Phân tích sóng hài do ảnh hưởng của hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối

Tổng quan sóng hài; tìm hiểu về tàu điện sử dụng động cơ điện DC; sóng hài tàu điện trên thế giới và các giải pháp lọc sóng hài; phân tích sóng hài do ảnh hưởng của hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối. Tổng quan sóng hài; tìm hiểu về tàu điện sử dụng động cơ điện DC; sóng hài tàu điện trên thế giới và các giải pháp lọc sóng hài; phân tích sóng hài do ảnh hưởng của hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Phân tích sóng hài ảnh hưởng hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối TRƯƠNG TUẤN VIỆT vietsungha@gmail.com Ngành Kỹ thuật điện Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Quốc Minh Chữ ký GVHD Viện: Điện HÀ NỘI, 07/2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Trương Tuấn Việt Đề tài luận văn: Phân tích sóng hài ảnh hưởng hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối Chuyên ngành: Kỹ thuật điện – Hệ thống điện Mã số SV: CB170197 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 03/07/2020với nội dung sau: - Chỉnh sửa luận văn theo mẫu trường ĐHBKHN - Chỉnh sửa hình vẽ, tài liệu tham khảo - Các nội dung nghiên cứu mang tính chất minh họa, đưa kết xuất sóng hài qua mơ với sơ đồ chuẩn đơn giản, có nội dung đánh giá kết luận - Phân tích ảnh hưởng NLMT mờ nhạt kết luận chủ yếu làm thay đổi kết NLMT - Lỗi án lốt Ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Nguyễn Quốc Minh Trương Tuấn Việt CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Nguyễn Xn Tùng ĐỀ TÀI LUẬN VĂN PHÂN TÍCH SĨNG HÀI DO ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TÀU ĐIỆN TỚI LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn bảo hướng dẫn đề tài nhiệt tình TS Nguyễn Quốc Minh giảng viên Bộ môn Hệ Thống Điện - Viện Điện - Trường đại học Bách khoa Hà Nội - Người chịu trách nhiệm hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Hệ Thống Điện - Viện Điện - Trường đại học Bách khoa Hà Nội tham gia giảng dạy khóa học 2017B cung cấp nhiều thơng tin kiến thức giúp tơi hồn thành nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn Nhà Trường tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa học 2017B với việc bảo vệ luận án Cuối xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện có thơng tin hữu ích q trình tơi tham gia khóa học Tóm tắt nội dung luận văn Lý lựa chọn đề tài Hiện vấn đề sóng hài quan tâm đến ngành điện tác hại mà sóng hài gây cho hệ thống điện nói chung nghành nghề khác có liên quan Sóng hài tạo điều không mong muốn hoạt động chuyển đổi hệ thống điện nói chung Hiện đại hóa cơng nghiệp hóa thời đại nhằm tạo phát triển xã hội kèm theo thị hóa hệ thống mà vấn đề cung cấp điện vận tải vấn đề quan tâm hàng đầu Về q trình thị hóa tuyền đường sắt tàu điện đầu tư triển khai ngày rộng rãi với nhiều tiện ích : đáp ứng nhu cầu di chuyển thị, vận chuyển hàng hóa, rút ngắn thời gian cho nghành nghề liên quan đến vận tải, giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thơng v.v Song bên cạnh có nhược điểm mà mang lại chi phí đầu tư lớn, thời gian hồn thành kéo dài, đặc biệt vấn đề sóng hài tạo trình chuyển đổi AC-DC chuyển đổi, điều làm giảm chất lượng điện truyền tải gần khu vực hệ thống đường sắt mà qua Luận văn nghiên cứu nhằm hiểu chế mà sóng hài tạo trình hoạt động chuyến tàu giúp cho việc phân tích, thấy rõ, có giải pháp hạn chế cải thiện chất lượng điện hệ thống điện Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng nghiên cứu Luận văn nghiên cứu nhằm hiểu chế mà sóng hài tạo trình hoạt động chuyến tàu giúp cho việc phân tích, thấy rõ, có giải pháp hạn chế cải thiện chất lượng điện hệ thống điện Đối tượng nghiên cứu hệ thống tàu điện sóng hài tạo hệ thống Phạm vi nghiên cứu giới hạn việc phân tích nguồn sóng hài tạo ra, ảnh hưởng giải pháp làm giảm tác hại mà sóng hài tạo Tóm tắt luận văn Luận văn chia làm chương : Chương : Tổng quan sóng hài Chương : Tìm hiểu tàu điện động điện chiều (DC) Chương : Tổng quan nghiên cứu sóng hài tạo tàu điện giới giải pháp lọc sóng hài Chương : Phân tích sóng hài ảnh hưởng hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối Chương : Kết luận hướng phát triển cho đề tài 4 Phương pháp nghiên cứu phần mềm mô Luận văn có sử dụng phần mềm ETAP để mơ sóng hài tạo hệ thống, kèm theo lý thuyết tính tốn để đưa kết Kết luận Luận văn tập trung nghiên cứu tính tốn mức độ sóng hài, tác hại gây hệ thống điện hệ thống xung quanh mà hệ thống qua Đưa giải pháp lọc sóng hài giúp cải thiện chất lượng điện HỌC VIÊN Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN SÓNG HÀI 1.1 Định nghĩa sóng hài 1.2 Nguồn gốc sóng hài 1.3 Phân tích sóng hài 1.4 Tiêu chuẩn ngưỡng quy định sóng hài 1.5 Tác hại sóng hài 1.6 Phương pháp phân tích sóng hài 1.6.1 Phương pháp miền thời gian 1.6.2 Phương pháp miền tần số trực tiếp 1.6.3 Phân tích điều hịa lặp CHƯƠNG 2.TÌM HIỂU VỀ TÀU ĐIỆN SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC 12 2.1 Giới thiệu động điện chiều hệ thống tàu điện 12 2.1.1 Động điện chiều DC 12 2.1.2 Mạch điều khiển chiều 13 2.1.3 Điều khiển bảo vệ động 15 2.1.4 Động xoay chiều (AC) chiều (DC) 16 2.1.5 Hệ thống tàu điện với động đặt mũi tàu 16 2.1.6 Thiết kế trục rỗng 17 2.1.7 Động đơn (bogie monomotor) 17 2.1.8 Động tuyến tính 18 2.1.9 Mạng điều khiển 19 2.1.10 Hệ thống rơle 20 2.1.11 Hoạt động contactor 21 2.1.12 Sơ đồ điều khiển hệ thống chiếu sáng 22 2.1.13 Chuyển động tàu điện 23 2.1.14 Hệ thống điều khiển đại 24 2.1.15 Điều khiển song song 24 2.1.16 Phanh hãm 24 2.1.17 Phanh tĩnh 24 2.1.18 Sự khác biệt động AC với DC 25 2.1.19 Mạch băm DC 25 2.1.20 Thyristor 27 2.1.21 Diode 27 2.1.22 Phanh động 28 2.1.23 Động AC 28 2.1.24 GTO Thyristor 28 2.1.25 Động không đồng 28 2.1.26 AC driver 29 2.1.27 IGBT 30 2.1.28 Động nam châm vĩnh cửu 30 2.2 Sơ đồ khối chức 31 2.2.1 Động không đồng 31 2.2.2 Cổ góp (chổi than) 31 2.2.3 Cân tốc độ 32 2.2.4 Ắc quy (pin) 32 2.2.5 Hệ thống rơle phát áp suất dầu 32 2.2.6 Trục cam 32 2.2.7 Hộp canon 32 2.2.8 Bộ phận kiểm soát 32 2.2.9 Ngắt mạch 33 2.2.10 Contactor 33 2.2.11 Bộ chuyển đổi 33 2.2.12 Quạt làm mát 33 2.2.13 Kiểm soát leo 33 2.2.14 Đường điện DC 34 2.2.15 Phanh động 34 2.2.16 Rơle bảo vệ nối đất 34 2.2.17 Lưới tiêu thụ 34 2.2.18 GTO Thyristor 34 2.2.19 IGBT 34 2.2.20 Biến tần 34 2.2.21 Giới hạn Jerk 35 2.2.22 Ngắt dòng 35 2.2.23 Bộ điều khiển 35 2.2.24 Máy thổi khí 35 2.2.25 Rơle vạch kiểm sốt dịng điện 35 2.2.26 Rơle không điện áp 36 2.2.27 Rơle tải 36 2.2.28 Pantograph 36 2.2.29 Bộ chỉnh lưu 36 2.2.30 Kiểm soát kháng 36 2.2.31 SEPEX 37 2.2.32 Shoegear 37 2.2.33 Máy biến áp 37 2.2.34 Bánh xe quay 37 2.2.35 Rơle quay bánh xe (WSR) 38 CHƯƠNG 3.TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU SÓNG HÀI TÀU ĐIỆN TRÊN THẾ GIỚI VÀ CÁC GIẢI PHÁP LỌC SÓNG HÀI 39 3.1 Các nghiên cứu trước 39 3.2 Nghiên cứu mơ hình mạng lưới cung cấp 39 3.3 Các nghiên cứu dịng điện hài tạo phía đầu máy kéo tàu điện 40 3.3.1 Mơ hình chạy động điện DC 42 3.3.2 Mơ hình chạy động điện AC 43 3.4 Các biện pháp giảm sóng hài hệ thống tàu điện 44 3.4.1 Bộ lọc thụ động 45 3.4.2 Bộ lọc chủ động 45 3.4.3 Bộ lọc lai 46 CHƯƠNG 4.PHÂN TÍCH SĨNG HÀI DO ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TÀU ĐIỆN TỚI LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 49 4.1 Giới thiệu phần mềm ETAP 49 4.2 Mơ hình hóa đơn giản hệ thống tàu điện DC 50 4.2.1 Sơ đồ nguyên lý 50 4.2.2 Mơ mơ hình phần mềm ETAP giới thiệu thống số hệ thống 51 4.2.3 Phân tích sóng hài hệ thống chưa có lọc 52 4.2.4 Chạy phần mô hệ thống thông qua phần mềm ETAP 53 4.2.5 Thiết kế lọc sóng hài cho Bus đường dây 66 CHƯƠNG 5.KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 76 5.1 Kết luận 76 5.2 Hướng phát triển đề tài 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 Bảng 4.9 Biến dạng đơn lẻ sóng hài điện áp Bus Tổng độ méo điện áp Bus Đường dây Mức điện áp(kV) (%)điện áp đường dây (%)Tổng độ méo hài điện áp Bậc sóng hài Bus2 22.000 99.85 9.12 Bus2 22.000 99.85 8.80 Bus3 1.060 99.46 5.54 Bus10 0.380 99.74 5.75 Bus1 110.000 100.00 9.61 Bus2 22.000 99.85 3.14 Bus10 0.380 99.74 1.95 Bus1 110.000 100.00 3.37 Hình 4.17 % 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑉𝑉 Bus1,2,3,4 kịch Sau bảng số liệu từ biểu đồ: Bảng 4.10 Thông số % 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑉𝑉 Bus1,2,3,4 kịch 64 Ở kịch ta thấy tổng độ méo hài điện áp biến dạng đơn lẻ bậc sóng hài tăng lên mức tiêu thụ công suất chuyển đổi tăng lên Xét ảnh hưởng sóng hài gây dạng phổ hài Bus1,2,3,4 kịch Hình 4.18 Phổ hài Bus1,2,3,4 kịch Từ hình 4.18 cho ta thấy chất lượng điện xấu so với kịch sóng hài điện áp mức cao kịch Xét phổ hài máy biến áp T1,2,5 Hình 4.19 Phổ hài MBA T1,2,5 kịch Từ hình 4.19 cho thấy dịng điện MBA T5 tình trạng cao 65 Với tình trạng sóng hài mức cao đặc biệt ảnh hưởng xấu đến máy biến áp luận văn trình bày thêm phần lọc sóng hài cho hệ thống đường dây truyền tải 4.2.5 Thiết kế lọc sóng hài cho Bus đường dây Với tình trạng sóng hài vượt q ngưỡng cho phép ta thiết kế lọc đặt Bus đường dây nhằm bẫy thành phần sóng hài bậc cao cho chúng cộng hưởng tần số bậc sóng hài tương ứng lọc thụ động thông qua việc cộng hưởng mạch LC 4.2.5.1 Cấu trúc lọc thụ động kiểu C Cấu trúc (cho pha) CTF mơ tả hình, đặc điểm CTF C L thiết kế để cộng hưởng tần số bản, tần số này, R gần bị ngắn mạch không gây tổn hao phát tán nhiệt R Tại tần số cao hơn, mạch LC ngả dần sang tính cảm, với C tạo thành mạch lọc dùng để thoát bỏ tần số hài cần triệt tiêu xuống đất Hình 4.20 Cấu trúc lọc kiểu C ( C Type Passive Filter) Thừa hưởng kết cơng thúc tính tốn lọc hài kiểu C, ta tiến hành tính thơng số lọc Bus sau: XF(bus) = XC1(bus) = Ubus (Ohm) Q boloc h2s X (Ohm) h2s − F(bus) 66 XL(bus) = L= 𝐶𝐶1 = XC1(bus) (Ohm) h2s XL(bus) (H) 2πf (𝐹𝐹 ) 2𝜋𝜋𝜋𝜋𝑋𝑋𝐶𝐶1(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) Tổng trở lọc có giá trị thấp tổng trở thành phần điện cảm với tổng trở thành phần điện dung (nhưng ngược dấu) 𝑋𝑋𝐶𝐶(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) = 𝑋𝑋𝐿𝐿(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) ( 𝑂𝑂ℎ𝑚𝑚 ) 𝐶𝐶 = 2𝜋𝜋𝜋𝜋𝑋𝑋𝐶𝐶(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) Kiểm tra tần số cộng hưởng nối tiếp LC: F= 2π√LC Như cộng hưởng LC đạt yêu cầu (𝐹𝐹) = 50xhs (Hz) q U R= h Q boloc q hiệu lọc dao động (20 – 80) Với Q boloc = P{[tancos −1 PF1 − tancos −1 PF2]} PF1 hệ số công suất tải PF2 hệ số công suất để đạt mức yêu cầu hs bậc sóng hài cần lọc luận văn coi giá trị gần tuyệt đối 4.2.5.2 Cấu trúc lọc thụ động cộng hưởng đơn Bộ lọc cộng hưởng đơn gồm có tụ điện kháng điện đấu nối tiếp Thông số tụ kháng lựa chọn để lọc có tổng trở thấp (tổng trở lý tưởng 0) tần số mong muốn (chính tần số sóng hài cần loại trừ) 67 Hình 4.21 Cấu trúc lọc cộng hưởng đơn (STF) Thừa hưởng cơng thức tính tốn lọc cộng hưởng đơn ta có cách tính tốn thông số cho lọc tương tự lọc kiểu C lược giá trị tụ điện C1: XF(bus) = XC1(bus) = Ubus (Ohm) Q boloc h2s X (Ohm) h2s − F(bus) XL(bus) = XC1(bus) (Ohm) h2s Tổng trở lọc có giá trị thấp tổng trở thành phần điện cảm với tổng trở thành phần điện dung (nhưng ngược dấu) 𝑋𝑋𝐶𝐶(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) = 𝑋𝑋𝐿𝐿(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) ( 𝑂𝑂ℎ𝑚𝑚 ) 𝐶𝐶 = 2𝜋𝜋𝜋𝜋𝑋𝑋𝐶𝐶(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏) Kiểm tra tần số cộng hưởng nối tiếp LC: Như cộng hưởng LC đạt yêu cầu R= F= (𝐹𝐹) 2π√LC = 50xhs (Hz) q U h Q boloc q hiệu lọc dao động (20 – 80) Với Q boloc = P{[tancos −1 PF1 − tancos −1 PF2]} 68 PF1 hệ số công suất tải PF2 hệ số công suất để đạt mức yêu cầu hs bậc sóng hài cần lọc luận văn coi giá trị gần tuyệt đối 4.2.5.3 Tính tốn thơng số cho lọc cộng hưởng đơn cho Bus1 lọc sóng hài bậc trường hợp chạy chuyến tàu Luận văn sử dụng lọc cộng hưởng đơn cho đường dây Bus1 để lọc sóng hài bậc cho đường dây cách bố trí thể hình đây: Hình 4.22 Sơ đồ bố trí lọc cộng hưởng đơn cho Bus để loại bỏ sóng hài bậc Tính tốn thơng số lọc sóng hài bậc 5: Q boloc = P{[tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 𝑃𝑃𝑃𝑃1 − tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 𝑃𝑃𝑃𝑃2]} =1132x{[tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 0.81 − tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 1]}= 30.543(MVA) XF−5th(1) = XC1−5th(1) U22 Q boloc 1100002 = = 396.1608(Ohm) 30.543x106 h2s 52 = X = 396.1608 = 412.6675(Ohm) hs − F−5th(1) 52 − XL−5th(1) = XC1−5th(1) 412.6675 = = 16.5067(Ohm) 52 h2s 69 L = 0.0525 (H) Tổng trở lọc có giá trị thấp tổng trở thành phần điện cảm với tổng trở thành phần điện dung (nhưng ngược dấu) 𝑋𝑋𝐶𝐶−5𝑡𝑡ℎ(1) = 𝑋𝑋𝐿𝐿−5𝑡𝑡ℎ(1) = 16.5067( 𝑂𝑂ℎ𝑚𝑚 ) 𝐶𝐶1 = 7.7134x10−6 (F) C = 192.83x10−6 (𝐹𝐹) Kiểm tra tần số cộng hưởng : F= 2π√LC = 2π√0.0525x7.7134x10−6 ≈ 250 (Hz) Vậy công hưởng đạt yêu cầu cho lọc sóng hài bậc R= q.U2 h.Qboloc = 20x1100002 5x30.543x106 = 1584.65 (Ohm) Xét trường hợp Bus1 chưa có lọc: Hình 4.23 Biểu đồ hình cột thể % 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑉𝑉 Bus1 chưa có lọc Từ hình 4.23 ta thấy bậc sóng hài điện áp lớn đạt giá trị 19.0612% Từ ảnh hưởng sóng hài trên, tiến hành đặt lọc cho bus1, sau kết hợp với tính tốn ta có bảng kết sóng hài Bus1 sau: 70 Hình 4.24 Biểu đồ hình cột thể %𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑉𝑉 Bus1 lọc làm việc Từ hình 4.24 ta thấy sóng hài bậc sóng hài điện áp cải thiện đáng kể đạt tiêu chuẩn biến dạng đơn lẻ cho bậc sóng hài bus1 có giá trị 0.431987% Xét phổ hài Bus1 trước sau có lọc hoạt động Hình 4.25 Phổ hài Bus1 chưa có lọc 71 Hình 4.26 Phổ hài Bus1 có lọc Từ hai hình 4.25 4.26 ta thấy sau có lọc hoạt động chất lượng điện Bus1 mức tiêu chuẩn điện áp hình sin Cấu hình lọc trường hợp là: Hình 4.27 Cấu hình lọc sử dụng để loại bỏ thành phần bậc sóng hài điện áp bus1 kịch ba chuyến tàu chạy Sau loại bỏ thành phần sóng hài bậc bus1 ta có độ méo sóng hài thay đổi tồn hệ thống sau: 72 Hình 4.28 Tổng độ méo hài sau có lọc Bus1 trường hợp tàu chạy Bảng 4.11 Thông số % 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑉𝑉 Bus1,2,3,4 sau có lọc Bus1 Từ hình 4.26 bảng số liệu 4.11 ta thấy mức sóng hài điện áp bậc mức cao ta cần tính tốn cho lọc sóng hài điện áp bậc lọc thơng cao kiểu C Tính tốn thơng số lọc sóng hài bậc 5: Q boloc = P{[tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 𝑃𝑃𝑃𝑃1 − tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 𝑃𝑃𝑃𝑃2]} =1131x{[tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 0.7 − tan𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 −1 0.9]}= 0.59(MVA) XF−3th(2) = XC1−3th(2) U22 Q boloc 220002 = = 819.2144(Ohm) 0.59x106 h2s 32 = X = 819.2144 = 921.6162(Ohm) hs − F−3th(2) 32 − XL−3th(2) = XC1−5th(2) 921.6162 = = 102.4018(Ohm) 32 h2s 73 L = 0.3259 (H) Tổng trở lọc có giá trị thấp tổng trở thành phần điện cảm với tổng trở thành phần điện dung (nhưng ngược dấu) 𝑋𝑋𝐶𝐶−3𝑡𝑡ℎ(2) = 𝑋𝑋𝐿𝐿−3𝑡𝑡ℎ(2) = 102.4018( 𝑂𝑂ℎ𝑚𝑚 ) 𝐶𝐶1 = 3.4538x10−6 (F) C = 31.084x10−6 (𝐹𝐹) Kiểm tra tần số cộng hưởng : F= 2π√LC = 2π√0.3259 x3.4538x10−6 ≈ 150 (Hz) Vậy cơng hưởng đạt u cầu cho lọc sóng hài bậc cho bus2 R= q.U2 h.Qboloc = 20x220002 3x0.59x106 = 5467 (Ohm) Sau tính tốn cho lọc kiểu C để lọc cho trường hợp loại bỏ sóng hài bậc bus2 kết sau lọc hoạt động trình bày đây: Hình 4.29 Tổng độ méo hài điện áp sau có lọc Bus1,2 trường hợp tàu chạy Từ hình 4.29 ta thấy tổng độ méo hài hệ thống cải thiện đáng kể 74 Bảng 4.12 Thông số %𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑉𝑉 Bus1,2,3,4 sau có lọc đường dây Bus1,2 Từ bảng số liệu 4.12 ta thấy tổng độ méo hài điện áp hệ thống cải thiện đạt ngưỡng tiêu chuẩn IEEE – 519 Cấu hình lọc sóng hài điện áp bậc bus2 đưa sau: Hình 4.30 Cấu hình lọc sử dụng để loại bỏ thành phần bậc3 sóng hài điện áp bus2 kịch ba chuyến tàu chạy Từ thông số bảng số liệu tính tốn mơ qua phần mềm ETAP, ta đưa ngưỡng sóng hài mức tiêu chuẩn cho phép tiêu chuẩn IEEE – 519 kịch tàu chạy 75 CHƯƠNG 5.1 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết luận Hiện điện khí hóa tiến dần tới nước phát triển đặc biệt Việt Nam mà điển hình hệ thống tàu điện cao xây dựng chuẩn bị đưa vào sử dụng, xong bên cạnh tác nhân tàu điện sinh đặc biệt sóng hài vấn đề đáng lưu ý xem xét đến ảnh hưởng trực tiếp tới vấn đề chất lượng điện Hệ thống tàu điện bắt đầu đưa vào sử dụng từ năm 1970 từ hệ thống đơn giản chạy động điện DC, mà sau phát triển nên hệ thống tàu điện cao tốc với vận tốc siêu nhanh chạy động AC với inverter công suất lớn Tại Việt Nam mà thủ đô Hà Nội thi công dự án tàu điện cao chạy tuyến Cát Linh – Hà Đông Kim Mã Nhồn Do lĩnh vực mẻ nên luận văn tập chung nghiên cứu tàu điện chạy động điện DC Luận văn trình bày phân tính ảnh hưởng sóng hài sinh hệ thống tàu điện gây ảnh hưởng tới lưới điện phân phối, xong thông số cho hệ thống thiết kế tham khảo nguồn mạng hạn chế thông số thực tế hệ thống tàu điện Cát Linh – Hà Đông chưa đưa vào nghiệm thu sử dụng Trong chương IV luận văn trình bày ảnh hưởng sóng hài tới hệ thống cung cấp , luận văn đưa sơ đồ nguyên lý hệ thống tàu điện tạo sóng hài sau mơ hệ thống thơng qua phần mềm ETAP, qua thực tính tốn chạy mơ thông số hệ thống đồng thời đưa kết sóng hài điện áp kịch hệ thống làm việc với chế độ:  tàu điện chạy  tàu điện chạy  tàu điện chạy 76 Luận văn trình bày bảng số liệu đưa hệ thống sơ đồ nguyên lý nêu qua đánh giá mức ảnh hưởng sóng hài điện áp hệ thống điện, qua tiến hành tính tốn cho lọc thụ động đặt phía đường dây cấp nguồn điện cho hệ thống tàu điện Kết tính tốn lọc giảm méo sóng hài điện áp bus đường dây với kịch chuyến tàu chạy Ta tính tốn tương tự kịch tàu chạy tàu chạy để đưa lọc hợp lý đặt đường dây, mục đích để bẫy thành phần sóng hài bậc cao cộng hưởng mạch LC nhằm triệt tiêu sóng hài lọc Các lọc tương ứng kích hoạt để hoạt động kịch chuyến tàu chạy khác hệ thống tàu điện Mục đích cuối hạn chế đưa mức ảnh hưởng sóng hài ngưỡng tiêu chuẩn cho phép tiêu chuẩn IEEE – 519 5.2 Hướng phát triển đề tài Trong tương lai, điện khí hóa mở rộng hướng phát triển thêm đề tài là: - Nghiên cứu mô hình hệ thống tàu điện chạy động AC cơng suất cao - Tích hợp thêm hệ thống lượng mặt trời vào hệ thống để đánh giá tác nhân sóng hài thay đổi - Phát triển thêm lọc chủ động lọc lai cho hệ thống 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] IEEE Standard 519-1992 Application in Industrial Power Distribution Networks with a New Monitoring Approach, 1992 [2] H Lee, C Lee, G Jang, and S hyuk Kwon,"Harmonic analysis of the korean high-speed railway using the eight-port representation model," 2006 [3] B Lutrakulwattana, M Konghirun, and A Sangswang,"Harmonic resonance assessment of 1×25kv, 50hz traction power supply system for suvarnabhumi airport rail link," 2016 [4] IEC 61850 Source Code Library, 2006 [5] Railway applications - Supply voltages of traction systems EN 50163, 2004 [6] Report by Beijing Railway Bureau, Beijing Jiaotong University, China Railway Electrification Survey Design & Research Institute CO., LTD and China Academy of Railway Sciences"Research on the abnormal supply voltage of jixiannan traction substation of beijing-harbin railway line: measurement, analysis and elimination method," 2007 [7] J Holtz and H.J Kelin,"The propagation of harmonic currents generated by inverter-fed locomotives in the distributed overhead supply system," 1989 [8] Haitao Hu ,"Train–network interactions and stability evaluation in highspeed railways–part i: Phenomena and modeling," 2018 [9] Haitao Hu,"Overview of harmonic and resonance in railway electrification systems," pp P3 - P6, 2018 78 ... (DC) Chương : Tổng quan nghiên cứu sóng hài tạo tàu điện giới giải pháp lọc sóng hài Chương : Phân tích sóng hài ảnh hưởng hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối Chương : Kết luận hướng phát... 46 CHƯƠNG 4.PHÂN TÍCH SĨNG HÀI DO ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TÀU ĐIỆN TỚI LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 49 4.1 Giới thiệu phần mềm ETAP 49 4.2 Mơ hình hóa đơn giản hệ thống tàu điện DC 50... văn : Trương Tuấn Việt Đề tài luận văn: Phân tích sóng hài ảnh hưởng hệ thống tàu điện tới lưới điện phân phối Chuyên ngành: Kỹ thuật điện – Hệ thống điện Mã số SV: CB170197 Tác giả, Người hướng