tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật NGHIÊN cứu bù CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO lưới CUNG cấp và PHÂN PHỐI điện

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - PHẠM THỊ THU THỦY TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO LƯỚI CUNG CẤP VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện Mã số : 60.52.50 THÁI NGUYÊN - 2013 1 Luận văn được hoàn thành tại trường Đại học Kỹ tuật Công nghiệp Thái Nguyên Cán bộ HDKH : PGS-TS Nguyễn Như Hiển Phản biện 1 : TS Ngô Đức Minh Phản biện 2 : TS Nguyễn Văn Vỵ Luận văn đã được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn, họp tại: Phòng cao học số 02, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Vào 15 giờ 30 phút ngày 24 tháng 01 năm 2013 Có thể tìm hiển luận văn tại Trung tâm Học liệu tại Đại học Thái Nguyên và Thư viện trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên 2 MỞ ĐẦU Điện năng cung cấp cho phụ tải không chỉ phải đảm bảo yêu cầu về số lượng mà chất lượng điện năng cũng phải được đảm bảo Trong điều kiện vận hành, truyền tải điện năng, do trên lưới có nhiều phần tử phi tuyến dẫn tới làm xuất hiện các thành phần sóng điều hòa bậc cao Các thành phần sóng điều hòa bậc cao này gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng như làm tăng tổn hao, làm giảm hệ số công suất, ảnh hưởng tới các thiết bị tiêu dùng điện, làm giảm chất lượng điện năng Giải pháp để hạn chế sóng điều hòa bậc cao trên lưới có nhiều giải pháp khác nhau, một trong số đó là sử dụng bộ lọc tích cực và bù công suất phản kháng Bộ lọc tích cực và bù công suất phản kháng dựa trên thiết bị điện tử công suất và điều khiển để thực hiện nhiều chức năng khác nhau Trong thời gian qua đã có một số công trình nghiên cứu về phương pháp sử dụng bộ lọc tích cực để cải thiện chất lượng lưới điện cung cấp cho các phụ tải, và đã có những kết quả nhất định Trong khuôn khổ đề tài này, tác giả đưa ra thuật toán thiết kế dựa trên lý thuyết p-q để thiết kế tích hợp bộ lọc tích cực có bù công suất phản kháng nhằm đánh giá tính khả thi của việc áp dụng phương pháp này để cải thiện chất lượng của hệ thống lưới điện Sau đó được kiểm tra tính đúng đắn của các thuật toán trên hệ thống mô phỏng Matlab/Simulink Nội dung của đề tài được chia làm 4 chương: Chương 1: Tổng quan về sóng điều hòa và bù công suất lên lưới Chương 2: Lọc sóng điều hòa bậc cao và bù công suất lên lưới Chương 3: Thiết kế bộ lọc tích cực cho tải phi tuyến của lưới điện phân phối Chương 4: Mô hình hoá và mô phỏng hệ thống Để hoàn thành luận văn, ngoài nỗ lực bản thân, tác giả đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các Thày, các Cô trong suốt quá trình giảng dạy và khoa Đào tạo sau đại học trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của thầy PGS - TS Nguyễn Như Hiển trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SÓNG ĐIỀU HÒA VÀ BÙ CÔNG SUẤT LÊN LƯỚI 1.1.Đặt vấn đề: Sự tồn tại của các sóng điều hòa bậc cao trong hệ thống điện gây ra hiện tượng: quá áp, méo điện áp lưới và dòng điện, tổn thất điện năng, quá nhiệt cho các phụ tải, giảm chất lượng điện năng và gián đoạn cung cấp điện Vấn đề đặt ra là phải tìm cách loại bỏ các sóng điều hòa bậc cao ra khỏi hệ thống điện Các thiết bị được sử dụng để loại bỏ sóng điều hòa bậc cao gọi là các bộ lọc 1.2 Tổng quan về sóng điều hòa Sóng chu kỳ không sin có thể coi như là tổng của các dạng sóng điều hoà mà tần số của nó là bội số nguyên của tần số cơ bản Với điều kiện vận hành cân bằng các sóng điều hòa bậc cao có thể chia thành các thành phần thứ tự thuận, nghịch và không Sóng điều hòa bậc cao ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng lưới điện nên cần phải chú ý khi tổng sóng điều hòa dòng điện bậc cao lớn hơn mức độ cho phép Hệ số méo dạng (THD - Total Harmonic Distortion): là tham số quan trọng nhất dùng để đánh giá sóng điều hòa bậc cao ∞ THD = ∑ X n2 n=2 (1.4) X1  Hệ số méo dạng dòng điện: ∞ THD = ∑ I n2 n=2 I1 (1.5)  Hệ số méo dạng điện áp: (1.6) 1.2.1 Ảnh hưởng của song điều hòa bậc cao và quy định giới hạn phần song điều hòa bậc cao trên lưới điện 4 * Ảnh hưởng quan trọng nhất của sóng điều hòa bậc cao đó là việc làm tăng giá trị hiệu dụng cũng như giá trị đỉnh của dòng điện và điện áp, * Giới hạn về thành phần sóng điều hòa bậc cao trên lưới điện Bảng 1.1: Tiêu chuẩn IEEE std 519 về giới hạn nhiễu điện áp Điện áp tại điểm nối chung Nhiễu điện áp từng loại sóng điều Nhiễu điện áp tổng cộng các loại sóng điều hòa THD (%) hòa(%)= 3,0 ≤ 69 KV 5,0 Trên 69 KV đến 161KV 1,5 2,5 Trên 161 KV 1,0 1,5 Bảng 1.2 Tiêu chuẩn IEEE std 519 về giới hạn nhiễu dòng điện Tỷ số ngắn h