(Luận văn) nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị bù cosφ tĩnh sử dụng bộ biến đổi bán dẫn công suất

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP lu NGUYỄN TRƯỜNG DU an n va p ie gh tn to NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BÙ COSφ TĨNH SỬ DỤNG BỘ BIẾN ĐỔI BÁN DẪN CÔNG SUẤT d oa nl w an lu u nf va LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ll NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN oi m z at nh z m co l gm @ an Lu THÁI NGUYÊN - 2019 n va http://lrc.tnu.edu.vn ac th Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN TRƯỜNG DU lu an n va p ie gh tn to NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BÙ COSφ TĨNH SỬ DỤNG BỘ BIẾN ĐỔI BÁN DẪN CÔNG SUẤT d oa nl w Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã ngành: 52 02 01 an lu ll u nf va LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC oi m z at nh NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN XUÂN MINH z m co l gm @ va http://lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN an Lu THÁI NGUYÊN - 2019 ac th si LỜI CAM ĐOAN Họ tên: Nguyễn Trường Du Học viên: Lớp cao học K20, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên Nơi công tác: Điện lực Ngân Sơn - Công ty Điện lực Bắc Kạn Tên đề tài luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị bù cos tĩnh sử dụng biến đổi bán dẫn công suất” lu Chuyên ngành: Kỹ thuật điện an n va Tôi xin cam đoan vấn đề trình bày luận văn Trần Xuân Minh giúp đỡ cán Khoa Điện, Trường Đại học Kỹ gh tn to nghiên cứu riêng cá nhân tôi, hướng dẫn PGS.TS p ie thuật Công Nghiệp - Đại học Thái Ngun Mọi thơng tin trích dẫn luận w văn ghi rõ nguồn gốc d oa nl Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm số liệu luận văn lu va an Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2019 Học viên thực ll u nf oi m z at nh Nguyễn Trường Du z m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn nhận hướng dẫn, bảo tận tình PGS.TS Trần Xuân Minh, người trực tiếp hướng dẫn luận văn cho tơi Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo,cán bộ, kỹ thuật viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tốt để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Tôi xin chân thành lu an cảm ơn đóng góp quý báu bạn cung lớp động viên giúp đỡ n va tơi q trình thực đề tài Xin gửi lời chân thành cảm ơn đến tn to quan, xí nghiệp, Cơng ty Điện lực Bắc Kạn giúp khảo sát tìm hiểu thực Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới gia đình, đồng p ie gh tế lấy số liệu phục vụ cho luận văn w nghiệp bạn bè động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn tơi d oa nl suốt trình học tập nghiên cứu hoàn thiện luận văn lu va an Thái Nguyên, ngày 15tháng năm 2019 ll u nf Học viên oi m z at nh Nguyễn Trường Du z m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii lu MỞ ĐẦU an va CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT COS n 1.1 Công suất & hệ số công suất cos gh tn to 1.1.1 Các loại công suất hệ thống điện p ie 1.1.2 Hệ số công suất cosφ 1.2 Ý nghĩa hệ số công suất cosφ oa nl w 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới hệ số công suất d 1.4 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất cosφ an lu 1.4.1 Giảm tổn thất công suất hệ thống cung cấp điện u nf va 1.4.2 Giảm tổn thất điện áp đường dây truyền tải điện ll 1.4.3 Tăng lực truyền tải đường dây máy biến áp m oi 1.5 Kết luận chương z at nh CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAOHỆ SỐ CÔNG SUẤT z gm @ 2.1 Các phương pháp bù công suất phản khángđể nâng cao hệ số công suất truyền thống l m co 2.1.1 Phương pháp nâng cao hệ số cos tự nhiên 2.1.2.Phương pháp nâng cao hệ số cos nhân tạo 12 an Lu 2.1.3 Vị trí đặt thiết bị bù 20 va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si 2.1.4 Xác định dung lượng bù 20 2.2.Đề xuất phương pháp bù CSPK nâng cao hệ số công suất 23 2.3 Kết luận chương 25 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG KIỂU BÙ TỤ ĐIỆN TĨNH 26 3.1 Bù công suất phản kháng sử dụng cấu trúc FC-TCR 26 3.2 Bù công suất phản kháng sử dụng cấu trúc đề xuất DSVC 28 3.2.1 Phương pháp bù CSPK sử dụng chuyển mạch khí (DVC) 28 lu 3.2.2 Phương pháp bù CSPK sử dụng Thyristors (SVC) 30 an 3.2.3 Phương pháp bù lai DSVC 30 va n CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN gh tn to BÙ COS TĨNH 33 p ie 4.1 Thiết kế hệ thống điều khiển bù công suất phản kháng kiểu tĩnh FC- w TCR 33 oa nl 4.1.1.Mơ hình hóa hệ thống bù cơng suất phản kháng FC-TCR 33 d 4.1.2 Tính tốn giá trị tụ bù cố định FC 34 an lu 4.1.3 Tính tốn giá trị điện cảm (L) nhánh TCR 35 u nf va 4.1.4 Mối liên hệ điện cảm (L) nhánh TCR, góc kích mở thyristor (α), việc bù CSPK 36 ll oi m 4.1.5 Thiết kế điều khiển PID theo phương pháp Ziegler-Nichols 37 z at nh 4.2.Kết mô hệ thống phần mềm Matlab/Simulink 40 4.2.1 Sơ đồ mô 40 z gm @ 4.2.2 Kết mô 44 4.3 Kết luận chương 47 l m co KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si DANH MỤC VIẾT TẮT Thuật ngữ đầy đủ Chữ viết tắt Chú thích CSPK Cơng suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng DSVC Dynamic - Static Var Compensation Flexible alternating current transmission lu FACTS an systems Fixed Capacitor FC-TCR Fixed Capacitor - Thyristor controller n va FC tn to ie gh Reactor Power factor p PF Static Synchronous Series Controllers nl w SSSC Hệ số công suất Bù công suất oa Static Var Compensation kiểu tĩnh d SVC an lu Static Synchronous Compensator TCR Thyristor controller Reactor TCSC Thyristor Controlled Series Compensation TSC Thyristor Switched Capacitor VAr Volt-ampere reactive ll u nf va STATCOM oi m z at nh Đơn vị công z suất phản kháng m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ 38 Bảng 4.2: Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ 39 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Tam giác cơng suất Hình 2.1 Bộ bù tĩnh sử dụng tụ điện mắc song song với nhauvà đóng ngắt contactor, rơ le 13 Hình 2.2 Tủ tụ bù tĩnhtrong thực tế 15 Hình 2.3 Hệ thống tủ tụ bù tĩnh thực tế 15 Hình 2.4 Cấu trúc SSSC 16 lu Hình 2.5 Cấu trúc TCSC 17 an n va Hình 2.6 Cấu trúc STATCOM 18 Hình 2.8 Sơ đồ mạng lưới bù cơng suất phản kháng 20 gh tn to Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý hoạt động STATCOM 19 p ie Hình 2.9 Dung lượng bù CSPK 21 w Hình 2.10 Sơ đồ bù CSPK 22 oa nl Hình 2.11 Đặc tính V-I SVC 24 d Hình 3.1 Cấu trúc FC-TCR 27 an lu Hình 3.2 Cấu trúc bù CSPK sử dụng chuyển mạch khí 28 u nf va Hình 3.3 Nguyên lý hoạt động bù CSPK sử dụng thiết bị chuyển mạch ll khí 29 m oi Hình 3.4 Sơ đồ cấu trúc bù lai DSV 31 z at nh Hình 4.1 Mơ hình hóa hệ thống bù CSPK FC-TCR 33 Hình 4.2 Sơ đồ mạch FC-TCR 34 z gm @ Hình 4.3.Đáp ứng nấc hệ hở có dạng S 38 Hình 4.4 Xác định số khuếch đại tới hạn 38 l m co Hình 4.5 Đáp ứng nấc hệ kín k = kth 39 Hình 4.6 Cấu trúc điều khiển hệ thống bù CSPK FC-TCR 40 an Lu Hình 4.7 Khối nguồn pha cung cấp cho phụ tải 41 va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si Hình 4.8 Khối Thyristor thơng số 41 Hình 4.9 Khối mơ hình đối tượng điều khiển 42 Hình 4.10 Khối phát sung điều khiển 42 Hình 1.11 Khối tính tốn công suất tác dụng, phản kháng P, Q 43 Hình 4.12 Sơ đồ mơ tồn hệ thống 43 Hình 4.13 Đáp ứng cos hệ thống 44 Hình 4.14 Đáp ứng điện áp điều khiển 45 Hình 4.15 Đáp ứng cos hệ thống (khi tải thay đổi) 45 lu Hình 4.16 Xung kích mở thyristors điện áp điện cảm L thuộc nhánh an va TCR 46 n Hình 4.17 Xung kích mở thyristors điện áp điện cảm L thuộc nhánh to p ie gh tn TCR(Khi thay đổi tải) 46 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si Do ta có cơng thức tính giá trị tụ bù cho hệ thống bù công suất phản kháng sau: C= Qc PLoad (tan φ1 − tan φ2 ) = 2πf |Vrms |2 2πf |Vrms |2 (4.1) Trong đó: 𝑉𝑟𝑚𝑠 : Giá trị điện áp hiệu dụng đặt tụ (đơn vị V) 𝑄𝑐 : Giá trị tụ điện (đơn vị Var) 𝑃𝐿𝑜𝑎𝑑 : Công suất tác dụng phụ tải (đơn vị W) lu φ1 : Góc lệch pha điện áp dòng điện trước thực bù CSPK an φ2 : Góc lệch pha điện áp dòng điện mong muốn sau thực va n việc bù CSPK to gh tn 𝑓: Tần số lưới điện (đơn vị Hz) Trong thực tế sản xuất, tải thay đổi phụ thuộc vào yêu cầu ie p nhà máy Để thích ứng với việc thay đổi đó, giá trị tụ bù cố định nên nl w chọn lớn cho đủ để cung cấp cho lượng CSPK lớn d oa gây phụ tải Q C Fixed > Q C right compensated u nf va an lu Hoặc CFixed > Cright compensated ll Trong CSPK gây phụ tải thời điểm hoạt động sản xuất bình oi m thường sẽ lượng công suất phản kháng mà tụ bù cần cung cấpQ Load = z at nh Q C right compensated 4.1.3 Tính tốn giá trị điện cảm (L) nhánh TCR z gm @ Bộ SVC không trao đổi lượng công suất phản kháng với lưới điện l mà hệ số công suất 1, điều kiện hoạt động lượng công suất m co phản kháng mà nhánh tụ cố định bù thừa sẽ hấp thụ điện cảm nhánh TCR.Giá trị điện cảm (L) nhánh TCR tính cơng thức sau an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si (4.2) |XCFixed − XC | XL L= = 2πf 2πf Trong đó: XL , XCFixed , XC tương ứng sẽ trở kháng điện cảm (L) nhánh TCR, dung kháng tụ bù cố định, giá trị dung kháng bù đủ điều kiện phụ tải không tăng CSPK 4.1.4 Mối liên hệ điện cảm (L) nhánh TCR, góc kích mở thyristor (α), việc bù CSPK Sự phụ thuộc điện cảm (L) vào góc kích mở thyristors (α) lu Bản chất việc điều chỉnh cảm kháng nhánh TCR điều khiển góc an kích mở Thyristor để điều chỉnh dòng điện qua điện cảm, từ điều khiển va n lượng cơng suất phản kháng hấp thụ nhánh TCR Dòng điện qua điện cảm gh tn to điều khiển cách thay đổi góc kích mở Thyristor (α) tính theo cơng thức sau p ie V 2π − 2α + sin α (4.3) ∗ 2πfL π Cảm kháng biến đổi điện cảm (L) biểu diễn hàm số góc oa nl w IL = d kích mở thyristor phương trình sau lu an π 2π − 2α + sin α π L(α) = L ∗ 2π − 2α + sin α (4.4) u nf va XL (α) = 2πfL ∗ (4.5) ll oi m z at nh Trong đó: IL : dòng điện chạy qua nhánh TCR (đơn vị A) z α: góc kích mở Thyristor, có giới hạn nằm khoảng (0, π) ( đơn gm @ vị rad) m co l L(α)là hàm số biểu thị giá trị điện cảm theo góc kích mở thyristor (đơn vị H) XL (α)là hàm số biểu diễn hàm cảm kháng thay đổi nhánh TCR ứng va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN an Lu với góc kích mở thyristor (đơn vị Ω) http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si Ta thấy cảm kháng nhánh TCR hàm phụ thuộc tỷ lệ với góc kích mở thyristor (α) Cơ sở việc bù công suất phản kháng Công suất phản kháng gây phụ tải bù nhánh bù FC-TCR mắc song song với phụ tải.Tổng công suất phản kháng FC-TCR tính cơng thức sau Q(α) = Vrms (BCFixed − BL (α)) (4.6) lu Trong đó: an n va BCFixed điện dẫn tụ bù cố định tính cơng thức sau to (4.7) XCFixed BL (α)là điện dẫn nhánh TCR xác định hàm phụ p ie gh tn BCFixed = oa nl w thuộc vào góc kích mở Thyristor mơ tả phương trình sau d BL (α) = 2π − 2α + sin α ∗ 2πfL π (4.8) lu va an 4.1.5 Thiết kế điều khiển PID theo phương pháp Ziegler-Nichols ll u nf Phương pháp Ziegler-Nichols pháp thực nghiệm để xác định tham số oi m điều khiển P, PI, PID cách dự vào đáp ứng độ đối tượng z at nh điều khiển Tùy theo đặc điểm từng đối tượng, Ziegler Nichols đưa hai phương pháp lựa chọn tham số điều khiển [2]: z gm @ Phương pháp Ziegler-Nichols thứ nhất: l Phương pháp áp dụng cho đối tượng có đáp ứng tín hiệu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN an Lu cơ… m co vào hàm nấc có dạng chữ S (Hình 4.6) nhiệt độ lị nhiệt, tốc độ động http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si lu an Hình 4.3.Đáp ứng nấc hệ hở có dạng S n va Thông số điều khiển chọn theo bảng sau: tn to Bảng 4.1: Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ gh Thông số kp TI TD T2/(k.T1) 0,9T2/(k.T1) 1,2T2/(k.T1) T1/0,3 2T1 0,5T1 p ie BĐK oa nl w P PI PID d Phương pháp Ziegler-Nichols thứ hai: an lu va Phương pháp áp dụng cho đối tượng có khâu tích phân lý tưởng u nf mực chất lỏng bồn chứa, vị trí hệ truyền động dùng động cơ… Đáp ứng ll độ hệ hở đối tượng tăng đến vô Phương pháp thực oi m z at nh sau: z m co l gm @ an Lu Hình 4.4 Xác định số khuếch đại tới hạn va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si - Thay điều khiển PID hệ kín khuếch đại (hình 4.5) - Tăng hệ số khuếch đại tới giá trị tới hạn kth để hệ kín chế độ biên giới ổn định, tức h(t) có dạng dao động điều hòa - Xác định chu kỳ Tth dao động lu an n va ie gh tn to p Hình 4.5 Đáp ứng nấc hệ kín k = kth nl w Thông số điều khiển chọn theo bảng sau: d oa Bảng 4.2: Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ lu Thông số kp TI TD 0,5kth - - 0,45kth 0,85Tth - 0,5Tth 0,125Tth va an BĐK u nf P ll PI 0,6kth oi m PID z at nh Thiết kế điều khiển hệ thống bù công suất phản kháng FC-TCR z Giá trị tụ điện bù đủ phụ tải tương ứng tính công thức sau: @ PLoad (tan 𝜑1 − tan 𝜑2 ) = 0.1476mF 2πf |Vrms |2 (4.9) m co l gm C= Giá trị tụ bù cố định lựa chọn cho thích ứng với lượng va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN an Lu công suất phản kháng tăng lên 2.5 lần http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si CFixed = 2.5C = 0.369mF Suy ta có: Ứng với giá trị tụ bù cố định nhánh FC, ta tính giá trị điện cảm (L) nhánh TCR theo công thức sau: L= |CFixed − C| XL = = 41.4677mH (2πf)2 2πf (4.10) Thông số điều khiển PID xác định thông qua thực nghiệm theo phương pháp Zigler-nichol Bộ điều khiển áp dụng dạng tỷ lệ tích phân (PI), có hàm truyền phương trình sau: lu 𝑃𝐼(𝑠) = 𝐾𝑝 + 𝐾𝑖 an 𝑠 (4.11) n va Trong đó: Kp = 7.5, Ki = 150 tn to 4.2.Kết mô hệ thống phần mềm Matlab/Simulink p ie gh 4.2.1 Sơ đồ mô d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ l Hình 4.6 Cấu trúc điều khiển hệ thống bù CSPK FC-TCR m co Để xây dựng sơ đồ mô phỏng, ta xuất phát từ cấu trúc điều khiển cho Matlab/Simulink sau: va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN an Lu hình 4.6 Từ sơ đồ cấu trúc điều khiển hình 4.6, ta xây dựng khối http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si - Khối nguồn: Hình 4.7 Khối nguồn pha cung cấp cho phụ tải lu - Khối Thyristor: an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ Hình 4.8 Khối Thyristor thơng số m co - Khối mơ hình đối tượng điều khiển l (gồm Thyristor mắc song song ngược) Matlab/Simulink hình 4.9: va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN an Lu Khối bao gồm nguồn, thyristor, tụ bù, tải, v.v ta có sơ đồ khối http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si lu an n va tn to p ie gh Hình 4.9 Khối mơ hình đối tượng điều khiển d oa nl w - Khối phát sung điều khiển ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ Hình 4.10 Khối phát sung điều khiển an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si - Khối tính cơng suất P, Q lu an n va p ie gh tn to Hình 1.11 Khối tính tốn cơng suất tác dụng, phản kháng P, Q w Từ khối ta có sơ đồ mơ Matlab/Simulink d oa nl tồn hệ thống bù cơng suất phản kháng hình 4.12: ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 4.12 Sơ đồ mơ tồn hệ thống va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si 4.2.2 Kết mô Giả thiết thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng FC-TCR cho hệ thống điện pha với thông số sau: Công suất phụ tải (động cơ) PLoad=2.2KW Điện áp định mức hiệu dụng phụ tải: Vrms= 220V; Hệ số công suất nhãn động cơ: cos𝜑 = 0.7 Cấu trúc điều khiển kiểm chứng thông qua kết mơ hệ cơng cụ Matlab/Simulink.Với mục đích kiểm tra tính đắn hệ lu thống, hệ số công suất mong muốn đặt ban đầu 0.85, tiếp đến tăng lên an 0.9 thời điểm 0.4s, sau lại giảm xuống 0.85 thời điểm 0.8s Đối với va n phụ tải có thơng số: P = 2kW; U = 220V; Cos𝜑 =0.7; f =50Hz, đáp ứng gh tn to cos hệ thống điện áp điều khiển Udk (V) thể qua hình 4.13 p ie hình 4.14 d oa nl w Hình 4.17: Đáp ứng cos hệ thống ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN an Lu Hình 4.13 Đáp ứng cos hệ thống http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si lu an n va to Kết mô phương pháp bù CSPK kiểu FC-TCR cho p ie gh tn Hình 4.14 Đáp ứng điện áp điều khiển w chất lượng tốt, tải thay đổi gây lượng thay đổi cơng suất oa nl phản kháng hệ thống bù trì hệ số cơng suất bám theo hệ số d cơng suất đặt hình 4.15 ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ m co l Hình 4.19 Đáp ứng cos hệ thống (khi tải thay đổi) an Lu Hình 4.15 Đáp ứng cos hệ thống (khi tải thay đổi) va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si Cả hai kết mô hình 4.13 hình 4.15 chứng minh đáp ứng hệ thống tương đối tốt dao động với kết cho thấy hồn tồn triển khai vào thực tế lu an n va ie gh tn to p Hình 4.16 Xung kích mở thyristors điện áp điện cảm L thuộc d oa nl w nhánh TCR ll u nf va an lu oi m z at nh z l gm @ m co Hình 4.17 Xung kích mở thyristors điện áp điện cảm L thuộc nhánh TCR(Khi thay đổi tải) an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si Xung kích mở thyristor điện áp điện cảm thuộc nhánh TCR đưa Hình 4.16 Hình 4.17 tương ứng với phụ tải cố định phụ tải thay đổi Kết mô cấu trúc điều khiển đề xuất có chất lượng tương đối tốt số hạn chế dao động hệ thống đáp ứng tốt theo yêu cầu thay đổi cosphi thay đổi tải hệ thống điều khiển trì hệ số công suất thực bám hệ số công suất đặt lu 4.3 Kết luận chương an Chương đưa bước mơ hình hóa hệ thống bù công suất phản va n kháng FC-TCR Matlab/Simulink, tính tốn tham số hệ thống đối p ie gh tn to với đối tượng cụ thể, kết mô đánh giá hệ thống điều khiển d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ  Kết luận Thơng qua việc phân tích so sánh ưu nhược điểm phương pháp bù công suất phản kháng khác Luận văn đề xuất phương pháp bù công suất phản kháng hệ thống bù lai, hệ thống cho phép giảm nhỏ công suất công suất kháng biến đổi xoay chiều xoay chiều đảm bảo điều chỉnh trơn cơng suất bù, đồng thời đạt hệ số công lu suất theo yêu cầu, kể công suất cos =1 Mặc dù cấu trúc điều khiển an va hệ thống phức tạp hệ thống khác với điều khiển kỹ thuật n việc xây dựng điều khiển hồn tồn khả thi, kết tính tồn gh tn to mô cho trường hợp cụ thể cho thấy hệ thống hoàn toàn đáp ứng p ie yêu cầu đặt ra: Đảm bảo trì hệ số cơng suất theo giá trị đặt  Kiến nghị oa nl w Trong luận văn đề cập sử dụng điều khiển PID để điều khiển d hệ thống bù, mà chưa đề cập đến điều khiển khác Vì tác giả kiến nghị an lu tiếp tục nghiên cứu sử dụng điều khiển khác cho hệ thống FC-TCR để có u nf va thể lựa chọn điều khiển phù hợp nhất, đồng thời xây dựng mơ hình thực ll nghiệm để kiểm chứng lại kết lý thuyết làm sở cho việc chế tạo oi m FC-TCR phục vụ cho việc nâng cao chất lượng mạng điện z at nh z m co l gm @ va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN an Lu TÀI LIỆU THAM KHẢO http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si Tài liệu tiếng Việt: [1] Trần Xuân Minh, Đỗ Trung Hải (2016), “Điện tử công suất”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Hoàng Minh Sơn, “Cơ sở hệ thống điều khiển trình”, Nhà xuất bách khoa Hà Nội [3] Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh (2003), “Bù Công suất phản kháng lưới cung cấp phân phối điện”, Nhà xuất khoa học & kỹ thuật lu an n va p ie gh tn to Tài liệu tiếng Anh: [4] Dang Van Huyen, Phan Thanh Hien, Nguyen Duy Cuong, “Design of Dynamic-Static Var Compensation based on Microcontroller for Improving Power Factor”, IEEE International Conference on Systems Science and Engineering 2017 Elimination based on Fuzzy Logic in combination with Hysteresis Control Algorithm”, IEEE International Conference on Systems Science and Engineering 2017 [5] D Chapman, “introduction to power quality”, European Copper Institute publicaiton, Feb 2012 [6] E Acha, “Modelling and simulation in power networks”, John Wiley&Sons, 2004 ISBN 978-0-470-85271-2 [7] T.V Trujillo, C.R Fuerte-Esquivel and J.H.T Hernandez, “Advanced tree-phase static Var compensator models for power flow analysis Generation, Transmission and Distribution”, IEEE Proceedings, vol 150, pp 119-127, 2003 ISSN 1350-2360 [8] J Berge and R K Varma, “Design and development of a static var compensator for load compensation using real time digital simulator and hardware simulation”, Proceedings of IEEE Conference on Power Engineering, pp 6-12, 2007 [9] A Hamadi, S Rahmani and K Al-Haddad, “A hybrid passive filter configuration for VAR control and harmonic compensation”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 57, no 7, pp.2414-2436, 2010 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu va Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn n ac th si