Mô hình hóa và mô phỏng cấu trúc điều khiển máy phát không đồng bộ nguồn kép khi xảy ra lỗi lưới không đỗi xứng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN VĂN THẢO MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP KHI XẢY RA LỖI LƯỚI KHÔNG ĐỖI XỨNG 2012 MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH HÌNH VẼ viii LỜI MỞ ĐẦU x 1.Tính cấp thiết đề tài x Mục đích đề tài x Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu xi Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiện xi Cấu trúc luận văn xi CHƢƠNG MƠ HÌNH HĨA LỖI LƢỚI ĐỐI XỨNG VÀ KHƠNG ĐỐI XỨNG 1.1 Một số khái niệm trạng thái làm việc khơng bình thƣờng lƣới điện 1.2 Mơ hình hóa lỗi lƣới khơng đối xứng 1.2.1 Phép biến đổi hệ tọa độ 1.2.2 Phép biến đổi Park hệ thống ba pha không đối xứng 1.3 Mơ hình hóa lỗi lƣới đối xứng 10 CHƢƠNG 12 MƠ HÌNH MÁY PHÁT KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP 12 2.1 Đặt vấn đề 12 2.1.1.Cấu tạo máy phát không đồng nguồn kép: 13 2.1.2 Nguyên lý hoạt động MPKĐBNK 15 2.1.3 Phạm vi hoạt động MPKĐBNK 16 2.2 Mơ hình tốn máy phát không đồng nguồn kép 17 i CHƢƠNG 24 NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT KHƠNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP 24 3.1 Tổng quan cấu trúc điều khiển MPĐKĐBNK 24 3.2 Cấu trúc điều khiển tuyến tính 25 3.2.1 Mô hình dịng rotor 25 3.2.2 Điều khiển cách ly công suất tác dụng P công suất kháng Q điều chỉnh dòng hai chiều 26 3.2.3 Các biến điều khiển công suất hữu công công suất phản kháng phía máy phát 28 3.3 Cấu trúc điều khiển phi tuyến 30 3.3.1 Cấu trúc điều khiển 31 3.3.2 Bộ điều khiển tựa thụ động 33 3.3.2.1 Tổng hợp điều chỉnh dòng ird 34 3.3.2.2 Tổng hợp điều chỉnh dòng irq 35 3.4 Các khâu tính tốn giá trị thực đặt 37 3.5 Hòa đồng máy phát lên lƣới 39 3.5.1 Điều kiện tần số 39 3.5.2 Điều kiện trùng pha 41 3.5.3 Điều kiện trùng biên độ điện áp 42 3.6 Mơ hình cấu trúc điều khiển phía lƣới 42 3.6.1 Mô hình phía lƣới 42 3.6.2 cấu trúc điều khiển phía lƣới 45 CHƢƠNG 48 MÔ PHỎNG MỘT SỐ CHẾ ĐỘ LỖI LƢỚI 48 4.1 Kết mô 48 4.1.1 Sơ đồ mô hệ thống máy phát điện sức gió 49 4.1.2 Các kết mô lỗi lƣới 55 4.1.2.1 Các kết mơ chế độ làm việc bình thƣờng 56 4.1.2.2 Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi lƣới đối xứng 58 ii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.1.2.3 Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi lƣới không đối xứng 60 4.2 Kết luận kiến nghị: 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 iii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tác giả Ngoài tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn, số liệu kết mô phỏng, thực nghiệm đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn GS.TSKH Nguyễn Phùng Quang trung thực Thái nguyên, ngày 15 tháng 11 năm 2012 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Thảo iv Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Sau thời gian năm học tập nghiên cứu Trƣờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên đƣợc giao đề tài luận văn tốt nghiệp với nội dung: “Mơ hình hóa mô cấu trúc điều khiển máy phát không đồng nguồn kép xảy lỗi lƣới không đỗi xứng” Với giúp đỡ ủng hộ thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp, gia đình nhƣ nỗ lực thân đến tơi hồn thành luận văn với đầy đủ nội dung đề tài Tuy nhiên, hạn chế kiến thức, tài liệu tham khảo trình độ ngoại ngữ, đồng thời thời gian nghiên cứu không dài nhƣ lĩnh vực tƣơng đối mẻ nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Tơi mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp quan tâm đến vấn đề để luận văn đƣợc hồn chỉnh có ý nghĩa Tác giả xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Thầy giáo hƣớng dẫn GS.TSKH.Nguyễn Phùng Quang trang bị kiến thức, dẫn dắt, bảo động viên tác giả hoàn thành luận văn Khoa đào tạo Sau đại học, thầy cô giáo, cán giảng dạy thuộc Khoa Điện Trƣờng Đại học KTCN Thái Nguyên giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nhƣ nghiên cứu thực luận văn Tồn thể đồng nghiệp, bạn bè, gia đình ngƣời thân quan tâm, động viên, giúp đỡ tác giả suốt q trình học tập hồn thành luận văn Tác giả luận văn Nguyễn Văn Thảo v Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT BBĐ Bộ biến đổi BĐK Bộ điều khiển CL Chỉnh lƣu DFIG Double fed induction generator ĐC Điều chỉnh ĐK Điều khiển J Mơmen qn tính MP Máy phát MPKĐBNK Máy phát không đồng nguồn kép NL Nghịch lƣu PBC Passivity – Based Control TTGTĐ Tính toán giá trị đặt THD Total harmonic distortion zp Số cực đôi máy phát i rd ,i rq ,isd ,isq Các thành phần dòng điện rotor, stator hệ tọa độ dq i r ,i r Các thành phần dòng điện stator hệ tọa độ  u PBC , u rqPBC rd Các thành phần điện áp rotor đầu điều chỉnh tựa theo thụ động hệ tọa độ dq u rd , u rq , u sd , u sq Các thành phần điện áp rotor, stator hệ tọa độ dq Lm Điện cảm hỗ cảm stator rotor Lr  Lm  Lr Điện cảm rotor Ls  Lm  Ls Điện cảm stator Ls Điện cảm tản rotor Ls Điện cảm tản stator Rr Điện trở rotor Rs Điện trở stator mG Mômen máy phát u N , us , u r Vector điện áp phia lƣới, stator, rotor vi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH SÁCH BẢNG Bảng 4.1.1: Các thông số MPKĐBNK……………………………………… 48 vii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH SÁCH HÌNH VẼ 1.1.1 Hình 1.1: Sơ đồ đấu dây điện áp stator ĐCDB ba pha 1.1.2 Hình 1.2:a, Biểu diễn đại lƣợng ba pha hệ trục tọa độ cố định b, biến đổi hệ trục  dq 2.1 Hình 2.1:Máy phát khơng đồng nguồn kép 13 2.1.1 Hình 2.2: Đặc tính mơmen, tốc độ làm việc MPKĐBNK 14 2.1.2 Hình 2.3: Chiều dịng lƣợng qua MPKĐBNK chế độ 16 a Chế độ dƣới đồng ; b Chế độ đồng 2.1.3 Hình 2.4:Phạm vi hoạt động MPKĐBNK 17 2.2 Hình 2.5: Mơ hình trạng thái liên tục ĐCDB 20 2.2 Hình 2.6: Mơ hình trạng thái liên tục ĐCDB dƣới dạng ma trận 22 3.1 Hình 3.1: Các phƣơng pháp điều khiển MPKĐBNK 23 3.2.2 Hình 3.2: Đặc tính vector, áp, từ thơng 26 3.2.3 Hình 3.3: Cấu trúc điều khiển phía máy phát 28 3.2.3 Hình 3.4: Hệ thống điều khiển phía MP sử dụng BĐK tuyến tính 29 3.3.1 Hình 3.5: Sơ đồ khối điều khiển phía máy phát 30 3.3.1 Hình 3.6: Cấu trúc điều khiển phía máy phát 32 3.3.2.2 Hình 3.7 Sơ đồ điều chỉnh thơng số dịng thành phần irq tựa theo EL 36 3.3.2.2 Hình 3.8: Sơ đồ điều chỉnh thơng số dịng thành phần irq tựa theo EL 36 3.5.2 Hình 3.9: Quan hệ vector thực hịa đồng 40 3.6 Hình 3.10 : (a) Mạch điện phía lƣới (b) sơ đồ tƣơng đƣơng 42 3.6 Hình 3.11: Sơ đồ cấu trúc điều khiển phía lƣới 45 viii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.1.1 Hình 4.1: Sơ đồ mơ tồn hệ thống 48 4.1.1 Hình 4.2: Khối lƣới, biến đổi máy phát không đồng pha 49 rotor dây quấn 4.1.1 Hình 4.3: Các khối mơ bên lƣới, máy phát 50 biến đổi 4.1.1 Hình 4.4: Bộ biến đổi nghịch lƣu phía lƣới phía máy phát (back 50 to back converter) 4.1.1 Hình 4.5: Vịng điều khiển ngồi để tính tốn giá trị mong 51 muốn i*rd i*rq 4.1.1 Hình 4.6: Khối tính tốn giá trị dịng, áp, từ thơng 52 4.1.1 Hình 4.7: Khối điều khiển dịng rotor có kể đến dự báo dịng, 52 hiệu chỉnh sai lệch 4.1.1 Hình 4.8: Khối tổng hợp điều khiển dòng giá trị 53 4.1.1 Hình 4.9: Khối hịa đồng 53 4.1.1 Hình 4.10: Khối điều khiển phía lƣới 54 4.1.2.1 Hình 4.11: Các kết mơ hệ thống chế độ làm 56 việc bình thƣờng 4.1.2.2 Hình 4.12: Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi 58 lƣới đỗi xứng 4.1.2.3 Hình 4.13: Các kết mơ hệ thống chế độ làm việc lỗi 60 lƣới không xứng ix Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Khối tính tốn giá trị đặt: + Theo tài liệu [5], ta có khâu tính tốn dòng đặt rotor: mG1 Enable Synch Moment PI IF x ird setpoint calculation y m omegaS usd is Product mG_ref i*rd ird* Product1 omegaS mG2 omegaS mG usd y x mG is_dq is Filter2 Torque estimation usd is_dq Qs Qs is_dq |is| usd Phi estimation1 Synchronization Qref Qs1 Qs PI Product2 x IF irq setpoint calculation_Q usd omegaS y Qs usq I*rq Product3 irq* usq Cosphi_IF1 Hình 4.5: Vịng điều khiển ngồi để tính tốn giá trị mong muốn 52 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn + Theo các công thức (3.37), (3.38), (3.39), (3.40) (3.41) mục 3.4 ta có khâu tính tốn giá trị dịng, áp, từ thơng đặt nhƣ hình 4.6 Lm Gain4 Product1 usq* omegas usd* Product ird* S'isd* Ls/Lm -Lm Gain1 Gain3 Demux Ls/Lm is_dq S'isq* Gain2 irq* Hình 4.6: Khối tính tốn giá trị dịng, áp, từ thơng đặt Thuật tốn điều khiển dòng rotor nguyên lý tựa thụ động đƣợc thực theo công thức (3.15), (3.19) mục 3.3.2.1 3.3.2.2 nhƣ hình 4.7 hình 4.8 Sisq*_s Sisq'* irq* Irq usd* Usd* Ird,ref ird* urdPBC omega_r omega Omega Sisd*_s d dlim Sisd' ird Urd Subsystem q Sisq*_s Irq,ref Omegar irq* qlim lim Correct phase limitation irq Ird Urq omega_r urqPBC omega Sisd*_s 10 ird* 1/sqrt(3) Usq* usq* Subsystem1 11 uDC Hình 4.7: Khối điều khiển dịng rotor có kể đến dự báo dịng, hiệu chỉnh sai lệch 53 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn IF Sisq'* ird_soll [irq_ist] Irq [ird_ist] Ird d [omega_r] irq_soll Urd Ird,ref dlim Omegar Omega urdr [omega] q Usd* urqr Irq,ref qlim 28 Sisd' Urq lim Usq* Current Limit uDC Correct_phase limitation Backstepping Curent Controller1 [omega] omega_m 10 [omega_r] udc_ist omega_r usd* ird* S'isq* irq* usd* is_dq usq* omegasS'isd* [usd_ist] usd_ist 11 [usq_ist] is_dq usq_ist [irq_ist] irq_ist [ird_ist] usq* Subsystem4 omegas 12 ird_ist Hình 4.8: Khối tổng hợp điều khiển dòng giá trị đặt - Nguyên lý hòa đồng nguyên lý quen biết đƣợc trình bày mục 3.5 mơ nhƣ hình 4.9 NOT Synch IF Irq* AND irq_soll Enable und_ist Irq_soll und_ist Switch usd_ist Switch2 usd_ist NOT SynchAmpl AND Scope theta_n Delta theta_n delta Switch1 theta_s SynchPhase theta_s Scope1 Switch3 Hình 4.9: Khối hịa đồng 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Nguyên lý cấu trúc điều khiển phía lƣới đƣợc trình bày mục 3.6.2 đƣợc mơ nhƣ hình 4.10 IF IF IF udc_soll IF 680 soll_ein soll_aus Switch udc_soll Id_soll ind_soll RateofChangeLimiter udc_ist udc_ist omega_n indq_ist und_soll d unq_soll q omega_n undq_ist Demux Demux Und_ist Unq_ist ind_ist inq_ist udc_ist Tabc Tabc inq_soll IF sin_soll 0.01 sin_soll aus theta theta_n sin_ist udc_ist Sinregler Pow er Factor Calculation |Is| Modulation ind_ist Sin -0.9849 Cos inq_ist DC Einladung Cos udc_ist K5 DC Check Hình 4.10: Khối điều khiển phía lƣới 4.1.2 Các kết mô lỗi lƣới Mục tiêu phần mô để khảo sát đáp ứng toàn hệ thống cố lỗi lƣới đối xứng không đối xứng Các mô sập biên độ lƣới đƣợc tiến hành MPKĐBNK làm việc chế độ bình thƣờng Dựa vào kết mơ ta đánh giá mức độ ảnh hƣởng việc lỗi lƣới thành phần khác hệ thống điều khiển khơng có biện pháp để bảo vệ biến đổi Các đáp ứng mô đƣợc thực xảy lỗi lƣới thời điểm 1.6s kéo dài khoảng 400ms với chiều sâu lỗi khoảng 50% cho lỗi lƣới không đối xứng 70% cho lỗi đối xứng 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.1.2.1 Các kết mô chế độ làm việc bình thƣờng Dien ap luoi 400 Voltage 200 -200 -400 0.5 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) a, Hình 4.11a mơ tả kết mơ điện áp lƣới làm việc bình thƣờng, ta thấy thời điểm 0.7s có thay đổi biên độ điện áp lƣới, biên độ có giảm lƣợng so với trƣớc hịa lƣới, nhiên hình dạng tần số điện áp lƣới đƣợc giữ nguyên Thanh phan d cua dong rotor 10 gia tri thuc gia tri dat Ampere -5 -10 0.5 b, 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.11b mơ tả kết mơ thành phần d dòng rotor, thời điểm hòa đồng dòng điện tăng vọt, nhiên thời gian ngắn đƣợc đƣa giá trị dịng mong muốn 56 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Thanh phan q cua dong rotor gia tri thuc gia tri dat -1 Ampere -2 -3 -4 -5 -6 0.5 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) c, Tƣơng tự nhƣ kết mô thành phần d dịng rotor, kết mơ thành phần q dịng rotor đƣơc mơ nhƣ hình 4.11c Ta thấy thời điểm 0.7s dòng irq thay đổi lớn (từ khoảng -5.9A -1.9A) nhiên sau gần 0.4s giá trị dòng irq đƣợc kéo ổn định vào khoảng -4.8A Dong dien bo bien doi phia rotor 10 Ampere -5 -10 0.5 d, 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.11: Các kết mô hệ thống chế độ làm việc bình thƣờng Kết mơ dịng điện BBĐ phía rotor, ta thấy trƣớc hịa đồng pha dạng hình sin chuẩn Tại thời điểm hịa đồng bộ, có xuất sóng hài bậc cao khiến cho thành phần điện áp bị méo khoảng thời gian ngắn Sau thành phần sóng hài dƣợc loại bỏ thành phần điện áp quay trở lại dạng hình sin chuẩn với biên độ điện áp nhỏ biên độ điện áp ban đầu 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.1.2.2 Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi lƣới đối xứng Dien ap luoi 400 300 200 Voltage 100 -100 -200 -300 -400 0.5 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) a, Hình 4.12a mơ tả kết sập lƣới đối xứng từ khoảng thời gian từ 1.6s đến 2s Ta thấy biên độ điện áp ba pha giảm 70%( từ 325V xuống 97.5V) Tuy nhiên sau thời điểm 2s điện áp lƣới trở lại làm việc bình thƣờng với tần số biên độ nhƣ trƣớc sập lƣới Thanh phan d cua dong rotor gia tri dat 10 gia tri thuc Ampere -2 -4 0.5 b, 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.12b mơ tả thành phần d dong rotor ta thấy bắt đầu có lỗi lƣới giá trị dịng điện dao động lớn, nhƣng sau khoảng thời gian lỗi lƣới độ lớn dịng điện dao động tắt dần Tại thời điểm kết thúc lỗi lƣới xảy trình độ quay lại giá trị đặt khoảng 0.5s 58 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Thanh phan q cua dong rotor gia tri thuc gia tri dat Ampere -2 -4 -6 -8 -10 -12 0.5 1.5 c, 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.12c: mơ tả thành phần q dịng rotor ta thấy thời điểm xảy lỗi lƣới biên độ dòng điện thay đổi đột ngột (từ-4.8A giảmvề -10.2A) sau tăng dần lên (từ -10.2A lên 0.3A) nhiên khơng có q trình dao động nhƣ thành phần d Đến hết lỗi lƣới dịng điện thành phần q giảm dần giá trị đặt Dong dien bo bien doi phia rotor 15 10 Ampere -5 -10 -15 -20 d, 0.5 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.12: Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi lƣới đỗi xứng Hình 4.12d: mơ tả kết mơ dịng điện biến đổi phía rotor, thời điểm xuất lỗi lƣới giá trị tức thời pha dao động mạnh Sau khoảng kết thúc lỗi lƣới giá trị dòng điện pha tiếp tục dao động tắt dần ổn định thời điểm 2.5s 59 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.1.2.3 Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi lƣới không đối xứng Dien ap luoi 400 300 200 Voltage 100 -100 -200 -300 -400 0.5 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) a, Hình 4.13a: mơ tả kết sập lƣới khơng đối xứng điện áp lƣới Ta thấy biên độ điện áp pha giảm 50% ( từ 325V xuống 162.5V) Tuy nhiên sau thời điểm 2s điện áp lƣới trở lại làm việc bình thƣờng với tần số biên độ nhƣ trƣớc sập lƣới Thanh phan d cua dong rotor gia tri dat gia tri thuc Ampere -2 -4 0.5 b, 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.13b: mơ tả thành phần d dòng rotor xảy lỗi lƣới không đối xứng Ta thấy thời điểm lỗi lƣới thành phần d dòng rotor dao động mạnh, tăng từ đến 4.5 lần Sau thời điểm 2s dòng ird tiếp tục dao động nhƣng với biên độ nhỏ ổn định sau khoảng 0.3s 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Thanh phan q cua dong rotor gia tri thuc gia tri dat -1 Ampere -2 -3 -4 -5 -6 0.5 1.5 c, 2.5 3.5 Thoi gian (s) Tƣơng tự nhƣ thành phần d thành phần q dòng rotor thời gian lỗi lƣới biến thiên dao động nhiên không lớn nhƣ thành phần d.Sau khoảng thời gian lỗi lƣới biên độ điện áp giảm dần giá trị đặt Dong dien bo bien doi phia rotor 15 10 Ampere -5 -10 -15 d, 0.5 1.5 2.5 3.5 Thoi gian (s) Hình 4.13: Các kết mô hệ thống chế độ làm việc lỗi lƣới không xứng Tƣơng tự nhƣ hình 4.12d, dịng điện BBĐ phía rotor xảy lỗi lƣới không đối xứng dao động với tần số lớn nhiều pha Sau thời gian lỗi lƣới hệ thống ổn định trở lại với biên độ tần số nhƣ sau hòa đồng 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nhận xét: Đối với lỗi lƣới đối xứng: Theo (3), sập lƣới 50% trở lên với điều khiển dòng theo phƣơng pháp điều khiển tuyến tính deadbeat thơng thƣờng hệ thống điều khiển Nguyên nhân dẫn đến tƣợng điều khiển tuyến tính deadbeat khơng đáp ứng đƣợc chế độ làm việc phi tuyến máy phát không đồng pha rotor dây quấn hệ thống máy phát điện sức gió Với kết sập lƣới 70% từ hình 4.12 với điều chỉnh Passivity – Based chứng tỏ đƣợc chất lƣợng điều khiển MPKĐBNK hệ thống máy PĐSG lỗi lƣới ngắn mạch ba pha đối xứng đƣợc cải thiện so với phƣơng pháp điều khiển tuyến tính Đối với lỗi lƣới không đối xứng: Các kết MPKĐBNK làm việc bình thƣờng mà xảy lỗi lƣới thành phần dịng điện rotor dao động mạnh tăng nhanh, gấp khoảng lần dịng điện làm việc bình thƣờng MPKĐBNK trƣớc xảy lỗi lƣới Dịng điện tăng lớn nhƣ phá hỏng biến đổi khơng có biện pháp bảo vệ xảy cố lỗi lƣới 4.2 Kết luận kiến nghị: Luận văn nghiên cứu giải đƣợc nội dung sau: Tìm hiểu cố xảy lƣới Tìm hiểu MPKĐBNK (cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phạm vi hoạt động mô hình tốn) Nghiên cứu tìm hiểu cấu trúc điều khiển MPKĐBNK ( cấu trúc điều khiển deadbeat tựa thụ động) 62 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tiến hành mô hệ thống phần mềm Matlab – Simulink – Plecs đƣa kết mô Cần nghiên cứu để tìm cách khắc phục xảy lỗi lƣới đầu tƣ vào phát điện sức gió, đặc biệt với lỗi lƣới khơng đối xứng Vì lỗi lƣới khơng đối xứng xảy thƣờng xuyên lỗi lƣới đối xứng 63 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Application Report (1997),Clarke and Park Transforms on the TMS320C2xx, TexasInstruments [2] Bianchi F.F., De Battista H., and Mantz R.J (2006),Wind Turbine Control SystemsPrinciples, Modelling and Gain Scheduling Design Springer [3] Cao Xuân Tuyển (2008) Tổng hợp thuật toán phi tuyến sở kỹ thuật backstepping, điều khiển máy điện dị nguồn kép hệ thống phát điện chạy sức gió Luận án Tiến sĩ, ĐH Bách Khoa Hà Nội [4] CƠNG THƢƠNG, B Thơng Tƣ quy định hệ thống điện phân phối, 2010 [5] Đặng Danh Hoằng (2012) Cải thiện chất lượng điều khiển máy phát không ồng nguồn kép dùng hệ thống phát điện chạy sức gió phương pháp điều khiển phi tuyến Luận án Tiến sĩ (bản thảo), ĐH KTCN Thái Nguyên [6] Ekanayake J.B., Holdsworth L., WuX G., and Jenkins N (2003), Dynamicmodeling of doubly fed induction generator wind turbines,IEEE Transactionson Power Systems, 18, pp 803– 809 [7] Erlich I., Wrede H., and Feltes C (2007), Dynamic behavior of dfig-based windturbines during grid faults Power Conversion Conference (PCC)NagoyaJapan,pp 1195–1200 [8] F.lov, F.Blaabbjerg, and A.-D Hansen (2003), Analysis of a variable spees wind energy conversion scheme with double-fed induction generator International Journal of Electronics, 0: 779-794 [9] Hofmann W., and Thieme A (1998), Control of a double-fed induction generatorfor wind-power plants,Power Quality Proceedings PCIM’98, Nurnberg, pp 275 - 282 [10] Hopfensperger B., Atkinson D.J., and Lakin R A (2000), Stator flux 64 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn oriented controlof a double-fed induction machine with and without position encoder, IEEProc.-Electr Power Appl, 147, pp 241 - 250 [11] Khan S., and Ahmed G (2007), Industrial Power Systems CRC [12] Lại khắc Lãi, Nguyễn Văn Huỳnh (2009) Một phương pháp điều khiển tốc độ turbin gió trục đứng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Thái Nguyên [13] N P Quang, Dittrich A., and Thieme A (1997), Doubly-fed induction machine asgenerator: control algorithms with decoupling of torque and power factor, Electrical Engineering (Archiv fur Elektrotechnik), 80, pp 325 - 335 [14] Nguyen Phung Quang, Joerg-Andreas Dittrich (2008)Vector Control of Three-Phase AC-Machines – System Development in the Practice Springer Berlin Heidelberg [15] Nguyễn Phùng Quang: MATLAB & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động NXB Khoa học & Kỹ thuật, 2006 [16] Nguyễn Thị Mai Hƣơng (2012) Sách lược điều khiển nhằm nâng cao tính bền vững trụ luới hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện khơng đồng nguồn kép Luận án Tiến sĩ (bản thảo), ĐH KTCN Thái Nguyên [17] Novotny D W., and Lipo T A (1996), Vector Control and Dynamics of AC Drives, Oxford University Press, USA [18] Ostolaza J X., Tapia A., Tapia G., and Saenz J R (2003), Modeling and control ofa wind turbine driven doubly fed induction generator IEEE Transactions onEnergy Conversion, 18, pp 194 - 204 [19] Pena R., Clare J C., and Asher G M (1996), Doubly fed induction generator usingback-to-back pwm converters and its application to variable speedwindenergygeneration,IEE Proceedings on Electric Power Applications, 143, pp 231 - 241 65 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [20] Peresada S., Tilli A., and Tonielli A (2004), Power control of a doubly fedinductionmachine via output feedback, Control Engineering Practice, 12, pp 41-57 [21] Petersson A., Harnefors L., and Thiringer T (2004), Comparison between stator-fluxand grid-flux-oriented rotor current control of doubly-fed induction generators, IEEE 35th Annual Power Electronics Specialists Conference, PESC 04, 1, pp 482 - 486 [22] Phung Ngoc Lan (2006),Linear and nonlinear control approach to doublyfed inductiongenerators in wind power generation, PhD thesis, TU Dresden [23] Pierik J.T.G., Zhou Y., and Bauer P (2007),Windfarm as Power Plant – DynamicModelling Studies, Delft University Press [24] Toliyat H A., and Campbell S (2004), DSP-Based electromechanical motion control,volume 3, CRC Press [25] Trzynadlowski A M (1994),The Field Orientation Principle in Control of Induction Motors, Springer 66 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... Mơ hình tốn máy phát không đồng nguồn kép 17 i CHƢƠNG 24 NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU CẤU TRÚC ĐIỀU KHI? ??N MÁY PHÁT KHƠNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP 24 3.1 Tổng quan cấu trúc điều khi? ??n. .. 1: Mơ hình hóa lỗi lƣới đối xứng khơng đối xứng Chƣơng 2: Mơ hình máy phát khơng đồng nguồn kép Chƣơng 3: Nghiên cứu tìm hiểu cấu trúc điều khi? ??n máy phát không đồng nguồn kép Chƣơng 4: Mô số... máy phát điện xoay chiều đồng bộ, máy phát điện xoay chiều không đồng bộ? ?? Trong năm gần ngƣời ta phát triển sử dụng máy phát không đồng nguồn kép Lý sử dụng máy phát không đồng nguồn kép: * Máy