THUẬT TOÁN VÒNG KHÓA PHA

Xác định góc tựa điện áp lưới θ để chuyển vị sang hệ tọa quay dq là 1 nội dung quan trọng trong điều khiển bộ biến đổi công suất 3 pha nối lưới. Một phương pháp đơn giản quen thuộc được dùng để xác định góc θ là sử dụng hai thành phần điện áp uS trong hệ tọa độ tĩnh αβ bằng công thức

THUẬT TỐN VỊNG KHĨA PHA, PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN THỨ TỰ THUẬN, NGHỊCH, ZERO CỦA ĐIỆN ÁP PHA Nội dung thuật tốn Xác định góc tựa điện áp lưới θ để chuyển vị sang hệ tọa quay dq nội dung quan trọng điều khiển biến đổi công suất pha nối lưới Một phương pháp đơn giản quen thuộc dùng để xác định góc θ sử dụng hai thành phần điện áp uS hệ tọa độ tĩnh αβ công thức: 1  u   a  uα  2    ub   =  u 3   β   uc  0 - 2    Trong đó: (1)  u sβ  θ = arctg    u sα  Tuy nhiên phương pháp tính góc (1) khơng bền vững nhạy với nhiễu lưới điện (chỉ phù hợp với điện áp pha lý tưởng - ideal) Trong thực tế lưới điện pha thường không lý tưởng: không cân - unbalance, chứa thành phần sóng hài – disortion phương pháp vịng khóa pha (phase locked loop - PLL) hiệu Thuật toán PLL bao gồm khối chức chính: phát góc đồng bộ, tần số hệ thống, thành phần thứ tự thuận, ngược, zero điện áp ba pha Hình Sơ đồ khối khối PLL blockset 1.1 Thuật tốn vịng khóa pha – phase tracking Theo cơng thức chuyển đổi Park ta có:    cos ( θ* ) cos  θ* - π    ud     =  uq  -sin θ* -sin  θ* - π  ( )         cos  θ* + π   ua      ub  *     -sin  θ + π   uc     (2)    cos ( θ* ) cos  θ* - π    ud     =  uq  -sin θ* -sin  θ* - π  ( )         U.sin ( θ )   *    cos  θ + π       U.sin  θ - π   (3)    *   -sin  θ + π        U.sin  θ+ π      Trong đó: θ* góc tựa đầu khối PLL θ góc pha điện áp nguồn ud  U.cos(θ* -θ) U.cos(∆θ) =   =   * uq  U.sin(θ -θ)  U.sin(∆θ)  (4) Trong ∆θ sai lệch góc tựa góc pha Nếu ∆θ = áp dụng cơng thức xấp xỉ ta có ud = Um, uq = Vì ta điều chỉnh thành phần điện áp uq = ta có thơng tin góc pha điện áp nguồn mà không cần quan tâm đến biên độ điện áp nguồn cấp Ta có cấu trúc khối PLL (hình 2.23) ∫ dt θ* Hình Cấu trúc khối đồng với điện áp lưới PLL Sử dụng lý thuyết ĐKTT với giả thiết sin(∆θ ) ≈ ∆θ , ωref coi nhiễu số ta xây dựng cấu trúc điều khiển góc pha (hình 2) θ ∆θ K Kp + i s ω s θ* Hình Sơ đồ đơn giản mạch vịng điều chỉnh góc pha PLL Hàm truyền kín mạch vịng điều chỉnh góc pha: Gθ (s)= K p s+Ki s +K p s+Ki (5) Hệ số Kp, Ki điều chỉnh xác định thông qua mục tiêu: Độ điều chỉnh σ