệ tọa độ dq ird , irq , isd , isq Các thành phần dòng rotor, stator thuộc hệ tọa độ dq r , s Các thành phần véctor từ thông rotor, stator sd , sq Các thành phần từ thông stator thuộc hệ tọa độ dq Chữ viết tắt NLG Năng lượng gió CL Chỉnh lưu NL Nghịch lưu MPKĐBNK Máy điện không đồng nguồn kép NLPL- NLDI Nghịch lưu phía lưới NLMF- NLFDI Nghịch lưu phía máy phát PĐSG Phát điện sức gió DFIG Doubly-Fed Induction Generator KĐB-RDQ Không đồng Roto dây quấn ĐK Điều khiển MP Máy phát MFNK Máy phát nguồn kép xv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tiềm lượng gió Đơng Nam Á (ở độ cao 65m) Bảng 1.2: Cấp gió Beaufor Bảng 1.3: Tiềm gió Việt Nam 11 Bảng 1.4: Bảng đo vận tốc gió độ cao 12m 50 12 Bảng 1.5: Tiềm năng lượng gió Việt Nam (độ cao 65m) 14 Bảng 1.6: Tổng hợp điểm đánh giá tất vùng gió tiềm 16 Bảng 2.1: Sự hội tụ 57 Bảng 2.2: Cài đặt thông số PID 58 Bảng 3.1: Một số tham số tiêu biểu số máy phát DFIG 78 Bảng 4.1: Sự hội tụ 104 Bảng 4.2: Cài đặt thông số PID 105 xvi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bản đồ tiềm điện gió Việt Nam Tốc độ trung bình năm độ cao 65m Hình 1.2: Gió mạnh vào tháng 12 đến tháng năm sau bổ sung hữu ích cho tháng thiếu nước thủy điện Hình 1.3: Các tua bin gió Bạc Liêu nhìn từ trongbờ 22 Hình 1.4: Quy trình hoạt động dự án phong điện 1- Bình Thuận 23 Hình 1.5: Lãnh đạo tỉnh Bạc Liêu lãnh đạo Ngân hàng Phát triển Việt Nam đến xem công trình điện gió trước lúc hịa điện 24 Hình 2.1: Mơ hình tiêu biểu trạm phát điện dùng lượng gió 28 Hình 2.2: Các thành phần tua bin gió 28 Hình 2.3: Đặc tuyến rotor quay tốc độ 29 Hình 2.4: Cấu tạo bên số tua bin gió thực tế 31 Hình 2.5: Một trạm phong điện thực tế 31 Hình 2.6: Cấu tạo tua bin trục đứng trục ngang 33 Hình 2.7: Rotor Savonius có mặt cắt ngang hình chữ S 34 Hình 2.8: Ngun lý khí động học cánh máy bay 34 Hình 2.9: VAWT kiểu Darrieus, rotor có dạng hình chữ C 35 Hình 2.10: Hệ thống kích thích xoay chiều 38 Hình 2.11: Tua bin gió với tốc độ cố định 42 Hình 2.12: Tua bin gió với tốc độ thay đổi có biến đổi nối trực tiếp stator lưới 43 Hình 2.13: Tua bin gió sử dụng máy điện cảm ứng nguồn kép 43 Hình 2.14: Mơ hình hệ thống máy phát điện sức gió DFIG 44 Hình 2.15: Sơ đồ điều khiển dòng rotor biến đổi 44 Hình 2.16: Hệ thống máy phát DFIG với Back-to-Back Converter 45 Hình 2.17: Bộ chỉnh lưu tồn phần ba pha 46 Hình 2.18: Sơ đồ mạch nghịch lưu ba pha 46 Hình 2.19: Bộ biến tần kết nối lưới nhà máy gió 48 xvii Hình 2.20: Các loại máy phát điện sử dụng hệ thống phát điện sức gió 49 Hình 2.21: Sơ đồ hệ thống điều khiển mờ 50 Hình 2.22: Cấu trúc điều khiển mờ 50 Hình 2.23: Sơ đồ điều khiển mờ 51 Hình 2.24: Bộ điều khiển mờ tỷ lệ P 53 Hình 2.25: Bộ điều khiển mờ PI 54 Hình 2.26: Bộ điều khiển mờ PD 54 Hình 2.27: Bộ điều khiển mờ PID 55 Hình 2.28: Bộ điều khiển mờ lai 55 Hình 2.29: Luật chỉnh định độ vọt lố 57 Hình 3.1: Các chế độ vận hành MPKĐBNK dòng chảy lượng tương ứng 60 Hình 3.2: Mơ hình khối turbine gió 60 Hình 3.3: Các vùng làm việc turbine gió (nét đậm: đặc tính cơng suất tối ưu hệ thống) 62 Hình 3.4: Hai loại hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy phát khơng đồng bộ: Cụm ăc-quy kích từ cần thiết vận hành chế độ ốc đảo 64 Hình 3.5 : Năng lượng hệ DFIG bỏ qua tổn thất 66 Hình 3.6: Cấu tạo phát điện 67 Hình 3.7: Stato phát điện không đồng 68 Hình 3.8: Đấu hình đấu hình tam giác Stato máy phát 68 Hình 3.9: Máy phát 69 Hình 3.10: Ngun lý vector khơng gian 71 Hình 3.11: Biến đổi hệ trục tọa độ 73 Hình 3.12: Mối liên hệ trục tọa độ abc, 74 Hình 3.13: Mối liên hệ trục tọa độ abc dq 74 Hình 3.14: Mối liên hệ trục tọa độ dq 75 Hình 3.15: Cấu hình kết nối stator rotor, Y-Y 76 Hình 3.16: Sơ đồ tương đương RL Stator Roto 76 xviii Hình 3.17: Mạch điện tương đương mơ hình động DFIG hệ trục 79 Hình 3.18: Sơ đồ tương đương động không đồng hệ trục quay dq 80 Hình 3.19: Đồ thị vector dịng áp, từ thơng MPKĐBNK 83 Hình 3.20: Mạch điện phía lưới (a) mơ hình phía lưới (b) 87 Hình 3.21: Sơ đồ khối điều khiển phía máy phát 89 Hình 3.22: Cấu trúc điều khiển kinh điển phía máy phát 91 Hình 3.23: Sơ đồ khối điều khiển phía lưới 93 Hình 3.24: Cấu trúc điều khiển phía lưới 95 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động sử dụng điều khiển P 99 Hình 4.2: Sơ đồ hệ thống với điều khiển PI 100 Hình 4.3: Sơ đồ hệ thống với điều khiển PID 102 Hình 4.4: Đặc tính q độ điều khiển PID 103 Hình 4.5: Lưu đồ thiết kế điều khiển mờ 108 Hình 5.1: Quan hệ véc tơ thực hoà đồng 115 Hình 5.2: Mơ hình hệ thống điều khiển máy phát nguồn kép DFIG 121 Hình 5.3: Mơ hình máy phát 123 Hình 5.4: Bộ điều khiển máy phát 124 Hình 5.5: Bộ điều khiển phía lưới 124 Hình 5.6: Chuẩn hóa 125 Hình 5.7: Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới điều khiển PID 126 Hình 5.8: Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới điều khiển Fuzzy 126 Hình 5.9: Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới 126 Hình 5.10: Điện áp pha máy phát điều khiển Fuzzy 127 Hình 5.11: Điện áp pha máy phát điều khiển PID 127 Hình 5.12: Điện áp pha máy phát 127 Hình 5.13: Đáp ứng dòng điện 127 Hình 5.14: Cơng suất phản kháng (Qs) 128 Hình 5.15: Momen (MG ) 128 Hình 5.16: Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới 130 xix Hình 5.17: Điện áp pha máy phát so với điện áp lưới 130 Hình 5.18: Điện áp pha máy phát 130 Hình 5.19: Điện áp pha máy phát 131 Hình 5.20: Đáp ứng dịng điện 131 Hình 5.21: Cơng suất phản kháng (Qs ) 131 Hình 5.22: Mômen (MG) 131 Hình 1.6: Điện gió Bạc Liêu vận hành chạy tốt Hình 1.7: Ơng Tơ Hồi Dân - Giám đốc Cơng ty điện gió giới thiệu với lãnh đạo quy trình vận hành máy Hình 1.8: Các đại biểu tham quan nhà máy Hình 1.9: Nghi thức đóng cầu giao hịa điện lưới quốc gia - Năng lượng mặt trời Việt Nam ứng dụng Báo cáo Hội nghị lượng mặt trời CHLB Đức năm 2006 - Tổng quan thành tựu khai thác, sử dụng lượng biển giới định hướng phát triển Việt Nam Báo cáo khoa hoc Hội nghị lượng biển toàn quốc 102007 - Tiềm khả khai thác lượng gió đảo Quan Lạn tỉnh Quảng Ninh Báo cáo khoa học Hội nghị lượng biển toàn quốc 10-2007 - Tiềm khả cung cấp lượng mặt trời (điện nhiệt) cho hai đảo Quan Lạn (Quảng Ninh) Cồn Cỏ (Quảng Trị) Báo cáo khoa học Hội nghị lượng biển toàn quốc 10-2007 Mặc dù có nhiều cơng trình nghiên cứu lãnh vực lượng tái tạo nhìn chung nước ta bắt đầu kêu gọi, khuyến khích phát triển lượng tái tạo 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bách Phúc, Ks Nguyễn Hữu Bính, “Tổng quan phát triển điện gió giới”, Viện Điện-Điện tử Tin học TP.HCM [2] Nguyễn Hoàng Dũng&Nguyễn Quốc Khánh, “Hướng dẫn quy hoạch phát triển điện gió Việt Nam” GIZ/MoIT [3] Nguyễn Như Hiền &TS Lại Khắc Lãi, “Hệ mờ nơron kỹ thuật điều khiển”-2007 [4] Đặng Danh Hoàng Nghiên cứu cải thiện chất lượng hệ thống điều khiển máy điện nguồn kép phương pháp điều khiển phi tuyến Đề tài khoa học cấp Bộ, 2009 [5] Nguyễn Phùng Quang, “Matlab&Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động” NXBKH&KT-2006 [6] LVTh.S Nguyễn Trọng Thắng, “Điều khiển máy phát điện cảm ứng cấp nguồn từ phía”.ĐHSPKT-2010 [7] LVTh.S Bùi Văn Vĩ, “Nghiên cứu hệ thống điều khiển máy phát điện cảm ứng kích từ kép”.ĐHĐN-2012 [8] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước “ Lý thuyết điều khiển mờ” NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 [9] Phần mềm Matlab/simulink version 2010a [10] Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng, “Simulink-power system blockset phịng thí nghiệm truyền động điện” [11] Ana I Estanqueiro, R Aguiar, J A Gil Saraiva, Rui M G Castro and J M Ferreira de Jesus, “Development and Application of a model for power output fluctuations in a wind farm” In proceedings of the European Wind Energy Conference, Lübeck-Travemund, Germany, March, 1993 [12] System dynamic performance subcommittee of the Power system engineering committee of the Power Engineering Society, “Eigenanalysis and Frequency Domain 136 Methods for Power Systems: Dynamic Performance” IEEE 90TH0292-3-PWR IEEE, Piscataway, NJ, USA, 1989 [13] Carson W Taylor, “Power System Voltage Stability” EPRI Power Engineering Series, McGraw Hill, 1994 [14] System dynamic performance subcommittee of the Power system engineering committee of the Power Engineering Society, “Voltage Stability of Power Systems: Concepts, Analytical tools, and industry experience” IEEE 90TH0358-2-PWR, Piscataway, NJ, USA, 1990 [15] N Jenkins, Z Saad-Saoud, “A simplied model for large wind turbines” European Union Wind Energy Conference, GAoteborg, Sweden (1996) [16] W.E Leithead, M.C.M Rogers, “Drive-train Characteristics of Constant Speed”.HAWT's: Part I - Representation by Simple Dynamics Models, Wind Engineering Vol 20 No (1996) [17] Muljadi, E., Butterfield, C., Chacon, J., and Romanowitz, H (2006), “Power quality aspects in a wind power plant” Technical Report NREL/CP-500-39183, National Renewable Energy Laboratory, Golden,USA [18] J.Wilkie, W.E Leithead, C Anderson, “ Modelling of Wind turbines by Simple Models” Wind Engineering Vol 13 No (1990) [19] Gilbert M Masters, “Renewable and Efficient Electric Power Systems”-Stanford University.2004 [20] Branislav Dosijanoski, M.Sc Student, “Simulation of Doubly-Fed Induction Generator in a Wind Turbine”, XI International PhD Workshop OWD 2009, 17–20 October 2009 [21] Janaka B Ekanayake, Lee Holdsworth, XueGuang Wu, and Nicholas Jenkins “Dynamic Modeling of Doubly Fed Induction Generator Wind Turbines” IEEE Transactions on power systems, vol 18, no 2, may 2003 137 [22] S Masoud Barakati, “Modeling and Controller Design of a Wind Energy Conversion System Including a Matrix Converter”.Ph.D thesis, University of Waterloo, Ontario, Canada, 2008 [23] Krause, P.C, “Analysis of Electric Machinery and Drive System” McGraw-Hill Book Company, 2nd Ed., Dec 2001 [24] A Larsson, “The Power Quality of Wind Turbines” Ph.D thesis, Chalmers University of Technology 2000, ISBN 91-7197-970-0 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH - LÊ VĂN CHUNG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP LUẬN VĂN... XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan lượng gió Cơ sở lý thuyết Xây dựng mơ hình tốn máy phát không đồng nguồn kép. .. Phần máy phát điện gió, tìm hiểu số loại máy phát trình bày loại máy phát là: máy phát khơng đồng nguồn kép (DFIG) Trình bày phương pháp điều khiển loại máy phát như: Máy phát không đồng nguồn kép