Nghiên cứu ứng dụng bộ lọc tích cực cho cơ sở sản xuất công nghiệp cụ thể ở khu công nghiệp trà đa gia lai

1 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, sở sản xuất công nghiệp sử dụng nhiều phụ tải có tính phi tuyến như: lò hồ quang, máy hàn hồ quang, lò cảm ứng trung tần, lò cảm ứng cao tần, đèn huỳnh quang, biến đổi điện áp xoay chiều, chỉnh lưu, biến tần, thiết bị điện tử công suất… Đây nguồn phát sinh sóng điều hịa bậc cao (sóng hài bậc cao), sóng hài làm tăng giá trị hiệu dụng giá trị biên độ dòng điện điện áp, làm méo dạng dòng điện điện áp nguồn Khi gây vấn đề nghiêm trọng sau: - Đối với đường dây truyền tải: làm tăng phát nhiệt dây dẫn, gây áp đường dây, làm lão hóa cách điện dây dẫn… - Đối với máy biến áp, động điện: làm tăng tổn thất đồng, tổn thất sắt, tổn thất từ thông tản, gây méo mô men, gây dao động cộng hưởng làm tổn hại đến phận khí động cơ… - Đối với thiết bị bảo vệ, thiết bị đo lường: làm nhiễu tín hiệu méo tín hiệu dịng điện điện áp gây tác động sai lệch thiết bị bảo vệ, ảnh hưởng đến sai số thiết bị đo làm cho kết đo khơng xác… Sóng hài bậc cao cịn gây tổn hao, giảm hệ số công suất, ảnh hưởng đến thiết bị tiêu thụ điện gia đình, thiết bị thu phát sóng vơ tuyến… Ngồi ra, tải cịn tiêu thụ lượng công suất phản kháng lớn, làm cho lượng công suất phản kháng đường dây truyền tải giảm đáng kể, điều khiến cho hệ số công suất giảm làm tăng tổn hao, giảm chất lượng điện năng, kết thiết bị làm việc không đạt suất tối ưu… Qua vấn đề phân tích trên, thấy việc sử dụng tải có tính phi tuyến làm cho lượng công suất phản kháng bị hao hụt nhiều, gây méo dạng dòng điện nguồn, làm giảm hệ số công suất, giảm suất thiết bị… Do đó, làm tổn thất lượng lớn điện sản xuất công nghiệp dẫn đến chi phí cho sản phẩm cao hơn, sản xuất khơng có lợi nhuận, nhiều chi phí phát sinh ảnh hưởng nghiêm trọng đến lưới điện truyền tải quốc gia Điều cấp thiết phải tìm giải pháp để hạn chế sóng hài bù lượng cơng suất phản kháng thích hợp tiết kiệm điện sản xuất công nghiệp Những giải pháp thông dụng dùng thiết bị công nghệ tiết kiệm điện năng; lọc thụ động RC, LC; thiết bị bù công suất phản kháng, tủ bù điều khiển tự động, máy bù đồng kết hợp với thiết bị lọc sóng hài… Tuy nhiên giải pháp cịn gặp khó khăn định giá thành cao, tốn nhiều khơng gian để lắp đặt, khó điều khiển giám sát, không linh hoạt chưa đạt hiệu mong muốn Giải pháp hiệu linh hoạt dùng lọc tích cực APF (Active Power Filter) loại mắc song song với tải, với lọc điều khiển giám sát máy tính thuận tiện, kích cỡ lọc nhỏ, chiếm khơng gian lắp đặt, hiệu việc lọc sóng hài, bù công suất phản kháng tiết kiệm điện Với mong muốn ứng dụng lọc tích cực cho sở sản xuất cơng nghiệp để lọc sóng hài bù công suất phản kháng, nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng sóng hài tiết kiệm điện sản xuất công nghiệp Tôi định chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng lọc tích cực cho sở sản xuất cơng nghiệp cụ thể khu công nghiệp Trà Đa – Gia Lai” Mục đích nhiệm vụ đề tài - Tìm hiểu cấu trúc nguyên lý hoạt động lọc tích cực - Nghiên cứu phương pháp điều khiển tối ưu cho lọc tích cực - Thiết kế mơ lọc tích cực cho lị nấu thép cảm ứng trung tần phần mềm Matlab/Simulink 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu lò nấu thép cảm ứng trung tần nhà máy luyện cán thép Năm Hoa - Phạm vi nghiên cứu đề tài nghiên cứu phương pháp điều khiển vector không gian để điều khiển lọc tích cực lọc sóng hài bù cơng suất phản kháng cho lị nấu thép nhà máy Phương pháp nghiên cứu Kết hợp hai phương pháp: - Nghiên cứu lý thuyết phương pháp điều khiển vector không gian - Thiết kế mô hình mơ phần mềm Matlab/Simulink Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu đề tài tìm phương pháp tối ưu để điều khiển lọc tích cực lọc sóng hài lị thải nhằm hạn chế tối đa tác hại sóng hài gây ra, nâng cao chất lượng điện cho lưới điện, bù công suất phản kháng tiết kiệm điện cho nhà máy Đề tài hồn tồn ứng dụng vào thực tế Cấu trúc luận văn Mở đầu Chương 1: Giới thiệu chung sở sản xuất khu công nghiệp Trà Đa – Gia Lai Chương 2: Các nguồn phát sinh sóng hài Giải pháp hạn chế sóng hài bù công suất phản kháng Chương 3: Tổng quan lọc Cấu trúc nguyên lý hoạt động lọc tích cực Chương 4: Thiết kế mơ lọc tích cực cho lị nấu thép cảm ứng trung tần phần mềm Matlab/Simulink Chương 5: Kết luận Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠ SỞ SẢN XUẤT Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ ĐA – GIA LAI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU CƠNG NGHIỆP Khu cơng nghiệp Trà Đa khu cơng nghiệp trọng điểm tỉnh Gia Lai , nằm địa bàn thành phố Pleiku, có tổng diện tích 109,3 Hiện khu cơng nghiệp có 30 doanh nghiệp hoạt động, thu hút 2.000 lao động đến làm việc Các lĩnh vực ưu tiên khuyến khích đầu tư vào khu công nghiệp gồm: công nghiệp chế biến lâm sản, nông sản thực phẩm; công nghiệp vật liệu xây dựng; chế tạo, lắp ráp khí điện tử; sản xuất, gia cơng hàng tiêu dùng Hình 1.1 Khu công nghiệp Trà Đa – Gia Lai Năm 2011, khu cơng nghiệp Trà Đa có 37 nhà đầu tư với 40 dự án, lấp đầy 100% diện tích, tổng số vốn đăng ký 1.118,113 tỷ đồng (tăng 241,523 tỷ đồng so với năm 2010) Trong đó, 25 dự án hoạt động, dự án giai đoạn xây dựng, dự án Ban quản lý chấp thuận chủ trương đầu tư, có hai dự án nhà đầu tư 100% vốn nước Tổng doanh thu năm 2011 tồn khu cơng nghiệp đạt 1.241,669 tỷ đồng (cao gấp 230,9% so với năm trước), giá trị sản xuất công nghiệp đạt 521,869 tỷ đồng (tăng 160%), chiếm tỷ trọng 12% giá trị sản xuất công nghiệp tỉnh Doanh thu công nghiệp đạt 879,563 tỷ đồng, nộp ngân sách nhà nước 40 tỷ đồng (tăng 298%), tạo việc làm cho 1.700 lao động địa phương Những mặt hàng sản xuất khu cơng nghiệp Trà Đa khơng có chỗ đứng nước mà vươn thị trường giới Năm 2011, tổ ng kim ngạch xuất khu công nghiệp Trà Đa ước đạt 104.090.243 USD (tăng 97%) Điển hình tăng kim ngạch xuất như: Công ty Louis Dreyfus Commoditis Việt Nam, Công ty TNHH Thương mại AQ, Công ty đá Granite Quốc Duy, Công ty cổ phần chế biến gỗ Đức Long… ước đạt từ 286.000 USD đến 100 triệu USD Sau thời gian đo đạc thông số điện nhà máy khu công nghiệp Trà Đa, số liệu thống kê cho thấy dòng điện nhà máy luyện cán thép Năm Hoa có độ méo dạng THD = 24.7%, vượt mức cho phép tiêu chuẩn IEEE std 519-1992 phải nhỏ 5% Vì vậy, tơi chọn nhà máy để nghiên cứu ứng dụng lọc tích cực để lọc sóng hài, nhằm hạn chế ảnh hưởng xấu sóng hài gây ra, góp phần nâng cao chất lượng điện cho lưới điện tiết kiệm điện cho nhà máy 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ CẢM ỨNG TRUNG TẦN Hiện nay, nhà máy luyện cán thép Năm Hoa sản xuất thép với ba lò nấu thép cảm ứng trung tần xưởng cán thép Các lò nấu thép thường sử dụng hai biến đổi điện tử công suất là: chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hoàn toàn nghịch lưu cộng hưởng nguồn dòng song song pha sử dụng Thyristor Những thiết bị nguyên nhân phát sinh nhiều sóng hài bậc cao, làm ảnh hưởng xấu đến lưới điện gây tổn hao công suất đường dây truyền tải điện Do đó, để đưa giải pháp khắc phục vấn đề cần phải tìm hiểu cấu trúc nguyên lý hoạt động lị cảm ứng trung tần Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý lò nấu thép cảm ứng trung tần 1.2.1 Nguyên lý hoạt động lò cảm ứng trung tần Nguyên lý làm việc lò cảm ứng dựa vào tượng cảm ứng điện từ, đưa khối kim loại vào từ trường biến thiên, khối kim loại xuất dòng điện xốy, nhiệt dịng điện xốy đốt nóng khối kim loại Việc tạo nguồn DC (Direct Current) mạch lò cộng hưởng nguồn dòng song song có phần phức tạp so với mạch lị cộng hưởng nguồn dịng nối tiếp phải cần đến chỉnh lưu có điều khiển, thơng qua người ta thay đổi cơng suất cấp cho lị Phần DC, có cuộn kháng làm nhiệm kho lượng lọc Bộ biến đổi DC sang AC (Alternating Current) nghịch lưu cộng hưởng nguồn dòng, biến đổi đặc biệt, thường sử dụng Thyristor Đặc điểm nghịch lưu cộng hưởng nguồn dịng có phụ tải mạch vịng dao động với dịng áp dạng hình sin, Thyristor sơ đồ chuyển mạch tự nhiên Các nghịch lưu cộng hưởng nguồn dòng thiết kế với công suất ngày lớn đến vài MW, tần số từ 500Hz đến 2000Hz Ngoài ra, để hỗ trợ cho việc khởi động lò, hệ thống cung cấp điện phải có thêm mạch khởi động để tạo chu kỳ dao động tải, sau việc điều khiển đóng cắt van phần nghịch lưu để dao động tải trì Mạch địn bẩy có tác dụng xả lượng cuộn dây sau trình nấu chảy hoàn tất 1.2.2 Các phận lị cảm ứng trung tần  Máy cắt – điều khiển đóng ngắt tự động nhờ động cơng suất nhỏ, đóng ngắt trực tiếp tay Máy cắt nối với nguồn điện áp xoay chiều ba pha điện áp 380v, cung cấp điện cho mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hồn tồn Hình 1.3 Máy cắt  Cuộn kháng xoay chiều lõi khơng khí – có chức hạn chế dòng ngắn mạch hạn chế tốc độ tăng trưởng dòng điện để bảo vệ Thyristor chỉnh lưu Hình 1.4 Cuộn kháng xoay chiều  Bộ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hoàn toàn – dùng để biến đổi nguồn điện xoay chiều ba pha thành nguồn điện chiều cấp cho nghịch lưu Hình 1.5 Thyristor chỉnh lưu  Cuộn kháng LD – cuộn kháng lọc chiều có tác dụng san phẳng dịng điện chiều, có giá trị điện cảm lớn Mạch từ mạch từ hở để tránh tượng bão hịa Cuộn kháng chiều có hai phần lớn , phần lớn gồm có năm vịng lớn vịng lớn lại gồm năm vịng nhỏ Hình 1.6 Cuộn kháng lọc chiều LD  Bộ nghịch lưu cộng hưởng nguồn dòng song song – nối theo sơ đồ cầu pha có chức biến nguồn điện chiều thành nguồn điện xoay chiều cấp cho tải lò cảm ứng, điện áp tải có dạng gần hình sin Hình 1.7 Thyristor nghịch lưu  Vòng cảm ứng – phụ tải của nghịch lưu cộng hưởng Vì dịng qua vịng cảm ứng cỡ hàng ngàn Ampe nên tổn hao điện chiếm tới 25 ÷ 30% cơng suất hữu ích thiết bị, cần phải làm mát vịng cảm ứng Làm mát khơng khí cho phép mật độ dịng điện ÷ A/mm 2, cịn làm mát nước chảy ống tiết diện trịn cho phép mật độ dịng điện lên tới 10 ÷ 30 A/mm 10 Hình 1.8 Vịng cảm ứng lò trung tần  Tụ điện – nối song song với vòng cảm ứng để tạo thành mạch vòng dao động bù hệ số công suất (cosφ) lò Các tụ điện chịu điện áp cao (tới 1000 V) chịu tần số cao (tới 10kHz) Hình 1.9 Tụ điện Ngồi cịn có phận khác như: dây dẫn cao tần, bảng điều khiển, máy biến dòng điện, khởi động từ, mạch RC (điện trở nối tiếp với tụ điện) bảo vệ điện áp cho Thyristor , điện trở shunt để đo dịng điện chỉnh lưu, biến áp 100 Hình 4.34 Khâu tạo hàm SinTeta CosTeta Hình 4.35 Khâu chuyển đổi điện áp hệ tọa độ abc dq0 Hình 4.36 Khâu chuyển đổi điện áp hệ tọa độ dq0 abc 101 Hình 4.37 Khâu chuyển đổi điện áp hệ tọa độ dq0 alpha_beta Hình 4.38 Khâu chuyển đổi điện áp hệ tọa độ alpha_beta abc Hình 4.39 Khâu lọc thông cao  Khâu điều khiển điện áp DC Có nhiệm vụ giữ điện áp DC tụ khơng đổi theo giá trị đặt nhằm mục đích cho lọc hoạt động ổn định, không bị áp làm hư hại tụ điện 102 Hình 4.40 Khâu điều khiển điện áp DC  Khâu điều chế phát xung điều khiển cho nghịch lưu PWM Dịng bù chuẩn sau tính tốn đưa qua khâu điều chế độ rộng xung để tạo xung điều khiển cấp cho nghịch lưu PWM Hình 4.41 Khâu điều chế phát xung điều khiển cho nghịch lưu PWM 103 4.4.4 Tính tốn thơng số lọc Các thông số định mức: - Điện áp nguồn ba pha vào lọc: U1 = 380 (V) - Tần số dòng điện nguồn ba pha: f = 50 (Hz) - Điện áp chiều cấp cho lọc: Vdc = 700 (V) - Thông số điều chỉnh dịng điện: kp = - Thơng số điều chỉnh điện áp: kp = 2500, ki = 2500 * Điện áp chiều cấp cho lọc tính theo cơng thức sau: Vdcmin > 2,45 * U1p (4.61) Thông thường ta chọn : Vdc = (1,2 1,3)* 2,45 *U1p = 1,3 *2,45*220 = 700 (V) (4.62) (Với U1p: điện áp pha nguồn vào lọc) * Điện dung tụ điện Cdc tính tốn để đảm bảo tạo điện áp cấp cho lọc 700(V), tính theo cơng thức sau: C= Trong : (4.63) P h : cơng suất tổng thành phần dịng hài Vdc : điện áp chiều cấp cho lọc Vdc : độ biến thiên điện áp tụ (lấy khoảng 5%V dc) , f = 50 (Hz) P h = P h2 + P h3 + Ph4 + Ph5 + Ph6 + Ph7 + Ph8 + P h9 + P h10 + … (4.64) %Ih = (4.65) Trong đó: Ih : trị hiệu dụng thành phần dịng hài IFnd(rms) : trị hiệu dụng thành phần dòng P h = U1p*IFnd(rms)* 1%*(Ih2 + Ih3 + Ih4 + Ih5 + Ih6 + Ih7 + Ih8 + Ih9 + Ih10 + …) P h = 220*782,1 *1%*(0,56 + 19,31 + 12,37 + 0,47 + 6,29 + 4,77 + 0,31 + 2,72 + 1,69 + 0,65 + 0,21 + 0,34 + 0,41 + 0,63 + 0,51 + 0,59) P h = 89179,7 (W) 104 = C= = 11586,44 (µF) Chọn C = 10000 (µF) * Điện cảm LF lọc tính theo cơng thức sau : = Lmax = = 0,82 (mH) (4.66) Chọn Lmax = 0,1(mH) = Ih*2 *π* f = Ih*2*π*50 : độ biến thiên dòng điện) (Với Từ bảng (4.1) ta thấy thành phần dòng hài bậc lớn Vậy = Ih5*2 * * 50 = 782,1 * 19,31%*2* * 50 = 47445,435 * Dòng điện cực đại qua van tổng thành phần sóng hài Do ta tính dịng qua van theo thành phần hài bậc cao này: Imax = IFnd(rms)* 1%* (Ih2 + Ih3 + Ih4 + Ih5 + Ih6 + Ih7 + Ih8 + Ih9 + Ih10 + …) (4.67) Imax = 782,1 *1%*(0,56 + 19,31 + 12,37 + 0,47 + 6,29 + 4,77 + 0,31 + 2,72 + 1,69 + 0,65 + 0,21 + 0,34 + 0,41 + 0,63 + 0,51 + 0,59) Imax = 405,36 (A) * Trong điều kiện bỏ qua tổn thất điều kiện làm mát lý tưởng ta chọn van với dịng định mức qua van là: Iđmv =2 *Imax =2 *405,36 =810,725 (A) (4.68) * Tần số chuyển mạch van bán dẫn tính theo cơng thức sau: fsw = = = 7407,407 (Hz) (Với h: giới hạn sai lệch dòng điện tải, lấy khoảng 10%) Chọn fsw = 10(kHz) (4.69) 105 4.4.5 Kết mô Sau thiết kế xong lọc tích cực, ta tiến hành lắp lọc vào mơ hình lị nấu thép cảm ứng bắt đầu mơ Hình 4.42 Mơ hình hệ thống lị nấu thép cảm ứng lắp thêm lọc tích cực Kết mô thu sau lọc hình đây: Hình 4.43 Dạng sóng dịng điện phổ dòng điện pha A nguồn sau lọc 106 Hình 4.44 Dạng sóng dịng điện pha A nguồn tải sau lọc Bảng 4.2 Tỷ lệ thành phần dòng hài dòng điện nguồn trước sau lọc Bậc hài DC Tỷ lệ thành phần hài (%) Trước Sau 0,03 Bậc hài 14 Tỷ lệ thành phần hài (%) Trước Sau 0,12 Bậc hài 28 Tỷ lệ thành phần hài (%) Trước Sau 0,25 Fnd 100 100 15 0,31 0,76 29 0,34 0,32 0,8 16 0,18 30 0,09 0,56 0,94 17 2,72 0,96 31 0,41 0,41 0,13 18 0,02 32 0,11 19,31 1,1 19 1,69 0,74 33 0,1 0,28 0,26 20 0,13 34 0,26 12,37 0,78 21 0,14 0,58 35 0,63 0,32 0,22 22 0,27 36 0,28 0,47 0,64 23 0,65 0,52 37 0,51 0,28 10 0,33 24 0,22 38 0,07 11 6,29 1,23 25 0,21 0,34 39 0,11 0,37 12 0,27 26 0,14 40 0,15 13 4,77 1,0 27 0,03 0,31 41 0,59 0,35 107 Kết sau lọc, dịng điện nguồn đưa hình sin độ méo dạng giảm xuống nhiều, THD cịn 4,16% Mặc dù có số sóng hài xuất nằm tiêu chuẩn cho phép, hầu hết sóng hài bậc chẵn xuất có lọc tích cực với tỷ lệ nhỏ mức độ cho phép Đối chiếu với tiêu chuẩn IEEE std 519-1992 IEC 1000-3-4 ta thấy độ méo dạng tổng THD < 5% giá trị sóng hài nằm tiêu chuẩn cho phép, lọc thiết kế đạt yêu cầu Tuy nhiên, dòng điện nguồn sau lọc chưa mịn, gợn nhỏ gai nhọn Nguyên nhân tượng trùng dẫn van bán dẫn chỉnh lưu ba pha điều khiển hồn tồn lị nấu thép cảm ứng trung tần gây Để khắc phục tượng này, ta lắp thêm cuộn kháng Lp ngõ vào chỉnh lưu ba pha điều khiển hoàn toàn tăng giá trị điện cảm cuộn kháng L đặt trước chỉnh lưu, giá trị điện cảm điều chỉnh khoảng (1µH 110µH) Hình 4.45 Mơ hình hệ thống lị nấu thép cảm ứng sau lắp thêm cuộn kháng Lp Kết thu lắp thêm cuộn kháng có giá trị điện cảm Lp = 110µH hình đây: 108 Hình 4.46 Dạng sóng dịng điện phổ dịng điện pha A nguồn sau lọc lắp thêm cuộn kháng Lp Hình 4.47 Dạng sóng dịng điện pha A nguồn tải sau lọc lắp thêm Lp Kết mô cho thấy, sau lắp thêm cuộn kháng Lp dịng điện nguồn mịn hơn, độ gợn gai nhọn giảm đáng kể Độ méo dạng THD giảm nhiều từ 4,16% xuống cịn 3,20% 109 Hình 4.48 Phổ điện áp pha A nguồn Hình 4.49 Dạng sóng dịng điện bù lọc cho pha A Hình 4.50 Dạng sóng điện áp DC Hình (4.48) (4.50) cho thấy, độ méo dạng điện áp nguồn 3,31% nằm tiêu chuẩn cho phép, điện áp DC giữ ổn định mức 700(V) Như vậy, lọc lọc hầu hết sóng hài giữ ổn định điện áp DC, đạt yêu cầu đặt 110 Hình 4.51 Dạng sóng dịng điện ba pha nguồn trước lọc Hình 4.52 Dạng sóng dòng điện ba pha nguồn sau lọc 4.5 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Từ kết mơ trên, đưa đánh sau: - Các cơng trình nghiên cứu lọc tích cực tác giả trước sử dụng nhiều phương pháp như: thuyết công suất P-Q, logic mờ, mạng nơron, kết hợp logic mờ - mạng nơron…Luận văn trình bày phương pháp mà 111 ứng dụng nhiều biến tần, phương pháp điều khiển vectơ không gian Đây phương pháp đơn giản hiệu khả ứng dụng thực tế cao - Sau mơ phỏng, dịng điện nguồn chưa lắp lọc tích cực có tổng độ méo dạng THD = 26,9%, vượt xa giá trị quy định theo tiêu chuẩn IEEE std 5191992 (THD < 5%) tiêu chuẩn IEC 1000-3-4 Khi lắp lọc tích cực vào độ méo dạng giảm xuống 4,16% Như giá trị đạt yêu cầu cho phép theo tiêu chuẩn IEEE std 519-1992 IEC 1000-3-4 - Điện áp DC tụ giữ ổn định mức 700(V), với điện áp đặt thiết kế lọc hoạt động ổn định - Lò nấu thép cảm ứng trung tần sinh nhiều sóng hài Trong đó, tỷ lệ thành phần hài bậc 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19 vượt mức độ cho phép theo tiêu chuẩn IEC 1000-3-4 nên cần hạn chế đến mức cho phép Bộ lọc tích cực thiết kế lọc hầu hết bậc hài - Dạng sóng dịng điện nguồn sau lọc chưa mịn mà bị gai nhọn Nguyên nhân tượng trùng dẫn van bán dẫn chỉnh lưu ba pha điều khiển hoàn toàn lị nấu thép cảm ứng gây Mơ hình mô khắc phục tượng cách lắp thêm cuộn kháng L p (Lp = 110µH) vào phía trước chỉnh lưu ba pha điều khiển hoàn toàn - Việc lắp thêm cuộn kháng Lp kết hợp với lọc tích cực cho kết khả quan, dòng điện nguồn làm mịn tổng độ méo dạng THD giảm xuống đáng kể 3,2% - Mặc dù sau lắp lọc tích cực có thêm số sóng hài hầu hết bậc hài chẵn xuất với tỷ lệ nhỏ, nằm mức độ cho phép Chứng tỏ lọc tích cực thiết kế làm việc hiệu quả, đạt yêu cầu đặt 112 Chương KẾT LUẬN Thông qua đề tài “Nghiên cứu ứng dụng lọc tích cực cho sở sản xuất cơng nghiệp cụ thể khu công nghiệp Trà Đa – Gia Lai” luận văn thực vấn đề sau: - Tìm hiểu lị nấu thép cảm ứng trung tần, xây đựng mơ hình mơ lị nấu thép cảm ứng trung tần, thơng qua phân tích ảnh hưởng sóng hài lị nấu thép cảm ứng gây - Tìm hiểu sóng hài, ngun nhân, tác hại phương pháp lọc sóng hài Các tiêu chuẩn giới hạn sóng hài giới mà Việt Nam phép áp dụng, cụ thể hai tiêu chuẩn IEEE std 519-1992 IEC 1000-3-4 - Ứng dụng phương pháp điều khiển vector không gian để thiết kế lọc tích cực cho lị nấu thép cảm ứng trung tần Mơ hình hóa mơ tồn hệ thống phần mềm Matlab/Simulink, từ đánh giá chất lượng lọc tích cực thiết kế - Kết mô cho thấy lọc tích cực thiết kế làm việc tốt, dịng điện nguồn sau lọc có tổng độ méo dạng THD< 5%, đạt yêu cầu cho phép tiêu chuẩn IEEE std 159-1992 IEC 1000-3-4 - Luận văn đưa phương pháp điều khiển lọc tích cực đơn giản hiệu quả, khâu xử lý hiệu chỉnh dễ dàng thiết kế thiết bị thực tế Đặc biệt, phương pháp kết hợp với cuộn kháng lọc cho kết lọc tốt khắc phục gợn nhỏ gai nhọn tượng trùng dẫn gây - Do thời gian nghiên cứu hạn chế, nên luận văn chưa tìm hiểu, nghiên cứu hết ưu điểm phương pháp lọc sóng hài khác, luận văn chưa chọn phương pháp lọc sóng hài tối ưu - Kết mơ khả quan Tuy nhiên, đề tài chưa nghiên cứu thử nghiệm thiết bị thực tế Vì cần tiếp tục nghiên cứu để áp dụng vào thực tế thời gian tới 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Phùng Quang (2005), Matlab & Simulink, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Bính, Điện tử cơng suất (2000), Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng (2011), Mô Phỏng Điện Tử Công Suất Trong Matlab-Simulink, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM Nguyễn Văn Nhờ (2002), Giáo Trình Điện Tử Cơng Suất 1, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM Nguyễn Chí Ngơn (2003), Giáo Trình Thí nghiệm CAD, Đại Học Cần Thơ Trần Công Binh (2010), Hệ Thống Điều Khiển Số Các Máy Điện, Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Nguyễn Thị Mỹ Dung (2011), Thiết Kế Bộ Điều Khiển PID Thích Nghi Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Một Chiều Có Mơmen Quán Tính Thay Đổi, Luận Văn Thạc Sĩ, Đại Học Đà Nẵng Nguyễn Văn Sơn (2009), “Nghiên Cứu Bộ Lọc Và Bù Công Suất Phản Kháng Dùng Thiết Bị Điện Tử Công Suất”, Luận Văn Thạc Sĩ, Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp, Đại Học Thái Nguyên Phan Văn Hiền, Huỳnh Ngọc Thuận, “Application of a fuzzy logic control active filter for current harmonics reduction”, Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Đà Nẵng – Số 1(42).2011 10 Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Kim Ánh, “Thiết kế Bộ Lọc Tích Cực Cho Việc Giảm Hài Dịng Điện Và Bù Cơng Suất Phản Kháng Cho Nguồn Lị Nấu Thép Cảm Ứng”, Tạp Chí Khoa Học Cơng Nghệ Đà Nẵng – Số 4(33).2009 11 Luis A Morán(1) Juan W Dixon(2) José R Espinoza(1) Rogel R Wallace(1), “Using active power filters to improve power Quality”, Chile 114 12 Engin Özdemir , Member, IEEE, Murat Kale, Şule Özdemir, “Active Power Filter for Power Compensation Under Non-Ideal Mains Voltages” 13 Lucian Asiminoaei, Member, IEEE, Eddy Aeloiza, Student Member, IEEE, Prasad N Enjeti, Fellow, IEEE, and Frede Blaabjerg, Fellow, IEEE, “Shunt Active Power-Filter Topology Based on Parallel Interleaved Inverters”, ieee transactions on industrial electronics, vol 55, no 3, pp 1175 -1189, march 2008 14 K H Yiauw and M S Khanniche, “A Novel Three-Phase Active Power Filter”, University of Wales, Swansea, UK, Rev Energ Ren : Power Engineering (2001) 77-84 15 Ali Emadi, Abdolhosein Nasiri, Stoyan B Bekiarov(2005), Uninterruptible power supplies and active filters 16 C Sankaran(2002), Power Quality 17 B.K.Bose, Modern Power Electronics And AC Drives 18 Nguyen Phung Quang and Jörg-Andreas Dittrich, Vector Control of ThreePhase AC Machines 19 Vladimir Blasko and Vikram Kaura, “A-New Mathematical Model and Control of a Three phase AC-DC Voltage-Source-Converter” 20 J Arrillaga, N.R Watson, Power System Harmonics, Second Edition ... ? ?Nghiên cứu ứng dụng lọc tích cực cho sở sản xuất cơng nghiệp cụ thể khu công nghiệp Trà Đa – Gia Lai? ?? Mục đích nhiệm vụ đề tài - Tìm hiểu cấu trúc nguyên lý hoạt động lọc tích cực - Nghiên cứu phương... muốn ứng dụng lọc tích cực cho sở sản xuất công nghiệp để lọc sóng hài bù cơng suất phản kháng, nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng sóng hài tiết kiệm điện sản xuất công nghiệp Tôi định chọn đề tài ? ?Nghiên. .. lọc tích cực Chương 4: Thiết kế mơ lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứng trung tần phần mềm Matlab/Simulink Chương 5: Kết luận Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠ SỞ SẢN XUẤT Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ ĐA