Hcmute mô phỏng hệ thống tuabin gió trên khí cầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TUABIN GIĨ TRÊN KHÍ CẦU MÃ SỐ:SV2019-94 SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TUABIN GIĨ TRÊN KHÍ CẦU SV2019-94 Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh, Tháng 10 Năm 2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG TUABIN GIĨ TRÊN KHÍ CẦU SV2019-94 Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật SV thực hiện: Nguyễn Anh Duy Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 15142CL1- Khoa Đào tạo Chất lượng Cao Năm thứ: Số năm đào tạo: Ngành học: Công nghệ kĩ thuật Điện – Điện tử Người hướng dẫn: Th.S Lê Trọng Nghĩa TP Hồ Chí Minh, Tháng 10 Năm 2019 Luan van MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU Đặt vấn đề 2 Phạm vi nghiên cứu: CHƢƠNG – MÔ PHỎNG 1.1 Mô hệ thống tính Flow Simulation Solidworks 1.1.1 Giới thiệu chung Flow Simulation .4 1.1.2 Cài đặt thông số mô hệ thống Flow Simulation 1.1.3 Mô kết mô 10 1.2 Mơ tuabin gió matlab 15 1.2.1 Khối Wind turbine 15 1.2.2 Khối tuabin gió 33 1.2.3 Khối Mass Drive Train 41 1.2.4 Khối máy phát điện (khối 2): 49 1.2.5 Kết hƣớng phát triển 61 CHƢƠNG - KẾT QUẢ, TH C NGHIỆM, PH N TÍCH, TỔNG H P 72 2.1 Qui trình lắp đặt hệ thống tuabin gió khí cầu 72 2.2 Đo đạc thông số từ thực tế 77 2.3 Đánh giá hệ thống 80 CHƢƠNG - KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 82 3.1 Kết luận 82 3.2 Hƣớng phát triển đề tài 82 i Luan van DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Add-Ins tính Flow Simulation vào Solid Hình 1.2 Cài thơng số điều kiện mơi trường vào Solid Hình 1.3 Cài đặt hệ đơn vị tiêu chuẩn SI Solid Hình 1.4 Chọn loại chất lưu cho mơ Hình 1.5 Cài hướng gió tham số điều kiện mơi trường Hình 1.6 Tạo khơng gian kín cho mơ Hình 1.7 Chọn cài đặt mặt “phát gió” hay Inlet Velocity Hình 1.8 Cài đặt miền đón gió, hướng gió Evironment Pressure Hình 1.9 Cài đặt giá trị cần tính mơ Hình 1.10 Chọn mơ Flow Trajectories Hình 1.11 Giao diện tính tốn giá trị phục vụ mơ Hình 1.12 Tốc độ gió trung bình vùng mơ Hình 1.13 Thơng số sau cài đặt điều kiện mơ hệ thống Hình 1.14 Mặt cắt dọc mơ tác động gió vào hệ thống turbine Hình 1.15 Mặt cắt ngang mơ tác động gió vào hệ thống turbine Hình 1.16 Các mặt cắt của mô tác động gió lên hệ thống Hình 1.17 Tác động gió lên hệ thống qua Flow Trajectories Hình 1.18 Mơ hình mơ Hình 1.19 Mơ hình Matlab Hình 1.20 Khối wind turbine Hình 1.21 Mơ hình điều khiển góc Hình 1.22 Mơ hình SIMULINK Bộ điều khiển góc cánh Hình 1.23 Cửa sổ Command Window Hình 1.24 Cửa sổ Simulink Start Page Hình 1.25 Cửa sổ mạch điện Blank Model Hình 1.26a Tạo khối In Hình 1.26b Biểu diễn tốc độ góc rotor Hình 1.27a Tạo khối Constant Hình 1.27b Cài đặt khối Constant Hình 1.28a Tạo khối Sum Hình 1.28b Cài đặt khối Sum Hình 1.29a Tạo khối Gain Hình 1.29b Cài đặt khối Gain Hình 1.30a Tạo khối Saturation Hình 1.30b Cài đặt khối Saturation Hình 1.31 Cài đặt khối Rate Limiter Hình 1.32a Tạo khối Pitch Angle Hình 1.32b Cài đặt khối Pitch Angle Hình 1.33 Mơ hình SIMULINK Tuabin gió Hình 1.34 Đường cong biểu diễn mối quan hệ Cp λ Hình 1.35 Đường cong biểu diễn đặc tính tuabin theo tốc độ gió Hình 1.36 Hàm số Cp Hình 1.37a Tạo khối In Hình 1.37b Cài đặt khối In port number Hình 1.37c Cài đặt khối In - port number ii Luan van Hình 1.38 Chọn Mux Hình 1.39 Chọn Fcn Hình 1.40 Tổng hợp tín hiệu ngõ vào MUX Hình 1.41 Cài đặt khối Fcn Hình 1.42 Kết hệ số Cp Hình 1.43 Mơ hình tuabin gió thiết kế MATLAB / SIMULINK Hình 1.44 Cài đặt thơng số Matlab Hình 1.45a Tạo khối In tốc độ gió Hình 1.45b Cài đặt khối In tốc độ gió Hình 1.46a Tạo khối khuyếch đại tín hiệu đầu vào Hình 1.46b Cài đặt khối khối khuyếch đại tín hiệu đầu vào Hình 1.47a Tạo khối Saturation dùng giới hạn tín hiệu đầu vào Hình 1.47b Cài đặt khối Saturation dùng giới hạn tín hiệu đầu vào Hình 1.48 Cài đặt khối Fcn tốc độ gió Hình 1.49a Tạo khối Product Hình 1.49b Cài đặt khối Product Hình 1.49c Cài đặt khối Product dùng để nhân tín hiệu đầu vào Hình 1.50a Hệ truyền động hai khối Hình 1.50b Hệ truyền động hai khối Matlab Hình 1.50c biểu diễn dạng khối In Hình 1.51a Tạo khối Sum thực cộng trừ tín hiệu đầu vào Hình 1.51b Cài đặt khối Sum thực cộng trừ tín hiệu đầu vào Hình 1.52 Tạo khối Gain số Qn tính tuabin gió Hình 1.53a Tạo khối Discrete-Time Integrator Hình 1.53b Cài đặt khối Discrete-Time Integrator Hình 1.54 Cài đặt khối Gain (tốc độ điện) set 140 Hình 1.55 Cài đặt khối Discrete-Time Integrator thực tích hợp thời gian rời rạc tích lũy tín hiệu Hình 1.56 Cài đặt khối Gain biểu diễn số Độ cứng trục lị xo Hình 1.57 Cài đặt khối Gain biểu diễn hệ số Giảm xóc lẫn Hình 1.58 Cài đặt khối Gain biểu diễn moment trục quay Hình 1.59 Hệ trục toạ độ dq Hình 1.60 Khung tham chiếu dq máy phát Hình 1.61 Chọn máy phát PMSG Matalb Hình 1.62 Thơng số máy phát PMSG Matalb Hình 1.63 Mơ hình tuabin gió máy phát điện Hình 1.64a Tạo khối Discrete State-Space Hình 1.64b Cài đặt khối Discrete State-Space Hình 1.65a Tạo khối Bus Selector dùng để chọn tín hiệu từ ngõ vào Hình 1.65b Cài đặt khối Bus Selector Hình 1.66 Tạo khối Current Measurement Hình 1.67a Tạo khối Voltage Measurement Hình 1.67b Cài đặt khối Voltage Measurement Hình 1.68 Cài đặt khối Discrete RMS value Hình 1.69 Mơ hình dùng để chuyển đổi sang giá trị hiệu dụng Hình 1.70a Tạo khối Three-Phase V-I Measurement iii Luan van Hình 1.70b Cài đặt khối Three-Phase V-I Measurement Hình 1.71 Tạo khối Display Hình 1.72 Tạo khối Scope Hình 1.73a Tạo khối Connection Port Hình 1.73b Cài đặt khối Connection Port Hình 1.74 Dạng sóng ngõ momen Tm momen điện Te tuabin Hình 1.75 Tốc độ Rotor turbine (rad/s) Hình 1.76 Các thơng số ngõ tuabin Hình 1.77 Điện áp pha đầu tuabin Hình 1.78 Dịng điện dây tuabin Hình 1.79 Giá trị hiệu dụng dịng điện Hình 1.80 Giá trị hiệu dụng dịng điện dây Hình 1.81 Cơng suất AC đầu tuabin tốc độ rotor Hình 1.82 Mơ tốc độ gió thay đổi Hình 1.83 Các tham số đầu tuabin với tốc độ gió thay đổi Hình 1.84 Các giá trị điện áp, dịng điện, tốc độ quay tuabin với tốc độ gió thay đổi Hình 1.85 Mơ tốc độ gió thay đổi Hình 1.86 Điện áp (Vabc) dịng điện (Iabc) sau qua chuyển đổi Hình 1.87 Điện áp (Vabc) dòng điện (Iabc) sau qua chuyển đổi phóng đại Hình 1.88 Thơng số điện áp Vabc giá trị hiệu dụng Vabc Hình 1.89 Công suất tác dụng, P (kW) công suất phản kháng, Q (kVAr) phát hệ thống điện gió với máy phát điện đồng nam châm vĩnh cửu Hình 1.90 Mơ hình tuabin gió khơng sử dụng biến tần sử dụng trực tiếp cho tải pha Hình 1.91 Mơ hình tuabin gió sử dụng biến tần với tốc độ gió thay đổi Hình 2.1 Turbine sử dụng hệ thống Hình 2.2 Thơng số từ nhà sản xuất Hình 2.3 Khung turbine Hình 2.4 Mạch thiết kế thực tế Hình 2.5 Mạch chuyển đổi điện áp xuống 12V DC để nạp Acquy Hình 2.6 Dây neo kết nối dây neo với khí cầu Hình 2.7 Q trình bơm chuyển khí cầu lện vị trí thí nghiệm Hình 2.8 Set- Up tiến hành thả hệ thống lên khơng Hình 2.9 Các đồng hồ đo kết điện áp Hình 2.10 Giá trị điện Hình 2.11 Bóng Đèn Led 3W hoạt động áp đầu turbine đo Hình 2.12 Điện áp ngõ mạch chuyển đổi điện áp Hình 2.13 Acquy sạc Điện áp acquy 12.1V Hình 2.14 Tuabin khí cầu độ cao 30m Hình 2.15 Điều kiện thời tiết ngày 8/7/2019 Thủ Đức iv Luan van DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thơng số tuabin gió Bảng 1.2 Thông số truyền động Bảng 1.3 Thông số máy phát điện Bảng 1.4 Sự thay đổi tốc độ cánh quạt, cơng suất đầu góc nghiêng liên quan đến tốc độ gió mà khơng cần điều khiển góc tuabin Bảng 2.1 Thơng số tốc độ gió, điện áp thu v Luan van DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AWE Air Borne Wind Energy Năng lượng gió không OBG On-Board Generation Phát điện máy phát đặt không GBG Ground-Based Generation Phát diện máy phát đặt mặt đất vi Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu tuabin gió hệ thống tuabin gió khí cầu - SV thực hiện: Nguyễn Anh Duy Mã số SV: 15142015 Lê Đức Anh Mã số SV: 15142002 - Lớp: 15142CL1 Khoa: ĐT-CLC Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: Th.S.Lê Trọng Nghĩa Mục tiêu đề tài: Mơ mơ hình tuabin gió khí cầu phục vụ cho việc cung cấp điện khẩn cấp nơi khó truyền tải điện Tính sáng tạo: Sử dụng phần mềm SolidWorks Matlab để mô cho hệ thống Kết nghiên cứu: Báo cáo tổng kết Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: cung cấp điện hộ gia đình, sử dụng nơi khó truyền tải điện vùng sâu vùng xa, biển đảo; cung cấp điện cho vùng sau thiên tai lũ lụt Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu: Ngày 30 tháng năm 2019 SV chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) Nhận xét ngƣời hƣớng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài: Xác nhận Trƣờng (kí tên đóng dấu) Ngày 30 tháng năm 2019 Ngƣời hƣớng dẫn (kí, họ tên) Luan van máy phát điên khác khơng có hộp số sử dụng truyền động trực tiếp có độ tin cậy cao Tính kinh tế phƣơng án Phƣơng án Hình 1.90 Mơ hình tuabin gió khơng sử dụng biến tần sử dụng trực tiếp cho tải pha u cầu:  Đáp ứng tốc độ gió khơng đổi độ cao tương ứng  Chi phí cho việc nâng tuain tên cao- hay chi phí lắp đặt ban đầu  Các mạch điện tử giúp ổn định điện áp, tần số , dòng điện  Các dây dẫn điện giúp cố định truyền tải điện từ cao xuống đất  Chi phí vận hành sửa chữa hàng năm 70 Luan van Bảng 1.4 Sự thay đổi tốc độ cánh quạt, công suất đầu góc nghiêng liên quan đến tốc độ gió mà khơng cần điều khiển góc tuabin Tốc độ quay Cơng suất Góc tuabin Tốc độ gió(m/s) Hiệu suất tuabin (rad/s) (W) (rad) 81,0 1923 0.1 98,2 2541 0.17 118 3932 0.27 140 5553 0.4 160 7476 0.58 Phƣơng án Hình 1.91 Mơ hình tuabin gió sử dụng biến tần với tốc độ gió thay đổi Yêu cầu: Chi phí cao sử dụng biến tần Sử dụng biến áp để điện áp hình sin chuẩn Điện áp, dịng điện, tần số có độ tin cậy Chi phí lắp đặt ban đầu Chi phí vân hành sửa chữa hàng năm 71 Luan van CHƢƠNG - KẾT QUẢ, TH C NGHIỆM, PH N TÍCH, TỔNG H P 2.1 Qui trình lắp đặt hệ thống tuabin gió khí cầu Với mục đích tạo mơ hình thử nghiệm nguyên lý hoạt động phục vụ nghiên cứu tiềm hệ tống AWE, nhóm chúng em tiến hành làm mơ hình thực tế Với khả vật liệu có Việt Nam, chúng em làm mơ hình hệ thống AWE với cơng suất 30W để phục vụ cho báo cáo nghiên cứu Các quy trình lắp đặt thực sau: (1) Lựa chọn tuarbine Hình 2.1 Turbine sử dụng hệ thống Turbine lựa chọn DC Brushless Motor DR -8838 -870A động giàn nóng máy lạnh cũ Hình 2.2 Thơng số từ nhà sản xuất DC Brushless Motor DR -8838 -870A có thơng số  Điện áp 0-310V DC  Momen cực đại: 200mN-M  Tốc độ: 1400 r/min  Dòng diện 0.24A 72 Luan van (2) Ráp khung Turbine Hình 2.3 Khung turbine Khung turbine làm nhơm với dường kính 680mm, thiết kết giá đỡ turbine tâm khung Ngồi ra, hai đầu nhơm ngang nhơ ngồi vành đùng để gắn móc neo với dây neo hệ thống (3) Thiết kế nạp acquy từ hệ thống Sơ đồ thiết kế nạp acquy Turbine Tải đèn AC 3W Bộ chuyển đổi điện áp DC 12V Tải đèn DC 12V Mạch quản lý sạc Acquy Acquy 73 Luan van Hình 2.4 Mạch thiết kế thực tế Hình 2.5 Mạch chuyển đổi điện áp xuống 12V DC để nạp Acquy Trong đó: - Mạch chuyển đổi điện áp có tác dụng giảm điện áp DC xuống 12V DC để nạp Acquy - Mạch điểu khiển nạp Acquy dùng để bảo vệ nạp acquy điện áp acquy vượt ngưỡng cài đặt tác động relay ngưng sạc điện áp nhỏ ngưỡng đặt nối mạch relay cho phép nạp lại (4) Lựa chọn dây neo hệ thống 74 Luan van Hệ thống gồm phần dây neo: Phần nối từ khí cầu xuống khung turbine phần từ khung turbine xuống mặt đất Trong phần từ khung turbine xuống đất dây neo cần phải kết với dây điện nối xuống từ turbine Hình 2.6 Dây neo kết nối dây neo với khí cầu (5) Lựa chọn địa điểm thử nghiệm Đảm bảo ước lượng tiềm năng lượng gió hệ thống, nhóm nghiên cứu chúng em định chọn tầng tòa nhà khu D, Khoa Điện- Điện tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Trong từ mặt đất đến tầng khu D 20m, tiến hành thử nghiệm hệ thống từ tầng lên 12m nhằm thử nghiệm thiết hệ thống hoạt động đánh già lượng lượng thu (6) Chuẩn bị khí cầu 75 Luan van Hình 2.7 Q trình bơm chuyển khí cầu lện vị trí thí nghiệm (7) Thử nghiệm hệ thống Hình 2.8 Set- Up tiến hành thả hệ thống lên không Kết điện áp mà hệ thống thu đồng hồ số với điện áp đầu chuyển đổi 12V, điện áp Acquy Turbine Tải đèn AC 3W Đồng hồ AC Bộ chuyển đổi điện áp DC 12V LED đo điện áp DC Tải đèn DC 12V Mạch quản lý sạc Acquy Acquy 76 LED hiển thị dung lượng Acquy Luan van Sơ đồ quy trình đo đạc hệ thống Hình 2.9 Các đồng hồ đo kết điện áp 2.2 Đo đạc thơng số từ thực tế Từ mơ hình mạch thiết kế, tuabin gió quay độ cao 30m với tốc độ quay tuabin đạt 760 rad/s, điện áp đo đạt tối đa 93V: Hình 2.10 Giá trị điện áp đầu turbine đo 77 Luan van Đèn Led AC 3W phát sáng điện áp đạt từ 50V Với giá trị điện áp thu được, đèn Led AC 3W gắn sau tuabin phát sáng Hình 2.11 Bóng Đèn Led 3W hoạt động Khi qua Mạch chuyển đổi điện áp giá trị điện áp thu ngõ mạch 11,4V Hình 2.12 Điện áp ngõ mạch chuyển đổi điện áp Điện áp Acquy 12,1V Cài giá trị ngưỡng áp sạc ngắt acquy Mạch điểu khiển nạp Acquy mức 10.5V 13V Acquy sạc điện áp chưa đạt đủ ngưỡng áp ngắt 78 Luan van Hình 2.13 Acquy sạc Điện áp acquy 12.1V Hình 2.14 Tuabin khí cầu độ cao 30m 79 Luan van Đo tốc độ gió, điện áp theo từ đến 17 độ cao 30m Các giá trị trung bình tính chia trung bình tất giá trị đo đo (10-15 giá trị) Bảng 2.1 Thông số tốc độ gió, điện áp thu Thời gian Từ 6-7 Từ 7-8 Từ 8-9 Từ 9-10 Từ 10-11 Từ 11-12 Từ 12-13 Từ 13-14 Từ 14-15 Từ 15-16 Từ 16-17 Tốc độ gió trung bình (m/s) 1.3 5.0 5.5 6.7 1.8 2.6 0.7 3.1 1.4 6.1 6.8 Điện áp trung bình (V) Điện áp đo lớn (V) 37,5V 48,6V 52,9V 80,2V 43,6V 12,1V 5,5V 20,3V 38,7V 65,6V 81,4V 44,2V 60,7V 62,6V 88,3V 56,5V 23,6V 9,7V 30,4V 52,1V 76,8V 93V 2.3 Đánh giá hệ thống Với độ cao thả 30m, hệ thống đáp ứng nhiệm vụ cung cấp điện cho đèn AC, DC đồng thời nạp cho Acquy 12V Với điện áp mà tuabin cung cấp cao 93V chứng tỏ turbine quay với tốc độ 760 rad/s Khí cầu với đường kính 2.5m theo Hình 3.4 nâng trọng lượng tối đa 7kg (bao gồm khối lượng vỏ khí cầu), dễ dàng nâng hệ thống đạt độ cao mong muốn Với điều kiện gió vào ngày 8/7/2019 khu vực Thủ Đức 10m/s, hệ thống hồn tồn chứng tỏ tiềm có mà hệ thống AWE khác vận hành độ cao cao chắn 80 Luan van Hình 2.15 Điều kiện thời tiết ngày 8/7/2019 Thủ Đức Tuy nhiên với thiết kế cịn gặp nhiều khó khăn, phải kể đến việc thiếu lựa chọn để làm vỏ khí cầu Vỏ khí cầu có chổ may, ráp khơng kín khí cho hiệu hệ thống bị ảnh hưởng Ngoài ra, hệ thống gặp phải khó khăn việc thiết kế, turbine chưa linh động xoay theo hướng gió thiết kế dây neo khớp xoay chưa thiết kế xác Tuy nhiên, sử dụng dây neo để điều chỉnh thủ cơng hệ thống đáp ứng nhiệm vụ thu liệu 81 Luan van CHƢƠNG - KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 3.1 Kết luận Đề tài thực nội dung nhƣ sau:  Mô hệ thống turbine gió khơng 7,5kW Matlab với tốc độ gió cố định 8m/s tốc độ gió thay đổi  Mơ hình hóa hệ thống thử nghiệm ngồi thực tế với turbine Brushless DC 310V khí cầu 2,5m độ cao 30m để thử nghiệm hoạt động, đánh giá cách xác mục thiết kế  Hệ thống cấp điện cho đèn 3W qua mạch chuyển đổi 12V cấp cho LED 12V với sạc Acquy 12V 7Ah  Đo đạc điện áp đầu lập bảng đánh giá với tốc độ gió ngày 8/7/2019, điều kiện trời mưa rào gió mạnh  Nhận xét đưa hướng phát triển cho hệ thống Qua khảo sát lý thuyết mơ phỏng, mơ hình thí nghiệm, kết có đƣợc ta thấy  Từ kết mơ cho thấy hệ thống điện gió sử dụng máy phát đồng nam châm vĩnh cửu đạt tiêu chí: điện áp đầu ổn định, tạo tin cậy cao Mặt khác, máy phát đồng nam châm vĩnh cửu truyền động trực tiếp có khối lượng lớn chi phí thấp cấu tạo đơn giản so với máy phát điện khác có độ tin cậy cao Tuy nhiên, kết mơ mang tính chất định tính chưa xác định giới hạn thay đổi thơng số dựa sở tốn học  Cũng qua kết mô cho thấy hệ thống nên đặt độ cao 100m để thu tốc độ gió thu cơng suất tối ưu 3.2 Hƣớng phát triển đề tài  Đề tài tập trung vào nghiên cứu hệ thống Lighter than Air, thiết kế AWE, nên chưa cho thấy hết tiềm mà hệ thống AWE mang lại Bên cạnh việc sử dụng khí hydro ảnh hưởng đến tính an tồn hệ thống sử dụng khí heli an tồn giá thành cao khơng thỏa tính kinh tế Do cần lựa chọn loại khí sử dụng phù hợp với nhu cầu thiết kế lớp vỏ khí cầu cho tỷ lệ thấp  Việc lấy kiểu khí cầu thời tiết để nâng tuabin đem lại mặt lợi ích khác ngồi việc nâng tuabin gió Ta kết hợp hệ thống trạm thời tiết, sóng điện thoại tích hợp vào hệ thống  Hệ thống thiết kế hạn chế việc chủ động bắt hướng gió, nên thiết kế thêm hệ thống turbine khớp xoay khung turbine với dây neo để hệ thống linh động  Đề tài nghiên cứu việc ổn định điện áp, tần số đầu máy phát chưa nối với tải cịn phụ thuộc vào cơng suất phát, hướng phát triển đề tài nghiên cứu vào trình nối lưới 82 Luan van  Đặc trưng phương pháp nghịch lưu áp thành phần sóng hài điện áp Vì phát triển nghiên cứu nghịch lưu áp bậc cao để giảm sóng hài hịa vào lưới điện tốt  Trong trình thực nghiệm, cách thức đo đạc thơng số tốc độ gió điện áp trung bình chưa xác dẫn tới sai số nhiều Vì vậy, cần có phương pháp đo cụ thể để giảm bớt sai số đo  Phát triển việc tích hợp thêm tính đo đạc thông số thời tiết (độ ẩm, nhiệt độ, …) truyền tải mạng Internet 83 Luan van S K L 0 Luan van ... Khảo sát tốc độ gió chọn độ cao cho hệ thống turbine gió khí cầu + Tính tốn thiết kế hệ thống khí cầu cơng thức cân lực khí động lực học + Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý loại turbine gió, từ lựa chọn... nguyên lý hoạt động hệ thống AWE + Trình bày đặt trung gió đánh giá lượng gió Việt Nam + Cấu tạo hệ thống khí cầu + Turbine nam châm vĩnh cửu sử dụng cho hệ thống + Thiết kế hệ thống với Turbine... kiện mơ hệ thống Hình 1.14 Mặt cắt dọc mơ tác động gió vào hệ thống turbine Hình 1.15 Mặt cắt ngang mơ tác động gió vào hệ thống turbine Hình 1.16 Các mặt cắt của mơ tác động gió lên hệ thống Hình