Tìm hiểu các hệ thống điều khiển động cơ cấp điện từ 2 phía dùng cho năng lượng gió

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - TÌM HIỂU CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CẤP ĐIỆN TỪ PHÍA DÙNG CHO NĂNG LƯỢNG GIÓ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHÒNG - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - TÌM HIỂU CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CẤP ĐIỆN TỪ PHÍA DÙNG CHO NĂNG LƯỢNG GIĨ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP SINH VIÊN: BÙI HUY PHONG NGƯỜI HƯỚNG DẪN: GS.TSKH THÂN NGỌC HỒN HẢI PHỊNG – 2018 Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc o0o - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Bùi Huy Phong – MSV: 1412102038 Lớp: ĐC1802 - Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài: Tìm hiểu hệ thống điều khiển động cấp điện từ phía dùng cho lượng gió NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính toán vẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Địa điểm thực tập tốt nghiệp: CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên : Thân Ngọc Hoàn Học hàm, học vị : Giáo sư, Tiến sĩ khoa học Cơ quan công tác : Trường Đại học dân lập Hải Phòng Nội dung hướng dẫn : Toàn đề tài Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Đề tài tốt nghiệp giao … ngày … tháng năm 2018 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 03 tháng 11 năm 2018 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Bùi Huy Phong Đã giao nhiệm vụĐ.T.T.N Cán hướng dẫnĐ.T.T.N GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn Hải Phòng, ngày tháng năm2018 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng Đ.T.T.N (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng vẽ ) Cho điểm cán hướng dẫn (Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2018 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 1.Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu banđầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính tốn chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài Cho điểm cán chấm phản biện ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2018 Người chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG 1.2 NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 1.2.1 Tầm quan trọng lượng tái tạo hiệu quảđem lại 1.3 NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Sự hình thành 1.3.3 Đặc trưng lượng 1.3.3.1 Đặc điểm phân bố lượng gió lãnh thổ 1.3.3.2 Đặc điểm phân bố lượng gió theo mùa nước ta 1.3.3.3 Ưu nhược điểm lượng gió 1.3.4 Lý sử dụng lượng gió Error! Bookmark not defined 1.4 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN GIĨ .10 1.4.1 Về mặt công nghệ 13 1.4.2 Về mặt kỹ thuật 13 1.5 TUABIN GIÓ 15 1.6 NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN, VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM VÀ LỢI ÍCH VỀ MƠI TRƯỜNG & XÃ HỘI CỦA NĂNGLƯỢNGGIÓ………………………………………………………… …………… 18 1.6.1 Những thuận lợi khó khăn .18 1.6.2 Những vấn đề cần quan tâm sử dụng lượng gió 19 1.6.3 Lợi ích mơi trường xã hội lượng gió 20 CHƯƠNG MÁY ĐIỆN DỊ BỘ ROTO DÂY QUẤN .23 2.1 MÁY ĐIỆN DỊ BỘ ROTO DÂY QUẤN 23 2.1.1 Giới thiệu máy điện dị roto dây quấn 23 2.1.2 Cấu tạo động roto dây quấn 24 2.1.3 Cấu tạo cuộn dây roto máy điện dị nạp từ phía (roto dây quấn)…………………………………………………………………….28 2.1.3.1 Nguyên lý hoạt động cuộn dây máy điện dị roto dây quấn……………………………………………………………………28 2.1.3.3 Phân loại cuộn dây 33 2.1.3.4 Dựng cuộn dây pha lớp xếp có q chẵn 35 2.1.3.5 Dựng cuộn dây pha lớp xếp có q chẵn 35 2.1.3.6 Dựng cuộn dây pha xếp bước ngắn 36 2.1.3.7 Dựng cuộn dây pha sóng .36 2.1.4 Sự hình thành sđđ cuộn dây roto máy điện bị roto dây quấn…………………………………………………………………… 37 2.1.5 Nguyên lý hoạt động máy điện dị roto dây quấn 39 CHƯƠNG HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN SỬ DỤNG MÁY ĐIỆN DỊ BỘ NGUỒN KÉP TRONG ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ 42 3.1 GIỚI THIỆU 42 3.2 ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ VÀ MÔ-MEN CỦA DFIM .45 3.2.1 Điều khiển độ trượt (OptiSlip of Vestas) .45 3.2.2 Cấu trúc điều khiển tĩnh Scherbius 46 3.2.3 Điều khiển vector không gian 47 3.2.4 Điều khiển trực tiếp momen 49 3.2.5 Điều khiển trực tiếp công suất .49 3.2.6 Điều khiển GSC 49 3.2.7 Điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) 50 3.3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI CÁC HỆ THỐNG DFIGS CHO CÁC HỆ THỐNG KHÔNG CÂN BẰNG 53 3.3.1 Điều khiển DFIG cho phép phụ tải độc lập không cân 53 3.3.2 Điều khiển DFIG điều kiện lưới cân 58 3.4 CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN DFIG KHÔNG CẢM BIẾN 60 3.4.1 Phương pháp điều khiển DFIG khơng cảm biến vòng hở 60 3.4.2 Phương pháp điều khiển DFIG không cảm biến sở quan sát thích nghi theo mơ hình mẫu 60 3.4.3 Các phương pháp điều khiển DFIG không cảm biến khác 61 3.5 HỖ TRỢ TẦN SỐ SỬ DỤNG MÁY ĐIỆN DỊ BỘ NGUỒN KÉP 61 3.6 BỎ QUA ĐIỆN ÁP THẤP ĐỐI VỚI MÁY ĐIỆN DỊ BỘ NGUỒN KÉP……………………………………………………………………… 65 3.6.1 GCRs 65 3.6.2 Thay đổi tập tính máy điện dị nguồn kép theo lỗi lưới .67 3.6.3 Hệ thống điều khiển việc tuân thủ LVRT với DFIG .72 3.6.4 Các phương pháp điều khiển LVRT với DFIG 76 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 tần số mạng ổn định cách cung cấp điện tích cực phản kháng cho lưới điện độ sâu nhúng Do đó, LVRT có lẽ yêu cầu khó khăn số GCR, từ quan điểm WECS Hình 3.8: Đường cong giới hạn điện áp cho phép ngắt kết nối máy phát Yêu cầu LVRT, trích xuất từ GCR nhà điều hành tiện ích E-ON [157], thể hình 3.8 3.9.Các đường cong tương tự cung cấp yêu cầu LVRT nhà khai thác hệ thống điện khác [156], [180], [183], [184].Khi sụt áp xuất hiện, nhà máy phát điện phải trì kết nối với lưới điện áp đường dây nằm đường giới hạn hình 3.8 (vùng A).Trong số trường hợp, ngắt kết nối ngắn cho phép điện áp dòng nằm giới hạn (vùng B).Ở đây, việc đồng hóa thường vòng 2s cần thiết để đảm bảo nguồn cung cấp điện phản kháng tối thiểu lỗi vàcũng yêu cầu tốc độ tăng công suất hoạt động>10% công suất máy phát định mức giây sau giải phóng lỗi [157] Sự ngắt kết nối ngắn ln ln cho phép khu vực C, thời gian đồng hóa 2s tăng cơng suất hoạt động sau giải phóng lỗi 10% cơng suất định mức giây trường hợp ngoại lệ 66 Hình 3.9.Dòng phản ứng chuyển tới lưới sụt áp lưới Nếu điện áp lưới thấp 1.5s (vùng D), việc ngắt kết nối chọn lọc máy phát tùy theo điều kiện chúng thực hệ thống bảo vệ lưới [157], [185].Ngoài ra, q trình sụt áp lưới, WECS phải cung cấp dòng phản ứng, quy định hình 3.9, để hỗ trợ tiện ích việc giữ điện áp lưới.Cơng suất phản kháng bơm phụ thuộc vào giảm điện áp lưới q trình sụt áp, dòng định mức hệ thống dòng phản kháng đưa cho lưới trước sụt áp xuất 3.6.2 Thay đổi tập tính máy điện dị nguồn kép theo lỗi lưới Một số nghiên cứu liên quan đến tác động lỗi lưới DFIG báo cáo.Đối với lưới điện, nhiễu loạn đối xứng, đặc biệt độ trễ điện áp sâu, xem căng thẳng nhiễu khơng đối xứng tất pha bị mất.Tuy nhiên, việc phân tích rối loạn không đối xứng phức tạp xuất thành phần chuỗi âm điện áp dòng điện [3], [186] [188].DFIG có trở kháng chuỗi âm thấp, điện áp stator chuỗi âm nhỏ dẫn đến dòng stato cao [106] 67 Hình 3.10: Mơ hình máy từ phía roto Hầu hết rối loạn không đối xứng.Chỉ 12% sụt áp lưới đối xứng [189], [190] Như trình bày trên, quy định thông thường cho DFIG đạt cách kiểm sốt dòng điện roto.Mơ hình máy nhìn từ phía roto thể hình 3.10 [182], [186], [188], [191], σ = (1 - L20 / LsLr) Để điều khiển dòng điện roto điện áp RSC, ta nên tính điện áp roto hở mạch 𝑣𝑟𝑟 Lưu ý “𝑟” thị biến biểu diễn khung tham chiếu roto Xem xét mơ hình công viên cho tạo cảm ứng (1) - (3) roto mạch hở, biểu thức cho thông lượng stator điện áp stator biểu thị tổng chuỗi dương (v1s), âm (v2s) số không (v0) Các giải pháp cho (42) thể (44).Điện áp thứ tự không tạo dòng điện [188], [191] Từ (44), biểu thức cho điện áp roto hở mạch 68 thể hình 3.10 thu được, thể (45), đưa sau: Trong hoạt động bình thường, điện áp lưới trình bày chuỗi dương, số hạng thứ hai thứ ba (44) (45) không.Tuy nhiên, điện ápsụt lưới xuất hiện, thông lượng biểu thị tổng ba thành phần [182], [187], [188], [191]:1) thông lượng không đồng cưỡng tạo thành hai từ tương ứng với điện áp stator tích cực tiêu cực; 2) dòng đồng tự nhiên Vector thơng lượng tự nhiên khơng xoay.Đây dòng thành phần chiều tạm thời phân rã theo cấp số nhân với số thời gian τs = Ls / Rs giá trị ban đầu ψn0, phụ thuộc vào loại độ sụt áp lưới điện áp trường hợp sụt áp không đối xứng, vào thời điểm bên trongthời kỳ lưới điện áp nhiễu loạn xảy [182], [191] Luồng cưỡng tổng chuỗi thông lượng dương quay tốc độ đồng dòng thơng số âm [86] Sự khác biệt sụt áp điện áp không đối xứng đối xứng diện hay vắng mặt điện áp dòng điện âm 69 Bảng III Tích cực, tiêu cực, thơng lượng tự nhiên (mỗi đơn vị) cho loại lỗi khác [191] Loại lỗi lưới Pha trung tính – d/3 d/3 đến d(2/3) Giữa pha – d/2 d/2 đến d –d(2/3) d/3 d/3 đến d 1–d d pha trung tính pha Đối với roto, thể (45), điện áp roto hở mạch có ba thành phần: 1) điện áp thứ tự dương quay vị trí s𝜔 e (thành phần có mặt hoạt động cân bằng) 2)chuỗi âm quay gần gấp đôi tốc độ đồng (2 - s)𝜔 e xuất nhiễu không đối xứng 3)điện áp roto tạo dòng chảy tự nhiên tạo điện áp mạch hở quay ω r Khi xảy xáo trộn lưới, điện áp roto mạch hở có áp lớn thống qua (chủ yếu dòng tự nhiên), lớn điện áp stato [156], [182] Do tính chất thống qua dòng chảy tự nhiên, nhiễu loạn đối xứng, điện áp roto quay trở lại giá trị chuỗi dương lỗi lưới vĩnh viễn [xem (45)] Tuy nhiên, sai số khơng đối xứng, điện áp roto có thành phần chuỗi âm lớn cố định [xem (46)], điện áp roto cao gây tổn hại nhiều so với sụt áp lưới đối xứng [191] Bảng III cho thấy giá trị đơn vị (p.u.) chuỗi dương, chuỗi âm dòng tự nhiên (44) hàm loại lỗi lưới độ sâu điện áp d p.u(tức là, điện áp ba pha, điện áp rơi từ đến 0,2 p.u., giá trị d 0,8) Giá trị thông lượng tự nhiên phụ thuộc vào thời gian khoảng thời gian xảy lỗi.Lỗi pha thể dòng thơng lượng tự nhiên âm cao xung điện cao cuộn dây roto [191] 70 Biên độ cực đại điện áp roto thoáng qua đưa (46) lỗi đối xứng [182].Một thảo luận biên độ điện áp roto tối đa tạo lỗi không đối xứng [xem (47)] báo cáo [99].Như thể Bảng III (44), độ trễ điện áp sâu dẫn đến điện áp thoáng qua cao hơn, bất đối xứng sụp áp lớn làm tăng điện áp âm điện áp roto tối đa, sau: Nếu khơng có điều khiển cụ thể, q áp roto tạo dòng điện xoay chiều cao với tần số đồng chồng lên dòng roto trạng thái ổn định tần số thấp bơm RSC [156], [182], [192].Dòng điện q dòng roto vượt q 2-3 lần dòng roto khơng chấp nhận [192].Ở phía stato, dòng xuất dạng thành phần chiều [192], [193] Dòng roto cao dẫn đến tăng điện áp mạch trung gian chiều [156], [192], [194].Bộ điều khiển GSC dự định điều chỉnh điện áp mạch trung gian chiều, gây tải GSC lên đến 1,5trị số định mức Ngay điều khiển GCS tay, điện áp mạch trung gian chiều đạt tới giá trị cao gấp 2-3 lần so với giá trị định mức, vượt qua giới hạn tụ điện[192] Luồng chuỗi tích cực tạo momen tương tự với hoạt động cân bằng, thơng lượng chuỗi âm có xu hướng tạo biểu làm tăng xung momen gấp đôi tần số đồng [89], [99], [191] giảm momen trung bình [195].Sự có mặt hài bậc thứ hai mơ men điện từ gây dao động học không mong muốn, giảm tuổi thọ tuabin tạo tiếng ồn âm cao [89], [195] Trong xáo trộn lưới điện, có khơng so khớp mô-men xoắn học điện từ dẫn đến tốc độ roto [196].Tuy nhiên, điều không q quan 71 trọng qn tính roto hoạt động hệ thống lưu trữ cho thặng dư lượng, gia tăng định tốc độ (10% –15%) chấp nhận [156] Một máy cảm ứng cung cấp điện áp không cân tạo dòng khơng cân [191] dẫn đến bão hòa bất ngờ, làm nóng q mức giảm tuổi thọ máy phát [195].Hơn nữa, rút dòng khơng cân làm tăng cân điện áp lưới gây vấn đề dòng [89] Ngay sau giải phóng điện áp võng mạc, thay đổi đột ngột điện áp stato làm cho dòng chảy tự nhiên [182] xuất trở lại.Điều làm cho mô men điện từ dao động, gây tăng áp lực lên trục tua bin [192] 3.6.3 Hệ thống điều khiển việc tuân thủ LVRT với DFIG Như nêu trước đó, nhiễu loạn lưới gây tải roto áp với áp mạch trung gian chiều dẫn đến hỏng hóc khơng có bảo vệ [182], [191], [192], [197].Các thiết bị bảo vệ khác mơ tả Hình 3.11 Giải pháp ban đầu thực nhà sản xuất để bảo vệ roto chuyển đổi để đoản mạch cuộn dây roto với gọi nhảy điện áp để ngắt kết nối tuabin khỏi lưới [198], [199].Giải pháp không phép với yêu cầu LVRT thiết lập GCR WECS khơng hỗ trợ tiện ích để tiếp tục hoạt động bình thường Nếu RSC có kích thước để tạo điện áp với áp roto (46) (47), điều khiển hồn tồn dòng roto [182], [186], [191].Đây giải pháp tốt để đối phó với q áp roto cho phép tồn quyền kiểm sốt DFIG lúc.Để đạt nó, q trình điều chế q mức RSC yêu cầu [200], sóng hài roto tăng lên.Một phương pháp để thiết kế kích thước RSC dựa điện áp tải dòng điện cực đại trình bày [90].Một phân 72 tích sâu rộng giới hạn hoạt động RSC xáo trộn lưới trình bày [201], xem xét tác động xếp hạng giới hạn cho GSC RSC nhiễu loạn lưới.Các chuyển đổi khổ cho phép kiểm soát nhiều hơn, cấu trúc liên kết DFIG ưu điểm chuyển đổi công suất thấp [182].Người ta biết chuyển đổi có kích thước để quản lý ≈30% tổng cơng suất DFIG [3], [181], [202] không đánh giá bình thường để tạo điện áp mức áp roto [182].Cũng có ghi rằng, độ trễ điện áp sâu lưới, khổ RSC vượt xa đánh giá trạng thái ổn định chuyển đổi Do đó, việc định dạng kích thước chuyển đổi cân yêu cầu LVRT chi phí, với yếu tố bảo vệ khác nhảy ngắt mạch trung gian chiều Hình 3.11: Thiết bị bảo vệ cánh quạt chuyển đổi DFIG trang bị nhảy, hình 3.11, thiết bị đoản mạch cuộn roto qua điện trở, hạn chế điện áp roto cung cấp thêm đường dẫn cho dòng roto [185].Có lựa chọn nhảy [156].Lựa chọn cuộn thụ động thực với chỉnh lưu diot thyristor.Việc triển khai yêu cầu dòng bị buộc phải khơng kích hoạt thiết bị khơng thể kiểm sốt hồn tồn việc hủy kích hoạt 73 cơng cụ.Tùy chọn thứ hai công cụ hoạt động cách sử dụng công tắc IGBT; điều cho phép ngừng hoạt động phục hồi nhanh điều khiển DFIG.Giá trị điện trở nhảy ảnh hưởng đến roto trạng thái [197].Những nhảy cỡ lớn làm choroto động q tải statorgiảm xóc tốt hơn, mơ men xoắn tải Nó làm giảm mức tiêu thụ điện năng.Tuy nhiên, gây tượng tăng đột biến ngừng hoạt động điện áp cao vòng trượt roto, dẫn đến ứng suất điện áp cuộn dây roto [193], [194] Ở [194], Kasem cộng sựđề xuất mức kháng cự 0,3 p.unếu điện áp roto tối đa giới hạn 1.2 p.u.Việc tính tốn kháng đòn bẩy nói [193], (𝑣𝑟 )maxlà điện áp roto tối đa cho phép, 𝐿’𝑠 = 𝐿𝑠 + 𝐿𝑟𝐿0/(𝐿𝑟 + 𝐿0)và Vs điện áp stator Khi kích hoạt nhảy, RSC tắt [192], [194], [203].Tuy nhiên, dòng roto tiếp tục lưu thông đến mạch trung gian chiều thông qua điốt tự RSC, dẫn đến tăng điện áp mạch trung gian nhanh kích hoạt ngắt mạch trung gian để giới hạn giá trị điện áp mạch trung gian Trong trình vận hành, dòng roto khơng RSC điều khiển, máy hoạt động tạo cảm ứng đơn nạp với điện trở roto.Máy tiêu thụ lượng phản kháng góp phần làm độ trễ của lưới sụp áp tăng [203].GSC phải cung cấp lưới điện với công suất phản kháng, theo yêu cầu yêu cầu LVRT công suất phản kháng cho máy [204], [205].Trong [194], đề xuất để kết nối song song với GSC RSC, sử dụng cơng tắc xoay thích hợp, để cung cấp điện phản kháng nhiều cho lưới điện 74 Nếu DFIG cung cấp hỗ trợ công suất phản kháng theo yêu cầu GCR, bù VAR động, bù VAR tĩnh [206], bù đồng tĩnh [207] - [210] lắp đặt đầu cuối DFIG để cung cấp.Các thiết bị khác, chẳng hạn phục hồi điện áp động sử dụng [211] Sau giải phóng mặt lỗi, áp roto thoáng qua xuất trở lại hệ thống trải qua xáo trộn tương tự lỗi ban đầu.Điều yêu cầu kích hoạt nhảy ngang (hoặc liên kết ngắt mạch trung gian) (xem hình 3.11)] lần thứ hai [192], [194] Không giống rối loạn không đối xứng, nhiễu loạn đối xứng gây tải roto thoáng qua, chế độ nhảy kích hoạt dòng roto rơi xuống.Sau đó, công tắc bị ngắt kết nối RSC khởi động lại để điều khiển dòng roto.Vì lỗi diện nên tham chiếu nguồn hoạt động giảm xuống để tránh tình trạng tải.DFIG góp phần hỗ trợ cơng suất phản kháng vào lưới điện.Tuy nhiên, lưu ý hỗ trợ công suất phản kháng cung cấp GSC suốt thời gian chế độ crowbar [192], [204], [212].Trong [214], cơng tắc bị ngắt kết nối dòng roto rơi xuống giá trị ngưỡng thay đạt đến 0, giảm thời gian chế độ crowbar Bộ ngắt mạch trung gian chiều [156], Hình 3.11, thiết bị bảo vệ khác để giữ điện áp giới hạn chấp nhận Nó hoạt động đồng thời với crowbar [156], [192], [203] Bộ ngắt mạch khơng cần thiết cho hoạt động truyền lỗi, làm tăng phạm vi hoạt động DFIG [192], [203].ESS [213], [215] kết nối với mạch trung gian hấp thụ lượng bổ sung cung cấp cho mạch trung gian trả cho DFIG hoạt động bình thường Tuy nhiên, làm tăng đáng kể phức tạp chi phí WECS 75 Cơng tắc stator hình 3.11, [156], [185], [216] thiết bị khác để đáp ứng yêu cầu LVRT.Stator bị ngắt kết nối thời gian ngắn cách sử dụng công tắc này;RSC bị chặn máy phát bị khử từ.Sau RSC khởi động lại, stato kết nối lại hoạt động tiếp tục.Trong trình ngắt kết nối stato, GSC cung cấp nguồn phản kháng cho lưới điện.Việc triển khai giới hạn độ lớn thời lượng thoáng qua giữ tồn quyền kiểm sốt tạo phần lớn khoảng thời gian nhiễu [156], [216] Có khơng phù hợp mơ-men điện mơ-men xoắn học có xáo trộn lưới điện.Kiểm sốt độ dốc sử dụng để giảm mô-men xoắn học [156], [192] để tránh tốc độ roto.Tuy nhiên, điều khiển độ cao thay đổi góc lưỡi dao tốc độ tương đối chậm [217], điều chậm để giúp hệ thống phản ứng với lỗi lưới 3.6.4 Các phương pháp điều khiểnbỏ qua điện áp thấp với máy điện dị nguồn kép Tiểu mục tóm tắt phương pháp kiểm sốt để tn thủ LVRT.Mục đích để kiểm sốt điện áp dòng điện roto, để giảm q áp roto q dòng để tránh kích hoạt crowbar để ln kiểm sốt DFIG đầy đủ để đáp ứng yêu cầu LVRT.Tuy nhiên, nhiều trường hợp, kích hoạt crowbar khơng thể tránh được, chế độ crowbar đồng thời làm việc với phương pháp điều khiển Một số phương pháp kiểm soát điều chỉnh dòng roto GSC khung tham chiếu d – q dương âm [90], [98], [219] - [221] dựa mơ hình chuỗi dương âm DFIG [99].Các mục tiêu kiểm sốt bao gồm lượng hoạt động phản kháng DFIG để đáp ứng yêu cầu LVRT.Như thảo luận Phần III-B, chuyển đổi điện có bốn bậc tự do,cho phép bao gồm mục tiêu điều khiển bổ sung như: điều chỉnh 76 điện áp mạch trung gian, cân dòng stato hủy dao động công suất hoạt động,roto mô-men xoắn Mặc dù khơng thể tránh kích hoạt crowbar trường hợp lỗi không đối xứng nghiêm trọng [90], phương pháp noncrowbar để giảm áp roto dựa việc bơm dòng chảy khử từ dòng RSC đề xuất [33], [186], [221] [222].Kiểm soát DFIG đầy đủ giữ lại, cần có cơng suất dòng roto lớn khả hạn chế trường hợp lỗi khơng đối xứng.Nếu crowbar kích hoạt, việc sử dụng dòng khử từ giảm thời gian chế độ crowbar [223] Một điều khiển khung tĩnh α – β trình bày [106], tuyên bố tồn quyền kiểm sốt tất trường hợp LVRT.Tuy nhiên, kết thu với chuyển đổi ngoại cỡ chịu áp roto điều khiển dòng roto hồn tồn.Với chuyển đổi có kích thước phù hợp, phương pháp điều khiển có số hạn chế Một cách tiếp cận kiểm soát khác giới thiệu sức đề kháng ảo roto để giảm tải roto.Kết hợp khử từ điều khiển kháng ảo tìm thấy [188].Đối với độ trễ đối xứng, dòng roto giảm so với [186] báo cáo.Hoạt động lỗi không đối xứng chưa báo cáo Bộ điều khiển PI có bù cộng hưởng trình bày [110], [224] [225] để hoạt động điều kiện điện áp bị biến dạng.Mặc dù kết khả thi, vấn đề LVRT khơng giải Trong [226] [227], điều khiển thông thường sử dụng hoạt động bình thường chuyển sang điều khiển dòng trễ dựa vectơ lỗi lưới.Hiệu suất hệ thống tốt, nhiên, giới hạn hoạt động khơng xác định có hạn chế điều khiển trễ: nội dung hài cao hơn, tần số chuyển mạch cao tần số chuyển đổi tối đa bị hạn chế, dải lỗi lớn tạo sóng hài bậc thấp 77 Điều khiển trượt áp dụng thành công cho DFIG [228] điều kiện không cân lưới méo hài hòa 78 KẾT LUẬN Trong thời gian nghiên cứu thực đồ án hướng dẫn tận tình GS.TSKH Thân Ngọc Hồn thầy cô khoa Điện – Điện tử trường Đại học dân lập Hải Phòng em thực thành cơng đề tài:“Tìm hiểu hệ thống điều khiển động cấp điện từ phía dùng cho lượng gió” Dù cố gắng hồn thành đồ án có hướng dẫn cụ thể thầy hiểu biết hạn chế chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án có nhiều hạn chế, thiếu sót bất cập Vì vậy, em mong sửa chữa đóng góp ý kiến q thầy để em rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức Em cố gắng tiếp thu kiến thức không ngừng học hỏi để áp dụng vào công việc thực tế sau Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 18 tháng 10 năm 2018 Sinh viên thực Bùi Huy Phong 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] RobertoCárdenas,Salvador Alepuz, Senior Member, IEEE,Rubén Peñaand Greg Asher, Fellow, IEEE: “Overview of Control Systems for the Operation of DFIGs in Wind Energy Applications”, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL 60, NO 7, JULY 2013 [2]Thân Ngọc Hoàn, Nguyễn Trọng Thắng (2014):“Nghiên cứu đề xuất cấu trúc hệ thống điều khiển máy phát điện nối với lưới sử dụng DFIG sở tín hiệu đồng dạng roto” [3] Thân Ngọc Hoàn, Nguyễn Trọng Thắng (2016): “Nguyên lý hoạt động máy điện” NXB xây dựng [4] GS TSKH Thân Ngọc Hoàn, (2005)“Máy điện” Nhà xuất xây dựng 80 ... LẬP HẢI PHÒNG - TÌM HIỂU CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CẤP ĐIỆN TỪ PHÍA DÙNG CHO NĂNG LƯỢNG GIÓ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP SINH VIÊN: BÙI HUY... viên: Bùi Huy Phong – MSV: 14 121 020 38 Lớp: ĐC18 02 - Ngành Điện Tự Động Cơng Nghiệp Tên đề tài: Tìm hiểu hệ thống điều khiển động cấp điện từ phía dùng cho lượng gió NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu... tìm nguồn lượng tái sinh để thay Với tiềm vô lớn đó, việc nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống điều khiển thực cần thiết Do em chọn đề tài: Tìm hiểu hệ thống điều khiển động cấp điện từ phía dùng cho