Câu 1: Nghịch lưu bap ha nối tầng cầu H điều chế vector không gian. Sơ đồ nghịch lưu nguồn áp cầu ba pha là một trong những sơ đồ có ứng dụng rộng rãi nhất. Về cấu tạo sơ đồ cầu bao gồm ba nhánh nửa cầu, vì vậy nó thuộc loại sơ đồ hai mức, điện áp của mỗi pha đầu ra chỉ thay dổi giữa + Vdc. Trong khi đó sơ đồ cầu một pha, hay còn gọi là sơ đồ cầu chữ H là một sơ đồ ba mức, điện áp ra có thể có ba giá trị, + Vdc. Kết hợp ba sơ đồ cầu H thành một sơ đồ ba pha, ta sẽ có một dạng nghịch lưu ba pha ba mức, gọi là sơ đồ ba pha 3H
Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Câu 1: Nghịch lưu bap nối tầng cầu H điều chế vector không gian Sơ đồ nghịch lưu nguồn áp cầu ba pha sơ đồ có ứng dụng rộng rãi Về cấu tạo sơ đồ cầu bao gồm ba nhánh nửa cầu, thuộc loại sơ đồ hai mức, điện áp pha đầu thay dổi +/- Vdc Trong sơ đồ cầu pha, hay gọi sơ đồ cầu chữ H sơ đồ ba mức, điện áp có ba giá trị, + Vdc Kết hợp ba sơ đồ cầu H thành sơ đồ ba pha, ta có dạng nghịch lưu ba pha ba mức, gọi sơ đồ ba pha 3H Là nghịch lưu ba mức, sơ đồ 3H có đặc điểm nghịch lưu đa mức, điện áp có chất luợng sóng hài tốt hơn, buớc nhảy điện áp dv/dt nhỏ hon, khóa bán dẫn chịu điện áp thấp hơn, chuyển mạch với tần số điều chế, sơ với sơ đồ cầu ba pha hai mức Ngoài sơ đồ 3H có tính mô-dun hóa cao pha sơ đồ cầu H Hình 1: Nghịch lưu ba mức cầu pha Mỗi sơ đồ nghịch lưu cầu pha (chữ H) nghịch lu ba mức Ví dụ sơ đồ cho hình mức điện áp có cho bảng Table 5, bao gồm ba mức 0, +/-Vdc Trong bảng Table ký hiệu trạng thái khóa bán dẫn “1” khóa dẫn dòng “0” khóa không dẫn dòng Các trạng thái mức điện áp sơ đồ, ký hiệu sA (state level), có giá trị sau: Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Hình Nghịch lưu ba mức bap cầu H Trong bảng Table cũ ng trạng thái phóng nạp chiều Cdc ứng với trạng thái van chiều dòng điện phía xoay chiều Điều cần thiết cho thuật toán cân điện áp tụ chiều đề cập đến sau Trong bảng cho thấy state level “0” ứng với hai state switch khóa (S1, S2, S3, S4) Sơ đồ nghịch lưu ba pha tạo ba nghịch lưu cầu pha cho hình Lưu ý nguồn chiều Vdc hình phải cách ly Khi đầu xoay Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 chiều nối với đầu A, B, C phụ tải ba pha cân ZA = ZB = ZC, đầu nối chung điểm N điểm cách ly Z điểm trung tính tải Giả thiết ba điện áp Vdc cân nhau, vdc = Vdc Mỗi điện áp VAN, V BN , VCN nhận ba mức: -Vdc, 0, +Vdc Điện áp pha tải bằng: Trong hệ thống điện áp ba pha cần phải đảm bảo VA + VB + VC từ (1.2) suy ra: Hệ thống điện áp ba pha biểu diễn vector điện áp: Với VA, VB, VC hệ thống điện áp ba pha cân bằng, nghĩa VA + VB + VC =0, viết lại vector điện áp v (1.4) dạng: Trong đó: Góc pha vector V xác định bằng: Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Tính toán theo (1.2), (1,6) thấy với trạng thái điện áp VAN, VBN, VCN {1;0;-1}Vdc vector điện áp có độ dài 2/3 Vdc Một vài ví dụ tính toán bảng sau cho thấy rõ ều này: Chính quy chuẩn độ dài vector theo mức điện áp 2/3 Vdc ta có biểu diễn vector điện áp thuận tiện cho tính toán sau Theo ta sử dụng mức điện áp với điện áp VAN, VBN, VCN {1;0;-1}Vdc giá trị tính toán theo (1,6) quy chuẩn theo 2/3 sẻ trở thành: Lợi ích quy chuẩn (1.8) vector không gian tạo thành tam giác với cạnh Đối với nghịch lưu mức, pha có mức điện áp (state level), nên có tất 33 = 27 phối hợp mức điện áp pha, tạo nên 27 vector trạng thái điện áp nghịch lưu (state vector) Với nghịch lưu mức, pha có mức điện áp khả năng, phối hợp ba pha tạo nên 53 = 125 vector điện áp Từ (1.2), (1.3), tính toán theo mức điện áp pha đầu quy chuẩn theo (1.8), liệt kê trạng thái van sơ đồ (state switch) giá trị điện áp tương ứng (state level), vector điện áp v góc vector điện áp (state vector), Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 bảng Table Từ 27 state switch tạo 19 state vector, kể vector không Các vector đánh số cho vector điện áp 0, gọi vector không Các vector từ đến có độ dài 1, vector nhỏ Mỗi vector nhỏ ứng với hai trạng thái van dẫn sơ đồ, ví dụ V1 ứng với trạng thái (1,0,0) (1,0,-1), V2 ứng với (1,1,0) (0,0,-1) Các vector trùng lặp dùng cho mục đích cân điện áp tụ chiều trình điều chế vector đánh số lẻ từ 7, 11,13 đến 17 vector có độ dài lớn, Các vector đánh số chẵn từ 8, 10, đến 18 có độ dài / 3, vector có độ dài trung bình Đồ thị vector biểu diễn hệ tọa độ 0αβ cho hình Từ đồ thị thấy vector lớn chia mặt phẳng làm góc phần sáu Trong góc phần sáu vector nhỏ vector trung bình lại chia làm tam giác đều, tam giác có đỉnh điểm cuối vector Quy chuẩn độ dài vector theo 2/3Vdc, tam giác có cạnh Hệ thống tam giác sở cho phép điều chế vector không gian Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Có thể dùng bảng Excel để tính toán tất vector điện áp cho nghịch lưu cấp, thể bảng Table Trong bảng tính toán thành phần valpha, vbeta (1.8) Độ dài vector tính bằng: Những vector chọn điều chế vector không gian cần đảm bảo trung tính tải có giá trị tuyệt đối nhỏ (common mode) Để giảm ảnh hưởng độ đập mạch trung tính tải, liên quan đến common mode, vector có nhiều trạng thái khóa điều chế vector không gian chọn vector common mode nhỏ giá trị tuyệt đối Đó vector bôi mầu xám bảng Hình Đồ thị vector không gian xây dựng từ bảng Table Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Tổng hợp điện áp từ ba vector đỉnh tam giác Hình Tổng hợp điện áp từ ba vector đỉnh tam giác Khi vector đầu mong muốn vector nằm tam giác tổng Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 hợp vector điện áp từ ba vector đỉnh của tam giác Phương pháp gọi dùng vector gần (Nearest Vector Modulation) Vấn đề phép tổng hợp phải thực cho trình điều chế có ý nghĩa, nghĩa hệ số điều chế phải nhỏ Vì hình 4, triển khai vector v theo vector p3 hai vector d1, d2 theo hai cạnh kề tam giác: v = p3 + d1 + d2 d1 = d1(p1 – p3); d2 = d2(p2 – p3); d1, d2 tỷ lệ độ dài so với cạnh tương ứng tam giác Điều đảm bảo hệ số điều chế d1, d2 nhỏ hay nên phép điều chế có ý nghĩa Thời gian tương đối sử dụng vector p1, p2, p3 tính toán bằng: ◦ v = p3 + d1(p1 – p3) + d2(p2 – p3) ◦ v = p3(1 – d1 – d2) + d1p1 + d2p2 Biểu thức cuối có nghĩa d1 thời gian tương đối sử dụng vector p1, d2 thời gian sử dụng vector p2, (1 – d1 – d2) thời gian sử dụng vector p3 Xác định vị trí vetor V sector lớn Hình Ba hệ tọa độ vuông góc tạo nên góc phần sáu (các sector) Vector điện áp mong muốn nằm trong sáu góc phần sáu Trước hết ta càn xác định hình chiếu vector v* = [vα*, v*β]T lên hai vector biên góc phần sáu Có thể thấy góc phần sáu 1,2, ,6 tạo nên ba hệ tọa độ không vuông góc (Z1x, Z1y), (Z2x, Z2y), (Z3x, Z3y), thể hình V ậy hình chiếu vector điện áp lên vector biên thu từ phép chiếu tọa độ α,β lên hệ tọa độ tương ứng Z1, Z2, Z3 Điều thực phép nhân hệ tọa độ vuông góc v = [ vα ] vβ với ma trận biến đổi hệ tọa độ M1, M2, M3 sau: Page of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Tuy nhiên theo (1.10) việc tính toán hình chiếu lên hệ taa độ Z thực thuật toán đơn giản sau: Sau xác định tọa độ Zij thuật toán xác định sector r ất đơn giản thể hình Page 10 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Điểm làm việc cân xác định từ (0.1) cho đạo hàm bên vế trái không Coi dòng phản kháng đặt iqe* , bỏ qua tổn hao nhỏ điện trở cuộn cảm rL, giá trị xác lập lại xác định bằng: β de E ; β qe vo* ω Lide ; ide vo* I Ss β de (0.3) Trong ide phụ thuộc vào dòng nguồn chiều điểm làm việc cân Tuyến tính hóa quanh điểm làm việc cân đưa đến hệ sau: L id L iq C vo β de voe βd vo rL id 2 β qe voe ω Lid βq vo rL iq 2 3β qe 3iqe 3β de 3ide βd βq id iq 4 4 ω Liq (0.4) vo iS RC Coi phương trình dòng điện điện áp vo biến đổi chậm, hệ dòng điện trở thành: L id L iq voe β d rL id voe ω Lid β q rL iq ω Liq (0.5) Trong (0.5) thành phần ω Liq , ω Lid coi nhiễu, bù hết nhờ mạng bù Vì hai kênh d q có dạng giống có hàm truyền: Hc s id s iq s βd s βq s Trong Tc H PIc s H 0c s L , Kc rL K pc voe 2rL L s rL Kc Tc s (0.6) voe Sử dụng điều chỉnh PI cho mạch vòng dòng điện, 2rL , hàm truyền hệ kín là: Tic s H PIc s H c s H PIc s H c s Tic s TcTic s K c K pc (0.7) 1 Tic s K pc K c Page 21 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Áp đặt mạch vòng kín có dạng bậc hai với số thời gian T0c độ tắt dần ζc dạng (0.8) Phương pháp thiết kế gọi áp đặt đặc tính tần số mong muốn (Loop Shaping) H 0c s Tic s T s 2ζ cT0 c s 2 0c (0.8) Do để giảm tổn hao cuộn cảm thông thường điện trở rL thiết kế giá trị nhỏ, làm cho hàng số thời gian mạch dòng ện Tc lớn Vì thường áp đặt số thời gian hệ kín nhỏ 10 lần số thời gian dòng điện ban đầu T0c = Tc/10 độ tắt dần ζc = 0,7 Từ xác định thông số điều chỉnh: Tic 2ζ cT0 c T02c , K pc Tc TcTic K cT02c (0.9) Cả hai mạch vòng cần có khâu lọc đằng trước để loại trừ ảnh hưởng điểm zero mạch vòng kín (khâu có tính vi phân) Khâu lọc có dạng: H fc s Tic s (0.10) Cấu trúc mạch vòng dòng điện cho trênHình Error! No text of specified style in document Hình Error! No text of specified style in document Cấu trúc mạch vòng dòng điện, có mạch bù chéo kênh dòng điện Phương trình th ứ ba (0.4) điện áp tụ C với giả thiết dòng iq = 0, dòng id điều khiển bám theo lượng đặt id*, có dạng: C vo 3β de * id 3ide βd vo iS RC (0.11) Page 22 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Ảnh hưởng biến động β d đạo hàm vo bỏ qua β d đầu điều chỉnh dòng id Do đối tượng id có dạng khâu tích phân nên đầu vào β d có dạng xung vi phân ngắn thay đổi bước nhảy lượng đặt id* nên tác động thay đổi chậm vo Vì phương trình điện áp trở thành: 3β de * id C vo vo iS RC (0.12) Từ (0.12) hàm truyền điện áp đầu từ đầu vào điều khiển id* có dạng: Hv s 3RC β de CRC s vo s id s 3RC β de , Tv Trong K v H PIv s H 0c s K pv Kv Tv s (0.13) CRC Điều khiển mạch vòng điện áp điều chỉnh PI, , hàm truyền hệ kín là: Tiv s H PIv s H v s Tiv s 1 H PIv s H v s TvTiv s K v K pv (0.14) 1 Tiv s K pv K v Giống làm v ới kênh dòng điện, áp đặt mạch vòng kín có dạng bậc hai với số thời gian T0v độ tắt dần ζvmong muốn dạng: H 0v s Tiv s T s 2ζ vT0 v s 2 0v (0.15) Trong ứng dụng nghịch lưu, đưa lượng từ phía chiều phía xoay chiều, thường RC lớn, với giá trị tụ DC lớn nên số thời gian kênh điện áp Tv lớn.Vì cần áp đặt số thời gian hệ kín nhỏ nhiều lần số thời gian điện áp ban đầu, với giá trị mong muốn độ tác động nhanh kênh điện áp, độ tắt dần ζc = 0,7.Từ xác định thông số điều chỉnh: Tiv 2ζ vT0 v T02v , K pv Tv TvTiv K vT02v (0.16) Nếu muốn thay đổi lượng đặt điện áp cần có khâu lọc cho đầu vào để tránh ảnh hưởng khâu vi phân điểm zero mạch vòng kín Khâu lọc có hàm truyền: Page 23 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Tiv s H fv s (0.17) Mô hình mô nghịch lưu ba pha nối lưới Mô hình nghịch lưu nối lưới cho Hình Error! No text of specified style in document Năng lượng đưa từ phía chiều nguồn dòng CS sang lư ới điện ba pha Điện áp chiều: Udc = 700 V; Cuộn cảm xoay chiều: L 4, mH, rL 0,1 Nguồn lưới xoay chiều: x 380 V, 50 Hz Nguồn dòng ví dụ có đặc tính cho Hình Error! No text of specified style in document Ở quanh điểm làm việc dự định Vo= 700 V nguồn dòng có giá trị bảng sau: Is (A) Vo (V) Io = 17,62 17,36 650 ISs=17,2 700 16,8 750 960 RC (Vo = 700 V) RC Vo IS 700 1, 667 k 17, 62 17, Hình Error! No text of specified style in document Đặc tính nguồn dòng CS Tính toán giá trị xác lập, gần bỏ qua ảnh hưởng điện trở cuộn cảm rL: Page 24 of 35 Lương Xuân Thái E vo* β de ide I Ss β de β qe 2.220 700 MSHV: CB140517 0,89; 17, 0.89 ω Lide vo* 4, 7.10 0,1 25, 77 A ; 2π 50.4, 7.10 3.25, 77 700 Tc L rL Tv RC C 1667.4700.10 voe 2rL 47 ms ; K c 0,11; 700 3500 2.0,1 3RC β de 7,834 s ; K v 3.1667.0,89 1113,39 (V / A) Có thể thấy Tcbằng 47 ms lớn, chọn băng thông mạch vòng dòng điện từ điều kiện nhỏ đến 10 lần tần số đóng cắt mạch điều chế PWM Trong trường hợp chọn băng thông cỡ 500 Hz, tương ứng số thời gian T0c cỡ ms Chọn hệ số tắt dần ζc = 0,7 Tham số điều chỉnh dòng ện PI tính bằng: Tic 2ζ cT0 c T02c Tc 2.0, 7.2.10 47.10 3.2,8.10 3500.2 2.10 TcTic K cT02c K pc 2ζ cT0 c 2,8.10 ; 9, 4.10 Bộ điều chỉnh PI hay biểu diễn dạng song song: Hc s K pc 1 Tic s K pc / Tic K pc s 9, 4.10 / 2,8.10 Tính toán K ic K pc K ic , K ic s K pc / Tic 3,357 Bộ PI dạng nối tiếp hay dạng song song hay dùng mô Với mạch vòng điện áp số thời gian lớn, 7,835 s, chọn số thời gian T0v cỡ 10 lần số thời gian mạch vòng dòng điện, T0v = 20 ms Như mạch vòng kín nhanh 333 lần so với mạch vòng điện áp ban đầu Tham số điều chỉnh PI tính bằng: Tiv K pv 2ζ vT0 v TvTiv K vT02v T02v Tc 2ζ vT0 v 2.0, 7.20.10 7,835.28.10 1113,39.20 2.10 28.10 ( s) 0, 493 Biến đổi sang dạng song song với K iv K pv / Tiv 0, 493 / 28.10 17, Page 25 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Hình Error! No text of specified style in document Mô hình mô nghịch lưu ba pha nối lưới Mô thực với điện áp ban đầu tụ đặt trước 650 V Đây giá trị đặt trước để mô hình mô khởi động dễ dàng Trong thực tế c ần thiết kế trình khởi động phù hợp để điện áp chiều tăng lên đến giá trị max mà khóa bán dẫn không bị tải Các qui luật khởi động nằm phạm vi trình điều chỉnh nên không xét đến Nguồn dòng CS tăng t 0,01 s đến giá trị 17,62 A sau khoảng thời gian 40 ms nhờ khâu hạn chế tốc độ rate limiter Chọn thời gian tăng nguồn chiều 40 ms, gấp đôi số thời gian mạch vòng điện áp Tov= 20 ms để tránh điện áp lớn tụ DC Ở chế độ khởi động nặng nề điện áp DC có điều chỉnh đến 718 V ổn định 700 V sau thời gian 0,12 s Thử nghiệm đáp ứng mạch vòng điện áp với biến động nhỏ quanh lượng đặt 700 V tại: t = 0,2 s, Udc = 705 V; t = 0,3 s, Udc = 700 V Trên đồ thị Hình Error! No text of specified style in document điện áp Udc đạt đến 705 V sau 0,02 s, thiết kế mạch vòng điện áp mong muốn Tuy nhiên lượng điều khiển đến 707 V thời gian độ kéo dài đến 0,05 s Điều chưa đặt lọc thông thấp 1/ Tiv s đầu vào điều chỉnh điện áp số sai số mà mô hình đóng cắt thực tế có sai khác với mô hình toán học Page 26 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Dạng xung điện áp đầu nghịch lưu pha a, Uai, điện áp qua khâu lọc thông thấp, Uai_filtered, có dạng phù hợp suốt thời gian làm việc Dòng điện Iabc có dạng sin thể điều chế SVM làm việc xác Phân tích đáp ứng điều chỉnh dòng điện cho trênHình Error! No text of specified style in document 6cho thấy tác động xác phù hợp thiết kế Đồ thị thể đầu điều chỉnh dòng R_id R_iq, giá trị βd, βq Ở đồ thị βd, βq khoảng xác lập có giá trị âm đo dòng mô hình mô đo chiều dòng ện từ nguồn lưới vào biến đổi Đồ thị thứ hai từ xuống cho thấy điều chỉnh dòng tác động nhanh, dòng điện id, iq bám sát lượng đặt id_ref, iq_ref suốt trình làm việc Tại thời điểm t = 0,4÷0,5 s, đặt iq_ref = 10 A; t = 0,÷0,6 s, đặt iq_ref = -10 A Có thể thấy rõ hoạt động tách kênh điều chỉnh dòng id iq, cho khả điều chỉnh độc lập công suất tác dụng công suất phản kháng sơ đồ Dòng iq dương tương ứng lưới điện phát công suất phản kháng, dòng iqâm tương ứng lưới nhận công suất phản kháng Trong chế độ xác lập dòng iq không ảnh hưởng đến giá trị dòng id, độ hai thành phần có ảnh hưởng lẫn mạch có mạch bù tách kênh Đồ thị thứ ba thứ tư từ xuống điện áp đặt Udr, Uqr đưa đến điều chế vector không gian SVM Các giá trị Udr, Uqr nằm vùng tuyến tính điều chế SVM nên mạch vòng dòng điện tác động nhanh.Thông qua giá trị thấy góc pha điện áp nghịch lưu so với góc pha điện áp lưới Có thể kết hợp mô hình nghịch lưu ba pha nối lưới với mô hình mô đun pin mặt trời, có kết hợp thuật toán dò tìm điểm công suất lớn (MPPT), ví dụ áp dụng phương pháp thử quan sát (P&O) với đầu tác động tăng hay giảm lượng đặt cho điện áp Udc Như nghịch lưu làm việc với hệ nguồn phát pin mặt trời, công suất đủ lớn, cách trực tiếp mà không cần đến biến đổi DC-DC trung gian Page 27 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Hình Error! No text of specified style in document Kết mô mô hình hình 8.9 Page 28 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Hình Error! No text of specified style in document Đáp ứng điều chỉnh dòng ện mô hình hình 8.9 b Bộ chỉnh lưu tích cực sở nghịch lưu nguồn áp (đưa lượng từ phía AC sang phía DC với yêu cầu dòng AC có dạng sin, hệ số công suất điều chỉnh độc lập Page 29 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 Xét ứng dụng chỉnh lưu tích cực, biến đổi AC-DC, sở nghịch lưu ba pha 3H Sơ đồ có dạng giống nghịch lưu nối lưới hình sau: Hình 2.2 ngoại trừ phụ tải phía chiều, trường hợp chung thể ba nguồn dòng Is1, Is2, Is3 ba tải trở R1, R2, R3.Phía chiều phải điểm chung hay cách ly Thoạt trông thấy phụ tải loại kỳ lạ thực tế sơ đồ có ứng dụng thực tế phía chiều lại khâu trung gian biến đổi DC-AC khác, dựa cấu trúc 3H, biến tần biến đổi 4Q kết nối với nguồn xoay chiều ba pha khác Nói cách khác sơ đồ thể chế độ làm việc khác sơ đồ hình 2.2, lượng lấy từ phía lưới xoay chiều sang phía tải chiều Các điện trở Ri thể trở kháng vi phân tương đương đặc tính V-A phụ tải Page 30 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517 idc1 S3 S1 ea La v1 i1 Cdc1 vdc1 IS1 R1 S2 S4 idc2 S3 S1 eb Lb v2 i2 vdc2 n Cdc2 IS2 z vzn R2 S2 S4 S1 S3 idc3 ec Lc i3 v3 Cdc3 vdc3 IS3 R3 S2 S4 Hình 2.3 Sơ đồ chỉnh lưu tích cực AC-DC sở nghịch lưu ba pha 3H Mô chế độ chỉnh lưu tích cực mô hình hình 2.3 với thông số mạch vòng điều chỉnh, ngoại trừ nguồn dòng CS1, 2, cho dấu âm, thể phụ tải Kết mô dạng sóng dòng điện, điện áp cho hình Figure 3, đáp ứng điều chỉnh dòng điện cho hình Figure Page 31 of 35 Lương Xuân Thái Figure Chi ti t kho ng 0,2 s lên 405 V t i 0,2 s tr v 400 V t i 0,3 s MSHV: CB140517 n 0,4 s cho th y áp ng b i u ch nh i n áp l ng t thay i t 400 V Page 32 of 35 Lương Xuân Thái Figure D ng sóng c a b MSHV: CB140517 i u ch nh dòng i n mô hình hình 35 Đồ thị dạng điện áp đầu nghịch lưu Va_conv dạng dòng xoay chiều Iabc cho thấy hoạt động đắn mạch điều chế SVM tất chế độ hoạt động Dạng điện áp tụ DC Vdc 1,2,3 điện áp trung bình Vdc_avg cho thấy tác dụng mạch cân điện áp tụ, điện áp chênh so với giá trị trung bình (+4 V, - V) nguồn dòng CS cân Tuy nhiên tải nguồn dòng CS cân đến 50 % điều chỉnh điện áp trung bình giữ giá trị trung bình lượng đặt, Vavg = 400 V, chênh lệch tụ đến 12 V, cao so với chế độ nghịch lưu Dạng sóng đầu điều chỉnh dòng cho hình Figure cho thấy độ xác mạch vòng điều chỉnh, dòng ện đầu trùng với lượng đặt suốt trình làm việc Khi có biến động lớn dòng điện iq 0,4 s, 0,5 s, 0,6 s hai kênh dòng điện thể khả tách kênh tốt, ảnh hưởng lẫn chút thời điểm xảy biến động Page 33 of 35 Lương Xuân Thái Figure K t qu mô ph ng ch MSHV: CB140517 ch nh l u tích c c b bi n i AC-DC c s ngh ch l u 3H Page 34 of 35 Lương Xuân Thái Figure áp ng c a b MSHV: CB140517 i u ch nh dòng i n ch ch nh l u tích c c s ngh ch l u 3H n i l i Page 35 of 35 [...]... lưới e có công suất rất lớn, nghĩa là tần số và điện áp có giá trị coi là không đổi Mục tiêu điều khiển là cân bằng công suất giữa phía DC và phía AC của bộ biến đổi nên quy thành mục tiêu giữ ổn định điện áp trên tụ C phía một chiều Công suất truyền về phía xoay chiều thông qua điều khiển dòng qua cuộn kháng L Bằng mô hình hóa mạch điện trên hệ tọa độ 0dq, dòng đi ện id điều khiển công suất tác dụng... bộ điều chỉnh dòng tác động nhanh, dòng điện id, iq bám sát lượng đặt id_ref, iq_ref trong suốt quá trình làm việc Tại thời điểm t = 0,4÷0,5 s, đặt iq_ref = 10 A; tại t = 0,÷0,6 s, đặt iq_ref = -10 A Có thể thấy rõ hoạt động tách kênh của bộ điều chỉnh dòng id và iq, cho khả năng điều chỉnh độc lập công suất tác dụng và công suất phản kháng của sơ đồ Dòng iq dương tương ứng lưới điện phát ra công suất. .. 0dq, dòng đi ện id điều khiển công suất tác dụng và dòng iq điều khiển công suất phản kháng Mối liên hệ chéo giữa hai kênh dòng điện có thể bù trong bộ điều chỉnh nên có thể thiết kế mạch vòng dòng điện độc lập Các phân tích mô hình có thể cho thấy dòng điện có đặc tính động học nhanh hơn nhiều so với điện áp nên có thể áp dụng cấu trúc điều khiển hai mạch vòng với mạch vòng điện áp ở ngoài cùng.Khi... not found., viết lại như (0.1) Mô hình này xây dựng với hàm đóng cắt điều khiển u = {-1; 1} nên có các hệ số vo/2 ở phương trình dòng điện và ¾ ở phương trình điện áp ω Liq Lid E vo βd 2 rLid vo β q rLiq 2 vo 3 id β d iq β q 4 RC ω Lid Liq Cvo (0.1) iS Giả thiết rằng nguồn dòng một chiều iS được điều khiển riêng biệt, do một kênh điều khiển khác trong hệ nguồn pin mặt trời, và điện áp một chiều vo theo... chọn cùng các hệ số điều chế tương ứng Lưu ý rằng các thành phần hệ số điều chế đều nhỏ hơn 1, điều này rất quan trọng vì làm cho phép điều chế có ý nghĩa Phép tổng hợp vector điện áp ra theo các tam giác đều nhỏ trong mỗi sector lớn có một ưu điểm lớn Đó là khi ứng với hệ số điều chế thấp, khi vector điện áp ra nằm trong lục giác đều nhỏ, đỉnh của các vector nhỏ V1, V2, …, V6, phép điều chế sẽ chỉ dùng... phương trình điện áp trở thành: 3β de * id 4 C vo 1 vo iS RC (0.12) Từ (0.12) hàm truyền của điện áp đầu ra từ đầu vào điều khiển id* có dạng: Hv s 3RC β de 1 4 CRC s 1 vo s id s 3RC β de , Tv 4 Trong đó K v H PIv s H 0c s K pv 1 Kv 1 Tv s 1 (0.13) CRC Điều khiển mạch vòng điện áp bằng bộ điều chỉnh PI, 1 , hàm truyền hệ kín sẽ là: Tiv s H PIv s H v s Tiv s 1 1 H PIv s H v s TvTiv 2 s K v K pv (0.14) 1... of specified style in document 5 điện áp Udc đạt đến 705 V sau 0,02 s, đúng như thiết kế mạch vòng điện áp mong muốn Tuy nhiên lượng quá điều khiển đến 707 V và thời gian quá độ kéo dài đến 0,05 s Điều này là do chưa đặt bộ lọc thông thấp 1/ Tiv s 1 ở đầu vào bộ điều chỉnh điện áp và một số sai số mà mô hình đóng cắt thực tế có sự sai khác với mô hình toán học Page 26 of 35 Lương Xuân Thái MSHV: CB140517... mạch vòng dòng điện từ điều kiện nhỏ hơn 5 đến 10 lần tần số đóng cắt của mạch điều chế PWM Trong trường hợp này chọn băng thông cỡ 500 Hz, tương ứng hằng số thời gian T0c cỡ 2 ms Chọn hệ số tắt dần ζc = 0,7 Tham số của bộ điều chỉnh dòng đi ện PI tính bằng: Tic 2ζ cT0 c T02c Tc 2.0, 7.2.10 47.10 3.2,8.10 3500.2 2.10 6 TcTic K cT02c K pc 2ζ cT0 c 3 2,8.10 3 ; 3 9, 4.10 3 Bộ điều chỉnh PI còn hay được... iqâm tương ứng lưới nhận công suất phản kháng Trong chế độ xác lập dòng iq không ảnh hưởng đến giá trị dòng id, nhưng trong quá độ hai thành phần này có ảnh hưởng lẫn nhau mặc dù trong mạch đã có mạch bù tách kênh Đồ thị thứ ba và thứ tư từ trên xuống là điện áp đặt Udr, Uqr đưa đến bộ điều chế vector không gian SVM Các giá trị Udr, Uqr đều nằm trong vùng tuyến tính của bộ điều chế SVM nên mạch vòng... hình nghịch lưu ba pha nối lưới với mô hình mô đun pin mặt trời, có kết hợp thuật toán dò tìm điểm công suất lớn nhất (MPPT), ví dụ áp dụng phương pháp thử và quan sát (P&O) với đầu ra tác động tăng hay giảm lượng đặt cho điện áp Udc Như vậy bộ nghịch lưu có thể làm việc với hệ nguồn phát pin mặt trời, công suất đủ lớn, một cách trực tiếp mà không cần đến một bộ biến đổi DC-DC trung gian nữa Page 27 of ... phía xoay chiều thông qua điều khiển dòng qua cuộn kháng L Bằng mô hình hóa mạch điện hệ tọa độ 0dq, dòng ện id điều khiển công suất tác dụng dòng iq điều khiển công suất phản kháng Mối liên hệ... kênh điều chỉnh dòng id iq, cho khả điều chỉnh độc lập công suất tác dụng công suất phản kháng sơ đồ Dòng iq dương tương ứng lưới điện phát công suất phản kháng, dòng iqâm tương ứng lưới nhận công. .. có công suất lớn, nghĩa tần số điện áp có giá trị coi không đổi Mục tiêu điều khiển cân công suất phía DC phía AC biến đổi nên quy thành mục tiêu giữ ổn định điện áp tụ C phía chiều Công suất