Lời nói đầu ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP o0o LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ BỘ LỌC TÍCH CỰC CHO VIỆC GIẢM HÀI DÕNG ĐIỆN NÂNG CAO CHÂT LƢỢ[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -o0o LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ BỘ LỌC TÍCH CỰC CHO VIỆC GIẢM HÀI DÕNG ĐIỆN NÂNG CAO CHÂT LƢỢNG LƢỚI ĐIỆN NGUYỂN NHƢ NGHĨA THÁI NGUYÊN 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ BỘ LỌC TÍCH CỰC CHO VIỆC GIẢM HÀI DÒNG ĐIỆN NÂNG CAO CHÂT LƢỢNG LƢỚI ĐIỆN Học viên : Nguyễn Nhƣ Nghĩa Ngƣời HD Khoa Học: TS Nguyễn Duy Cƣơng THÁI NGUYÊN 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP *** CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tƣ Do - Hạnh Phúc o0o THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ BỘ LỌC TÍCH CỰC CHO VIỆC GIẢM HÀI DONG ĐIỆN NÂNG CAO CHÂT LƢỢNG LƢỚI ĐIỆN Học viên : Nguyễn Nhƣ Nghĩa Lớp : CH-K12 Chuyên ngành : Tự động hoá Ngƣời hƣớng dẫn : TS Nguyễn Duy Cƣơng Ngày giao đề tài : 2/2011 Ngày hoàn thành đề tài : 8/2011 KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN TS Nguyễn Duy Cƣơng BAN GIÁM HIỆU HỌC VIÊN Nguyễn Nhƣ Nghĩa Số hóa Trung tâm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Mc Lc Mc lục DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT………… DANH MỤC CÁC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU ………………………… ………………………………………………… CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SÓNG HÀI 11 1.1 Đặt vấn đề…………………………………………… 11 1.2 Tổng quan sóng hài…………………………… 11 1.2.1 Khái niệm phân tích sóng hài…………………… 11 1.2.2 Tổng méo điều hòa THĐ……………………………… 16 Các nguồn sinh sóng hài …………………………… 17 1.3.1 Máy biến áp……………………………… 17 1.3.2 Động điện……………………………… 18 1.3.3 Thiết bị điện tử công suất……………………………… 18 1.3.4 Đèn huỳnh quang ……………………………… 20 1.3.5 Bộ điều chỉnh tốc độ truyền động…………………………… 22 1.3.6 Lò điện ……………………………………………… 23 1.3 1.4 Ảnh hƣởng sóng hài……………………………… 24 1.5 Kết luận……………………………………………… 28 CHƢƠNG II: CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI 29 2.1 Biện pháp ngăn ngừa tạo sóng hài………………… 2.2 Tăng điện kháng phía nguồn xoay chiều đầu vào tải phi tuyến………………………………………………… 2.3 Bộ lọc thụ động……………………………………… 29 30 32 2.3.1 Bộ lọc thụ động mắc song song………………………………… 33 2.3.2 Bộ lọc thụ động mắc song song……………………………… 34 Bộ lọc tích cực……………………………………… 41 2.4.1 Phân loại theo biến đổi cơng suất……………………… 42 2.4 Số hóa Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện 2.4.2 Phõn loại theo sơ đồ mắc 2.5 44 Kết luận…………………………………………… CHƢƠNG III: CẤU TRÚC VÀ THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN BỘ LỌC 50 51 TÍCH CỰC 3.1 Đặt vấn đề…………………………………………… 51 3.2 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha……………… 51 3.3 Lý thuyết công suất tức thời p – q…………………… 52 3.4 Xây dựng thuật toán điều khiển cho lọc tích cực… 56 3.5 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho lọc tích cực…… 57 3.5.1 Đề xuất cấu trúc điều khiển lọc tích cực ba pha ba dây………………………………………………… 58 3.5.2 Điều khiển điện áp chiều………… 59 Kết luận………………………………………………… 60 3.6 CHƢƠNG IV: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 61 4.1 Sơ đồ mô phỏng……………………………………… 61 4.2 Kết mô phỏng…………………………………… 68 4.3 Kết luận 72 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 5.1 Kết luận 73 5.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 TÓM TẮT 76 Số hóa Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Mẫu dạng sóng bao gồm sóng điều hịa 11 Hình 1.2: Ví dụ méo sóng AC điển hình 14 Hình1.3: Sơ đồ chỉnh lƣu cầu pha không điều khiển 18 Hình 1.4: Dịng điện lƣới chỉnh lƣu cầu pha không điều khiển 19 Hình 1.5: Sơ đồ chinh lƣu điốt ba pha 19 Hình1.6: Dịng pha A chỉnh lƣu điốt ba pha 20 Hình 1.7: Phổ dịng điện chỉnh lƣu điôt ba pha 20 Hình 1.8 Sơ đồ chỉnh lƣu cầu ba pha có điều khiển 21 Hình 1.9 Dạng dòng điện pha chỉnh lƣu cầu ba pha có điều khiển 21 Hình1.10 Dạng phổ dịng điện chỉnh lƣu cầu ba pha có điều khiển 21 Hình 1.11: Dịng đầu vào bóng đèn huynh quang điển hình bóng đèn huỳnh quang 22 Hình 1.12 Dịng đầu vào phổ dịng điều hịa ASD điển hình 23 Hình 1.13 Dịng đầu vào phổ sóng hài lị điện điển hình 23 Hình 2.1 Dịng đầu vào phổ sóng điều hòa biến đổi (a)buck, (b) boots (c) BIFRED 30 Hình 2.2 Dịng điều hịa sinh từ cầu chỉnh lƣu ba pha có tụ lọc phía chiều 31 Hình 2.3 Dịng điều hịa sinh từ cầu chỉnh lƣu ba pha có kháng lọc 31 Hình 2.4 Độ giảm méo điều hịa ASD loại PWM có kháng lọc đầu vào 32 Hình 2.5 Biểu diễn số sơ đồ lọc thông thƣờng 33 Hình 2.6 Bộ lọc sóng hài ―notch‖ bậc tác động lên hệ thống 34 Hình 2.7 Biểu diễn sơ đồ lọc thụ động mắc nối tiếp điển hình 34 Hình 2.8 Sơ đồ mặch chỉnh lƣu khơng có lọc 38 Hình 2.9 Kết mơ thu đƣợc dòng áp 38 Hình 2.10 Phổ nguồn áp 39 Hình 2.11 Sơ đồ mạch chỉnh có lọc thụ động 39 Hình 2.12 Kết mơ thu đƣợc dòng áp 40 Hình 2.13 Phổ nguồn áp 40 Hình 2.14 Nguyên lý bù lọc tích cực 41 Hình 2.15 Tải, APF dạng sóng dịng nguồn 41 Hình 2.16 Bộ lọc tích cực ba pha ba dây nguồn dòng 42 Hình 2.17 Bộ lọc tích cực mắc song song nguồn áp 43 Hình 2.18 Mạch tƣơng đƣơng lọc tích cực song song, nguồn tải, (a) bù 45 Số hóa Trung tâm Học liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện dũng iu ho ca tải, (b) bù áp điều hòa tải, (c) bù áp nguồn Hình 2.19 Sơ đồ lọc tích cực pha mắc song song 45 Hình 2.20 Dòng tải, lọc nguồn hệ thống 46 Hình 2.21 Bộ lọc cơng suất tích cực mắc nối tiếp tƣơng đƣơng với pha 47 Hình 2.22 Bộ lọc hỗn hợp lọc thụ động mắc song song 49 Hình 2.23 Dịng lọc thụ động, lọc tích cực, tải, nguồn 49 Hình 2.24 Bộ lọc hỗn hợp lọc tích cực lọc thụ động mắc nối tiếp 49 Hình 2.25 Sơ đồ cấu trúc UPQC 50 Hình 3.1 Mạch điện phía lƣới (a) mơ hình phía lƣới (b) 51 Hình 3.2: Cơng suất tác dụng tải 54 Hình 3.3 Thuật tốn điều khiển dựa lý thuyết p- q 56 Hình 3.4: Bộ lọc tích cực song song 58 Hình 3.5: Cấu trúc điều khiển lọc tích cực 59 Hình 3.6 Bộ điều khiển điến áp chiều sử dụng điều chỉnh PI 60 Hình 4.1 Mạch lực mạch lọc tích cực ba pha ba dây 61 Hình 4.2 Mơ hình mạch lọc tích cự ba pha ba dây Simulink 62 Hình 4.3 Mơ hình tải phi tuyến 63 Hình 4.4 Bộ điều khiển điện áp tính tốn cơng suất ổn định tụ 63 Hình 4.5 Mơ hình khối tính tốn dịng bù chuẩn 64 Hình 4.6 Khối chuyển điện áp hệ abc α 64 Hình 4.7 Khối chuyển dịng điện abc α 65 Hình 4.8 Khối tính tốn cơng suất tức thời p,q 65 Hình 4.9 Khối tính cơng suất bù 65 Hình 4.10 Khối tính dịng bù 66 Hình 4.11 Khối tình dịng điện chuẩn 66 Hình 4.12 Khối điều khiển dịng phát xúng 67 Hình 4.13 Biểu diễn áp nguồn lọc chƣa tác động 68 Hình 4.14 Biểu diễn dịng điện cấp cho tải 68 Hình 4.15 THĐ bậc sóng hài dịng điện pha A 69 Hình 4.16 Dịng nguồn sau lọc tác động 70 Hình 4.17 Dịng tải 70 Hình 4.18 Dịng mạch lọc trƣớc sau tác động 70 Hình 4.19 THĐ bậc sóng hài dòng điện pha 71 Hình 4.20 Cơng suất tác dụng nguồn trƣớc sau lọc tác động 71 Hình 4.21 Cơng suất phản kháng nguồn trƣớc sau lọc tác động 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Hỡnh 4.22 Cụng sut phn khỏng nguồn trƣớc sau lọc tác động 72 Hình 4.23 Cơng suất tác dụng tải 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện DANH MC CC CH VIT TT APF Active Power Filters- Bộ lọc cơng suất tích cực AF Bộ lọc tích cực CSAFs Current Source Active Filter- Bộ lọc tích cực nguồn dịng CSPK Cơng suất phản kháng LPF Low Pass Filter - Bộ lọc thông thấp PWM Pulse Width Modulation - Điều chế độ rộng xung PI Proportional – integral - Bộ điều khiển PI THD Total Harmonic Distortion - Độ méo hài tổng PCC Point of Common Coupling - Điểm nối chung VSI Voltage Source Inverter – Bộ biến đổi nguồn áp VSAF Voltage Source Active Filter – Bộ lọc tích cực nguồng áp UPS Uninterruptible Power Supply – Nguồn cấp điện liên tục UPQC Unified Power Quality Conditioners Số hóa Trung tâm Học liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện DANH MC CC BNG Bảng 1.1: Thành phần sóng điều hịa lớn nhỏ dịng điện bóng đèn huỳnh quang Bảng 1.2: Dịng điều hịa dịng trung tính nguồn cung cấp lƣợng máy tính điển hình Bảng1.3: Giới hạn biến dạng dịng sóng hài (Ih) phần trăm ( IL) Bảng 1.4 Giới hạn méo điện áp Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện khin in ỏp Cỏc phn hi dũng áp qua phép biến đổi abc/ pq làm đầu vào cho vịng điều khiển dịng Các thơng số mạch lực mô hệ thống nhƣ sau: Tần số điện áp lƣới Điện áp lƣới U Tải điện trở R = 50 Hz = 400 (V) = 10 (ohms) Các thơng số lọc tích cực Tụ lọc chiều C = 3600 (F), U dc = 700 (v) Giá trị điện cảm L = 8e-3 (H) Thông số điều khiển điện áp PI: K P = 0.5 ; Ki = 0.95 Thông số điều khiển dòng điện : Kp = 5l Ki = 0.99 Hình 4.2 Mơ hình mạch lọc tích cự ba pha ba dây Simulink Các khâu hệ thống điều khiển 4.1.2 Nguồn Hệ thống nguồn ba pha ba dây cung cấp cho tải phi tuyến, có giá trị hiệu dụng U= 400 (v), tần số 50 Hz, giá trị góc lệch pha 1200 4.1.3 Mơ hình tải Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ bé läc tÝch cùc cho viƯc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới ®iƯn Đây đối tƣợng ta khảo sát từ thiết kế lọc tích cực để giảm sóng điều hịa bậc cao, nâng cao chất lƣợng điện Mơ hình gồm khâu: điện áp xoay chiều ba pha, chỉnh lƣu cầu ba pha có điều khiển, tải trở Hình 4.3 Mơ hình tải phi tuyến 4.1.4 Bộ điều chỉnh điện áp Bộ điều chỉnh điện áp khâu PI, có tác dụng giữ cho nguồn chiều cấp cho nghịch lƣu có giá trị ổn định Hình 4.4 Bộ điều khiển điện áp tính tốn cơng suất ổn định tụ 4.1.5 Khối tính tốn dịng bù chuẩn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-íi ®iƯn Khối có tác dụng tính dịng điện chuẩn để bù cho dòng điện lƣới isa isb isc có dạng hình sin Bằng việc đo tín hiệu điện áp lƣới dịng tải để tính dịng cần bù Hình 4.5 mơ hình khối tính tốn dịng bù chuẩn Các khâu khối bao gồm - Khâu chuyển hệ trục tọa độ từ abc α Hình 4.6 Khối chuyển điện áp hệ abc α Số hóa Trung tâm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Hỡnh 4.7 Khi chuyển dịng điện abc α - Khối tính tốn qp: Khối có nhiệm vụ biến đổi U U i i sang công suất tức thời p, q Hình 4.8 Khối tính tốn cơng suất tức thời p,q - Khối tính cơng suất bù Hình 4.9 Khối tính cơng suất bù Trong khối cịn có lọc thơng thấp có tác dụng lọc ngăn khơng cho công suất tác dụng tức thời dao động qua, cho công suất tác dụng tức thời không đổi qua - Khối tính dịng bù Số hóa Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Hỡnh 4.10 Khối tính dịng bù - Khối tính dịng điện chuẩn Hình 4.11 Khối tình dịng điện chuẩn 4.1.6 Khối điều khiển dịng điện phát xung Số hóa Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Hỡnh 4.12 Khối điều khiển dòng phát xúng Dòng điện chuẩn id_ref, iq_ref đƣợc so sánh với dòng thực id, iq đƣợc lấy từ đầu lọc Sai lệch tín hiệu đƣợc đƣa vào khâu PI Sau tính tốn đƣợc Ud Uq, đƣa vào khối chuyển trục tọa độ dq đƣợc áp U, U Sau tín hiệu đƣợc đƣa vào khâu phát xung, điều khiển đóng mở biến đổi Nhƣ điều khiển dòng điện điều khiển theo sai lệch dòng, mà dòng id, iq tăng q ngƣỡng phát xung đóng cắt van biến đổi để dòng giảm xuống, cịn dịng id, iq giảm q mức phát xung mở van để tăng dịng 4.2 Kết mơ Số hóa Trung tâm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Trong th nghim này, tải ba pha phi tuyến đƣợc hình thành chỉnh lƣu có điều khiển dùng Tiristor đƣợc kết nối điểm chung PC2 Thời gian lấy mẫu 60s đƣợc sử dụng để so sánh tất kết thu đƣợc Tất mô đƣợc thực theo chế giống nhau: mô bắt đầu t = 0,0 s kích hoạt thành phần lƣới điện tải Các APF đƣợc kết nối với lƣới, thời điểm tức thời t = 0,15 s lọc công suất tích cực nhận đƣợc cơng suất hiệu chỉnh chuẩn bắt đầu làm việc Hình 4.13 biểu diễn điện áp nguồn cấp cho tải lọc tích cực chƣa chạy Ta thấy điện áp bị biến dạng lõm đỉnh khơng cịn dạng sin chuẩn Nguyên nhân chứa nhiều thành phần sóng điều hịa bậc cao sinh từ tải phi tuyến Hình 4.14, Hình 4.15 mơ biểu diễn dịng điện cấp cho tải THD ban đầu bậc sóng hài dịng điện lƣới Hình 4.13 Biểu diễn điện áp nguồn lọc chƣa tác động Hình 4.14 Biểu diễn dịng điện cấp cho tải Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiªn cøu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Hình 4.15 THĐ bậc sóng hài dịng điện pha A Từ Hình 4.14 ta thấy dịng nguồn chứa nhiều sóng điều hịa bậc cao nhƣ sóng điều hịa bậc 5, bậc 7, bậc 11, sóng điều hòa bậc 5, bậc bậc 11 chủ yếu nên độ méo tổng sóng điều hịa THD cao = 8,91 % So sánh với với tiêu chuẩn IEEE std 1992 (đơ méo tổng sóng điều hịa cho phép ≤ %) thấy độ méo tổng vƣợt tiêu chuẩn quy định Tiếp tục cơng việc Hình 4.16, 4.17, 4.18 biểu diễn dòng nguồn, dòng tải dòng lọc Trong Hình 4.16 biểu diễn dịng điện điện nguồn, thay đổi rõ ràng từ thời điểm tức thời 0,15s mặt lý thuyết dòng điện nguồn trở nên với hàm lƣợng sóng điều hịa bậc cao thời điểm lọc tích cực bắt đầu hoạt động Độ đƣợc thể độ méo sóng hài tổng Ở Hình 4.17 biểu diễn dịng điện phụ tải (I_load) gần nhƣ giống tồn thời gian mơ phỏng, lọc tích cực làm việc hay khơng làm việc Cuối Hình 4.18 biểu diễn dịng điện cung cấp lọc tích cực (I_bess), có giá trị từ thời gian tức thời 0,15s Dòng lọc (I_bess) cộng với dòng điện lƣới phải dòng điện tải Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-íi ®iƯn Hình 4.16 Dịng nguồn sau lọc tác động Hình 4.17 Dịng tải Hình 4.18 Dịng mạch lọc trƣớc sau tác động Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ bé läc tÝch cùc cho viƯc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới ®iƯn Hình 4.19 THĐ bậc sóng hài dịng điện pha Từ phân tích ta thấy độ méo tổng sóng điều hịa THD có lọc = 4,96 % So sánh với tiêu chuẩn IEEE thấy THD thỏa mãn với tiêu chuẩn ( ≤ % ) Nhƣ lọc tích cực làm việc đáp ứng đƣợc yêu cầu, chất lƣợng điện đƣợc đẳm bảo - Hiệu chỉnh hệ số cơng suất Nhƣ trình bày trên, hiệu chỉnh hệ số công suất làm việc với lọc tích cực APF Hình 4.20, 4.21, 4.22, 4.23 biểu diễn cơng suất tác dụng, công suất phản kháng nguồn lọc tích cực Từ Hình 4.21 thấy có thay đổi thời gian giá trị công suất phản kháng nguồn có thay đổi Tại thời điểm từ 0,0s tới 0,15s lọc tích cực chƣa hoạt động, nguồn cấp cho tải lƣợng CSPK lớn nhƣng sau mạch lọc tác động thời điểm 0,15s CSPK đƣợc cấp từ nguồn giảm xuống Lúc lọc tích cực bù lƣợng CSPK Hình 4.20.Cơng suất tác dụng nguồn trƣớc sau lọc tác động Số hóa Trung tâm Học liệu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Hỡnh 4.21 Cụng sut phn kháng nguồn trƣớc sau lọc tác động Hình 4.22.Cơng suất phản kháng lọc trƣớc sau tác động Hình 4.23 Cơng suất tác dụng tải 4.3 Kết luận: Trong chƣơng xây dựng khảo sát thành cơng lọc tích cực ba pha ba dây Kết qua, lọc tích cực phát lên lƣới lƣợng dòng bù (I_bess) bù CSPK làm cho chất lƣợng lƣới điện đƣợc cải thiện, đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn IEEE Chƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-íi ®iƯn KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Nội dung đề tài ― Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dịng điện để nâng cao chất lƣợng lƣới điện‖ Từ kết nghiên cứu mơ lọc tích cực ba pha ba dây trình bày rút khái niệm sau: * Trình bày lọc tích cực tác dụng lọc tích cực việc bù sóng hài bù cơng suất Phân tích ảnh hƣởng thiết bị tải phi tuyến nên hệ thống * Trên sở toán học theo lý thuyết p-q Akagi tác giả xây dựng đƣợc cấu trúc thuật tốn điều khiển cho lọc tích cực ba pha ba dây * Xây dựng thành công lọc tích cực, mơ hình mơ hóa hệ thống Matlab/Simulink * Các kết nghiên cứu mơ cho thấy lọc tích cực ba pha ba dây hoạt động tốt, làm giảm tối đa sóng hài bậc cao đạt tới tiêu cho phép IEEE dƣới 5% 5.2 Các kiến nghị Với kết nghiên cứu đƣợc trình bày trên, để đề tài triển khai thực ứng dụng thực tế nghiên cứu xin có số kiến nghị sau: * Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện lý thuyết lý luận để lọc tích cực đƣợc hồn thiên * Xây dựng mơ hình thực nghiệm phƣơng pháp điều khiển mạch lọc tích cực ba pha ba dây để kiểm định lại kết nghiên cứu lý thuyết * Tiến hành thí nghiệm cụ thể từ triển khai ứng dụng thực tế Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-íi ®iƯn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Văn Doanh (1994), Điện tử công suất điều khiển động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Công Hiền (2006), Mơ hình hố hệ thống mơ phỏng, Đại học Bách khoa, Hà nội [4] Nguyễn văn Hòa (1998), Cơ sở lý thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh [5] Malcolm Barnes CPEng, BSc(ElecEng), MSEE, Automated Control Systems, Perth, Australia - Practical Variable Speed Drives and Power Electronics [6] Liew, A.C., Excessive neutral currents in three-phase fluorescent lighting circuits, IEEE Transactions on Industry Applications, 25 (4), 776–782, 1989 [7] IEEE recommended practices and requirements for harmonic control in electrical power systems, IEEE Standard 519, 1992 [8] Subjak, J.S and Mcquilin, J.S., Harmonics — causes and effects, measurements and analysis: an update, IEEE Transactions on Industry Applications, 26 (6), 1034–1042, 1990 [9] Power electronics and applications series, Muhammad H Rashid, Series Editor, University of West Florida [10] Roger C Dugan, Mark F Mc Granaghan Surya Santoso, H, Wayne Beaty Electrical Power Systems Quality, Second Edition Số hóa Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện [11] [Akagi, et al., 07] H Akagi, E H Watanabe, M Aredes ―Instantaneous power theory and [12] Derek A Paice (1995), multipulse methods for clean power, IEEE [13] Martzloff, F and Gruzs, T., Power quality site surveys: facts, fiction and fallacies, IEEE Transactions on Industry Applications, 24 (6), 1005–1018, 1988 [14] Power System Harmonics, Causes and Effects of Variable Frequency Drives Relative to the IEEE 519-1992 Standard TĨM TẮT Số hóa Trung tõm Hc liu HTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dòng điện để nâng cao chất l-ợng l-ới điện Ni dung nghiên cứu luận văn ― Nghiên cứu thiết kế lọc tích cực cho việc giảm hài dịng điện để nâng cao chất lƣợng lƣới điện ‖ Cấu trúc luận văn gồm chƣơng Chƣơng I : Giới thiệu tổng quan sóng hài Chƣơng trình bày khái niệm sóng điều hịa, ngun nhân tác hại sóng điều hịa gây cho thiết bị chất lƣợng lƣới điện Chƣơng II : Các biện pháp hạn chế sóng hài Trong chƣơng trình bày biện pháp ngăn ngừa sóng hài hạn chế sóng hài nâng cao chất lƣợng điện Trong chƣơng trình bày cụ thể ví dụ tải phi tuyến (các chỉnh lƣu điện tử cơng suất khơng điều khiển có điều khiển) gây sóng hài Chƣơng III : Nguyên lý thiết kế lọc tích cực Từ tác hại lớn sóng hài gây cho thiết bị chất lƣợng lƣới điện nhƣ nhƣợc điểm mà thiết bị hạn chế sóng hài trình bày trên, thiết kế lọc tích cực ba pha ba dây Chƣơng trình bày phƣơng pháp xác định dịng điện chuẩn dựa lý thuyết p-q, từ xây dƣng cấu trúc thuật toán cấu trúc điều khiển cho lọc tích cực ba pha ba dây Chƣơng IV : Các kết nghiên cứu Chƣơng chạy mô hệ thống lọc tích cực ba pha ba dây Chƣơng V : Kết luận khuyển nghị Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn