Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ N IỌỘLUẬN VĂN THẠC SĨNghiên cứu phương pháp điều khiển cho thiết bị bù lõm điện áp nguồn trong công nghiệp NGUYỄN VŨ ANH TUẤN tuannguyen694 gmail.com@
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu phương pháp điều khiển cho thiết bị bù lõm điện áp nguồn công nghiệp NGUYỄN VŨ ANH TUẤN tuannguyen694@gmail.com Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Quang Đăng Chữ ký GVHD HÀ NỘI, 11/2020 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132209681000000 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Vũ Anh Tuấn Đề tài luận văn: Nghiên cứu phương pháp điều khiển cho thiết bị bù lõm điện áp nguồn công nghiệp Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số SV: CB170308 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 30/10/2020 với nội dung sau: Bổ sung kịch mô thấy khả bù lồi điện áp thiết bị AVC Sửa lại số hình vẽ bị mờ (hình 3.7, 4.5, 4.6) Bổ sung thêm trích dẫn tài liệu tham khảo Ngày 26 tháng 11 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Vũ Anh Tuấn Khóa: 2017B Viện: Điện Tên đề tài: Ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Nghiên cứu phương pháp điều khiển cho thiết bị bù lõm điện áp nguồn cơng nghiệp Nội dung đề tài: Nghiên cứu, tìm hiểu giải pháp khắc phục cố lồi, lõm điện áp ngắn hạn cho phụ tải, từ đề xuất phương pháp điều khiển phù hợp Giáo viên hướng dẫn: TS Phạm Quang Đăng Thời gian giao đề tài: 18/07/2018 Thời gian hoàn thành: 29/09/2020 Ngày 26 tháng 11 năm 2020 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Quang Đăng thầy cô Viện Kỹ thuật điều khiển tự động hóa, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nhiệt tình đào tạo, hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho em nghiên cứu khoa học, giúp em hồn thành luận văn cách tốt TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Trong thực tiễn công nghiệp, xảy biến động điện áp ngắn hạn lưới, điều khiển biến tần tác động làm dừng động cấp nguồn biến tần để bảo vệ điều làm gián đoạn sản xuất Để đảm bảo sản xuất liên tục, phụ tải nhạy cảm cần phải trang bị thiết bị bảo vệ riêng để đảm bảo hoạt động liên tục có cố biến động điện áp ngắn hạn Các giải pháp chống biến động điện áp bao gồm sử dụng lọc tích cực, cấp nguồn liên tục, chống sụt áp bù điện áp tích cực AVC Trong giải pháp sử dụng AVC nghiên cứu với ưu điểm cho phép truyền lượng theo hai chiều, chất lượng làm việc tốt hơn, cho phép đáp ứng nhanh giữ cho điện áp tải gần biến động Để khắc phục trường hợp cố hệ thống điện ba pha biến thiên đối xứng không đối xứng, luận văn nghiên cứu giải pháp sử dụng hệ thống nghịch lưu ba pha bốn nhánh van Ở phương pháp điều chế vector ba chiều 3D-SVM sử dụng nhờ ưu điểm sử dụng liên kết DC cao, phối hợp hài hịa tổn thất chuyển mạch so với phương pháp PWM hình sin Hệ thống nghịch lưu ba pha bốn nhánh van mơ hình hóa tốn học khơng gian ba chiều, vector điện áp dao động không gian ba chiều Do đó, với việc sử dụng mơ hình hóa khơng gian ba chiều số lượng tính tốn lớn đòi hỏi trợ giúp phần mềm tính tốn mơ Matlab Ngồi ra, cơng cụ Matlab Simulink Plecs sử dụng để mô hoạt động hệ thống nghịch lưu ba pha bốn nhánh van Kết mô cho thấy nghịch lưu đáp ứng tốt có cố điện áp bị dâng/ sụt ba pha không cân Việc bù biến động điện áp vấn đề cấp bách vận hành lưới điện kết luận văn vừa có ý nghĩa đóng góp cho lý thuyết điều khiển bù điện áp ngắn hạn cho phụ tải, vừa có ý nghĩa thực tiễn Luận văn bao gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan khắc phục cố lồi/ lõm điện áp ngắn hạn cho phụ tải Chương 2: Thuật tốn điều chế vector khơng gian - Chương 3: Thuật tốn điều khiển - Chương 4: Mơ Matlab Chương 5: Kết luận Mặc dù em cố gắng thực tốt có thể, luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót, mong nhận ý kiến đóng góp thầy Em xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2020 HỌC VIÊN THỰC HIỆN MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ LỒI/ LÕM ĐIỆN ÁP NGẮN HẠN CHO PHỤ TẢI 1.1 Hiện tượng biến động điện áp ngắn hạn 1.2 Các giải pháp chống biến động điện áp ngắn hạn 1.3 1.2.1 Giải pháp dùng lọc tích cực (Active filter) 1.2.2 Giải pháp sử dụng cấp nguồn liên tục (UPS) 1.2.3 Giải pháp sử dụng chống sụt áp (Sag fighter) 1.2.4 Giải pháp sử dụng bù điện áp tích cực (AVC) Nguyên tắc hoạt động AVC 1.3.1 Nguyên tắc hoạt động 1.3.2 Cấu trúc chung bù điện áp tích cực CHƯƠNG THUẬT TỐN ĐIỀU CHẾ VECTOR KHƠNG GIAN 2.1 Máy biến áp nối tiếp biến đổi phía tải 2.2 Bộ biến đổi phía tải dùng cầu ba pha bốn nhánh 2.3 Điều chế vector, sơ đồ ba pha bốn nhánh van (3-D SVM) CHƯƠNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 22 3.1 Phương pháp phân tích điện áp thành phần đối xứng 22 3.2 Mơ hình hóa nghịch lưu ba pha bốn nhánh 23 3.2.1 Mơ hình trung bình tín hiệu lớn 25 3.2.2 Mơ hình tín hiệu nhỏ 28 3.3 Phương pháp điều khiển 29 3.4 Cấu trúc điều khiển 30 3.5 Thiết kế điều khiển 32 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MATLAB 34 4.1 Tính tốn mạch lực 34 4.2 Tính tốn điều khiển kênh d q 34 4.3 Tính toán điều khiển kênh 36 4.4 Mô 37 4.5 4.4.1 Khối mạch lực 37 4.4.2 Khối mô 37 Kịch mô 38 4.6 Kết mô 39 4.6.1 Thời gian nạp tụ 40 4.6.2 Đáp ứng với cố sụt áp pha 41 4.6.3 Đáp ứng với cố sụt áp hai pha không cân 42 4.6.4 Đáp ứng với cố sụt áp ba pha không cân 43 4.6.5 Đáp ứng với cố dâng điện áp ba pha không cân 44 CHƯƠNG KẾT LUẬN 45 5.1 Kết luận 45 5.2 Hướng phát triển luận văn tương lai 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 47