Điều khiển thông minh máy phát điện gió không đồng bộ nguồn kép

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH NHẤT TRUNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ KHƠNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP CHUN NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc - oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Huỳnh Nhất Trung Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1985 Nơi sinh: Bình Thuận Chuyên ngành: Thiết bị, Mạng Nhà máy điện MSHV: 09180090 TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THƠNG MINH MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ KHƠNG I- ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Trình bày tổng quan lượng gió nguyên lý hoạt động máy phát điện tuabin gió - Lý thuyết điều khiển máy phát điện gió DFIG - Mơ hình máy phát điện gió khơng đồng nguồn kép phần mềm Matlab/Simulink - Xây dựng mô hình điều khiển độc lập cơng suất thực, cơng suất kháng máy phát Điều khiển với tốc độ rotor thay đổi tốc độ gió thay đổi - Xây dựng mơ hình điều khiển tối ưu cơng suất máy phát điện gió DFIG - Xem xét cố lưới máy phát DFIG III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 05 tháng năm 2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 06 tháng 12 năm 2010 V-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ts PHẠM ĐÌNH TRỰC Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN QUẢN LÝ CHUN NGÀNH TS PHẠM ĐÌNH TRỰC KHOA QUẢN LÝ CHUN NGÀNH CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS Phạm Đình Trực Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đáng giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch hội đồng đánh giá Luận Văn Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận Văn Bộ môn quản lý chuyên ngành LỜI CẢM ƠN Tôi xin đặc biệt cảm ơn thầy TS Phạm Đình Trực tận tình giúp đỡ hướng dẫn học tập suốt trình thực luận văn, tất hướng dẫn thầy giúp khắc phục nhiều sai sót để hồn thành luận văn hạn Chân thành cảm ơn thầy, cô Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh tận tình truyền đạt kiến thức cho tơi suốt khóa học trường Cảm ơn bạn bè chia trao dồi kiến thức suốt trình học tập trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình người thân yêu tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ chỗ dựa vững giúp an tâm học tập vượt qua khó khăn thời gian qua Mở đầu MỞ ĐẦU Tổng lượng tiêu thụ lượng điện toàn cầu gia tăng Ngồi nguồn lượng thơng thường nguồn lượng tái tạo tích hợp vào hệ thống điện Trên giới hệ thống lượng gió có giá cạnh tranh so với tất nguồn lượng khác với môi trường nguồn lượng tái tạo an toàn Ngoài với phát triển mạnh mẽ chất bán dẫn công nghệ biến tần mang lại ưu lớn cho việc điều khiển hệ thống máy phát với tốc độ thay đổi Điều làm cho máy phát điện gió ngày sử dụng rộng rãi Xây dựng hệ thống chuyển đổi lượng gió từ máy phát không đồng nguồn kép với turbine gió, nguyên lý hoạt động loại máy phát điện gió khác phần nghiên cứu luận văn Dựa vào kỹ thuật điều khiển đóng ngắt bán dẫn thiết bị điện tử công suất để điều khiển công suất phát máy phát điện gió thơng qua việc điều khiển converter phía rotor converter phía lưới Để hiểu rõ nguyên lý điều khiển máy phát turbine gió, luận văn tập trung nghiên cứu mơ hình máy phát điện gió khơng đồng nguồn kép với việc điều khiển độc lập công suất thực công suất kháng Thực mô Matlab/Simulink cho hai máy phát DFIG 22KW máy DFIG 2.3MW để kiểm chứng tính ổn định chương trình điều khiển Ngồi mơ hình kết điều khiển cơng suất phát tối ưu trình bày luận văn Các ảnh hưởng cố lưới điều kiện không cân tải đến máy phát DFIG nghiên cứu xem xét Với mục tiêu cấu trúc luận văn gồm chương cụ thể sau: Mở đầu MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan lượng gió 1.1 Tổng quan lượng 1.2 Lịch sử phát triển lượng gió 1.3 Tình hình triển vọng tương lai 1.4 Các cơng trình nghiên cứu liên quan Chương 2: Hệ thống lượng gió nguyên lý vận hành hệ thống máy phát tuabin gió 11 2.1 Q trình chuyển đổi lượng gió 11 2.1.1 Sự hình thành gió 11 2.1.2 Năng lượng gió 11 2.1.3 Ảnh hưởng chiều cao cột 12 2.1.4 Sự chuyển đổi lượng gió hiệu suất rotor 14 2.1.5 Hàm mật độ xác suất phân bố gió 16 2.1.6 Đường cong cơng suất tuabin gió 16 2.2 Khai thác lượng gió 18 2.2.1 Hệ thống sản xuất lượng gió 18 2.2.2 Các loại tuabin gió 19 2.3 So sánh hệ thống phát điện tuabin gió 21 2.4 Các thành phần máy phát điện gió 23 2.4.1 Cột 23 2.4.2 Rotor tuabin 24 2.4.3 Hộp số 24 2.4.4 Máy phát 25 2.4.5 Các phận khác 25 2.5 Nguyên lý vận hành hệ thống máy phát điện nguồn kép với tuabin gió 27 2.5.1 Máy phát điện nguồn kép chuẩn (DFIG) 28 2.5.2 Máy phát điện nguồn kép ghép Cascaded (CDFG) 29 Mở đầu 2.5.3 Máy phát điện nguồn kép không chổi than (BFDG) 29 2.5.4 Máy phát điện từ trở nguồn kép (DFRG) 30 Chương 3: Mơ hình tuabin gió với máy phát điện nguồn kép DFIG 31 3.1 Mơ hình tuabin gió 31 3.2 Phương trình chuyển đổi hệ qui chiếu 33 3.2.1 Quan hệ hệ thống ba pha hệ thống hai pha 33 3.2.2 Quan hệ hệ trục tọa độ tĩnh hệ trục tọa độ quay 34 3.2.3 Quan hệ hệ thống quay abc hệ thống quay dq 35 3.3 Phương trình tốn máy điện không đồng nguồn kép DFIG 35 3.3.1 Mơ hình tốn máy điện DFIG vectơ khơng gian 35 3.3.2 Mơ hình tốn DFIG hệ qui chiếu quay 37 3.4 Mơ hình tuabin gió với máy phát nguồn kép Matlab/Simulink 39 3.4.1 Mơ hình tuabin gió (WIND TUABIN) 39 3.4.2 Mơ hình trục truyền động (SHAFT) 39 3.4.3 Mơ hình máy phát (Generator) 40 3.5 Kết mô 44 3.5.1 Mơ mơ hình máy phát nguồn kép DFIG 44 3.6.2 Mơ mơ hình tuabin gió với máy phát nguồn kép DFIG 46 Chương 4: Lý thuyết điều khiển máy phát điện gió khơng đồng nguồn kép DFIG 51 4.1 Tổng quát điều khiển máy phát điện gió DFIG 51 4.2 Điều khiển định hướng từ thông stator 52 4.3 Điều khiển định hướng từ thông rotor 53 4.4 Điều khiển định hướng từ thơng từ hóa 53 4.5 Mơ hình điều khiển độc lập cơng suất tác dụng công suất phản kháng máy điện DFIG 53 4.6 Điều khiển Converter phía rotor 56 4.7 Điều khiển Converter phía lưới 57 4.8 Bộ hiệu chỉnh PID Setpoint weighting Anti-Windup 59 Mở đầu 4.9 Bộ biến đổi công suất Converter back to back AC-DC-AC 61 4.9.1 Mơ hình Converter kết nối rotor máy phát với lưới 61 4.7.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung sin (sin PWM) 64 4.10 Mơ hình điều khiển tốc độ 65 4.11 Mơ hình điều khiển tối ưu cơng suất 66 Chương 5: Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Matlab/Simulink 69 5.1 Mô hình điều khiển Matlab Simulink máy phát điện DFIG_22kW 69 5.1.1 Mơ hình điều khiển converter phía rotor 70 5.1.2 Mơ hình điều khiển converter phía lưới 71 5.1.3 Mơ hình điều khiển tốc độ rotor turbine 72 5.1.4 Mơ hình nghịch lưu áp cấp nguồn cho rotor máy phát 72 5.1.5 Kết mơ mơ hình điều khiển máy phát lớp (lớp dòng điện) 73 5.1.6 Kết mơ mơ hình điều khiển hai lớp (lớp dịng cơng suất) với tốc độ gió khơng đổi 79 5.1.7 Kết mơ mơ hình điều khiển hai lớp (lớp dịng cơng suất) với tốc độ gió thay đổi 87 5.2 Kết mô điều khiển máy phát điện DFIG_2.3MW 93 5.3 Kết điều khiển công suất phát tối ưu máy phát DFIG 2.3MW 104 5.4 Kết mô DFIG 2.3MW ngắn mạch ba đầu cực máy phát 107 Chương 6: Kết luận định hướng đề tài 113 Tài liệu tham khảo 115 Mở đầu Danh sách liệt kê hình minh họa mơ Hình 1.1: Thu nhập GDP lượng tiêu thụ điện nước thuộc OECD Hình 1.2: Cối xay gió cổ đảo Anh (nguồn: http://wikipedia.org) Hình 1.3: Cối xay gió cổ Denmark [5] Hình 1.4: Cối xay gió cổ đảo Anh (nguồn: http://wikipedia.org) Hình 1.5: Nơng trường gió (Hệ thống lượng tái tạo công ty Hamish Hill, www.resltd.com) Hình 1.6: Nhà máy điện gió Việt Nam Hình 1.7: Khả lắp đặt (MW) vùng khác [7] Hình 1.8: Kích cỡ cơng suất định mức máy phát điện gió phát triển thị trường [5] Hình 2.1: Ảnh hưởng hệ số α lên tốc độ gió 13 Hình 2.2: Chiều gió vào, cánh quạt tuabin gió 14 Hình 2.3: Đường cong hiệu suất rotor theo lý thuyết 15 Hình 2.4: (a) Phân bố xác suất Weibull (b) Phân bố mật độ cơng suất 16 Hình 2.5: Đường cong cơng suất lý tưởng tuabin gió 17 Hình 2.6: Đường cong hiệu suất tuabin gió 18 Hình 2.7: Chuyển đổi lượng gió thành lượng điện 19 Hình 2.8: Tuabin gió tốc độ cố định với máy phát không đồng IG 20 Hình 2.9: Tuabin gió tốc độ cố định với máy phát không đồng IG 20 Hình 2.10: Tuabin gió điều khiển tốc độ với máy phát không đồng SG 21 Hình 2.11: Tuabin gió điều khiển tốc độ với máy phát nguồn kép DFIG 21 Hình 2.12: Các thành phần máy phát điện gió 23 Hình 2.13: Các loại cột tuabin gió 24 Hình 2.14: (a) tuabin gió trục thẳng đứng, (b) tuabin gió trục nằm ngang 24 Hình 2.15: Hộp số tuabin gió nhỏ 25 Hình 2.16: Mặt cắt máy điện 25 Hình 2.17: Hướng cơng suất tác dụng công suất phản kháng DFIG 27 Mở đầu Hình 2.18: Hướng cơng suất DFIG phụ thuộc vào hệ số trượt s 28 Hình 2.19: Sơ đồ nguyên lý DFIG chuẩn 29 Hình 2.20: Sơ đồ nguyên lý máy phát ghép cascaded CDFG 29 Hình 2.21: Sơ đồ nguyên lý máy phát BFDG 30 Hình 3.1: Tuabin gió với máy phát điện nguồn kép DFIG 31 Hình 3.2: Mơ hình tuabin gió 32 Hình 3.3: Ngun lý vectơ khơng gian 33 Hình 3.4: quan hệ hệ qui chiếu αβ dq 34 Hình 3.5: Mạch tương đương máy điện DFIG qui đổi phía stator 37 Hình 3.6: Mạch tương đương máy điện DFIG hệ qui chiếu quay 37 Hình 3.7: Mơ hình tuabin gió với máy phát điện DFIG 39 Hình 3.8: Mơ hình tuabin gió với máy phát điện DFIG 39 Hình 3.9: Mơ hình trục truyền động 40 Hình 3.10: Mơ hình máy phát DFIG 40 Hình 3.11: Mơ hình abc2dq 40 Hình 3.12: Mơ hình 2dqabc 41 Hình 3.13: Mơ hình phương trình máy phát điện DFIG 43 Hình 3.14: Mơ hình tính tốn từ thơng 43 Hình 3.15: Mơ hình DFIG chưa xét đến tuabin gió 45 Hình 3.16: Kết mơ mơ hình DFIG chưa xét tuabin gió 46 Hình 3.17: Mơ hình DFIG có xét tuabin gió 46 Hình 3.18: Kết mơ mơ hình máy phát điện DFIG với tuabin gió 48 Hình 3.19: Kết mơ mơ hình máy phát điện DFIG với tuabin gió ngắn mạch pha đầu cực stator thời điểm 30s 50 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển DFIG 51 Hình 4.2: Điều khiển vectơ định hướng từ thơng stator 52 Hình 4.3: Quan hệ hệ qui chiếu tĩnh hệ chiếu quay dq 54 Hình 4.4: Điều khiển định hướng từ thông stator cho hệ thống DFIG 56 Hình 4.5: Điều khiển Converter phía lưới 57 Mơ hình kết mô điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương § Khi điều khiển với tốc độ gió thay đổi cơng suất thực cơng suất kháng bám tốt giá trị đặt Tốc độ máy phát dao động xung quanh giá trị đặt Kết điều khiển công suất phát tối ưu máy phát DFIG 2.3MW 5.3 Mơ hình điều khiển cơng suất phát tối ưu máy DFIG 2.3MW hình 5.28 Hình 5.28: Mơ hình điều khiển cơng suất phát tối ưu máy DFIG 2.3MW Kết mô sau: Wind Speed [m/s] 16 14 12 10 10 20 30 Time [s] (a) 104 40 50 60 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương Generator Speed [W] 1500 1450 1400 1350 1300 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 35 40 45 50 55 60 35 40 45 50 55 60 35 40 45 50 35 40 45 Time [s] (b) 20 15 10 5 10 15 20 25 30 Time [s] (c) x 10 2.4 Ps [W] 2.2 1.8 1.6 10 15 20 25 30 Time [s] (d) x 10 Pr [W] -1 -2 -3 10 15 20 25 30 55 60 Time [s] (e) x 10 Pt [W] 2.4 2.2 1.8 1.6 10 15 20 25 30 Time [s] (f) 105 50 55 60 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương x 10 Qs [VAr] -5 10 15 20 25 30 35 Time [s] 40 45 50 55 60 (g) Vdc [V] 4000 2000 -2000 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Time [s] (h) Hình 5.29: Kết điều khiển tối ưu cơng suất máy điện DFIG_2.3MW (a) Vận tốc gió, (b) Tốc độ máy phát (c) Góc pitch, (d) Cơng suất stator, (e) Công suất rotor, (f) Công suất phát lên lưới điện, (g) Công suất kháng, (h) Điện áp Vdc Nhận xét: § Trường hợp tốc độ gió lớn định mức, công suất phát giá trị định mức, tốc độ gió nhỏ hơn, góc pitch điều khiển khơng, tuabin gió phát cơng suất cực đại § Giá trị vận tốc máy phát phải điều khiển theo giá trị đặt Giá trị đặt tốc độ nrref = 1450 vòng /phút Ở vùng tốc độ gió định mức tốc độ nhỏ tốc độ định mức Ở vùng tốc độ gió định mức tốc độ rotor bám theo giá trị đặt bị dao động, nhiên tốc độ rotor dao động lơn giá trị đặt cơng suất phát cực đại 106 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương Kết mô DFIG 2.3MW ngắn mạch ba pha đầu cực 5.4 máy phát Mô hình cố pha máy phát DFIG 2.3MW hình 5.30 Hình 5.30: Mơ hình ngắn mạch pha đầu cực máy phát DFIG 2.3 MW Trường hợp 1: Mô cố ngắn mạch pha đầu cực máy phát thời gian từ 60s đến 60.08s Stator Voltage [V] 1000 500 -500 -1000 59.8 59.85 59.9 59.95 60 60.05 Time [s] 60.1 60.15 60.2 60.25 60.3 60.1 60.2 60.3 60.4 60.5 (a) x 10 Ias [A] -1 59.5 59.6 59.7 59.8 59.9 60 Time [s] 107 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương x 10 Ibs [A] 0.5 -0.5 -1 -1.5 59.5 x 10 59.6 59.7 59.8 59.9 60 Time [s] 60.1 60.2 60.3 60.4 60.5 59.6 59.7 59.8 59.9 60 Time [s] 60.1 60.2 60.3 60.4 60.5 Ics [A] 0.5 -0.5 -1 59.5 (b) x 10 Iar [A] -1 -2 x 10 10 20 30 40 Time [s] 50 60 70 80 58.5 59 59.5 60 Time [s] 60.5 61 61.5 62 Iar [A] 0.5 -0.5 -1 -1.5 58 (c) Generator Speed [A] 1500 1480 1460 1440 1420 1400 55 56 57 58 59 60 Time [s] (d) 108 61 62 63 64 65 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương 5 x 10 Te [N.m] -5 -10 10 20 30 40 Time [s] 50 60 70 80 4 x 10 Te [N.m] -2 -4 -6 59 59.5 60 60.5 Time [s] 61 61.5 62 (e) x 10 2.5 Ps [W] 1.5 0.5 59 59.2 59.4 59.6 59.8 60 Time [s] 60.2 60.4 60.6 60.8 61 60.2 60.4 60.6 60.8 61 (f) x 10 Qs [VAr] 0.5 -0.5 -1 59 59.2 59.4 59.6 59.8 60 Time [s] (g) Hình 5.31: Kết mơ cố ngắn mạch pha đầu cực máy phát (a) Điện áp stator, (b) Dòng điện stator, (c) Dòng điện iar, (d) Tốc độ máy phát, (e) Moment điện từ, (f) Công suất thực, (g) Công suất kháng Nhận xét: § Dịng điện ias, ibs ,ics thời gian ngắn mạch không đối xứng qua trục thời gian thành phần dòng DC xuất bị ngắn mạch pha Dòng điện ngắn mạch pha khác pha máy phát 109 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương DFIG lệch 1200 nên ngắn mạch xảy điểm khác sóng điện áp pha § Sau xảy cố lỗi pha điện áp stator từ thông trở zero, lúc dòng rotor tăng lên để giữ cho từ thông cuộn dây rotor số Tuy nhiên dòng rotor DFIG tăng lên sau cố lỗi xác định hai thành phần: độ thay đổi từ thông stator độ thay đổi điện áp cấp vào rotor § Ngay xảy ngắn mạch đầu cực máy phát tồn dịng ngắn mạch siêu q độ lớn giảm dần đến chế độ xác lập điều làm cho đại lượng tốc độ, moment, công suất thực công suất kháng bị dao động theo Trường hợp 2: Điện áp lưới bị sụt vài chu kỳ Điện áp lưới đột ngột giảm 10% 90% điện áp đầu cực máy phát thời gian 0.5s Kết mô sau: Grid Voltage [V] 1000 Voltage Dip 500 -500 -1000 49.9 50 50.1 50.2 50.3 50.4 50.5 50.6 Time [s] (a) x 10 Ias [A] -2 49.8 49.9 50 50.1 50.2 50.3 Time [s] 110 50.4 50.5 50.6 50.7 50.8 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương x 10 Ias [A] -1 49.8 49.85 49.9 49.95 50 50.05 Time [s] 50.1 50.15 50.2 50.25 50.3 (b) x 10 Iar [A] -1 -2 -3 10 20 30 40 Time [s] 50 60 70 80 x 10 Iar [A] -1 -2 -3 45 50 55 60 Time [s] (c) Generator Speed [rpm] 2000 1500 1000 500 -500 10 20 30 40 Time [s] 50 60 70 80 Generator Speed [rpm] 1500 1450 1400 1350 1300 40 45 50 55 Time [s] (d) 111 60 65 70 Mơ hình kết mơ điều khiển máy phát điện gió DFIG Chương 5 x 10 Te [N.m] 0.5 -0.5 -1 -1.5 10 20 30 40 Time [s] 50 60 70 80 x 10 Te [N.m] 0.5 -0.5 -1 -1.5 49 49.5 50 50.5 Time [s] 51 51.5 52 (e) 6 x 10 Ps [W] -2 -4 48 48.5 49 49.5 50 50.5 Time [s] 51 51.5 52 52.5 53 51 51.5 52 52.5 53 (f) Qs [VAr] x 10 -1 -2 48 48.5 49 49.5 50 50.5 Time [s] (g) Hình 5.32: Kết mô sụt áp lưới thời gian 0.5s (a) Điện áp stator, (b) Dòng điện ias, (c) Dòng điện iar, (d) Tốc độ máy phát, (e) Moment điện từ, (f) Công suất thực, (g) Công suất kháng Nhận xét: Khi có sụt áp lưới (điện áp giảm khoảng 10% điện áp đầu cực) lúc dòng điện tăng vọt chế độ độ khoảng 0.1s, dòng điện chế độ xác lập sau cố lớn dịng điện lúc lưới bình thường Các đại lượng tốc độ, công suất bị dao động có cố bám giá trị đặt tốt chế độ xác lập 112 Kết luận định hướng đề tài Chương CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG ĐỀ TÀI 6.1 Kết luận ü Luận văn nghiên cứu tìm hiểu: - Tổng quan lượng gió - Tìm hiểu hệ thống chuyển đổi lượng gió - Tìm hiểu ứng dụng nguyên lý hoạt động DFIG với turbine gió - Mơ hình hóa máy phát điện gió nguồn kép DFIG xây dựng giải thuật điều khiển độc lập công suất tác dụng công suất kháng độc lập Điều khiển tốc độ thay đổi điều khiển tối ưu cơng suất tác dụng nhận từ gió ü Những nghiên cứu chưa xét luận văn: - Phần xem xét ảnh hưởng cố lưới khảo sát tình trạng ngắn mạch đầu cực máy phát sụt áp lưới, ngắn mạch đối xứng xem xét, chưa xét đến ngắn mạch bất đối xứng Chưa xây dựng mơ hình điều khiển thành phần thứ tự để khảo sát kỹ tình trạng cố lưới không cân tải - Hệ thống chưa xét đến tổn hao trục truyền, tổn hao hộp số, tổn hao biến đổi Converter tổn hao khác máy phát turbine gió 2.3MW - Trong mơ hình khảo sát, tốc độ thay đổi dẫn đến điện áp chiều DC kết nối biến đổi cơng suất bị giảm Do dịng trên tụ DC_link tăng cao, luận án chưa xét đến bù điện áp DC 6.2 Hướng phát triển đề tài Xây dựng mơ hình điều khiển đồng để kết nối DFIG với lưới Xây dựng mô hình điều khiển thành phần thứ tự để khảo sát kỹ tình trạng cố lưới khơng cân tải Xem xét khảo sát mơ hình thực tế xét đến tổn thành phần hệ thống, ảnh hưởng thành phần tổn hao đến q trình điều khiển Điều khiển converter phía rotor converter phía lưới phương pháp điều chế vector không gian (SVPWM) 113 Kết luận định hướng đề tài Chương Xem xét hệ thống điều khiển chịu ảnh hưởng hệ thống tụ lọc bypast kết nối đầu Converter, xem xét cải thiện dạng sóng kết mơ Xây dựng nghiên cứu mơ hình bù điện áp để giữ điện áp DC không bị suy giảm thay đổi tốc độ Xem xét giải pháp điều khiển tối ưu công suất, khảo sát chế độ giới hạn máy phát, đưa giá trị đặt cho công suất thực công suất kháng Nhằm điều khiển đáp ứng nhu cầu phụ tải ổn định điện áp hệ số công suất phát 114 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] UNDP, World Energy Council (2004) World energy assessment: overview 2004 update Bureau for development policy, New York: 25-31 [2] World Energy Council (2000) World Energy Assessment: Energy and the challenge of sustainability New York [3] Golding E (1976) The generation of electricity by wind power Halsted Press, New York [4] Sorensen B (1995) History of, and recent progress in, wind-energy utilization Annual Review of Energy and the Environment 20(1): 387-424 [5] Muhando, Billy Endusa, “Modeling-Based Design of Intelligent Control Paradigms for Modern Wind Generating Systems” University of the Ryukyus JAPAN, 2008 [6] Putnam PC (1948) Power from the wind Van Nostrand, New York [7] The Windicator (2005) Wind energy facts and figures from windpower monthly Windpower Monthly News Magazine, Denmark, USA : 1-2 [8] Gilbert M Masters, Renewable and EfficientElectric Power Systems, Stanford University [9] Võ Xuân Hải, “Điều Khiển Định Hướng Từ Thông Máy Phát Điện Gió Khơng Đồng Bộ Nguồn Kép”, Luận văn thạc sĩ, ĐHBK TPHCM, 2009 [10] Andreas petersson “Analysis, Modeling and Control of Doubly-Fed Induction Generators for Wind Turbines ,” Chalmers university of technology, 2003 [11] Poul Sørensen, Anca D Hansen, Peter Christensen, Morten Mieritz, John Bech, Birgitte Bak-Jensen and Hans Nielsen, Simulation and Verification of Transient Events in Large Wind Power Installations, Risø National Laboratory, Roskilde October 2003 [12] Morten Lindholm, “Doubly fed drives for variable speed wind turbines,” technical University of Denmark Tài liệu tham khảo [13] Kai Rothenhagen, “Voltage Sensor Fault Detection and Reconfiguration for a Doubly Fed Induction Generator” [14] Nguyễn Văn Nhờ, “Điện tử công suất 1,” nhà xuất đại học Quốc Gia tp.HCM, 2005 [15] V.Ramakrishnan and S.K.Srivatsa “ Mathematical Modeling of Wind Energy Systems Asian Journal of Information Technology 6(11): 1160 – 1166, 2007 [16] Rui Melício, V.M.F Mendes “Doubly Fed Induction Generator Systems For Variable Speed Wind Turbine” [17] B.Chitti Babu , K.B.Mohanty, “Doubly-Fed Induction Generator for Variable Speed Wind Energy Conversion Systems- Modeling & Simulation” [18] Balasubramaniam Babypriya — Rajapalan Anita “Modelling, Simulation and Analysis of Doubly Fed Induction Generator for Wind Turbines” Journal of Electrical Engineering, VOL 60, NO 2, 2009, 79–85 [19] S K Salman and Babak Badrzadeh “New Approach for modelling Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) for grid-connection studies” School of Engineering, The Robert Gordon University, Schoolhill, Aberdeen, AB10 1FR, Scotland, U.K [20] T Demiray, F Milano and G Andersson “Dynamic Phasor Modeling of the Doubly-fed Induction Generator under Unbalanced Conditions” [21] Y Zhou, P Bauer “Control of DFIG under Unsymmetrical Voltage dips” Power Electronics Specialists Conference, 2007 PESC 2007 IEEE 17-21 June 2007 Page(s): 933 – 938 [22] F Poitiers, M Machmoum, R Le Doeuff and M.E Zaim “Control of a Double-Fed Induction Generator for Wind Energy Conversion Systems” GE44LARGE, Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes, Saint Nazaire, France [23] Kishor Thakre, “Dynamic Performance of DFIG Wind Turbine Unbalance Grid Fault Condition” Department of Electrical Engineering National Institute of Technology Rourkela 2009 [24] Shukul Mazari, “Control Design And Analysis Of Doubly-Fed Induction Generator In Wind Power Application”, the Department of Electrical and Computer Tài liệu tham khảo Engineering in the Graduate School of The University of Alabama [25] Anca D Hansen, “Dynamic wind turbine models in power system simulation tool DIgSILENT”, Risø National Laboratory Technical University of Denmark Roskilde, Denmark [26] Jeong-Ik Jang, Young-Sin Kim, Dong-Choon Lee, “Active and Reactive Power Control of DFIG for Wind Energy Conversion under Unbalanced Grid Voltage”, Dept of Electrical Eng Yeungnam Univ., 214-1, Daedong, Gyeongsan, Gyeongbuk, Korea Lý lịch trích ngang Lý lịch trích ngang: Họ tên học viên: Huỳnh Nhất Trung Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1985 Nơi Sinh: Bình Thuân Địa liên lạc: Tổ – Lương Trung – Lương Sơn – Bắc Bình – Bình Thuận Số điện thoại: 0978.232.263 (0623)873767 Email: trunghn.binhthuan@gmail.com Quá trình đào tạo 2003 – 2008: Học đại học chuyên ngành Kỹ thuật Điện – Điện tử, Hệ quy Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM 2009 – 2010: Học cao học chuyên ngành Thiết bị, Mạng Nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM Q trình cơng tác: 03/2008 – 06/2009: Cơng tác Công ty TNHH – TV – TK – XD – CN – Tân Hải, 51 – Hoàng Việt – Phường – Quận Tân Bình – TP.HCM, chức vụ: kỹ sư dự án 08/2009 → nay: Công tác Ban QLDA Nhiệt Điện Vĩnh Tân, 10 – Đường 19/4 – Phường Xuân An – Thành phố Phan Thiết, chức vụ: Chuyên viên phòng Chuẩn bị Sản xuất ... trình tốn máy điện khơng đồng nguồn kép DFIG Máy điện không đồng nguồn kép chất máy phát điện không đồng rotor dây quấn Phương trình tốn mơ máy điện máy điện không đồng rotor lồng sốc thông thường... máy phát ba pha AC, máy phát máy điện khơng đồng máy điện đồng Hình 2.16: Mặt cắt máy điện (a) Máy điện không đồng bộ; (b) Máy điện đồng 2.4.5 Các phận khác § Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió. .. tuabin gió với máy phát nguồn kép DFIG 46 Chương 4: Lý thuyết điều khiển máy phát điện gió khơng đồng nguồn kép DFIG 51 4.1 Tổng quát điều khiển máy phát điện gió DFIG 51 4.2 Điều