Nghiên cứu, thiết kế thiết bị bù hạ thế ổn định điện áp lưới điện

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN HUY KHƯƠNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ THIẾT BỊ BÙ HẠ THẾ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã ngành: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN DUY CƯƠNG Thái Nguyên - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu tham khảo khác Qua số liệu thu thập thực tế, tổng hợp Công ty Điện lực Bắc Kạn - nơi làm việc, không chép luận văn trước hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Duy Cương - giảng viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên Các số liệu kết luận văn trung thực, đánh giá, kiến nghị đưa xuất phát từ thực tiễn kinh nghiệm làm việc Công ty Điện lực Bắc Kạn; kết nghiên cứu chưa công bố hình thức trước trình, bảo vệ công nhận “Hội Đồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật” Một lần nữa, xin khẳng định trung thực lời cam kết trên./ Tác giả luận văn Nguyễn Huy Khương Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao học kỹ thuật điện trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, giúp tác giả nhận thức sâu sắc cách thức nghiên cứu, phương pháp tiếp cận đối tượng nghiên cứu lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp cao học; đồng thời góp phần nâng cao kiến thức chuyên môn vững vàng, nâng cao lực thực hành, khả thích ứng cao trước phát triển khoa học, kĩ thuật kinh tế; có khả phát hiện, giải độc lập vấn đề thuộc chuyên ngành đào tạo phục vụ cho công tác tốt Việc thực nhiều tập nhóm thời gian học giúp tác giả sớm tiếp cận cách làm, phương pháp nghiên cứu, tạo tiền đề cho việc độc lập nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: PGS.TS Nguyễn Duy Cương giúp đỡ, hướng dẫn chu đáo, nhiệt tình trình thực để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này; Các CBCNV trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình tiến hành thực nghiệm đề tài bảo vệ luận văn thạc sĩ; Các đồng chí lãnh đạo tập thể cán công nhân viên Công ty Điện lực Bắc Kạn giúp đỡ tác giả thực việc nghiên cứu, thu thập số liệu để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này; đồng nghiệp người hồn thành chương trình cao học, dành thời gian đọc, đóng góp, chỉnh sửa cho luận văn thạc sĩ hồn thiện tốt hơn; Gia đình, bạn bè tác giả giúp đỡ, tạo điều kiện thời gian, động viên tác giả trình thực hồn thành luận văn này; Tác giả mong muốn tiếp tục nhận chia sẻ, hỗ trợ tạo điều kiện Hội đồng Chấm luận văn thạc sĩ, để luận văn hoàn thiện Xin trân trọng cám ơn Bắc Kạn, ngày 15 tháng 04 năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG .vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU - Mục tiêu chung - Mục tiêu cụ thể - Ý nghĩa khoa học - Ý nghĩa thực tiễn - Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu thực tiễn CHƯƠNG 1: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẮC KẠN CÁC TỒN TẠI TRONG VẬN HÀNH 1.1 Nguồn điện cấp điện cho tỉnh Bắc Kạn Các nguồn thủy điện vừa nhỏ 1.1.2 Nguồn trạm 110kV 1.2 Lưới điện 1.2.1 Thống kê lưới điện trạng 1.2.2 Tình hình vận hành hệ thống lưới phân phối 1.2.3 Tình hình vận hành lưới phân phối lộ 371, trạm E26.1 10 1.3 Một số tồn phương pháp nâng cao chất lượng điện cho lưới phân phối lộ 371, trạm E26.1 thực 11 1.3.1 Các tồn việc nâng cao chất lượng điện 11 1.3.2 Các phương pháp bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất thực 11 Kết luận chương 16 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 17 2.1 Công suất & hệ số công suất 17 2.1.1 Giới thiệu loại công suất 17 2.1.2 Hệ số công suất 18 2.1.3 Ý nghĩa hệ số công suất 18 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới hệ số công suất 19 2.1.5 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất 20 2.1.6 Giảm tổn thất công suất mạng điện 21 2.1.7 Giảm tổn thất điện áp mạng điện 21 2.1.8 Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp 21 2.1.9 Hệ thống bù công suất phản kháng 22 2.1.10 Bù CSPK sử dụng cấu trúc FC-TCR 22 2.1.11 Vị trí đặt thiết bị bù 24 2.1.12 Xác định dung lượng bù 25 Kết luận chương 28 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÙ CSPK 29 3.1 Hệ thống bù CSPK FC-TCR 29 3.1.1 Sơ đồ tổng quan 29 3.1.2 Tính tốn giá trị tụ bù cố định FC 32 3.1.3 Tính tốn giá trị điện cảm (L) nhánh TCR 33 3.1.4 Mối liên hệ điện cảm (L) nhánh TCR, góc kích mở thyristor (α), việc bù CSPK 34 3.2 Hệ thống điều khiển 34 3.2.1 Bộ tạo xung điều khiển Thyristor 35 3.2.2 Bộ điều khiển phản hồi 𝐜𝐨𝐬𝝋 (Khối TH-KĐTG) 39 Kết luận chương 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐB : Đồng CSPK : Công suất phản kháng CSTT : Công suất tiêu thụ CS : Công suất DVC : Dynamic Var Compensation DSVC : Dynamic – Static Var compensation SSSC : Static Synchronous Series Controllers SVC: : Static Var Compensation TSC: : Thyristor Switched Capacitor FC: : Fixed Capacitor TCR: : Thyristor controller Reactor STATCOM: : Static Synchronous Compensator KĐB : Không đồng Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Cơng suất NMTĐ có tỉnh Bắc Kạn Bảng 1.2 Hiện trạng mang tải trạm biến áp 110kV địa bàn tỉnh Bắc Kạn Bảng 1.3 Thống kê khối lượng lưới có địa bàn tỉnh Bắc Kạn Bảng 1.4 Mang tải tuyến đường dây trung áp Bảng 1.5 Tổng hợp khối lượng vận hành đường dây trung áp lộ 371, E26.1 10 Bảng 3.1 Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ 44 Bảng 3.2 Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ 45 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bộ bù tĩnh sử dụng tụ điện mắc song song với đóng ngắt contactor, rơ le 15 Hình 2.1 Tam giác cơng suất 17 Hình 2.2 Cấu trúc FC-TCR 23 Hình 2.3 Sơ đồ mạng lưới bù CSPK 25 Hình 2.4 Dung lượng bù CSPK 25 Hình 2.5 Sơ đồ bù CSPK 27 Hình 2.6 Xác định dung lượng bù 27 Hình 3.1 Hệ thống bù CSPK FC-TCR 29 Hình 3.2 Sơ đồ mạch FC-TCR 30 Hình 3.3 Sơ đồ tương đương lưới tải mang tính chất dung 31 Hình 3.4 Sơ đồ tương đương lưới tải mang tính chất cảm 32 Hình 3.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển pha đứng 36 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc điều khiển phản hồi cosφ 39 Hình 3.7 Đáp ứng hệ thống thay đổi hệ số Kp 40 Hình 3.8 Đáp ứng hệ thống thay đổi hệ số Ki 41 Hình 3.9 Đáp ứng hệ thống thay đổi hệ số Kd 43 Hình 3.10 Đáp ứng nấc hệ hở có dạng S 44 Hình 3.11 Xác định số khuếch đại tới hạn 45 Hình 3.12 Đáp ứng nấc hệ kín k = kth 45 Hình 3.13 Mắc song song Thyristor để phân dòng 47 Hình 3.14 Sử dụng BAX cho mạch khuếch đại truyền xung 48 Hình 3.15 Sơ đồ mơ hệ thống bù công suất phản kháng 48 Hình 3.16 Đường dây tải điện 49 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.17 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn chưa tải non tải 50 Hình 3.18 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tải 51 Hình 3.19 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tụ bù 51 Hình 3.20 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tụ bù kháng bù 52 Hình 3.21 Sơ đồ mạch tạo xung điều khiển Thyristor xây dựng Simulink 52 Hình 3.22 Điện áp cưa, điện áp điều khiển, điện áp sau khối so sánh 53 Hình 3.23 Phân chia xung 54 Hình 3.24 Xây dựng điều khiển PID điều khiển hệ số Cos Phi Matlab/Simulink 54 Hình 3.25 Đo cơng suất tác dụng cơng suất phản kháng 55 Hình 3.26 Hệ số cos phi 56 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lý thực đề tài Sản xuất, truyền tải phân phối điện xác định nhiệm vụ trọng yếu có vai trò quan trọng đảm bảo an ninh lượng, thúc đẩy phát triển tăng trường kinh tế Hiện Công ty Điện lực Bắc Kạn quản lý vận hành 1.766,37 km đường dây trung 1.063 TBA phân phối Là tỉnh miền núi phụ tải thường không tập trung xuất tuyến đường dây trung sau trạm 110kV dài (có đường dây trục lên đến 180km không kể nhánh rẽ), việc đầu tư trạm 110kV đến gần trung tâm phụ tải tốn Do đường dây truyền tải dài dẫn đến phát sinh lượng công suất phản kháng Q gọi công suất vô công gây Khi thành phần công suất vơ cơng lớn làm cho cơng suất tồn phần tăng, dẫn đến dòng điện đường dây truyền tải tăng, làm tăng tổn hao lượng đường dây Mặc dù thành phần công suất vô công gây tổn thất điện khơng đáng có thành nhiệt dây dẫn phụ tải truyền tải tiêu thụ, thành phần cần thiết q trình biến đổi điện thành dạng lượng khác Tuy nhiên, thành phần công suất vô công mà nguồn cấp cho tải điều chỉnh cách thêm bớt thành phần cảm kháng dung kháng khác lưới trung nơi tiêu thụ Như biết Công suất truyền từ nguồn đến tải tồn thành phần: Công suất tác dụng công suất phản kháng Công suất tác dụng đặc trưng cho khả sinh cơng hữu ích thiết bị, đơn vị W kW Công suất phản kháng khơng sinh cơng hữu ích lại cần thiết cho trình biến đổi lượng, đơn vị VAR kVAR Công suất tổng hợp cho loại công suất gọi công suất biểu kiến, đơn vị VA KVA Tỷ lệ Công suất tác dụng Công suất biểu kiến gọi Hệ số Công suất Cos phi (Cosφ) Chúng ta cần nâng cao hệ số Cos phi nhằm giảm tổn hao Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.11 Xác định số khuếch đại tới hạn Phương pháp thực sau: - Thay điều khiển PID hệ kín khuếch đại (hình 3.11) - Tăng hệ số khuếch đại tới giá trị tới hạn kth để hệ kín chế độ biên giới ổn định, tức h(t) có dạng dao động điều hòa - Xác định chu kỳ Tth dao động Hình 3.12 Đáp ứng nấc hệ kín k = kth Thông số điều khiển chọn theo bảng sau: Bảng Các tham số PID theo phương pháp Ziegler-Nichols thứ Thông số kp TI TD 0,5kth - - BĐK P Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn PI 0,45kth 0,85Tth - PID 0,6kth 0,5Tth 0,125Tth Trong luận văn này, tác giả sử dụng phương pháp thử sai để tìm giá trị điều khiển PID Khi hiểu rõ tham số PID, phương pháp thử lỗi trở nên tương đối đơn giản dễ dàng Các bước tiến hành sau: - Đặt số hạng tích phân đạo hàm trước tăng hệ số 𝐾𝑝 đầu vòng điều khiển dao động với tốc độ không đổi Sự gia tăng 𝐾𝑝 phải cho đáp ứng hệ thống trở nên nhanh với điều kiện khơng làm cho hệ thống không ổn định - Khi đáp ứng P đủ nhanh, tiến hành hiệu chỉnh thành phần tích phân cho dao động giảm dần Thay đổi giá trị I sai lệch trạng thái ổn định giảm, không bị vượt lố - Khi tham số P I đặt với giá trị mong muốn mà sai lệch trạng thái ổn định tối thiểu, ta tiến hành tăng hệ số đạo hàm hệ thống đạt nhanh tới điểm đặt Việc tăng thành phần đạo hàm làm giảm độ vọt lố đáp ứng điều khiển - Kết mô hệ thống điều khiển cos phi hình 3.26, với Kp = 7; Ki = 150; Kd=0 Từ kết ta thấy, hệ số cos phi đạt giá trị cos phi đặt mong muốn 0.9, với thời gian xác lập khoảng 0.2s, sai lệch trạng thái ổn định nhỏ gần Như vậy, điều khiển PID thiết kế đạt yêu cầu 3.3 Mắc song song Thyristor Đối với bù hạ thế, thiết bị bù đặt sau cuộn thứ cấp máy biến áp hình 3.1 Khi đó, ưu điểm bù hạ so với bù trung điện áp nhỏ Tuy nhiên, dòng điện chạy qua Thyristor lớn Do đó, ta cần sử Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn dụng Thyristor có cơng suất lớn mắc song song chúng với nhau, hình 3.13 Khi đó, dòng điện phân bố nhánh Thyristor kích mở đồng thời Trong nhánh, sử dụng điện trở công suất mắc song song với Thyristor để phân điện áp đặt Thyristor Mạch RC mắc song song với Thyristor để bảo vệ biến thiên điện áp Hình 313 Mắc song song Thyristor để phân dòng Khi mắc song song Thyristor trên, yêu cầu đặt làm để kích mở đồng thời Thyristor Vấn đề giải cách sử dụng biến áp xung mắc song song với mạch tạo xung điều khiển Các biến áp xung có dạng xung cấp tới cuộn sơ cấp, xung phát cuộn thứ cấp gửi tới Thyristor tương ứng Sơ đồ mạch sử dụng biến áp xung để gửi tới Thyristor hình 3.14 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.14 Sử dụng BAX cho mạch khuếch đại truyền xung 3.4 Kế mô Trong chương này, Matlab/Simulink sử dụng để mô hệ thống bù cos 𝜑 ổn định điện áp thiết kế, hình 3.15 Hình 3.15 Sơ đồ mơ hệ thống bù cơng suất phản kháng Hệ thống gốm có nguồn điện đầu vào 35KV (Source), đường dây tải điện (Line), tải (Load), thiết bị bù gồm có tụ điện bù với dung lượng cố định (C), cảm bù (L) với lượng cảm kháng điều khiển cầu Thyristor Sơ đồ đưởng dây tải điện tỉnh Bắc Kạn xây dựng hình 5.2 Đường dây tải điện chia làm đoạn với điện trở dây 𝑅𝑖, điện kháng dây 𝐿𝑖, điện dung đường dây 𝐶𝑖, với 𝑖 = 1,2,3,4 Giá trị tham số cho bảng 3.1 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.16 Đường dây tải điện Bảng 3.3 Giá trị tham số đường dây tải điện Khi chưa có tải non tải (vào thấp điểm), điện áp cuối nguồn vượt cao so với điện áp đầu nguồn, hình 3.17 Hiện tượng sinh tính chất dung ký sinh đường dây đường dây dài sinh Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.17 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn chưa tải non tải Khi có tải, đặc biệt vào cao điểm, điện áp cuối nguồn bị sụt thấp điện áp đầu nguồn, hình 3.18: Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.18 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tải Tụ bù C với dung lượng cố định đưa vào để bù cos 𝜑 đồng thời nâng cao chất lượng điện áp Dạng điện áp hình 5.5 Kết cho thấy xảy tượng bù, điện áp cuối nguồn lại cao điện áp đầu nguồn, giống trường hợp khơng tải non tải Hình 3.19 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tụ bù Khi không tải non tải, xảy tượng bù Điện kháng L đưa vào Lượng điện kháng đưa vào để bù điều khiển cách điều khiển dòng điện chạy qua cuộn kháng, nghĩa sử dụng cầu Thyristor có điều khiển, trình bày phần 3.2 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Khi có tụ bù và điện kháng bù với giá trị phù hợp, điện áp đầu nguồn cuối nguồn có giá trị gần nhau, hình 5.6 Hình 3.20 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tụ bù kháng bù Sơ đồ mạch tạo xung điều khiển Thyristor xây dựng Simulink hình 3.21, gồm có khối tạo điện áp săng cưa, so sánh phân chia xung Hình 3.21 Sơ đồ mạch tạo xung điều khiển Thyristor xây dựng Simulink Khối tạo điện áp cưa tạo điện áp cưa hình 3.22 Điện áp so sánh với điện áp điều khiển Điện áp điều khiển là điện Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn áp khối điều khiển cos 𝜑 Khối điều khiển cos 𝜑 trình bày mục 3.2.2 Ở khối so sánh, điện áp cưa lớn điện áp điều khiển, ta điện áp sau khối so sánh mức (𝑉𝐷𝐷 ) Ngược lại, điện áp cưa nhỏ điện áp điều khiển, ta điện áp sau khối so sánh mức (GND), hình 3.22 Hình 3.22 Điện áp cưa, điện áp điều khiển, điện áp sau khối so sánh Điện áp sau khối so sánh tạo thành xung Xung sửa xung để có độ rộng nhỏ Để đơn giản, mô phỏng, tác giả khơng dùng khối sửa xung Xung sau phân chia thành hai nửa theo chu kỳ điện áp đồng (đồng với điện áp lưới), qua mạch khuếch đại gửi xung, để gửi xung tới Thyristor Dạng điện áp khối phân chia xung hình 3.23 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.23 Phân chia xung Bộ điều khiển PID xây dựng sơ đồ mô sử dụng Matlab/Simulink hình 3.24 Hình 3.24 Xây dựng điều khiển PID điều khiển hệ số Cos Phi Matlab/Simulink Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Trong đó, khối “Discrete Active & Reactive Power” nhận tín hiệu điện áp dòng điện từ thiết bị đo lường, đưa công suất tác dụng (P) công suất phản kháng (Q) Sơ đồ khối hình 3.25 Hình 3.25 Đo cơng suất tác dụng công suất phản kháng Sử dụng khối khải triển Fourier, ta giá trị điện áp V dòng điện I góc pha chúng, với góc lệch pha 𝜑 Khi đó, P Q tính theo cơng thức: 𝑃 = 𝑈 𝐼 𝑠𝑖𝑛𝜑 𝑄 = 𝑈 𝐼 𝑐𝑜𝑠𝜑 Hệ số 𝑐𝑜𝑠𝜑 tính lại theo cơng thức (3.4), qua khâu lọc bậc nhất, đưa điều khiển làm tín hiệu phản hồi Sai lệch 𝑐𝑜𝑠𝜑 lượng đặt tín hiệu đo đưa tới điều khiển PID Để cho thuận với luật điều, ta lấy giá trị điện áp VDD = 12V trừ giá trị tính tốn từ điều khiển PID để đưa vào khối tạo xung điều khiển Nghĩa là, 𝑢𝑑𝑘 giảm góc mở 𝛼 tăng, để giảm dòng điện qua Thyristor, ngược lại Kết mơ hệ thống điều khiển cos phi hình 3.26, với Kp = 7; Ki = 150; Kd=0 Từ kết ta thấy, hệ số cos phi đạt giá trị cos phi đặt mong muốn 0.9, với thời gian xác lập khoảng 0.2s, sai lệch trạng thái ổn định nhỏ gần Như vậy, điều khiển PID thiết kế đạt yêu cầu Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.26 Hệ số cos phi Kết luận chương Chương xây dựng sơ đồ tổng quan hệ thống bù công suất phản kháng FC-TCR tính tốn thơng số giá trị bù cố định FC (tụ điện cố định) tính toán giá trị điện cảm (L) nhánh TCR; đưa mối liên hệ điện cảm (L) nhánh TCR, góc kích mở Thyristor (α), hệ thống điều khiển, tạo xung điều khiển Thyristor bao gồm sơ đồ khối nguyên lý làm việc mạch tạo xung; Trên sở cấu trúc đề xuất tác giả xây dựng cấu trúc điều khiển hệ thống đánh giá chất lượng bù công suất phản kháng (nâng cao hệ số công suất cos) thông qua mô phần mềm Matlab/Simulink, tính tốn tham số hệ thống đối tượng cụ thể, kết mô đánh giá hệ thống điều khiển Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Mục tiêu luận văn thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất cho lưới điện truyền tải cho tuyến đường dây trung tỉnh Bắc Kạn, sử dụng hệ thống bù CSPK sử cấu trúc FC-TCR Kết mô sử phần mềm Matlab/Simulink cho thấy hiệu phương pháp Dung kháng bù đưa vào hệ thống bù vượt lượng bù cần thiết, sau ta điều khiển điện cảm kháng bù cho đạt hiệu số cos phi mong muốn, sử dụng cầu Thyristor có điều khiển Bộ điều khiển PID sử dụng đạt yêu cầu chất lượng điều khiển Kiến nghị Luận văn đạt kết mô sử dụng phần mềm Matlab/Simulink Trong thời gian tới mong kết nghiên cứu sử dụng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên học tập, đồng thời xây dựng hệ thống để ứng dụng thực tiễn sản xuất Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng anh: [1] Dixon, J., Moran, L.,RAdriguez, J., Domke R;, "Reactive Power Compensation Technologies," in Proccedings of the IEEE Publication, 2005 [2] Dr Suhail.A Qureshi, Kh Nadeem Aslam, "Efficient Power Factor Improvement Techniques and Energy conservation of Power System," in International Conference on Energy Management & Power Delivery EMPD- 95, Singapore, 21-23-Nov.1995 [3] Dash, J K, "Control Strategy for Reactive Power Using FC-TCR by Matlab Simulink," IJEEE, vol 2, no 4, pp 39-43, 2015 [4] Vardar, T., Cam, E, Yalcin, E, "Energy Efficiency with Reactive Power Compensation and Reactive Power Compensation in Public Institutions," International Journal of Engineering Research and Development, June, 2010 [5] Shi, C., Chen., Liu, Z, "Study of Reactive Power in AC/DC Power System," in 2nd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, Harbin, 2007 [6] Gonzalez, D A and Mccall, J C, "Design of filters to reduce harmonic distortion in industrial power systems," IEEE Trans on Industry Applications, Vols IA-23, pp 504-511, 1987 [7] Duffey, C K and Stratfort, R P., "Update of harmonic standard IEEE519:IEEE recommended practices and requirements for harmonic control in electric power systems," IEEE Trans on Industry Applications, vol 25, pp 1025-1034, 1989 [8] Y and Ertem, S Baghzouz,, "Shunt capacitor sizing for radial distribution feeders with distorted substation voltage," IEEE Trans on Power Delivery, vol 5, pp 650-657, 1990 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn [9] Vijayakumar, T., Nirmalkumar, A, "Experimental Results of Microcontroller Based FC-TSR-TCR Systems," International Joural of Electrical and Electronic System Research, vol 3, pp 32-39, June, 2010 [10] Hartana, R K and Richards, "Comparing capacitive and LC compensates for power factor correction and voltage harmonic reduction," Electric Power System, vol 17, pp 57-64, 1989 [11] Dang Van Huyen, Phan Thanh Hien, Nguyen Duy Cuong, “Design of Dynamic-Static Var Compensation based on Microcontroller for Improving Power Factor”, IEEE International Conference on Systems Science and Engineering 2017 [12] Phan Thanh Hien, Dang Van Huyen, Nguyen Duy Cuong, “Harmonic Elimination based on Fuzzy Logic in combination with Hysteresis Control Algorithm”, IEEE International Conference on Systems Science and Engineering 2017 [13] Nguyen Thi Tuyet Hoa, Dang Van Huyen, Nguyen Duy Cuong, “Design Control System For Static Reactive Power Compensators”, Journal of science and technology - Thainguyen University - Vol 157, No.12/1, 2016 Tài liệu tiếng việt: [14] Schneider Electric S.A (2004), Điện cơng nghiệp, NXB thành phố Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh [15] Đặng Văn Huyên, Nguyễn Duy An, Nguyễn Duy Cương, “Thiết kế hệ thống bù cơng suất phản kháng kết hợp lọc sóng hài cho hệ thống điện cơng nghiệp, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Đặc san ACMEC, 072017 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... lắp đặt thiết bị tăng lượng tổn thất thân thiết bị gây ra… Xuất phát từ lý chọn đề tài Nghiên cứu, thiết kế thiết bị bù hạ ổn định điện áp lưới điện để làm vấn đề nghiên cứu cho Mục tiêu nghiên. .. Hình 3.18 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tải 51 Hình 3.19 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tụ bù 51 Hình 3.20 Điện áp đầu nguồn điện áp cuối nguồn có tụ bù kháng bù ... - Nghiên cứu thực tiễn Nghiên cứu phương pháp bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất cho lưới điện truyền tải cách bù điện kháng bù điện dung Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Lưới điện