ĐIỀU KHIỂN TURBINE THUỶ ĐIỆN

I HC THI NGUYấN TRNG I HC K THUT CễNG NGHIP I HC THI NGUYấN CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM TRNG HKT CễNG NGHIP c lp - T - Hnh phỳc - ***** THUYT MINH LUN VN THC S K THUT LUN VN THC S K THUT NGNH: T NG HO Hc viờn: Trn Vinh Phỳ Lp: CHTH-K10 Chuyờn ngnh: T ng hoỏ Ngi hng dn khoa hc: PGS.TSKH Nguyn Vn Lin TI: IU KHIN TURBINE THU IN Hc viờn: Ngy giao ti: 15/02/2009 Ngy hon thnh: 30/07/2009 NGI HNG DN HC VIấN PGS.TS: Nguyn Vn Lin Trn Vinh Phỳ TRN VINH PH Ngi hng dn khoa hc: PGS.TSKH NGUYN VN LIN THI NGUYấN 2009 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn LI CAM OAN Tụi xin cam oan nhng nghiờn cu di õy l ca tụi , nu sai tụi xin chu hon ton trỏch nhim Thỏi Nguyờn, ngy thỏng nm 2009 Ngi cam oan Trn Vinh Phỳ S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn MC LC 2.3.6 Cỏc b phn ph ca turbine 35 36 Li cam oan 2.4 Cỏc thong s c tớnh Turbine Li núi u 2.4.1.Ct ỏp Turbine 36 Chng 1: TNG QUAN 2.4.2 Lu lng Turbine 36 1.1 Mỏy phỏt in 2.4.3 Cụng sut 37 1.2 Tng quan v nh mỏy thu in 10 2.4.4 Hiu sut 37 1.2.1 Tỡnh hỡnh phỏt trin thu in 10 2.4.5 ng kớnh bỏnh xe cụng tỏc v s vũng quay ca Turbine 38 1.2.2 Nguyờn lý hot ng chung ca nh mỏy thu in 11 2.5 H thng iu chnh Turbine nc 38 1.2.3 Phõn loi nh mỏy thu in 11 2.5.1.Cỏc yờu cu vi h iu tc Turbine 38 1.2.4 Cu to nh mỏy thu in 14 2.5.2 c im ca h thng iu chnh Turbine 39 1.2.5 H iu khin cụng sut nh mỏy thu in 19 2.5.3 c tớnh ca h thng iu chnh Turbine 41 CHNG 2: CU TRC V H IU KHIN CA TURBINE 25 2.5.4 Phõn loi b iu tc 44 2.1 Khỏi nim c bn 25 2.5.5 Cu trỳc ca h thng iu chnh Turbine nc 50 2.2 Phõn loi cỏc loi Turbine 26 2.5.6 Tớnh toỏn thụng s chớnh ca iu tc Turbine 53 2.2.1 Turbine phn kớch 27 CHNG 3: 60 2.2.2 Turbine hng trc 27 3.1 t 60 2.2.3 Turbine tõm trc 28 3.2 Mụ hỡnh toỏn hc 61 2.2.4 Turbine hng chộo 29 3.2.1 Khõu Turbine 61 2.2.5 Turbine xung lc 30 3.2.2 Khõu khuch i 62 2.2.6 Turbine gỏo 30 3.2.3 Cỏc khõu o 63 2.2.7 Turbine tia nghiờng 31 3.3 Tng hp h thng 64 2.2.8 Turbine tỏc dng kộp 31 3.3.1 Tng hp mch vũng v trớ 64 2.3 Cu to Turbine Kaplan 32 3.3.2 Tng hp mch vũng iu chnh tc 65 2.3.1 Bung Turbine 32 3.3.3.Mụ phng h thng iu chnh turbine 67 2.3.2 Stato 33 CHNG IV: NNG CAO CHT LNG IU CHNH TURBINE 71 2.3.3 B phn hng nc 33 4.1 Gii thiu chung 71 2.3.4 Bỏnh xe cụng tỏc Turbine 34 4.2 C s lý thuyt v iu chnh LQ 71 2.3.5 Trc v trc 35 4.2.1 B iu chnh LQR 71 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn TNG HP H THNG IU TC TURBINE S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn LI NểI U 4.2.2 B iu khin LQG 73 4.2.2.1 Bi toỏn tuyn tớnh cú nhiu 73 4.2.2.2 B quan sỏt trng thỏi (lc) Kalman 74 Turbine thu l thit b quan trng nh mỏy thu in, vic iu chnh 4.2.2.3 B iu chnh phn hi u LQG 75 tc Turbine thu in quyt nh cỏc ch tiờu k thut ca nh mỏy in, kh 4.2.2.4 Loop Transfer Recovery 76 nng n nh tn s ca mỏy phỏt Thc t ó cú nhiu nghiờn cu v Turbine thu 4.3 Phõn tớch tớnh iu khin c v quan sỏt c 77 in v cỏc phng phỏp iu tc Turbine thu in Trong phm vi lun ny 4.3.1 Phõn tớch tớnh iu khin c 77 4.3.2 Phõn tớch tớnh quan sỏt c 79 4.4 Thit k b iu chnh LQ 80 4.4.1 Thit k b iu chnh LQR 80 4.4.1.1 Xõy dng cu trỳc b iu chnh LQR 80 4.4.1.2 Tớnh chn tham s ca b iu khin 82 4.4.1.3 Kt qu mụ phng 83 4.4.2 Thit lp b iu chnh LQG 85 4.4.2.1 Xõy dng cu trỳc b iu chnh khin LQG 85 4.4.2.2 Tớnh chn tham s b iu khin 86 4.4.2.3 Kt qu mụ phng 87 4.4.2.4 Loop Transfer Recovery 87 4.5 iu khin LQ cho mụ hỡnh phi tuyn 90 4.5.1 iu khin LQR cho mụ hỡnh phi tuyn 90 4.5.2 iu khin LQG cho mụ hỡnh phi tuyn 90 c s hng dn tn tỡnh ca PGS.TSKH Nguyn Vn Lin tụi ó hon 4.6 Kt lun chng 93 thnh ỏn ỏp ng y cỏc yờu cu ca ti Do thi gian v kinh nghim cú KT LUN 95 hn, iu tc Turbine l quan trng v ph thuc vo nhiu yu t Ti liu tham kho 98 nờn lun cũn nhiu im cn tip tc nghiờn cu phỏt trin tng lai Tụi tụi trung nghiờn cu lý lun tng quan, phng phỏp thit k, xõy dng b iu tc Turbine thu in, v a phng ỏn nõng cao cht lng bng iu khin LQ Trong thi gian khụng di, lun ó c hon thnh cỏc yờu cu t tớnh toỏn thit k h thng iu tc Turbine thu in Xõy dng c h thng iu khin vi y cỏc chc nng ng thi nghiờn cu, phỏt trin bng iu khin Linear Quadratic Lun gm phn liờn quan cht ch vi nhau, phn nghiờn cu Xõy dng h thng iu chnh Turbine thu lc v phn nghiờn cu nõng cao cht lng bng iu khin LQ cho iu tc Turbine thu in Ton b lun c chia thnh chng: - Chng I: Tng quan - Chng II: Cu trỳc v h iu chnh Turbine - Chng III: Tng hp h thng iu tc Turbine - Chng IV: Nõng cao cht lng bng iu khin LQ cho iu tc Turbine thu in rt mong nhn c s úng gúp ý kin ca cỏc thy cụ giỏo v cỏc bn ng nghip lun c hon thin hn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Sau thi gian thc hin, n bn lun ca tụi ó hon thnh vi kt CHNG I: TNG QUAN qu tt Trc thnh cụng ny tụi xin gi li cm n chõn thnh ti thy PGS.TSKH Nguyn Vn Lin, ngi ó trc tip hng dn, giỳp tụi hon 1.1 Mỏy phỏt in thnh ti ny, tụi cng xin c by t lũng bit n ti cỏc anh cỏc ch Mỏy in ng b c s dng rng rói cụng nghip Phm vi s dng Trung tõm Cụng ngh cao Trng i hc Bỏch khoa H Ni cng nh gia ỡnh, chớnh l bin i c nng thnh in nng, ngha l lm mỏy phỏt in, in nng ba bn bố ó to iu kin giỳp tụi quỏ trỡnh lm lun pha c s dng rng rói nn kinh t quc dõn v i sng sn sut t Ngy thỏng nm 2009 Hc viờn: cỏc mỏy phỏt in quay bng Turbine hi, Turbine khớ hoc Turbine nc Mỏy in ng b cũn c dựng lm ng c, c bit cỏc thit b ln vỡ khỏc vi cỏc ng c khụng ng b, chỳng cú kh nng phỏt cụng sut phn khỏng Thụng thng cỏc mỏy in ng b c tớnh toỏn cho chỳng cú kh nng Trn Vinh Phỳ phỏt cụng sut phn khỏng bng cụng sut tỏc dng Mỏy phỏt in ng b: Mỏy phỏt in ng b thng c kộo bi cỏc Turbine hi hoc Turbine nc Mỏy phỏt Turbine hi cú tc quay cao hn ú c ch to theo kiu cc n v cú trc mỏy nm ngang Mỏy phỏt Turbine nc thng cú tc quay thp nờn cú kt cu theo kiu cc li v núi chung trc mỏy c t thng ng Trong trng hp mỏy phỏt in cú cụng sut nh v cn di ng thỡ thng dựng iờzen thng cú cu to cc li Kt cu: thy rừ c im v kt cu ca mỏy in ng b, ta xột riờng r kt cu ca mỏy cc n v mỏy cc li a Kt cu ca mỏy ng b cc n Roto ca mỏy ng b cc n lm bng thộp hp kim cht lng cao, c rốn thnh hỡnh tr, sau ú gia cụng v phay rónh t dõy qun kớch t Cỏc mỏy in ng b hin i cc n thng c ch to vi s cc 2p = 2, tc quay ca Rụto l 3000 vũng/ phỳt v hn ch lc li tõm, phm vi an ton i vi thộp hp kim ch to thnh lừi thộp Roto, ng kớnh d ca Roto S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc khụng quỏ 1.1 n 1.15 tng cụng sut mỏy, ch cú th tng chiu di l ca thộp dy 1- 6mm, c dp hoc ỳc nh hỡnh sn ghộp thnh cỏc lng tr Roto Chiu di ti a ca Roto vo khong 6.5 v lừi thộp ny thng khụng trc tip lng vo trc mỏy Cc t t trờn lừi thộp Dõy qun kớch t t rónh Roto c ch to t dõy ng trn, tit din ch nht, qun theo chiu mng thnh cỏc bi dõy ng tõm Cỏc vũng dõy ca bi dõy ny c cỏch in vi bng mt lp Mica mng c nh v ộp cht Roto c ghộp bng nhng lỏ thộp dy 1.5mm Vic c nh cc t trờn lừi thộp c thc hin nh uụi hỡnh ch T hoc bng cỏc Bulụng xuyờn qua mt cc v vớt cht vo lừi thộp Roto dõy qun kớch t rónh, ming rónh c nờm kớn bi cỏc nờm bng thộp Dõy qun kớch t c ch to t dõy ng trn, tit din ch nht qun theo khụng t tớnh Phn u ni (nm ngoi rónh) ca dõy qun kớch t c cht chiu mng thnh tng cun dõy ng tõm, cỏch in gia cỏc vũng dõy l cỏc lp bng cỏc ng tr thộp khụng t tớnh Mica hoc Aming Cỏc cun dõy sau gia cụng c lng vo thõn cc Hai u dõy qun kớch t i lun u trc ni vi hai vnh trt t u trc thụng qua hai chi in ni vi dũng kớch t mt chiu Dõy qun cn (trong mỏy phỏt ng b) hoc dõy qun m mỏy c t trờn u cỏc cc Cỏc dõy qun ny ging nh dõy qun kiu lng súc ca mỏy in Mỏy kớch t ny thng c ni trc vi trc mỏy ng b hoc cú trc chung vi mỏy ng b khụng ng b, ngha l lm bng cỏc ng t rónh cỏc u cc v c ni hai u bi hai vũng ngn mch Stato ca mỏy ng b cc n bao gm lừi thộp, ú cú t dõy qun ba Dõy qun m mỏy ch khỏc dõy qun cn ch in tr cỏc dn ca nú pha v thõn mỏy, np mỏy Lừi thộp stato c ộp bng cỏc lỏ tụn silic dy 0.5mm, ln hn Stato ca mỏy in ng b cc li cú cu to tng t nh mỏy in hai mt cú ph sn cỏch in Dc chiu di lừi thộp stato c cỏch khong 6cm li ng b cc n cú mt rónh thụng giú ngang trc, rng 10mm Lừi thộp stato c t c nh Trc mỏy in ng b cc li cú th t nm ngang nh cỏc mỏy bự ng b, thõn mỏy Trong cỏc mỏy ng b cú cụng sut trung bỡnh v ln, thõn mỏy c mỏy phỏt in iờzen, mỏy phỏt turbine nc cụng sut nh v tc quay tng cu to theo kt cu khung thộp, mt ngoi bc bng cỏc tm thộp dỏt dy Thõn i ln (khong trờn 2000 vũng/ phỳt) õy mỏy phỏt Turbine nc cụng sut ln mỏy phi thit k v cu to cho nú hỡnh thnh h thng ng thụng giú tc chm, trc mỏy c t thng ng Khi trc mỏy t thng ng, trc lm lnh mỏy in Np mỏy cng c ch to t thộp tm hoc t gang ỳc rt quan trng Nu trc t trờn u ca trc thỡ mỏy thuc kiu treo, cũn cỏc mỏy ng b cụng sut trung bỡnh v ln, trc khụng t np mỏy m giỏ nu t u di ca trc thỡ mỏy thuc kiu dự , trc t c nh trờn b mỏy mỏy turbine nc kiu treo, x trờn ta vo thõn mỏy, ú tng i di Kt cu mỏy phỏt in ng b cc li v rt kho vỡ nú chu ton b trng lng ca Roto mỏy phỏt, Roto Turbine nc Mỏy phỏt in ng b cc li thng cú tc quay thp, vỡ vy khỏc vi mỏy v xung lc ca nc i vo Turbine Nh vy kớch thc x trờn rt ln, tn in ng b cc n, ng kớnh Rụto d ca nú cú th lờn ti 15m chiu nhiu thộp, ng thi bn thõn mỏy cng cao ln ú tng thờm chi phớ xõy dng di l li nh,vi t l l/d = 0.15-0.2 bung t mỏy cỏc mỏy phỏt Turbine nc kiu dự, trc trờn x di Roto ca mỏy in cc li cụng sut nh v trung bỡnh cú lừi thộp c c X di c c nh trờn nn gian mỏy, ú ngn hn v mt s mỏy, ch to bng thộp ỳc v gia cụng thnh lng tr hoc hỡnh tr (bỏnh xe) trc t trờn np ca Turbine nc Trong c hai trng hp u gim c trờn mt ú t cỏc cc t cỏc mỏy ln lừi thộp ú c hỡnh thnh bi cỏc tm vt liu ch to (cú th n vi trm tn i vi cỏc mỏy ln) v khin cho bn thõn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 10 11 mỏy v bung t mỏy u thp hn trờn cựng trc vi mỏy phỏt Turbine thng cú cho sn lng khong 31 t KWh v m bo an ton cho H Ni v cho cỏc vựng t thờm cỏc mỏy ph, mỏy kớch thớch, cung cp dũng mt chiu cho cc t ca ng bng Bc b c tớnh mc l H ni vt quỏ 13,3 m nu dựng bin mỏy phỏt ng b v mỏy phỏt iu chnh, lm ngun cung cp in cho b iu phỏp phõn l v cp nc cho h du s mang li hiu qu kinh t cao v l mc tiờu chnh t ng ca Turbine quan trng xõy dng t nc 1.2 Tng quan v nh mỏy thu in 1.2.2 Nguyờn lý hot ng chung ca nh mỏy thu in Nh mỏy thu in l cụng trỡnh thu in phỏt nng lng in da trờn 1.2.1 Tỡnh hỡnh phỏt trin thu in Trong nhiu nc trờn th gii thu in chim t l tng i ln 25% Giỏ ngun nng lng c nng ca dũng nc thnh sn sut in nng bng thu nng rt r so vi nhit in s dng ngun Nh mỏy thu in hot ng da trờn nguyờn lý rt n gin nc trờn cỏc nng lng tỏi sinh ớt nh hng xu n mụi trng Chớnh vỡ vy ngnh thu in sụng, cỏc sui chy t ngun bin, i t cao n thp mang theo mt ngun nng trờn th gii rt phỏt trin c v s lng ln cht lng Cụng sut ln nht ca mt lng trung ngun nng lng ngi ta dựng h thng p to nờn ct cao t mỏy thu in l 750w, hiu sut t mỏy l 92% - 96% Cụng trỡnh cú cụng sut ỏp tc l chờnh ct ỏp trc p v sau p p cú h nc ln iu tit lu ln nht trờn th gii hin l cụng trỡnh Tam Hip (Trung Quc) N = lng lũng sụng Do ú nc s chy t thng lu (trc p) v h lu (sau p) 18200MW Cỏc nc M, Nga, Phỏp, Canada, Nht Bn, Trung Quc l nhhng ri chy vo bung dn Turbine Nc c bung dn a n bỏnh xe cụng tỏc nc cú tr lng thu in ln v cú nn thu in phỏt trn Do tỏc dng ca ỏp lc nc lờn cỏnh bỏnh xe cụng tỏc lm cho trc Turbine quay Vit nam cú 124 h thng song vi 2860 sụng cú chiu di ln hn 10km Trc Turbine ni lin vi trc Roto mỏy phỏt lm trc Roto quay Roto c cung vi tr lng thu nng trờn lý thuyt l 271.3 t KWh/nm v tr nng k thut cp ngun t kớch ban u nờn cú dũng in chy qua s cm ng sang Stato s phỏt khong 90 t KWh/nm in cung cp in ti cỏc trm phõn phi in thụng quan h thng mỏy bin ỏp Hin chỳng ta ch khai thỏc 20% tr lng di ny Hin cú cỏc nh mỏy thu in Thỏc B cụng sut 108 MW, Ho Bỡnh 1920MW, Yaly 720 MW, Tr Ngun in nng ny s t trm phõn phi c a i khp c nc thụng qua cỏc h thng ng dõy An 400MW, Thỏc M 150 MW, aMi 175MW, Hm Thun 300MW, Vnh Sn 66MW, Sụng Hinh 70 MW Nc ta hin thu in chim 60% cụng sut ca h thng in Vit nam, vo nhng u thp niờn 21 nhu cu phỏt trin kinh t 1.2.3 Phõn loi nh mỏy thu in Tu thuc v v trớ a lý m nh mỏy thu in c phõn thnh ba loi c bn: tng cao ũi hi nhiu ngun nng lng in thỡ thu in l ngun nng lng r tin nht cn phi khai thỏc trit nht ngun than nc ta khụng nhiu m chi 1.2.3.1 Nh mỏy thu in ngang p phớ sn sut nhit in li ln hn nhiu so vi thu in Khụng nhng cụng trỡnh Nh mỏy thu in ngang p l mt phn cụng trỡnh dõng nc, chu ỏp lc thu in úng vai trũ quan trng cụng vic cung cp nng lng m cũn l nc thng lu, ng thi cng l cụng trỡnh ly nc ni trc tip vi Turbine cụng trỡnh thu li tng hp v trỏnh thiờn tai Li ớch phũng chng l cỏc Ca ly nc cng l thnh phn cu to ca bn thõn nh mỏy Do bn thõn nh cụng trỡnh thu in trờn cỏc h thng sụng nh sụng l vụ cựng ln Sụng mỏy nm lũng sụng nờn loi nh mỏy ny gi l nh mỏy kiu lũng sụng Vi S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 12 13 c im trờn kt cu ca nh mỏy ngang p cú cụng sut ln, trung bỡnh thng h lu ca p Tu vo ct nc cụng tỏc m nh mỏy thu in sau p thng lp Turbine cỏnh quay trc ng hoc Turbine cỏnh qut vi ct nc < 20m dựng Turbine tõm trc, Turbine cỏnh quay ct nc cao hay Turbine cỏnh chộo Nhng t mỏy cú ng kớnh bỏnh xe cụng tỏc d1 = 10 10.5m, cụng sut t mỏy Nh mỏy loi ny phn in c b trớ phớa thng lu sau p trc nh mỏy cũn t 120 150 MW, lu lng nc qua Turbine t 650 700m3/s Do lu lng phớa h lu c b trớ h thng du v nc nc qua Turbine ln lờn kớch thc bung xon v ng hỳt cng phi ln, ngi ta thng b trớ khong trng ng loe bung hỳt b trớ cỏc phũng ph Nh mỏy ny thng b trớ phn in h lu cũn phn thng lu thỡ thng b trớ ng ng du, nc v khớ nộn 1.2.3.3 Nh mỏy thu in ng dn Trong s khai thỏc thu nng kiu ng dn hoc kt hp nh mỏy thu in ng riờng tỏch bit cụng trỡnh u mi Ca ly nc t cỏch xa Mt c im quan trng i vi nh mỏy thu in ngang p l v l ct nh mỏy Trong trng hp cụng trỡnh ly nc l khụng ỏp thỡ ca ly nc nm nc cụng tỏc gim, dn n cụng sut gim, mt s trng hp nh mỏy cú thnh phn ca b ỏp lc Trong trng hp cụng trỡnh ly nc l hm cú ỏp th ngng lm vic tng cụng sut nh mỏy thi k l ng thi gim p thỡ ca ly nc c b trớ u ng hm v l cụng trỡnh c lp ng dn trn, hin trờn th gii ngi ta thit k nh mỏy thu in ngang p kt hp nc vo nh mỏy thng l ng ng ỏp lc nhng trng hp trm thu vi h thng x l in ng dn ct nc thp vi ng dn l kờnh dn thỡ cú th b trớ mỏy thu Phn qua nc ca t mỏy bao gm: Cụng trỡnh ly nc, bung xon v ng in kiu ngang p hỳt cong i vi trm thu in ngang p ct nc thp, lu lng ln, chiu di C hai loi mỏy ng dn v sau p u s dng ng dn ng nc vo on t mỏy thng xỏc nh theo kớch thc bao ngoi bung xon v ng hỳt Turbine nờn khụng chu ỏp lc trc tip t phớa thng lu, ú kt cu phn di Mt nm ngang chiu rng ca ly nc bng chiu rng mt ct ca vo bung nc v bin phỏp chng thm phc hn Nh mỏy thng dựng vi ct xon v kớch thc ca nú phự hp vi iu kin lu tc cho phộp qua li chn nc t 30 45m < H < 250 300m rỏc Chiu ngang on t mỏy v chiu dũng chy phn di nc ca nh mỏy ph thuc vo kớch thc ca ly nc, bung xon Turbine chiu di ng hỳt, ng Ngoi cỏch phõn loi c bn trờn nh mỏy thu in cũn c phõn loi theo v trớ tng i ca bn thõn nh mỏy b trớ tng th thi vi vic tớnh toỏn n nh nh mỏy v ng sut nn cú quan h vi kớch thc + Nh mỏy thu in trờn mt t phn di ca nh mỏy + Nh mỏy thu in ngm c b trớ hon ton lũng t + Nh mỏy thu in thõn p Ngoi nh mỏy thu in cũn nhiu kt cu c bit khỏc nh kt hp x l 1.2.3.2 Nh mỏy thu in sau p Nh mỏy c b trớ sau p nc Khi ct nc cao hn 30 45m thỡ bn di ỏy hoc thõn p trn, tr pin, nh mỏy thu in ngang p vi thõn nh mỏy vỡ lý n nh cụng trỡnh nờn khụng th l mt thnh phn ca cụng Turbine capxul, nh mỏy in thy triu Cỏc loi nh mỏy ny l cỏc nh mỏy thu trỡnh dõng nc c trng hp t mỏy cụng sut ln Nu p dõng in c bit nc l p bờtụng trng lc thỡ ca ly nc v ng dn nc Turbine c b V cụng sut nh mỏy phõn chia theo cụng sut lp mi, cỏch phõn loi ny ph trớ thõn p bờ tụng, ụi ng dn ng nc Turbine c b trớ phớa thuc tng quc gia Vit nam s phõn loi theo tiờu chun S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 14 15 tc quay ca mỏy phỏt v bng tc quay ng b Ngoi hai b phn ch yu TCVN: 5090 + Nh mỏy thu in ln: N 1000MW l Rotor v Stator mỏy phỏt cũn h thng khỏc nh h thng kớch t, h thng lm + Nh mỏy thu in va: 15MW < N < 1000MW mỏt mỏy, h thng bo v, h thng phanh hóm t mỏy + Nh mỏy thu in nh: N 15MW + H thng kớch t mỏy phỏt: Mt mt cung cp dũng kớch t cho mỏy phỏt, Theo ct nc phõn theo ba loi tu theo ct nc cụng tỏc ln nht: + Nh mỏy thu in cú ct nc cao: + Nh mỏy thu in cú ct nc trung bỡnh: + Nh mỏy thu in cú ct nc thp: Hmax > 400m mt khỏc nú cũn l h thng iu chnh in ỏp u mỏy phỏt cung cp li in ngun in ỏp n nh ti thay i + H thng phanh hóm t mỏy: gim bt thi gian mỏy phỏt ang quay 50m < Hmax < 400m Hmax < 50m vi tc nh, cú dy mn bụi trn cỏc trc gim i ỏng k gõy nguy hi cho trc v trc cn phi cú h thng phanh t mỏy H thng phanh s dng l cỏc kớch s dng khớ nộn ỏp sut 0,6 0,8 MP cú gi m ỏp sỏt guc 1.2.4 Cu to nh mỏy thu in Nh mỏy thu in cỏc thit b nh mỏy c chia thnh cỏc loi: Thit b ng lc, thit b c khớ, thit b ph v thit b in phanh di ỏy Roto Quỏ trỡnh phanh hóm tc Roto cũn khong 25% - 30% tc nh mc + H thng lm mỏt: Khi lm vic vi lừi st t cỏc cun dõy in u sn 1.2.4.1 sinh mt lng nhit ln Thụng thng s dng cỏc cỏnh qut gn bờn trờn v Turbine thu lc Thit b ng lc bao gm Turbine v mỏy phỏt Cỏc b phn c bn ca Turbine l bung dn nc vo, phn c khớ thu lc, b phn thỏo nc, h thng bờn di Rotor, Rotor quay cỏc cỏnh ny to nhng chic qut qut giú qua cỏc rónh lm mỏt ca Rotor v Stator mỏy phỏt, giú c y t ngoi iu khin + H thng o lng bo v: H thng ny cung cp nhng thụng tin v tỡnh Ph thuc vo ct nc m nh mỏy s dng m Turbine cú th l: cỏnh quay, cỏnh qut, tõm trc hay Turbine gỏo trng lm vic khụng bỡnh thng ca mỏy phỏt v t ng hon ton vic dng khn cp cỏc thụng s k thut vt quỏ giỏ tr gii hn H thng ny bao gm cỏc mch bo v bng tớn hiu (õm thanh, ỏnh sỏng) H thng cnh bỏo s lm vic 1.2.4.2 cú s sai lch so vi ch lm vic bỡnh thng ca mt b phn no ú ca Mỏy phỏt thu in Mỏy phỏt in l ng c bin c nng ca Turbine thnh in nng cung cp cho h thng in Mỏy phỏt thu in v nguyờn tc l mỏy phỏt thu in ng b t mỏy, cũn ti s c ch trng hp cỏc ch s k thut vt quỏ giỏ tr gii hn ba pha, cỏc b phn ch yu ca nú bao gm Roto ni vi trc Turbine trc tip hay giỏn tip qua h thng truyn ng Roto l nhim v to nờn t trng quay lm 1.2.4.3 Cỏc thit b c khớ nh mỏy thu in xut hin dũng in xoay chiu cỏc cun dõy cỏc cc ca Stator mỏy a Ca van trờn thnh ng dn Turbine phỏt m bo tn s in li khụng i, t tiờu chun 50Hz thỡ yờu cu Rotor Cỏc trm thu in ct nc cao, ca van trc bung xon cú cụng dng trỏnh mỏy phỏt quay vi tc khụng i cú ph ti v bng tc quay ng b cho cỏnh hng nc phi chu ỏp lc nc ngng lm vic, gim tn tht rũ r Nu trc Turbine v trc mỏy phỏt ni lin thỡ tc quay ca Turbine bng qua cỏnh hng nc v c bn bo v cho cỏnh hng nc b phỏ hu S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 16 17 hin tng khớ thc nc rũ r qua chỳng vi lu tc ln Khi b trớ ca van Cỏc b phn ch yu l v mỏy cha u cỏch in, nú l cỏc cun dõy trc bung xon nú cũn bo v cho cỏc t mỏy b quay lng cỏc h thng v lừi thộp t Mỏy bin ỏp c phõn thnh hai loi theo s cun dõy Loi hai iu khin ngng lm vic i vi cỏc trm cú phng thc cp nc c lp, ca cun dõy v loi ba cun dõy Loi hai cun dõy dựng tng ỏp lờn mt cp in van c b trớ di bung xon tt c cỏc trng hp vi ct nc hn 300m, hoc ỏp Loi ba cun dõy dựng tng hai cp in ỏp cung cp cho h thng in khỏc ng ng rỡa trờn 300- 400m i vi cỏc trm thu in cp nc theo nhúm vi Theo s pha ngi ta ch to mỏy bin ỏp mt pha, mỏy bin ỏp hai pha, ng dn nc chung cho mt s t mỏy thỡ ca van c b trớ trờn tt c cỏc ng mỏy bin ỏp ba pha Kh nng vt ti tm thi ca mỏy bin ỏp mt s ớt gi riờng r cú th t ti 30-40%, cũn kh nng quỏ ti lõu di t ti 5- 10% Van a c ỏp dng cho tt c cỏc ng ng cú ng kớnh t 0.5 8.5m, vi cỏc ng kớnh nh thỡ s dng cho cỏc ct nc n 600m ng kớnh ng b H thng in lc tnh Phc v sn sut ca bn thõn trm thu in chim khong 0.2 1.0% in ln hn 4m thỡ ỏp dng cho ct nc di 170 230m nng sn sut Cỏc b phn t dựng c chia thnh ba loi: Loi khụng cho phộp b Ca van ca ng hỳt mt in lm vic (Cỏc h thng u, cp nc k thut, khớ nộn, kớch t, phúng Ca van ca ng hỳt vi mc ớch sa cha Turbine, ú cn phi úng ho, iu khin mỏy ct cu dao, iu khin cỏc ca van cụng tỏc, chiu sỏng ca van ny bm cn nc bung xon v ng hỳt Ca van ny l ca van trt, nh); loi cho phộp mt in tm thi mt thi gian ngn (H thng thỏo nc phng, mt tng, nhiu tng Nú c ca ra, gia hoc u on loe ng hỳt t mỏy, thoỏt nc rũ r, chiu sỏng ngoi tri); Cỏc loi cho phộp mt in Vic úng m van ny cú th c b trớ cu trc phớa trờn ng hỳt, thng l kiu trc kiu chõn rờ hoc ti di ng trờn dm c nh mt thi gian nht nh (h thng lc v x lý du, cỏc xng sa cha, cỏc kho cha) c Thit b nõng chuyn H thng in dựng tu theo loi m s dng in ỏp t 220v- 10kv Vỡ vy cn Thit b nõng chuyn chớnh nh mỏy thu in l cu phc v cho vic lp cú mỏy bin h th ni trc tip mỏy phỏt hoc vi h thng gúp in ỏp mỏy rỏp v sa cha t mỏy phỏt 1.2.4.4.Thit b in 1.2.4.5 Cỏc h thng thit b ph Thit b in ca trm thu in bao gm: dõy dn in t mỏy phỏt, mỏy bin ỏp chớnh, trm phõn phi in, h thng in t dựng, h thng o lng v kim tra v iu khin, thit b iu trung tõm Cỏc h thng thit b ph bao gm: H thng du, cp nc k thut, khớ nộn phũng ho, thỏo nc sa cha v rũ r a H thng du Dung tớch du ca h thng bụi trn thng chim khong 35% dung tớch du a Mỏy bin ỏp chớnh Nhm nõng cao in ỏp ti in i xa Ph thuc vo trm thu in cung cp hnh Dung tớch du cỏch nhit mỏy bin th ph thuc vo hỡnh dng v cụng m in ỏp cao th mỏy bin ỏp cú th l 35, 110, 220, 500kV hoc cao hn Mỏy sut ca loi mỏy, thng c 1000kw cn 0,4T i vi mỏy bin th ln; 0,6 1T bin ỏp chớnh v nguyờn tc c b trớ ngoi tri, chỳng ũi hi vic lm mỏt bng i vi mỏy loi va Ngoi s lng du ú ra, theo iu kin k thut v quy khụng khớ hoc bng nc phm cỏc trm thu in cn phi cú lng du d tr sau õy: hnh S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc 70 Lun tt nghip Cao hc 71 Kt lun chng T kt qu mụ phng ó phn ỏnh ỳng quỏ trỡnh lm vic ca b iu tc Quỏ trỡnh ng b iu tc turbine sau mt thi gian h s t ti trng thỏi xỏc lp, sau h n nh ti tn s nh mc f = 50Hz s úng ti vo ú tc s b gim xung ti mt giỏ tr cho phộp (< 2%) sau ú di tỏc ng ca b iu chnh tn s s v trng thỏi nh mc nhng c tớnh tc khụng t nh ban u T kt qu mụ phng cng cho phộp ta cú th hiu chnh li thụng s ca CHNG IV: NNG CAO CHT LNG IU CHNH TURBINE 4.1 Gii thiu chung: Lý thuyt iu khin ti u tuyn tớnh kinh in ó ci thin c c tớnh ng hc ca cỏc h thng, nhiờn mt mụ hỡnh chớnh xỏc, cỏc mụ hỡnh di dng hm truyn tr nờn phc nu s bc a thc quỏ ln Khi n gin húa mụ hỡnh phự b iu khin PID nhm t c ỏp ng nh mong mun, mt phng phỏp iu hp vi bi toỏn tng hp b iu chnh thỡ c tớnh ng hc ca b iu chnh cng khin tt hn ú l phng phỏp iu chnh tuyn tớnh LQ (Linear Quadratic) s gim Gn õy, lý thuyt iu khin tuyn tớnh hin i ó c ng dng rng rói cho nhiu bi toỏn iu khin, vi s tr giỳp mnh m ca mỏy tớnh s, thi gian tớnh toỏn ó c rỳt ngn rt nhiu Phng phỏp iu chnh tuyn tớnh LQ (Linear Quadratic) cho i tng cú mụ hỡnh trng thỏi tuyn tớnh s c tỏc gi ng dng thit k b iu chnh tc Turbine thy lc NMT nõng cao cht lng iu chnh Turbine NMT, c th cho cỏc i tng l mụ hỡnh SS_LN_0 v SS_LN_1 õy l cỏc i tng phi tuyn ó c tuyn tớnh húa, xột lõn cn im lm vic xỏc lp, cú cu trỳc SISO v mang c im ca mt h pha khụng cc tiu Ni dung chng ny s trỡnh by tip cn phng phỏp v tớnh toỏn, thit k cỏc khõu iu chnh v mch vũng iu chnh LQ, bao gm: iu chnh phn hi õm trng thỏi LQR, iu chnh phn hi u vi tỏc ng ca nhiu Gaussian LQG K thut LTR ỏp dng cho LQG cng s c tỏc gi cp xột n kh nng b iu chnh LQG tim cn c cht lng ng hc ca LQR 4.2 C s lý thuyt v iu chnh LQ 4.2.1 B iu chnh LQR Tớnh cht ng hc ca b iu chnh LQR phi m bo a h tr li im cõn bng (hoc im lm vic) c nu h b tỏc ng ca nhiu tc thi ỏnh bt h S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 72 73 im ú n mt im trng thỏi khỏc, vi yờu cu ch tiờu cht lng ton phng ngh cho vic la chn giỏ tr u ca cỏc ma trn E, F Tuy nhiờn, E v F (Phim hm mc tiờu): phi c hiu chnh mt cỏch phự hp cú c ỏp ng iu chnh tt nht bng t Q(x(t), u(t)) T T [ (t ) Ex(t ) u (t ) Fu (t )]dt t x (4.1) cỏch th nghim ỏp ng phi l nh nht h thng quay tr v trng thỏi c E R nxn xỏc nh bỏn dng v F R rxr xỏc nh dng, tng ng l ma trn trng s trng thỏi E v iu khin F, c quyt nh bi ngi thit k mụ t mi quan h gia cỏc trng thỏi ca i tng v chi phớ ca quỏ trỡnh iu khin Tuy nhiờn cng lu ý rng ta ang xột h lõn cn im lm vic, tng ng vi vic dch chuyn gc ta ca h n im lm vic v xột n nh vi tớn hiu tỏc ng vo h ny Hỡnh 4.1 mụ t s nguyờn lý iu chnh LQR T s nguyờn lý b iu chnh LQR, ta cú hm truyn mch vũng h gia u v u~ ca s iu chnh LQR c xỏc nh: dx Ax Bu dt y Cx Du (4.2) H LQR (S) K LQR (sI - A) -1 B (4.5) Phng phỏp iu khin LQR t c cht ng hc rt tt, nhiờn nú ũi hi Ta ó cú: tt c cỏc bin trng thỏi ca quỏ trỡnh u phi o c, iu ny va khụng thc t, A R nxn , B R nxm , B11 R nxm , C R rxn ,D va khụng kinh t mi trng hp Trong ú: - Mụ hỡnh SS_LN_0: n = 4.2.2 B iu khin LQG - Mụ hỡnh SS_LN_1: n = 4.2.2.1 Bi toỏn tuyn tớnh cú nhiu - S bin u vo (bin iu khin): m = Mc tiờu ca bi toỏn l lm cú th c lng c cỏc trng thỏi ca mụ - S u ra: r = hỡnh MNT (4.2), loi c tỏc ng ca nhiu vo h, ng thi phim hm mc H s khuych i ca b iu khin phn hi õm trng thỏi c xỏc nh: R LQR F B K -1 T tiờu (4.1) t giỏ tr nh nht Mụ hỡnh trng thỏi h tuyn tớnh vi s tỏc ng ca (4.3) Vi K l nghim xỏc nh bỏn dng ca phng trỡnh i s Riccati (CARE) K.B.F-1.BT K - AT K - K.A E (4.4) nhiu c mụ t: dx Ax Bu n x dt y Cx n y (4.6) B iu chnh LQR m bo mch vũng kớn n nh vi cht lng c quyt nh bi cỏc ma trn trng s E, F ó chn Cú mt s phng phỏp c nhiu tỏc gi S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 74 Trong ú nx(t), ny(t) ln lt l nhiu tỏc ng vo quỏ trỡnh (h thng) v nhiu 75 Hỡnh 4.2 cho thy cu trỳc ca b quan sỏt trng thỏi Kalman o u Gi thuyt chỳng l nhiu n trng, cú k vng bng khụng ny(t) khụng tng quan chộo vi x(t) v nx(t) khụng tng quan chộo vi x() vi < t Cỏc nhiu nx(t), ny(t) cú ma trn hm tng quan l Nx Rnxn xỏc nh bỏn dng, Ny Rrxr 4.2.2.2 B quan sỏt trng thỏi (lc) Kalman B iu chnh LQR ũi hi tt c cỏc bin trng thỏi u phi c phn hi, iu ny khụng thc t v vỡ th cn phi cú cỏc b quan sỏt B quan sỏt trng thỏi Kalman cú nhim v c lng trng thỏi ca i tng tuyn tớnh (4.2) Phng trỡnh trng thỏi ca b quan sỏt Kalman: tham s ca quỏ trỡnh v c la chn bi ngi thit k Nx phi l ma trn xỏc nh dx Ax Bu L( y y ) dt y = Cx Trong ú Hỡnh 4.2 Cu trỳc ca b quan sỏt trng thỏi Kalman Ma trn Nx , Ny mụ t ph nhiu quỏ trỡnh v nhiu o u ra, chỳng ch l cỏc bỏn dng v Ny xỏc nh dng (4.7) x l mt c lng ca trng thỏi x v y l c lng u y m b quan sỏt thc hin c (4.7) cú th vit li: 4.2.2.3 B iu chnh phn hi u LQG B iu chnh LQG l s kt hp gia b iu chnh LQR v b quan sỏt trng thỏi Kalman iu chnh v khỏng nhiu cho h tuyn tớnh (4.6), vi u trng thỏi u dx Ax Bu L( y Cx ) ( A LC ) x ( B L) dt y (4.8) ca b quan sỏt l u vo ca b iu chnh LQR Cu trỳc ca b iu chnh LQR c trỡnh by hỡnh (4.3) H s L c tớnh: L P.C T N y1 (4.9) Vi P l nghim xỏc nh bỏn dng ca CARE P.CT N -1y.C.P - P.AT - A.P = N x (4.10) Hỡnh 4.3: S nguyờn lý b iu chnh LQG S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 76 Nh vy, v bn cht thỡ b iu chnh LQR v LQG u cú chung khõu iu chnh RLQR S khỏc bit gia chỳng l b iu chnh LQG cỏc bin trng thỏi khụng phi o trc tip nh LQR, m chỳng c c lng nh b quan sỏt Kalman Chớnh vỡ iu ú m b iu chnh LQG cú biờn n nh kộm hn b iu chnh LQR, nhng li cú kh nng khỏng nhiu tt hn LQR Hm truyn mch vũng h gia u v ỷ ca s iu chnh LQR trờn hỡnh 4.3 77 Lim H LQG (s) H LQR (s) (4.14) Ta s cú c LTR, tc l b iu chnh LQG/LTR s cú c tớnh iu chnh ca LQR vi cựng cỏc ma trn trng s E,F , t c LTR, cú th kt hp chn Nx B B , cng ln thỡ h cng d t n LTR, nhng cng cú th cú nhng tỏc ng khụng mong mun h s khuych i ca h Tuy nhiờn vi h pha khụng cc tiu, cỏc im khụng phớa bờn phi trc c xỏc nh: H LQG (s) K LQR (sI - A B.K LQR L.C) -1.LC.(sI - A) -1.B (4.11) o khụng quỏ xa trc o, thỡ k thut LTR ớt cú hiu qu 4.3 Phõn tớch tớnh iu khin c v quan sỏt c 4.2.2.4 Loop Transfer Recovery 4.3.1 Phõn tớch tớnh iu khin c Phng phỏp iu chnh phn hi trng thỏi LQR khú thc hin c nú yờu cu cỏc trng thỏi ca h thng phi o c Vic s dng b quan sỏt Kalman c lng trng thỏi ca h thng t tớn hiu l mt gii phỏp rt tt gii quyt trờn, nhng nú cng lm cho c tớnh ng hc ca b iu chnh LQR gim cht thun tin vic trỡnh by, cỏc h s ca ma trn A c tớnh, cú tr s khỏc khụng s c th hin bng ký hiu ch s ca nú ma trn, cỏc h s cú tr s bng khụng s c ghi rừ bng chớnh tr s ca nú Ma trn h thng ca mụ hỡnh S_LN_1: lng Phng phỏp Loop Transfer Recovery (LTR) da trờn cu hỡnh ca b iu chnh LQG, nhm mang li cho LQG c tớnh iu chnh tim cn n c tớnh iu chnh ca b iu chnh LQR, dự cú s tn ti ca nhiu, ú cỏc ma trn nhiu Nx, Ny cú vai trũ quyt nh n phng phỏp LTR Vit li hm truyn mch vũng h ca LQR v LQG t (4.5) v (4.11): H LQR (s) K LQR (sI - A) B -1 (4.12) A SS_LN_1 a 21 a 41 a 61 a 81 0 0 a 17 0 a 23 0 0 a 32 a 33 0 0 0 a 44 a 45 0 0 a 55 0 a 63 0 a 66 0 0 0 a 82 0 a 85 a 86 a 87 a 78 a 88 H LQR (s) K LQR (sI - A B.K LQR L.C) -1 LC (sI - A) -1 B (4.13) Vi vic hiu chnh h s P Ny = p.No (No l ma trn ph nhiu o) t giỏ tr hp lý, cho: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 78 Ma trn h thng ca mụ hỡnh S_LN_0: A SS_LN_0 a 11 a 21 a4 a 12 0 a 23 a 32 a 33 0 a 44 0 s - a 11 a 21 Rank a4 a 15 a 45 a 55 v ma trn A SS_LN_1 giỏ tr ca bin quỏ trỡnh, tc l rankA SS_LN_0 khụng suy bin vi mi SS_LN_0 v rankA s a 32 0 a 15 a 23 0 s - a 33 0 0 0 s - a 44 0 b5 a 45 s - a 55 RanksI A, B |SS_LN_0 Nh vy, cỏc h ang xột u iu khin c ton phc SS_LN_1 Tiờu chun xột tớnh iu khin c cho h tuyn tớnh tham s hng, thỡ iu 4.3.2 Phõn tớch tớnh quan sỏt c Tiờu chun xột tớnh quan sỏt c cho h tuyn tớnh tham s hng, thỡ iu kin kin cn v h tuyn tớnh (4.2) iu khin c l: RanksI A, B n a 12 D thy rng: RanksI A, B |SS_LN_1 Vi quan h ca cỏc bin v tr s ca cỏc phn t ma trn, ta d dng kim tra v khng nh c, ma trn h s A 79 cn v h tuyn tớnh (4.2) iu khin c l: C, ú n l hng ca ma trn A sI A, B n Rank C Ta cú: * RanksI A, B |SS_LN_1 s C Ta cú: s a 21 a 41 Rank a 61 a 81 0 0 a17 s a 23 0 0 0 0 a 45 0 a 32 s - a 33 0 s - a 44 0 s - a 55 0 0 a 63 0 s - a 66 0 0 0 s a 82 0 a 85 a 86 a 87 a 78 s - a 88 b5 b8 * RanksI A, B |SS_LN_0 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn sI A, B |SS_LN_1 Rank C s a 21 a 41 Rank a 61 a 81 0 0 a17 s a 23 0 0 s - a 33 0 0 a 32 s - a 44 a 45 0 0 s - a 55 0 a 63 0 s - a 66 0 0 0 s a 82 0 a 85 a 86 a 87 0 c4 0 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn a 78 s - a 88 0 http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 80 sI A, B |SS_LN_0 Rank C s - a11 a 21 Rank a4 0 vi dng hm n v w(t)=1(t), thỡ sai lch tnh cú th tn ti c h kớn ó n nh Nguyờn nhõn dn n sai s tnh l hm truyn h khụng cú im cc, a12 0 s a 23 s - a 33 a 32 81 0 0 s - a 44 0 c4 ngoi h thng thc thỡ cú th khụng cú c b tham s chớnh xỏc tuyt a15 a 45 s - a 55 i tng hp b iu khin Bi toỏn thit k LQR ó a mc tiờu l tỡm khõu LQR h kớn n nh vi ma trn phn hi õm ca h kớn A B.K LQR cú cỏc giỏ tr riờng nm bờn trỏi trc o, nờn rừ rng h kớn vi b iu chnh phn hi õm LQR s tn ti sai lch tnh Vỡ vy, kh sai lch tnh ta cn phi b xung thờm thnh phn tớch phõn vo tớn hiu sai lch Cng d thy rng: e(t) gia giỏ tr t v giỏ tr trng thỏi (u ra) cn n nh õy cng l khõu quyt sI A, B |SS_LN_1 s C Rank C sI A, B |SS_LN_0 Rank C nh n cht lng ca b iu chnh, ú l sai lch tnh v quỏ iu chnh Cỏc hỡnh (4.4), (4.5) trỡnh by hai cu trỳc b iu chnh LQR cú cựng bn cht, ch khỏc v vic ly tớn hiu trng thỏi hoc u so sỏnh vi giỏ tr t s C Nh vy cỏc h ang xột u quan sỏt c ton phc 4.4 Thit k b iu chnh LQ 4.4.1 Thit k b iu chnh LQR Phn ny s xõy dng cu trỳc iu chnh LQR cho hai mụ hỡnh SS_LN_0 (cỏc bin trng thỏi cú th o c) v SS_LN_1 (mt s bin trng thỏi khụng o c) Hỡnh 4.4: Cu trỳc LQR vi vic kh sai lch tnh bng tớn hiu trng thỏi Vi gi thit cỏc mụ hỡnh ang lm vic n nh vi ti P load 0,5 pu Sau ú mụ phng vi s thay i ti ca h ỏnh giỏ cht lng ng hc ca b iu chnh 4.4.1.1 Xõy dng cu trỳc b iu chnh LQR Nhim v ca khõu iu chnh LQR l lm cho h n nh vi nhiu tc thi tỏc ng vo h, nú mang li nhng yu t quyt nh n cht lng ca h l tớnh n nh, bn vng v thi gian ỏp ng Tuy nhiờn, vi tỏc ng ca tớn hiu iu chnh S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Hỡnh 4.5: Cu trỳc LQR vi vic kh sai lch tnh bng tớn hiu u S cu trỳc b iu chnh LQR vi mch vũng kh sai lch tnh nh hỡnh (4.7) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 82 Cỏc hỡnh (4.6), (4.7) trỡnh by hai cu trỳc mch vũng iu chnh LQR, tng 83 Ta tớnh c h s ca khõu LQR: ng vi hai cu trỳc b iu chnh ó xột hỡnh (4.4) v (4.5) K LQR [-3.6578 1.9395 0.0092 4.4612 4.8013 0.0002 - 0.6566 0.0081] Cỏc im cc ca h kớn: LQR_pol [-12,7312 13,2526j;- 12,7312- 13,2526j;- 2,4291 0,4757j; - 2,4291- 0,4757j;- 1,2115;- 0,0036 0,0274j;- 0,0036 - 0,0274j;- 0,0092] Hỡnh 4.6: Mch vũng iu chnh LQR phn hi trng thỏi b Mụ hỡnh SS_LN_0: E 5x5 (i, j) (i j) E 5x5 (i, j) 10-3 (i j, j 4) E 5x5 (i, j) F 0,03 (i j 4) Ta tớnh c h s ca khõu LQR: K LQR [0.5287 1.0935 Hỡnh 4.7: Mch vũng iu chnh LQR phn hi trng thỏi v u 5.7595 0.4477] Cỏc im cc ca h kớn: LQR_pol [-5.0158; - 1.7986; - 1.1428; - 0.0033 0.0273j; - 0.0033- 0.0273j] 4.4.1.2 Tớnh chn tham s ca b iu khin T gi thit h ang lm vic xỏc lp vi mc ti Pload 0,5 pu , ng thi chn 4.4.1.3 Kt qu mụ phng Cỏc hỡnh (4.8) v (4.9) di õy trỡnh by kt qu mụ phng ỏp ng iu chnh tc ma trn trng s E, F nh sau: wr ca Turbine tng ng vi cỏc mụ hỡnh SS_LN_1 v SS_LN_0, cú s tng a Mụ hỡnh SS_LN_1: E 8x8 (i, j) 8x8 -3 E (i, j) 10 8x8 E (i, j) F 0,05 0.0125 (i j) mc ti 0,1pu, gim 0,05pu v tip tc gim 0,02pu tng ng cỏc thi im t=50s, (i j, j 4) 150s v 250s (i j 4) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 84 85 xỏc lp khong 10s vi mch vũng iu chnh cho i tng SS_LN_1 hay khong 15s vi i tng SS_LN_0 Tuy nhiờn, vi ỏp ng P mec cho thy s bt hp lý vi Pload v iu kin cõn bng Thc ra, õy l h qu ca vic xột h tuyn tớnh húa mt im lm vic cỏch xa im lm vic xỏc lp c (l c s tuyn tớnh húa) s vụ lý ny s khụng tn ti ta xột lõn cn gn vi im lm vic xỏc lp 4.4.2 Thit lp b iu chnh LQG a: ỏp ng tc r b: ỏp ng v trớ van G v cụng sut c Pmec Hỡnh 4.8: ỏp ng iu chnh LQR ca mụ hỡnh SS_LN_1 theo ti Phn ny s xõy dng cu trỳc iu chnh LQG cho hai mụ hỡnh SS_LN_0 v SS_LN_1, vi cu trỳc mụ hỡnh, cỏc ma trn trng s E, F, cỏc gi thit v im xỏc lp ban u v cỏc mc ti gia tng quỏ trỡnh mụ phng nh ó cp phn thit k b iu chnh LQR (mc 4.4.1) 4.4.2.1 Xõy dng cu trỳc b iu chnh khin LQG Nhim v ca b quan sỏt Kalman iu chnh LQG lm nhm mc ớch c lng cỏc trng thỏi ca h thng, v khụng lm nh hng n cỏc im cc c ca h thng (im cc ca b iu chnh LQR) Vỡ vy, cỏc kt tớnh toỏn cỏc khõu LQR v phõn tớch v sai lch tnh ó c cp 4.4.1 cng c ỏp dng xõy dng cu trỳc mch vũng iu chnh LQG a: ỏp ng tc r b: ỏp ng v trớ van G v cụng sut c Pmec Hỡnh 4.9: ỏp ng iu chnh LQR ca mụ hỡnh SS_LN_0 theo ti Ngoi ra, iu khin LQG ta cũn xột n tỏc ng ca nhiu h thng v nhiu o vo h Cu trỳc ca b iu chnh LQG c iu chnh hỡnh (4.10) Nhn xột: Trong c hai mụ hỡnh SS_LN_0 v SS_LN_1, ỏp ng tc cú s st tc ch khong 0,02pu (2%) ti tng t bin vi mc tng lờn n 0,1pu (10% nh mc, 20% so vi mc ti xỏc lp) H n nh bn vng, cú sai lch tnh bng v thi gian S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 86 87 4.4.2.3 Kt qu mụ phng Kt qu mụ phng ỏp ng iu chnh c trỡnh by hỡnh (4.12) v (4.13) Hỡnh 4.10: Cu trỳc b iu chnh LQG a: ỏp ng tc r b: ỏp ng v trớ van G v cụng sut c Pmec Hỡnh 4.12: ỏp ng iu chnh LQG ca mụ hỡnh SS_LN_1 theo ti v nhiu Hỡnh 4.11: Mch vũng iu chnh LQG phn hi u 4.4.2.2 Tớnh chn tham s b iu khin a Mụ hỡnh SS_LN_1: Chn Nx =I8x8 , Ny = 10-1 Chn nhiu quỏ trỡnh v nhiu o cú biờn xp x 0,005pu (0,5%) a: ỏp ng tc r b: ỏp ng v trớ van G v cụng sut c Pmec Hỡnh 4.13: ỏp ng iu chnh LQG ca mụ hỡnh SS_LN_0 theo ti v nhiu b Mụ hỡnh SS_LN_0: 4.4.2.4 Loop Transfer Recovery Chn Nx =I5x5 10-1 , Ny = 10-1 Chn nhiu quỏ trỡnh v nhiu o cú biờn xp x 0,005pu (0,5%) S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Trờn c s cỏc b iu chnh LQR, LQG ó thit k, bõy gi ta xột n c im LTR i vi b iu chnh LQG LTR thng c ng dng v cú kt qu rt tt i S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 88 89 vi h pha cc tiu, vi h pha khụng cc tiu thỡ tỏc dng ca LTR khụng rừ rng hoc ch cú ỏp ng tt nu cỏc im khụng phớa bờn phi trc o nm xa trc o p dng k thut LTR cho b iu chnh LQG i vi mụ hỡnh SS_LN_1, ta chn cỏc ma trn hm tng quan ca nhiu nh sau: Nx =.B.B = B.B ( =1); Ny =.N0 = 10-5 (=10-5; N0=1) Gi b iu chnh LQG tng ng vi cỏc tham s ny l LQG/LTR Gi b iu chnh LQG ó xột 4.4.2.2.a l LQG(1) Ta cng s xột thờm mt b iu chnh LQG vi cỏc ma trn nhiu khỏc nhm cú cỏi nhỡn y hn v tỏc ng ca cỏc ma trn ny n cht lng iu chnh Chn b iu chnh LQG(2): Nx = 10-1.I8x8 , Ny=10-3 Xột ỏp ng iu chnh tc ca LQR, LQG(1), LQG(2), v LQG/LTR cú s tng/gim mc ti 0,1pu im lm vic 0,5pu, nhiu h thng, nhiu o cú biờn Hỡnh 4.14: ỏp ng iu chnh tc ca LQR, LQG(1), LQG(2) v LQG/LTR dao ng khong 0,005pu Kt qu mụ phng c trỡnh by hỡnh (4.14) Hỡnh (4.15) mụ t chi tit cỏc ỏp ng hỡnh (4.14) ỏp ng tc cho thy b iu chnh LQG/LTR ó cú hỡnh dỏng ỏp ng gn ging vi LQR, nhiờn nhiu tỏc ng cha c trit tiờu Hai b iu chnh LQG(1) v LQG(2) cú hỡnh dỏng ỏp ng ging nhau, nhng vi s gim nh N x v Ny nờn tỏc ng ca nhiu lờn LQG(2) ó gim, ng c tớnh ca nú mn hn rt nhiu so vi LQG(1) v LQG/LTR Hỡnh 4.15: Chi tit hỡnh 4.14 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 90 * Nhn xột: lp) ỏp ng tc Vi s tỏc ng ca nhiu h thng v nhiu o, c hai mụ hỡnh SS_LN_0 v SS_LN_1, ỏp ng tc ca cỏc b iu chnh LQG núi chung b st tc ch khong 0,02pu (2%) ti tng t bin vi mc tng lờn n 0,1pu H n nh bn r 91 v Pmec ca hai mụ hỡnh SS_NL_1 v SS_NL_0 c so sỏnh vi kt qu ca cỏc mụ hỡnh tuyn tớnh húa SS_LN_1 v SS_LN_0 (tng ng cựng chung b iu khin), trỡnh by cỏc hỡnh (4.16) v (4.17) vng v thi gian xỏc lp khong 40s (LQG(1), LQG(2)), thi gian quỏ iu chnh 1% ch tn ti khong 10s LQG(2) cho ỏp ng mn hn nhng khụng ci thin c thi gian xỏc lp ỏp ng dng rng ca tn ti vi biờn khong 0,0005pu (0,05%) cỏc b LQG(1), LQG/LTR, nhng b iu chnh LQG/LTR cú cht lng ng hc rt tt, vi thi gian ỏp ng v quỏ iu chnh ó t c cht lng ca b iu chnh LQR T kt qu mụ phng, cú th núi cỏc b iu chnh LQG ó loi c n 90% tỏc ng ca nhiu h thng v nhiu o vo h a: ỏp ng tc r b: ỏp ng cụng sut c Pmec Hỡnh 4.16: ỏp ng iu chnh LQR ca mụ hỡnh SS_LN_1 theo ti 4.5 iu khin LQ cho mụ hỡnh phi tuyn Nhm ỏnh giỏ kt qu xõy dng cỏc mụ hỡnh trng thỏi phi tuyn SS_LN v cht lng ng hc ca cỏc b iu khin tuyn tớnh ó c xõy dng, mc ny s trỡnh by cỏc kt qu mụ phng mch vũng iu chnh LQR, LQG, xột lõn cn im lm vic xỏc lp cho cỏc i tng phi tuyn SS_NL_1 v LL_NL_0 Quỏ trỡnh mụ phng ng vi ti xỏc lp 0,5pu Cỏc b iu chnh LQR, LQG c xõy dng cho mụ hỡnh tuyn tớnh húa ti im lm vic 0,5pu a: ỏp ng tc r 4.5.1 iu khin LQR cho mụ hỡnh phi tuyn thi im t=25s, tng ti cho h thờm 0,05pu v gim 0,01pu thi im t=175s (tng ng +5% v -1% so vi ti nh mc, hay +10% v -2% so vi ti xỏc S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn b: ỏp ng cụng sut c Pmec Hỡnh 4.17: ỏp ng iu chnh LQR ca mụ hỡnh SS_LN_0 theo ti Kt qu mụ phng cho thy: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 92 93 - Mụ hỡnh SS_NL_1: ng vi thay i ti 0,05pu, cú mc chờnh lch st tc so - Mụ hỡnh SS_NL_1: ng vi thay i 0,01pu, st tc ch khong 0,0035pu vi mụ hỡnh SS_LN_1 khong 0,0035pu, quỏ iu chnh khong 0,0015pu, thi gian v lch so vi mụ hỡnh SS_LN_1 khong 0,0005pu, thi gian xỏc lp khong 8s v xỏc lp khong 18s Vi mc thay i ti 0,01pu, s chờnh lch st tc ch cũn khụng cú s khỏc bit ln gia ỏp ng ca hai mụ hỡnh Khi cú s thay i ti 0,04pu, khong 0,0008pu v quỏ iu chnh khụng ỏng k (0,00025pu) chờnh lch v st tc khong 0,0022pu v quỏ iu chnh cng khụng ln (0,0055pu - Mụ hỡnh SS_NL_0: ỏp ng tc v cụng sut c rt chớnh xỏc so vi ỏp so vi 0,0028 vi mụ hỡnh SS_LN_1) Thi gian xỏc lp khụng khỏc bit, khong 20s ng ca mụ hỡnh SS_LN_0 Chờnh lch v ỏp ng tc gn nh bng 0, chờnh lch v cụng sut c ch khong 0,0003pu ng vi mc thay i ti 0,05pu Cỏc ch tiờu khỏc nh thi gian xỏc lp, sai lch tnh v sai lch bỏm u ging 4.5.2 iu khin LQG cho mụ hỡnh phi tuyn Nhiu h thng v nhiu o tỏc ng vo h c chn cú biờn khong 0,005pu (0,5%) thi im t = 25s, gim ti cho h 0,01pu v tng 0,04pu thi im t=100s ỏp ng tc r v Pmec ca hai mụ hỡnh SS_NL_1 v SS_NL_0 c so sỏnh vi kt qu ca cỏc mụ hỡnh tuyn tớnh húa SS_LN_1 v SS_LN_0 a: ỏp ng tc r b: ỏp ng cụng sut c Pmec Hỡnh 4.19: ỏp ng iu chnh LQG ca mụ hỡnh SS_LN_0 theo ti v nhiu (tng ng cựng chung b iu khin), trỡnh by cỏc hỡnh (4.18) v (4.19) - Mụ hỡnh SS_NL_0: ỏp ng tc v cụng sut c rt chớnh xỏc so vi ỏp ng ca mụ hỡnh SS_LN_0 Chờnh lch v ỏp ng tc gn nh bng 0, chờnh lch v cụng sut c ch khong 0,0003pu ng vi mc thay i ti 0,04pu Cỏc ch tiờu khỏc nh thi gian xỏc lp, sai lch tnh v sai lch bỏm u ging 4.6 Kt lun chng Qua vic xõy dng cu trỳc cỏc khõu iu chnh LQ, mch vũng iu chnh, phõn a: ỏp ng tc r tớch kt qu mụ phng ỏp ng iu chnh tc cho hai mụ hỡnh SS_LN_0 v b: ỏp ng cụng sut c Pmec Hỡnh 4.18: ỏp ng iu chnh LQG ca mụ hỡnh SS_LN_1 theo ti v nhiu Kt qu mụ phng cho thy: S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn SS_LN_1 ó cho thy: Cỏc cu trỳc iu chnh LQ m tỏc gi ó xõy dng th hin cht lng ng hc rt tt, ỏp ng tc vi mch iu chnh LQG cú dao ng rt nh, khong http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 94 0,005pu cú nhiu h thng v nhiu o (nhiu Gaussian) vi biờn xp x 0,005pu tỏc ng vo h, hay núi cỏch khỏc, cỏc b iu chnh LQG ó loi n 90% tỏc ng ca nhiu h thng v nhiu o vo h xỏc lp Cht lng ca cỏc b iu chnh ph thuc nhiu bi cỏc ma trn trng s E, F khõu LQR v ma trn hm tng quan Nx, Ny ca nhiu thit k khõu quan sỏt Kalman Chỳng c la chn bng cỏch th ỏp ng v phõn tớch im cc ca h kớn quỏ trỡnh thit k, xut phỏt cỏc ma trn im thng c chn l ma trn n v Cng thy rng cht lng ca b iu chnh LQG khụng th tt hn b iu chnh LQR, s gim nh cỏc ma trn hm tng quan ca nhiu cú th lm cho ỏp ng ớt b tỏc ng ca nhiu, nhng khụng th vt qua c LQR v cỏc ch tiờu nh thi gian ỏp ng, quỏ iu chnh v sai lch tnh 95 KT LUN Sau mt thi gian nghiờn cu v lm vic nghiờm tỳc, c s giỳp nhit tỡnh ca PGS -TS Nguyn Vn Lin v cỏc thy giỏo khoa, n lun ó hon thnh ỳng thi gian Tỏc gi ó gii quyt hon chnh cỏc ni dung lun vn: cp n nhng tng quan v cu trỳc, c im, chc nng lm vic ca cỏc phn t thu lc, mỏy in NMT Phõn tớch nguyờn lý iu chnh tc Turbine v tỏc ng ca cỏc yu t ng hc cht lng trờn cỏc phn t thu lc, mỏy in vo chỳng i sõu vo nghiờn cu, phõn tớch quỏ trỡnh ng hc phi tuyn ca tng phn t thu lc, mỏy in, t ú mụ t mụ hỡnh toỏn v xay dng cu trỳc phi tuyn theo quan h ng hc ca chỳng, ú hu ht cỏc hiu ng ng lc hc ca nc xy trờn cỏc phn t thu lc u c xem xột, ch b qua hiu ng n hi ct nc ng ng dn ỏp lc dũng chy thp T kt qu mụ phng ó phn ỏnh ỳng quỏ trỡnh lm vic ca b iu tc Quỏ trỡnh ng b iu tc turbine sau mt thi gian h s t ti trng thỏi xỏc lp, sau h n nh ti tn s nh mc f = 50Hz s úng ti vo ú tc s b gim xung ti mt giỏ tr cho phộp (< 2%) sau ú di tỏc ng ca b iu chnh tn s s v trng thỏi nh mc Vi mụ hỡnh iu khin tc Turbine NMT chng dựng b iu khin PID sau khi ng rt tt nhng sau cho n ti (sau 40 giõy) tc Turbine ó n nh nhng khụng t c tc nh ban u Xõy dng cỏc cu trỳc mch vũng iu chnh v thit k cỏc khõu iu chnh LQ tng ng cho cỏc mụ hỡnh SS_LN_0 v SS_LN_1, mụ phng ỏp ng iu chnh so sỏnh gia cỏc b iu chnh LQR, LQG v LQG/LTR, ng thi so sỏnh vi ỏp ng iu chnh theo phng phỏp Lyapunov v cỏc phng phỏp da trờn cu trỳc PID cú ỏnh giỏ khỏch quan hn v cht lng ng hc ca cỏc b iu chnh ó xõy dng S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Lun tt nghip Cao hc Lun tt nghip Cao hc 96 V phõn tớch, ỏnh giỏ kt qu mụ phng thc hin quỏ trỡnh xõy dng cu trỳc phi tuyn, mụ hỡnh trng thỏi v cỏc mch vũng iu chnh: 97 gii phỏp kh sai lch tnh l hon ton hp lý, t ú ó xõy dng ỳng cu trỳc cỏc khõu iu chnh cng nh mch vũng iu chnh, iu ny ó c khng nh mt ln S ng dng ỏp ng gia mụ hỡnh SS_LN v SS_NL cho thy xột mt na t kt qu iu chnh mụ hỡnh trng thỏi phi tuyn mc 4.5 Kt qu ny hon lõn cn ca im lm vic xỏc lp, cỏc mụ hỡnh tuyn tớnh SS_LN th hin y ton cú th ỏp ng c yờu cu ca cỏc h thng thc, NMT l mt h phi v khỏ chớnh xỏc bn cht ng hc ca mụ hỡnh phi tuyn SS_NL Mụ hỡnh SS_NL_0 tuyn cú quỏ trỡnh ng hc phc v cỏc hng s thi gian ln v SS_LN_0 s rt hiu qu nghiờn cu n NMT ng ng ỏp lc c ch Vỡ iu kin thi gian, nờn lun mi dng li mc thnh cụng v mt to bng nhng vt liu cng (xem nh cng tuyt i v khụng cú n hi), ú cú iu khin theo phng phỏp LQ cho tc Turbine thu in tt hn dựng th s dng cu trỳc iu chnh LQR cho h, bi bin trng thỏi ca mụ hỡnh phng phỏp iu khin truyn thng (b iu khin PID), ú h c xột lõn SS_NL_0 u o c cn im lm vic xỏc lp Vic kt hp k thut chuyn mch hay Gain-Scheduling Cỏc cu trỳc iu chnh LQ cho mụ hỡnh tuyn tớnh hoỏ cng ó c tỏc gi xõy cú th iu khin i tng trờn ton di ti, nghiờn cu xõy dng chng trỡnh iu dng thnh cụng, ỏp ng tc ca tuabin cú nhiu ti tỏc ng vi ln n khin th nghim trờn thit b thu lc l m tỏc gi d nh tip tc phỏt 0,1pu m bo st tc ch xp x 0,02pu vi thi gian xỏc lp rt nhanh, bn vng trin nghiờn cu thi gian ti v sai lch tnh rt Cỏc b iu chnh LQG v LQG/LTR ngoi vic ỏp ng nhanh Xin chõn thnh cm n s giỳp quý bỏu ca Thy hng dn v cỏc thy vi s thay i ca ti, kh nng loi b n 90% tỏc ng ca nhiu h thng v nhiu khoa ó to iu kin giỳp tụi hon thnh lun Kớnh mong cỏc Thy v cỏc bn o cng l mt kt qu tt c bit, k thut LTR ó mang li cho b iu chnh LQG ng nghip úng gúp ý kin kt qu nghiờn cu c tt hn cht lng ng hc rt gn vi b iu chnh LQR, nhiờn tỏc ng ca nhiu lờn u tn ti c im ca h pha khụng cc tiu, khú tỡm c LQG/LTR cú th kh hon ton tỏc ng ca nhiu Cui cựng, cỏc b iu chnh c xõy dng t vic tuyn tớnh hoỏ mụ hỡnh phi tuyn c s dng iu chnh cho i tng phi tuyn, s sai lch v st tc (lng quỏ iu chnh P>Kothari (2006), A New Optimal Flow Control Approach for Automatic Control of Small Hydro Power Plants, JIE(I), Vol 87 [ 14] Hydraulic turbine and turbine control moldels for sytsem dynamic studies IEEE Transon Power Systems Vol.7 No.1 pp 167179, Februaary 1992 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... lờn nú m ngi ta chia Turbine phn lc thnh nhiu loi: Turbine hng trc, Turbine tõm trc, Turbine hng chộo Z2 : Ct nc phớa tit din ra ca Turbine P1 : p sut tit din vo Turbine 2.2.2 Turbine hng trc P2 : p sut tit din ra Turbine V1 : Vn tc ti tit din vo Turbine V2 : Vn tc ti tit din ra Turbine Tu thuc vo dng nng lng ny ngi ta chia Turbine thnh hai loi Turbine phn lc v Turbine xung lc Trong Turbine xung lc, ch... ỏp lc nc 2.2.1 Turbine phn kớch L loi Turbine c s dng rng rói nht bao gm ct nc t 1,5 n 600 m Turbine phn kớch bao gm h Turbine tõm trc, cỏnh quay v cỏc h Turbine mi: cỏnh chộo, cỏnh kộp v capxun Nhỡn chung loi Turbine ny s dng mt phn th 2.2 Phõn loi cỏc loi Turbine Ta xột phõn loi Turbine theo dng nng lng ca dũng chy qua bỏnh xe cụng nng v mt phn ng nng ca dũng nc Bỏnh xe cụng tỏc ca Turbine phn tỏc... cụng vi Turbine tõm trc tỏc Turbine gỏo lm vic vi ct nc H =40 3000m v ln hn Trm thu in a nhim dựng Turbine gỏo cú cụng sut t mỏy l N = 40MW 2.2.5 Turbine xung lc Turbine xung lc cú cỏc b phn chớnh vũi phun iu chnh lu lng, bỏnh xe cụng tỏc, v, trc, b phn ct dũng c im chung ca Turbine xung kớch l 2.2.7 Turbine tia nghiờng dũng chy khi ra khi vũi phun tỏc ng vo cỏnh bỏnh xe cụng tỏc dng tia t do Turbine. .. nc h lu Turbine xung kớch cú ba h: ny nh ca Turbine gỏo gỏo, tia nghiờng v xung kớch 2 ln Turbine nghiờng c lp ti cỏc trm thu in nh Hiu sut Turbine ny nh hn Turbine gỏo 2.2.6 Turbine gỏo 2.2.8 Turbine tỏc dng kộp Dũng chy t vũi phun tỏc dng lờn bỏnh xe cụng tỏc hai ln: dũng chy t ngoi vo tõm sau ú li hng t tõm ra ngoi nờn gi l Turbine tỏc dng kộp Vũi phun ca Turbine ny cú dng tit din ch nht ch khụng... sut P2: p sut tit din ra Turbine Hiu sut Turbine xỏc nh theo cụng thc: V1: Vn tc ti tit din vo Turbine t = Nh /(9,81QH) V2: vn tc ti tit din ra Turbine (2-6) Hiu sut Turbine l tớch ba hiu sut: t = tl 0 ck 2.4.2 Lu lng Turbine L lng nc chy qua Turbine trong mt n v thi gian Kớ hiu l Q (m3/s) Trong ú: (2-7) tl : Hiu sut thu lc Lu lng l i lng quan trng lm thay i cụng sut Turbine phự hp so vi 0 :... chnh rng Tuy nhiờn cỏc loi dựng Turbine tõm trc c ln v trung bỡnh Cũn cỏc trm Tasa, Na ngn, Sui cn cỏnh iu chnh phc tp v c ch iu chnh nm trong bu bỏnh cụng tỏc Nh dựng cỏc Turbine tõm trc c nh mỏy thu in Thỏc B s dng loi Turbine ny vi cỏnh cú iu chnh cụng sut 2.2.4 Turbine hng chộo 40KW 2.2.3 Turbine tõm trc Hỡnh 2 -4 Cu trỳc turbine hng chộo kt hp vi u im ca hai loi Turbine hng chộo Dũng chy chy vựng... trc Turbine ny c gi l Turbine Franxic Nú c s dng rng rói trong phm Turbine hng trc cú th l loi cỏnh c nh hoc l loi cỏnh iu chnh bỏnh xe cụng tỏc gm nhiu cỏnh c gn vi bu Nu cỏnh c gn cht bu thỡ gi vi ct nc cao H = 30-600m i vi trm nh Turbine ny cú th lm ct nc H > 4m l Turbine hng trc cỏnh c nh Nu cỏnh cú th quay quanh trc thỡ gi l Bỏnh xe cụng tỏc loi ny thng rt khỏc so vi bỏnh xe ca loi Turbine Turbine... cỏnh hng nc 2.3.3 B phn hng nc Hỡnh 2 6a Cu to ca turbine Kaplan B phn hng dũng cú tỏc dng: + Hỡnh thnh dũng chy nht nh trc bỏnh xe cụng tỏc 2.3.1 Bung turbine Bung turbine cú tỏc dng dn nc iu n vũng quanh b phn hng nc + iu chnh lu lng nc i qua Turbine do ú thay i cụng sut phỏt ca ca Turbine, gm cỏc kiu h: h chớnh din, xon bờtụng v xon kim loi Bung Turbine B phn hng dũng gm cú hai thnh phn chớnh: Cỏc... trong Turbine khi cú s c trong ng dn hay t mỏy cng nh khi sa cha chỳng Turbine c ln dựng cỏc loi van: van a, van cu, van kim dựng 37 N (2-2) QH 102 9.81QH (2-4) Cụng sut hu ớch l cụng sut trờn trc turbine bao gi cng nh hn cụng sut Trong ú: vỡ trong quỏ trỡnh bin i luụn cú tn tht Cụng thc xỏc nh: Z1: Ct nc phớa tit din vo Turbine Nh = N. t Z2: Ct nc phớa tit din ra ca Turbine P1: p sut tit din vo Turbine. .. tit din thnh trong vũi phun Turbine tỏc dng kộp c ng dng cho cỏc trm thu in c nh N = 5100KW Hỡnh 2 -5 Cu trỳc turbine gỏo L loi Turbine s dng nhiu nht Phn dn dũng ca nú gm bỏnh xe cụng tỏc v vũi phun Bỏnh xe cụng tỏc gm nhiu cỏnh hỡnh gỏo c gn lin lờn trờn bu a bỏnh cụng tỏc Bỏnh cụng tỏc gn lin trờn trc Turbine, trc ny gn vi mỏy phỏt Thụng thng Turbine gỏo t ngang ch cú mt s Turbine c ln t thng ng Vũi