1. Trang chủ
  2. » Thể loại khác

NÂNG CAO HIỆU QUẢ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG BẰNG BIỆN PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁC NGUỒN PHÂN TÁN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ & VIỄN THÔNG

137 31 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI CAM ĐOAN

  • LỜI CẢM ƠN

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

  • KÝ HIỆU

  • DANH MỤC CÁC BẢNG

  • DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

  • MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài

  • 2. Mục đích nghiên cứu

  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • 4. Trọng tâm nghiên cứu của luận án

  • 5. Phương pháp nghiên cứu

  • 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

  • 7. Cấu trúc luận án

  • Chương 1

  • TỔNG QUAN VỀ NGUỒN PHÂN TÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH

  • QUẢN LÝ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG

  • 1.1. Khái quát về nguồn pin mặt trời và điện gió

  • 1.1.1. Khái quát về nguồn pin mặt trời

  • 1.1.2. Khái quát về nguồn điện gió

    • Hình 1.1. Khả năng làm việc của WG

  • 1.2. Vấn đề DSM trên thế giới và tại Việt Nam

  • 1.2.1. Vấn đề DSM trên thế giới

    • Hình 1.2. Mô hình tách đảo khi vận hành mạng điện phân tán thông minh

  • 1.2.2. Vấn đề DSM tại Việt Nam

    • Hình 1.3. Khung giá mua điện theo biểu đồ ba giá tại Việt Nam

  • 1.3. Cấu trúc của hệ thống khai thác hệ nguồn vận hành theo chương trình DSM

    • Hình 1.4. Cấu trúc hệ thống khai thác hệ nguồn vận hành theo mô hình DSM

  • 1.4. Những vấn đề còn tồn tại và đề xuất hướng giải quyết

  • 1.4.1. Một số vấn đề còn tồn tại

  • 1.4.2. Đề xuất hướng giải quyết

  • 1.5. Kết luận chương 1

  • Chương 2

  • MÔ TẢ TOÁN HỌC HỆ NGUỒN VÀ BÀI TOÁN DSM

  • 2.1. Nguồn pin mặt trời

  • 2.1.1. Phương trình mô tả đặc tính của nguồn pin mặt trời

    • Hình 2.1. Sơ đồ mạch tương đương mỗi cấu trúc của PVG

    • Hình 2.2. Đường đặc tính vpv-ipv và vpv-ppvtrên mặt phẳng v-i, v-p

  • 2.1.2. Các tham số mô tả toán học của nguồn pin mặt trời

  • 2.2. Nguồn điện gió

  • 2.2.1. Phương trình mô tả toán học turbine gió

  • 2.2.2. Các tham số mô tả toán học của nguồn điện gió

    • Hình 2.3. Sơ đồ mạch tương đương của PMSG trên hệ trục dq

  • 2.3. Xây dựng chương trình DSM tại nút khai thác hệ nguồn trong điều kiện cụ thể của hệ thống điện Việt Nam

  • 2.3.1. Chiến lược điều độ luồng công suất theo mô hình DSM

  • 2.3.2. Một số ràng buộc và giới hạn

    • Hình 2.4. Phương pháp xấp xỉ diện tích thành lập đồ thị hình chữ nhật

    • Hình 2.5. Thuật toán tạo bước tính cho chương trình DSM

    • Hình 2.6. Quy ước ký hiệu các đại lượng công suất trong toàn hệ thống

    • Hình 2.7. Các chế độ phân bổ luồng công suất trong hệ thống khai thác hệ nguồn

  • 2.3.3. Đề xuất thuật toán DSM vận hành tại nút có sự tham gia của hệ nguồn trong điều kiện cụ thể của hệ thống điện Việt Nam

    • Hình 2.8. Đề xuất thuật toán DSM cho hệ thống khai thác hệ nguồn

    • Hình 2.9. Đề xuất thuật toán vận hành toàn hệ thống cho kịch bản DSM 1

    • Hình 2.10. Thuật toán vận hành toàn hệ thống giờ L1 của kịch bản DSM 1

    • Hình 2.11. Thuật toán vận hành toàn hệ thống giờ L2

    • Hình 2.12. Đề xuất thuật toán vận hành toàn hệ thống cho kịch bản DSM 2

    • Hình 2.13. Chương trình giai đoạn L1 của kịch bản DSM2

  • 2.3.4. Đề xuất phương pháp đánh giá hiệu quả của chương trình DSM và dung lượng ES tối ưu cho bài toán DSM

    • Hình 2.14. Thuật toán vận hành hệ nguồn khi không áp dụng DSM

    • Hình 2.15. Thuật toán xác định dung lượng ES tối ưu

  • 2.4. Kết quả mô phỏng chương trình DSM vận hành hệ thống khai thác hệ nguồn áp dụng vào hệ thống điện Việt Nam

  • 2.4.1. Thông số đầu vào

  • 2.4.1.1. Kịch bản DSM 1

    • Hình 2. 16. Công suất thu được trên DCbus từ PVG và WG kịch bản DSM 1

    • Hình 2.17. Công suất thu được từ hệ nguồn và công suất yêu cầu

    • của phụ tải kịch bản DSM 1

    • Bảng 2.1. Lượng điện năng phát ra từ hệ nguồn và lượng điện năng

    • yêu cầu của phụ tải trong kịch bản DSM 1

  • 2.4.1.2. Kịch bản DSM 2

    • Hình 2.18. Công suất thu được trên DCbus từ PVG và WG kịch bản 2

    • Hình 2.19. Công suất thu được từ hệ nguồn và công suất yêu cầu

    • của phụ tải kịch bản 2

    • Bảng 2.2 Lượng điện năng phát ra từ hệ nguồn và lượng điện năng

    • yêu cầu của phụ tải trong kịch bản DSM 2

  • 2.4.1.3. Dữ liệu liên quan đến BBĐ

  • 2.4.2. Xác định dung lượng tối ưu của ES

    • Bảng 2.3. Kết quả mối liên hệ giữa Cr và Cins(25)

  • 2.4.3. Kết quả mô phỏng đánh giá hiệu quả bài toán DSM kịch bản 1

    • Hình 2.20. Đồ thị dung lượng tức thời của ES kịch bản 1

    • Hình 2.21. Đồ thị Erb và Eas của kịch bản 1

    • Hình 2.22. Đồ thị Zrb và Zas của kịch bản 1

  • 2.4.4. Kết quả mô phỏng đánh giá hiệu quả bài toán DSM kịch bản 2

    • Hình 2.23. Đồ thị dung lượng tức thời của ES của kịch bản DSM 2

    • Hình 2.24. Đồ thị Erb và Eas của kịch bản DSM 2

    • Hình 2.25. Đồ thị Zrb và Zas của kịch bản DSM 2

    • Bảng 2.4. Kết quả đánh giá hiệu quả của chương trình DSM

  • 2.5. Kết luận chương 2

  • ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG KHAI THÁC HỆ NGUỒN CÓ DSM

  • 3.1. Cấu trúc điều khiển hệ thống khai thác hệ nguồn có DSM

    • Hình 3.1. Sơ đồ cấu trúc điều khiển hệ thống khai thác hệ nguồn

  • 3.2. Cơ sở lý thuyết điều khiển và mô tả toán học các bộ biến đổi điện tử công suất

  • 3.2.1. Cơ sở lý thuyết điều khiển theo mô hình tín hiệu nhỏ

  • 3.2.2. Mô tả các chế độ làm việc của bộ biến đổi DC/DC buck

    • Hình 3.2. Sơ đồ cấu tạo mạch lực BBĐ DC/DC buck

    • Hình 3.3. Sơ đồ mạch tương đương trạng thái đóng cắt BBĐ DC/DC buck

  • 3.2.3. Mô tả các chế độ làm việc của bộ biến đổi DC/DC boost

    • Hình 3.4. Sơ đồ cấu tạo mạch lực BBĐ DC/DC boost

    • Hình 3.5. Sơ đồ mạch tương đương trạng thái đóng cắt BBĐ DC/DC boost

  • 3.2.4. Mô tả các chế độ làm việc của bộ biến đổi DC/AC một pha

    • Hình 3.6. Sơ đồ mạch lực BBĐ AC/DC 1 pha

    • Hình 3.7. Chế độ làm việc của BBĐ AC/DC 1 pha ở chế độ nghịch lưu

    • Hình 3.8. Chế độ làm việc của BBĐ AC/DC 1 pha ở chế độ chỉnh lưu

    • Hình 3.9. Mô hình đơn giản khóa chuyển mạch của BBĐ DC/AC

  • 3.3. Xây dựng bộ điều khiển nguồn pin mặt trời

  • 3.3.1. Kỹ thuật IB xác định điểm công suất cực đại

    • Hình 3.10. Thuật toán xác định cặp giá trị tương ứng giữa v(i) với i(i)

    • Hình 3.11. Trạng thái dịch chuyển của các điểm kế tiếp nhau

    • Hình 3.12. Quá trình dò tìm MPP trên đường đặc tính v-p

    • Hình 3.13. Thuật toán IB tìm MPP

  • 3.3.2. Xác định thông số bộ điều khiển IB-AVC

    • Hình 3.14. Sơ đồ mạch tương đương ở trạng thái tín hiệu nhỏ

    • BBĐ DC/DC boost

    • Hình 3.15.Cấu trúc mạch vòng điều khiển BBĐ DC/DC boost

    • theo phương pháp IB-AVC

    • Hình 3.16. Mô hình Thevenin mạch điện tương đương của PVG

  • 3.3.3. Chiến lược điều khiển BBĐ DC/DC boost theo phương pháp IB-AVC

    • Hình 3.17. Chiến lược điều khiển theo phương pháp IB-AVC

  • 3.4. Xây dựng bộ điều khiển nguồn điện gió

    • Hình 3.18. Quá trình tìm MPP của phương pháp HCS

    • Hình 3.19. Thuật toán HCS tìm MPP

  • 3.5. Xây dựng bộ điều khiển ghép nối lưới theo yêu cầu DSM

  • 3.5.1. Cấu trúc điều khiển

    • Hình 3.20. Cấu trúc điều khiển BBĐ DC/AC 1 pha

  • 3.5.2. Bộ điều khiển dòng điện

    • Hình 3.21. Sơ đồ mạch điện thay thế mạch vòng dòng điện

    • nghịch lưu nguồn áp

    • Hình 3.22. Mô tả toán học mạch vòng điều khiển dòng điện

  • 3.5.3. Bộ điều khiển công suất

    • Hình 3.23. Mô hình cấu trúc mạch vòng công suất của BBĐ DC/AC

  • 3.6. Kết quả mô phỏng

  • 3.6.1. Thông số mô phỏng

  • 3.6.1.1. Thông số của PVG

    • Bảng 3.1. Các thông số cấu trúc ghép của PVG

      • Hình 3.24. Đồ thị đặc tính v-i và v-p của cấu trúc PVG ghép

  • 3.6.1.2. Thông số của WG

    • Bảng 3.2. Thông số của WG

  • 3.6.1.3. Thông số vận hành

    • Hình 3.25. Sự biến thiên của G

    • Hình 3.26. Sự biến thiên của tốc độ gió

    • Hình 3.27. Sự biến thiên của Pgref

  • 3.6.2. Sơ đồ mô phỏng trên MATLAB/Simulink

    • Hình 3.28. Sơ đồ mô phỏng toàn hệ thống trên MATLAB/Simulink

    • Hình 3.29. Sơ đồ mô phỏng khối PVG trên MATLAB/Simulink

    • Hình 3.30. Sơ đồ mô phỏng khối WG trên MATLAB/Simulink

    • Hình 3.31. Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển IB-AVC trên MATLAB/ Simulink

    • Hình 3.32. Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển HCS trên MATLAB/Simulink

    • Hình 3.33. Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển phía lưới trên MATLAB/Simulink

  • 3.6.3. Kết quả mô phỏng

    • Hình 3.34. Đường đặc tính Pmpp và Ppv

    • Hình 3.35. Đường đặc tính công suất phát ra từ WG

    • Hình 3.36. Đường đặc tính công suất thu được trên DCbus của nhánh PVG

    • Hình 3.37. Đường đặc tính công suất thu được trên DCbus của nhánh WG

    • Hình 3.38. Đường đặc tính công suất trao đổi của ES

    • Hình 3.39. Đường đặc tính công suất Pgref và Pg của BBĐ DC/AC

    • Hình 3.40. Đặc tính điện áp ở đầu ra BBĐ DC/AC

    • Hình 3.41. Đặc tính dòng điện ở đầu ra BBĐ DC/AC

  • 3.7. Kết luận chương 3

  • Chương 4

  • THỰC NGHIỆM BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN DÒNG CÔNG SUẤT

  • TẠI NÚT CÓ SỰ THAM GIA CỦA HỆ NGUỒN

  • 4.1. Xây dựng mô hình cấu trúc thiết bị thực

    • Hình 4.2. Cấu trúc đo lường, điều khiển và hiển thị dữ liệu

    • trong thực nghiệm

  • 4.2. Phương pháp vận hành mô hình thiết bị thực

    • Hình 4.3. Cấu trúc hệ thống trong nguồn 1

    • Hình 4.4. Chiến lược điều khiển hệ thống trong nguồn 1

    • Hình 4.5. Cấu trúc BBĐ DC/DCs1 và BBĐ DC/DCs2

    • Hình 4.6. Các trường hợp phân bố dòng công suất trong toàn hệ thống

    • Hình 4.7. Phương thức vận hành mô hình thiết bị thực

  • 4.3. Các thiết bị chính

  • 4.3.1. Cảm biến đo công suất của bức xạ mặt trời

    • Hình 4.8. Cảm biến PYR-BTA đo công suất của bức xạ mặt trời

  • 4.3.2. Cảm biến đo nhiệt độ

    • Hình 4.9. Cảm biến LM35 đo nhiệt độ

  • 4.3.3. Ắc quy, tải AC, máy biến áp

  • 4.3.4. Mạch điều khiển

  • 4.3.5. Lắp đặt các thiết bị và cài đặt

    • Hình 4.10. Các thiết bị trên mô hình thực

    • Hình 4.11. Giao diện chương trình điều khiển nguồn 1

    • Hình 4.12. Giao diện chương trình điều tiết luồng công suất giữa các nguồn

  • 4.4. Kết quả thực nghiệm

    • Hình 4.13. Kết quả lấy mẫu lần thứ nhất kiểm nghiệm

    • khả năng khai thác MPP

    • Hình 4.14. Kết quả lấy mẫu lần thứ hai kiểm nghiệm

    • khả năng khai thác MPP

    • Hình 4.15. Kết quả lấy mẫu lần thứ ba kiểm nghiệm khả năng khai thác MPP

    • Hình 4.16. Kết quả lấy mẫu thứ nhất và thứ hai kiểm nghiệm

    • khả năng phân phối dòng công suất tự nhiên

    • Hình 4.17. Kết quả lấy mẫu thứ nhất và thứ hai kiểm nghiệm khả năng phân phối dòng công suất theo yêu cầu

    • Hình 4.18. Dạng sóng của tín hiệu điện áp xoay chiều

    • ở phía hạ và phía cao áp của MBA

  • 4.5. Kết luận chương 4

  • KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 1. Kết luận

  • 2. Kiến nghị

  • DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÓ LIÊN QUAN

  • ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Ngày đăng: 05/01/2021, 21:12

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w