1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

báo cáo cuối kỳ hệ thống điện sử dụng biến tần có hòa lưới và thiết bị statcom

37 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Hệ Thống Điện Sử Dụng Biến Tần Có Hòa Lưới Và Thiết Bị Statcom
Tác giả Thạch Đăng Bách, Dương Đình Diệp Phát, Võ Trường Vĩ
Người hướng dẫn Th.S Nguyễn Thành Công
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Chuyên ngành Cơ Khí Động Lực
Thể loại báo cáo
Năm xuất bản 2023-2024
Thành phố Thành Phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 37
Dung lượng 3,8 MB

Cấu trúc

  • Chương 1: Giới thiệu bài báo cáo (8)
    • 1.1 Giới thiệu chung (8)
    • 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của bài báo cáo (9)
    • 1.3 Các bước tiến hành (9)
  • Chương 2: Thiết bị bù đồng bộ tĩnh statcom (10)
    • 2.1 Tổng quan về STATCOM (10)
    • 2.2 Các thế hệ bù công suất phản kháng (12)
    • 2.3 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của STATCOM (13)
    • 2.4 Ý nghĩa của STATCOM trong hệ thống điện mặt trời có hòa lưới (21)
    • 2.5 Ứng dụng của STATCOM trong thực tế (23)
  • Chương 3: Biến tần điện mặt trời hòa lưới (25)
    • 3.1 Bộ biến tần hòa lưới là gì? (25)
    • 3.2 Phân loại inverter hòa lưới (25)
    • 3.3 Nguyên lý hoạt động của bộ inverter hòa lưới (26)
    • 3.4 Lợi ích của việc sử dụng inverter hòa lưới (27)
  • Chương 4: Thực hành lắp đặt hệ thống điện mặt trời sử dụng biến tần hòa lưới (28)
    • 4.1 Các thiết bị cần thiết (28)
    • 4.2 Sơ đồ nguyên lý (31)
    • 4.3 Nguyên lý hoạt động (31)
    • 4.4 Sơ đồ đấu dây (32)
    • 4.5 Tiến hành lấy số liệu (32)
  • CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN (36)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (37)

Nội dung

Vì vậy việc nghiên cứu STATCOM vào hệ thống điện là việc làm cần thiết nhằm mở rộng hướng mới trong việc áp dụng các phương pháp điều chỉnh điện áp và bù công suất phản kháng của hệ thốn

Giới thiệu bài báo cáo

Giới thiệu chung

Hiện nay, nhu cầu phát triển của các hộ tiêu thụ điện trong nước cũng như trên thế giới ngày càng đa dạng và phong phú Ngành điện Năng lượng tái tạo nói riêng và Ngành điện Việt Nam nói chung hiện đang phải đối mặt với nhiều thử thách trong giai đoạn tái cơ cấu ngành điện: đáp ứng đủ nhu cầu tải điện, xây dựng cơ sở hạ tầng truyền tải, phân phối, an ninh hệ thống, chất lượng điện năng và cạnh tranh giá cả,…Tất cả những thử thách này nhằm đáp ứng cho sự phát triển bền vững và toàn diện cho hệ thống điện Việt Nam. Trong đó, điện áp không ổn định đang trở thành mối quan tâm hàng đầu trong vận hành hệ thống, có những sự cố mất điện đã xảy ra liên quan đến mất ổn định điện áp của hệ thống Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật điện tử, công nghiệp chế tạo các linh kiện điện tử công suất, các thiết bị bù ứng dụng thyristor đã góp phần đáng kể đến giải pháp nâng cao ổn định hoạt động truyền tải điện năng và ổn định điện áp Trên thế giới hiện nay đã sử dụng rất nhiều các thiết bị bù công suất phản kháng điều chỉnh bằng thyristor đã mang lại hiệu quả cao như: thiết bị bù tĩnh điều khiển bằng thyristor (SVC), thiết bị bù dọc điều khiển bằng thyristor (TCSC, UPFC), thiết bị bù đồng bộ tĩnh (STATCOM).

Hệ thống truyền tải điện Việt Nam chúng ta hiện nay chưa sử dụng thiết bị STATCOM, chỉ sử dụng các bộ Tụ bù tĩnh, các Cuộn kháng cố định để điều chỉnh điện áp và bù công suất phản kháng còn rất cứng nhắc, thiếu linh hoạt Vì vậy việc nghiên cứu STATCOM vào hệ thống điện là việc làm cần thiết nhằm mở rộng hướng mới trong việc áp dụng các phương pháp điều chỉnh điện áp và bù công suất phản kháng của hệ thống điện.

Bên cạnh đó, Ngành điện Năng lượng tái tạo cũng đang được ứng dụng và đầu tư mạnh mẽ một cách có hệ thống, nó có xu hướng trở thành một nguồn năng lượng điện thay thế cho thủy điện, nhiệt điện trong tương lai bởi sự nóng lên toàn cầu của Trái Đất Và với nhiều lợi ích mang lại, Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới ngày càng quan tâm và đẩy mạnh phát triển nguồn năng lượng này Trong đó có mô hình “Hệ thống điện sử dụng biến tần có hòa lưới” là một hệ thống đang được sự quan tâm rất lớn Chính vì thế bài báo cáo này cũng đi sâu vào nghiên cứu hệ thống này thông qua việc thực hành mô phỏng trong phòng thí nghiệm, tiến hành thu thập dữ liệu thông qua phần mềmLVDAC-EMS.

Mục tiêu và nhiệm vụ của bài báo cáo

Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị bù đồng bộ tĩnh (STATCOM), các ứng dụng của nó trong việc vận hành hệ thống điện trên thực tế. Đồng thời, nghiên cứu, thực hành mô phỏng hệ thống điện sử dụng biến tần có hòa lưới kết hợp với phần mềm để thu thập dữ liệu, đưa ra nhận xét và kết luận

Các bước tiến hành

Thu thập và đọc hiểu các tài liệu có liên quan từ giảng viên, sách, các bài báo, phiên dịch các phương tiện bằng tiếng Anh thông qua mạng internet. Sau đó phân tích và tổng hợp dựa trên cơ sở của bài báo cáo.

Thực hành đấu nối dây cho hệ thống mô phỏng hệ thống điện sử dụng biến tần có hòa lưới kết hợp với sử dụng phần mềm LVDAC-EMS.

Xây dựng các mô hình mạch điện, mô hình cấu tạo của thiết bị bù tĩnh STATCOM và hệ thống điện sử dụng biến tần có hòa lưới. Đọc các dữ liệu thu thập được từ phần mềm và đưa ra nhận xét, đánh giá.

Thiết bị bù đồng bộ tĩnh statcom

Tổng quan về STATCOM

Bộ bù đồng bộ tĩnh (STATCOM) là một phần của hệ thống truyền tải dòng điện xoay chiều linh hoạt (FACTS), là thiết bị chuyển đổi nguồn áp (VSC), được định nghĩa là một bộ tự biến đổi công suất cung cấp từ một nguồn điện thích hợp và hoạt động tạo ra một bộ điều chỉnh điện áp nhiều pha, thiết bị này được dùng trong lưới điện xoay chiều ba pha để thực hiện điều chỉnh, điều khiển một cách độc lập công suất tác dụng và công suất phản kháng Mục đích chính của chúng là cung cấp lượng công suất phản kháng tác dụng nhanh, chính xác và có thể điều chỉnh cho hệ thống điện xoay chiều mà chúng được kết nối.Để điều khiến bù công suất phản kháng trong hệ thống điện thường sử dụng cấu hình STATCOM biến đổi STATCOM đã được định nghĩa với ba chức năng hoạt động Chức năng đầu tiên là bộ chuyến đối tĩnh: nguyên lý dựa trên các thiết bị chuyển đổi không có thành phần quay, chức năng thứ hai là thiết bị đồng bộ: tương tự như một máy đồng bộ lý tưởng với điện áp ba pha hình sin tại tần số cơ bản, chức năng thứ ba là khả năng bù: cung cấp bù công suất phản kháng Chức năng của STATCOM thì tương tự như của một tụ bù đồng bộ nhưng thời gian phản ứng cực kỳ nhanh chóng và hiệu quả Tóm lại, STATCOM cung cấp bù công suất phản kháng để giải quyết một loạt những yêu cầu chất lượng cho hệ thống điện như điện áp, tần số của hệ thống lưới điện công nghiệp khi bản thân nó có biến động và nguy cơ mất ổn định. Mạch tương đương 1 pha :

Hình 1: Sơ đồ mạch STATCOM tương đương 1 pha

Cơ sở của công nghệ STATCOM là sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất ở dạng một bộ biến đổi điện tạo nguồn điện áp để tổng hợp điện áp đầu ra Vc từ nguồn điện áp một chiều Điện áp xoay chiều Vc của bộ biến đổi điện được đấu nối với hệ thống điện (được thể hiện bằng điện áp hệ thống Vs và điện kháng hệ thống Xs), thông qua điện kháng đệm Xc thể hiện mạch điện tương đương một pha của STATCOM Bằng cách khống chế điện áp Vc của STATCOM, cùng pha với điện áp hệ thống Vs, nhưng có biên độ lớn hơn, dòng điện và công suất phản kháng chạy từ STATCOM vào hệ thống, để nâng điện áp lên Ngược lại, nếu điều khiển điện áp Vc thấp hơn điện áp hệ thống

Vs, thì dòng điện và dòng công suất chạy từ lưới vào STATCOM, do vậy hạn chế quá điện áp trên lưới điện Điện áp xoay chiều được tạo ra từ nguồn điện áp một chiều nhờ các bộ biến đổi công suất sử dụng điện tử tác động nhanh Từ nhiều năm nay Thyristor trong SVC ( thiết bị bù tĩnh công suất phản kháng) có thể được sử dụng để điều khiển mở để dẫn dòng nhưng không thể điều khiển khóa thyristor tức là điều khiển khóa dòng điện Đặc điểm khác biệt của STATCOM là nó sử dụng các công tắc hai chế độ, ví dụ như các thyristor cắt (GTO) hoặc transistor lưỡng cực cửa cách điện (IGBT) có khả năng điều khiển dẫn dòng cũng như cắt mạch Dạng sóng đầu ra đơn giản nhất từ bộ biến đối điện nguồn điện áp là điện áp có dạng sóng vuông Tuy nhiên, dạng sóng mong muốn và tối ưu nhất phải là dạng hình sin, STATCOM thực hiện được dạng sóng với chất lượng yêu cầu bằng cách tổng hợp dạng sóng hình sin theo một chuỗi các bậc, với việc sử dụng kỹ thuật nhân xung được áp dụng từ nhiều năm nay để giảm sóng hài trong điện áp xoay chiều của các bộ chỉnh lưu và biến đối điện Bằng cách tăng số bậc, có thể giảm thành phần sóng hài và nhờ đó điện áp tạo ra gần đúng hơn với sóng hình sin tần số cơ bản.

Hình 2: Sơ đồ mạch STATCOM tương đương 3 pha

Các thế hệ bù công suất phản kháng

2.2.1 Các thiết bị bù đóng ngắt bằng cơ học

- Kháng bù ngang cố định (FR)

- Tụ bù ngang cố định (FC)

- Kháng bù ngang đóng ngắt bằng cơ học (MSR)

- Tụ bù ngang đóng ngắt bằng cơ học (MSC)

2.2.2 Các thiết bị bù đóng ngắt dựa trên Thyristor

- Kháng điều khiển bằng thyristor (TCR)

- Tụ đóng mở bằng thyristor (TSC).

- Thiết bị bù tĩnh điều khiển bằng thyristor (SVC).

- Tụ (kháng) bù dọc chuyển đổi bằng thyristor (TSSC/ TSSR)

- Tụ (kháng) bù dọc điều khiển bằng thyristor (TCSC/TCSR)

- Điện trở hãm điều khiến bằng thyristor (TCBR)

- Máy biến áp chuyển pha điều khiển bằng thyristor (TCPST).

- Thiết bị bù chuyên đối mạch đường dây (LCC).

2.2.3 Các thiết bị bù dựa trên bộ chuyển đổi

-Thiết bị bù đồng bộ tĩnh (STATCOM)

- Thiết bị bù dọc đồng bộ tĩnh (SSSC)

- Thiết bị điều khiển dòng công suất hợp nhất (UPFC).

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của STATCOM

2.3.1 Cấu tạo của hệ thống truyền tải STATCOM a Inverter

Inverter (Biến đổi mức điện áp): Inverter là trái tim của hệ thống

STATCOM, đóng vai trò quyết định trong việc chuyển đổi dòng điện từ hình thức liên tục (DC) sang hình thức xoay chiều (AC) Với khả năng linh hoạt cao, inverter đáp ứng các yêu cầu đặc biệt của hệ thống và có những đặc tính quan trọng sau đây:

- Điều Chỉnh Biên Độ và Pha: Inverter được điều khiển một cách chặt chẽ để tạo ra dòng AC với biên độ và pha được điều chỉnh theo nhu cầu của hệ thống Điều này giúp duy trì ổn định điện áp và dòng điện tại điểm kết nối với lưới điện.

- Kiểm Soát Độ Ảnh Hưởng Harmonic: Inverter đảm bảo giảm thiểu ảnh hưởng của các thành phần harmonic trong dòng điện, giúp duy trì chất lượng điện năng và tránh những tác động có thể gây nhiễu loạn trong hệ thống.

- Tích Hợp Hệ Thống Phản Hồi: Inverter tích hợp hệ thống phản hồi để liên tục đo lường và điều chỉnh dòng điện đầu ra, đảm bảo rằng nó luôn tuân thủ các thông số đã đặt ra.

- Phục Hồi Công Suất Biến Động: Inverter chịu trách nhiệm phục hồi công suất biến động trong hệ thống, giảm thiểu sự dao động của điện áp và dòng điện.

- Điều Khiển Đa Cấp Độ Inverter có khả năng hoạt động ở nhiều cấp độ: công suất khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống Điều này tăng tính linh hoạt và hiệu quả của hệ thống.

- Ứng Phó Nhanh Chóng với Biến Động Hệ Thống: Inverter được thiết kế để phản ứng nhanh chóng đối với biến động trong hệ thống, đảm bảo duy trì b Bộ lọc điện áp (Voltage Source Converter - VSC)

Bộ lọc điện áp, hay còn gọi là Voltage Source Converter (VSC), đóng vai trò quan trọng trong hệ thống STATCOM, mang lại những ảnh hưởng tích cực đặc biệt trong việc cải thiện chất lượng và ổn định của điện năng:

- Làm Mềm Đường Dòng Điện VSC giúp làm mềm đường dòng điện,: giảm ảnh hưởng của các dao động và biến động không mong muốn, làm tăng sự linh hoạt và ổn định của hệ thống.

- Giảm Nhiễu và Biến Động Bộ lọc này giảm nhiễu và biến động trong: dòng điện, cung cấp một nguồn điện áp ổn định cho hệ thống và đồng thời giảm các vấn đề liên quan đến các thành phần harmonic.

- Tạo Nguồn Điện Áp Ổn Định VSC tạo ra một nguồn điện áp ổn định: để cấp cho hệ thống, giúp duy trì điện áp ổn định tại nút kết nối và giảm rủi ro mất đồng bộ trong hệ thống.

- Kiểm Soát Hệ Số Công Suất Tương Ứng (Power Factor): Bộ lọc điện áp cũng giúp kiểm soát hệ số công suất tương ứng, làm giảm tác động tiêu cực của các tải không có công suất phản kháng lên hệ thống.

- Chống Quá Tải và Bảo Vệ Hệ Thống VSC thường được thiết kế với: chức năng chống quá tải và các tính năng bảo vệ khác, đảm bảo an toàn và ổn định của hệ thống trong mọi điều kiện hoạt động.

- Tích Hợp Các Chức Năng Bảo Vệ: Bộ lọc điện áp có thể tích hợp các chức năng bảo vệ như quá dòng, ngắn mạch, và bảo vệ quá áp để đảm bảo sự ổn định của hệ thống và bảo vệ các thành phần khỏi những tác động không mong muốn. c Bộ điều khiển (Controller)

Bộ điều khiển trong hệ thống STATCOM đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và điều chỉnh các thông số quan trọng của hệ thống, giúp bảo đảm ổn định và hiệu suất cao:

Ý nghĩa của STATCOM trong hệ thống điện mặt trời có hòa lưới

- Điều chỉnh điện áp: STATCOM có khả năng phát điện áp và dòng điện điều chỉnh nhanh chóng Khi hệ thống điện gặp biến động, STATCOM có thể phát hoặc hấp thụ công suất để duy trì điện áp ổn định, giúp ngăn chặn sự suy giảm điện áp, tăng cường ổn định và đáng tin cậy cho hệ thống điện.

- Kiểm soát công suất phản kháng: STATCOM có khả năng điều chỉnh công suất phản kháng, giúp điều tiết lưu lượng công suất và giảm thiểu mất công suất hệ thống Bằng cách điều chỉnh công suất phản kháng, STATCOM cải thiện hiệu suất hệ thống điện và giảm thiểu hiện tượng mất công suất vì tải không cân bằng.

- Giảm nhiễu điện áp: STATCOM có khả năng phát hiện và giảm nhiễu điện áp gây ra bởi các tác nhân như sự biến đổi tải, sự khởi động đồng thời của các thiết bị điện Điều này giúp cải thiện chất lượng điện và giảm sự nhiễu sóng điện trong hệ thống.

Với việc có thể ổn định điện áp của STATCOM, nó được ứng dụng vào hệ thống điện mặt trời nối lưới, ý nghĩa này đặc biệt thể hiện rõ khi gặp sự cố mây che hay mưa, ảnh hưởng đến cường độ bức xạ

Theo như khảo sát của bài báo mô hình hóa hệ thống lưới điện 500kV,220kV Việt Nam năm 2025 phù hợp với quy hoạch nhà máy điện mặt trờiBuôn Đôn ( Đăk Lăk) như sau:

Dao động tần số tại thanh cái 200kV

D Dao động điện áp tại thanh cái 200kV Đáp ứng công suất phản kháng của STATCOM

Từ kết quả mô phỏng trên, ta có thể dễ dàng thấy được rằng, trường hợp cường độ bức xạ mặt trời thay đổi đột ngột đã gây ra sự gián đoạn về phát công suất của nhà máy điện mặt trời Ta thấy rằng, STATCOM không tham gia vào việc ổn định tần số, nhưng nó đảm bảo chức năng thu phát công suất phản kháng, và tại thời điểm bức xạ giảm về 0, STATCOM giữ điện áp khá tốt Đó cũng là ý nghĩa nổi bật của STATCOM.

Ứng dụng của STATCOM trong thực tế

Hệ thống truyền tải STATCOM được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của nó:

- Cải thiện chất lượng điện áp: STATCOM có khả năng kiểm soát điện áp và đáp ứng nhanh chóng trong trường hợp biến động, giúp duy trì chất lượng điện áp ổn định và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện.

- Điều chỉnh công suất phản kháng: STATCOM có thể điều chỉnh công suất phản kháng trong mạng điện để cân bằng tải và giảm thiểu mất công suất, từ đó cải thiện hiệu suất hoạt động của hệ thống.

- Giảm sự cản trở và mất công suất: STATCOM có thể giảm sự cản trở và mất công suất do tải không cân bằng, tăng cường hiệu suất truyền tải và giảm tổn thất năng lượng.

- Kiểm soát điện áp trong hệ thống phân phối: STATCOM có thể được sử dụng để kiểm soát và duy trì điện áp ổn định trong hệ thống phân phối, đồng thời cải thiện khả năng quản lý tải và ổn định hệ thống.

- Hỗ trợ điện áp trong mạng lưới điện gió và mạng lưới điện mặt trời: STATCOM có thể hỗ trợ điện áp và ổn định hệ thống trong các ứng dụng năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời.

- Công nghiệp: STATCOM được áp dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất thép, xi măng, hóa chất và khai thác mỏ Nó giúp kiểm soát công suất phản kháng, tăng hiệu suất và ổn định hệ thống, và giảm tổn thất công suất.

- Giao thông đô thị: STATCOM được sử dụng trong hệ thống giao

Biến tần điện mặt trời hòa lưới

Bộ biến tần hòa lưới là gì?

Bộ inverter hòa lưới hay còn gọi là biến tần điện mặt trời hòa lưới Nó có tác dụng biến đổi dòng điện DC trực tiếp được tạo ra từ hệ thống pin mặt trời thành dòng điện AC Dòng điện này sẽ cung cấp cho các tải tiêu thụ có thể là mạng lưới điện thương mại hay mạng lưới điện cục bộ Ngoài ra, bộ biến tần còn có chức năng thích nghi đặc biệt với những tấm pin năng lượng mặt trời,giúp hỗ trợ theo dõi công suất cực đại của các tấm pin và chống sự xâm nhập của dòng điện ngược chiều DC

Phân loại inverter hòa lưới

- Bộ inverter có lưu trữ

- Bộ inverter không có lưu trữ a Inverter có lưu trữ

Bộ inverter có lưu trữ có thể kết nối với acquy đi kèm với hệ thống. Nguyên lý hoạt động của inverter này sẽ giúp chuyển đổi nguồn điện mặt trời một chiều thành xoay chiều, chức năng sạc xả cho bình lưu trữ, với các chế độ hoạt động tự động thông minh:

- Sử dụng nguồn điện trực tiếp từ các tấm pin kết hợp với điện lưới cung cấp cho phụ tải

- Sử dụng nguồn điện từ acquy lưu trữ hoàn toàn độc lập tải sử dụng kết hợp với lưới điện quốc gia Nếu lượng điện dư ra sẽ được trả lại điện lưới mà không hề có dự trữ Vì thế, nếu điện lưới bị cắt thì hệ thống sẽ ngừng cung cấp cho các tải tiêu thụ.

Nguyên lý hoạt động của bộ inverter hòa lưới

Hình 8: Sơ đồ nguyên lý của inverter hòa lưới

Nguyên lý làm việc của inverter hòa lưới khá đơn giản Khi tấm pin năng lượng mặt trời chuyển đổi quang năng thành điện năng một chiều, dòng điện này sẽ được inverter chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều, sau đó dòng điện cùng pha, cùng tần số sẽ hòa vào lưới điện.

Trong trường hợp sử dụng inverter hòa lưới có 3 trường hợp xảy ra:

- Khi nguồn điện mặt trời tạo ra bằng với điện tiêu thụ của tải, thì các tải sẽ tiêu thụ 100% điện mặt trời.

- Khi nguồn điện mặt trời tạo ra nhỏ hơn điện tiêu thụ của tải, hệ thống sẽ lấy thêm từ điện lưới để cung cấp đủ cho các tải.

- Khi nguồn điện mặt trời tạo ra lớn hơn điện tiêu thụ của tải, nguồn điện dư sẽ được trả về lưới điện.

Lợi ích của việc sử dụng inverter hòa lưới

- Có thể tiết kiệm tối đa khoản chi phi lên đến 100% sản lượng điện tiêu thụ và sử dụng hàng ngày.

- Chi phí bảo dưỡng thấp giúp cho hệ thống đảm bảo an toàn tránh các rủi ro.

- Dễ dàng mở rộng và nâng cấp khi cần thiết

- Chủng loại đa dạng phù hợp với nhu cầu sử dụng

- Tuổi thọ trung bình cao lên đến 30 năm

- Tăng khả năng sinh lời trong quá trình sử dụng điện mặt trời

- Đóng góp hoạt động tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường trên thế giới

- Giảm áp thực thiếu hụt năng lượng cho quốc gia

Thực hành lắp đặt hệ thống điện mặt trời sử dụng biến tần hòa lưới

Các thiết bị cần thiết

Sơ đồ nguyên lý

Hình 17: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điện mặt trời sử dụng biến tần có hòa lưới

Nguyên lý hoạt động

Động cơ 4 cực làm việc ở chế độ cấp nguồn đóng vai trò như nguồn thay thế cho nguồn điện DC được tạo ra từ nguồn năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời,…), dòng điện DC này sẽ thông qua bộ nghịch lưu (IGBTChopper/ Inverter), chuyển đổi nghịch lưu dòng điện DC thành dòng điện AC,dòng điện AC này sẽ được lọc thông qua bộ lọc (Filtering Inductor), bộ lọc này cho phép lọc sóng hài bậc cao, đảm bảo chất lượng điện áp, điện áp sau khi được lọc sẽ thông qua máy biến áp, điện áp sau khi qua máy biến áp và tải sẽ được đưa về bộ hòa lưới để tiến hành hòa lưới Chú ý rằng điện áp hòa lưới phải bằng hoặc gần bằng với nguồn cấp (Power Supply), đóng vai trò là lưới điện để tránh gây hư hỏng.

Sơ đồ đấu dây

Hình 18: Sơ đồ đấu dây cho hệ thống điện hòa lưới

Tiến hành lấy số liệu

Sau khi đã đấu dây cho hệ thống theo sơ đồ đấu dây như trên, ta tiến hành lấy số liệu Cho khởi động động cơ 4 cực ở chế độ nguồn cấp, sau đó tiến hành điều khiển bộ nghịch lưu (IGBT Chopper/ Inverter) bằng phần mềm, chọn

“Three-Phase PWM Inverter”, chú ý rằng phải chọn tần số(Frequency) là 50Hz cho phù hợp với điện áp hòa lưới,chọn “Start”.

Hình 19: Giao diện điều khiển inverter

Tiếp theo, sau khi đã kiểm tra đấu nối dây, các thông số sẽ hiện trên phần mềm như sau:

Thông số E1.48VAC, I1=0.02A và PQS1=0.205 lần lượt là điện áp qua tải, dòng điện qua tải và công suất qua tải.

Hình 21: Dạng sóng của các thông số

Quan sát dạng sóng của điện áp của dòng điện và điện áp, ta thấy hình dạng sóng tiệm cận dạng sóng Sin, có nghĩa là điện áp đã được lọc và khá ổn định.

Hình 22: Bảng số liệu theo thời gian

Từ bảng số liệu của các thông số theo thời gian, ta cũng có thể dễ dàng vẽ được biểu đồ các giá trị trên theo thời gian, với việc chọn mốc thời gian là30s, mỗi bước 1s Ta được biểu đồ như sau:

Hình 23: Biểu đồ thông số theo thời gian

Ngày đăng: 20/04/2024, 09:55

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w