phương pháp quản lí công suất cho nguồn phát phân tán hệ thống vi lưới (micogrid)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN TRỌNG TRÍ PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÍ CÔNG SUẤT CHO NGUỒN PHÁT PHÂN TÁN HỆ THỐNG VI LƯỚI (MICOGRID) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN TRỌNG TRÍ PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÍ CÔNG SUẤT CHO NGUỒN PHÁT PHÂN TÁN HỆ THỐNG VI LƯỚI (MICOGRID) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN Hướng dẫn khoa học: PGS TS TRƯƠNG VIỆT ANH Tp Hồ Chí Minh, năm 2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Trọng Trí Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh:02/10/1988 Nơi sinh: TP Nha Trang, Khánh Hòa Quê quán:TP Nha Trang Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 34/02 Nguyễn Thiện Thuật, P Tân Lập, TP Nha Trang Điện thoại liên lạc: 0934700241 E-mail: nguyentrongtri88@gmail.com Website: www.nganhdien.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo: 2010-2012 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Điện Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Thi công thùng rác nén rác tự động sử dụng pin Năng lượng Mặt trời Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Người hướng dẫn: Th.S Trần Quang Thọ i III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ tháng 04 /2012 đến Business Development Bao Viet Life Company Officer 02/2013 Từ tháng 03/2012 đến Ho Chi Minh University of Technique and Education Trợ Giảng (PGS.TS Trương Việt Anh) Freelance … Translator/Editor ii LỜI CAM ĐOAN Với mục tiêu nghiên cứu lĩnh hội kiến thức Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 03 năm 2015 Nguyễn Trọng Trí iii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TSTrƣơng Việt Anh, người tận tình hướng dẫn, cung cấp kiến thức giúp đỡ suốt trình thực luận văn Xin cảm ơn thầy TS Huỳnh Châu Duy cô TS Nguyễn Thị Misa đưa góp ý quý lời khuyên chân thành cho việc hoàn thành luận văn Xin cám ơn Thầy Cô khoa Điện - Điện Tử cho em tảng tri thức quan trọng cho hành trang nghiên cứu thân tác giả Cuối xin chân thành cảm ơn ba mẹ, người bên động viên nhiều để hoàn thành tốt đẹp khóa học iv TÓM TẮT Với gia tăng mức độ cảnh báo toàn cầu lượng, máy phát phân tán dựa nguồn lượng tái tạo (DGs) đóng vai trò quan trọng việc sản xuất điện Máy phát phân tán dựa lượng mặt trời (quang điện quang nhiệt), gió, sinh khối, thủy điện nhỏ vùng với việc sử dụng pin nhiên liệu máy phát điện tua bin nhỏ có bước phát triển mạnh mẽ đáng kể năm qua Một vi lưới (microgrid) bao gồm nhóm phụ tải nguồn phân tán, hoạt động hệ thống có điều khiển riêng biệt Sự kết nối DG với lưới điện thông qua chuyển đổi điện tử công suất nhận quan tâm ngày tăng cao, chủ yếu liên quan đến việc vận hành an toàn bảo vệ thiết bị Trong quá trình hoa ̣t đô ̣ng của các bô ̣ pin lươ ̣ng mă ̣t trời kế t nố i lưới điê ̣n phân phố i, việc phải hoạt động điểm có công suất lớn theo thay đổi cường độ xạ mặt trời yêu cầu tối thiểu hóa tổng độ méo dạng sóng hài (THD) yêu cầu cần phải đạ t đươ ̣c để đảm bảo chấ t lươ ̣ng điê ̣n theo tiêu chuẩn IEC – 1547 Còn lĩnh vực lượng gió, máy phát điện gió công suất nhỏ thiết kế để hoạt động độc lập Vì vậy, việc thiết kế chuyển đổi lượng gió hòa đồng lưới điện phân phối yêu cầu cấp thiết Luận văn tập trung xử lí vấn đề trì vận hành bình thường cho phụ tải lưới điện chuyển từ trạng thái nối lưới sang trạng thái vận hành độc lập nguồn điện lưới Xây dựng phương pháp ổn định điện áp cho phụ tải thời gian sau xuất cố nguồn điện lưới đồng thời tối ưu hóa công suất phát điện nguồn phân tán (mặt trời gió) nâng cao chất lượng điện điều kiện thay đổi môi trường bên v ABSTRACT With the increase in the level of global warming, renewable energy based distributed generators (DGs) will increasingly play a dominant role in electricity production Distributed generation based on solar energy (photovoltaic and solar thermal), wind, biomass, mini-hydro along with use of fuel cells and micro turbines will gain considerable momentum in the near future A microgrid consists of clustersof load and distributed generators that operate as a single controllable system Theinterconnection of the DG to the utility/grid through power electronic converters hasraised concern about safe operation and protection of the equipments The solar cell units currentwas injected to power grid, that need to operate at the maximum power point, must have minimum total hamonic disturbance (THD) in oder to meet the IEC – 1547 standards In the other hand,on the wind energy field whichsmall wind generators were operated independently, designing of relevant wind generators which can connect to distribution network is very necessary This thesis focuses on solving the problems of maintaining normal operation of the static load when microgrid changing from grid-connected to autonomous operation due to the lost of power grid Build a method to maintain load voltage stability during the appearance of grid power failures, power load changing and simultaneously maximize the power extracted from DGs as well as enhance the output power quality vi MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời 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 NỘI DUNG TRANG CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Điểm luận văn 1.6 Giá trị thực tiễn luận văn 1.7 Nội dung luận văn CHƢƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Năng lượng gió Việt Nam tiềm phát triển 2.1.1 Năng lượng gióViệt Nam 2.1.2 Tiềm phát triển lượng gió công suất nhỏ Việt Nam 2.2 Tổng quan hệ thống chuyển đổi lượng gió 2.2.1 Các thành phần hệ thống chuyển đổi lượng gió 2.2.2 Các loại hệ thống chuyển đổi lượng 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 lượng mă ̣t trời 16 2.4.1 Thực tế Việt Nam 16 2.4.1.1 Tiềm phát triển lượng mặt trời Việt Nam 16 2.4.1.2 Ứng dụng lượng mặt trời Việt Nam 17 2.4.2 Phân loa ̣i pin mă ̣t trời 18 CHƢƠNG 3.MÔ HÌNH HÓA 3.1 Năng lượng gió công suất tubin 19 3.1.1 Năng lượng gió 19 3.1.2 Hiệu suất tubin gió 22 3.1.3 Đường cong hiệu suất tubin gió 25 3.1.4 Máy phát điện đồng nam châm vĩnh cửu (PMSG) 28 3.2 Pin lượng mặt trời phương trình toán pin lượng mặt trời 3.2.1 Phương trình tương đương pin lượng mặt trời 31 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến pin lượng mặt trời 32 3.2.3 Phương trình tương đương pin lượng mặt trời 33 3.3 Mạch chỉnh lưu 35 3.4 Mạch nghịch lưu kết nối lưới điện phân phối 38 3.4.1 Phân loại nghịch lưu 38 3.4.2 Phương pháp điều khiển khóa công suất nghịch lưu nguồ n áp 48 3.4.3 Phương pháp điề u khiể n khóa công suấ t bô ̣ nghich ̣ lưu nguồ n dòng 42 3.5 Pin lưu trữ lượng (batterry) 46 3.5.1 Nguyên lý hoạt động pin axit chì 47 3.5.2 Quá trình nạp xả pin axit chì phương trình tính toán 49 viii Các CB có nhiệm vụ đóng cắt khối DG, lưới, tải, pin khỏi lưới cần thiết Chương trình điều khiển khối CB lưu trữ vi xử lý để điều khiển giám sát trạng thái CB Các tín hiệu đóng-cắt CB biểu diễn simulink hình đây: Hình 4.28: Các tín hiệu từ điều khiển trung tâm truyền đến CB 4.3.2 Kết mô nguồn DG nối lƣới trƣờng hợp nghiên cứu xét đến Mạch mô xây dựng nhằm mục đích đánh giá tính khả thi hệ thống, đảm bảo phương pháp đề đắn mặt lý thuyết Từ kết thu trình mô có thêm sở để định có tiếp tục triển khai thực tế hay không Đây giai đoạn quan trọng nghiên cứu nhờ có trình mô mà phát nhiều điểm chưa hợp lý giải thuật đề ra, từ tiết kiệm nhiều tiền bạc sức lao động triển khai thực tế giải pháp đề Kết mô mô hình mô hệ thống lượng mặt trời hòa đồng lưới điện phân phối thu sau trình mô dùng để đánh giá mục tiêu đề ban đầu có đạt hay không Trang 81 Việc mô thực điều kiện có thay đổi cường độ xạ mặt trời, pin lượng mặt trời có khả chuyển đến điểm có công suất cực đại tương ứng với mức cường độ xạ mặt trời tương ứng Trong vấn đề thiết kế máy phát điện hòa đồng lưới điện phân phối, mục đích phương pháp đề máy phát điện nhận nhiều công suất giá trị cho phép máy phát có hay thay đổi vận tốc gió từ môi trường làm việc bên Mạch điện mô trường hợp vận tốc gió thay đổi không thay đổi để đánh giá khả thích nghi máy phát điện lượng gió hòa đồng lưới điện phân phối 4.3.2.1 Kết mô nguồn DG – máy phát điện gió nối lƣới Trong mô luận văn này, công suất định mức turbin gió 10 KVA, công suất thức thời thay đổi theo vận tốc gió đầu vào việc điều chỉnh góc cánh gió, ta giả định giá trị tốc độ gió thay đổi từ 10 m/s đến 11 m/s thời 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 được thể hình 4.29 Hình 4.29: Công suất tác dụng phản kháng ngõ máy phát điện gió Trang 82 Bảng 5-1:Bảng kết mô lượng gió hòa lưới hòa lưới Công suất tác Công suất phản Hệ số công suất dụng (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 Vận tốc gió (m/s) Qua kết thu được, ta thấy sau dao động công suất thời điểm đầu mô phỏng, công suất ngõ máy phát điện gió bám sát theo thay đổi tốc độ gió đầu vào, lưu ý hệ thống microgrid chuyển sang trạng thái cách ly thời điểm t = 1,5s, dao động không xảy nhiều vào thời điểm chuyển chế độ làm việc hệ thống trì điện áp nút kết nối lưới (chế độ nối lưới) điện áp tải (chế độ cách ly) Điều chứng tỏ, giải thuật điều khiển nghịch lưu theo dõi thay đổi công suất điều khiển xác điện áp ngõ ra, công suất thay đổi cần thiết Hình 4.30: Dạng sóng điện áp ngõ điểm kết nối chung giá trị: a) biên độ đỉnh; b) rms Trang 83 Từ hình 4.30 ta thấy rằng, điện áp ngõ điểm kết nối chung DG có dao động nhẹ biên độ (sụt áp khoảng 8V) thời điểm chuyển chế độ, sau trở lại bình thường sau 20 chu kỳ Sau cắt microgrid khỏi lưới, khối ước lượng góc pha (phasor estimator) làm việc tốt đưa biên độ điện áp trở lại trạng thái ổn định giới hạn cho phép (thường 5% đến 10% giá trị biên độ cực đại) Ta dễ dàng theo dõi dạng sóng điện áp ngõ cách phóng lớn hình 4.31 thời 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 dạng sóng điện áp DC sau chỉnh lưu (trước nghịch lưu) máy phát điện gió, điện áp DC đáp ứng nhanh với thay đổi tốc độ gió mặt cho thấy ổn định tức sau độ Trang 84 Hình 4.32: Điện áp DC trước nghịch lưu máy phát điện gió 4.3.2.2 Kết mô nguồn DG – lƣợng mặt trời nối lƣới Trong thực mô pin lượng mặt trời nối lưới, khối pin lượng mặt trời có công suất định mức 5KW kết hợp với hệ thống máy phát điện gió để cung cấp công suất cho tải điều kiện có thay đổi công suất xạ mặt trời Công suất pin lượng mặt trời phụ thuộc vào hai thông số lượng xạ nhiệt độ môi trường Trong trường hợp nghiên cứu ta xét đến thay đổi liên tục lượng xạ, coi nhiệt độ không đổi, xạ mặt trời thay đổi từ sang (kW.m2) thời điểm mô t = 1s, từ sang (kW.m2) thời điểm t = 2s từ sang 10 (kW.m2) t = 3s Trang 85 Hình 4.33: Công suất pin lượng mặt trời hòa lưới Qua kết mô ta có bảng kết tương ứng sau: Bảng 5.2: Bảng kết mô hệ thống lượng mặt trời hòa lưới Bức xạ NLMT Công suất tác Công suất phản Hệ số công suất (kW.m2) dụng (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 được, ta thấy sau dao động công suất thời điểm đầu mô phỏng, công suất ngõ hệ thống lượng mặt trời bám sát theo thay đổi xạ NLMT đầu vào, lưu ý hệ thống microgrid chuyển sang trạng thái cách ly thời điểm t = 1,5s, dao động không xảy nhiều vào thời điểm chuyển chế độ làm việc hệ thống trì điện áp nút kết nối lưới (chế độ nối lưới) điện áp tải (chế độ cách ly) Điều chứng tỏ, giải thuật điều Trang 86 khiển nghịch lưu theo dõi thay đổi công suất điều khiển xác điện áp ngõ ra, công suất thay đổi cần thiết Hình 4.34 bên mô tả thay đổi điện áp DC pin NLMT Hình 4.34: Giá trị điện áp dòng điện DC ngõ pin NLMT Như mô tả phần trên, microgrid kết nối với lưới điện cố phía lưới Các DG sử dụng lượng gió mặt trời cung cấp cho tải nội microgrid, lúc dao động điện áp xảy ước lượng góc pha không dùng tín hiệu tham chiếu điện áp góc pha, tần số lưới điện nữa, mà ước lượng, thiết lập tín hiệu góc pha biên độ dòng điện chuyển đến điều khiển Như dao động điện áp nút tải giải cách bù lượng thiếu hụt dòng điện DG dòng điện bơm từ battery Trang 87 Hình 4.35: Giá trị SOC, dòng điện điện áp đo battery Qua hình ta thấy giá trị dòng điện âm pin trước thời điểm t = 1.5s thể cho việc battery xạc từ lưới điện, sau lưới điện cắt ra, battery chuyển tức sang chế độ xả lượng, bơm dòng điện vào nút tải để giữ cân điện áp giải thuật điều khiển đề 4.4 Nhận xét đánh giá Qua trình mô mô hình pin lượng mặt trời hòa đồng lưới điện phân phối, dựa vào bảng số liệu thu qua mô hình 4.33 đồ thị dạng sóng công suất tác dụng bơm vào lưới điện phân phối, điện áp ngõ DGvà dòng điện xoay chiều bơm vào lưới điện từ nghịch lưu Một số nhận xét rút sau: - Hệ thống pin lượng mặt trờivà máy phát điện gióhòa đồng lưới điện phân phối hoạt động điểm có công suất cực đại có thay đổi cường độ xạ mặt trời, vận tốc gió từ môi trường bên - Thời gian độ hệ thống xuất thay đổi cường độ xạ mặt trời từ môi trường bên không chu kì điện áp lưới điện phân phối, Trang 88 cho thấy khả đáp ứng nhanh với thay đổi cường độ xạ mặt trời liên tục môi trường bên - Thời gian độ hệ thống xuất thay đổi vận tốc gió từ môi trường bên không 1s, thời gian hợp lí hệ thống khí với lực quán tính lớn - Bộ nghịch lưu có hệ số công suất bơm vào lưới điện xấp xỉ 1, đạt 0.99, điều coi hệ thống mô bơm công suất tác dụng không bơm công suất phản kháng lên lưới điện phân phối Qua nhận xét cho phép rút kết luận mô hình mô pin lượng mặt trời hệ thống máy phát điện gió hòa đồng lưới điện phân phối hoạt động tốt, thỏa mãn yêu cầu đề ban đầu Trang 89 CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU 5.1 Các vấn đề đƣợc thực luận văn: - Tìm hiểu hệ thống chuyển đổi lượng mặt trời: hiệu suất pin lượng mặt trời, vận hành hệ thống lượng mặt trời - Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển matlab/simulink, kết cho thấy điều khiển công suất tác dụng bơm từ nghịch lưu để cung cấp cho phụ tải lưới điện theo cường độ xạ mặt trời - Tìm giải thuật điều khiển để ổn định công suất tác dụng P công suất phản kháng Q bơm từ nghịch lưu giữ ổn định - Khi có thay đổi cường độ xạ mặt trời công suất sau thời gian độ ngắn hạnsẽ ổn định lại Luận văn điều khiển hiệu công suất tác dụng công suất phản kháng bơm từ nghịch lưu theo thay đổi cường độ xạ mặt trời từ môi trường bên - Công suất thu từ hệ thống pin lượng mặt trời hòa đồng lưới điện phân phối đạt giá trị cao cường độ xạ mặt trời tương ứng Điều giúp cho pin mặt trời hoạt động chế độ phát công suất lớn đạt - Tìm hiểu hệ thống chuyển đổi lượng gió: hiệu suất tubin gió, vận hành hệ thống lượng 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 lượng gió - Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển matlab/simulink, kết cho thấy điều khiển công suất tác dụng bơm từ nghịch lưu để cung cấp cho phụ tải lưới 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 lưu giữ ổn định Trang 90 - Khi có thay đổi điện áp lưới điện phân phối công suất sau thời gian độ ngắn ổn định lại Luận văn điều khiển hiệu công suất tác dụng công suất phản kháng bơm từ nghịch lưu theo thay đổi vận tốc gió từ môi trường bên - Công suất thu từ hệ thống máy phát điện gió hòa đồng lưới điện phân phối đạt giá trị cao vận tốc gió tương ứng Điều giúp cho máy phát điện hoạt động chế độ phát công suất lớn đạt 5.2 Đề nghị hƣớng phát triển luận văn - Thực hệ thống hệ thực, dựa vào kết thực nghiệm để chứng minh cho kết mô đồng thời ứng dụng kết thực nghiệm để sản xuất chuyển đổi lượng tái tạo hòa đồng lưới điện quốc gia - Nghiên cứu thêm giải thuật điều khiển nhằm mục đích giảm thiểu nhấp nhô điện áp ngõ pin mặt trời - Nghiên cứu giải thuật triệt nhiễu cho nghịch lưu để giảm thiểu sóng hài ngõ Nâng cao hiệu suất chất lượng điện dòng điện bơm vào lưới điện - Nghiên cứu ứng dụng giải thuật tối ưu hóa để tìm hệ số K i,Kp tốt cho điều khiển nhằm giảm thiểu độ méo dạng sóng hài cho dòng điện có thay đổi công suất bơm lưới từ nghịch lưu - Nghiên cứu mạch nghịch lưu ba pha kết nối lưới điện để kết nối lưới điện ba pha cung cấp cho phụ tải ba pha lưới điện phân phối Trang 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 liệu tiếng Việt [26] Nguyễn Văn Nhờ, “ Điện tử công suất ”, Nhà xuất đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2005 Trang 94 S K L 0 [...]... Công suất tác dụng được rút từ DG vào vi lưới Q1, Q2 Công suất phản kháng được rút từ DG vào vi lưới Prated, Qrated Công suất tác dụng và phản kháng danh định của DG Pg Công suất tác dụng được rút từ lưới vào vi lưới xvi Qg Công suất phản kháng được rút từ lưới vào vi lưới Vg,Ig Điện áp và Dòng điện lưới PL, QL Công suất phản kháng và tác dụng của tải công suất. .. phân bố công suất hình tia của lưới phân phối Vi c kết nối của DG với lưới điện thông qua các bộ nghịch lưu 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 của các nguồn phân tán Các yêu cầu công nghiệp thực tế là cần cô lập tất cả các nguồn phân tán khỏi lưới khi có sự cố ở lưới Nhưng vẫn sẽ không đáng kể khi tổng công. .. cứu về máy phát điện gió công suất nhỏ - Nghiên cứu về mối quan hệ của các thông số trong bô ̣ pin năng lươ ̣ng mă ̣t trời công suất nhỏ - Nghiên cứu về mối quan hệ của các thông số trong máy phát điện gió công suất nhỏ - Nghiên cứu về mối quan hệ truyền động trong máy phát điện gió công suất nhỏ - Nghiên cứu bộ nghịch lưu công suất nhỏ một pha khi hòa vào lưới điện - Nghiên cứu phương pháp tính toán... đồng bộ (IG) hoặc máy phát đồng bộ (SG) Với cấu hình này, có thể điều khiển tối ưu công suất nhận được từ gió, nhưng 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 Hệ thống tubin gió tốc độ thay đổi biến đổi một phần công suất Hệ thống bao gồm turbine gió được trang bị máy phát cấp nguồn từ hai phía DFIG... nguồn DC-AC - Nghiên cứu tính toán các thông số khi hòa nguồn năng lượng tái tạo vào lưới điện phân phối một pha - Nghiên cứu mô hình battery nối lưới để đảm bảo ổn định điện áp nút kết nối - Đưa ra mô hình mô phỏng khi hòa nguồn năng lượng tái tạo vào lưới điện - Với mục tiêu khão sát tác động của vi c tích hợp DG đến truyền tải công suất cho lưới điện phân phối, do đó các nguồn phân tán có công suất. .. là một giải pháp hữu hiệu để nâng cao ổn định điện áp cho các vùng này - Nâng cao được hiệu suất cho các nguồn phát phân tán công suất nhỏ - Làm tài liệu tham khảo và làm nền tảng để phát triển hướng cho các nghiên cứu sau này Trang 3 - Ứng dụng rộng rãi vi c sử dụng cùng lúc hai nguồn năng lượng tái tạo và lưới điện quốc gia cho các hộ tiêu thụ điện - Giúp các nhà hoạch định chiến lược về nguồn năng... chúng ta dùng máy phát điện nam châm vĩnh cửu để mô phỏng do máy phát điện gió có công suất nhỏ - Bộ biến đổi công suất: được sử dụng để hòa đồng bộ, điều khiển và bảo vệ máy phát kết nối lưới điện bộ biến đổi công suất chính là linh hồn của hệ thống chuyển đổi năng lượng kết nối lưới điện - Thiết bị truyền tải, kết nối lưới điện: các máy biến áp được sử dụng để kết nối lưới điện - Hệ thống điều khiển,... khiển, giám sát và bảo vệ: Hệ thống chuyển đổi năng lượng gió hiện đại sẽ được trang bị các hệ thống điều khiển và giám sát máy phát Nhằm tối ưu công suất nhận được từ gió, bảo vệ toàn hệ thống khỏi sự cố Hệ thống này bao gồm các cảm biến đo hướng gió, tốc độ gió được thiết kế làm vi c với mức 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 lường... gần Hệ thống truyền tải sẽ truyền lượng lớn năng lượng tạo ra từ nhà máy điện gió, điện địa nhiệt và điện mặt trời Ở cấp phân phối, rất nhiều máy phát điện năng lượng tái tạo (điện gió, pin quang điện, pin nhiên liệu, thủy điện nhỏ…) sẽ được sớm kết nối với lưới điện Chúng được gọi là các máy phát phân tán (DGs) hay các nguồn năng lượng phân tán (DERSs), vi c tích hợp nguồn phân tán vào lưới điện phân. .. điều khiển công suất tối ưu - Do tốc độ rotor được giữ cố định nên ứng 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 Hệ thống tubin gió tốc độ thay đổi biến đổi toàn bộ công suất Cấu hình hệ thống này được trang bị một bộ biến đổi công suất đặt giữa stator máy phát và lưới điện, máy phát có thể là máy phát không