Điện tử công suất là một ngành khoa học kỹ thuật phát triển các thiết bị điện tử có khả năng xử lý, điều khiển và chuyển đổi năng lượng điện tử với hiệu suất cao và tính ổn định đáng tin cậy. bộ nghịch lưu đa mức là một giải pháp hiệu quả cho các ứng dụng điện năng lượng mặt trời và gió. Đồng thời, cách thiết kế và tính toán đúng đắn có thể giúp tăng hiệu suất và độ tin cậy của bộ nghịch lưu đa mức. Nghiên cứu này đã đưa ra những kiến thức cần thiết để phát triển tiếp bộ nghịch lưu đa mức trong tương lai.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ====o0o==== TIỂU LUẬN MÔN HỌC ỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN GV HƯỚNG DẪN: TS BÙI VĂN HUY Nhóm học viên thực hiện: Mã học viên: Trần Đức Thiện 2022700022 Vũ Ngọc Sơn 2022700136 Hà nội 2023 i LỜI NÓI ĐẦU Trong giới đại ngày nay, nhu cầu sử dụng điện ngày tăng cao Cơng nghiệp, gia đình tổ chức cần sử dụng điện để thực hoạt động hàng ngày họ Trong bối cảnh này, điện tử công suất trở thành phần thiếu đời sống người Điện tử công suất ngành khoa học kỹ thuật phát triển thiết bị điện tử có khả xử lý, điều khiển chuyển đổi lượng điện tử với hiệu suất cao tính ổn định đáng tin cậy Việc nghiên cứu phát triển thiết bị điện tử công suất đóng vai trị quan trọng việc cải thiện hiệu sản xuất tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp tổ chức sử dụng điện Các thiết bị điện tử cơng suất có tính tiết kiệm lượng hiệu suất cao trở thành mục tiêu quan trọng nghiên cứu phát triển sản phẩm điện tử công suất Trong luận văn này, tập trung vào nghiên cứu phát triển thiết bị điện tử công suất đáp ứng yêu cầu tính ổn định cao, hiệu suất cao tiết kiệm lượng Đặc biệt, chúng tơi tìm hiểu cách áp dụng cơng nghệ học máy trí tuệ nhân tạo để cải thiện tính thiết bị điện tử cơng suất Ngồi ra, chúng tơi tìm hiểu ứng dụng thiết bị điện tử công suất lĩnh vực sản xuất, lượng hệ thống điện Hy vọng luận văn đóng góp phần nhỏ vào việc phát triển cải tiến thiết bị điện tử cơng suất, giúp tối ưu hố hiệu suất sản xuất, tiết kiệm lượng tạo giá trị kinh tế cho doanh nghiệp tổ chức Với cố gắng, nỗ lực thành viên nhóm giúp đỡ nhiệt tình, chu đáo thầy TS Bùi Văn Huy, chúng em hoàn thành đề tài thời gian cho phép Tuy vậy, vốn hiểu biết thời gian hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Nhóm chúng em mong nhận sự đánh giá, bảo thầy để nhóm củng cố thếm kiến thức hồn thiện đề tài Hà Nội, ngày 30, tháng, 03,năm 2023 Học viên thực hiện: Vũ Ngọc Sơn Trần Đức Thiện ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT 1.1 Khái niệm chuyển đổi đa bậc 1.1.1 Nghịch lưu dùng đi-ốt kẹp mức điện áp 1.1.2 Nghịch lưu đa bậc dạng tụ bay 1.1.3 Nghịch lưu đa bậc nối tầng cầu chữ H 1.2 So sánh cấu trúc liên kết biến tần đa bậc 1.3 Thuật tốn PWM vectơ khơng gian VSI đa cấp 11 CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG NGHỊCH LƯU ĐA BẬC - NPC 18 TỔNG KẾT 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Ngun tắc hình thành sóng điện áp Hình 1.2 Ngun lý chung tạo sóng điện áp VSI mức N Hình 1.3 a VSI ba lớp, b Mô-đun VSI Hình 1.4 Các loại hình tổng quát VSI đa bậc thường áp dụng Hình 1.5 Khu vực đơn cho VSI cấp độ m 11 Hình 1.6 Vị trí vectơ V hình bình hành P 12 Hình 1.7 Các vectơ khơng gian VSI bốn cấp 13 Hình 1.8 Ví dụ vị trí vectơ chuẩn hóa V vùng 14 Hình 1.9 Bộ biến tần với DCI bốn cấp chỉnh lưu 12 xung 15 Hình 1.10 Điện áp pha dịng tải cho hệ số điều chế ma= 2,59 tần số PWM a fc=4kHz; b fc=800Hz 16 Hình 1.11 Điện áp pha dòng tải cho hệ số điều chế ma= 1,55 tần số PWM a fc=4kHz; b fc=800Hz 16 Hình 1.12 Kết nối mô-đun VSI hai cấp ba cầu H 16 Hình 2.1: Cấu trúc mạch lực nghịch lưu ba mức NPC 18 Hình 2.2: Mơ mạch lực nghịch lưu ba mức NPC Matlab simulink 18 Hình 2.3 Mơ tốn nghịch lưu Matlab simulink 19 Hình 2.4 Thuật tốn điều chế vector không gian cho mạch nghịch lưu ba mức 19 Hình 2.5 Nguồn Udc đầu vào cho mạch nghịch lưu 20 Hình 2.6 Kết đầu U dây 20 Hình 2.7 Kết đầu U pha 21 Hình 2.8 Mạch lọc LC 21 Hình 2.9 Kết đầu U dây 22 Hình 2.10 Kết đầu U pha 22 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Số lượng thành phần cho pha VSIs cấp N Bảng 1.2 Số lượng thành phần cho VSI đa cấp phân tích (một pha) 10 Bảng 1.3 So sánh chi phí ước tính VSI đa cấp phân tích 11 Bảng 1.4 Các hệ số nhiệm vụ vectơ cho vùng 1–9 hình 1.8 15 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT 1.1 Khái niệm chuyển đổi đa bậc Trong PEC có PWM điện áp trung bình/cao áp/cơng suất, số ứng dụng điều kiện vận hành cụ thể, giải pháp điển hình khơng phải giải pháp phù hợp Sau đó, tần số cao công tắc thiết bị bán dẫn có điện áp/cơng suất cao (địi hỏi thỏa hiệp chất lượng điện áp đầu động lực điều chỉnh với ứng dụng lọc đầu ra), ứng suất điện áp cao vấn đề dv/dt EMI nhỏ (khơng có biện pháp đối phó đặc biệt nào) không đủ giá trị điện áp cực đại thiết bị bán dẫn (đối với điện áp cực đại 6kV, điện áp khuyến nghị khoảng 3,5kV) lý khiến mối quan tâm thứ hai PEC đa bậc năm 1980 đến năm 1990, đặc biệt VSI đa bậc Nhiều giải pháp cũ sau có ứng dụng hạn chế Có thể kể đến ưu điểm VSI đa bậc đại như: Tăng phạm vi thay đổi biên độ điện áp đầu ra; Độ xác cao mơ hình hóa điện áp dịng điện đầu ra; Khả giảm tỷ lệ chuyển đổi chí loại bỏ đầu máy biến áp trung thế; Thích ứng dễ dàng với lưu trữ lượng điện áp thấp; Giảm nguy điện áp yếu tố dòng điện (phụ thuộc vào áp dụng loại hình); Giảm mức độ nhiễu chế độ chung Sự khác biệt liên quan đến VSI hai mức thông thường chung nguyên lý tạo sóng điện áp đa bậc đầu minh họa hình 1.1 hình 1.2 Hình 1.1 Ngun tắc hình thành sóng điện áp Hình 1.2 Ngun lý chung tạo sóng điện áp VSI mức N Tất cấu trúc liên kết biết VSI đa bậc khơng có nguồn điện áp DC cách ly (tách điện), tổng hợp mô-đun VSI cấu trúc liên kết nhiều lớp trình bày cho trường hợp ba lớp hình 1.3 Cách tổng hợp loại trừ công tắc riêng lẻ cách Tuy nhiên, phần lớn VSI đa bậc thu trường hợp khơng tìm thấy ứng dụng nào, phức tạp loại hình tổn thất lớn Trong thực tế, hai trường hợp đặc biệt cấu trúc liên kết nhiều lớp thực biến tần đa bậc đi-ốt kẹp (DCI), bao gồm VSI có kẹp điểm trung tính (NPC) biến tần tụ điện bay đa bậc (FCI) Hơn nữa, biến tần cầu H đa tầng (CHBI) áp dụng, ngược lại với hai loại đầu tiên, nguồn điện áp DC cách ly Ưu điểm CHBI khả phát triển dễ dàng ổn định độc lập điện áp mạch DC cho chế độ cầu H Tuy nhiên, khơng có cấu trúc liên kết số ba cấu trúc liên kết chọn VSI đa bậc trình bày dạng nhánh hình 1.4 1.1.1 Nghịch lưu dùng đi-ốt kẹp mức điện áp Là loại cấu hình VSI quan trọng ứng dụng công suất cao, biến tần kẹp đi-ốt cung cấp nhiều mức điện áp thông qua việc kết nối pha với dãy tụ điện nối tiếp Theo sáng chế ban đầu, khái niệm mở rộng đến số mức cách tăng số lượng tụ điện Những mô tả ban đầu cấu trúc liên kết giới hạn ba mức độ, hai tụ điện kết nối qua bus DC, dẫn đến mức độ bổ sung Mức bổ sung điểm trung tính bus DC Hình 1.3 a VSI ba lớp, b Mô-đun VSI Đối với PEC đa bậc vậy, thuật ngữ chuyển đổi kẹp điểm trung tính giới thiệu Trong trường hợp N+1 số mức điện áp DCI (hình 1.4), chân pha bao gồm 2N công tắc hoạt động (IGBT, IGCT, GTO) tối thiểu 2(N-1) đi-ốt kẹp Tổng điện áp bus UDC phân phối tụ điện C1, ,Cn Do đó, dạng điện áp tụ điện đồng nhất, điện áp đầu DCI nhận giá trị UDC(n-N)/2 với n=0,1, ,N Hình 1.4 Các loại hình tổng quát VSI đa bậc thường áp dụng 1.1.2 Nghịch lưu đa bậc dạng tụ bay Một cấu trúc liên kết đa bậc khác, biến tần tụ điện bay (và PEC tụ điện bay khác), liên quan đến kết nối nối tiếp tế bào chuyển mạch tụ điện Cấu trúc liên kết này, trình bày hình 1.4, cho thấy số tính độc đáo hấp dẫn so sánh với chuyển đổi kẹp đi-ốt Một tính khơng cần thêm đi-ốt kẹp Hơn nữa, chuyển đổi tụ điện bay có dự phịng chuyển mạch pha, sử dụng để cân tụ điện bay cho cần nguồn DC Bộ chuyển đổi lực kéo ứng dụng điển hình cấu trúc liên kết Một chân pha bao gồm 2N công tắc hoạt động N-1 tụ điện bay 1.1.3 Nghịch lưu đa bậc nối tầng cầu chữ H Lớp PEC đa bậc dựa kết nối nối tiếp cầu VSI pha (hình 1.4), tài liệu tham khảo sớm chúng xuất vào năm 1975 Cấu trúc liên kết CHBI có số ưu điểm khiến trở nên hấp dẫn mơi trường trung bình ứng dụng truyền động cơng suất cao Vì cấu trúc liên kết bao gồm tế bào chuyển đổi lượng nối tiếp, điện áp mức công suất điều chỉnh dễ dàng Nguồn cung cấp liên kết DC cho phần tử VSI cầu H phải cung cấp riêng Khả tổng hợp dạng sóng chất lượng điện áp đầu với phổ sóng hài tuyệt vời ưu điểm Ngồi ra, lợi quan trọng CHBI khả sử dụng chất bán dẫn, công tắc tụ điện điện áp thấp chi phí thấp Tuy nhiên, nhược điểm cấu trúc liên kết số lượng lớn thiết bị nguồn điện áp cần thiết để cung cấp cho ô máy biến áp cách ly phức tạp, cồng kềnh đắt tiền 1.2 So sánh cấu trúc liên kết biến tần đa bậc Mỗi loại biến tần đa bậc trình bày khác số lượng công tắc bán dẫn sử dụng phần tử phản ứng Phân tích hợp tác chúng giúp định giải pháp thích hợp cho ứng dụng cụ thể Dựa nguyên lý hoạt động, ta so sánh cấu trúc liên kết nghịch lưu điện áp đa bậc theo tiêu chí khác Thơng thường, tiêu chí, ta chấp nhận số lượng linh kiện bán dẫn thụ động cần thiết tùy thuộc vào số N mức điện áp đầu Với giả định giai đoạn VSI đa cấp độ khác nhau, kết thu được trình bày bảng 1.1 Cấu trúc liên kết Số lượng công tắc hoạt động Số lượng đi-ốt kẹp Số lượng tụ bay Số lượng tụ điện cấp nguồn DCI FCI CHBI 2(N-1) 2(N-1) 2(N-1) (N-1)(N-2) 0 (N-1)(N-2)/2 (N-1) (N-1) (N-1)/2 Bảng 1.1 Số lượng thành phần cho pha VSIs cấp N Trong bảng 1.2 1.3 trình bày kết phân tích so sánh tính tốn chi phí thực cấu trúc liên kết lựa chọn VSIs ba pha đa cấp Phân tích đánh giá thực cho cấu trúc liên kết so sánh sau: • FK-L2: VSI truyền thống với IGBT mắc nối tiếp; • NPC-L3: NPC VSI với hai IGBT mắc nối tiếp; • DCI-L5: DCI năm cấp với bốn tụ điện; • FCI-L5: FCI năm cấp với điểm trung tính; • CHBI-L9: IHBI chín cấp thực dạng kết nối theo tầng bốn cầu biến tần Với giả định • Giá trị điện áp không đổi cấp cho VSI UDC=6,2 kV; • Biến tần phải đảm bảo điện áp dây 4,2 kV; • IGBT (3,3 kv; 1200 A) áp dụng làm công tắc hoạt động Với đánh giá chủ quan mức độ phức tạp việc thực chúng giả định chi phí tương đối đơn vị thành phần sử dụng: IGBT (nói chung)-1 p.u, IGBT cho CHBI (điện áp thấp 1600 V)-0,5 p.u, đi-ốt nguồn có phận đánh hơi0,5 p.u, đi-ốt kẹp-0,3 p.u, tụ điện (1,5 kv, mF)-0,5 p.u, đệm cho IGBT-0,1 p.u Trong ứng dụng điển hình biến tần đa cấp mạng cung cấp điện áp trung bình, số lượng cấp điện áp đầu vượt bốn đến năm Các cơng tắc nguồn 6,5 kv có sẵn thị trường cho phép thực VSI ba pha điện áp đầu kv mà không gặp cố Số mức tăng lên điện áp đầu cao đạt áp dụng VSI xếp tầng, ví dụ: CHBI - Cấu trúc dựa mô-đun nguồn điện cách ly CHBI từ cải thiện độ an tồn dễ sử dụng Tuy nhiên, CHBI có kích thước tổng thể lớn việc kiểm soát bảo vệ phức tạp Cấu trúc liên kết FK-L2 NPC-L3 DCI-L5 FCI-L5 CHBI-L9 IGBTs 8 8 16 Đi-ốt kẹp 12 0 Nguồn cấp 1 1 Snubbers 8 0 Tụ bay 0 Tụ điện cấp nguồn 4 4 Bảng 1.2 Số lượng thành phần cho VSI đa cấp phân tích (một pha) 10 Cấu trúc liên kết/ chi phí FK-L2 NPC-L3 DCI-L5 FCI-L5 CHBI-L9 Công tắc bán dẫn 24 24 24 24 24 Tụ điện cấp nguồn 6 6 12 3,6 10,8 2,4 2,4 Mở rộng (Đi-ốt, tụ điện) Snubbers 2,4 Bảng 1.3 So sánh chi phí ước tính VSI đa cấp phân tích Bảng 1.3 khơng bao gồm chi phí lọc đầu ra, lọc đắt trường hợp VSI hai cấp thơng thường Chi phí lọc phụ thuộc nhiều vào độ méo hài điện áp đầu Chi phí ước tính lọc chi phí phần tử VSL pha thành phần chi phí lị phản ứng Bên cạnh đó, bảng 1.3 khơng bao gồm chi phí thực cho điều khiển trình sạc tụ điện ban đầu chi phí xử lý cơng nghệ thực VSI lắp đặt Do đó, việc đánh giá kinh tế - cơng nghệ cấu trúc liên kết trình bày VSI đa cấp, mà không xem xét vấn đề kỹ thuật đáng kể, định cuối cách rõ ràng Mỗi cấu trúc liên kết (hình 1.4) cấu trúc liên kết phái sinh có ưu điểm nhược điểm chúng Thông thường, ứng dụng cụ thể định kiểu cấu trúc liên kết chọn 1.3 Thuật tốn PWM vectơ khơng gian VSI đa cấp Đối với trạng thái cụ thể công tắc biến tần, vectơ khơng gian điện áp thích hợp chọn tọa độ tĩnh α-β Trong VSI cấp m, diện tích vectơ khơng gian thường chia thành khu vực, phân biệt khu vực hình tam giác ba vị trí gần vectơ khơng gian Hình tam giác cung có cạnh a thể hình 1.5 Hình 1.5 Khu vực đơn cho VSI cấp độ m 11 Vectơ điện áp chuẩn V trình bày dạng tổ hợp tuyến tính vectơ i j Theo hình 1.7, tọa độ [α,β] vectơ V sau: → → → V = , = m * i + n * j Trong đó: m = / a − / (a 3) n = 2* / (a 3) Các số nguyên m n xác định tọa độ điểm đầu hình bình hành P (điểm PR hình 1.5), vectơ tham chiếu xuất vào thời điểm Để xác định thuộc vectơ quy chiếu V hai tam giác hình bình hành P, cần tìm giá trị tổng D sau: D = m − int(m) + n − int(n) Hình 1.6 Vị trí vectơ V hình bình hành P Nếu D ≤ vectơ tham chiếu V xuất tam giác có số khác vectơ V thuộc tam giác có số [m][n]2 Cuối cùng, tổng hợp vectơ tham chiếu V ngồi bao gồm số trạng thái cơng tắc, công việc điều biến, theo thứ tự xác định chiến lược điều khiển Tồn hai vị trí vectơ V hình bình hành P (hình 1.5) Vectơ tham chiếu V chiếu diện tích hai tam giác Theo hình 1.6, vectơ điện áp tham chiếu biểu thị dạng tổng vectơ cho vị trí vectơ V hình 1.6 (ảnh bên trái) → → → → → → → → → V = p1 (V − V ) + p2 (V − V ) + V = p1 V + p2 V + (1 − p1 − p2 )V → P1 → P2 cho vị trí vectơ V hình 1.6 (ảnh bên phải) 12 → → → → → → → → → V = p1 (V − V ) + p2 (V − V ) + V = p1 V + p2 V + (1 − p1 − p2 )V → P1 → P2 Trong p1, p2 độ dài tương đối (thời lượng) vectơ hoạt động V1 V2 Thời lượng vectơ không V3 V4 kết khác biệt thời lượng vectơ hoạt động Tất vectơ không gian VSI bốn mức trình bày hình 1.7 Trong khu vực chọn hình 1.7 có chín khu vực đánh số Vị trí xác định vectơ khơng gian mã hóa sau - số cho xác định điểm mạch liên kết kết nối với đầu cuối tải pha cụ thể (từ trái a,b,c) Ví dụ: mã “321” có nghĩa pha a liên kết với nguồn điện áp có giá trị (UDC/3), pha b liên kết với nguồn điện áp có giá trị (UDC/3) pha c liên kết với điện áp nguồn giá trị (UDC/3) Trong trường hợp dải điều chế tuyến tính, giá trị điện áp pha cực đại √3.(UDC/3), giá trị cực đại hệ số điều chế chuẩn hóa ma trường hợp 3.√3/2 Hình 1.7 Các vectơ khơng gian VSI bốn cấp Hình 1.8 cung cấp vị trí ví dụ vectơ không gian biến tần với cấp Khi vectơ tham chiếu V xuất vùng 4, độ dài tương đối vectơ không gian V331=V220 V321=V210 p1 = – n; p2 =1-m 13 Hình 1.8 Ví dụ vị trí vectơ chuẩn hóa V vùng Do đó, hệ số nhiệm vụ vectơ vị trí cụ thể vectơ không gian khoảng thời gian điều chế trình bày bảng Thuật tốn Vectơ khơng gian PWM (SVPWM) thảo luận dễ thực điều khiển DSP Thuật toán VSI ba pha bổ sung dễ dàng quy trình lựa chọn số vectơ thay - gọi vectơ dự phòng Lựa chọn xác vectơ ln giúp khơng phải lúc ổn định hồn tồn điện áp tụ điện VSIs đa cấp Cụ thể, đề cập đến cấu trúc liên kết DCI Đối với loại hình này, việc ổn định VSI đa cấp độ điện áp tụ điện phạm vi thay đổi đầy đủ cho phép điện áp đầu thực với tải điện kháng, ví dụ hệ thống D-STATCOM lọc công suất hoạt động Trong trường hợp tải khác nhau, việc ổn định điện áp tụ điện thực phạm vi thay đổi giới hạn điện áp đầu Trường hợp xấu tải điện trở Với DCI tải vậy, giá trị điện áp đầu ra, cần thay đổi thành dạng sóng gần ba cấp gần hai cấp điện áp đầu ra, áp dụng mạch ổn định chủ động, cung cấp điện độc lập cho tất DCI tụ điện cung cấp Phương pháp cuối thường sử dụng ổ đĩa Một ví dụ cấu trúc liên kết chuyển đổi tần số điều khiển trình bày hình 1.9 Trong điều khiển chuyển đổi này, thuật toán SVPVM áp dụng sau hồn thành cách chọn vectơ dự phịng thích hợp Điều cho phép hoàn tất tải cấp cuộn dây máy biến áp chỉnh lưu 12 xung đơn giản Giải pháp điển hình dạng sóng đầu điện áp pha dịng tải trình bày hình 1.10 1.11 14 STT Các nhân tố nhiệm vụ d200/311=3-m-n d310=n d300=m-2 d200/311=1-n d210/321=2-m d310=m+n-2 d210/321=3-m-n d310=m-1 d320=n-1 d210/321=2-n d220/331=1-m d320=m+n-2 d220/331=3-m-n d330=n-2 d320=m d100/211/322=2-m-n d200/311=m-1 d200/321=n d110/221/332=1-m d100/211/322=1-n d210/321=m+n-1 d110/221/332=2-m-n d210/321=m d220/331=n-1 d000/111/222/333=1-m-n d100/211/322=m d110/221/332=n Bảng 1.4 Các hệ số nhiệm vụ vectơ cho vùng 1–9 hình 1.8 Hình 1.9 Bộ biến tần với DCI bốn cấp chỉnh lưu 12 xung 15 Hình 1.10 Điện áp pha dòng tải cho hệ số điều chế ma= 2,59 tần số PWM a fc=4kHz; b fc=800Hz Hình 1.11 Điện áp pha dịng tải cho hệ số điều chế ma= 1,55 tần số PWM a fc=4kHz; b fc=800Hz Thuật toán SVPWM thảo luận (được sửa đổi chút) sử dụng cấu trúc liên kết đa cấp, kết nối kết hợp VSI hai cấp điển hình với mô-đun cầu H bổ sung đầu Một ví dụ giải pháp này, với đặc điểm biểu đồ dao động điện áp pha điện áp đầu chế độ riêng lẻ, trình bày hình 1.12 Hình 1.12 Kết nối mô-đun VSI hai cấp ba cầu H 16 Rõ ràng biến tần đa cấp thảo luận không sử dụng hết tất giải pháp quan trọng thử nghiệm năm gần trước hết chúng liên quan đến hệ thống điện áp - VSI Vấn đề biến tần nguồn dịng đa cấp, tính hai mặt so sánh với hệ thống VSI, không giải quyết, quan tâm ngày tăng hệ thống 17 CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG NGHỊCH LƯU ĐA BẬC - NPC - Dựa theo cấu trúc mạch lực nghịch lưu ba mức NPC Hình 2.1: Cấu trúc mạch lực nghịch lưu ba mức NPC - Mô mạch lực nghịch lưu ba mức NPC Hình 2.2: Mơ mạch lực nghịch lưu ba mức NPC Matlab simulink 18 - Sử dụng thuật toán điều chế vector khơng gian điều khiển đóng cắt cho nghịch lưu đa mức Hình 2.3 Mơ tốn nghịch lưu Matlab simulink Hình 2.4 Thuật tốn điều chế vector không gian cho mạch nghịch lưu ba mức 19 - nguồn Udc=200V, nguồn cấp cho mạch nghịch lưu ba mức Udc=400V Hình 2.5 Nguồn Udc đầu vào cho mạch nghịch lưu - Kết dòng điện đầu Hình 2.6 Kết đầu U dây 20 Hình 2.7 Kết đầu U pha - Sử dụng mạch lọc LC Hình 2.8 Mạch lọc LC 21 - Kết dòng điện đầu qua mạch lọc LC Hình 2.9 Kết đầu U dây Hình 2.10 Kết đầu U pha 22 TỔNG KẾT Trong luận văn này, chúng em nghiên cứu nghịch lưu đa mức: - Tổng quan nghịch lưu đa mức: Được trình bày chi tiết khái niệm ứng dụng nghịch lưu đa mức - So sánh cấu trúc liên kết biến tần đa bậc - Thuật toán PWM vectơ không gian VSI đa cấp - Thiết kế tính tốn nghịch lưu đa mức: Nghiên cứu chi tiết thành phần nghịch lưu đa mức cách tính tốn để đảm bảo hiệu cao nghịch lưu đa mức - Mô kiểm tra nghịch lưu đa mức: Sử dụng phần mềm mơ để mơ hình hoạt động nghịch lưu đa mức kiểm tra tính xác liệu tính tốn Kết cho thấy nghịch lưu đa mức giải pháp hiệu cho ứng dụng điện lượng mặt trời gió Đồng thời, cách thiết kế tính tốn đắn giúp tăng hiệu suất độ tin cậy nghịch lưu đa mức Nghiên cứu đưa kiến thức cần thiết để phát triển tiếp nghịch lưu đa mức tương lai Nghịch lưu đa mức giải pháp hiệu cho ngành công nghiệp điện tử công suất đại Nghiên cứu với phương pháp tính tốn thiết kế hiệu quả, nghịch lưu đa mức hỗ trợ việc chuyển đổi điện cách ổn định hiệu hơn, giúp tối ưu hóa hiệu suất độ tin cậy hệ thống điện lượng Cuối cùng, chúng em chân thành cảm ơn T.s Bùi Văn Huy chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm, hỗ trợ động viên chúng em suốt trình học tập Kết quả, chúng em hiểu rõ lĩnh vực điện tử công suất áp dụng kiến thức kỹ vào thực tiễn Chúng tin kiến thức kinh nghiệm thu từ môn học giúp chúng tơi phát triển thân đóng góp tích cực vào cơng việc xã hội tương lai 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Sách hướng dẫn thiết kế điện tử công suất, Phạm Quốc Hải, Nhà xuất Khoa Học & Kĩ Thuật Hà Nội, 2009 [2] Giáo trình Điện tử cơng suất, Trần Trọng Minh, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2012 [3] Power electronics in smart electrical energy networks, Ryzard Strzekecki, Grozegorz Benysek, 2008 24