Nghiên cứu điều khiển theo mô hình dự báo hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ

Nghiên cứu điều khiển theo mô hình dự báo hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ Nghiên cứu điều khiển theo mô hình dự báo hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ Nghiên cứu điều khiển theo mô hình dự báo hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGÔ XUÂN HIÊN NGÔ XUÂN HIÊN KỸ THUẬT ĐIỆN – HỆ THỐNG ĐIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI CÔNG SUẤT ĐẾN 10 MW CHO VÙNG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TAM NÔNG, ĐỒNG THÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN – HỆ THỐNG ĐIỆN KHÓA 2016B Hà Nội – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ với nội dung đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống pin lượng Mặt trời nối lưới công suất đến 10 MW cho vùng nuôi trồng thủy sản Tam Nông, Đồng Tháp” TS Bùi Minh Định PGS.TS Nguyễn Lân Tráng hướng dẫn nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn ` Ngô Xuân Hiên MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 10 MỞ ĐẦU 11 Chương – GIỚI THIỆU CHUNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 13 1.1 Lịch sử phát triển pin Mặt trời 13 1.2 Tổng quan tình hình phát triển lượng Mặt trời Việt Nam 13 1.3 Kết luận 17 Chương – THIẾT KẾ CẤU TRÚC TRONG MÔ PHỎNG 18 2.1 Pin quang điện, sơ đồ thay PV yếu tố môi trường tác động 18 2.1.1 Pin quang điện 18 2.1.2 Sơ đồ thay PV có xét đến tổn hao 18 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến đường đặc tính PV 20 2.2.1 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 20 2.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ .21 2.2.3 Ảnh hưởng tượng bóng râm 22 2.3 Xây dựng cấu trúc thuật tốn bám điểm cơng suất cực đại, biến đổi DC/DC 25 2.3.1 Xây dựng cấu trúc bám điểm công suất cực đại 25 2.3.3 Thuật toán bám điểm công suất cực đại 27 2.3.3.1 Thuật toán theo phương pháp điện áp không đổi 27 2.3.3.2 Thuật tốn theo phương pháp dịng điện ngắn mạch 27 2.3.3.3 Thuật toán theo phương pháp nhiễu loạn quan sát (P&O) 28 2.3.3.4 Thuật toán theo phương pháp điện dẫn gia tăng (INC) 30 2.3.3.5 Kết luận 32 2.3.4 Bộ biến đổi DC – DC Boost 32 2.4 Bộ biến đổi DC – AC (Inverter) 33 2.5 Cấu trúc chung hệ thống điện Mặt trời nối lưới không dự trữ 34 2.6 Cấu trúc chung hệ thống điện Mặt trời độc lập 36 2.7 Kết luận 38 Chương – MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI 39 3.1 Giới thiệu mô hình cơng suất 100 kW Matlab/ Simulink 39 3.1.1 Mơ hình mơ hệ thống điện Mặt trời công suất 100 kW kết nối lưới 39 3.1.1.1 Các khối mô hệ thống điện Mặt trời công suất 100 kW kết nối lưới 40 3.1.1.1.1 Mô hình dàn pin Mặt trời (PV Array) 40 3.1.1.1.2 Mơ hình điều chỉnh điện áp chiều DC/DC 41 3.1.1.1.3 Mơ hình điều khiển tìm công suất cực đại 42 3.1.1.1.3.1 khảo sát kết điều khiển tìm công suất cực đại 43 3.1.1.1.4 Mơ hình nghịch lưu khối điều khiển 46 3.1.2 Kết khai thác mơ hình hệ thống điện Mặt trời cơng suất 100 kW kết nối lưới50 3.2 Giới thiệu Mơ hình công suất 400 kWcủa Matlab/ Simulink 52 3.3 Mơ hình mơ hệ thống điện Mặt trời công suất MW 54 3.4 Mô hình mơ hệ thống điện Mặt trời cơng suất 10 MW 57 3.4.1 Kết mô trạng thái vận hành bình thường 58 3.4.2 Nhận xét phương thức đấu nối mơ hình 10 MW 62 3.4.3 Mô trạng thái cố ngắn mạch 62 3.4.4 Mô khả vận hành hệ thống điện Mặt trời lưới 64 3.5 Kết luận 66 Chương – ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH THỰC TẾ 67 4.1 Vị trí địa lý phương án lắp đặt hệ thống lượng Mặt trời Tam Nơng67 4.2 Tính chọn thiết bị sơ đồ sợi 72 4.3 Phương án lắp đặt đấu nối vào lưới điện 74 4.4 Các thiết bị khối hệ thống điện 75 4.5 Tính tốn ngắn mạch 78 4.6 Sơ đồ sợi hệ thống thành phần 80 4.7 Các khối chức hệ thống 82 4.8 Tính tốn lợi ích kinh tế lắp đặt hệ thống điện Mặt trời 84 4.8.1 Tính tốn lượnghối đo lường: Đo lường điện kwh, dùng công tơ đo lường đa chức A1700, khối đo lường đặt phần trung áp 22 kV, ưu điểm đo lượng điện tổng nhanh chóng xác khơng cần công tơ thành phần; nhược điểm thiết bị trung đắt tiền máy biến điện áp TU máy biến dịng điện TI , khó khăn kiểm tra bảo dưỡng 82 + Khối điều khiển bảo vệ máy biến áp hai cuộn dây phân chia 2,5 MVA: Dùng bảo vệ so lệch (87T) dọc máy biến áp làm bảo vệ chính, khơng cần phối hợp với vảo vệ khác bảo vệ dòng (50, 51), q dịng có hướng (67, 67N) Tác động nhanh, cài đặt thời gian tác động Bảo vệ có độ nhạy cao cố vùng bảo vệ, làm việc tin cậy khơng tác động nhầm cố ngồi vùng bảo vệ có chế hãm Ngun lí bảo vệ so lệch so sánh tín hiệu dòng điện vào đối tượng bảo vệ Trong chế độ vận hành bình thường có cố ngồi: dịng điện vào đối tượng bảo vệ nên bảo vệ không tác động Khi xảy cố vùng bảo vệ xảy cân dòng vào/ra khỏi đối tượng bảo vệ tác động, cắt đối tượng khỏi vùng cố Hình 14: Bảo vệ so lệch máy biến áp ba cuộn dây - Có thêm bảo vệ dịng cắt nhanh (50N/51N) q dịng có thời gian (50/51) kèm bảo vệ tải (49) làm bảo vệ dự phòng + Khối thiết bị hạ thế: - Gồm tủ động lực AC Panel chứa máy cắt hạ với chức bảo vệ q dịng có thời gian (50/51), dòng cắt nhanh (50N/51N) bảo vệ chạm đất (64) - Hệ thống tủ tụ bù 125 kVA kèm theo cuộn kháng lọc sóng hài với điều khiển bù tự động 83 4.8 Tính tốn lợi ích kinh tế lắp đặt hệ thống điện Mặt trời Bảng đơn giá tiền điện cấp điện áp từ kV đến 22 kV (Khối kinh doanh) Khung Đơn giá tiền điện, VNĐ Giờ cao điểm 4400 Giờ bình thường 2629 Giờ thấp điểm Bảng 6: Giá bán điện 1547 4.8.1 Tính tốn lượng điện tiền điện thu hồi chi tiết theo mức độ xạ (phương pháp 1) Tổng hợp mức độ xạ: Bảng Phân bố xạ theo tháng 1÷12 (Trạm Tân Sơn Nhất) Bảng 7: Bảng phân bố xạ theo tháng 1÷12 Tính tốn tổng xạ ngày điển hình: 84 Bảng 8: Bảng tổng xạ ngày điển hình + Bảng số nắng hàng tháng năm Tháng Tổng 272 259 282 265 222 183 196 186 số nắng Bảng 9:Bảng số nắng hàng tháng năm 10 11 12 179 190 216 239 2688 Biểu đồ số nắng hàng tháng năm Số nắng hàng tháng năm 300 250 200 150 100 50 Biểu đồ 1: Số nắng hàng tháng năm 85 10 11 12 + Điện (kWph) thu hồi hàng tháng Th án g Đi 3.6 ện 59 nă 032 ng (k W ph) 10 11 12 3.9 06 724 4.2 98 761 3.5 35 194 2.4 82 170 1.5 39 707 1.9 78 275 1.8 11 889 1.6 17 718 1.8 02 227 2.1 59 410 2.6 60 777 31.4 51.8 85 Bảng 10: Bảng điện (kWph) thu hồi hàng tháng năm Tổng điện thu hồi năm 31,451 triệu kWph Điện (kWph) thu hồi hàng tháng 5,000,000 4,000,000 3,000,000 2,000,000 1,000,000 10 11 12 Biểu đồ 2: Điện (kWph) thu hồi hàng tháng + Khả thu hồi tiền điện hàng tháng Thán g Thu hồi 11,5 (Tỷ VNĐ ) 10 11 12 12,3 13,5 11,1 7,8 4,8 6,2 5,7 5,1 5,7 6,8 8,4 86 99,4 Bảng 11: Bảng tiền điện thu hồi hàng tháng 14.00 Tiền điện thu hồi hàng tháng (tỷ VNĐ) 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 10 11 12 Biểu đồ 3: Tiền điện thu hồi hàng tháng (tỷ VNĐ) Bảng tính tổng hợp Bảng 12: Bảng tính tổng hợp Như tổng số tiền điện thu năm lắp đặt hệ thống PV là: 99 tỷ VNĐ/năm 87 ... tương lai Phạm vi nghiên cứu đề tài giới hạn số điểm mà sở nghiên cứu phát triển tương lai: - Hệ pin quang điện nghiên cứu nghiên cứu mở rộng để cung cấp cho tải AC thông qua biến đổi công suất... khiển tìm cơng suất cực đại 43 3.1.1.1.4 Mơ hình nghịch lưu khối điều khiển 46 3.1.2 Kết khai thác mơ hình hệ thống điện Mặt trời công suất 100 kW kết nối lưới50 3.2 Giới thiệu Mơ hình. .. Mơ hình dàn pin Mặt trời (PV Array) 40 3.1.1.1.2 Mơ hình điều chỉnh điện áp chiều DC/DC 41 3.1.1.1.3 Mơ hình điều khiển tìm cơng suất cực đại 42 3.1.1.1.3.1 khảo sát kết điều