Thiết kế bộ điều khiển cho bộ lọc tích cực 3 pha sử dụng bộ biến đổi nguồn xoay chiều AC DC 3 pha ba mức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI GIANG HỒNG BẮC GIANG HỒNG BẮC ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ LỌC TÍCH CỰC PHA SỬ DỤNG BỘ BIẾN ĐỔI NGUỒN XOAY CHIỀU AC-DC PHA ĐA MỨC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 2009 - 2011 Hà Nội – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI GIANG HỒNG BẮC THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ LỌC TÍCH CỰC PHA SỬ DỤNG BỘ BIẾN ĐỔI NGUỒN XOAY CHIỀU AC-DC PHA ĐA MỨC Chuyên ngành : Điều khiển tự động hóa LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Lưu Hồng Việt Hà Nội – 2011 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp thực hướng dẫn thầy giáo TS Lưu Hồng Việt, số liệu kết luận văn hồn tồn trung thực, khơng chép cơng trình khoa học hay luận văn tác giả khác Để hoàn thành luận văn này, sử dụng tài liệu tham khảo ghi phần tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không liệt kê phần tài liệu tham khảo Học viên Giang Hồng Bắc Mục lục Lời cam đoan Mục lục Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu Danh mục ký hiệu Danh mục chữ viết tắt Lời nói đầu Chương TỔNG QUAN VỀ LỌC TÍCH CỰC 1.1 Chất lượng điện 12 12 1.1.1 Nguồn gốc sóng hài 12 1.1.2 Ảnh hưởng sóng hài tới chất lượng điện 15 1.2 Các biện pháp hạn chế sóng hài 18 1.2.1 Bộ lọc thụ động 18 1.2.2 Bộ lọc tích cực 19 1.2.2.1 Lọc tích cực song song 20 1.2.2.2 Lọc tích cực nối tiếp 21 1.2.2.3 Lọc tích cực lai 22 1.2.2.4 Nguyên lý điều khiển cho lọc tích cực song song 23 1.4 kết luận 23 Chương CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐA MỨC 24 2.1 Tổng quan biến đổi đa mức 24 2.2 Phương pháp điều chế vectơ không gian cho biến đổi ba mức 27 2.2.1 Xác định trạng thái van hệ thống vectơ biên chuẩn 27 2.2.2 Tổng hợp vectơ 29 2.2.3 Lựa chọn tổ hợp van cân điện áp tụ 33 2.2.4 Thuật toán điều chế vectơ không gian cho biến đổi ba mức ba pha 35 2.2.5 Kết luận 35 Chương ƯỚC LƯỢNG DÒNG ĐIỆN BÙ 36 3.1 Ước lượng dịng điện bù 36 3.2 Lý thuyết cơng suất tức thời ( thuyết p-q) 37 3.3 Ước lượng dòng điện bù cho lọc tích cực song song sử dụng lý thuyết p-q 43 3.4 Kết luận 44 Chương THIẾT KẾ THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN 4.1 Mơ hình hóa lọc tích cực nối lưới 45 46 4.1.1 Mơ hình trạng thái liên tục 46 4.1.2 Mơ hình trạng thái gián đoạn 49 4.2 Thiết kế khâu điều chỉnh dòng điện kiểu deadbeat 51 4.3 Thiết kế khâu quan sát trượt thích nghi tham số điện cảm 54 Kết luận 59 Chương 5: MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ 60 5.1 Xây dựng mơ hình mơ 60 5.1.1 Mơ hình lọc nối lưới 61 5.1.2 Khâu điều chế vector không gian 62 5.1.3 Khâu ước lượng giá trị dòng điện bù 62 5.1.4 Khâu điều chỉnh dịng 62 5.2 Kết mơ 63 5.2.1 Trường hợp 63 5.2.2 Trường hợp 66 5.2.3 Trường hợp 68 5.3 Kết luận 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Tài liệu tham khảo 72 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Bộ nguồn chuyển mạch 12 Hình 1.2 Dòng chảy SMPS biên độ thành phần sóng hài (a) Dạng sóng dịng điện SMPS(b) Phân tích phổ dịng điện .13 Hình 1.3 Dạng sóng dịng điện chỉnh lưu cầu ba pha trị số thành phần sóng hài (a) Dạng sóng dịng điện (b) Biên độ thành phần hài .14 Hình 1.4 Đặc tính từ hóa máy biến áp 14 Hình 1.5 Bộ lọc thụ động song song 19 hình 1.6 Bộ lọc tích cực song song .20 Hình 1.7 Nguyên lý hoạt động lọc tích cực song song .21 Hình 1.8 Bộ lọc tích cực nối tiếp 21 Hình 1.9 Bộ lọc tích cực lai 22 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý điều khiển lọc tích cực song song .23 Hình 2.1 Bộ biến đổi đa mức dùng cầu chữ H cách ly .24 Hình 2.2Bộ biến đổi đa mức tụ cách ly .25 Hình 2.3Bộ biến đổi ba pha ba mức dùng xen ốt 26 Hình 2.4 Hệ thống vector khơng gian biến đổi ba pha ba mức .29 Hình 2.5 Tổng hợp vectơ từ ba vectơ 29 Hình 2.6 Hệ số biến điệu vec tơ u nằm góc phần tư thứ 31 Hình 2.7Hệ số biến điệu vec tơ u nằm góc phần tư thứ hai 31 Hình 2.8 Hệ số biến điệu vec tơ u nằm góc phần tư thứ ba 31 Hình 2.9Hệ số biến điệu vec tơ u nằm góc phần tư thứ tư 31 Hình 2.10 Dịng điện trạng thái van P00, i0 = ib + ic = -ia .34 Hình 2.11 Dịng điện trạng thái van 0NN, i0 = ia 34 Hình 3.1 đặc tính bù lọc tích cực 36 Hình 3.2 Hệ thống ba pha bốn dây 37 Hình 3.3 Luồng cơng suất lưới điện pha dây .42 Hình 3.4 Luồng cơng suất mạng lưới pha dây 43 Hình 3.5 biểu diễn luồng công suất lọc song song .44 H 4.1: Khâu điều chỉnh tổng quát 45 H 4.2: Cấu trúc khâu điều chỉnh .46 Hình 4.3Mơ hình lọc nối lưới .46 Hình 4.4 Gián đoạn hóa miền khơng gian trạng thái 50 Hình 4.5 Mơ hình tốn học lọc tích cực nối lưới 51 Hình 4.6 Thuật tốn điều khiển deadbeat 53 Hình 5.1: Mơ hình lọc tích cực song song nối lưới .60 Hình 5.2 Mơ hình mơ tổng qt 61 Hình 5.3 Bộ lọc tích cực song song nối lưới dùng cho tải phi tuyến( chỉnh lưu) 61 Hình 5.4 Khâu điều chế vector khơng gian .62 Hình 5.5 Khâu ước lượng dòng điện bù 62 Hình 5.6 Khâu điều chỉnh dòng điện 63 Hình 5.7 Dịng điện ba pha tải 64 Hình 5.8 Phổ dịng điện tải 64 Hình 5.9 Dịng điện lưới có khơng có lọc tích cực 64 Hình 5.10 Phân tích phổ dịng điện có lọc tích cực 65 Hình 5.11 Điện áp tụ biến đổi đa mức 65 a) Dòng điện đặt b) Dòng điện đo 65 Hình 5.12 Dịng điện miền dq 65 Hình 5.13 Điện áp dây ab đầu biến đổi đa mức phổ điện áp 66 Hình 5.14 Dịng điện lưới có khơng có lọc tích cực 67 Hình 5.15 Phổ dòng điện tải 67 Hình 5.16 Phân tích phổ dịng điện có lọc tích cực 67 Hình 5.17 Điện áp dây ab đầu biến đổi đa mức phổ điện áp chức lọc sử dụng 68 Hình 5.18 Dịng điện ba pha tải 69 Hình 5.19 Dịng điện lưới có khơng có lọc tích cực 69 Hình 5.20 Dịng điện bù điện áp đưa từ lọc tích cực song song .69 Hình 5.21 Sự cân điện áp tụ chiều .69 Hình 5.22 Thích nghi tham số θ 69 Hình 5.23 Dịng điện đặt dịng điện đo miền dq 70 Hình 5.24 Sai lệch dòng điện quan sát dòng điện thực(dq) 70 Danh mục bảng biểu Bảng 2-1 Bảng trạng thái van cho pha (x = a, b, c) 27 Bảng 2-2 Bảng vectơ biên chuẩn 28 Bảng 2-3 Bảng lựa chọn vectơ hệ số biến điệu tương ứng u góc phần sáu thứ .32 Bảng 2-4 Bảng lựa chọn vec tơ hệ số biến điệu tương ứng 32 Bảng 2-5 Bảng chọn tổ hợp van cho vec tơ V1 .34 Bảng 2-6 Bảng chọn vec tơ nhỏ theo dòng điện chênh lệch điện áp tụ 35 Bảng 5.1 Các tham số mô phỏng: .63 Danh mục ký hiệu uL Vector điện áp u Lα , u Lβ Thành phần vector điện áp hệ tọa độ α-β u Ld , u Lq Thành phần vector điện áp hệ tọa độ d-q iL Vector dòng điện i Lα , i Lβ Thành phần vector dòng điện hệ tọa độ α-β i Ld , i Lq Thành phần vector dòng điện hệ tọa độ d-q uS Vector điện áp biến đổi u Sα , u Sβ Thành phần vector điện áp biến đổi hệ tọa độ α-β u Sd , u Sq Thành phần vector điện áp biến đổi hệ tọa độ d-q u dc , idc Điện áp dòng điện chiều DC – Link Sa , Sb , Sc Trạng thái chuyển mạch biến đổi C L Điện dung Điện cảm R T P Q Điện trở Chu kỳ trích mẫu Cơng suất hữu cơng Cơng suất vô công Danh mục chữ viết tắt ASD SMPS Adjustable-speed drives ASVM DLE DRE IGBT PI PLL PWM SVM VOC THD TOP Adaptive Space Vector Modulation Discrete Lyapunov Equation Discrete Riccati Equation Insulated Gate Bipolar Transistor Proportional Integral Controller Phase Locked Loop Pulse Width Modulation Space Vector Modulation Voltage Oriented Control Total harmonic distortion Total power factor Switching-mode power supply Từ ta xác định được: F = b + MPM Khi l T Fˆ d PM T (4.55) xác định từ phương trình: (C Ä F )l = l (với ký hiệu Ä (4.56) tích Kronecker) Dễ thấy định thức ma trận (C phương trình (4.56) có nghiệm vector l l Ä F) - I ± (CF - 1), khác CF = 1, trường hợp Thông thường, l khơng tồn Tuy nhiên ta cải tiến phương pháp sau: Giả sử F xác định (4.56) đặt: Fˆ = F / (C F ) Nếu tất giá trị riêng tồn l I để tất giá trị riêng ( (4.57) ˆ Fˆ d - FM nằm đường trịn đơn vị ) nằm đường đơn vị - l (C l )- 1C Fˆ d Từ ta xác định l Vấn đề lại ta cần phải xác định v[k] v[k] xác định theo luật [5]: ìï - W [k ] C % ìï C % i S [k ] ï i S [k ] ¹ v[k ] = ïí íï C % ïï veq [k ] ïỵ i S [k ] = ïỵ (4.58) Ở W[k] hàm thực với |W[k]| < để đảm bảo tồn chế độ trượt ổn định hệ 58 i S éêëk0 ùúû= theo (4.58) Thật giả sử với k0 thỏa mãn C % é ù giá trị θ −θˆ ≈ ta dễ dàng có v[k ] = veq [k ] Thế vào (13) với S êék0 + 1úù= C % ú ë û i S ëêk0 + 1û S éêëk0 + 1ùúû= % é ù= C % i S éëêk + 1ù Như C i S ëêk û ú ú û= điều kiện tồn chế độ trượt lý tưởng Cụ thể W phải thỏa mãn: W < C l (4.59) m0 Trong đó: Ký hiệu Norm Euclit vector m0 = r + (1 - r ) với gmin (Pg ) gmax (Pg ) - r2 - gmin (Qg ) (4.60) gmax (Pg ) r: số thực dương Pg: nghiệm phương trình Lyapunov gián đoạn (DLE): (Fˆ d T - hC )Pg (Fˆd - hC ) - r 2Pg = - Qg (4.61) Qg: ma trận xác định bán dương Như ta xác định h, λ v, nghĩa thiết kế quan sát trượt thích nghi với cấu chỉnh định tham số q Kết luận Khâu điều chỉnh thực cho lọc tích cực song song bao gồm khâu điều chỉnh dòng điện thực theo thuật toán deadbeat Khâu quan sát trượt khâu thích nghi nhằm mục đích thích nghi tham số điện cảm giá trị bất định Các khâu thiết kế miền số nhằm thực hệ thống vi xử lý 59 Chương 5: MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ Để tiến hành mô thiết kế ta dụng công cụ Matlab Simulink với Toolbox Plecs Toolbox Plecs có tốc độ mô thiết bị điện điện tử cao Nó thiết kế đặc biệt cho việc mơ điện tử công suất, công cụ mạnh cho việc kết hợp mô mạch điện điều khiển 5.1 Xây dựng mơ hình mơ Mơ hình sử dụng để mô bao gồm lưới, lọc tích cực song song tải phi tuyến chỉnh lưu mô tả dạng sơ đồ khối hình 5.1 Hình 5.1: Mơ hình lọc tích cực song song nối lưới Để mô phỏng, van bán dẫn, mơ hình lưới, lọc tích cực, tải phi tuyến sử dụng PLECS, thuật toán sử dụng khối simulink hình 5.2 Bộ lọc tích cực song song sử dụng biến đổi nguồn áp ba pha ba mức, thuật toán điều chỉnh deadbeat, kèm theo khâu quan sát thích nghi trạng thái Và mơ hình mơ xây dựng bao gồm số khâu sau: + Mơ hình lọc nối lưới + Khâu điều chế vector không gian + Khâu ước lượng giá trị dòng điện bù 60 + Khâu điều chỉnh dịng điện Hình 5.2 Mơ hình mơ tổng qt 5.1.1 Mơ hình lọc nối lưới Cấu trúc hệ thống bao gồm nguồn xoay chiều ba pha, lọc tích cực song song tải phi tuyến chỉnh lưu Sơ đồ khối mô sử dụng Plecs thể hình 5.2 Hình 5.3 Bộ lọc tích cực song song nối lưới dùng cho tải phi tuyến( chỉnh lưu) 61 5.1.2 Khâu điều chế vector không gian Khâu điều chế vector không gian sử dụng luận văn xây dựng lý thuyết trình bày chương Tín hiệu xuất sau khâu điều chế vector không gian bao gồm tín hiệu cho ba nhánh van Mức tín hiệu 1, 0, -1 để phù hợp với biến đổi ba mức thư viện Plecs ( tương ứng với giá trị điện áp Vdc/2 , 0, -Vdc/2 đầu biến đổi) Hình 5.4 Khâu điều chế vector không gian 5.1.3 Khâu ước lượng giá trị dòng điện bù Khâu ước lượng dòng điện bù dựa lý thuyết tức thời pq thực tính giá trị dịng điện cần bù ( trình bày chương 3) Khâu khuếch đại sử dụng để đảm bảo điện áp chiều tụ biến đổi mức khơng đổi (hình 5.4) Hình 5.5 Khâu ước lượng dịng điện bù 5.1.4 Khâu điều chỉnh dịng Như nói trên, khâu điều chỉnh dịng bao gồm có khâu bên Đó khâu: khâu điều khiển kiểu deadbeat, khâu quan sát trượt, khâu chỉnh định tham số θ 62 Hình 5.6 Khâu điều chỉnh dịng điện 5.2 Kết mô Kết mô thử nghiệm trường hợp tải phi tuyến thay đổi, tham số điện cảm nối lưới lọc thay đổi 5.2.1 Trường hợp Trường hợp ta xem xét đáp ứng hệ thống tải phi tuyến chỉnh lưu, tham số điện cảm giả sử đo đạc xác Như trường hợp kiểm tra đáp ứng khâu điều chỉnh deadbeat mà không quan tâm tới đáp ứng khâu quan sát trạng thái khâu thích nghi tham số điện cảm Bảng 5.1 Các tham số mô phỏng: Nguồn pha Lọc tích cực Tải chỉnh lưu VL = 230V, f = 50Hz, LL = 0,05mH Rs = 0.05; Ls = 2mH Cs = 2200µF, Udc1 = Udc2 = 400V fPWM = 15kHz, Tcontrol = 66,6µs RT = 0.01 ; LT = 0.0015 mH CT = 300 µF ; RTL = Kết thu sau: 63 Hình 5.7 Dịng điện ba pha tải FFT window: of 8.43 cycles of selected signal 100 50 -50 -100 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 Time (s) 0.04 0.045 Fundamental (50Hz) = 93.41 , THD= 14.95% Mag (%of Fundamental) 40 30 20 10 0 10 Harmonic order 15 20 Hình 5.8 Phổ dịng điện tải NX:Xuất hài dòng điện bậc 5, 7, 11, 13 với hệ số THD 22.37% Dòng điện tải phi tuyến cao, hài lớn bậc bậc đòi hỏi lọc tích cực phải đáp ứng nhanh để loại bỏ hài Hình 5.9 Dịng điện lưới có khơng có lọc tích cực 64 FFT window: of 8.43 cycles of selected signal 100 50 -50 -100 0.06 0.07 0.08 0.09 Time (s) 0.1 0.11 Fundamental (50Hz) = 80.9 , THD= 4.21% Mag (%of Fundamental) 40 30 20 10 0 10 Harmonic order 15 20 Hình 5.10 Phân tích phổ dịng điện có lọc tích cực NX:Hài dịng điện loại bỏ, hình dáng dịng điện chảy lưới sin với hệ số THD = 5,85% Tất hài bậc 5, 7, 11, 13 giảm nhỏ lọc tích cực khơng tạo thêm hài lưới Những gai cịn sót lại dòng điện lưới chậm trễ chu kỳ tính tốn vi xử lý vi điều khiển, giảm nhỏ cách giảm thời gian trích mẫu thuật tốn điều khiển cách đưa thêm lên lưới lọc thụ động Hình 5.11 Điện áp tụ biến đổi đa mức a) Dòng điện đặt b) Dịng điện đo Hình 5.12 Dịng điện miền dq NX: Hình 5.11 thể điện áp chiều trì tụ Hai giá trị điện áp thể cân điện áp hai tụ, chứng tỏ 65 đắn lý thuyết thuật toán điều chế xung xét đến chương Hình 5.12 thể đáp ứng thuật tốn deadbeat Dịng điện biến đổi liên tục nhờ thuật toán deadbeat đáp ứng nhanh, dòng điện đầu theo kịp dòng điện đặt FFT window: of 6.297 cycles of selected signal FFT window: of 6.057 cycles of selected signal 1000 1000 500 500 0 -500 -1000 -500 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 Time (s) 0.03 -1000 0.01 0.035 0.015 Fundamental (50Hz) = 539 , THD= 0.72% 0.03 0.035 Time (s) 0.04 0.045 40 Mag (% of Fundamental) Mag (% of Fundamental) 0.025 Fundamental (50Hz) = 539 , THD= 31.63% 10 0.02 10 Harmonic order 15 30 20 10 20 200 400 600 Harmonic order 800 1000 Hình 5.13 Điện áp dây ab đầu biến đổi đa mức phổ điện áp NX: Từ kết phân tích phổ điện áp hình 5.13 ta thấy biến đổi đa mức có hài điện áp thấp ( tính đến bậc 20, hệ số TDH = 0.72%) hài xuất tần số băm xung ( bậc 300 600) hài loại bỏ lọc thụ động Điều cho thấy ưu điểm biến đổi đa mức giảm hài điện áp chiều tụ 5.2.2 Trường hợp Thay đổi tham số tải để tăng tính phi tuyến tải: Nguồn pha Lọc tích cực Tải chỉnh lưu VL = 230V, f = 50Hz, LL = 0,05mH Rs = 0.05; Ls = 2mH Cs = 2200µF, Udc1 = Udc2 = 400V fPWM = 15kHz, Tcontrol = 66,6µs RT = 0.01 ; LT = 0.003 mH CT = 50 µF ; RTL = 20 66 Hình 5.14 Dịng điện lưới có khơng có lọc tích cực FFT window: of 6.007 cycles of selected signal 40 20 -20 -40 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 Time (s) 0.04 0.045 Fundamental (50Hz) = 27.85 , THD= 33.16% Mag (% of Fundamental) 40 30 20 10 0 10 Harmonic order 15 20 Hình 5.15 Phổ dịng điện tải FFT window: of 6.007 cycles of selected signal 40 20 -20 -40 0.05 0.06 0.07 0.08 Time (s) 0.09 0.1 Fundamental (50Hz) = 27.59 , THD= 7.43% Mag (% of Fundamental) 40 30 20 10 0 10 Harmonic order 15 20 Hình 5.16 Phân tích phổ dịng điện có lọc tích cực 67 FFT window: of 6.297 cycles of selected signal 1000 500 -500 -1000 0.05 0.06 0.07 0.08 Time (s) 0.09 0.1 Fundamental (50Hz) = 581.3 , THD= 23.21% Mag (% of Fundamental) 30 25 20 15 10 0 10 Harmonic order 15 20 Hình 5.17 Điện áp dây ab đầu biến đổi đa mức phổ điện áp chức lọc sử dụng Nhận xét:Mặc dù tính phi tuyến tải tăng (THD = 33,6%), chức lọc tích cực thực tốt (THD = 7,34%) 5.2.3 Trường hợp Lần ta xem xét đến trường hợp tham số cuộn cảm bất định Trong phần này, tham số q thay đổi 20% so với giá trị thực tế Ls = 2mH, lọc tích cực chuyển trạng thái từ điều khiển theo giá trị đặt đến giá trị đặt i*abc tính khâu ước lượng dịng điện bù; kết mơ với Simulink Plecs cho hình Nguồn pha Lọc tích cực Tải chỉnh lưu VL = 230V, f = 50Hz, LL = 0,05mH Rs = 0.05; Ls = 2mH Cs = 2200µF, Udc1 = Udc2 = 400V fPWM = 15kHz, Tcontrol = 66,6µs RT = 0.01 ; LT = 0.71 mH CT = 470 µF ; RTL = 68 Hình 5.18 Dịng điện ba pha tải Hình 5.19 Dịng điện lưới có khơng có lọc tích cực Hình 5.20 Dòng điện bù điện áp đưa từ lọc tích cực song song Hình 5.21 Sự cân điện áp tụ chiều Hình 5.22 Thích nghi tham số θ 69 Hình 5.23 Dịng điện đặt dịng điện đo miền dq Hình 5.24 Sai lệch dòng điện quan sát dòng điện thực(dq) Hình 5.19 thể kết mơ khơng có (0-0.04s) có lọc tích cực (0.04-0.08s), hài dòng điện gây tải khâu chỉnh lưu loại bỏ Bộ lọc tích cực song song với khâu điều chỉnh có đặc tính deadbeat đáp ứng nhanh phù hợp với loại tải phi tuyến gây hài bậc cao Khâu thích nghi tham số ổn định, tiến giá trị thực sau 0.2s Tuy nhiên dòng điện lưới tồn gai nhọn chậm trễ gây khâu tính toán vi xử lý 5.3 Kết luận Từ kết mô cho thấy ưu điểm biến đổi đa mức việc giảm điện áp tụ chiều, giảm tỉ lệ dv/dt điều chế xung PWM Bộ lọc tích cực song song lọc hài dòng điện bậc cao sử dụng lý thuyết p-q cơng suất tức thời để tính tốn dịng điện bù Đặc tính deadbeat kết hợp với khâu quan sát dịng điện thích nghi tham số điện cảm có động học đáp ứng nhanh phù hợp để ứng dụng cho khâu điều chỉnh dịng tải có tính chất phi tuyến cao bất định giá trị điện cảm nối lưới cung cấp 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong khuôn khổ thời gian thực đề tài, người thực hoàn thành nội dung sau đây: - Tìm hiểu lọc tích cực song song - Nghiên cứu phương pháp ước lượng dòng điện bù - Thiết kế hệ thống điều khiển cho biến đổi xoay chiều ba pha PWM Công việc bao gồm: + Xây dựng mơ hình tốn học + Thiết kế khâu điều chỉnh dịng theo thuật tốn deadbeat + Nghiên cứu, tổng hợp thuật tốn điều khiển theo ngun lý thích nghi - Tiến hành mô hệ thống điều khiển sử dụng công cụ Matlab Simulink với Toolbox Plecs Với kết đạt phương hướng phát triển đề tài là: - Nghiên cứu tìm phương pháp xác định ma trận hệ số khâu quan sát trượt đơn giản - Triển khai thiết kế vào thực tế để khẳng định tính đắn thiết kế Do có nhiều phương pháp để điều khiển biến đổi xoay chiều ba pha vấn đề mang tính thời Vì để nghiên cứu hồn thiện chúng cần có đầu tư thời gian, cơng sức tài thích hợp Các hướng phát triển đề tài đề tài cao học cao Tác giả mong nhận đóng góp quý báu thầy cô bạn 71 Tài liệu tham khảo [1] Hirofumi Akagi, Edson Hirokazu Watanabe, Maurício Aredes "Instantaneous power theory and applications to power conditioning " IEEE Press 2007 [2] Luu Hong Viet and Ngo Thai Bang, "An adaptive discrete-time sliding mode observer for three-phase active front-end converter", SEATUC Conf 5th, 2011 [3] Luu Hong Viet, “Adaptive Parameter Digital Control of Active Fron-end Converter with Uncertainty of Inductance”, Tạp chí KHCN, Số 79B, 2010 [4] W Gao, Y Wang, and A Homaifa, “Discrete-Time Variable Structure Control Systems”, IEEE Transactions on Industrial Bleclronzcs, Vol 42, No 2, Feb 1995, On page(s):117-122 [5] A Jafari Koshkouei and A S I Zinober, “Sliding Mode State Observer for Siso Linear Discrete-time Systems", IEEE Power Electronics and Drives Systems, 1996 [6] Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittrich, “Truyền đồng điện thông minh”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2004 [7] Nguyễn Phùng Quang, “Bài giảng điều khiển số - Chương trình dành cho Đại học Cao học”, 2007 [8] Nguyễn Phùng Quang, “Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 [9] Nguyễn Doãn Phước, “Lý thuyết điều khiển nâng cao”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2007 72 ... mức Do chọn đề tài : ? ?Thiết kế điều khiển cho lọc tích cực song song sử dụng biến đổi xoay chiều AC- DC ba pha đa mức" Luận văn đề cập đến cách tiếp cận việc thiết kế điều khiển cho biến đổi xoay. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI GIANG HỒNG BẮC THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ LỌC TÍCH CỰC PHA SỬ DỤNG BỘ BIẾN ĐỔI NGUỒN XOAY CHIỀU AC- DC PHA ĐA MỨC... Bộ lọc tích cực 19 1.2.2.1 Lọc tích cực song song 20 1.2.2.2 Lọc tích cực nối tiếp 21 1.2.2 .3 Lọc tích cực lai 22 1.2.2.4 Nguyên lý điều khiển cho lọc tích cực song song 23 1.4 kết luận 23 Chương