(Luận văn thạc sĩ) mô hình hóa và mô phỏng bộ lọc tích cực ba pha bốn dây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG THỊ QUỲNH NHI MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG BỘ LỌC TÍCH CỰC BA PHA BỐN DÂY NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 8520203 SKC008022 Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG THỊ QUỲNH NHI MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG BỘ LỌC TÍCH CỰC BA PHA BỐN DÂY NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 2080708 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN THU HÀ Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2023 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Đặng Thị Quỳnh Nhi Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 21/01/1983 Nơi sinh: T-T-Huế Quê quán: Phú Xuân, Phú Vang Thừa Thiên Huế Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: A607, CC An Bình, P An Bình, TP Dĩ An, tỉnh Bình Dương Số CCCD/CMND: 046183013410 Nơi cấp CCCD: CTCCSQLHCVTTXH Điện thoại: 0932515050 Ngày cấp: 06/09/2021 E-mail: quynhnhi.spkt@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: 1998 đến 2001 Nơi học (trường, thành phố): Trường Trung Học Công Nghiệp Huế, T.T Huế Ngành học: Điện tử Đại học: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: 2004 đến 2008 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, TP HCM Ngành học: Kỹ thuật Điện - Điện tử Môn thi tốt nghiệp: Điều khiển trình, Truyền hình số, Chuyên đề tốt nghiệp Thạc sĩ: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: 2020 đến 2022 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, TP HCM Ngành học: Kỹ thuật Điện Tử Tên luận văn: Mơ Hình Hóa Và Mơ Phỏng Bộ Lọc Tích Cực Ba Pha Bốn Dây Ngày & nơi bảo vệ: 25/03/2023 D102 Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Trần Thu Hà III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 09/2009 - Trường CĐN Việt Nam - Singapore Giảng viên XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN ĐỊA PHƯƠNG Ngày 10 tháng 04 năm 2023 (Ký tên, đóng dấu) Người khai ký tên Đặng Thị Quỳnh Nhi Trang ii LUẬN VĂN THẠC SĨ Hình 4.100: THD dịng điện nguồn pha a có mạch lọc SMAF Kết luận: Khi lọc có thêm khâu điều khiển trượt THD dịng điện nguồn giảm từ 0,96% (hình 4.76) xuống cịn 1,99% (hình 4.100) 4.4 Đánh giá kết Theo kết mô tải phi tuyến làm méo dạng sóng dịng điện nguồn cung cấp, độ méo tăng cao công suất tải tăng cao Theo kết phân tích mơ với tải thay đổi (5 tải) ta thấy mạch lọc hoạt động tốt, đáp ứng mục tiêu đề Cụ thể với tải (R = 5Ω , L = 10mH), chưa lọc thời điểm t = 0,1s, THD dòng điện nguồn 13,36% (Hình 4.33), có mạch lọc tích cực AF THD dịng điện nguồn 2,01% (Hình 4.46), mạch lọc có khâu có khâu điều khiển trượt, THD dịng điện nguồn 1,99% (Hình 4.86) Như chưa sử dụng mạch lọc tích cực sóng hài tải phi tuyến gây vượt tiêu chuẩn cho phép quy định tiêu chuẩn IEEE 519 – 1992 tiêu chuẩn Bộ Công Thương qui định, Trang 82 LUẬN VĂN THẠC SĨ Khi sử dụng mạch lọc tích cực thơng số THD dòng điện nguồn (is) giảm xuống hai trường hợp (chưa có khối điều khiển trượt 2,01%, có khối điều khiển trượt 1,99%) Ta thấy sử dụng mạch lọc đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn IEEE 519 – 1992 tiêu chuẩn sóng hài Bộ Cơng Thương, nhiên có sử dụng thêm điều khiển trượt kết tối ưu Như qua kết mô ta nhận thấy mạch lọc thiết kế hoạt động đáp ứng yêu cầu có hiệu suất làm việc cao 4.5 So sánh với mơ hình Ali Chebabhia [5] Ali Chebabhia [5] nghiên cứu lọc tích cực song song (SAPF) cho hệ thống pha bốn dây với nguồn tải không cân Tác giả đề xuất phương pháp mở rộng dải động ổn định nâng cao đáp ứng tức thời vịng khóa pha cổ điển (CPLL) Vịng khóa pha nâng cao (EPLL) dựa lọc tự điều chỉnh (STF) điều khiển logic mờ (FLC) sử dụng điều khiển lọc tích cực dây với tải phi tuyến Mục đích cho phép SAPF đạt mức bù cơng suất phản kháng dòng điện hài cao tất trường hợp điện áp nguồn tải phi tuyến quy định IEEE Std 519 Để đánh giá hiệu suất mơ hình thiết kế , ta cài đặt thơng số mơ hình tương tự thơng số mơ hình tác giả Ali Chebabhia Bảng 4.2: Thông số mô hai mơ hình: STT THƠNG SỐ GIÁ TRỊ Điện áp nguồn Vrms 220 V Tần số nguồn 50Hz Điện trở đường dây RL 1 Điện cảm đường dây LL 1e-3H Điện trở tải không cân RL 5 Điện cảm tải không cân LL 10mH Thời gian lấy mẫu 10-6s Trang 83 LUẬN VĂN THẠC SĨ Hình 4.101: THD dịng điện nguồn mơ hình tác giả Ali Chebabhia Hình 4.102: THD dịng điện nguồn pha a mơ hình đề tài Mơ hình tác giả Ali Chebabhia có THD dịng điện nguồn thấp 2,23% (hình 4.101), cịn THD dịng điện nguồn pha a mơ hình 1,92% (hình 102) Điều cho thấy mơ hình thiết kế có hiệu suất cao Trang 84 LUẬN VĂN THẠC SĨ Chương KẾT LUẬN Luận văn “Mơ hình hóa mơ lọc tích cực ba pha bốn dây” thực vấn đề sau: Tìm hiểu sóng hài (SH), tác hại SH Các qui định SH Nghiên cứu phương pháp lọc SH Phân tích cấu hình lọc, cấu hình mạch nghịch lưu lọc Xây dựng mơ hình mơ mạch điện ba pha bốn dây với tải phi tuyến (bộ chỉnh lưu pha tải RL) tạo sóng hài Phân tích kết chưa có lọc với giá trị khác tải Phân tích kết có lọc AF với giá trị khác tải Phân tích kết có lọc kết hợp khâu điều khiển trượt SAF với giá trị khác tải So sánh mơ hình thiết kế với mơ hình tác giả Ali Chebabhia [5], chất lượng mơ hình thiết kế có hiệu suất cao Một số vấn đề cần tiếp tục thực hiện: Cũng từ vấn đề nghiên cứu tác giả đưa số vấn đề cần nghiên cứu tiếp theo:  Kết hợp phương pháp điều khiển khác (hệ mờ, nơron…) tạo trượt có chất lượng cao  Nghiên cứu xây dựng mơ hình thực nghiệm kiểm nghiệm kết mơ tải thực từ đánh giá hiệu suất mơ hình thiết kế Trang 85 LUẬN VĂN THẠC SĨ TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Kim Ánh Thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dịng điện bù cơng suất phản kháng cho nguồn lị nấu thép cảm ứng Tạp chí khoa học cơng nghệ, đại học Đà Nẵng - số 4(33), 2009  [2] Lê Thị Thu Uyên Ứng dụng lọc tích cực để giảm sóng hài cho lưới điện nhà máy xi măng Tây Ninh Luận văn thạc sĩ Đại học Đà Nẵng, 2012  [3] Farid Hamoudi, Aziz Chaghi, Mouloud Adli, Hocine Amimeur A sliding mode control for Four wire shunt active filter Journal of electrical engineering, vol.62, no.5, 2011, 267–273  [4] Juntao Fei, Tianhua Li, F eng Wang, and Wanru Juan A Novel Sliding Mode Control Technique for Indirect Current Controlled Active Power Filter Hindawi Publishing Corporation Mathematical Problems in Engineering Volume 2012, Article ID 549782, 18 pages  [5] Ali Chebabhia, Kessal Abdelhalimb, Fellah Mohammed Karim Fellah Self Tuning Filter and Fuzzy logic Control of Shunt Active Power Filter for Eliminates the Current Harmonics Constraints under Unbalanced Source Voltages and Loads Conditions Journal of Power Technologies 98 (1) (2018) 1–19  [6] Ritu Sharma, Naveen Goel, Saji Chacko Performance Investigation of Fractional PI Controller in Shunt Active Filter for a Three Phase Four Wire System International Conference on Computing Communication and Automation (ICCCA) (2018-4th)  [7]-Luis Fernando Ayala Maciel, Jose Luis Monroy Morales, ´ Juan Gabriel Marroqu´ın Pimentel A Study of a Three Phase Four Wire Shunt Active Power Filter for Harmonics Mitigation 2018 IEEE International Trang 86 LUẬN VĂN THẠC SĨ Autumn Meeting on Power, Electronics and Computing (ROPEC 2018) Ixtapa, Mexico  [8] Edgard Luiz Lopes Fabricio Analysis of Main Topologies of Shunt Active Power Filters Applied to Four Wire Systems IEEE Transactions on Power Electronics ( Volum Tài liệu tham khảo e: 33, Issue: 3, March 2018)  [9]-Gitanjali Pandove Robust Repetitive Control Design for a Three Phase Four Wire Shunt Active Power Filter IEEE Transactions on industrial informatics, Vol 15, NO 5, MAY 2019  [10] Madhu B R Enhancement of power quality using microprocessor based shunt active power filter for unbalanced load International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE) Vol 10, No 4, August 2020, pp 3393~3402  [11] Võ Tuấn Ứng dụng hệ mờ nơ ron điều khiển lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứng Luận văn thạc sĩ Đại học Đà Nẵng, 2012 Trang 87 PHỤ LỤC MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG BỘ LỌC TÍCH CỰC BA PHA BỐN DÂY MODELING AND SIMULATION FOR THREE-PHASE FOUR-WIRES ACTIVE FILTER Đặng Thị Quỳnh Nhi 1, Trần Thu Hà Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam - Singapore Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM TÓM TẮT Chất lượng điện yếu tố quan trọng ngành điện Mà sóng hài hệ thống lưới điện gây hại lớn đến thiết bị sử dụng điện Nó làm cho chất lượng điện hệ thống giảm đáng kể sóng hài bậc cao Các sóng hài thiết bị sử dụng điện gây Bài báo nghiên cứu lọc tích cực song song ba pha bốn dây, lọc sóng hài tải phi tuyến (bộ chỉnh lưu pha, tải RL) Sử dụng thuật toán điều khiển dòng điện trực tiếp, với điều khiển trượt Mô phần mềm Matlab-Simulink cho kết tổng độ méo điều hòa (THD) dòng điện nguồn giảm từ 13,36% xuống cịn 1,99% Bộ lọc tích cực thiết kế làm giảm đáng kể lượng sóng hài dịng điện, hoạt động đáp ứng tiêu chuẩn quy định để nâng cao chất lượng điện Từ khóa: Bộ lọc tích cực; sóng hài; lọc sóng hài; tải phi tuyến; điều khiển trượt ABSTRACT Power quality is the most important factor of the power industry Harmonics on the grid system can cause harm electrical equipment Higher order harmonics degrade power quality These harmonics are generated by the electrical appliances themselves This article presents a three-phase four-wire shunt active filter configuration The proposed scheme implements simplified control algorithms depending on the direct current control (DCC) techniques for designing trajectories in sliding mode control based shunt active power filter (SAPF) The performances of the AF were verified through a simulation with Matlab-Simulink The THD of source current is reduced from 13,36% to 1,99% The results indicate that proposed active filter can reduce the current harmonics Keywords: active filter; harmonic; harmonic filter; nonlinear load; slide mode ĐẶT VẤN ĐỀ Sóng hài gây nhiễu khơng mong muốn, sóng hài làm ảnh hưởng đến chất lượng điện hệ thống điện Sóng hài làm cho cáp bị nhiệt, phá hỏng cách điện Các thiết bị hiển thị sử dụng điện đèn chiếu sáng bị chập chờn, thiết bị bảo vệ ngắt điện, máy tính lỗi (data network) thiết bị đo cho kết sai Động bị nhiệt gây tiếng ồn dao động momen xoắn rotor dẫn tới cộng hưởng khí gây rung Tụ điện nhiệt phần lớn trường hợp dẫn tới phá huỷ chất điện môi Nền công nghiệp đại phát triển, tải thiết bị điện tử biến đổi không tuyến tính nghịch lưu (biến tần), thiết bị đóng cắt cơng suất sử dụng rộng rãi Các thiết bị phát sóng hài vào lưới làm méo dạng sóng dịng điện điện áp nguồn cung cấp, làm giảm chất lượng điện Vấn đề chất lượng điện nguy hiểm đến an toàn vận hành hệ thống điện (nguồn điện thiết bị điện) Có nhiều cơng trình nghiên cứu công bố Việt Nam Quốc tế mơ hình lọc tích cực pha, ba pha ba dây, ba pha bốn dây sử dụng thuật toán điều khiển khác PID, logic mờ, Nơron,…Mỗi cơng trình nghiên cứu có đặc điểm riêng có đích đến lọc sóng hài Lê Thi Thu Uyên [1] nghiên cứu ảnh hưởng nhà máy xi măng Tây Ninh tác động lên lưới điện Nhà máy xi măng có sử dụng động cơng suất lớn, động gây sóng hài làm tổn thất công suất, làm ảnh hưởng đến hộ tiêu thụ điện khác Tác giả sử dụng thuật tốn điều khiển mờ làm thuật tốn điều khiển cho AF Ali Chebabhia [2] nghiên cứu lọc tích cực (SAPF) cho hệ thống pha bốn dây với nguồn tải không cân Tác giả đưa phương pháp để mở rộng dải động ổn định đáp ứng nhanh tức thời vịng khóa pha cổ điển (CPLL) Vịng khóa pha nâng cao (EPLL) dựa lọc tự điều chỉnh (STF) điều khiển logic mờ (FLC) kết hợp với lý thuyết SRF sử dụng điều khiển lọc tích cực nhánh nguồn khơng cân tải phi tuyến Mục đích cho phép SAPF đạt mức bù công suất phản kháng dòng điện hài cao tất trường hợp điện áp nguồn tải phi tuyến NỘI DUNG THIẾT KẾ Để giảm ảnh hưởng của sóng hài lên hệ thống điện năng, nhóm tác giả đề xuất lọc tích cực có cấu hình nghịch lưu cầu ba pha Bộ nghịch lưu cầu ba pha bốn nhánh sử dụng máy phát dòng điện hài lý tưởng Nghịch lưu bao gồm chuyển mạch với diode nối song song chuyển mạch Do thiết bị bán dẫn thích hợp IGBT MOSFET với diode song song phải bảo vệ dòng điện Đề tài thiết kế cầu nghịch lưu sử dụng IGBT hình iLa iLb iLc iLn iSa iSb iSc iSn iFa iFb iFc iFn Hình Cấu hình mạch lọc tích cực (AF) ba pha bốn dây Để thiết kế mạch điều khiển tạo tín hiệu xung kích cho IGBT, có hai kỹ thuật nghiên cứu sử dụng nhiều kỹ thuật điều khiển dòng điện gián tiếp kỹ thuật điều khiển dịng điện trực tiếp Hình Kỹ thuật điều khiển dịng điện gián tiếp Hình Kỹ thuật điều khiển dòng điện trực tiếp Cả hai kỹ thuật điều khiển trình bày ta thấy có điểm chung hai kỹ thuật điều lấy tín hiệu điện áp đầu nguồn us tạo góc pha tín hiệu tham chiếu, kỹ thuật điều khiển dòng điện gián tiếp sử dụng dịng điện nguồn is, cịn kỹ thuật điều khiển dịng điện trực tiếp sử dụng dịng điện tải iL để làm tín hiệu so sánh ngõ vào tạo xung kích i*La i*Lb i*Lc i*Ln iLa iLb iLc iLn i*Fb i*Fa i*Fb i*Fc i*Fn iLa iLb iLc iLn i*Fa i*Fc iFa iFb iFc iFn i*Fn Hình Kỹ thuật điều khiển tạo xung kích cho IGBT Đề tài đề xuất kỹ thuật điều khiển dựa vào kỹ thuật điều khiển dòng trực tiếp hình Tín hiệu tham chiếu s dụng dịng điện tải khơng sử dụng tín hiệu điện áp nguồn điện áp tụ điện hai kỹ thuật điều khiển trình bày Kỹ thuật có ưu điểm tất tín hiệu đầu vào lọc sử dụng dịng điện tải nên dễ dàng lắp đặt, tích hợp lọc vào mạch điện/tải Theo hình 4, dịng điện tải iL đưa vào khối vịng khóa pha (PLL) để tạo dòng điện tham chiều i*L (là thành phần dòng điện tải, lọc bỏ thành phần hài) iFa iFb iFc iFn Hình Mạch Hysteresis Do nghịch lưu sử dụng theo quy tắc kích đóng đối nghịch, IGBT (T1-T2), (T3-T4), (T5-T6), (T7-T8) có xung kích đóng ngược Vì IGBT (T1-T3-T5T7) đóng, IGBT (T2-T4-T6-T8) mở Biên độ sai số (hysteresis band) mạch đặt theo giá trị yêu cầu Để nâng cao hiệu suất mạch lọc, kỹ thuật điều khiển trượt áp dụng Mặt trượt bao gồm dòng điện tham chiếu Đặt (i*F) giá trị tham chiếu dòng điện tải Giá trị tham chiếu dòng điện tải điểm cân hệ thống i*La = ILmax.sin(t) (1) i*Lb = ILmax.sin(t + 120o) (2) Mặt trượt: i*Lc = ILmax.sin(t - 120o) (3) S = (i*F - iF ) + ∫(𝑖𝐹∗ − 𝑖𝐹 )𝑑𝑡,[7] i*Ln = i*La + i*Lb + i*Lc (4) Dòng tham chiếu i*L đưa vào khối trừ với dòng điện tải kết thu i*F thành phần dòng điện hài: i*Fa = i*La - iLa (5) i*Fb = i*Lb - iLb (6) i * Fc = i * Lc - iLc Với i*F dòng điện tham chiếu  thông số điều khiển hay gọi hệ số trượt Hệ số trượt có giá trị dương đảm bảo ổn định AF Trong điều khiển trượt để đáp ứng điều kiện tồn tại, xác định U sau: U ={ (7) i*Fn = i*Ln - iLn (8) * Dòng i F so sánh với dòng điện lọc i*F phát vào lưới thu tín hiệu sai lệch, tín hiệu ngõ vào điều chế xung kích cho IGBT Đối với mạch tạo xung sử dụng mạch điều khiển dòng trễ (Hysteresis Current Control) Các đại lượng i*Fa, i*Fb, i*Fc tương ứng dòng điện yêu cầu pha nghịch lưu, đại lượng iFa, iFb, iFc tương ứng dòng điện hồi tiếp nghịch lưu Sai lệch hai tín hiệu tín hiệu tạo tám xung kích cho IGBT hình (9) 𝑖𝑓 𝑆 > −1 𝑖𝑓 𝑆 < (10) Như ta có trạng thái đóng ngắt theo ngõ vào điều khiển ba pha theo bảng Bảng Trạng thái đóng ngắt Ua -1 T1 ON OFF OFF T2 OFF ON OFF Ub -1 T3 ON OFF OFF T4 OFF ON OFF Uc -1 T5 T6 ON OFF OFF ON OFF OFF Un -1 T7 T8 ON OFF OFF ON OFF OFF MƠ HÌNH MƠ PHỎNG Mơ hình mơ sử dụng Matlab theo sơ đồ hình Kết khảo sát hoạt động mơ hình cho giá trị dạng sóng, THD tín hiệu điện áp, dịng điện nguồn tải (6 tải khác nhau) mạch chưa có lọc, mạch có lọc tích cực (AF), thiết kế khâu điều khiển trượt vào lọc tích cực (SMAF) Các thơng số cài đặt cho mơ hình biểu diễn bảng Hình Dạng sóng dịng điện nguồn chưa có mạch lọc AF Hình Sơ đồ lọc tích cực Matlab – Simulink 3.1 Kết hệ thống chưa có mạch lọc Tải Nonlinear load thay đổi với Load (10/20mH); Load (10/15mH); Load (10/5mH); Load (7/15mH); Load (5/10mH); Load (5/10mH/1mF) Sau kết mô với Load 5, hệ thống chưa có mạch lọc sóng hài Hình Dạng sóng dịng điện tải Hình Dạng sóng điện áp nguồn cung cấp Hình 10 THD dịng điện nguồn pha a t = 0,1s 13,36% Bảng Thông số cài đặt mơ hình THƠNG SỐ 3.2 Kết mơ hệ thống mạch lọc AF đóng điện vào lưới GIÁ TRỊ Nguồn có giá trị hiệu dụng dây Vrms 380 V Tần số nguồn cung cấp 50Hz Điện trở nguồn Rs 1 Điện cảm nguồn Ls 1e-3H Điện trở đường dây RL 1 Điện cảm đường dây LL Tụ điện C 1e-3H 2,5e-4F Điện trở RF 1e-4 Điện cảm LF 15e-4H Điện trở tải không cân RL Thay đổi Điện cảm tải không cân LL Thay đổi Thông số khâu điều khiển trượt  1,5 Hình 12 Dạng sóng dịng điện nguồn tải có mạch lọc AF đồ thị Hình 13 THD dịng điện nguồn pha a có mạch lọc AF 2,01% Hình 12 biểu diễn dạng sóng dịng điện nguồn tải có mạch lọc AF đồ thị, tín hiệu nét đứt dạng sóng dịng điện tải bị méo dạng tải phi tuyến gây ra, tín hiệu nét liền dạng sóng dịng điện nguồn túy sin Và THD dịng điện nguồn cịn 2,01% hình 13 Khi có lọc THD dịng điện nguồn giảm từ 13,36% (hình 10) xuống cịn 2,01% (hình 13) Hình 11 THD dịng điện tải pha a t = 0,1s 13,36% Hình hiển thị dạng sóng điện áp nguồn cung cấp, hình hiển thị dạng sóng dịng điện nguồn, hình hiển thị dạng sóng dịng điện tải Hình 10 hiển thị THD dòng điện nguồn pha a 13,36% t = 0,1s hình 11 hiển thị THD dòng điện tải pha a 13,36% t = 0,1s 3.3 Hệ thống mạch lọc tích cực có điều khiển trượt (SMAF) Thêm điều khiển trượt vào lọc cho kết mô với thơng số đầu vào cho ta: Hình 14 Dạng sóng dịng điện nguồn tải có mạch lọc SMAF đồ thị Ali Chebabhia [2] nghiên cứu lọc tích cực song song (SAPF) cho hệ thống pha bốn dây với nguồn tải không cân Tác giả đề xuất phương pháp mở rộng dải động ổn định nâng cao đáp ứng tức thời vịng khóa pha cổ điển (CPLL) Vịng khóa pha nâng cao (EPLL) dựa lọc tự điều chỉnh (STF) điều khiển logic mờ (FLC) sử dụng điều khiển lọc tích cực dây với tải phi tuyến Mục đích cho phép SAPF đạt mức bù công suất phản kháng dòng điện hài cao tất trường hợp điện áp nguồn tải phi tuyến quy định IEEE Std 519 Để đánh giá hiệu suất mơ hình thiết kế, tác giả tiến hành mơ mơ hình theo thơng số hệ thống mạng điện thơng số hệ thống mạng mơ hình Ali Chebabhia Bảng Thông số cài đặt mơ hình THƠNG SỐ Hình 15 THD dịng điện nguồn pha a có mạch lọc SMAF 1,99% Mạch điện tải khơng tuyến tính làm cho dạng sóng dịng điện nguồn cung cấp bị biến dạng, cơng suất tải tăng cao độ biến dạng cường độ tăng cao Qua phân tích mơ ta thấy mạch lọc đề xuất phát lên lưới dạng sóng hài ngược pha với sóng hài tải gây làm triệt tiêu sóng hài lưới, giúp cho dòng điện nguồn cung cấp sin Khi chưa lọc thời điểm t = 0,1s, THD dòng điện nguồn 13,36% (Hình 10), có mạch lọc tích cực AF THD dịng điện nguồn 2,01% (Hình 13), mạch lọc có thêm khâu điều khiển trượt, THD dịng điện nguồn 1,99% (Hình 15) GIÁ TRỊ Nguồn có giá trị hiệu dụng dây Vrms 220V Tần số nguồn cung cấp 50Hz Điện trở đường dây Rs 1mΩ Điện cảm đường dây Ls 1mH Điện trở tải RL 5 Điện cảm tải LL 10mH Thời gian lấy mẫu 10-6s 3.4 So sánh với mơ hình Ali Chebabhia [2] Hình 16 THD dịng điện nguồn pha a mơ hình Ali Chebabhia [2] KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu thiết kế Nhóm tác giả thiết kế mạch lọc tích cực ba pha bốn dây với sơ đồ điều khiển lọc đề xuất thuật toán điều khiển dịng điện trực tiếp, có khâu điều khiển trượt Thực mơ hình hóa mơ hệ thống phần mềm Matlab-Simulink THD dòng điện nguồn giảm từ 13,36% xuống cịn 1,99% Hình 17 THD dịng điện nguồn pha a mơ hình Như theo bảng kết mô Ali Chebabhia THD dịng điện nguồn pha a cao là 2,23%, cịn mơ hình thiết kế THD dòng điện nguồn pha a 1,92% Điều cho thấy mơ hình thiết kế hoạt động có hiệu suất cao Kết lọc tích cực đề xuất làm giảm đáng kể lượng sóng dịng điện hài, dịng điện nguồn sau lọc có tổng độ méo dạng THD đạt tiêu chuẩn cho phép theo tiêu chuẩn sóng hài Bộ Cơng Thương qui định LỜI CẢM ƠN Nhóm tác giả trân trọng cảm ơn khoa Điện – Điện tử, phòng Đào tạo Sau Đại học trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật tạo điều kiện, giúp đỡ cho nhóm tác giả suốt thời gian qua TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Thị Thu Uyên Ứng dụng lọc tích cực để giảm sóng hài cho lưới điện nhà máy xi măng Tây Ninh Luận văn thạc sĩ Đại học Đà Nẵng, 2012 [2] Ali Chebabhia, Kessal Abdelhalimb, Fellah Mohammed Karim Fellah Self Tuning Filter and Fuzzy Logic Control of Shunt Active Power Filter for Eliminates the Current Harmonics Constraints under Unbalanced Source Voltages and Loads Conditions Journal of Power Technologies 98 (1) (2018) 1–19 [3] Ritu Sharma, Naveen Goel, Saji Chacko Performance Investigation of Fractional PI Controller in Shunt Active Filter for a Three Phase Four Wire System International Conference on Computing Communication and Automation (ICCCA) (2018-4th) Tác giả chịu trách nhiệm viết: Họ tên: Đặng Thị Quỳnh Nhi Đơn vị: Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam - Singapore Điện thoại: 0932515050 Email: quynhnhi.spkt@gmail.com TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 04 năm 2023 Xác nhận GVHD PGS.TS Trần Thu Hà S K L 0