Mô hình hóa các bộ biến đổi bán dẫn công suất bằng phương pháp phazor động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - CHU QUANG HUY MƠ HÌNH HĨA CÁC BỘ BIẾN ĐỔI BÁN DẪN CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHAZOR ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Hà Nội – Năm 2011 MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………………i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC…………………………………………………………………………iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU…………………………………………………… iv DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………………v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ…………………………………………………….vi ABSTRACT………………………………………………………………………vii LỜI NĨI ĐẦU viii CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC HỆ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤTError! Bookmark not defined T T 1.1 Bố cục luận văn Error! Bookmark not defined T T T 31T 1.2 Những phần việc luận văn Error! Bookmark not defined T T T T CHƯƠNG II CƠ SỞ TỐN HỌC MƠ PHỎNG HỆ LAI Error! Bookmark not defined T T 2.1 Cơ sở tốn học mơ tả hệ thống Error! Bookmark not defined T T 2.2 Mô tả toán học hệ thống lai Error! Bookmark not defined T 31T 2.3 Quá trình mô hệ lai Error! Bookmark not defined T 31T 2.3.1 Tính tốn giá trị khởi đầu Error! Bookmark not defined T T 2.3.2 Tính tốn quỹ đạo trạng thái liên tục .Error! Bookmark not defined T T 2.3.3 Xử lý kiện tính khởi đầu .Error! Bookmark not defined T T 2.4 Bộ tạo mã tự động (Automatic Code Generator)Error! Bookmark not defined T T 2.5 Các so sánh Error! Bookmark not defined T 31T 2.6 Kết luận .Error! Bookmark not defined T 31T CHƯƠNG III MƠ HÌNH HĨA CÁC HỆ THỐNG CƠNG SUẤTError! Bookmark not defined T T 3.1 Mô tả hệ thống công suất .Error! Bookmark not defined T 31T 3.2 Mô tả hệ tọa độ ba pha ABC .Error! Bookmark not defined T T 3.3 Mô tả dải tần sở Error! Bookmark not defined T 31T 3.4 Mô tả hệ DQ0 .Error! Bookmark not defined T 31T 3.5 Mô tả phazor động Error! Bookmark not defined T 31T 3.6 Nhận xét Error! Bookmark not defined T 31T 3.7 Mơ hình phazor động hệ TCSC Error! Bookmark not defined T T 3.7.1 Giới thiệu TCSC .Error! Bookmark not defined T 31T 3.7.2 Các đặc tính phân tích mạch điện TCSCError! Bookmark not defined T T 3.7.3 Phân tích trạng thái xác lập Error! Bookmark not defined T T 3.7.4 Mơ hình phazor động tần số Error! Bookmark not defined T T 3.7.5 Mơ hình phazor động cải tiến Error! Bookmark not defined T T 3.7.6 Bộ điều khiển TCSC .Error! Bookmark not defined T 31T CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Error! Bookmark not defined T TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN T LỜI CẢM ƠN Quyển luận văn hồn thành nhờ có quan tâm, bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Trần Trọng Minh, thầy mơn Tự Động Hóa XNCN, bạn đồng nghiệp động viên gia đình Qua tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo trường ĐHBK Hà Nội, người truyền đạt, củng cố tri thức quan trọng suốt thời gian học vừa qua, xin cảm ơn thầy cô môn Tự Động Hóa XNCN giúp tơi nâng cao kiến thức, mở rộng hiểu biết chuyên ngành học Đặc biệt, tơi bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn TS Trần Trọng Minh, người khơng tận tình giúp tơi định hướng phương pháp nghiên cứu phù hợp mà dành thời gian đọc thảo sai sót để luận văn sớm hoàn thành Cuối xin chân thành cảm ơn người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln động viên khích lệ tơi suốt q trình làm luận văn Hà Nội ngày 23 tháng năm 2011 Học viên Chu Quang Huy -i- LỜI NÓI ĐẦU Những thay đổi nhanh chóng hệ thống lượng ngày làm tăng yêu cầu tính linh hoạt, độ tin cậy, khả đáp ứng nhanh xác lĩnh vực sản xuất, truyền tải, phân phối tiêu thụ điện Nhờ phát triển công nghệ lĩnh vực điện tử công suất, thiết bị FACTS có khả thay đổi điện áp, góc pha hay điện cảm vị trí định hệ thống Đặc trưng đáp ứng FACTS mang đến khả lớn việc nâng cao tính ổn định cơng suất tách biệt với điều chỉnh dịng cơng suất trạng thái xác lập Trong điều khiển FACTS, SVC có khả bù nhanh cơng suất phản kháng cho điện áp cung cấp xảy cố ngẫu nhiên làm suy giảm điện áp khoảng thời gian diễn biến đáng kể SVC làm giảm nhấp nhô công suất mát việc tối ưu hóa việc điều chỉnh cơng suất phản kháng TCSC, trái lại, thiết bị FACTS kiểu nối tiếp cho phép thay đổi nhanh liên tục điện cảm đường dây Nó có ứng dụng lớn điều chỉnh dịng chảy cơng suất đường dây, dập tắt dao động liên vùng, làm giảm cộng hưởng đồng cải thiện đặc tính ổn định tức thời Cho đến bây giờ, SVC TCSC thiết bị FACTS nhằm cải thiện đặc tính hệ thống công suất trạng thái xác lập, đặc tính động học ổn định, biên dạng điện áp dịng chảy cơng suất phản kháng Việc đánh giá tính ổn định hệ thống lớn, cần thiết phải mơ hình hóa thiết bị FACTS cách xác hiệu Bởi đặc tính phi tuyến cuộn kháng điều khiển thyristor, mơ hình hóa xác SVC hay TCSC khơng đơn giản Mơ hình xấp xỉ giả tĩnh thường dùng mô độ điện không đủ để bao hàm đầy đủ đặc tính động học đóng cắt Thậm chí mơ đặc tính động học điện từ, mơ hình chi tiết miền thời gian cung cấp đầy đủ thông tin đáp ứng đại lượng gánh nặng tính tốn mơ hình nên khó sử dụng thực tế mô hệ thống công suất quy mô lớn Phazor động phát triển từ mô tả chi tiết miền thời gian sử dụng thủ tục lấy trung bình tổng quát để thành lập mơ hình tuyến tính tín hiệu bé không thay đổi theo thời gian từ mơ hình phi tuyến ban đầu Phazor động có lợi so với phương pháp truyền thống –vii- • Thứ nhất, phazor động tính tốn q độ điện từ nhanh với cỡ bước tính lớn hơn, nên khả mô nhanh so với phương pháp EMTP- phương trình độ điện từ miền thời gian • Thứ hai, phazor động có dải tần số lớn so với phương pháp xấp xỉ QSS giả trạng thái xác lập • Thứ ba, với việc giữ lại hệ số Fourier chủ yếu, phazor động thể tham gia q trình đóng cắt thiết bị điện tử công suất Cho đến hệ thống HVDC FACTS SVC, TCSC, STATCOM UPFC nghiên cứu phazor động Trong luận văn này, nghiên cứu mô hình phazor động học lai TCSC Mơ hình bao gồm hàm đóng cắt để mơ hình hóa hoạt động thyristor Bằng việc cắt bớt thành phần bậc cao không quan trọng giữ lại thành phần chủ yếu, mơ hình phazor động mơ tả xác đặc tính phi tuyến TCR với tốc độ nhanh độ xác cao Mơ hình sử dụng mơ phazor động hệ thống cơng suất hay sử dụng kết hợp mô đặc tính độ theo phương pháp truyền thống tạo nên dạng mô lai để nghiên cứu hệ thống phi tuyến phức tạp hệ thống điện lớn Để làm điều đó, luận văn đưa sở tổng quát mang tính hệ thống phazor động nhằm mơ tả đặc tính tức thời phần lớn thành phần Độ xác hiệu tính tốn mơ hình phazor động so sánh với mô tả truyền thống Hơn nữa, định hướng nghiên cứu thuật toán số học để mơ xác hiệu hệ thống mô tả phazor động Mặc dù qua thời gian làm việc cố gắng, nghiêm túc có số kết ban đầu song hiểu biết cịn hạn chế, luận văn cịn có nhiều thiếu sót Tơi xin chân thành mong nhận góp ý thầy cô giáo bạn quan tâm để luận văn giúp ích cho nghiên cứu sâu sau Hà nội, ngày 23 tháng năm 2011 Học viên Chu Quang Huy –vii- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Ψ, Ψ𝑓𝑓 Ψℎ số phương pháp tích phân thực với 𝑓𝑓𝑛𝑛 = 𝑓𝑓(𝑥𝑥𝑛𝑛 )và 𝑓𝑓𝑛𝑛+1 = 𝑓𝑓(𝑥𝑥𝑛𝑛+1 ) Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Trạng thái xác lập dòng điện nhánh TCR iT U T 30T 30T Error! Bookmark not defined Bảng Trạng thái xác lập điện áp tụ 𝑣𝑣 𝑠𝑠 (𝑡𝑡 ) chu kỳError! Bookmark not defined Bảng 3 Chuỗi kiện Error! Bookmark not defined Bảng Dữ liệu hệ thống lưới điện bù TCSCError! Bookmark not defined U T U T 30T U 30T U U T T U - iv- CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC HỆ ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT CHƯƠNG I ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BỘ BIẾN ĐỔI BÁN DẪN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Các biến đổi bán dẫn công suất, xây dựng sở phần tử đóng cắt bán dẫn, ngày đóng vai trị quan trọng hệ thống lượng điện Các lĩnh vực có ứng dụng tiêu biểu Điện tử công suất là: truyền động điện tự động; giao thông đường sắt; nấu luyện thép; gia nhiệt cảm ứng; điện phân nhôm từ quặng mỏ; q trình điện phân cơng nghiệp hố chất; lĩnh vực truyền tải điện chiều, Đặc biệt, Điện tử công suất tham gia ngày sâu vào lĩnh vực điều khiển hệ thống điện, thay cho hệ thống điều khiển truyền thống trước dựa thiết bị đóng cắt khí thay đổi theo nấc tỷ số máy biến áp Các hệ thống Điện tử công suất đưa đến khái niệm hệ thống truyền tải điện linh hoạt (Flexible Alternative Current Transmission Systems – FACTS) Việc ứng dụng FACTS nâng cao độ ổn định, khả điều chỉnh hệ thống truyền tải Việc mở rộng khả ứng dụng Điện tử công suất đặt vấn đề cần nghiên cứu Trong vấn đề khó khăn đặt phối hợp đặc tính động học nhanh biến đổi bán dẫn với động học tương đối chậm hệ thống lượng nói chung Đặc tính động học hệ thống cơng suất phân chia theo số thời gian Hằng số thời gian hiểu khoảng thời gian tính từ lúc có tượng xảy ra, ví dụ có đóng cắt mạch điện, phụ tải thay đổi đột biến, nguồn phát bắt đầu đưa vào lưới điện, dẫn tới số đại lượng thay đổi, tăng lên hay giảm đi, sau vài dao động, trở giá trị ổn định với sai số Như mơ tả hình 1.1, số thời gian hệ thống cơng suất xảy nhanh, từ vài ms tới chậm, từ vài đến hàng ngày Với thời gian tác động hệ thống phân loại theo trình điện từ nhanh trình điện chậm Hệ thống lượng nói chung bao gồm hệ thống điện từ điện với dải rộng số thời gian Các trình điện từ bao gồm tương tác từ trường cuộn cảm điện trường tụ Các trình điện bao gồm tương tác lượng lưu trữ -1- CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC HỆ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT máy điện quay trao đổi lượng hệ thống tua bin – máy phát Các đặc tính tức thời điện từ Các đặc tính tức thời điện Các động học thời gian lớn Đặc tính ổn định độ Các đặc tính tức thời Stator cộng hưởng đồng Đóng cắt Chớp nhống 10−7 10 −5 10 −3 10 −1 101 103 105 Thời gian( giây) Hình 1.1 Khung thời gian đặc tính tức thời hệ thống công suất Một cách tổng quát, trình nhanh chậm khác địi hởi cơng cụ phương pháp phân tích khác để mơ tả khảo sát chúng nhằm đưa đặc tính cần quan tâm thời gian xác lập, độ điều chỉnh, khả ổn định trước biến động lớn nhỏ, độ xác đại lượng cần quan tâm theo giá trị đặt mong muốn Ngoài mối quan hệ đại lượng trình xác lập quan trọng để phân bổ dịng cơng suất theo u cầu theo kế hoạch định sẵn Nói chung q trình mơ tả hệ thống phương trình đại số vi – tích phân Giải hệ phương trình biết thay đổi tức thời đại lượng cần quan tâm Tuy nhiên với hệ thống phức tạp, số lượng biến tham số nhiều việc giải trực tiếp hệ phương trình mơ tả chúng điều Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ máy tính kỹ thuật tính tốn, mơ cơng cụ thiết yếu để mơ tả nghiên cứu hệ thống động học phức tạp -2- CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC HỆ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Các tượng điện từ tức thời gây thay đổi cấu hình hệ thống Như việc đóng cắt chuyển mạch hay thiết bị điện tử công suất, cố lỗi Những tượng mang tính địa phương nội Những đặc tính tức thời điện từ nghiên cứu cách điển hình với phương trình đặc tính tức thời điện từ (EMTP- Electromagnetic Transient Programs) Vì quan tâm đến động học thời gian ngắn, cỡ bước thời gian mô chục ms chí nhỏ Đặc tính tức thời điện đặc tính tức thời chậm gây tương tác lượng lưu trữ máy điện quay lượng điện lưu trữ lưới điện Phân tích lớp đặc tính xác lập gọi mơ tả độ ổn định đặc tính xác lập Những nghiên cứu lớp đặc tính thực với phương trình ổn định đặc tính tức thời (TSP- Transient Stability Programs) ví dụ SIMPOW, EUROSTAG Một giả thiết quan trọng cách phân tích truyền tải lượng máy phát thiết bị động lực khác xảy lưới điện trì tần số hệ thống Với giả thiết đó, đặc tính tức thời điện từ khơng cần mơ tả cách xác bỏ qua q trình mơ Điều đạt việc dùng phazor trạng thái xác lập thông số mạng điện tần số hệ thống Cách làm coi cách tiếp cận giả trạng thái xác lập Việc bỏ qua đặc tính điện từ nhanh cho phép phương trình mơ tả ổn định đặc tính tức thời sử dụng bước thời gian lớn Trong dải rộng thời gian, phương trình đặc tính tức thời điện từ phương trình đặc tính tức thời điện khơng hợp chương trình mô Các lý cho việc dùng riêng rẽ phương trình vì: • Các mục tiêu phân tích đặc tính xác lập điện từ phương tình phân tích độ ổn định đặc tính xác lập khác Trong phân tích đặc tính xác lập điện từ người ta kiểm tra tượng xác lập nhanh, giá trị chúng thường suy giảm nhanh mà không ảnh hưởng đến trình động học chậm hệ thống Trong phân tích tính ổn định đặc tính xác lập mục tiêu nghiên cứu tác động nhiễu ảnh hưởng lớn tồn hệ thống cơng suất • Có thể mặt cơng nghệ ta thực phân tích tính ổn định đặc tính độ EMTP Nhưng thời gian cần đến cho việc mô EMTP tăng lên nhiều lý sau: -3- CHƯƠNG III MƠ HÌNH HĨA CÁC HỆ THỐNG CƠNG SUẤT Hình 3.32 Sơ đồ mơ tồn hệ thống - 86- CHƯƠNG III MƠ HÌNH HĨA CÁC HỆ THỐNG CÔNG SUẤT TCSC chế độ điều khiển điện dung, điện kháng đặt 128 𝛺𝛺 tương ứng với góc mở 760 𝑡𝑡 = 0,5 𝑠𝑠 ban đầu chưa đưa module TCSC vào lưới điện, công suất truyền tải 110 𝑀𝑀𝑊𝑊 Tại thời điểm 0,5 𝑠𝑠 trở đi, module TCSC bắt đầu điều chỉnh bám giá trị đặt 128 𝛺𝛺 tương ứng công suất truyền tải tăng lên đến 595𝑀𝑀𝑊𝑊 TCSC khởi đầu với góc mở van 900 để nhiễu loạn đường dây thấp Ở thời điểm 𝑡𝑡 = 2,5𝑠𝑠 điện cảm đặt thay đổi 5% Đáp ứng 𝑍𝑍𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 đo TCSC cho phép bám theo giá trị điện kháng đặt thời gian độ cỡ 500𝑚𝑚𝑚𝑚 Ở thời điểm 𝑡𝑡 = 3,3𝑠𝑠 điện áp đầu nguồn cấp giảm 4% trở lại 1𝑝𝑝 𝑢𝑢 thời điểm 𝑡𝑡 = 3,8𝑠𝑠 Quan sát đáp ứng ta thấy điều khiển module TCSC bù nhiễu loạn điện kháng TCSC bám giá trị đặt, thời gian độ cỡ 200 − 300𝑚𝑚𝑚𝑚 700 600 Ptcsc(MW) 500 400 300 200 100 0.5 1.5 2.5 t(s) 3.5 Hình 3.33 Đường đặc tính cơng suất - 87- 4.5 CHƯƠNG III MƠ HÌNH HĨA CÁC HỆ THỐNG CƠNG SUẤT 140 z.ref z.mes 120 Ztcsc(Ohms) 100 80 60 40 20 0 0.5 1.5 2.5 t(s) 3.5 4.5 Hình 3.34 Đường đặc tính điện kháng module TCSC - 88- CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trong luận văn này, công cụ mô nghiên cứu, mà cho phép mô kết hợp đặc tính điện từ điện việc dùng mô tả phazor động hệ thống công suất thành phần Ý tưởng đằng sau cách tiếp cận mơ tả thơng số hệ thống hệ số Fourier thay đổi theo thời gian Các thông số hệ thống cách tổng quát có đặc điểm tần số tập trung xung quanh tần số hệ thống bội tần số hệ thống, hệ số Fourier biến động xung quanh giá trị chiều Bởi thành phần tần số thông số mô giảm đi, cho phép sử dụng cỡ bước mô lớn làm tăng tốc độ q trình mơ Cho mục đích đó, luận văn nghiên cứu sở mơ mang tính hệ thống tổng qt dựa mơ tả dạng phương trình vi phân đại số đóng cắt xóa trạng thái (DSAR) hệ thống lai Dựa hệ sở mơ đó, mơ hình phazor động thành phần hệ thống, mà cụ thể tụ nối tiếp thyristor điều khiển (TCSC) phát triển thực thi Với cách tiếp cận phazor động, bên cạnh thành phần tần số bản, bao hàm sóng hài khác Những sóng hài xảy ví dụ với mơ hình TCSC đóng cắt theo chu kỳ Thyristor với máy điện hệ tọa độ tham chiếu DQ0 thành phần thứ tự nghịch thứ tự không xuất điều kiện cân Khả hiệu so sánh với phương trình q độ điện từ truyền thống Sự mơ thể mơ hình phazor động gần có độ xác so với mơ hình chi tiết miền thời gian có xấp xỉ thích hợp mơ hình xuất phát Về tốc độ tính tốn, mơ hình phazor động chứng tỏ hiệu Các mô với phazor động nhanh 510 lần so với mơ hình chi tiết miền thời gian trì độ xác Xuất phát cơng thức cách tiếp cận phazor động dựa mơ hình chi tiết miền thời gian, đồng thời cho phép số đơn giản hóa mơ hình tùy thuộc vào trường hợp nghiên cứu Theo cách đó, có mơ hình giảm bậc việc bỏ qua độ điện từ nhanh phía lưới Với mơ hình phazor động giảm bậc bao hàm sóng hài khác Với giảm bậc thích hợp, -89- CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN mô hiệu điều kiện cân chí với mơ hình tương đương tần số Các cơng cụ tích phân số thuật tốn đóng vai trị quan trọng mô hệ thống công suất Bởi việc cố gắng để có phương pháp phù hợp cho tích phân số hệ thống mô tả phazor động việc nghiên cứu phương pháp tích phân số miền tần số Phương pháp hình thang với tần số thích hợp cho tín hiệu dạng phức làm tăng độ xác hiệu mô với hệ thống mô tả phazor động so sánh với phương pháp hình thang thơng thường Các mẫu công cụ mô thực thi Matlab Các bước đưa để thực phân tích mơ hình thuật tốn hệ thống công suất sản phẩm thương mại NEPLAN Trong NEPLAN, thực thi mơ hình phazor động hệ tham chiếu ABC Mục đích luận văn nghiên cứu mơ hình phazor động hệ thống cơng suất Những công việc khuôn khổ luận văn bao gồm: • Trong mơ hình có, mơ hình phazor động có sẵn thư viện mở rộng với thành phần điện tử công suất thường dùng thiết bị FACTS (SVC, HVDC, UPFC, ), mơ hình chi tiết máy biến áp, động cảm ứng Kết nghiên cứu luận văn thể rõ vai trò TCSC điều khiển dịng cơng suất phản kháng Bước sử dụng mơ hình phazor động hệ TCSC nghiên cứu áp dụng với chế độ làm việc khác hệ • Như đề cập chương I, cách tiếp cận thường áp dụng để kết hợp xác EMTP hiệu tính tốn TSP mơ hình hóa mơ phần hệ thống với mô tả chi tiết miền thời gian (EMTP) phần cịn lại với mơ tả giả trạng thái xác lập tần số (TSP), đồng thời giao tiếp tiếp cận mơ hình hóa khác cách thích hợp Hạn chế thành phần tần số bao -90- CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN hàm sóng hài khác bị bỏ qua Ý tưởng cải thiện việc dùng mơ hình phazor thay mơ hình tần số • Về thuật tốn số để tối ưu phazor động, việc sử dụng kết hợp phương pháp hình thang theo tần số tín hiệu dạng phức với phương pháp thông thường phương pháp Gear cải thiện khả mơ Phương pháp hình thang tần số thích hợp khai thác hợp lý để tích phân số dao động nhanh vốn có mơ hình phazor động Nếu dao động nhanh suy giảm, ta chuyển trở lại phương pháp hình thang truyền thống mà tối ưu hóa cho tích phân tín hiệu có tần số gần DC -91- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU EMTP- Phương trình đặc tính q độ điện từ TSP- Phương trình đặc tính q độ điện FACTS- Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt TCSC- Tụ nối tiếp điều khiển thyristor SVC- Thiết bị bù tĩnh DQ0- Hệ tọa độ dọc trục- ngang trục ABC- Hệ tọa ba pha -iv- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Ψ, Ψ𝑓𝑓 Ψℎ số phương pháp tích phân thực với 𝑓𝑓𝑛𝑛 = 𝑓𝑓(𝑥𝑥𝑛𝑛 )và 𝑓𝑓𝑛𝑛+1 = 𝑓𝑓(𝑥𝑥𝑛𝑛+1 ) Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Trạng thái xác lập dòng điện nhánh TCR iT U T 30T 30T Error! Bookmark not defined Bảng Trạng thái xác lập điện áp tụ 𝑣𝑣 𝑠𝑠 (𝑡𝑡 ) chu kỳError! Bookmark not defined Bảng 3 Chuỗi kiện Error! Bookmark not defined Bảng Dữ liệu hệ thống lưới điện bù TCSCError! Bookmark not defined U T U T 30T U 30T U U T T U - iv- PHỤ LỤC function mohinhhoaTCSC C=176.84e-6; L=6.8e-3; Il=1; f=60; ws=2*pi*f; delta_ref=66*pi/180; k=ws*pi*L*C; V1c=Il/C/((delta_ref-sin(delta_ref))/k-ws) I1s=V1c*(delta_ref-sin(delta_ref))/(ws*pi*L) V1s=0; I1c=0; y0=[V1c; V1s; I1c; I1s]; [T,Y]= ode15s(@TSTC,[0 0.5],y0,delta_ref); [I1m1,V1m1,V11,y01]=vector(Y,T); Tm1=T; size(Y) size(T) y01, Il=1.25; y0=y01 %delta_ref=40*pi/180; % Gia tri delta_ref thay doi [T,Y]= ode15s(@TSTC,[0.5 1],y0); [I1m2,V1m2,V12,y02]=vector(Y,T); Tm2=[Tm1;T]; y0=y02; Il=1; [T,Y]=ode15s(@TSTC,[1 1.5],y0); [I1m3,V1m3,V13,y03]=vector(Y,T); Tm3=[Tm2;T]; y0=y03; delta_ref=40*pi/180; [T,Y]=ode15s(@TSTC,[1.5 2],y0); [I1m4,V1m4,V14,y04]=vector(Y,T); Tm4=[Tm3;T]; y0=y04; delta_ref=66*pi/180; [T,Y]=ode15s(@TSTC,[2 3],y0); [I1m5,V1m5,V15,y05]=vector(Y,T); Tm5=[Tm4;T]; V1m=[1.22*V1m1;1.22*V1m2;1.22*V1m3;1.055*V1m4;1.22*V1m5]; size(Tm5) size(V1m) plot(Tm5,V1m,'b') grid on % % function dydt=TSTC(t,y) phi=atan(-y(3)/y(4)) delta=delta_ref+2*phi; dydt=[-ws*y(2)-1/C*y(3) ws*y(1)-1/C*y(4)+Il/C (delta-sin(delta)*cos(2*phi))/(pi*L)*y(1)-sin(delta)*sin(2*phi)/(pi*L)*y(2)ws*y(4) sin(delta)*sin(2*phi)/(pi*L)*y(1)+(delta+sin(delta)*cos(2*phi))/(pi*L)*y(2)+ws*y( 3)]; end function [I1f,V1f,Vxf,yx]=vector(Y,T) y1=Y(:,1); y2=Y(:,2); y3=Y(:,3); y4=Y(:,4); a=size(Y); m=a(1,1); n=a(1,2); y11=Y(m,1); y21=Y(m,2); y31=Y(m,3); y41=Y(m,4); yx=[y11;y21;y31;y41]; V1f=sqrt(y1.^2+y2.^2); I1f=sqrt(y3.^2+y4.^2); I1x=[]; V1x=[]; Vx=[]; Vxf=y1.^cos(ws*T)+y2.^sin(ws*T); V1x=[V1x ;V1f]; I1x=[I1x ;I1f]; Vx=[Vx; Vxf]; end end % % % % function mohinhhoaTSTC_Improved C=176.84e-6; L=6.8e-3; Il=1; f=60; ws=2*pi*f; delta_ref=66*pi/180; k=ws*pi*L*C; V1c=Il/C/((delta_ref-sin(delta_ref))/k-ws) %V1c=40; I1s=V1c*(delta_ref-sin(delta_ref))/(ws*pi*L) V1s=0; I1c=0; y0=[V1c; V1s; I1c; I1s]; %atan2(I1c,I1s) %m=0.16;n=0.06; y0=[-40.4563;0;0;-1.6971]; [T,Y]= ode15s(@TSTC,[0 0.5],y0); [I1m1,V1m1,V11,y01]=vector(Y,T); Tm1=T; size(Y); size(T); y01; Il=1.25; y0=y01; %delta_ref=40*pi/180; % Gia tri delta_ref thay doi [T,Y]= ode15s(@TSTC,[0.5 1],y0); [I1m2,V1m2,V12,y02]=vector(Y,T); Tm2=[Tm1;T]; y0=y02; Il=1; [T,Y]=ode15s(@TSTC,[1 1.5],y0); [I1m3,V1m3,V13,y03]=vector(Y,T); Tm3=[Tm2;T]; y0=y03; delta_ref=40*pi/180; %m=0.035;n=0.02; [T,Y]=ode15s(@TSTC,[1.5 2],y0); [I1m4,V1m4,V14,y04]=vector(Y,T); Tm4=[Tm3;T]; y0=y04; delta_ref=66*pi/180; %m=0.16;n=0.06; [T,Y]=ode15s(@TSTC,[2 3],y0); [I1m5,V1m5,V15,y05]=vector(Y,T); Tm5=[Tm4;T]; V1m=[V1m1;V1m2;V1m3;V1m4;V1m5]; size(Tm5); size(V1m); plot(Tm5,V1m,'b') grid on % % function dydt=TSTC(t,y) %dydt=y0; psi=atan(y(2)/y(1)); phi=atan(-y(3)/y(4)); delta=delta_ref+2*phi; Q01=delta/pi; Q02=0; %Q21=sin(delta)/pi*cos(2*(pi/2+phi));Q22=sin(delta)/pi*sin(2*(pi/2+phi)); %Q41=sin(2*delta)/(2*pi)*cos(4*(pi/2+phi));Q42=sin(2*delta)/(2*pi)*sin(4*(pi/2+ phi)); %Q61=sin(3*delta)/(3*pi)*cos(6*(pi/2+phi));Q62=sin(3*delta)/(3*pi)*sin(6*(pi/2+ phi)); [V3]=Tinhbiendosonghai(3,phi) [V5]=Tinhbiendosonghai(5,phi) [Q21,Q22]=PHASORQ(2,phi); [Q41,Q42]=PHASORQ(4,phi); [Q61,Q62]=PHASORQ(6,phi); dydt=[-ws*y(2)-1/C*y(3) ws*y(1)-1/C*y(4)+Il/C -ws*y(4)+(Q01+Q21)/L*y(1)+(Q02-Q22)/L*y(2)+(Q21+Q41)/L*V3*cos(3*psi)(Q22+Q42)/L*V3*sin(3*psi)+(Q61+Q41)/L*V5*cos(5*psi)(Q62+Q42)/L*V5*sin(5*psi) ws*y(3)-(Q02+Q22)/L*y(1)-(Q21-Q01)/L*y(2)-(Q41-Q21)/L*V3*sin(3*psi)(Q42-Q22)/L*V3*cos(3*psi)-(Q61-Q41)/L*V5*sin(5*psi)-(Q62Q42)/L*V5*cos(5*psi)]; end function [Qk1,Qk2]=PHASORQ(k,phi) delta=delta_ref+2*phi; m1=sin(k*delta/2)/(k*pi/2); Qk1=m1*cos(k*(pi/2+phi)); Qk2=-m1*sin(k*(pi/2+phi)); end; function [Vk]=Tinhbiendosonghai(k,phi) delta=delta_ref+2*phi; w0=sqrt(1/(L*C)); a=w0/ws;S=1/(1-1/a^2); Xc=1/(ws*C);Xl=ws*L; Ck=(-1)^((k-1)/2)*4*Il/(pi*k); Vk=Ck*(Xc^2/((Xc-Xl))*(sin(delta*(k+1)/2)/(k+1)+sin(delta*(k-1)/2)/(k1))+Xc^2/(Xc-Xl)*cos(delta/2)*cos(k*delta/2)*(k*tan(k*delta/2)a*tan(a*delta/2))/(a^2-k^2)); end; function [I1f,V1f,Vxf,yx]=vector(Y,T) y1=Y(:,1); y2=Y(:,2); y3=Y(:,3); y4=Y(:,4); a=size(Y); m=a(1,1); n=a(1,2); y11=Y(m,1); y21=Y(m,2); y31=Y(m,3); y41=Y(m,4); yx=[y11;y21;y31;y41]; V1f=sqrt(y1.^2+y2.^2); I1f=sqrt(y3.^2+y4.^2); I1x=[]; V1x=[]; Vx=[]; Vxf=y1.^cos(ws*T)+y2.^sin(ws*T); V1x=[V1x ;V1f]; I1x=[I1x ;I1f]; Vx=[Vx; Vxf]; end end ... iv- CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC HỆ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG I ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA CÁC BỘ BIẾN ĐỔI BÁN DẪN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Các biến đổi bán dẫn công suất, xây dựng sở phần tử đóng cắt bán dẫn, ngày đóng... đáp ứng hệ thống mô tả phazor động Đưa mô hình phazor động phần lớn thành phần hệ thống công suất thực thi công cụ mô Đồng thời thực so sánh mô tả hệ thống với phazor động với mô tả khác hệ thống... lùi, phương pháp hình thang phương pháp Gear, coi công thức lấy vi phân lùi( BDF- Backward Differentiation Formulas) Các hàm giái đoạn hóa Ψ vi phân phân phương pháp Euler lùi hay phương pháp hình