PHƯƠNG PHÁP QUẢN lí CÔNG SUẤT CHO NHIỀU NGUỒN PHÁT PHÂN TÁN hệ THỐNG VI lưới (MICROGRID)

M CL C Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i L i cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt v Mục lục v Danh sách chữ viết tắt vi Danh sách hình xi Danh sách bảng xiv Danh sách kí hiệu xv N I DUNG CH TRANG NG 1.T NG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ 1.3 Phạm vi nghiên c u 1.4 Ph ơng pháp nghiên c u 1.5 Điểm c a luận văn 1.6 Giá trị thực tiễn c a luận văn 1.7 Nội dung c a luận văn CH NG 2.C S Lụ THUY T 2.1 Năng l ợng gió Việt Nam tiềm phát triển 2.1.1 Năng l ợng gióViệt Nam 2.1.2 Tiềm phát triển l ợng gió công suất nhỏ Việt Nam 2.2 Tổng quan hệ thống chuyển đổi l ợng gió 2.2.1 Các thành phần c a hệ thống chuyển đổi l ợng gió 2.2.2 Các loại hệ thống chuyển đổi l ợng gió 10 vii 2.2.2.1 Hệ thống tubin gió tốc độ cố định 11 2.2.2.2 Hệ thống tubin gió tốc độ thay đổi, biến đổi toàn công suất 12 2.2.2.3 Hệ thống tubin gió tốc độ thay đổi, biến đổi phần công suất 12 2.3 Tổng quan kiểu tubin gió 13 2.4 Tổng quan pin l ợng mă ̣t trơi 16 2.4.1 Thực tế Việt Nam 16 2.4.1.1 Tiềm phát triển l ợng mặt tr i Việt Nam 16 2.4.1.2 ng dụng l ợng mặt tr i Việt Nam 17 2.4.2 Phân loa ̣i pin mă ̣t trơi 18 CH NG 3.MÔ HÌNH HÓA 3.1 Năng l ợng gió công suất tubin 19 3.1.1 Năng l ợng gió 19 3.1.2 Hiệu suất tubin gió 22 3.1.3 Đ ng cong hiệu suất tubin gió 25 3.1.4 Máy phát điện đồng nam châm vĩnh cửu (PMSG) 28 3.2 Pin l ợng mặt tr i ph ơng trình toán c a pin l ợng mặt tr i 3.2.1 Ph ơng trình t ơng đ ơng c a pin l ợng mặt tr i 31 3.2.2 Các yếu tố ảnh h ng đến pin l ợng mặt tr i 32 3.2.3 Ph ơng trình t ơng đ ơng c a pin l ợng mặt tr i 33 3.3 Mạch chỉnh l u 35 3.4 Mạch nghịch l u kết nối l ới điện phân phối 38 3.4.1 Phân loại nghịch l u 38 3.4.2 Ph ơng pháp điều khiển khóa công suất nghịch l u nguôn ap 48 3.4.3 Ph ơng phap điêu khiể n khoa công suât bô ̣ nghich ̣ l u nguôn dong 42 3.5 Pin l u trữ l ợng (batterry) 46 3.5.1 Nguyên lý hoạt động c a pin axit chì 47 3.5.2 Quá trình nạp xả c a pin axit chì ph ơng trình tính toán 49 viii CH NG 4.K T QU MỌ PHỎNG 4.1 Sơ đồ kết nối máy phát điện gió pin l ợng mặt tr i vào l ới điện phân phối 52 4.1.1 Khôi tubin gio va may phat điện 53 4.1.2 Khối chỉnh l u 57 4.1.3 Khối pin l ợng mặt tr i 58 4.1.4 Khối nghịch l u 59 4.1.5 Khối l ới điện phân phối 60 4.1.6 Khối điều khiển pin NLMT 60 4.1.6.1 Nguyên lý hoạt động c a khối MPPT 62 4.1.7 Khối điều khiển máy phát điện gió 68 4.1.7.1 Nguyên lý hoạt động khối MPPT c a tubin gió 69 4.2 Các khối ch c 73 4.2.1 Khối PI_V 73 4.2.2 Khối PLL 74 4.2.3 Khối DC/AC 74 4.2.4 Khối điều khiển Hysteresis (điều khiển bang-bang) 75 4.3Tr 4.3.1Tr ng hợp nghiên c uvà kết 76 ng hợp nghiên c u 76 4.3.2 Kết mô DG 78 4.3.2.1Kết mô máy phát điện gió PMSG 79 4.3.2.2Kết mô c a hệ thốngnăng l ợng mặt tr i 82 4.7 Nhận x́t đánh giá 85 CH NG CÁC K T QU , K T LU N VÀ H NG NGHIểN C U 5.1 Các vấn đề đ ợc thực luận văn 87 5.2 Đề nghị h ớng phát triển c a luận văn 88 TÀI LI U THAM KH O 90 ix x M C L C CÁC HINH Ch ng 2: Hình 2.1: Gió trung bình hàng năm độ cao 65m 30m Hình 2.2μ Hệ thống chuyển đổi l ợng gió kết nối l ới điện Hình 2.3μ Hệ thống tubin gió tốc độ cố định 11 Hình 2.4μ Hệ thống tubin gió tốc độ thay đổi 12 Hình 2.5μ Hệ thống tubin gió thay đổi tốc độ với biến đổi phía roto 13 Hình 2.6μ Cấu tạo tubin gió trục đ ng trục ngang .14 Hình 2.7: Các loại pin mặt tr i th ng gặp 17 Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động c a pin mặt tr i 18 Hình 2.9: Một tế bào, panel dưy pin mặt tr i 19 Hình 2.10: Hệ thống pin mặt tr i có boost 19 Ch ng 3: Hình 3.1: Năng l ợng c a khối không khí có mặt cắt ngang A .20 Hình 3.2μ Biểu diễn luồng khí thổi qua tubin gió lý t ng .20 Hình 3.3μ Góc pitch c a cánh quạt gió 23 Hình 3.4: Giới hạn c a hiệu suất rotor 24 Hình 3.5μ Đ ng cong hiệu suất rotor 26 Hình 3.6μ Công suất đầu phụ thuộc vào vận tốc gió , tốc độ tubin 27 Hình 3.7μ Đ ng cong công suất lý t ng c a tubin gió .28 Hình 3.8 Mô hình mạch điện t ơng đ ơng hệ tọa độ dq c a PMSG 31 Hình 3.λμ Mạch điện t ơng đ ơng c a pin mặt tr i .32 Hình 3.10: Mô hình pin mặt tr i lý t ng 34 Hình 3.11μ Mô đun pin mặt tr i 35 Hình 3.12μ Đặc tính I-V với b c xạ khác 36 Hình 3.13μ Đặc tính P-V với b c xạ khác .36 Hình 3.14μ Mạch chỉnh l u bán kì 37 Hình 3.15: Mạch chỉnh l u cầu pha không điều khiển .38 Hình 3.16μ Mạch chỉnh l u cầu pha không điều khiển .38 xi Hình 3.17μ Mạch chỉnh l u cầu pha có điều khiển 37 Hình 3.18μ Mạch chỉnh l u cầu pha có điều khiển 37 Hình 3.1λμ Giản đồ xung kích nghich l u pha SPWM 41 Hình 3.20μ Giản đồ dòng áp ngõ nghich l u SPWM 42 Hình 3.21μ Sơ đồ kết nối đơn giản c a nghịch l u pha 43 Hình 3.22μ Dạng sóng dòng điện ph ơng 44 Hình 2.23μ Giải thuật điều khiển bang bang 44 Hình 3.24μ Giải thuật điều khiển bang bang cải tiến 44 Hình 2.25μ Cấu hình c a pin axit chì đư nạp đầy 48 Hình 2.26μ mạch t ơng đ ơng c a pin 48 Hình 3.27μ Ph ơng trình điện áp nạp xả c a pin .48 Hình 3.28: Chu trình nạp c a pin axit chì chu kỳ xạc sâu 48 Ch ng 4: Hình 4.1a: Sơ đồ nguyên lý c a microgrid 52 Hình 4.2b: Sơ đồ tổ ng quat mạch mô 53 Hình 4.2: Mô hình kết nối máy phát điện gió với l ới điện thông qua AC DC/DC - AC 53 Hình Sơ đồ kết nối c a máy phát điện 54 Hình 4 Sơ đồ kết nối mô khối tubin gió .55 Hình Sơ đồ kết nối mô c a khối máy phát điện nam châm vĩnh cửu 55 Hình Mô hình mô c a khối khí PMSG 56 Hình Mô hình mô c a khối điện PMSG .56 Hình Thông số kỹ thuật c a PMSG .57 Hình Sơ đồ kết nối mạch chỉnh l u 58 Hình 10 Sơ đô kêt nôi của khôi l ̣ng mă ̣t trơi 58 Hình 11 Sơ đồ kết nối c a khối nghịch l u 59 Hình 12 Sơ đồ kết nối c a khối l ới điện phân phối 60 Hình 13 Sơ đồ nguyên lý hoạt động c a mạch điện mô 62 xii Hình 14 Sơ đồ kết nối c a khối điều khiển pin l ợng mặt tr i 62 Hình 15 L u đồ giải thuật INC 64 Hình 16 Đặc tuyến V-P c a pin mặt tr i NLBXMT không đổi 65 Hình 17 Nguyên tắc hoạt động c a MPPT 67 Hình 18 Sơ đồ nguyên lý hoạt động c a mạch điện mô 69 Hình 1λ Sơ đồ kết nối c a khối điều khiển mạch mô 69 Hình 20 Nguyên tắc hoạt động c a máy phát điện gió 70 Hình 21 Nguyên tắc hoạt động c a giải thuật P&O 70 Hình 22 L u đồ giải thuật P&O 72 Hình 23 Sơ đồ nguyên lý điều khiển Battery 73 Hình 24Mạch mô sơ đồ kết nối khối battery 73 Hình 25 Sơ đô kêt nôi của khôi PI_V .74 Hình 26 Mô hình khối PLL 74 Hình 4.27 L u đồ trình mô 77 Hình 4.28 Tín hiệu điều khiển CB 78 Hình 4.2λ Công suất tác dụng công suất phản kháng ngõ c a PSMG 79 Hình 4.30 Dạng sóng điện áp ngõ điểm kết nối chung 80 Hình 4.31 Dạng sóng điện áp ngõ (rms) từ t = 1.4s đến t = 2s 81 Hình 4.32 Điện áp DC tr ớc nghịch l u c a máy phát điện gió 82 Hình 4.33 Công suất pin l ợng mặt tr i hòa l ới 83 Hình 4.34 Giá trị điện áp dòng điện DC ngõ pin NLMT 84 Hình 4.35 Giá trị SOC, dòng điện điện áp đo đ ợc c a battery 85 xiii xiv M C L C CÁC B NG Bảng2.1Phân bố l ợng mặt tr i vùng lưnh thổ Việt Nam 15 Bảng5.1Kết mô hệ thống gió hòa l ới 78 Bảng5.2Kết mô hệ thống pin mặt tr i hòa l ới 84 xv DANH M C Kệ HI U vsa, vsb, vsc Điện áp pha a, b, c c a nguồn isa, isb, isc Dòng điện pha a, b, c c a nguồn vPCCa, vPCCb, vPCCC Điện áp pha a, b c điểm gh́p chung i1a, i1b, isc Dòng nghịch l u c a pha a, b, c Rs, Ls .Điện tr điện kháng nhánh cung cấp XD Điện kháng đ ng dây RD Điện tr đ ng dây Cf Tụ điện lọc L1, L2, L3 Điện cảm lọc Lf Điện kháng rò c a máy biến áp Rf Điện tr rò c a máy biến áp VDC1, VDC2, VDC3 Nguồn áp DC c a máy phát phân tán u Hàm chuyển mạch c a nghịch l u ωs Tần số đồng V Biên độ điện áp ngõ c a nghịch l u δ Góc điện áp ngõ c a nghịch l u VP Biên độ điện áp c a điểm gh́p chung δP Góc c a điện áp điểm ghép chung vcf Điện áp qua tụ điện lọc icf Dòng qua tụ điện lọc ω Tần số vận hành ωS Tần số cắt c a lọc thông thấp P1, P2 Công suất tác dụng đ ợc rút từ DG vào vi l ới Q1, Q2 Công suất phản kháng đ ợc rút từ DG vào vi l ới Prated, Qrated Công suất tác dụng phản kháng danh định c a DG Pg Công suất tác dụng đ ợc rút từ l ới vào vi l ới xvi Các CB có nhiệm vụ đóng cắt khối DG, l ới, tải, pin khỏi l ới cần thiết Ch ơng trình điều khiển khối CB đ ợc l u trữ vi xử lý để điều khiển giám sát trạng thái CB Các tín hiệu đóng-cắt CB đ ợc biểu diễn simulink nh hình d ới đây: Hình 4.28: Các tín hiệu từ điều khiển trung tâm truyền đến CB 4.3.2 K t qu mô ph ng ngùn DG n i l i tr ng h p nghiên c u đƣ xét đ n Mạch mô đ ợc xây dựng nhằm mục đích đánh giá tính khả thi c a hệ thống, đảm bảo ph ơng pháp đề đắn mặt lý thuyết Từ kết thu đ ợc trình mô có thêm s để định có tiếp tục triển khai thực tế hay không Đây giai đoạn quan trọng nghiên c u nh có trình mô mà phát đ ợc nhiều điểm ch a hợp lý c a giải thuật đề ra, từ tiết kiệm đ ợc nhiều tiền bạc s c lao động triển khai thực tế giải pháp đề Kết mô c a mô hình mô hệ thống l ợng mặt tr i hòa đồng l ới điện phân phối thu đ ợc sau trình mô đ ợc dùng để đánh giá mục tiêu đư đề ban đầu có đạt đ ợc hay không Trang 81 Việc mô đ ợc thực điều kiện có thay đổi c ng độ b c xạ mặt tr i, pin l ợng mặt tr i có khả chuyển đến điểm có công suất cực đại t ơng ng với m c c ng độ b c xạ mặt tr i t ơng ng Trong vấn đề thiết kế máy phát điện hòa đồng l ới điện phân phối, mục đích c a ph ơng pháp đề máy phát điện nhận đ ợc nhiều công suất giá trị cho phép c a máy phát có hay thay đổi vận tốc gió từ môi tr ng làm việc bên Mạch điện đ ợc mô tr ng hợp vận tốc gió thay đổi không thay đổi để đánh giá khả thích nghi c a máy phát điện l ợng gió hòa đồng l ới điện phân phối 4.3.2.1 K t qu mô ph ng ngùn DG ậ máy phát n gió n i l i Trong mô c a luận văn này, công suất định m c c a turbin gió 10 KVA, công suất th c th i thay đổi theo vận tốc gió đầu vào việc điều chỉnh góc c a cánh gió, ta giả định giá trị tốc độ gió đ ợc thay đổi từ 10 m/s đến 11 m/s th i điểm mô t =1s, từ 11 m/s đến 11,5 m/s t = 2s từ 11,5 m/s đến 13 m/s t = 3s Kết thu đ ợc đ ợc thể hình 4.29 Hình 4.29: Công suất tác dụng phản kháng ngõ c a máy phát điện gió Trang 82 B ng 5-1:Bảng kết mô l ợng gió hòa l ới hòa l ới Công suất tác Công suất ph n H s công suất d ng (W) kháng (VAR) cos 10 3387 -8.8 0.99999 11 4510 -10.19 (-25.3) 0.99998 11.5 5094 -26.28 0.99998 13 5853 -32.83 0.99997 V n t c gió (m/s) Qua kết thu đ ợc, ta thấy sau dao động công suất th i điểm đầu c a mô phỏng, công suất ngõ c a máy phát điện gió đư bám sát theo thay đổi c a tốc độ gió đầu vào, l u ý hệ thống microgrid chuyển sang trạng thái cách ly th i điểm t = 1,5s, dao động không xảy nhiều vào th i điểm chuyển chế độ làm việc hệ thống trì đ ợc điện áp nút kết nối l ới (chế độ nối l ới) điện áp tải (chế độ cách ly) Điều ch ng tỏ, giải thuật điều khiển nghịch l u đư theo dõi đ ợc thay đổi công suất điều khiển xác điện áp ngõ ra, nh công suất thay đổi cần thiết Hình 4.30: Dạng sóng điện áp ngõ điểm kết nối chung a) biên độ đỉnh; b) rms Trang 83 giá trị: Từ hình 4.30 ta thấy rằng, điện áp ngõ điểm kết nối chung c a DG có dao động nhẹ biên độ (sụt áp khoảng 8V) th i điểm chuyển chế độ, sau tr lại bình th ng sau 20 chu kỳ Sau cắt microgrid khỏi l ới, khối ớc l ợng góc pha (phasor estimator) đư làm việc tốt đ a biên độ điện áp tr lại trạng thái ổn định giới hạn cho ph́p (th ng 5% đến 10% c a giá trị biên độ cực đại) Ta dễ dàng theo dõi dạng sóng c a điện áp ngõ cách phóng lớn hình 4.31 th i đoạn từ t = 1.4s đến t = 2s Hình 4.31: Dạng sóng điện áp ngõ từ t = 1.4s đến t = 2s Hình 4.32 bên d ới dạng sóng điện áp DC sau chỉnh l u (tr ớc nghịch l u) c a máy phát điện gió, điện áp DC đư đáp ng nhanh với thay đổi c a tốc độ gió mặt cho thấy ổn định t c sau độ Trang 84 Hình 4.32: Điện áp DC tr ớc nghịch l u c a máy phát điện gió 4.3.2.2 K t qu mô ph ng ngùn DG ậ l ng mặt tr i n i l i Trong thực mô pin l ợng mặt tr i nối l ới, khối pin l ợng mặt tr i có công suất định m c 5KW kết hợp với hệ thống máy phát điện gió để cung cấp công suất cho tải điều kiện có thay đổi công suất b c xạ c a mặt tr i Công suất c a pin l ợng mặt tr i phụ thuộc vào hai thông số l ợng b c xạ nhiệt độ môi tr ng Trong tr ng hợp nghiên c u ta x́t đến thay đổi liên tục c a l ợng b c xạ, coi nh nhiệt độ không đổi, b c xạ mặt tr i thay đổi từ sang (kW.m2) th i điểm mô t = 1s, từ sang (kW.m2) th i điểm t = 2s từ λ sang 10 (kW.m2) t = 3s Trang 85 Hình 4.33: Công suất pin l ợng mặt tr i hòa l ới Qua kết mô ta có bảng kết t ơng ng sau: B ng 5.2: Bảng kết mô hệ thống l ợng mặt tr i hòa l ới B c x NLMT Công suất tác Công suất ph n H s công suất (kW.m2) d ng (W) kháng (VAR) cos 3476 -35 0.99994 4003 -38.6 (-50.5) 0.99995 4532 -52.8 0.99993 10 5063 -58.75 0.99993 Qua kết thu đ ợc, ta thấy sau dao động công suất th i điểm đầu c a mô phỏng, công suất ngõ c a hệ thống l ợng mặt tr i đư bám sát theo thay đổi c a b c xạ NLMT đầu vào, l u ý hệ thống microgrid chuyển sang trạng thái cách ly th i điểm t = 1,5s, dao động không xảy nhiều vào th i điểm chuyển chế độ làm việc hệ thống trì đ ợc điện áp nút kết nối l ới (chế độ nối l ới) điện áp tải (chế độ cách ly) Điều ch ng tỏ, giải thuật điều Trang 86 khiển nghịch l u đư theo dõi đ ợc thay đổi công suất điều khiển xác điện áp ngõ ra, nh công suất thay đổi cần thiết Hình 4.34 bên d ới mô tả thay đổi điện áp DC c a pin NLMT Hình 4.34: Giá trị điện áp dòng điện DC ngõ pin NLMT Nh đư đ ợc mô tả phần trên, microgrid kết nối với l ới điện cố phía l ới Các DG sử dụng l ợng gió mặt tr i cung cấp cho tải nội c a microgrid, nh ng lúc dao động điện áp xảy ớc l ợng góc pha không dùng tín hiệu tham chiếu điện áp góc pha, tần số l ới điện nữa, mà ớc l ợng, thiết lập tín hiệu góc pha biên độ dòng điện chuyển đến điều khiển Nh dao động điện áp nút tải đ ợc giải cách bù l ợng thiếu hụt dòng điện c a DG dòng điện bơm từ battery Trang 87 Hình 4.35: Giá trị SOC, dòng điện điện áp đo đ ợc c a battery Qua hình ta thấy giá trị dòng điện âm c a pin tr ớc th i điểm t = 1.5s thể cho việc battery đư đ ợc xạc từ l ới điện, sau l ới điện cắt ra, battery đư chuyển t c sang chế độ xả l ợng, đư bơm dòng điện vào nút tải để giữ cân điện áp nh giải thuật điều khiển đư đề 4.4 Nh n xét vƠ đánh giá Qua trình mô mô hình pin l ợng mặt tr i hòa đồng l ới điện phân phối, dựa vào bảng số liệu thu đ ợc qua mô hình 4.33 nh đồ thị dạng sóng công suất tác dụng bơm vào l ới điện phân phối, điện áp ngõ c a DGvà dòng điện xoay chiều bơm vào l ới điện từ nghịch l u Một số nhận x́t đ ợc rút nh sauμ - Hệ thống pin l ợng mặt tr ivà máy phát điện gióhòa đồng l ới điện phân phối hoạt động điểm có công suất cực đại có thay đổi c ng độ b c xạ mặt tr i, vận tốc gió từ môi tr ng bên - Th i gian độ c a hệ thống xuất thay đổi c tr i từ môi tr ng độ b c xạ mặt ng bên không chu kì điện áp l ới điện phân phối, Trang 88 cho thấy khả đáp ng nhanh với thay đổi c liên tục c a môi tr ng độ b c xạ mặt tr i ng bên - Th i gian độ c a hệ thống xuất thay đổi vận tốc gió từ môi tr ng bên không 1s, th i gian hợp lí hệ thống khí với lực quán tính lớn - Bộ nghịch l u có hệ số công suất bơm vào l ới điện xấp xỉ 1, đạt 0.99, điều coi nh hệ thống mô bơm công suất tác dụng không bơm công suất phản kháng lên l ới điện phân phối Qua nhận xét cho phép rút kết luận mô hình mô pin l ợng mặt tr i hệ thống máy phát điện gió hòa đồng l ới điện phân phối đư hoạt động tốt, thỏa mãn yêu cầu đư đề ban đầu Trang 89 CH 5.1 Các vấn đ đ NG 5: K T QU VÀ H NG NGHIÊN C U c thực hi n lu n văn: - Tìm hiểu hệ thống chuyển đổi l ợng mặt tr i: hiệu suất c a pin l ợng mặt tr i, vận hành hệ thống l ợng mặt tr i - Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển matlab/simulink, kết cho thấy điều khiển công suất tác dụng bơm từ nghịch l u để cung cấp cho phụ tải l ới điện theo c ng độ b c xạ mặt tr i - Tìm giải thuật điều khiển để ổn định công suất tác dụng P công suất phản kháng Q bơm từ nghịch l u đ ợc giữ ổn định - Khi có thay đổi c ng độ b c xạ mặt tr i công suất sau th i gian độ ngắn hạnsẽ ổn định lại Luận văn đư điều khiển hiệu công suất tác dụng công suất phản kháng bơm từ nghịch l u theo thay đổi c a c ng độ b c xạ mặt tr i từ môi tr ng bên - Công suất thu đ ợc từ hệ thống pin l ợng mặt tr i hòa đồng l ới điện phân phối đạt đ ợc giá trị cao c ng độ b c xạ mặt tr i t ơng ng Điều đư giúp cho pin mặt tr i hoạt động chế độ phát công suất lớn đạt đ ợc - Tìm hiểu hệ thống chuyển đổi l ợng gióμ hiệu suất c a tubin gió, vận hành hệ thống l ợng gió tốc độ cố định thay đổi - Tìm hiểu loại máy phát sử dụng làm turbin phát điện gió - Tìm hiểu loại máy phát điện sử dụng hệ thống chuyển đổi l ợng gió - Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển matlab/simulink, kết cho thấy điều khiển công suất tác dụng bơm từ nghịch l u để cung cấp cho phụ tải l ới điện theo vận tốc gió bên - Tìm giải thuật điều khiển để ổn định công suất tác dụng P công suất phản kháng Q bơm từ nghịch l u đ ợc giữ ổn định Trang 90 - Khi có thay đổi điện áp l ới điện phân phối công suất sau th i gian độ ngắn đư ổn định lại Luận văn đư điều khiển hiệu công suất tác dụng công suất phản kháng bơm từ nghịch l u theo thay đổi c a vận tốc gió từ môi tr ng bên - Công suất thu đ ợc từ hệ thống máy phát điện gió hòa đồng l ới điện phân phối đạt đ ợc giá trị cao vận tốc gió t ơng ng Điều đư giúp cho máy phát điện hoạt động chế độ phát công suất lớn đạt đ ợc 5.2 Đ ngh vƠ h ng phát tri n c a lu n văn - Thực hệ thống hệ thực, dựa vào kết thực nghiệm để ch ng minh cho kết mô đồng th i ng dụng kết thực nghiệm để sản xuất chuyển đổi l ợng tái tạo hòa đồng l ới điện quốc gia - Nghiên c u thêm giải thuật điều khiển nhằm mục đích giảm thiểu nhấp nhô điện áp ngõ pin mặt tr i - Nghiên c u giải thuật triệt nhiễu cho nghịch l u để giảm thiểu sóng hài ngõ Nâng cao hiệu suất chất l ợng điện c a dòng điện bơm vào l ới điện - Nghiên c u ng dụng giải thuật tối u hóa để tìm hệ số K i,Kp tốt cho điều khiển nhằm giảm thiểu độ ḿo dạng sóng hài cho dòng điện có thay đổi công suất bơm l ới từ nghịch l u - Nghiên c u mạch nghịch l u ba pha kết nối l ới điện để kết nối l ới điện ba pha cung cấp cho phụ tải ba pha l ới điện phân phối Trang 91 TÀI LI U THAM KH O I English recommendation [1] IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems, " IEEE Std 1547-2003 , vol., no., pp.0_1-16, 2003 URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=1225051&isnumber=27 496 [2] L Hassaine, E Olias, J Quintero, M Haddadi "Digital power factor control and reactive power regulation for grid-connected photovoltaic inverter" power electronics systems group, universidad cartas III de madrid, avda, de la universidad 30, 28911 leganes, Madrid, Spain [4] Babak FARHANGI, student member IEEE, Shahrokh FARHANGI member IEEE "Application of Z-source converter in photovoltaic grid-connected transformer-less inverter" School of ECE, Tehran, Iran [5] Ayman A Hamad, Mohammad A Alsaad "A software application for energy flow simulation of a grid connected photovoltaic system" University of Jordan, Amman, 11942, Jordan [6] Nguyen Van Nho, Hong - Hee Lee, "Analysis of carrier PWM Method for Common Mode Elimination in Multilevel Inverter", IEEE [7] Hee-Jung Kim, Hyeoun-Dong Lee, "A New PWM Strategy for Common Mode Voltage Reduction in Neutral - Point - Clamped Inverter - Fed AC Motor Drives", IEEE [8] Ahmad M., Mazen A., M and Tharwat (2006): Vertical axis wind turbine modeling and performance with axial flux permanent magnet synchronous generator for battery charging applications Retrieved September 14, 2012 [9] Bharanikumar R., Yazhini A.C., Kumar N., (2012): Modelling and Simulation of Wind Turbine Driven Permanent Magnet Generator with New MPPT Algorithm Asian Power electronics journal, Vol [10] Ece (2004): Modeling of Induction Motor using qd0 Transformations Trang 92 [11] Heier S (1998): Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems John Wiley & Sons Ltd, ISBN 0-471-97143-X [12] Ming Y., Gengyin L., Ming Z., and Chengyong Z (2007): Modeling of the Wind Turbine with a Permanent Magnet Synchronous Generator for Integration [13] Pranamita B., and Aiswarya H (2009): Power System Stability Studies using Matlab A Project Report, Department of Electrical Engineering, National Institute of Technology, Rourkela [14] Rolan A., Alvaro L., Gerardo V., and Daniel A (2009): Modelling of a Variable Speed Wind Turbine with a Permanent Magnet Synchronous Generator [15] SaifurR., and ManisaP (2010): Modeling and Simulation of a Distributed Generation-Integrated Intelligent Microgrid, SERDP Project SI-1650 [16] Sina L and Mahyar S (2011): Modeling and Application of Permanent Magnet Synchronous Generator Based Variable Speed Wind Generation System Department of Electrical Engineering,Ahar Branch, Islamic AzadUniversity, Ahar, Iran [17] B.O.Omijeh, C S Nmom, E Nlewem (2013): Modeling of a Vertical Axis Wind Turbine with Permanent Magnet Synchronous Generator for Nigeria Electrical/Electronic Engineering, university of Port Harcourt, Rivers State, Nigeria [18] L Hassaine, E Olias, J Quintero, M Haddadi "Digital power factor control and reactive power regulation for grid-connected photovoltaic inverter" power electronics systems group, universidad cartas III de madrid, avda, de la universidad 30, 28911 leganes, Madrid, Spain [19] Sachin Jain, member PhotovoltaicSystems with IEEE, Maximum "Single Power INSTITUTE OF TECHNOLOGY, BOMBAY Trang 93 Stage Grid PointTracking", Connected INDIAN [20] S Jain and V Agarwal , “A Single-Stage Grid Connected Inverter Topology for Solar PV Systems with Maximum Power Point Tracking,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol 22, no.5, pp 1928-1940, September 2007 [21] Hee-Jung Kim, Hyeoun-Dong Lee, "A New PWM Strategy for Common Mode Voltage Reduction in Neutral - Point - Clamped Inverter - Fed AC Motor Drives", IEEE [22] Tran Cong Binh, Mai Tuan Dat, Ngo Manh Dung, Phan Quang An, Pham Dinh Truc and Nguyen Huu Phuc "Active and Reactive power controller for singlephase Grid-connected photovoltaic syntems" Department of ElectricalElectronics Engineering- HoChiMinh City University of Technology.Vietnam National University in HoChiMinh, Vietnam [23] Bharanikumar R., Yazhini A.C., Kumar N., (2012): Modelling and Simulation of Wind Turbine Driven Permanent Magnet Generator with New MPPT Algorithm Asian Power electronics journal, Vol [24] Heier S (1998): Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems John Wiley & Sons Ltd, ISBN 0-471-97143-X [25] Rolan A., Alvaro L., Gerardo V., and Daniel A (2009): Modelling of a Variable Speed Wind Turbine with a Permanent Magnet Synchronous Generator II Tài li u ti ng Vi t [26] Nguyễn Văn Nh , “ Điện tử công suất ”, Nhà xuất đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2005 Trang 94 S K L 0 [...]... các máy phát phân tán (DGs) hay các nguồn năng l ợng phân tán (DERSs), vi c tích hợp nguồn phân tán vào l ới điện phân phối làm xáo trộn đặc tính phân bố công suất hình tia c a l ới phân phối Vi c kết nối c a DG với l ới điện thông qua các bộ nghịch l u điện tử công suất liên quan đến vận hành an toàn và bảo vệ Tiêu chuẩn IEEE 1547 [1] cung cấp các yêu cầu kỹ thuật cho vi c kết nối c a các nguồn phân. .. các hệ thống điều khiển và giám sát máy phát Nhằm tối u công suất nhận đ ợc từ gió, bảo vệ toàn hệ thống khỏi sự cố Hệ thống này bao gồm các cảm biến đo h ớng gió, tốc độ gió đ ợc thiết kế làm vi c với m c an toàn và tin cậy cao để đảm bảo hệ thống làm vi c an toàn Trong luận văn, hệ thống này có nhiệm vụ đo l ng tốc độ gió nhằm để xác định công suất ngõ ra cực đại đồng th i với tốc độ gió thu đ ợc hệ. .. không đồng bộ (IG) hoặc máy phát đồng bộ (SG) Với cấu hình này, có thể điều khiển tối u công suất nhận đ ợc từ gió, nh ng do phải biến đổi toàn bộ công suất phát ra nên tổn hao lớn Hình 2.4 :Hệ thống tubin gió tốc độ thay đổi biến đổi toàn bộ công suất phát 2.2.2.3 H th ng tubin gió t c đ thay đ i bi n đ i m t phần công suất Hệ thống bao gồm turbine gió đ ợc trang bị máy phát cấp nguồn từ hai phía DFIG có... Nghiên c u về mối quan hệ c a các thông số trong bô ̣ pin năng l ơ ̣ng mă ̣t trơi công suất nhỏ - Nghiên c u về mối quan hệ c a các thông số trong máy phát điện gió công suất nhỏ - Nghiên c u về mối quan hệ truyền động trong máy phát điện gió công suất nhỏ - Nghiên c u bộ nghịch l u công suất nhỏ một pha khi hòa vào l ới điện - Nghiên c u ph ơng pháp tính toán bộ chuyển đổi nguồn DC-AC - Nghiên c u... là một giải pháp hữu hiệu để nâng cao ổn định điện áp cho các vùng này - Nâng cao đ ợc hiệu suất cho các nguồn phát phân tán công suất nhỏ - Làm tài liệu tham khảo và làm nền tảng để phát triển h ớng cho các nghiên c u sau này Trang 3 - ng dụng rộng rãi vi c sử dụng cùng lúc hai nguồn năng l ợng tái tạo và l ới điện quốc gia cho các hộ tiêu thụ điện - Giúp các nhà hoạch định chiến l ợc về nguồn năng... đổi công suất dạng back to back nh hình 2.5 Ngày nay, cấu hình này tr nên rất thông dụng do chỉ phải biến đổi một l ợng 20 – 30% c a toàn bộ công suất phát nên tổn hao trong thiết bị điện tử công suất giảm xuống đáng kể so với cấu hình biến đổi toàn bộ công suất phát Trang 13 Hình 2.5 :Hệ thống tubin gió thay đổi tốc độ với bộ biến đổi công suất phía roto 2.3 T ng quan v các ki u turbine gió Có nhiều. .. để mô phỏng do máy phát điện gió có công suất nhỏ - Bộ biến đổi công suất đ ợc sử dụng để hòa đồng bộ, điều khiển và bảo vệ máy phát kết nối l ới điện bộ biến đổi công suất chính là linh hồn c a hệ thống chuyển đổi năng l ợng kết nối l ới điện - Thiết bị truyền tải, kết nối l ới điệnμ các máy biến áp đ ợc sử dụng để kết nối l ới điện - Hệ thống điều khiển, giám sát và bảo vệμ Hệ thống chuyển đổi năng... các phát minh sẽ là một thay đổi đối với mô hình truyền dẫn công suất trong hệ thống phân phối điện năng 1.2 M c tiêu và nhi m v - Xây dựng mô hình hệ thống gió PMSG công suất nhỏ với giải thuật MPPT - Xây dựng mô hình pin năng l ợng mặt tr i một diode với giải thuật MPPT - Xây dựng hệ thống pin l u trữ năng l ợng (battery) và bộ xạc Trang 1 - Xây dựng các bộ điều khiển đồng bộ l ới điện cho các nguồn. .. vào tổng quan tình hình năng l ợng và xu h ớng phát triển c a năng l ợng gió phân tán trên thế giới mà ta đư phân tích trên, thì mô hình máy phát điện công suất nhỏ rất phù hợp với điều kiện Vi t Nam Sau đây là những lý do vì sao cần phải phát triển mô hình máy phát điện công suất nhỏ tại Vi t Nam: - Có thể giải quyết đ ợc ngay nhu cầu điện chiếu sáng cho một phần đáng kể trong tổng số 4.5 triệu dân... thể điều khiển công suất tối u - Do tốc độ rotor đ ợc giữ cố định nên ng lực tác động lên hệ thống lớn khi tốc độ thay đổi đột ngột Trang 12 - Không có khả năng điều khiển tích cực (Active control) 2.2.2.2 H th ng tubin gió t c đ thay đ i bi n đ i toàn b công suất Cấu hình hệ thống này đ ợc trang bị một bộ biến đổi công suất đặt giữa stator máy phát và l ới điện, máy phát có thể là máy phát không đồng