Tәng quan
ĈӇ ÿiSӭng nhu cҫXQJj\FjQJWăQJYӅ QăQJOѭӧQJÿLӋn và giҧi quyӃt các mӕi quan tâm vӅ P{LWUѭӡng, các nguӗQQăQJOѭӧng tái tҥRÿDQJÿѭӧc tích hӧp vào các hӋ thӕng phân phӕi AC truyӅn thӕng QJj\FjQJWăQJ vì chúng có khҧ QăQJOjPJLҧm nhu cҫu sӱ dөQJQăQJOѭӧng tӯ nhiên liӋu hóa thҥch và giҧm phát thҧi khí nhà kính HӋ thӕng phân phӕi truyӅn thӕng chӍ dӵDWUrQGzQJÿLӋn mӝt chiӅu tӯ OѭӟLÿLӋQÿӃn khách hàng (phө tҧi) trong toàn bӝ mҥQJOѭӟi phân phӕi Tuy nhiên, viӋc lҳSÿһt máy phát ÿLӋn phân tán (DG) ӣ phía phө tҧi (gҫQNKiFKKjQJÿmOjPWKD\ÿәLÿһc tính này vì các DG có khҧ QăQJÿiSӭng nhu cҫu phө tҧi cөc bӝÿLӅu này làm cho hӋ thӕng phân phӕi trӣ thành mӝt hӋ thӕng hoҥWÿӝng có thӇ bӏ ngҳt kӃt nӕi vӟLOѭӟi và chӭFQăQJӣ chӃ ÿӝ vұQKjQKÿҧo
ViӋc kӃt nӕi các DG vào hӋ thӕng phân phӕi AC cә ÿLӇQWKѭӡng có thӇ ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách sӱ dөng các bӝ chuyӇQÿәLÿLӋn tӱ công suҩt giao tiӃp vӟi bӝ chuyӇQÿәi AC/DC hoһc DC/DC; tùy thuӝc vào loҥi hӋ thӕng Tuy nhiên, mӛi kiӇu kӃt nӕLÿӅu có nhӳQJѭXQKѭӧc ÿLӇm riêng Nói chung, so sánh tùy chӑn kӃt nӕi AC vӟi tùy chӑn kӃt nӕL'&Ojÿӕi vӟi khoҧng cách ngҳn giӳa nguӗn tái tҥo và hӋ thӕng
AC, tùy chӑn kӃt nӕi AC hӧSOêKѫQGRWKӵc tӃ là không có nhiӅu công suҩt phҧn kháng chҥ\YutWÿLӋQGXQJKѫQWURQJÿѭӡng truyӅn [1], [2] Mһt khác, triӇn khai hӋ thӕng phân phӕLÿLӋn mӝt chiӅu là mӝt lӵa chӑQÿҫy hӭa hҽn do không có vҩQÿӅ әn ÿӏnh tҫn sӕ FNJQJQKѭYҩQÿӅ công suҩt phҧn kháng
/ѭӟLÿLӋn siêu nhӓ (MG) ÿmWUӣ thành mӝt lӵa chӑQÿѭӧc chҩp nhұn rӝng rãi cho các hӋ thӕQJÿLӋn phân phӕi [3] trong thұp kӹ qua GҫQÿk\NKiLQLӋm MG ± hӋ thӕng AC hoһc DC ± ÿm trӣ thành mӝt khái niӋPÿѭӧc thiӃt lұp rӝng rãi trong thӵc tӃ cho viӋc tích hӧp quy mô lӟn các nguӗQQăQJOѭӧng tái tҥo vào hӋ thӕng phân phӕi ĈӇ tұn dөng nhӳng lӧi ích mà cҧ hai hӋ thӕng MG AC và DC mang lҥi, khái niӋm kӃt hӧp cҧ hai loҥi MG là tҥo thành mӝt MG dҥng lai [4]ÿmÿѭӧc giӟi thiӋu ӣ phҫn tóm tҳt luұQYăQ
Mӝt HMG bao gӗm sӵ kӃt nӕi giӳa mӝt MG AC và mӝt MG DC thông qua mӝt bӝ chuyӇQÿәi nguӗQÿLӋn áp có tên là mӝt bӝ chuyӇQÿәi liên kӃt (IC) Các HMG có hai chӃ ÿӝ hoҥWÿӝng: chӃ ÿӝ nӕLOѭӟi và chӃ ÿӝ FiFKO\WѭѫQJWӵ QKѭ MG AC và
MG DC Duy trì tҫn sӕ FKROѭӟLÿLӋQ$&YjÿLӋn áp mӝt chiӅXFKROѭӟLÿLӋn DC nҵm trong phҥm vi tiêu chuҭn có thӇ chҩp nhұQÿѭӧc cho cҧ KDLOѭӟi phө là vҩQÿӅ quan trӑng nhҩWOLrQTXDQÿӃn các HMGÿһc biӋWOjÿӕi vӟi các HMG biӋt lұp Sӵ thâm nhұp cao cӫa RES ҧQKKѭӣQJÿӃQÿLӋn áp và tҫn sӕ DC cӫa hӋ thӕQJYjGRÿyWtQK әQÿӏnh cӫa nó [5] ViӋc xen kӁ FiFOѭӟLÿLӋn phө AC và DC thông qua bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt (IC ± Interlinking Converterÿҧm bҧo sӵ әQÿӏnh cӫa HMG thông qua chia sҿ nguӗQÿLӋn hai chiӅu giӳa các hӋ thӕng phөGRÿyÿLӅu khiӇn bӝ IC là SKѭѫQJWLӋQFKtQKÿӇ ÿҧm bҧo hoҥWÿӝng әQÿӏnh cӫa toàn bӝ hӋ thӕng HMG
&ѫVӣ hҥ tҫQJOѭӟLÿLӋn xoay chiӅu hiӋn tҥi có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng vӟi MG AC, trong khi MG DC tҥRÿLӅu kiӋn giҧm thiӇXFiFJLDLÿRҥn chuyӇQÿәi cùng vӟi viӋc giҧm chi phí thӵc hiӋn và tәn thҩWÿLӋQQăQJ [6], [7] Sӵ mong muӕn cӫa cҧ hai nhóm ѭXÿLӇPÿmGүQÿӃn sӵ UDÿӡi cӫa các hӋ thӕng MG AC và DC kӃt hӧSGѭӟi dҥng HMG [4], [8-10], mӝt ví dө ÿѭӧc minh hӑa trong Hình 1.1
NhiӅu lӧi ích có thӇ WKXÿѭӧc tӯ viӋc triӇn khai các MG Thӭ nhҩt, chúng nâng FDRÿӝ tin cұy tәng thӇ cӫa hӋ thӕng vì chúng có thӇ hoҥWÿӝng tӵ ÿӝng khi không có OѭӟLÿLӋn chính [11], mӝt loҥi hoҥWÿӝng cung cҩp mӝWSKѭѫQJWLӋn tránh khҧ QăQJ giҧm tҧi Ví dө, MG chӭa các cҧm biӃn cung cҩp quyӅn tӵ GRFKRQJѭӡi vұn hành hӋ thӕQJÿӇ vұn hành hӋ thӕQJÿӝc lұp vӟLOѭӟLÿLӋn chính khi cҫn thiӃt Thӭ hai, MG có thӇ tham gia hӛ trӧ ÿLӋn áp cӫDOѭӟLÿLӋn chính khi tҧLFDRÿLӇm [12] Lӧi thӃ thӭ ba là hiӋu quҧ QăQJOѭӧng do MG cung cҩp, vì các yӃu tӕ P{LWUѭӡQJQKѭQKLӋWÿӝ làm viӋFSKiWÿLӋn cөc bӝ sӁ dүQÿӃn tәn thҩt thҩSKѫQQKLӅu so vӟi viӋc tҥo ra mӝt Oѭӧng lӟQÿLӋQQăQJWӯ máy phát nhiӋt [13] MG FNJQJOLrQTXDQÿӃn viӋc giҧm tác ÿӝQJP{LWUѭӡQJGROѭӧng khí thҧi carbon toàn cҫu nhӓ KѫQ [14], mӝWÿһFÿLӇm tích cӵFÿDQJWK~Fÿҭy sӵ phát triӇn QJj\FjQJWăQJFӫa các nguӗn tài nguyên tái tҥo
Khái niӋPOѭӟLÿLӋn thông minh hiӋQÿDQJWKӏQKKjQKWURQJQJjQKQăQJOѭӧng ÿLӋn Mөc tiêu cӫa viӋc xây dӵQJOѭӟLÿLӋn thông minh là cung cҩp nguӗQÿLӋn chҩt OѭӧQJFDRÿiQJWLQFұy cho các xã hӝi sӕ mӝt cách thân thiӋn vӟLP{LWUѭӡng và bӅn vӳng Mӝt trong nhӳQJWѭѫQJODLTXDQWUӑng nhҩt cӫDOѭӟLÿLӋn thông minh là cҩu trúc tiên tiӃn có thӇ tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho viӋc kӃt nӕi các hӋ thӕQJSKiWÿLӋn xoay chiӅu và mӝt chiӅu, các tùy chӑQOѭXWUӳ QăQJOѭӧng và các tҧi xoay chiӅu và mӝt chiӅu khác nhau vӟi hiӋu suҩt sӱ dөng và vұn hành tӕLѭXĈӇ ÿҥWÿѭӧc nhӳng mөFWLrXÿyF{QJQJKӋ ÿLӋn tӱ công suҩWÿyQJPӝt vai trò quan trӑng nhҩWÿӇ kӃt nӕi các nguӗn và tҧi khác nhau vӟi mӝWOѭӟLÿLӋn thông minh.
Mөc tiêu cӫa luұQYăQ
LuұQYăQKѭӟQJÿӃn mӝt HMG AC/D&ÿӇ kӃt hӧp lҥi các quá trình cӫa nhiӅu chuyӇQÿәi DC-AC-DC hoһc AC-DC-AC trong mӝWOѭӟi xoay chiӅu hoһc mӝt chiӅu riêng lҿ/ѭӟi ÿLӋn lai bao gӗm cҧ mҥng xoay chiӅu và mӝt chiӅXÿѭӧc kӃt nӕi vӟi nhau bҵng các bӝ chuyӇQÿәi ÿDFKLӅu Nguӗn và tҧi xoay chiӅXÿѭӧc kӃt nӕi vӟi mҥng xoay chiӅu trong khi nguӗn và tҧi mӝt chiӅXÿѭӧc kӃt nӕi vӟi mҥng mӝt chiӅu HӋ thӕQJOѭXWUӳ QăQJOѭӧng có thӇ ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi liên kӃt DC hoһc AC /ѭӟLÿLӋn hӛn hӧSÿѭӧFÿӅ xuҩt có thӇ hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ KzDOѭӟi hoһc tӵ ÿӝng.Các thuұWWRiQÿLӅu khiӇn phӕi hӧSÿѭӧFÿӅ xuҩWÿӇ truyӅQÿLӋQWUѫQWUXJLӳa các liên kӃW$&Yj'&YjÿӇ hӋ thӕng hoҥWÿӝng әQÿӏQKWURQJFiFÿLӅu kiӋn phát và tҧi NKiFQKDX&iFÿһc tính không chҳc chҳn và không liên tөc cӫa tӕFÿӝ gió, mӭc chiӃu xҥ mһt trӡi, nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡng xung quanh và tҧi trӑQJFNJQJÿѭӧc xem xét WURQJÿLӅu khiӇn và vұn hành hӋ thӕng MӝWOѭӟi lai nhӓ ÿmÿѭӧc lұp mô hình và mô phӓng bҵng Simulink trong MATLAB Các kӃt quҧ mô phӓng cho thҩy hӋ thӕng có thӇ duy trì hoҥWÿӝng әQÿӏnh thHRFiFVѫÿӗ ÿLӅu khiӇn phӕi hӧSÿѭӧFÿӅ xuҩt khi
OѭӟLÿLӋQÿѭӧc chuyӇn tӯ ÿLӅu kiӋn hoҥWÿӝQJQj\VDQJÿLӅu kiӋn hoҥWÿӝng khác
Mӝt HMG AC/DC ÿѭӧFÿӅ xuҩt trong luұQYăQ Qj\ÿӇ giҧm bӟt các quá trình chuyӇQÿәLQJѭӧc nhiӅu lҫn trong mӝWOѭӟLÿLӋn xoay chiӅu hoһc mӝt chiӅu riêng lҿ YjÿӇ tҥRÿLӅu kiӋn kӃt nӕi các nguӗn và tҧi xoay chiӅu và mӝt chiӅu có thӇ ÿәi mӟi khác nhau vӟi hӋ thӕQJÿLӋn Vì viӋc quҧQOêÿLӅu khiӇn và vұQKjQKOѭӟi ÿLӋn hӛn hӧp phӭc tҥSKѫQVRYӟLOѭӟLÿLӋn xoay chiӅu hoһFÿLӋn mӝt chiӅu riêng lҿ, nên các chӃ ÿӝ vұn hành khác nhau cӫDOѭӟLÿLӋn AC/DC hӛn hӧSÿmÿѭӧFÿҫXWѭ
Kết nối các máy biến tần giữa các chế độ khai thác công suất tối ưu của nguồn có thể tái tạo giúp giảm thiểu việc truyền dẫn giữa các mạng xoay chiều và một mạng truyền tải điện duy trì ổn định an toàn của cả hệ thống xoay chiều mạng lưới điện, đảm bảo cung và cầu thay đổi Quá trình này được điều khiển từ xa thông qua hai chế độ Các công nghệ kết nối tối ưu công suất tiên tiến nhất hiện đang được sử dụng trong lĩnh vực này.
OjPFKROѭӟLÿLӋQWURQJWѭѫQJODLWUӣ QrQWK{QJPLQKKѫQQKLӅu
2 &+ѬѪ1*&Ѫ6Ӣ VÀ TӘNG QUAN Vӄ MICROGRID
Microgrid là trọng tâm chính của bài viết này, giới thiệu vai trò của nó trong hệ thống năng lượng, cũng như một số ví dụ về MG Dựa trên phân tích khái niệm và hoạt động của các MG khác nhau, bài viết xem xét các nghiên cứu mới nhất, giúp hiểu được những tiến bộ mới trong lĩnh vực này.
Giӟi thiӋu
Ngày nay, hҫu hӃt mӑLJLDÿuQKWUDQJWUҥi, công nghiӋp và doanh nghiӋSÿӅu ÿѭӧc kӃt nӕi vӟLOѭӟLÿLӋn Mӝt cuӝc cách mҥQJWURQJOƭQKYӵc công nghӋ không phҧi là mӝt quyӃWÿӏnh trong mӝt sӟm mӝt chiӅu Mӝt loҥt các khám phá và phát triӇn trên khҳp thӃ giӟLÿmGүQÿӃn mӝt cuӝc chiӃn quy mô lӟn giӳa phân phӕLGzQJÿLӋn xoay chiӅX$&YjGzQJÿLӋn mӝt chiӅu (DC)
Cuối thế kỷ 19, cuộc chiến dòng điện xoay chiều - một cuộc chiến công nghệ giữa Nicolas Tesla và Thomas Edison - đã nổ ra trên toàn thế giới Tesla tin rằng dòng điện xoay chiều là giải pháp tối ưu cho việc truyền tải điện xa nhờ khả năng đổi áp thông qua máy biến áp, từ đó mở ra khả năng điện khí hóa toàn cầu.
Cuӕi cùng, hình thӭc xoay chiӅXÿmFKLӃn thҳng trong cuӝc chiӃQGzQJÿLӋn, và kӇ tӯ ÿyKӋ thӕQJÿLӋn xoay chiӅXOjFѫVӣ ÿӇ truyӅn tҧLÿLӋn trên toàn thӃ giӟi Tuy nhiên, sӵ TXDQWkPÿӃn hӋ thӕQJÿLӋn mӝt chiӅXÿmWăQJOrQÿiQJNӇ, chӫ yӃu là do lӧi thӃ cӫa viӋFOѭXWUӳ ÿLӋn tҥRUDÿӇ sӱ dөng sau này khi cҫn thiӃt [15], [16]
Ngày nay, hӋ thӕng AC và DC hoҥWÿӝQJÿӗng thӡLÿӇ cung cҩSFKRQJѭӡi tiêu dùng các dӏch vө ÿLӋn әQÿӏQKYjÿiQJWLQFұy Hình 2.1 minh hӑDFiFJLDLÿRҥn
PjÿLӋQQăQJFKX\Ӈn tӯ sҧn xuҩt sang tiêu thө trong các hӝ JLDÿuQK&KLWLӃWKѫQYj trên hӃWÿLӋQÿѭӧc sҧn xuҩt bӣLFiFPi\SKiWÿLӋn khәng lӗ tҥLQKjPi\ÿLӋn sӱ dөng mӝt loҥi tài nguyên khác nhau giӳa các hӋ thӕQJ$&QKѭWKDQNKtWӵ nhiên và các hӋ thӕQJ'&QKѭJLyYjPһt trӡi&iFGzQJÿLӋn ӣ dҥQJ'&ÿѭӧc chuyӇQÿәi sang dҥng
AC bҵng các bӝ chuyӇQÿәLÿLӋn tӱ công suҩW6DXÿyGzQJÿLӋQVLQKUDÿѭӧc truyӅn qua máy biӃQiSWăQJiSÿӇ WăQJPӭFÿLӋQiSYjVDXÿyÿѭӧc truyӅn qua dây dүn ÿѭӡQJGjLWUrQNK{QJ.KLGzQJÿLӋQÿӃn trҥm biӃn áp cөc bӝÿLӋQiSÿѭӧc chuyӇn ÿәi thành cҩSÿLӋn áp thҩp bҵng cách sӱ dөng các máy biӃn áp hҥ thӃ, lҫQOѭӧWÿLTXD FiFÿѭӡng dây phân phӕLÿӃn các khu vӵFWLrXGQJÿӏDSKѭѫQJ&iFPi\ELӃn áp hҥ iSNKiFÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ chuyӇQÿәLÿLӋn áp trong mӭc an toàn và có thӇ sӱ dөng ÿѭӧc trong nhà cӫa chúng ta Cuӕi cùng, nguӗQÿLӋQÿѭӧc chuyӇQÿӃn tӫ ÿLӋn dӏch vө QѫLÿӗng hӗ ÿRPӭc sӱ dөQJQăQJOѭӧng cӫa các ngôi nhà [17], [18]
Hình 2.1 C̭u trúc cͯa h th͙QJÿL n tͳ s̫n xṷWÿ͇n tiêu thͭ
Sự phát triển không ngừng của công nghệ dẫn đến nhu cầu ngày càng cao đối với các thiết bị điện tử siêu nhỏ Các thiết bị này đòi hỏi dòng electron liên tục, dẫn đến nhu cầu về pin siêu mỏng Pin mỏng được sử dụng trong nhiều thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính xách tay và đồng hồ thông minh Chúng có khả năng cung cấp năng lượng lâu dài và có thể uốn cong hoặc xoay để phù hợp với các thành phần khác trong các thiết bị này [17].
+ѫQQӳa, hӋ thӕQJ'&FNJQJÿѭӧc công nhұn vӟi sӵ phát triӇn cӫa các hӋ thӕng ÿLӋn tӱ công suҩt tiên tiӃn TruyӅn dүQÿLӋn áp cao DC (HVDC) dӵDWUrQÿLӋn tӱ công suҩt là ӭng dөng tích hӧp cӫa hӋ thӕng AC và DC ViӋc chuyӇQÿәi tӯ hӋ thӕng AC VDQJ'&JL~SÿѫQJLҧn hóa viӋc kiӇm soát tҧi mӝt cách hiӋu quҧ và cho phép tích hӧp OѭXWUӳ QăQJOѭӧng phân tán vӟi các nguӗQQăQJOѭӧng tái tҥo (RES) Nhӳng sҳp xӃp Qj\OjKѭӟQJÿLWURQJWѭѫQJODLFӫa các hӋ thӕQJQăQJOѭӧng tích hӧp [19].
Các nguyên tҳFFѫEҧn cӫa Microgrid
Cҩu trúc DC Microgrid
MӕLTXDQWkPÿӃQPLFURJULG'&ÿDQJWăQJOrQQKDQKFKyQJGREҧn chҩt cӫa sӵ hiӋn diӋn cӫa các nguӗn DC trong MG QKѭTXDQJÿLӋn (PV), pin nhiên liӋu (FC), bӝ OѭXWUӳ QăQJOѭӧng và tҧi DC hiӋQÿҥi Trong mӝt hӋ thӕQJQKѭYұy, các DG và ((6ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi bus DC chung mӝt cách trӵc tiӃp hoһc gián tiӃp thông qua các thiӃt bӏ ÿLӋn tӱ/ѭXêUҵng cҩXWU~FQKѭYұ\ÿѭӧc sӱ dөng khi nguӗQÿLӋn mӝt chiӅu là bӝ phұn tҥo ra công suҩt chính Mһc dù mӛLÿѫQYӏ trong DC MG ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi EXV'&EXV$&ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi bus DC thông qua bӝ chuyӇQÿәi hai chiӅu Nhӳng cách sҳp xӃp này cho phép các tҧL$&ÿѭӧc kӃt nӕi trӵc tiӃp vӟi bus AC và cҧi thiӋn ÿӝ әQÿӏnh cӫa hӋ thӕQJNKLEXV$&ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi mҥng tiӋn ích
Hình 2.3 cho thҩy mӝt ví dө ÿLӇn hình cӫa mҥng DC nhӓ ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi mҥng tiӋn ích chính bҵng mӝt công tҳFWƭQK>42]
Cҩu trúc cӫa AC Microgrid
Hình 2.4 minh họa ví dụ về liên hình cân xứng, trong đó các hình chính và hình phụ có kích thước cân xứng Liên hình này kết nối giữa hai hình chính bằng một công thức tỷ lệ cụ thể, giúp tạo nên sự cân bằng và hài hòa trong bố cục Khi cần thiết, các liên hình này có thể thay đổi kích thước và vị trí để phù hợp với thiết kế.
AC MG là mӝt cҩu trúc rҩt phә biӃn vì cҩXWU~FÿѫQJLҧn cӫa nó và quҧn lý và ÿLӅu khiӇQÿLӋQQăQJÿѫQJLҧn NhiӅX$&0*ÿmÿѭӧc thӵc hiӋn trên khҳp thӃ giӟi
Cҩu trúc cӫa Hybrid AC/DC Microgrid
Sӵ kӃt hӧp cӫa hai cҩXWU~FWUѭӟFÿyWҥo thành loҥi thӭ ba, HMG Theo cách sҳp xӃp này, cҧ EXV'&Yj$&ÿӅu tӗn tҥLWURQJPLFURJULG%XV$&Yj'&EXVÿѭӧc liên kӃt vӟi nhau bҵng cách sӱ dөQJ,&ÿӇ tҥRÿLӅu kiӋn chuyӇn nguӗn giӳa các SMG
AC và DC khi cҫn thiӃt Mӕi quan tâm nghiên cӭXÿDQJWăQJOrQQKDQKFKyQJÿӕi vӟi cҩu hình này bӣLYuFiFÿһFÿLӇm cӫa cҩu hình tҧi hiӋQÿҥi và mӟi nәi liên quan ÿӃn cҧ tҧi/nguӗn DC và AC [40], [45-47]
Sử dụng vi mạch đảo chiều cho phép kết nối hiệu quả AC và DC với một SMG Việc thiết kế và xây dựng một hệ thống như vậy trở nên khó khăn hơn khi hệ thống có nhiều nguồn điện DC và AC liên quan, mỗi nguồn có điện áp và tần số khác nhau Hệ thống SMG điển hình sử dụng một mạch đảo chiều để đạt được điện áp đầu ra cao với quán tính cao Hệ thống kết hợp siêu tụ điện thường yêu cầu các nguồn điện chính, bao gồm cả nguồn AC và DC.
Hình 2.5 cho thҩy mӝt ví dө ÿLӇn hình cӫa mӝt HMG AC/DC Nói chung, bus
AC hoҥWÿӝQJQKѭPӝt bus chung kӃt nӕi các SMG khác và làm trung gian cho bҩt kǤ TXiWUuQKWUDRÿәLQăQJOѭӧng nào diӉn ra Các SMG AC và DC phҧi có khҧ QăQJ quҧQOêGzQJÿLӋn phù hӧp vӟi tҧLWѭѫQJӭng cӫa chúng NguӗQÿLӋQGѭWKӯa sӁ ÿѭӧc chuyӇQVDQJFiF60*NKiFÿӇ Eÿҳp cho bҩt kǤ sӵ thiӃu hөWÿLӋQQăQJQjR
Trong công viӋc này, sáu công tҳc IGBT-GLRGHÿѭӧc sӱ dөng cho IC hoҥWÿӝng QKѭPӝt bӝ chuyӇQÿәLÿLӋn hai chiӅu và hoҥWÿӝng ӣ hai chӃ ÿӝ tùy thuӝFYjRKѭӟng cӫDGzQJÿLӋn Trong chӃ ÿӝ ÿҫu tiên, khi nó hoҥWÿӝQJQKѭPӝt bӝ chӍQKOѭXSKtD
Khi thiết bị kết nối với IC chuyển mạch, IC sẽ coi thiết bị là một cổng trên SMG Việc chuyển đổi cổng từ SMG này sang SMG khác phụ thuộc vào nhu cầu (nguồn và tải) trong mỗi SMG [22].
Hình 2.5 C̭u trúc cͯa HMG AC/DC
0*WKѭӡng làm viӋc ӣ chӃ ÿӝ nӕLOѭӟLÿӇ GX\WUuÿLӋn áp và tҫn sӕ ӣ mӭc әn ÿӏnh cao Nhӡ ÿyQyNKҳc phөFÿѭӧc mӑLWUѭӡng hӧp có thӇ xҧy ra do thiӃXÿLӋn Công tҳc chuyӇQÿLӋn thông minh hoһc bӝ ngҳt mҥch kӃt nӕLOѭӟLÿLӋn nhӓ vӟi mҥng chính vүQÿyQJӣ trҥQJWKiLEuQKWKѭӡQJ7URQJFiFWUѭӡng hӧp khҭn cҩSQKѭEҧo trì WKѭӡng xuyên hoһc sӵ cӕ, công tҳc sӁ ÿѭӧc mӣ YjOѭӟLÿLӋn nhӓ hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ ÿӝc lұp tӵ ÿӝng Tình trҥQJQj\WKѭӡng kéo dài trong thӡi gian ngҳn [23] Có nhiӅu lӧi thӃ khi áp dөng cҩu trúc ODLQKѭYұ\ÿD60*1yFyWKӇ giҧm tәng chi phí bҵng cách giҧm các thiӃt bӏ chuyӇn mҥch cҫn thiӃWGRÿyFҧi thiӋn hiӋu quҧ tәng thӇ cӫa hӋ thӕng và giҧm tәn thҩt chuyӇQÿәi tәng thӇ do loҥi bӓ FiFJLDLÿRҥn chuyӇQÿәi công suҩWGѭWKӯa KӃt nӕi thêm SMG vӟi HMG sӁ WăQJWәng công suҩt nguӗn và cҧi thiӋQÿӝ tin cұy cӫa hӋ thӕng.
Tҥi sao lҥi sӱ dөng Hybrid AC/DC Microgrid?
HoҥWÿӝng cӫa HMG AC/DC vӟi bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt [49]
Rema V K, R Dhanalakshmi (2014) mô phӓng hoҥWÿӝng cӫDOѭӟLÿLӋn siêu nhӓ hӛn hӧp AC-DC sӱ dөng bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt Bài báo khҧo sát hoҥt ÿӝng này dӵDWUrQêWѭӣQJÿLӅu khiӇQUѫL7URQJÿyNӻ thuұt chuҭn hóa thích hӧp ÿѭӧc áp dөQJÿӇ ÿӗng bӝ cáFOѭӟLÿLӋn phө vӟLOѭӟLÿLӋn chính
%jLEiRKѭӟQJÿӃn mô hình nguӗn công suҩt phân tán (distributed generation: DG) thay thӃ cho nguӗn công suҩt tұp trung nhҵm giҧi quyӃt các vҩQÿӅ vӅ P{LWUѭӡng, kӻ thuұt và kinh tӃ cӫa hӋ thӕQJÿLӋn hiӋn thӡi /ѭӟLÿLӋn siêu nhӓ ÿѭӧc miêu tҧ QKѭSKLrQEҧn hӋ thӕQJÿLӋn rӡi rҥc bao gӗm các nguӗn công suҩt phân tán và các phө tҧi có khҧ QăQJKRҥWÿӝng song song hoһFÿӝc lұp vӟLOѭӟLÿLӋn chính /ѭӟLÿLӋn siêu nhӓ hӛn hӧSÿѭӧc cҩu thành dӵa trên viӋc kӃt nӕLOѭӟLÿiӋn phө AC
$&VXEJULGYjOѭӟLÿLӋn phө DC (DC subgrid) thông qua mӝt bӝ biӃQÿәi liên kӃt (IC) Cҩu hình lҳSÿһt cho phép mӝt hoһc nhiӅu bӝ biӃQÿәi liên kӃWÿѭӧc kӃt nӕi giӳa FiFOѭӟLÿLӋn phө, cung cҩSSKѭѫQJWKӭc truyӅn tҧi hai chiӅu nguӗQQăQJOѭӧng giӳa FiFOѭӟLÿLӋn phө vӕn phө thuӝFYjRÿLӅu kiӋn cung cҫXQăQJOѭӧng HӋ thӕQJÿLӅu ÿӝ WK{QJPLQKÿҧm nhұn vai trò kӃt nӕLFiFOѭӟLÿLӋn hӛn hӧSYjROѭӟLÿLӋn chính NӃu bҩt kǤ sӵ cӕ ÿѭӧc phát hiӋn tӯ OѭӟLÿLӋn chính, hӋ thӕQJÿLӅXÿӝ thông minh sӁ tách FiFOѭӟLÿLӋn hӛn hӧp ra khӓLOѭӟLÿLӋn chính tҥo thành mӝt dҥQJOѭӟLÿLӋQÿӝc lұS7K{QJWLQÿѭӧc chia sҿ trên hӋ thӕng thông qua kênh giao tiӃp có thӇ ÿѭӧFÿiQK JLiQKѭVӵ cӕ mӝWÿLӇm HoҥWÿӝQJÿӗng bӝ FiFOѭӟLÿLӋn phө vӟLOѭӟLÿLӋn chính dӵDYjRÿLӅu khiӇQUѫLWKHRÿyEXӝc phҧi dӯng lҥL'RÿyPӛi nguӗQÿLӋn cҫn phҧi có khҧ QăQJÿiQKJLiSKө tҧLÿҫu cuӕi và chia sҿ giá trӏ ELrQÿӝ ÿLӋn áp, tҫn sӕ và góc pha
Hình 2.6 Công sṷt thc và công sṷt ph̫n NKiQJWURQJO˱ͣLÿL n AC phͭ [49]
Hình 2.7 Công sṷW'&WURQJO˱ͣLÿL n DC phͭ khi t̫L$&WKD\ÿ͝i [49] Ĉӕi vӟi các nguӗn phө ÿLӋn xoay chiӅXSKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇQUѫLÿѭӧc áp dөng cho tӯng bӝ nguӗn công suҩWÿӇ [iFÿӏnh tҫn sӕ YjÿLӋn áp tham khҧo bҵng cách ÿRF{QJVXҩt và công suҩt phҧn kháng Khi công suҩt WăQJWҫn sӕ sӁ giҧm Tҥi thӡi ÿLӇm xác lұp, chӍ duy nhҩt mӝt giá trӏ tҫn sӕ ÿѭӧF[iFÿӏnh, tәng công suҩt tӯ tҩt cҧ nguӗn công suҩt sӁ bҵng tәng công suҩt tiêu thө Trong chiӃQOѭӧFÿLӅu khiӇQUѫLFKR công suҩt phҧn kháng, chӍ nhӳng nguӗn công suҩWÿLӋn xoay chiӅu mӟi chia sҿ công suҩt phҧn kháng cho nhau, nhӳng nguӗn công suҩWÿLӋn mӝt chiӅu không tham gia vào thành phҫQÿLӅu khiӇn này Nguӗn phө ÿLӋn mӝt chiӅXÿѫQJLҧQKѫQEӣi vì không có sӵ xuҩt hiӋn cӫa công suҩt phҧn kháng
TiӃp theo, sӱ dөQJSKѭѫQJ pháp chuҭn hóa và bӝ biӃQÿәL3,ÿӇ ÿӗng bӝ hai OѭӟLÿLӋn phө AC và DC Trong mô phӓng cӫa tác giҧ, công suҩWÿѭӧc truyӅn tҧi tӯ Oѭӟi DC sang AC Bӝ biӃQÿәi công suҩt sӁ làm nhiӋm vө ÿLӅu chӍQKOѭӧng công suҩt này cho phù hӧp vӟi sӵ WKD\ÿәi tҧi AC Bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt hoҥWÿӝQJQKѭ tҧi cӫDOѭӟi DC và là nguӗn công suҩt bә VXQJFKROѭӟi AC
Bài báo thành công trong viӋc sӱ dөng kӻ thuұWÿLӅu khiӇQUѫLGURRSFRQWURO ÿӇ quҧn lý dòng công suҩt giӳa các nguӗn công suҩt cҧ AC lүn DC KӃt quҧ mô phӓng chӭQJPLQKÿѭӧc tính hiӋu quҧ cӫa bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt khi sӱ dөng trong OѭӟLÿLӋn siêu nhӓ dҥng lai Hình 2.7 thӇ hiӋn sӵ WKD\ÿәi công suҩWWURQJOѭӟLÿLӋn
Bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt tӵ ÿӝng trong Hybrid AC ± DC Microgrid ӭng dөng bӝ tích trӳ QăQJOѭӧng [50]
Poh Chiang Loh, Ding Li, Yi Kang Chai và Frede Blaabjerg (2013) đã nghiên cứu về thuật toán điều khiển mức công suất liên kết với bộ lưu trữ ở lưới điện vi mô AC-DC lai Theo bài báo, việc phân chia công suất giữa các nguồn năng lượng trong lưới điện AC có thể thực hiện bằng thuật toán điều khiển phân cấp dựa trên giao tiếp với nguồn năng lượng tái tạo thông qua mạng.
Hình 2.8 Ví dͭ FKRO˱ͣLÿL n d̩ng lai AC/DC và b͡ bi͇Qÿ͝i công sṷt liên k͇t [50]
Mô hình trong Hình 2.8 biểu diễn sự khai thác dữ liệu từ các nguồn dữ liệu khác nhau, sử dụng các thuật toán học máy để phân tích và trích xuất thông tin có giá trị Các nguồn dữ liệu được truyền tải thông qua các bộ siêu dẫn công suất liên kết.
Hình 2.9 Minh h͕a t͝ng quát cͯDÿL͉u khi͋QU˯LFKRO˱ͣLÿL n hai ngu͛n [50] ĈLӅu khiӇQUѫLFKRKDLQJXӗQ$&ÿѭӧc thӇ hiӋn trong Hình 2.9 bӣLKDLÿѭӡng UѫL8QLWVYjWURQJHình 2.9 ÿҥi diӋn cho nguӗQYjĈӕi vӟi công suҩt thӵc, x và y trên biӇXÿӗ lҫQOѭӧWÿҥi diӋn cho giá trӏ công suҩt và tҫn sӕ Tҥi trҥng thái әn ÿӏQKOѭӟi AC tuân theo tҫn sӕ chung f mà trên Hình 2.9 ÿѭӧc thӇ hiӋn bӣLÿѭӡQJÿӭt nét nҵPQJDQJĈѭӡng này giao vӟLKDLÿѭӡQJUѫLWҥLKDLÿLӇm hoҥWÿӝng әQÿӏnh Tәng giá trӏ công suҩt tҥLÿLӇm hoҥWÿӝng әQÿӏQKÿ~QJEҵQJOѭӧng công suҩt tҧi AC cҫn nӃu chӍ FyOѭӟi AC hoҥWÿӝQJÿӝc lұp Giá trӏ công suҩt tӹ lӋ vӟi công suҩt nguӗn
$&WURQJWUѭӡng hӧp hӋ sӕ dӕFÿѭӧFÿһWQKѭVDX ɀ ଵ ଵ ൌ ɀ ଶ ଶ ሺʹǤͳሻ
Vӟi ଵ và ଶ là giá trӏ công suҩt kVA cӫa hai nguӗn AC trên mô hình 1JX\rQOêÿLӅu khiӇQUѫLFyWKӇ áp dөQJWѭѫQJWӵ FKRWUDRÿәi công suҩt phҧn kháng vӟi mӝt sai sӕ kèm theo Sai sӕ hình thành do khác biӋt tҥLÿLӋQiSÿҫu cuӕi, sai sӕ này luôn luôn hiӋn hӳu do sai sӕ ÿRÿӃm và trӣ NKiQJÿѭӡng dây ( ଵ và ଶ ) Cӫng cӕ ÿLӋQiSÿҫu cuӕi cho tӯQJSKDGRÿyJһp nhiӅXNKyNKăQPһc dù ӭng dөng các SKѭѫQJSKiSFҧi tiӃn VҩQÿӅ này sӁ NK{QJÿѭӧc thҧo luұn ӣ ÿk\Eӣi vì mөc tiêu nghiên cӭXNK{QJKѭӟQJÿӃn viӋFWuPUDOѭXÿӗ mӟLFKRÿLӅu khiӇQUѫL7KD\YjRÿy mөc tiêu là phát triӇn mӝWOѭXÿӗ ÿLӅu khiӇn tӵ ÿӝng hoһc phân tán cho sӵ kӃt hӧp dòng công suҩt giӳDOѭӟi AC phө YjOѭӟi DC phө trong mô hình HMG ĈLӅu khiӇQUѫLFKRKDLQJXӗQ'&FNJQJÿѭӧc thӵc hiӋQWѭѫQJWӵ QKѭQJÿѫQ giҧQKѫQYuNK{QJFyVӵ hiӋn diӋn cӫa công suҩt phҧn kháng và tҫn sӕ Hai trөc trong
Hình 2.9 NKLÿyÿҥi diӋn cho công suҩt nguӗn mӝt chiӅXYjÿLӋn áp ngõ ra Tҥi trҥng thái әQ ÿӏQK OѭӟL '& ÿLӅu chӍnh giá trӏ ngõ ra cӫa các nguӗn DC gҫn bҵng nhau (không hoàn toàn bҵng nhau do sӵ khác biӋt trӣ NKiQJWUrQÿѭӡng dây) Sӵ sai khác này tҥRUDÿӝ lӋch công suҩWWUDRÿәi do trӣ NKiQJÿѭӡng dây ( ୢଵ và ୢଶ WѭѫQJWӵ QKѭÿӝ lӋch công suҩt thӵFWUDRÿәLWURQJOѭӟi AC
Thách thӭFEjLEiRQj\ÿѭDUDOjWKLӃt kӃ mӝWVѫÿӗ ÿLӅu khiӇn tӵ ÿӝng cho bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt nhҵm liên kӃWOѭӟLÿLӋQ$&YjOѭӟLÿLӋQ'&ÿӇ tҥRUDOѭӟi ÿLӋQK\EULGÿmÿӅ xuҩt Có thӇ KuQKGXQJVѫÿӗ OѭӟLÿLӋQQKѭKDi nguӗQÿLӋQÿӝc lұp cùng kӃt nӕi vào bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt Lҩ\OѭӟLÿLӋn phө $&ÿѭӧc nhҳFÿӃn trong Hình 2.8, nӃu bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt có thӇ ÿѭӧFÿLӅu khiӇQÿӇ hoҥt ÿӝQJQKѭPӝWOѭӟLÿLӋn AC, công suҩt hiӋu dөQJWѭѫQJӭQJÿѭӧFWUDRÿәi sӁ ÿә qua lҥi giӳa hai nguӗQÿӝc lұp và tӯ ÿyÿLYjRFiFQJXӗn riêng lҿ trong tӯng mҥQJOѭӟi
%jLEiRKѭӟQJÿӃn viӋF[iFÿӏnh cách thӭc kӃt nӕi hӋ thӕng sӱ dөng bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃt vӟi Chuӛi tө ÿLӋn hoһc Bӝ OѭXÿLӋn
Hình 2.106˯ÿ͛ ÿL͉u khi͋n cho b͡ bi͇Qÿ͝i công sṷt liên k͇t [50]
Tәng quan vӅ SKѭѫQJSKiSJLiWUӏ UѫLÿѭӧc sӱ dөng bӣi các nguӗn AC phҧi ÿӗng dҥng (vӅ tҫn sӕ $&WUѭӟFNKLOѭӟLÿLӋn kéo chúng vӅ cùng giá trӏ Trӣ ngҥi mà bӝ ÿLӅu khiӇn liên kӃt phҧLÿӕi mһt là các giá trӏ UѫLNKiFQKDXOҥLÿѭӧc áp dөng trên các bӝ nguӗn kӃt hӧp vӟi nhau (tҫn sӕ f cӫa nguӗQ$&YjELrQÿӝ ÿLӋn áp cӫa nguӗn
DC trong Hình 2.10) Các giá trӏ Qj\WUѭӟc hӃt phҧLÿѭӧc chuҭn hóa vӅ cùng mӝt giá trӏ per-uniWÿѫQYӏ p.u) tӯ -ÿӃn 1 hoһc mӝt tham sӕ QjRÿyEҵng cách áp dөng các SKѭѫQJWUuQKVDX ୮୳ ൌ െ Ͳǡͷሺ ୫ୟ୶ ୫୧୬ ሻ Ͳǡͷሺ ୫ୟ୶ െ ୫୧୬ ሻ ሺʹǤʹሻ ୍ǡ୮୳ ᇱ ൌ ୍ െ Ͳǡͷሺ ୍ǡ୫ୟ୶ ᇱ ୍ǡ୫୧୬ ᇱ ሻ Ͳǡͷሺ ୍ǡ୫ୟ୶ ᇱ െ ୍ǡ୫୧୬ ᇱ ሻ ሺʹǤ͵ሻ
Vӟi diӉn giҧLPD[PLQÿҥi diӋn cho giӟi hҥn trên và giӟi hҥQGѭӟi cӫa giá trӏ WѭѫQJӭng Sai lӋch giӳa hai giá trӏ chuҭn hóa ሺ ୮୳ െ ୍ǡ୮୳ ᇱ ሻ có thӇ ÿѭӧc triӋt tiêu bӣi bӝ ÿLӅu khiӇQ3,ÿѭӧFÿiQKVӕ ଵ trên Hình 2.10) Tҥi trҥng thái әQÿӏQKÿӝ chênh lӋFKOêWѭӣng là bҵQJNK{QJĈLӅXÿyFyQJKƭDOjKDLJLiWUӏ chuҭQKyDÿѭӧc kéo vӅ bҵQJQKDXWѭѫQJWӵ QKѭOѭӟLÿLӋn AC cân bҵng vӟLOѭӟLÿLӋn AC phө&iFOѭӟLÿLӋn ÿѭӧc hӋ thӕng nhұn diӋQOjÿmÿӗng bӝ, tӯ ÿyFKRSKpSKDLOѭӟLÿLӋn phө chia sҿ công suҩt cho nhau theo tӹ lӋ bҩt kӇ sӵ WKD\ÿәi tҧi diӉQUDWUrQOѭӟi nào Các bӝ nguӗQÿӝc lұp trong tӯQJOѭӟi phө FNJQJFKLDVҿ công suҩt theo tӹ lӋ tӯ kKLFK~QJÿѭӧFÿLӅu khiӇn bӣLSKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇQUѫL
Nguyên lý chia sҿ công suҩt trên yêu cҫu phҧi có bӝ biӃQÿәi liên kӃWÿӇ truyӅn tҧi QăQJOѭӧng hiӋn hӳu giӳDKDLOѭӟLÿLӋn phө Gӑi ୍ כ là ngõ ra cӫa bӝ ÿLӅu khiӇn ଵ , ngõ ra này mang giá trӏ GѭѫQJNKLQăQJOѭӧng truyӇn tҧi tӯ '&VDQJ$&YjQJѭӧc lҥi, mang giá trӏ kPNKLQăQJOѭӧng truyӅn tҧi tӯ AC sang DC Giá trӏ ୍ כ có thӇ trӣ thành giá trӏ tham chiӃXNKLÿѭӧc biӃQÿәLVDQJGzQJÿLӋn tham chiӃu tích cӵc ୍ǡୢ כ , FKROѭӟi AC phө và ሺ ୍ ᇱ ሻ כ FKROѭӟi DC phө: ୍ǡୢ כ ൌʹ ୍ כ ͵ ୍ Ǣሺ ୍ ᇱ ሻ כ ൌ െ ୍ כ ୍ ᇱ ሺʹǤͶሻ
Vӟi ୍ và ୍ ᇱ lҫQOѭӧWOjELrQÿӝ ÿLӋQiSÿRÿѭӧc tҥi ngõ ra AC và DC cӫa bӝ biӃQÿәi liên kӃt
'zQJÿLӋQÿһt phҧn kháng ୍ǡ୯ כ , có thӇ ÿѭӧF[iFÿӏnh bҵQJFiFKÿRÿLӋn áp ngõ ra ୍ cӫa bӝ biӃQÿәi liên kӃWVDXÿyiSGөQJYjRSKѭѫQJWUuQKUѫLGѭӟLÿk\ÿӇ xác ÿӏnh כ ୍ và ୍ǡ୯ כ : ୍ כ ൌ ୍ െ ୍ǡ୫ୟ୶ ߴ ୍ Ǣ ୍ǡ୯ כ ൌ െʹ ୍ כ ͵ ୍ ሺʹǤͷሻ
Vӟi ߴ ୍ là hӋ sӕ UѫLWUDRÿәi công suҩt phҧn kháng Giá trӏ khác không ୍ǡ୯ כ , chӍ QrQÿѭӧc sӱ dөQJNKLÿLӅu chӍnh giá trӏ WUDRÿәi công suҩt hiӋn hӳu ୍ כ 7Uѭӡng hӧp giá trӏ này bҵng 0, giá trӏ ୍ǡ୯ כ QrQÿѭӧFÿһt bҵng 0
Giá trị tham chiếu của bộ biến áp AC và DC liên kết có thể được tăng hợp nhất trong khoảng (2,5 ÷ 3,5) và (1 ÷ 20) Giá trị cài đặt chính được bật khi bật công tắc số 2 theo dải trong hệ tọa độ d-q Giá trị V được bật giá trị chính bởi bộ biến đổi khi ổn định giá trị điện áp liên kết chính xác là WURQ Theo lý thuyết, các bộ biến đổi luôn giữ sai lệch ± 0 giá trị biến đổi trên phương thẳng đứng nào khi áp dụng, tùy thuộc vào dòng điện DC kết nối vào bộ biến áp công suất liên kết.
Hình 2.11 C̭u hình và thông s͙ cͯa b͡ bi͇Qÿ͝i công sṷt liên k͇t [50]
Mô hình biӃQÿәi công suҩt liên kӃt trong nghiên cӭXQj\ÿѭӧc cҩu thành bӣi mӝt bӝ biӃQÿәi tiêu chuҭn dҥng boost dc-dc kӃt nӕi vӟi bӝ nghӏFKOѭXWLrXFKXҭn dcac trong Hình 2.11 Cách sҳSÿһt này giúp linh hoҥt lӵa chӑn mӭFÿLӋn áp phù hӧp WURQJOѭӟi phө AC và DC, trong khi vүn cho phép dòng công suҩt di chuyӇn theo hai chiӅu TҥLÿѭӡng dүn DC chung, tө ÿLӋn hoһc bӝ OѭXÿLӋn có thӇ ÿѭӧc gҳn vào cho mөFÿtFKEOӑFKD\OѭXWUӳ công suҩW7URQJWUѭӡng hӧp sӱ dөng bӝ tө DC-LINK, bӝ ÿLӅu khiӇn PI thӭ WѭFҫn phҧLWKrPYjRVѫÿӗ ÿLӅu khiӇQQKѭWURQJ+uQK0өc WLrXOjÿӇ giӳ ÿLӋn áp cӫa DC-LINK tҥi giá trӏ [iFÿӏnh bҵQJGzQJÿLӋn tham chiӃu ሺ ୍ ᇱᇱ ሻ כ nhҵm bù công suҩt tәn hao trên hӋ thӕng DC-LINK Dòng tham chiӃu này có thӇ ÿѭӧc thêm vào dòng DC tích cӵc ሺ ୍ ᇱ ሻ כ và nhӡ ÿyÿLӅu chӍnh bҵng bӝ chuyӇQÿәi DC-DC dҥng boost tӯ Oѭӟi DC Dòng AC và DC tham chiӃXÿѭӧFÿLӅu khiӇn có thӇ ÿѭӧc mô tҧ lҫQOѭӧWQKѭVDX ୍ǡୢ כ ୍ǡ୯ כ ሺ ୍ ᇱ ሻ כ ሺ ୍ ᇱᇱ ሻ כ ሺʹǤሻ
Thay vì sӱ dөng tө bù, mӝt hӋ thӕng tích trӳ QăQJOѭӧng có thӇ ÿѭӧc kӃt nӕi vào bӝ biӃQÿәi công suҩt liên kӃW6ѫÿӗ ÿLӅu khiӇQÿѭӧc mô tҧ ӣ Hình 2.10 sӁ ÿѭӧc chӍnh sӱDÿӇ có thӇ nҥp và xҧ hӋ thӕng tích trӳ QăQJOѭӧng dӵa vào nguyên lý hoҥt ÿӝQJVDXÿk\
- Bӝ WtFKÿLӋn cҫQÿѭӧc sҥc chӍ khi tҧi thҩp Nói cách khác, nguӗn sӁ phát ÿLӋn nhiӅXKѫQQKXFҫu tiêu thө ÿLӋn cӫa tҧi
- Bӝ WtFKÿLӋn chӍ xҧ khi nguӗQÿLӋn không thӇ ÿiSӭng hoһc chӍ ÿiS ӭng ÿѭӧc mӝt phҫn nhu cҫu tiêu thө cӫa tҧi Nói cách khác, nguӗn sӁ NK{QJSKiWÿLӋn Yѭӧt quá khҧ QăQJSKiWÿLӋn
Nguyên lý hoҥWÿӝQJQyLWUrQÿѭӧFÿҧm bҧo bӣi mӝt cҧm biӃQ[iFÿӏnh nhu cҫu tҧLÿLӋQYѭӧt quá khҧ QăQJSKiWÿLӋn cӫa nguӗn Cҧm biӃn này hoҥWÿӝng bҵng FiFKÿRJLiWUӏ ÿLӋQiS'&ÿҫu cuӕi ୍ǡ୮୳ ᇱ và tҫn sӕ Oѭӟi ୮୳ trong phҥm vi p.u Giá trӏ trung bình ଵ cӫDFK~QJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ ÿiQKJLiF{QJVXҩt nҥp ± xҧ tham chiӃu ୗ כ ଵ ൌ ୮୳ ୍ǡ୮୳ ᇱ ʹ ሺʹǤሻ ୗ כ ൌ ቐ ୗǡ୫୧୬ ୍ ୲ ɀ ଵ ሺ ଵ െ ଶ ሻ െ ͳ ୍ ୲ ୗǡ୫ୟ୶ ୍ ൏ െͳ ሺʹǤͺሻ ୗǡ୫୧୬ ൏ Ͳሺǡ ሻ ୗǡ୫ୟ୶ Ͳሺǡ ሻ ɀ ଵ ൌ ሺ ୗǡ୫୧୬ െ ୗǡ୫ୟ୶ ሻȀሺͳ ୲ ሻሺʹǤͻሻ ൌ ሺ ୗǡ୫୧୬ ୗǡ୫ୟ୶ ୲ ሻȀሺ ୗǡ୫୧୬ െ ୗǡ୫ୟ୶ ሻሺʹǤͳͲሻ
KӃt hӧp công suҩt nҥp xҧ tham khҧo ୗ כ và công suҩt hiӋu dөng truyӅn tҧi ୍ כ , dòng ac và dc hiӋu dөQJÿѭӧc hiӋu chuҭQQKѭGѭӟLÿk\ ୍ǡୢ כ ൌ ʹሺ ୍ כ Ͳǡͷ ୗ כ ሻȀሺ͵ ଵ ሻሺʹǤͳͳሻ ሺ ୍ ᇱ ሻ כ ൌ ሺെ ୍ כ Ͳǡͷ ୗ כ ሻȀ ୍ ᇱ ሺʹǤͳʹሻ
'zQJÿLӋn phҧn kháng ୍ǡ୯ כ , giӳ nguyên giá trӏ
Tәng kӃt, bӕn bӝ ÿLӅu khiӇQ3,ÿѭӧc sӱ dөng vӟi các chӭFQăQJVDX
1) ଵ cân bҵng giá trӏ ୮୳ và ୍ǡ୮୳ ᇱ ;
2) ଶ GzWuPGzQJÿLӋn AC tham khҧRWURQJSKDÿӗng bӝ;
3) ଷ GzWuPGzQJÿLӋn DC tham khҧRWURQJSKDÿiSӭng;
4) ସ ÿLӅu tiӃWÿLӋn áp chuӛi tө DC
CҩXKuQKOѭӟLÿLӋn
Hình 3.1 cho thҩy mӝt cҩu hình hӋ thӕng HMG khái niӋPWURQJÿyFiFQJXӗn và tҧi xoay chiӅu và mӝt chiӅXNKiFQKDXÿѭӧc kӃt nӕi vӟi mҥQJÿLӋn mӝt chiӅu và xoay chiӅXWѭѫQJӭng Các liên kӃt xoay chiӅu và mӝt chiӅXÿѭӧc kӃt nӕi vӟi nhau thông qua hai máy biӃn áp và hai bӝ chuyӇQÿәi ba pha hoҥWÿӝng bӕn góc phҫQWѭ Bus xoay chiӅu cӫDOѭӟLÿLӋQODLÿѭӧc gҳn vӟLOѭӟLÿLӋn tiӋn ích
Hình 3.1 H th͙ng HMG AC/DC
Mô hình hóa hệ thống năng lượng gió sử dụng bus DC thông qua bộ chuyển đổi DC-DC hai chiều Hệ thống này sử dụng mô phỏng 2D các sóng hài bậc cao của tuabin gió 50 kW và máy phát đồng bộ cấp điện áp xoay chiều Pin 65 Ah được kết nối với bus DC thông qua bộ chuyển đổi DC-DC hai chiều Cả hai luồng công suất một chiều (10 kW-20 kW) và công suất xoay chiều (10 kW-20 kW) đều được kết nối tới bus DC và AC với điện áp danh định là 400 V và 400 Hz.
Bӝ chuyӇQÿәi chính DC/AC ba pha vӟi bӝ lӑc R-L-C kӃt nӕi bus DC vӟi bus AC thông qua mӝt máy biӃn áp cách ly
Hình 3.2 M͡Wÿ̩i di n nh͗ g͕n cͯDO˱ͣLODLÿ˱ͫFÿ͉ xṷt
3.2 HoҥWÿӝQJOѭӟLÿLӋn
/ѭӟLÿLӋn lai có thӇ hoҥWÿӝng ӣ hai chӃ ÿӝ Ӣ chӃ ÿӝ nӕLOѭӟi, bӝ chuyӇQÿәi chính là cung cҩSÿLӋn áp bus mӝt chiӅu әQÿӏnh và công suҩt phҧn kháng cҫn thiӃt YjÿӇ WUDRÿәi công suҩt giӳa các bus xoay chiӅu và mӝt chiӅu Bӝ chuyӇQÿәLWăQJ áp và WTG ÿѭӧc ÿLӅu khiӇQÿӇ cung cҩp công suҩt tӕLÿD.KLF{QJVXҩWÿҫu ra cӫa các nguӗn mӝt chiӅu lӟQKѫQWҧi mӝt chiӅu, bӝ biӃQÿәi hoҥWÿӝQJQKѭPӝt bӝ nghӏch OѭXYjÿѭDÿLӋn tӯ mӝt chiӅu sang phía xoay chiӅu Khi tәng công suҩt phát nhӓ KѫQ tәng tҧi ӣ phía mӝt chiӅu, bӝ biӃQÿәi sӁ ÿѭDF{QJVXҩt tӯ phía xoay chiӅu sang mӝt chiӅu Khi tәng công suҩt phát lӟQKѫQWәng phө tҧLWURQJOѭӟLÿLӋn lai, nó sӁ ÿѭDF{QJ suҩWOrQOѭӟLÿLӋn NӃXNK{QJOѭӟLÿLӋn lai sӁ nhұQÿLӋn tӯ OѭӟLÿLӋn tiӋn ích Ӣ chӃ ÿӝ KzDOѭӟi, bӝ chuyӇQÿәi ҳc quy không quan trӑng lҳm trong vұn hành hӋ thӕng vì nguӗQÿLӋQÿѭӧc cân bҵng bӣLOѭӟLÿLӋn Ӣ chӃ ÿӝ tӵ ÿӝQJSLQÿyQJPӝt vai trò rҩt quan trӑQJÿӕi vӟi cҧ cân bҵQJÿLӋQQăQJYjәQÿӏQKÿLӋn áp Các mөFWLrXÿLӅu khiӇn cho các bӝ chuyӇQÿәi khiFQKDXÿѭӧFÿLӅXÿӝng bӣi hӋ thӕng quҧQOêQăQJOѭӧng ĈLӋQiSEXV'&ÿѭӧc duy trì әQÿӏnh bҵng bӝ chuyӇQÿәi pin hoһc bӝ chuyӇQÿәi WăQJFѭӡQJW\WKHRFiFÿLӅu kiӋn hoҥWÿӝng khác nhau Bӝ chuyӇQÿәLFKtQKÿѭӧc ÿLӅu khiӇQÿӇ cung cҩSÿLӋn áp bus AC әQÿӏnh và chҩWOѭӧng cao Cҧ PV và WTG ÿӅu có thӇ hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ WKHRG}LÿLӇm công suҩt tӕLÿD0337KRһc chӃ ÿӝ tҳt MPPT dӵa trên yêu cҫu vұn hành cӫa hӋ thӕng TӕFÿӝ JLyWKD\ÿәi và bӭc xҥ mһt trӡLÿѭӧc áp dөng cho các mҧng WTG Yj39WѭѫQJӭQJÿӇ mô phӓng sӵ biӃQÿәi công suҩt cӫa các nguӗn xoay chiӅu và mӝt chiӅu và kiӇm tra thuұWWRiQÿLӅu khiӇn MPPT
3.3 Mô hình hóa tҩm pin PV
Hình 3.3 M̩FKW˱˯QJÿ˱˯QJFͯa pin m̿t trͥi Hình 3.3 cho thҩy mҥFKWѭѫQJÿѭѫQJFӫa bҧng PV vӟi mӝt tҧLĈҫu ra hiӋn tҥi cӫa bҧQJ39ÿѭӧc mô hình hóa bӣLEDSKѭѫQJWUuQKVDX>51], [52] Tҩt cҧ các thông sӕ ÿѭӧc hiӇn thӏ trong Bҧng 3.1: ୮୴ ൌ ୮ ୮୦ െ ୮ ୱୟ୲ ൈ ൭ቀ ቁ ൈ ൬ ୮୴ ୱ ୮୴ ୱ ൰൱ െ ͳ൩ሺ͵Ǥͳሻ ୮୦ ൌ ൫ ୱୱ୭ ୧ ሺ െ ୰ ሻ൯ ൈ ͳͲͲͲሺ͵Ǥʹሻ ୱୟ୲ ൌ ୰୰ ൬ ୰ ൰ ଷ ൭൬ ୟ୮ ൰ ൈ ൬ͳ ୰ െͳ ൰൱ሺ͵Ǥ͵ሻ
Ký hiӋu Mô tҧ Giá trӏ ୭ୡ ĈLӋn áp hӣ mҥFKÿӏnh mӭc 403 V ୮୦ 'zQJÿLӋn quang ୱୟ୲ 'zQJÿLӋn module bão hòa QJѭӧc q ĈLӋn tích electron ͳǡͲʹ ൈ ͳͲ ିଵଽ
A HӋ sӕ OêWѭӣng ͳǡͷ k Hҵng sӕ Boltzmann ͳǡ͵ͺ ൈ ͳͲ ିଶଷ Ȁ ୱ ĈLӋn trӣ nӕi tiӃp cӫa pin PV ୮ ĈLӋn trӣ song song cӫa pin PV ୱୱ୭ 'zQJÿLӋn ngҳn mҥch ͵ǡʹ ୧ HӋ sӕ GzQJÿLӋn ngҳn mҥch ͳǡ ିଷ ୰ NhiӋWÿӝ tham khҧo ͵Ͳͳǡͳͺ ୰୰ 'zQJÿLӋQEmRKzDQJѭӧc tҥi ୰ ʹǡͲͻ͵ ି ୟ୮ 1ăQJOѭӧng cӫa vùng cҩPÿӕi vӟi silicon ͳǡͷ ୮ Sӕ Oѭӧng pin lҳp song song 15 ୱ Sӕ Oѭӧng pin lҳp nӕi tiӃp 10
Bҧng 3.1 Thông sӕ cho hӋ thӕng pin mһt trӡi 3.4 Mô hình hóa bӝ pin ҳc quy
Hai thông sӕ quan trӑQJÿӇ biӇu thӏ trҥng thái cӫDSLQOjÿLӋQiSÿҫu cuӕi ୠ và trҥng thái sҥF62&QKѭVDX>53]: ୠ ൌ ୭ ୠ ୠ െ ୠ ൈ ൬ න ୠ ൰ሺ͵ǤͶሻ ൌ ͳͲͲ ቆͳ ୠ ቇሺ͵Ǥͷሻ
WURQJÿy ୠ OjÿLӋn trӣ trong cӫa pin, ୭ OjÿLӋn áp hӣ mҥch cӫa pin, ୠ là dòng ÿLӋn nҥp vào pin, OjÿLӋn áp phân cӵc, OjGXQJOѭӧng pin, OjÿLӋQiSKjPPNJ và OjGXQJOѭӧng hàm sӕ PNJ
Công suҩt ngõ ra ୫ cӫa mӝW:7*ÿѭӧF[iFÿӏnh bӣi: ୫ ൌ Ͳǡͷɏ ୮ ሺɉǡ Ⱦሻ ୵ ଷ ሺ͵Ǥሻ
WURQJÿyɏ là mұWÿӝ không khí, là diӋn tích quét cӫa rôto, ୵ là tӕFÿӝ gió, và ୮ ሺɉǡ Ⱦሻ là hӋ sӕ công suҩt, là hàm cӫa tӹ sӕ tӕFÿӝ ÿҫu ɉ YjJyFEѭӟc Ⱦ
Các mô hình toán hӑc cӫa DFIG là các yêu cҫu thiӃt yӃXÿӕi vӟi hӋ thӕQJÿLӅu khiӇn cӫDQy3KѭѫQJWUuQKÿLӋn áp cӫDÿӝQJFѫFҧm ӭng trên mӝt trөc tӑDÿӝ d-q TXD\QKѭVDX ൦ ୢୱ ୯ୱ ୢ୰ ୯୰ ൪ ൌ ൦ െ ୱ Ͳ Ͳ Ͳ Ͳ െ ୱ Ͳ Ͳ Ͳ Ͳ ୰ Ͳ Ͳ Ͳ Ͳ ୰ ൪ ۏ ێێ ۍ ୢୱ ୯ୱ ୢ୰ ୯୰ ےۑۑ ې ۏ ێ ێ ۍɉ ୢୱ ɉ ୯ୱ ɉ ୢ୰ ɉ ୯୰ ے ۑ ۑ ې ۏ ێ ێ ۍെɘ ଵ ɉ ୯ୱ ɘ ଵ ɉ ୢୱ െɘ ଶ ɉ ୯୰ ɘ ଶ ɉ ୢ୰ ے ۑ ۑ ې ሺ͵Ǥሻ ۏ ێێ ۍɉ ୢୱ ɉ ୯ୱ ɉ ୢ୰ ɉ ୯୰ ے ۑۑ ې ൌ ൦ െ ୱ Ͳ ୫ Ͳ Ͳ െ ୱ Ͳ ୫ െ ୫ Ͳ ୰ Ͳ Ͳ െ ୫ Ͳ ୰ ൪ ۏ ێێ ۍ ୢୱ ୯ୱ ୢ୰ ୯୰ ےۑۑ ې ሺ͵Ǥͺሻ
WURQJÿyFiFNêKLӋu con d, q, s và r lҫQOѭӧt biӇu thӏ trөc d, trөc q, stato và rôto, L biӇu thӏ ÿLӋn cҧm, ɉ là liên kӃt tӯ thông, u và i biӇu thӏ ÿLӋQiSYjGzQJÿLӋn WѭѫQJӭng, ɘ ଵ và ɘ ଶ là tӕFÿӝ ÿӗng bӝ góc và tӕFÿӝ WUѭӧWWѭѫQJӭng, ɘ ଶ ൌ ɘ ଵ െ ɘ ୰ , ୫ OjP{PHQFѫ ୣ୫ OjP{PHQÿLӋn tӯ và các thông sӕ khác cӫD',)*ÿѭӧc liӋt kê trong Bҧng 3.2
Ký hiӋu Mô tҧ Giá trӏ ୬୭୫ Công suҩWGDQKÿӏnh ͷͲ ୬୭୫ ĈLӋQiSGDQKÿӏnh ͶͲͲ ୱ ĈLӋn trӣ stato ͲǡͲͲͲ ୱ ĈLӋn cҧm stato Ͳǡͳͳ ୰ ĈLӋn trӣ roto ͲǡͲͲͷ ୰ ĈLӋn cҧm roto Ͳǡͳͷ ୫ Hӛ cҧm ʹǡͻ
Hҵng sӕ quán tính roto ͵ǡͳ ୮ Sӕ cӵc ୢୡ̴୬୭୫ ĈLӋQiSGDQKÿӏnh DC cӫa AC/DC/AC chuyӇn ÿәi ͺͲͲ ୫ Công suҩWFѫGDQKÿӏnh Ͷͷ
NӃu quy chiӃu d-TTXD\ÿӗng bӝ ÿѭӧFÿӏQKKѭӟng bӣLYHFWѫÿLӋn áp stato thì trөc d thҷng hàng vӟLYHFWѫÿLӋn áp stato trong khi trөc q thҷng hàng vӟi hӋ quy chiӃu tӯ WK{QJVWDWR 'Rÿyɉ ୢୱ ൌ Ͳ và ɉ ୯ୱ ൌ ɉ ୱ &iFSKѭѫQJWUuQKVDXÿk\FyWKӇ nhұn ÿѭӧc trong hӋ quy chiӃXÿӏQKKѭӟQJÿLӋn áp stato [54]: ୢୱ ൌ െ ୫ ୱ ୢ୰ ሺ͵Ǥͳͳሻ ୣ୫ ൌ ୮ ୫ ୱ ɉ ୱ ୢ୰ ሺ͵Ǥͳʹሻ ɐ ൌ ୱ ୰ െ ଶ ୫ ୱ ୰ ሺ͵Ǥͳ͵ሻ ୢ୰ ൌ ୰ ୢ୰ ɐ ୰ ୢ୰ െ ሺɘ ଵ െ ɘ ୰ ሻሺ ୫ ୯ୱ ୰ ୯୰ ሻሺ͵ǤͳͶሻ ୯୰ ൌ ୰ ୯୰ ɐ ୰ ୯୰ ሺɘ ଵ െ ɘ ୰ ሻሺ ୫ ୢୱ ୰ ୢ୰ ሻሺ͵Ǥͳͷሻ ĈLӅu khiӇn phӕi hӧp cӫa bӝ ChuyӇn ÿәi
&yQăPORҥi bӝ chuyӇQÿәi WURQJOѭӟi lai Các bӝ chuyӇQÿәLÿySKҧLÿѭӧc ÿLӅu khiӇn phӕi hӧp vӟLOѭӟLÿLӋQÿӇ cung cҩp nguӗQÿLӋn liên tөc, hiӋu suҩt cao và chҩWOѭӧng cao cho các tҧi mӝt chiӅu và xoay chiӅXWKD\ÿәLWURQJÿLӅu kiӋn chiӃu xҥ mһt trӡi và tӕFÿӝ JLyWKD\ÿәLNKLOѭӟLÿLӋn hӛn hӧp hoҥWÿӝng ӣ cҧ chӃ ÿӝ cách ly YjKzDOѭӟi Các thuұWWRiQÿLӅu khiӇn cho các bӝ chuyӇQÿәLÿyÿѭӧc trình bày trong phҫn này
.KLOѭӟLÿLӋn hӛn hӧp hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ này, mөFWLrXÿLӅu khiӇn cӫa bӝ chuyӇQÿәi chuyӇQÿәLWăQJiS là theo dõi MPPT cӫa mҧng PV bҵQJFiFKÿLӅu chӍnh ÿLӋQiSÿҫu cuӕi cӫa nó Bӝ chuyӇQÿәi AC/DC/AC nӕi tiӃp nhau cӫD'),*ÿѭӧc ÿLӅu khiӇQÿӇ ÿLӅu chӍQKGzQJÿLӋQSKtDU{WRÿӇ ÿҥWÿѭӧF0337Yjÿӗng bӝ vӟLOѭӟi ÿLӋn xoay chiӅu Sӵ Gѭ QăQJOѭӧng cӫDOѭӟLÿLӋn lai có thӇ ÿѭӧc chuyӇn ÿӃn hӋ thӕng tiӋQtFK9DLWUzOѭXWUӳ QăQJOѭӧng cӫa pin trӣ nên ít quan trӑQJKѫQYuQJXӗQÿLӋn ÿѭӧc cân bҵng bӣLOѭӟLÿLӋn tiӋQtFK7URQJWUѭӡng hӧp này, chӭFQăQJGX\QKҩt cӫa pin là loҥi bӓ viӋc truyӅQÿLӋQWKѭӡng xuyên giӳa liên kӃt DC và AC Bӝ chuyӇQÿәi DC/DC cӫa pin có thӇ ÿѭӧFÿLӅu khiӇn làm bӝ ÿӋPQăQJOѭӧng bҵng kӻ thuұt [55]
Bӝ chuyӇQÿәLFKtQKÿѭӧc thiӃt kӃ ÿӇ hoҥWÿӝng hai chiӅu nhҵm kӃt hӧSFiFÿһc tính bә sung cӫa các nguӗn gió và mһt trӡi [56], [57] MөFWLrXÿLӅu khiӇn cӫa bӝ biӃQÿәi FKtQKOjGX\WUuÿLӋn áp liên kӃt DC әQÿӏnh cho tҧL'&WKD\ÿәLYjÿӗng bӝ hóa vӟi hӋ thӕng tiӋn ích và liên kӃt AC
Mô hình mFKWѭѫQJÿѭѫQJWKӡi gian trung bình kết hợp cả bộ chuyển đổi chính và bộ chuyển đổi ngược được thể hiện trong Hình 3.4 dựa trên các nguyên tác và mô tả trong [58] và [59] cho bộ chuyển đổi WăQJiSYjEӝ nghӏFKOѭXWѭѫQJӭng.
Hình 3.4 Mô hình thͥi gian trung bình cho b͡ WăQJiSYjE͡ chuy͋Qÿ͝i chính
3KѭѫQJWUuQKGzQJÿLӋn tҥi các liên kӃW'&Yj$&QKѭVDX ୮୴ ୟୡ ൌ ୢୡ ୠ ሺ͵Ǥͳሻ ୱ ൌ ୵ െ ୟୡ െ ୟୡ ሺ͵Ǥͳሻ
WURQJÿyF{QJVXҩt thӵc ୮୴ và ୵ ÿѭӧc cung cҩp bӣL39Yj:7*WѭѫQJӭng, ୟୡ và ୢୡ là công suҩt thӵc cӫa tҧi kӃt nӕi vӟL EXV $& Yj '& WѭѫQJ ӭng, ୟୡ là công suҩWWUDRÿәi giӳa các liên kӃt xoay chiӅu và mӝt chiӅu, ୠ là nguӗn cung cҩp QăQJOѭӧng cho pin, và ୱ là nguӗQÿLӋn tӯ OѭӟLÿLӋn lai tӟi OѭӟLÿLӋn tiӋn ích
&iFSKѭѫQJWUuQKGzQJÿLӋQYjÿLӋn áp tҥL'&EXVQKѭVDX ୮୴ െ ൌ ଵ ଵ ଵ ଵ ሺ͵Ǥͳͺሻ ୮୴ െ ଵ ൌ ୮୴ ୮୴ ሺ͵Ǥͳͻሻ ൌ ୢ ሺͳ െ ଵ ሻሺ͵ǤʹͲሻ ଵ ሺͳ െ ଵ ሻ െ ୢ ୢ െ ͳ ୢ െ ୠ െ ୟୡ ൌ Ͳሺ͵Ǥʹͳሻ WURQJÿy ଵ là chu kǤ nhiӋm vө (duty ratio) cӫa khóa ST
3KѭѫQJWUuQK3.22) và (3.23) cho thҩ\SKѭѫQJWUuQKÿLӋn áp phía xoay chiӅu cӫa bӝ biӃQÿәi chính ӣ các tӑDÿӝ ABC và d-TWѭѫQJӭng [60] ଶ େ ൩ ଶ େ ൩ ൌ େ େ େେ ൩ െ ୗ ୗ ୗେ ൩ሺ͵Ǥʹʹሻ ଶ ୢ ୯ ൨ ൌ െ ଶ ɘ ଶ െɘ ଶ െ ଶ ൨ ୢ ୯ ൨ ቂ ୡୢ ୡ୯ ቃ െ ቂ ୱୢ ୱ୯ ቃሺ͵Ǥʹ͵ሻ
WURQJÿyሺ େ ǡ େ ǡ େେ ሻ OjÿLӋn áp phía xoay chiӅu cӫa bӝ chuyӇQÿәi chính, ሺ ୗ ǡ ୗ ǡ ୗେ ሻ OjÿLӋn áp ଶ trên Hình 3.2 và ൫ ୢ ǡ ୯ ൯, ൫ ୱୢ ǡ ୱ୯ ൯ và ൫ ୡୢ ǡ ୡ୯ ൯ là các biӃn tӑDÿӝ d-TWѭѫQJӭng ĈӇ duy trì hoҥWÿӝng әQÿӏnh cӫDOѭӟLÿLӋn lai trong các ÿLӅu kiӋn cung và cҫu khác nhau, thuұWWRiQÿLӅu khiӇn phӕi hӧp cho bӝ WăQJiSYjEӝ biӃQÿәLFKtQKÿѭӧc ÿӅ xuҩt dӵa trên các thuұWWRiQÿLӅu khiӇQFѫEҧn cӫa bӝ nghӏFKOѭXWѭѫQJWiFOѭӟi trong [5@6ѫÿӗ khӕLÿLӅu khiӇQÿѭӧc thӇ hiӋn trong Hình 3.5
Hình 3.56˯ÿ͛ kh͙LÿL͉u khi͋n cho b͡ chuy͋Qÿ͝LWăQJiS và b͡ chuy͋Qÿ͝i chính
Giá trӏ tham chiӃu cӫDÿLӋQiSÿҫu cuӕi bҧQJÿLӅu khiӇQQăQJOѭӧng mһt trӡi ୮୴ כ ÿѭӧF[iFÿӏnh bҵng thuұt toán nhiӉu loҥn YjTXDQViW3 2FѫEҧn dӵa trên bӭc xҥ mһt trӡi và nhiӋWÿӝ ÿӇ khai thác công suҩt tӕLÿD>61], [6@ĈLӅu khiӇn vòng kép cho bӝ chuyӇQÿәLWăQJiS DC/'&ÿѭӧc mô tҧ trong [6@WURQJÿyPөFWLrXÿLӅu khiӇn là cung cҩSÿLӋn áp mӝt chiӅu chҩWOѭӧng cao vӟi phҧn ӭQJÿӝng tӕW6ѫÿӗ ÿLӅu khiӇQQj\ÿѭӧc áp dөng cho hӋ thӕQJ39ÿӇ WKHRG}LÿLӋQiSÿҫu cuӕi cӫa bҧQJÿLӅu khiӇQQăQJOѭӧng mһt trӡi tӕLѭXEҵng cách sӱ dөng thuұt toán MPPT vӟi các sӱDÿәi nhӓ9zQJÿLӋn áp bên ngoài có thӇ ÿҧm bҧo theo dõi tham chiӃXÿLӋn áp vӟi lӛi trҥng thái әQÿӏnh bҵng không và vòng lһSGzQJÿLӋn bên trong có thӇ cҧi thiӋn phҧn ӭng ÿӝng
Mô hình hóa tҩm pin PV
Hình 3.3 M̩FKW˱˯QJÿ˱˯QJFͯa pin m̿t trͥi Hình 3.3 cho thҩy mҥFKWѭѫQJÿѭѫQJFӫa bҧng PV vӟi mӝt tҧLĈҫu ra hiӋn tҥi cӫa bҧQJ39ÿѭӧc mô hình hóa bӣLEDSKѭѫQJWUuQKVDX>51], [52] Tҩt cҧ các thông sӕ ÿѭӧc hiӇn thӏ trong Bҧng 3.1: ୮୴ ൌ ୮ ୮୦ െ ୮ ୱୟ୲ ൈ ൭ቀ ቁ ൈ ൬ ୮୴ ୱ ୮୴ ୱ ൰൱ െ ͳ൩ሺ͵Ǥͳሻ ୮୦ ൌ ൫ ୱୱ୭ ୧ ሺ െ ୰ ሻ൯ ൈ ͳͲͲͲሺ͵Ǥʹሻ ୱୟ୲ ൌ ୰୰ ൬ ୰ ൰ ଷ ൭൬ ୟ୮ ൰ ൈ ൬ͳ ୰ െͳ ൰൱ሺ͵Ǥ͵ሻ
Ký hiӋu Mô tҧ Giá trӏ ୭ୡ ĈLӋn áp hӣ mҥFKÿӏnh mӭc 403 V ୮୦ 'zQJÿLӋn quang ୱୟ୲ 'zQJÿLӋn module bão hòa QJѭӧc q ĈLӋn tích electron ͳǡͲʹ ൈ ͳͲ ିଵଽ
A HӋ sӕ OêWѭӣng ͳǡͷ k Hҵng sӕ Boltzmann ͳǡ͵ͺ ൈ ͳͲ ିଶଷ Ȁ ୱ ĈLӋn trӣ nӕi tiӃp cӫa pin PV ୮ ĈLӋn trӣ song song cӫa pin PV ୱୱ୭ 'zQJÿLӋn ngҳn mҥch ͵ǡʹ ୧ HӋ sӕ GzQJÿLӋn ngҳn mҥch ͳǡ ିଷ ୰ NhiӋWÿӝ tham khҧo ͵Ͳͳǡͳͺ ୰୰ 'zQJÿLӋQEmRKzDQJѭӧc tҥi ୰ ʹǡͲͻ͵ ି ୟ୮ 1ăQJOѭӧng cӫa vùng cҩPÿӕi vӟi silicon ͳǡͷ ୮ Sӕ Oѭӧng pin lҳp song song 15 ୱ Sӕ Oѭӧng pin lҳp nӕi tiӃp 10
Mô hình hóa bӝ pin ҳc quy
ChӃ ÿӝ KzDOѭӟi
.KLOѭӟLÿLӋn hӛn hӧp hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ này, mөFWLrXÿLӅu khiӇn cӫa bӝ chuyӇQÿәi chuyӇQÿәLWăQJiS là theo dõi MPPT cӫa mҧng PV bҵQJFiFKÿLӅu chӍnh ÿLӋQiSÿҫu cuӕi cӫa nó Bӝ chuyӇQÿәi AC/DC/AC nӕi tiӃp nhau cӫD'),*ÿѭӧc ÿLӅu khiӇQÿӇ ÿLӅu chӍQKGzQJÿLӋQSKtDU{WRÿӇ ÿҥWÿѭӧF0337Yjÿӗng bӝ vӟLOѭӟi ÿLӋn xoay chiӅu Sӵ Gѭ QăQJOѭӧng cӫDOѭӟLÿLӋn lai có thӇ ÿѭӧc chuyӇn ÿӃn hӋ thӕng tiӋQtFK9DLWUzOѭXWUӳ QăQJOѭӧng cӫa pin trӣ nên ít quan trӑQJKѫQYuQJXӗQÿLӋn ÿѭӧc cân bҵng bӣLOѭӟLÿLӋn tiӋQtFK7URQJWUѭӡng hӧp này, chӭFQăQJGX\QKҩt cӫa pin là loҥi bӓ viӋc truyӅQÿLӋQWKѭӡng xuyên giӳa liên kӃt DC và AC Bӝ chuyӇQÿәi DC/DC cӫa pin có thӇ ÿѭӧFÿLӅu khiӇn làm bӝ ÿӋPQăQJOѭӧng bҵng kӻ thuұt [55]
Bӝ chuyӇQÿәLFKtQKÿѭӧc thiӃt kӃ ÿӇ hoҥWÿӝng hai chiӅu nhҵm kӃt hӧSFiFÿһc tính bә sung cӫa các nguӗn gió và mһt trӡi [56], [57] MөFWLrXÿLӅu khiӇn cӫa bӝ biӃQÿәi FKtQKOjGX\WUuÿLӋn áp liên kӃt DC әQÿӏnh cho tҧL'&WKD\ÿәLYjÿӗng bӝ hóa vӟi hӋ thӕng tiӋn ích và liên kӃt AC
Trong mô hình mFKWѭѫQJÿѭѫQJWKӡi, thời gian trung bình kết hợp giữa các bước chuyển đổi chính và bước chuyển đổi ngược thể hiện trong Hình 3.4 dựa trên các nguyên tắc và mô hình được nêu trong [58] và [59] cho các bước chuyển đổi trong quá trình tương tác giữa người dùng và hệ thống gợi ý.
Hình 3.4 Mô hình thͥi gian trung bình cho b͡ WăQJiSYjE͡ chuy͋Qÿ͝i chính
3KѭѫQJWUuQKGzQJÿLӋn tҥi các liên kӃW'&Yj$&QKѭVDX ୮୴ ୟୡ ൌ ୢୡ ୠ ሺ͵Ǥͳሻ ୱ ൌ ୵ െ ୟୡ െ ୟୡ ሺ͵Ǥͳሻ
WURQJÿyF{QJVXҩt thӵc ୮୴ và ୵ ÿѭӧc cung cҩp bӣL39Yj:7*WѭѫQJӭng, ୟୡ và ୢୡ là công suҩt thӵc cӫa tҧi kӃt nӕi vӟL EXV $& Yj '& WѭѫQJ ӭng, ୟୡ là công suҩWWUDRÿәi giӳa các liên kӃt xoay chiӅu và mӝt chiӅu, ୠ là nguӗn cung cҩp QăQJOѭӧng cho pin, và ୱ là nguӗQÿLӋn tӯ OѭӟLÿLӋn lai tӟi OѭӟLÿLӋn tiӋn ích
&iFSKѭѫQJWUuQKGzQJÿLӋQYjÿLӋn áp tҥL'&EXVQKѭVDX ୮୴ െ ൌ ଵ ଵ ଵ ଵ ሺ͵Ǥͳͺሻ ୮୴ െ ଵ ൌ ୮୴ ୮୴ ሺ͵Ǥͳͻሻ ൌ ୢ ሺͳ െ ଵ ሻሺ͵ǤʹͲሻ ଵ ሺͳ െ ଵ ሻ െ ୢ ୢ െ ͳ ୢ െ ୠ െ ୟୡ ൌ Ͳሺ͵Ǥʹͳሻ WURQJÿy ଵ là chu kǤ nhiӋm vө (duty ratio) cӫa khóa ST
3KѭѫQJWUuQK3.22) và (3.23) cho thҩ\SKѭѫQJWUuQKÿLӋn áp phía xoay chiӅu cӫa bӝ biӃQÿәi chính ӣ các tӑDÿӝ ABC và d-TWѭѫQJӭng [60] ଶ େ ൩ ଶ େ ൩ ൌ େ େ େେ ൩ െ ୗ ୗ ୗେ ൩ሺ͵Ǥʹʹሻ ଶ ୢ ୯ ൨ ൌ െ ଶ ɘ ଶ െɘ ଶ െ ଶ ൨ ୢ ୯ ൨ ቂ ୡୢ ୡ୯ ቃ െ ቂ ୱୢ ୱ୯ ቃሺ͵Ǥʹ͵ሻ
WURQJÿyሺ େ ǡ େ ǡ େେ ሻ OjÿLӋn áp phía xoay chiӅu cӫa bӝ chuyӇQÿәi chính, ሺ ୗ ǡ ୗ ǡ ୗେ ሻ OjÿLӋn áp ଶ trên Hình 3.2 và ൫ ୢ ǡ ୯ ൯, ൫ ୱୢ ǡ ୱ୯ ൯ và ൫ ୡୢ ǡ ୡ୯ ൯ là các biӃn tӑDÿӝ d-TWѭѫQJӭng ĈӇ duy trì hoҥWÿӝng әQÿӏnh cӫDOѭӟLÿLӋn lai trong các ÿLӅu kiӋn cung và cҫu khác nhau, thuұWWRiQÿLӅu khiӇn phӕi hӧp cho bӝ WăQJiSYjEӝ biӃQÿәLFKtQKÿѭӧc ÿӅ xuҩt dӵa trên các thuұWWRiQÿLӅu khiӇQFѫEҧn cӫa bӝ nghӏFKOѭXWѭѫQJWiFOѭӟi trong [5@6ѫÿӗ khӕLÿLӅu khiӇQÿѭӧc thӇ hiӋn trong Hình 3.5
Hình 3.56˯ÿ͛ kh͙LÿL͉u khi͋n cho b͡ chuy͋Qÿ͝LWăQJiS và b͡ chuy͋Qÿ͝i chính
Bộ điều khiển vòng kín DC/DC buck sử dụng thuật toán MPPT kết hợp với các siêu tụ áp bên ngoài có thể liên tục theo dõi điện áp tham chiếu và trạng thái ổn định với sai số bằng không Vòng lặp nội bộ giúp cải thiện đáng kể đáp ứng động.
Bӝ giӟi hҥQÿӝ trӉ Yjÿӝ bão hòa mӝt chu kǤ trong Hình 3.5 có thӇ hӛ trӧ bӝ ÿLӅu khiӇn theo dõi ୮୴ כ QKDQKKѫQӢ trҥng thái әQÿӏnh, ଵି୮୰ୣ כ nҵm trong vùng tuyӃn tính cӫa giӟi hҥn bão hòa và bҵng ଵ כ Có thӇ thҩy rҵng sӵ JLDWăQJPӝWEѭӟc cӫa ୮୴ כ làm cho ଵି୮୰ୣ כ trӣ WKjQK kP GR ÿy OjP FKR ଵ כ bҵng không trong khoҧng thӡi gian chuyӇQÿәLÿҫu tiên cӫa quá trình nhҩt thӡLĈLӅu này dүQÿӃn ଵ thҩSKѫQÿӇ ÿLӅu khiӇQÿLӋn áp trung bình ୢ ሺͳ െ ଵ ሻ và ୮୴ KѭӟnJOrQÿӇ tuân theo lӋnh ୮୴ כ ĈӇ WUDRÿәi thông suӕt công suҩt giӳDOѭӟLÿLӋn mӝt chiӅXYjOѭӟLÿLӋn xoay chiӅu và cung cҩp công suҩt phҧn kháng nhҩWÿӏnh cho liên kӃt xoay chiӅXÿLӅu khiӇn 34ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách sӱ dөng nguӗQÿLӋQiSÿLӅu khiӇn hiӋn tҥi cho bӝ biӃn ÿәi chính Hai bӝ ÿLӅu khiӇQ3,ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ ÿLӅu khiӇn công suҩt phҧn kháng và thӵF.KLÿLӅu kiӋn tài nguyên hoһc công suҩt tҧLWKD\ÿәLÿLӋn áp bus DC ÿѭӧFÿLӅu chӍQKWKjQKNK{QJÿәLWK{QJTXDÿLӅu chӍnh PI Bӝ ÿLӅu khiӇQ3,ÿѭӧFÿһt làm tham chiӃu GzQJÿLӋn hoҥWÿӝng tӭc thӡi ୢ trong khi tham chiӃu GzQJÿLӋn phҧn kháng tӭc thӡi ୯ ÿѭӧF[iFÿӏnh bҵng lӋnh bù công suҩt phҧn kháng
Khi tҧi mӝt chiӅu giҧPÿӝt ngӝt gây ra sӵ Gѭ công suҩt ӣ phía mӝt chiӅu, bӝ chuyӇQÿәi chính ÿѭӧFÿLӅu khiӇQÿӇ chuyӇn công suҩt tӯ ÿLӋn mӝt chiӅu sang phía xoay chiӅu Công suҩt hoҥWÿӝQJÿѭӧc tө ÿLӋn ୢ hҩp thө dүQÿӃn sӵ JLDWăQJFӫa ÿLӋn áp liên kӃt mӝt chiӅu ୢ Sai sӕ âm ሺ ୢ כ െ ୢ ሻ do sӵ WăQJFӫa ୢ tҥo ra tham chiӃXGzQJÿLӋn hoҥWÿӝng ୢ כ cao KѫQWK{QJTXDÿLӅu khiӇQ3,'zQJÿLӋn hoҥWÿӝng ୢ YjGzQJÿLӋn tham chiӃu ୢ כ cӫDQyÿӅXGѭѫQJ7KDPFKLӃu tích cӵc ୢ כ FDRKѫQVӁ buӝFGzQJÿLӋn hoҥWÿӝng ୢ WăQJTXDYzQJÿLӅu khiӇQGzQJÿLӋQErQWURQJ'Rÿy phҫn công suҩt thһQJGѭ cӫDOѭӟLÿLӋn mӝt chiӅu có thӇ ÿѭӧc chuyӇn sang phía xoay chiӅu
7ѭѫQJWӵ, phө tҧi mӝt chiӅXWăQJÿӝt ngӝt gây ra thiӃXÿLӋn và sөt giҧm ୢ ӣ OѭӟLÿLӋn mӝt chiӅu Bӝ chuyӇQÿәi chính ÿѭӧFÿLӅu khiӇQÿӇ cung cҩSÿLӋn tӯ phía xoay chiӅu sang phía mӝt chiӅu Sai sӕ ÿLӋQiSGѭѫQJሺ ୢ כ െ ୢ ሻ ÿѭӧc tҥo ra bӣi ୢ sөt giҧPOjPFKRÿӝ lӟn cӫa ୢ כ WăQJOrQWK{QJTXDÿLӅu khiӇn PI Vì ୢ và ୢ כ ÿӅu âm QrQÿӝ lӟn cӫa ୢ ÿѭӧFWăQJOrQTXDYzQJÿLӅu khiӇQGzQJÿLӋQErQWURQJ'Rÿy công suҩWÿѭӧc chuyӇn tӯ Oѭӟi xoay chiӅu sang phía mӝt chiӅu
'),*ÿѭӧFÿLӅu khiӇQÿӇ GX\WUuÿLӋn áp liên kӃt mӝt chiӅu әQÿӏnh cӫa bӝ chuyӇQÿәi AC/DC/AC nӕi tiӃp nhau Mөc tiêu cӫa bӝ biӃQÿәi phía rôto là theo dõi MPPT cӫa WTG và quҧn lý công suҩt phҧQNKiQJSKtDVWDWR&iFVѫÿӗ ÿLӅu khiӇn NKiFQKDXQKѭÿLӅu khiӇn mô-men xoҳn trӵc tiӃp Direct Torque Control (DTC) và ÿLӅu khiӇn công suҩt trӵc tiӃS'3&ÿmÿѭӧFÿӅ xuҩt cho DFIG trong tài liӋu [64] và [54], [6@6ѫÿӗ '7&QKѭWURQJHình 3.6 ÿѭӧc chӑQOjPSKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇn cho bӝ biӃQÿәi phía rôto trong luұQYăQ này TӕFÿӝ quay cӫDU{WRWKXÿѭӧc thông qua thuұt toán MPPT, thuұt toán này dӵDWUrQÿһc tính công suҩt và tӕFÿӝ cӫa tuabin gió [66] TӕFÿӝ quay ɘ ୰ và công suҩWFѫKӑc ୫ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ WtQKP{PHQÿLӋn tӯ ୣ୫ כ DzQJÿLӋn tham chiӃu phía trөc d cӫa rôto ÿѭӧF[iFÿӏnh dӵa trên ୣ୫ כ thông TXDѭӟFOѭӧng tӯ WK{QJVWDWRĈLӋn áp d-TSKtDU{WRÿѭӧc duy trì thông qua viӋFÿLӅu khiӇQGzQJÿLӋQWѭѫQJӭng vӟLEÿLӋn áp nҥp thuұn thích hӧp
Hình 3.66˯ÿ͛ ÿL͉u khi͋n DTC cho b͡ chuy͋Qÿ͝i phía rôto.
ChӃ ÿӝ ÿӝc lұp (Isolated Mode)
.KLOѭӟLÿLӋn hӛn hӧp hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ ÿҧo, bӝ chuyӇQÿәLWăQJFѭӡng và bӝ chuyӇQÿәi AC/DC/AC nӕi tiӃp nhau cӫa DFIG có thӇ hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ on- MPPT hoһc off-MPPT dӵa trên sӵ cân bҵng công suҩt cӫa hӋ thӕng và các hҥn chӃ vӅ QăQJOѭӧng Bӝ chuyӇQÿәi chính hoҥWÿӝQJQKѭPӝt nguӗQÿLӋQiSÿӇ cung cҩp ÿLӋn áp và tҫn sӕ әQÿӏQKFKROѭӟLÿLӋn xoay chiӅu và hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ nghӏFKOѭX hoһc chuyӇQÿәi ÿӇ WUDRÿәLQăQJOѭӧng thông suӕt giӳa các liên kӃt xoay chiӅu và mӝt chiӅu Bӝ chuyӇQÿәi cho ҳc quy hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ sҥc hoһc xҧ dӵa trên sӵ cân bҵng công suҩt trong hӋ thӕQJĈLӋn áp liên kӃt mӝt chiӅXÿѭӧc duy trì bӣi pin hoһc bӝ chuyӇQÿәLWăQJFѭӡng dӵDWUrQÿLӅu kiӋn hoҥWÿӝng cӫa hӋ thӕng Các công suҩt WURQJFiFÿLӅu kiӋn tҧi và cung cҩp khác nhau phҧLÿѭӧc cân bҵQJQKѭVDX ୮୴ ୵ ൌ ୟୡ ୢୡ ୪୭ୱୱ ୠ ሺ͵ǤʹͶሻ vӟi ୪୭ୱୱ là tәng công suҩt tәn thҩt cӫDOѭӟLÿLӋn
&iFÿLӅu khiӇn phӕi hӧp hai cҩSÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ duy trì hoҥWÿӝng әQÿӏnh cӫa hӋ thӕng Ӣ cҩSÿӝ hӋ thӕng, chӃ ÿӝ hoҥWÿӝng cӫa các bӝ chuyӇQÿәi riêng lҿ ÿѭӧF[iFÿӏnh bӣi hӋ thӕng quҧQOêQăQJOѭӧng (EMS) dӵa trên công suҩt ròng ୬ୣ୲ cӫa hӋ thӕng và các giӟi hҥQQăQJOѭӧQJFNJQJQKѭWӕFÿӝ sҥc/xҧ cӫDSLQ6ѫÿӗ logic ÿLӅu khiӇn hӋ thӕng ÿѭӧc thӇ hiӋn trong Hình 3.7 ୬ୣ୲ ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDOjWәng công suҩt phát tӕLÿDWUӯ ÿLWәng công suҩt tҧi và trӯ ୪୭ୱୱ Các giӟi hҥQQăQJOѭӧng cӫa pin ÿѭӧF [iF ÿӏnh dӵa trên giӟi hҥn trҥng thái sҥc State Of Charge (SOC) sӱ dөng ୫୧୬ ൏ ୫ୟ୶ Cҫn OѭXêUҵng SOC không thӇ ÿѭӧFÿRWUӵc tiӃSQKѭQJ có thӇ ÿҥWÿѭӧc thông qua mӝt sӕ SKѭѫQJSKiSѭӟFOѭӧQJQKѭÿѭӧc mô tҧ trong [67], [68] Ràng buӝc cӫa tӕFÿӝ sҥc và xҧ là ୠ ୠ୫ୟ୶ Ӣ cҩp cөc bӝ, các bӝ chuyӇQÿәi riêng lҿ hoҥWÿӝng dӵa trên các lӋnh chӃ ÿӝ tӯ EMS HӋ thӕng PV hoһc WTG hoһc cҧ hai phҧi hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ tҳW0337ÿӕi vӟL7Uѭӡng hӧSYj7Uѭӡng hӧp 2 và ӣ chӃ ÿӝ bұW0337ÿӕi vӟLFiFWUѭӡng hӧp khác Bӝ chuyӇQÿәi pin có thӇ hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ không tҧi, sҥc hoһc xҧ WURQJFiFWUѭӡng hӧp khác nhau Bӝ chuyӇQÿәi chính sӁ hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ nghӏFKOѭX nӃu ୵ െ ୟୡ âm hoһc ӣ chӃ ÿӝ chuyӇQÿәi vӟi ୵ െ ୟୡ GѭѫQJ&ҫn phҧi giҧm tҧLÿӇ duy trì cân bҵQJÿLӋn nӃu nguӗn cung cҩp ít KѫQQKXFҫu và pin ӣ mӭc SOC tӕi thiӇu
Hình 3.76˯ÿ͛ ch͇ ÿ͡ ÿL͉u khi͋QFKRO˱ͣLÿL n lai ch͇ ÿ͡ ÿ͡c l̵p
Mô hình mҥFKWѭѫQJÿѭѫQJWKӡi gian trung bình cӫa bӝ WăQJiSEӝ chuyӇn ÿәi chính và bӝ chuyӇQÿәi cho ҳc quy cho hoҥWÿӝng ÿӝc lұp ÿѭӧc thӇ hiӋn trong
Hình 3.8 Phҫn nghӏFKOѭXFӫa mô hình mҥch trong Hình 8 dӵa trên các nguyên tҳc và mô tҧ FѫEҧn trong [69]
Hình 3.8 Mô hình m̩FKW˱˯QJÿ˱˯QJWKͥi gian trung bình cho ba b͡ chuy͋Qÿ͝i
7K{QJWLQQăQJOѭӧng và công suҩt tӯ EMS ĈR ୬ୣ୲
Pin ko hoҥWÿӝng
Sӱ dөng tӕLÿDF{QJVXҩt tӯ pin Ngӯng cҩSÿLӋn
Bұt MPPT mà NK{QJQJѭQJFҩp ÿLӋn Sҥc / xҧ pin
Nҥp tӕLÿDF{QJVXҩt vào pin Tҳt MPPT
Pin ko hoҥWÿӝng Tҳt MPPT
&iFSKѭѫQJWUuQKGzQJÿLӋQYjÿLӋn áp cho bӝ chuyӇQÿәi pin và liên kӃt DC QKѭVDX ୈ െ ୠ ൌ ଷ ୠ ଷ ୠ ሺ͵Ǥʹͷሻ ୈ ൌ ୢ ൈ ଷ ሺ͵Ǥʹሻ ଵ ሺͳ െ ଵ ሻ െ ୟୡ െ ୢୡ െ ୠ ଷ ൌ ୡ ൌ ୢ ୢ ሺ͵Ǥʹሻ
WURQJÿy ଷ và ሺͳ െ ଷ ሻ là chu kǤ nhiӋm vө (duty ratio) cӫa khóa và ଼ WѭѫQJӭng
3KѭѫQJWUuQKGzQJÿLӋn xoay chiӅu cӫa bӝ chuyӇQÿәi chính theo tӑDÿӝ d-q QKѭVDX ଶ ቂ ୱୢ ୱ୯ ቃ ൌ ୢ ୯ ൨ ቂ Ͳ ɘ െɘ Ͳቃ ቂ ୱୢ ୱ୯ ቃ െ ୭ୢ ୭୯ ൨ሺ͵Ǥʹͺሻ
WURQJÿy, ୭ୢ và ୭୯ lҫQOѭӧWOjGzQJÿLӋn d-q ӣ phía bӝ chuyӇQÿәi cӫa máy biӃn áp ĈLӅu khiӇQÿLӋn áp nhiӅu vòng cho bӝ nghӏFKOѭX '&$&ÿѭӧc mô tҧ trong [7@WURQJÿyPөFWLrXÿLӅu khiӇn là cung cҩSÿLӋn áp xoay chiӅu chҩWOѭӧng cao vӟi phҧn ӭQJÿӝng tӕt ӣ FiFÿLӅu kiӋn tҧLNKiFQKDX6ѫÿӗ ÿLӅu khiӇQQj\FNJQJFyWKӇ ÿѭӧc áp dөQJFKRÿiӅu khiӇn bӝ chuyӇQÿәi chính ÿӇ cung cҩSÿLӋn áp xoay chiӅu chҩWOѭӧng cao ӣ chӃ ÿӝ ÿӝc lұp vӟi các sӱDÿәi nhӓ6ѫÿӗ khӕLÿLӅu khiӇn phӕi hӧp FKRWUѭӡng hӧSEuQKWKѭӡQJÿѭӧc thӇ hiӋn trong Hình 3.9ĈӇ cung cҩSÿLӋn áp liên kӃt DC әQÿӏQKVѫÿӗ ÿLӅu khiӇQYzQJNpSÿѭӧc áp dөng cho bӝ chuyӇQÿәi pin 'zQJÿLӋn xҧ ୧୬ ൌ ଵ ሺͳ െ ଵ ሻ െ ୟୡ െ ୢୡ CҫQOѭXêUҵQJÿҫu ra cӫDYzQJÿLӋn áp ErQQJRjLÿѭӧc nhân vӟi െͳ WUѭӟFNKLQyÿѭӧFÿһt làm tham chiӃXGzQJÿLӋn vòng WURQJ'zQJÿLӋn ୠ ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDOjGѭѫQJNKLFKҥy vàRSLQWURQJÿyÿLӋn áp liên kӃW'&ÿһWWUѭӟc ୢୡ כ ÿѭӧFÿһWNK{QJÿәi 400 V Xét sӵ giҧm ୢୡ gây ra bӣi sӵ WăQJ hoһc giҧm tҧLÿӝt ngӝt cӫa bӭc xҥ mһt trӡi, sai sӕ ÿLӋQiSGѭѫQJሺ ୢୡ כ െ ୢୡ ሻ nhân vӟi െͳ thông qua PI tҥo ra ୠ כ âm cho vòng dòng bên trong, làm cho pin chuyӇn tӯ chӃ ÿӝ sҥc sang chӃ ÿӝ SKyQJÿLӋQYjWăQJ ୢୡ trӣ lҥi giá trӏ ÿһWWUѭӟc cӫa nó ୢୡ כ Bӝ chuyӇQÿәLSLQÿѭӧc chuyӇn tӯ chӃ ÿӝ SKyQJÿLӋn sang chӃ ÿӝ sҥFWKHRFiFKWѭѫQJ tӵ SKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇn Bӝ chuyӇn ÿәi chính cung cҩSÿLӋn áp bus AC әQÿӏnh cho bӝ chuyӇQÿәL'),*QKѭWKӇ hiӋn trong phҫQGѭӟi cùng cӫa Hình 3.9
Hình 3.96˯ÿ͛ kh͙i cͯa pin và b͡ chuy͋Qÿ͝i chính FKRWU˱ͥng hͫSEuQKWK˱ͥng
Các mөFWLrXÿLӅu khiӇn cho các bӝ chuyӇQÿәi WKD\ÿәi khi hӋ thӕng chuyӇn tӯ kӏch bҧn hoҥWÿӝng này sang kӏch bҧn hoҥWÿӝng khác Ví dө: vai trò cӫa bӝ chuyӇn ÿәLWăQJiS ÿѭӧFWKD\ÿәLÿӇ cung cҩSÿLӋn áp liên kӃt DC әQÿӏnh thay vì MPPT cho WUѭӡng hӧp 1 và 2, trong khi bӝ chuyӇQÿәi cho ҳc quy ÿѭӧFÿLӅu khiӇQÿӇ hҩp thө công suҩt tӕLÿDWURQJWUѭӡng hӧSYjÿѭӧc tҳWWURQJWUѭӡng hӧp 2 6ѫÿӗ khӕLÿLӅu khiӇn phӕi hӧp cho hai bӝ chuyӇQÿәi Qj\WURQJ7Uѭӡng hӧSÿѭӧc mô tҧ trong Hình
3.10 Bӝ chuyӇQÿәLWăQJiS cung cҩSÿLӋn áp liên kӃt DC әQÿӏnh Bӝ chuyӇQÿәi chính ÿѭӧF ÿLӅu khiӇQ ÿӇ cung cҩS ÿLӋn áp bus xoay chiӅu әQ ÿӏQK 'zQJ ÿLӋn trong Hình 3.10 bҵng ୟୡ ୢୡ ୠ ଷ và ଵ ᇱ bҵng ሺͳ െ ଵ ሻ
Hình 3.106˯ÿ͛ kh͙i cho b͡ chuy͋Qÿ͝LWăQJiS và b͡ chuy͋Qÿ͝i cho ̷c quy trong
Kӻ thuұt chӕQJÿҧo là mӝt trong nhӳng chӭFQăQJFҫn thiӃt cho hoҥWÿӝng ÿiQJWLQFұy cӫa các hӋ thӕQJSKiWÿLӋn phân tán NhiӅXFKѭѫQJWUuQKÿLӅu khiӇn và phát hiӋn chӕQJÿҧo [71], [7@ÿmÿѭӧc phát triӇQFKRFiFPi\SKiWÿLӋn phân tán dӵa trên bӝ chuyӇQÿәi công suҩWYjWK{QJWKѭӡQJFNJQJQKѭFiFOѭӟLÿLӋn lai khác nhau Nhӳng kӻ thuұWÿyFyWKӇ ÿѭӧc sӱDÿәi và thӵc hiӋQWURQJOѭӟLODLÿѭӧFÿӅ xuҩWÿӇ làm cho hӋ thӕng chuyӇn tӯ chӃ ÿӝ KzDOѭӟi sang chӃ ÿӝ ÿӝc lұp mӝt cách suôn sҿ
4 &+ѬѪ1*MÔ PHӒNG HOҤ7ĈӜNG CӪA Hӊ THӔNG HMG TRÊN MATLAB/SIMULINK
&KѭѫQJ 4 tұp trung mô phӓng các thành phҫn cӫa mӝW+0*YjFiFSKѭѫQJ SKiS ÿLӅu khiӇn cӫa hӋ thӕQJ ÿӇ hoҥW ÿӝng ӣ hai chӃ ÿӝ nӕL OѭӟL Yj ÿӝc lұp cӫa FKѭѫQJWUѭӟc FKѭѫQJtrên MATLAB/Simulink
Mô hình ÿѭӧc xây dӵQJWURQJILOH³.KRDB+0*VO[´ÿѭӧc nӝp chung vӟi luұn YăQ EDR Jӗm 2 file giӕng nhau sӱ dөng cho 2 phiên bҧn MATLAB R2013B và MATLAB R2020B
Hình 4.1 Mô hình HMG ͧ FK˱˯QJV͵ dͭQJÿ͋ mô ph͗ng trên MATLAB Hình 4.2 là kӃt quҧ mô phӓng cӫa Hình 4.1 trên MATLAB/Simulink
Hình 4.2 K͇t qu̫ mô ph͗ng m͡t MHG trên MATLAB
TiӃp theo luұQYăQVӁ ÿLYjRFKLWLӃt tӯng thành phҫn trong mô hình này.
Mô phӓng hӋ thӕng PV
Mô phӓng bӝ chuyӇQÿәLWăQJiS
Mô phӓng bӝ chuyӇQÿәLWăQJiS (chuyӇQÿәLWăQJiS) theo thông sӕ ÿmWUuQK bày FKѭѫQJWUѭӟFFKѭѫQJWUrQ0$7/$%6LPXOLQN
Hình 4.5 Mô ph͗ng b͡ chuy͋Qÿ͝LWăQJiS
Mô phӓng hӋ thӕng ĈLӅu khiӇn nghӏFKOѭX trên MATLAB/Simulink
Hình 4.6 Mô ph͗ng h th͙ng ĈL͉u khi͋n ngh͓FKO˱X trên MATLAB
Trong khӕi ĈLӅu khiӇn nghӏFKOѭX, hai khӕi ³MPPT Parameters´ và ³MPPT Controller using Perturb & Observe Technique´ ÿѭӧc xây dӵQJÿӇ thӵc hiӋn nhiӋm vө MPPT cho hӋ thӕng PV sӱ dөng thuұt toán P&O
Hình 4.7 Mô ph͗ng thu̵t toán P&O trên MATLAB
Code cho thuұt toán P&O: function D = PandO(Param, Enabled, V, I)
% MPPT controller based on the Perturb & Observe algorithm.
% D output = Reference for DC link voltage (Vdc_ref)
% Enabled input = 1 to enable the MPPT controller
% V input = PV array terminal voltage (V)
Dinit = Param(1); %Initial value for Vdc_ref
Dmax = Param(2); %Maximum value for Vdc_ref
Dmin = Param(3); %Minimum value for Vdc_ref deltaD = Param(4); %Increment value used to increase/decrease Vdc_ref
% persistent Vold Pold Dold; dataType = 'double'; if isempty(Vold)
P= V*I; dV= V - Vold; dP= P - Pold; if dP ~= 0 & Enabled ~=0 if dP < 0 if dV < 0
D = Dold - deltaD; end else if dV < 0
D = Dold + deltaD; end end else D=Dold; end if D >= Dmax | D