Điều khiển thích nghi bộ nghịch lưu trong lưới điện siêu nhỏ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒNG VÕ ĐỨC DUY ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI BỘ NGHỊCH LƯU TRONG LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2018 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ MINH PHƯƠNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS NGUYỄN VĂN NHỜ (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 14 tháng 07 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS.TS HỒ PHẠM HUY ÁNH PGS.TS NGUYỄN VĂN NHỜ PGS.TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG TS ĐINH HOÀNG BÁCH TS HUỲNH QUỐC VIỆT Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ……………………………… ………………………………… ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hoàng Võ Đức Duy MSHV: 1670342 Ngày, tháng, năm sinh: 26/10/1991 Nơi sinh: TP HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 60520202 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI BỘ NGHỊCH LƯU TRONG LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan Microgrid Điều khiển chia tải cân Microgrid Điều khiển thích nghi nghịch lưu Microgrid Mô kết mô Thực nghiệm III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/07/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2018 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ MINH PHƯƠNG Tp HCM, ngày … tháng … năm 20… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO …………………………… …………………………………… TRƯỞNG KHOA …………………… ………… LỜI CẢM ƠN Tôi xin gởi đến thầy PGS.TS Lê Minh Phương thầy ThS Nguyễn Minh Huy lời biết ơn sâu sắc dành thời gian quý báu để hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi lời khun bổ ích để hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tất Thầy Cô Bộ Môn Cung Cấp Điện, Phịng Thí Nghiệm Nghiên Cứu Điện Tử Cơng Suất nhóm nghiên cứu thầy PGS TS Lê Minh Phương giúp đỡ hổ trợ để hoàn thành đề tài nghiên cứu Ngoài ra, suốt thời gian học tập trường đại học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM, Thầy Cô khoa Điện – Điện tử, bên cạnh tơi bạn bè khóa, lớp đóng góp nhiều ý kiến chia sẻ nhiều tài liệu có giá trị Xin gởi đến Thầy Cơ bạn lời cảm ơn chân thành Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến ban giám đốc Thí nghiệm Điện Lực TP.HCM tạo điều kiện cho tơi có thời gian học tập nghiên cứu q trình làm q cơng ty Cuối cùng, xin cảm ơn Cha Mẹ động viên tạo điều kiện giúp tơi vượt qua khó khăn suốt trình học tập nghiên cứu vừa qua Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 06 năm 2018 HỒNG VÕ ĐỨC DUY TĨM TẮT LUẬN VĂN Việc áp dụng hệ thống nguồn phân tán (DG) gia tăng nhanh chóng thập kỷ qua So với nguồn phát truyền thống, nguồn DG có lợi ô nhiễm hơn, hiệu cao việc sử dụng lượng, vị trí lắp đặt linh hoạt hơn, truyền tải điện hao tổn Tuy nhiên lại tốn nhiều chi phí khơng thể sánh so với lưới truyền thống Để khắc phục vấn đề trên, khái niệm microgrid lần đề xuất Mỹ Consortium cho công nghệ ổn định hệ thống điện So với sử dụng đơn vị DG đơn, microgrid cung cấp cơng suất vượt trội mạng lưới phân phối Hơn nữa, microgrid hoạt động chế độ nối lưới chế độ độc lập có lợi cho lưới điện khách hàng kinh tế thị trường Luận văn trình bày kỹ thuật điều khiển cải tiến chia tải cho nghịch lưu ba pha kết nối song song lưới độc lập với hỗ trợ giao tiếp truyền thơng Từ công suất tác dụng công suất phản kháng chia xác điều kiện nhiều nghịch lưu làm việc song song với khác biệt rõ rệt tổng trở đường dây, thay đổi liên tục tải Ngồi báo trình bày khả đáp ứng đường truyền thông tin bị gián đoạn mà giữ sai số giới hạn cho phép Mơ hình điều khiển mơ Matlab-Simulink cho ba biến tần nguồn áp kết nối song song Kết mơ chứng minh tính đắn kỹ thuật đề xuất ưu điểm vượt trội so với sơ đồ điều khiển Droop truyền thống Mơ hình thực nghiệm xây dựng dựa vi xử lý DSP F28335 thử nghiệm Phịng Thí nghiệm Nghiên cứu Điện tử Cơng suất THE ABSTRACT OF THESIS The application of distributed generation (DG) has been rapidly increased in the past decades Compared to the conventional centralized power generation, DG units have many advantages such as less pollution, higher efficiency of energy utilization, more flexible installation location, and less power transmission losses However, this connection may lead to higher cost than the conventional centralized power generation To overcome this problem, the microgrid concept was first proposed in the US by the Consortium for Electricity Reliability Technology Solutions (CERTS) A microgrid can supply more power than a single DG unit in distribution networks Moreover, the microgrids can operate in a grid-connected mode or islanded mode which offers benefit to both the utilities and customers in terms of economy This thesis proposes a new control sharing technique for parallel three-phase inverters in an islanded microgrid combined with the communication The proposed technique can accurately share real power and reactive power among the inverters via adjusting the desired voltage if there is a distinct difference between line impedance and the load change in the microgrid Moreover, the paper also presents the response ability of the inverters to maintain the error within the allowed limits as the transmission line is interrupted The proposed technique has been verified in a microgrid with three parallel distributed generation-inverter units using Matlab/Simulink The simulation results have indicated that the proposed technique is superior to the traditional droop control in terms of the accuracy and stability The experimental model is based on the DSP F28335 processor and tested at the Power Electronics Research Laboratory LỜI CAM KẾT Tôi xin cam kết nội dung lý thuyết trình bày luận văn tham khảo tài liệu biên soạn lại, tất kết mô phỏng, thực nghiệm thân tơi tự làm ra, hồn tồn khơng phải chép từ tài liệu cơng trình nghiên cứu khác Nếu không thực cam kết nêu trên, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trước kỷ luật nhà trường pháp luật Nhà nước HOÀNG VÕ ĐỨC DUY Mục Lục CHƯƠNG 1: SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Hướng nghiên cứu luận văn đóng góp thực tiễn 1.3.1 Hướng nghiên cứu luận văn 1.3.2 Đóng góp thực tiễn 1.4 Kết luận CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN MICROGRID VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH BỘ NGHỊCH LƯU ÁP TRONG MICROGRID (HỆ TRỤC DQ) 2.1 Khái niệm microgrid nguồn lượng phân tán (DG) 2.2.1 So sánh lưới điện thông thường microgrid 2.2.2 Nguyên tắc lưới Microgrid 2.2.3 Ưu điểm Microgrid 10 2.2 Cấu trúc thành phần lưới Microgrid 11 2.2.1 Cấu trúc Microgrid 11 2.2.2 Các loại Microgrid: AC and DC 12 2.3 Các vấn đề lưới microgrid 16 2.3.1 Chia sẻ công suất nguồn lượng 16 2.3.2 Microgrid chế độ tự động 17 2.3.3 Điều khiển chế độ kết nối lưới độc lập 18 2.3.4 Độ tin cậy chất lượng hệ thống 19 2.3.5 Ổn định hệ thống 20 2.4 Bộ điều khiển công suất thực/phản kháng 21 2.5 Mơ hình động điều khiển công suất thực/phản kháng 22 2.6 Xây dựng Bộ điều khiển công suất thực/cơng suất phản kháng dạng điều khiển dịng 24 2.7 Xây dựng mơ hình nghịch lưu kết nối song song lưới microgrid 28 2.8 Vịng khóa pha (PLL) 28 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CHIA TẢI CÂN BẰNG TRONG MICROGRID 32 3.1 Kỹ thuật điều khiển truyền thông 32 3.1.1 Điều khiển tập trung 32 3.1.2 Điều khiển sơ cấp/thứ cấp 33 3.1.3 Điều khiển phân tán 34 3.2 Kỹ thuật điều khiển droop độc lập 36 3.2.1 Droop control thông thường 37 3.2.2 VPD/FGB droop control 40 3.2.3 Phương pháp dự đoán trở kháng đường dây 41 3.2.4 Phương pháp điều khiển góc 43 3.2.5 Droop control dựa điện áp 44 3.3 Phương pháp dùng trở kháng ảo 46 3.3.1 Vòng lặp đầu trở kháng ảo 46 3.3.2 Vòng lặp trở kháng ảo tăng cường 47 3.3.3 Phương pháp chuyển đổi hệ qui chiếu ảo 48 3.4 Phương pháp kết hợp điều khiển tín hiệu nhỏ 50 3.5 Tổng kết phương pháp định hướng phát triển 53 3.6 Kết luận 59 CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI BỘ NGHỊCH LƯU TRONG MICROGRID 60 4.1 Giới thiệu phương pháp điều khiển thích nghi 60 4.1.1 Điều khiển điện áp thích nghi 60 4.1.2 Phương pháp đồng bù công suất phản kháng 61 4.1.3 Điều khiển độ trượt dựa đồng hoạt động 63 4.1.4 Phương pháp Droop control Q-V 64 4.1.5 Phương pháp điều khiển dựa biến chung 65 4.2 Giải thuật điều khiển droop control cải tiến 66 4.2.1 Giải thuật điều khiển không sử dụng truyền thông 69 4.2.1 Giải thuật điều khiển sử dụng truyền thông 73 4.3 Mơ hình điều khiển droop control đề xuất 77 CHƯƠNG 5: MÔ HÌNH MATLAB SIMULINK 80 5.1 Các khối đo lường 83 5.1.1 Khối đo dòng điện 83 5.1.2 Khối đo điện áp 84 5.1.3 Khối đo công suất P Q 85 5.2 Các khối điều khiển 86 Chương 7: Thiết kế mơ hình kết thực nghiệm Vì máy đo CA 8336 Chauvin Arnoux đo dòng điện lớn 10A ta thay đổi số vòng dây để đo giá trị dịng điện thực tế Vì giá trị dịng điện thực tế giá trị dòng điện đo dược chia cho 15 (quấn 15 vịng đo) Cơng suất pha thực tế tương ứng với dòng điện cơng suất đo chia cho Hình 7.27 thể thời điểm trước tăng tải dịng điện nghịch lưu cấp cho tải 33/15=2.2A, hình 7.25 cho thấy cơng suất tác dụng phát nghịch lưu 960/5=192W, hình 7.26 cho thấy cơng suất phản kháng phát nghịch lưu 360/5=72Var Hình 7.27 thể thời điểm sau tăng tải dịng điện nghịch lưu cấp cho tải 58/15=3.87A, hình 7.25 cho thấy cơng suất tác dụng phát nghịch lưu sau tăng tải 1300/5=260W, hình 7.26 cho thấy cơng suất phản kháng phát nghịch lưu sau tăng tải 430/5=86Var Hình 7.29 thể tải tăng lên điện áp tải sụt xuống, đồng thời THD điện áp tải cũng giảm xuống (từ 3.5% đến 3.2%) (theo tiêu chuẩn EN 50160 chất lượng điện áp THD cho phép cực đại 8%) Hình 7.27 hình 7.28 thể tải tăng lên điện áp tải sụt xuống nên dòng điện cung cấp cho tải tăng lên, đồng thời THD dòng điện cung cấp tải giảm xuống (từ 3.5% đến 2.5%) 7.4 KẾT LUẬN Từ kết thực nghiệm cho thấy điều khiển droop thích nghi đề xuất chia công suất cho nghịch lưu trường hợp trở kháng đường dây khác Kết thực nghiệm chứng minh khả ứng dụng sở lý thuyết vào thực tiễn Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 125 Chương 8: Kết luận hướng phát triển CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 8.1 KẾT LUẬN 8.1.1 Về kết mô phỏng: Đề tài trình bày mơ hình điều khiển droop thích nghi cải tiến để thực chia công suất theo tỉ lệ công suất định mức nghịch lưu trường hợp: Sai lệch trở kháng đường dây nối từ nghịch lưu đến điểm kết nối chung Trở kháng đường dây thay đổi Microgrid có chứa tải local riêng nghịch lưu Sự chậm trễ kênh giao tiếp truyền thông hay bị gián đoạn Chế độ nối lưới điện phân phối 8.1.2 Về kết thực nghiệm: Thiết kế thi cơng hồn chỉnh hai nghịch lưu kết nối song song Lập trình vi điều khiển DSP 28335 CCS để điều khiển hai nghịch lưu hoạt động Sau chạy thử nghiệm với công suất nhỏ, hai nghịch lưu chia công suất gần giống theo tỷ lệ yêu cầu 8.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Cải thiện điều khiển phía DC với phương pháp điều khiển thơng minh, để giữ độ ổn định điện áp DC tốt hơn, đáp ứng công suất ngõ DC tốt hơn, tối ưu công suất nghịch lưu chế độ nối lưới Điều khiển nâng cao chất lượng điện cung cấp cho tải, giảm tổng độ méo dạng sóng hài - THD (Total harmonic distortion) điện áp đến mức tối thiểu trường hợp tải phi tuyến hay tải không cân Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 126 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ Phuong Le Minh, Hoa Pham Thi Xuan, Duy Vo Hoang Duc, Huy Nguyen Minh, “Control of power in an island Microgrid using Adaptive Droop control”, 2017 International conference on system science and Engineering (ICSSE), pp 148153 Phuong Le Minh, Hoa Pham Thi Xuan, Duy Vo Hoang Duc, Huy Nguyen Minh, “Control of power sharing in an island Microgrid using virtual impedance”, 2017 International conference on system science and Engineering (ICSSE), pp 154159 Phuong Le Minh, Hoa Pham Thi Xuan, Duy Vo Hoang Duc, Huy Nguyen Minh, “Control of power inverter in islanded microgrids based on online line impedance estimation”, 2017 International conference on system science and Engineering (ICSSE), pp 180-185 Phuong Le Minh, Duy Vo Hoang Duc, Hoa Pham Thi Xuan, Huy Nguyen Minh, “A new control strategy of power sharing in islanded microgrids”, 2017 International conference on system science and Engineering (ICSSE), pp 175179 Lê Minh Phương, Hoàng Võ Đức Duy, Phạm Thị Xuân Hoa, Nguyễn Minh Huy, “New adaptive droop control with combined line impedance estimation method for parallel inverters”, Tạp chí Phát triển KH&CN - ĐHQG-HCM, ISSN-18590128, tập 19, số K7-2016 Lê Minh Phương, Hoàng Võ Đức Duy, Phạm Thị Xuân Hoa, Nguyễn Minh Huy, Võ Ngọc Điều “Điều khiển thích nghi chia cơng suất tác dụng công suất phản kháng chế độ lưới độc lập”, Tạp chí Phát triển KH&CN - ĐHQGHCM, ISSN-1859-0128, tập 19, số K7-2016 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Solar Technology AG (SMA), “Windy Boy – Inverter for Wind Energy Power Plant,” Germany, 2010 [2] R H Lasseter, “Microgrids,” in Proc IEEE Power Eng Soc Winter Meeting, New York, NY, USA, 2002, pp 305–308 [3] R H Lasseter and P Paigi, “Microgrid: A conceptual solution,” in Proc IEEE Power Electron Spec Conf., Aachen, Germany, 2004,pp 4285–4290 [4] J Rocabert, A Luna, F Blaabjerg, and P Rodriguez, “Control of power converters in AC microgrids,”IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 11, pp 4734–4739, Nov 2012 [5] A Molderink, V Bakker, M G C Bosman, J L Hurink, and G J M Smit, “Management and control of domestic smart grid technology,” IEEE Trans Smart Grid, vol 1, no 2, pp 109–119,Sep 2010 [6] K Debrabandereet al., “A voltage and frequency droop control method for parallel inverters,” IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 4, pp 1107–1115, Jul 2007 [7] F Blaabjerg, R Teodorescu, M Liserre, and A V Timbus, “Overview of control and grid synchronization for distributed power generation systems,” IEEE Trans Ind Electron., vol 53, no 5, pp 1398–1409, Oct 2006 [8] J J Justo, F Mwasilu, and J Lee, “AC microgrids versus DC microgrids with distributed energy resources: A review,”Renew Sustain Energy Rev., vol 24, pp 387–405, Aug 2013 [9] M A Eltawil and Z Zhao, “Grid-connected photovoltaic power systems: Technical and potential problems—A review,” Renew Sustain.Energy Rev., vol 14, no 1, pp 112–129, Jan 2010 [10] Y Li, D M Vilathgamuwa, and P C Loh, “Design, analysis, and real-time testing of a controller for multi-bus microgrid system,”IEEE Trans Power Electron., vol 19, no 5, pp 1195–1204, Sep 2004 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 128 [11] P Piagi and R H Lasseter, “Autonomous control of microgrids,” in Proc Power Eng Soc Gen Meeting, Montreal, QC, Canada, 2006,pp 8–15 [12] P Arboleya, D Diaz, and J M Guerrero, “An improved control scheme based in droop characteristic for microgrid converters,” inProc Elect Power Syst Res., Tokyo, Japan, 2010, pp 1215–1221 [13] J A P Lopes, C L Moreira, and A G Madureira, “Defining control strategies for microgrids islanded operation,”IEEE Trans Power Syst.,vol 21, no 2, pp 916– 924, May 2006 [14] F Katiraei, M R Iravani, and P W Lehn, “Micro-grid autonomous operation during and subsequent to độc lập process,”IEEE Trans.Power Del., vol 20, no 1, pp 248–257, Jan 2005 [15] N Lidula and A Rajapakse, “Microgrids research: A review of experimental microgrids and test systems,” Renew Sustain Energy Rev.,vol 15, no 1, pp 186– 202, Jan 2011 [16] M C Chandorkar, D M Divan, and R Adapa, “Control of parallel connected inverters in standalone AC supply systems,” IEEE Trans.Ind Appl., vol 29, no 1, pp 136–143, Jan 1993.M C Chandrokar, D M Divan, and B Blaabjerg, “Control of distributed UPS systems,” inProc 25th Annu IEEE Power Electron Spec.Conf., Taipei, Taiwan, 1994, pp 197–204 [18] Y B Byun, T G Koo, and K Y Joe, “Parallel operation of three-phase UPS inverters by wireless load sharing control,” inProc Telecommun.Energy Conf., Phoenix, AZ, USA, 2000, pp 526–532 [19] J M Guerrero, L G de Vicuna, and J Matas, “Output impedance design of parallel-connected UPS inverters with wireless load-sharing control,”IEEE Trans Ind Electron., vol 52, no 4, pp 1126–1135,Aug 2005 [20] J M Guerrero, L Hang, and J Uceda, “Control of distributed uninterruptible power supply systems,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 8, pp 2845–2859, Aug 2008 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 129 [21] J M Guerrero, J C Vasquez, and J Matas, “Control strategy for flexible microgrid based on parallel line-interactive UPS systems,” IEEE Trans Ind Electron., vol 56, no 3, pp 726–736, Mar 2009 [22] T L Vandoorn, J D M De Kooning, and B Meersman,“Review of primary control strategies for islanded microgrids with power-electronic interfaces,” Renew Sustain Energy Rev., vol 19,pp 613–628, Mar 2013 [23] D Shanxu, M Yu, and X Jian, “Parallel operation control technique of voltage source inverters in UPS,” inProc IEEE Int Conf., Hong Kong, 1999, pp 883–887 [24] M Prodanovic, T C Green, and H Mansir, “A survey of control methods for three-phase inverters in parallel connection,” inProc 8th Int Conf Power Electron Variable Speed Drives, London, U.K., 2000, pp 472–477 [25] K Siri, C Q Lee, and T F Wu, “Current distribution control for parallel connected converters II,”IEEE Trans Aerosp Electron Syst., vol 28, no 3, pp 841– 851, Jul 1992 [26] T F Wu, K Siri, and J Banda, “The central-limit control and impact of cable resistance in current distribution for parallel-connected DC-DC converters,” inProc 25th Annu IEEE Power Electron Spec Conf., Taipei, Taiwan, 1994, pp 694–702 [27] J Banda and K Siri, “Improved central-limit control for parallel operation of DC-DC power converters,” inProc 26th Annu IEEE Power Electron Spec Conf., Atlanta, GA, USA, 1995, pp 1104–1110 [28] K Siri, C Q Lee, and T E Wu, “Current distribution control for parallel connected converters I,”IEEE Trans Aerosp Electron Syst.,vol 28, no 3, pp 829– 840, Jul 1992 [29] J F Chen and C L Chu, “Combination voltage-controlled and currentcontrolled PWM inverters for UPS parallel operation,” IEEE Trans Power Electron., vol 10, no 5, pp 547–558, Sep 1995 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 130 [30] F Petruzziello, P D Ziogas, and G Joos, “A novel approach to paralleling of power converter units with true redundancy,” inProc 21st Annu IEEE Power Electron Spec Conf., San Antonio, TX, USA, 1990, pp 808–813 [31] Y Pei, G Jiang, and X Yang, “Auto-master-slave control technique of parallel inverters in distributed AC power systems and UPS,” inProc 35th Annu IEEE Power Electron Spec Conf., Aachen, Germany, 2004, pp 2050–2053 [32] J Tan, H Lin, and J Zhang, “A novel load sharing control technique for paralleled inverters,” in Proc 34th Annu IEEE Power Electron Spec Conf., Acapulco, Mexico, 2003, pp 1432–1437 [33] X Sun, Y S Lee, and D Xu, “Modeling, analysis, and implementation of parallel multi-inverter systems with instantaneous average current sharing scheme,”IEEE Trans Power Electron., vol 18, no 3, pp 844–856, May 2003 [34] J He and Y W Li, “An enhanced microgrid load demand sharing strategy,”IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 9, pp 3984–3995, Sep 2012 [35] A Tuladhar, H Jin, and T Unger, “Parallel operation of single phase inverter modules with no control interconnections,” in Proc 12th Annu IEEE Appl Power Electron Expo., Atlanta, GA, USA, 1997, pp 94–100 [36] A Tuladhar, H Jin, and T Unger, “Control of parallel inverters in distributed AC power systems with consideration of line impedance effect,”IEEE Trans Ind Appl., vol 36, no 1, pp 131–138, Jan 2000 [37] J C Vasquez, J M Guerrero, and A Luna, “Adaptive droop control applied to voltage-source inverters operating in grid-connected and islanded modes,” IEEE Trans Ind Electron., vol 56, no 10, pp 4088–4096, Oct 2009 [38] Y W Li and C N Kao, “An accurate power control strategy for powerelectronicinterfaced distributed generation units operating in a lowvoltage multibus microgrid,” IEEE Trans Power Electron., vol 24, no 12, pp 2977–2988, Dec 2009 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 131 [39] P H Divshali, A Alimardani, and S H Hosseinian, “Decentralized cooperative control strategy of microsources for stabilizing autonomous VSC-based microgrids,”IEEE Trans Power Syst., vol 24, no 4, pp 1949–1959, Nov 2012 [40] F Katiraei and M R Iravani, “Power management strategies for a microgrid with multiple distributed generation units,”IEEE Trans Power Syst., vol 21, no 4, pp 1821–1831, Nov 2006 [41] E A A Coelho, P C Cortizo, and P F D Garcia, “Smallsignal stability for parallel-connected inverters in stand-alone AC supply systems,”IEEE Trans Ind Appl., vol 38, no 2, pp 533–542, Mar 2002 [42] N Pogaku, M Prodanovic, and T C Green, “Modeling, analysis and testing of autonomous operation of an inverter-based microgrid,” IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 2, pp 613–625, Mar 2007 [43] R Majumder, A Ghosh, and G Ledwich, “Angle droop versus frequency droop in a voltage source converter based autonomous microgrid,” inProc Power Energy Soc Gen Meeting, Calgary, AB, Canada, 2009, pp 1–8 [44] R Majumder, B Chaudhuri, and A Ghosh, “Improvement of stability and load sharing in an autonomous microgrid using supplementary droop control loop,” IEEE Trans Power Syst., vol 25, no 2, pp 796–808, May 2010 [45] R Majumder, G Ledwich, and A Ghosh, “Droop control of converterinterfaced microsources in rural distributed generation,” IEEE Trans Power Del., vol 25, no 4, pp 2768–2778, Oct 2010 [46] J M Guerrero, J Matas, and L G de Vicuña, “Decentralized control for parallel operation of distributed generation inverters using resistive output impedance,” IEEE Trans Ind Electron., vol 54, no 2, pp 994–1004, Apr 2007 [47] X Yu, A M Khambadkone, and H Wang, “Control of parallelconnected power converters for low-voltage microgrid—Part I: A hybrid control architecture,”IEEE Trans Power Electron., vol 25, no 12, pp 2962–2970, Dec 2010 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 132 [48] C K Sao and P W Lehn, “Control and power management of converter fed microgrids,” IEEE Trans Power Syst., vol 23, no 3, pp 1088–1098, Aug 2008 [49] T L Vandoorn, B Meersman, and L Degroote, “A control strategy for islanded microgrids with DC-link voltage control,” IEEE Trans Power Del., vol 26, no 2, pp 703–713, Apr 2011 [50] T L Vandoorn, B Renders, and L Degroote, “Active load control in islanded microgrids based on the grid voltage,” IEEE Trans Smart Grid, vol 2, no 1, pp 139– 151, Mar 2011 [51] T L Vandoorn, J D M De Kooning, B Meersman, J M Guerrero, and L Vandevelde, “Automatic power sharing modification of P/V droop controllers in lowvoltage resistive microgrids,” IEEE Trans Power Del., vol 27, no 4, pp 2318–2325, Oct 2012 [52] A Moawwad, V Khadkikar, and J L Kirtley, “A new P-Q-V droop control method for an interline photovoltaic (I-PV) power system,” IEEE Trans Power Del., vol 28, no 2, pp 658–668, Apr 2013 [53] W Yao, M Chen, and J Matas, “Design and analysis of the droop control method for parallel inverters considering the impact of the complex impedance on the power sharing,” IEEE Trans Ind Electron., vol 58, no 2, pp 576–588, Feb 2011 [54] J C Vasquez, J M Guerrero, and A Luna, “Adaptive droop control applied to voltage-source inverters operating in grid-connected and islanded modes,” IEEE Trans Ind Electron., vol 56, no 10, pp 4088–4096, Oct 2009 [55] H Hanaoka, M Nagai, and M Yanagisawa, “Development of a novel parallel redundant UPS,” inProc 25th Int IEEE Telecommun Energy Conf., Yokohama, Japan, 2003, pp 493–498 [56] J M Guerrero, L G de Vicuña, and J Matas, “A wireless controller to enhance dynamic performance of parallel inverters in distributed generation systems,” IEEE Trans Power Electron., vol 19, no 5, pp 1205–1213, Sep 2004 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 133 [57] G Yajuan, W Weiyang, and G Xiaoqiang, “An improved droop controller for grid-connected voltage source inverter in microgrid,” inProc 2nd IEEE Int Symp Power Electron Distrib Gener Syst., Hefei, China, 2010, pp 823–828 [58] Y Mohamed and E F El-Saadany, “Adaptive decentralized droop controller to preserve power sharing stability of paralleled inverters in distributed generation microgrids,” IEEE Trans Power Electron., vol 23, no 6, pp 2806–2816, Nov 2008 [59] A M Salamah, S J Finney, and B W Williams, “Autonomous controller for improved dynamic performance of AC grid, parallelconnected, single-phase inverters,” IET Gener Transmiss Distrib., vol 2, no 2, pp 209–218, Mar 2008 [60] T Goya, E Omine, and Y Kinjyo, “Frequency control in isolated island by using parallel operated battery systems applying H∞control theory based on droop characteristics,”IET Renew Power Gener., vol 5, no 2, pp 160–166, Mar 2011 [61] J M Guerrero, J C Vasquez, and J Matas, “Hierarchical control of droopcontrolled AC and DC microgrids—A general approach toward standardization,” IEEE Trans Ind Electron., vol 58, no 1, pp 158–172, Jan 2011 [62] J M Guerrero, P Loh, and M Chandorkar, “Advanced control architectures for intelligent microgrids—Part I: Decentralized and hierarchical control,”IEEE Trans Ind Electron., vol 60, no 4, pp 1254–1262, Apr 2013 [63] J He, Y W Li, and J M Guerrero, “An độc lập microgrid power sharing approach using enhanced virtual impedance control scheme,”IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 11, pp 5272–5282, Nov 2013 [64] J He and Y W Li, “Analysis, design, and implementation of virtual impedance for power electron,” IEEE Trans Ind Appl., vol 47, no 6, pp 2525–2538, Nov./Dec 2011 [65] C T Lee, C C Chuang, and C C Chu, “Control strategies for distributed energy resources interface converters in the low voltage microgrid,” inProc IEEE Energy Convers Congr Expo., San Jose, CA, USA, 2009, pp 2022–2029 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 134 [66] Y Li and Y W Li, “Decoupled power control for an inverter based low voltage microgrid in autonomous operation,” in Proc IEEE 6th Int Power Electron Motion Control, Wuhan, China, 2009, pp 2490–2496 [67] Y Li and Y W Li, “Virtual frequency-voltage frame control of inverter based low voltage microgrid,” in Proc IEEE Elect Power Energy Conf., Montreal, QC, Canada, 2009, pp 1–6 [68] Y Li and Y W Li, “Power management of inverter interfaced autonomous microgrid based on virtual frequency-voltage frame,”IEEE Trans Smart Grid, vol 2, no 1, pp 30–40, Mar 2011 [69] E Rokrok and M E H Golshan, “Adaptive voltage droop scheme for voltage source converters in an islanded multi-bus microgrid,” IET Gener Transmiss Distrib., vol 4, no 5, pp 562–578, May 2010 [70] J He and Y W Li, “An accurate reactive power sharing control strategy for DG units in a microgrid,” in Proc IEEE 8th Int Conf Power Electron (ECCE Asia), Jeju, Korea, 2011, pp 551–556 [71] J He and Y W Li, “An enhanced microgrid load demand sharing strategy,”IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 9, pp 3984–3995, Sep 2012 [72] C T Lee, C C Chu, and P T Cheng, “A new droop control method for the autonomous operation of distributed energy resource interface converters,” inProc IEEE Energy Convers Congr Expo., Atlanta, GA, USA, 2010, pp 702–709 [73] C T Lee, C C Chu, and P T Cheng, “A new droop control method for the autonomous operation of distributed energy resource interface converters,”IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 4, pp 1980–1993, Apr 2013 [74] C T Lee, R P Jiang, and P T Cheng, “A grid synchronization method for droop controlled distributed energy resources converters,” in Proc IEEE Energy Convers Congr Expo., Phoenix, AZ, USA, 2011, pp 743–749 [75] C K Sao and P W Lehn, “Autonomous load sharing of voltage source converters,”IEEE Trans Power Del., vol 20, no 2, pp 1009–1016, Apr 2005 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 135 [76] Q C Zhong, “Robust droop controller for accurate proportional load sharing among inverters operated in parallel,” IEEE Trans Ind Electron., vol 60, no 4, pp 1281–1290, Apr 2013 [77] D J Perreault, R L Selders, Jr., and J G Kassakian, “Frequencybased currentsharing techniques for paralleled power converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 13, no 4, pp 626–634, Jul 1998 [78] A Bidram and A Davoudi, “Hierarchical structure of microgrids control system,” IEEE Trans Smart Grid, vol 3, no 4, pp 1963–1976, Dec 2012 [79] E Mojica-Nava, C A Macana, and N Quijano, “Dynamic population games for optimal dispatch on hierarchical microgrid control,” IEEE Trans Syst., Man, Cybern., Syst., vol 44, no 3, pp 306–317, Mar 2014 [80] L Meng, F Tang, M Savaghebi, J C Vasquez, and J M Guerrero, “Tertiary control of voltage unbalance compensation for optimal power quality in islanded microgrids,”IEEE Trans Energy Convers., vol 29, no 4, pp 802–815, Dec 2014 [81] F Shahnia, R P S Chandrasena, S Rajakaruna, and A Ghosh, “Primary control level of parallel distributed energy resources converters in system of multiple interconnected autonomous microgrids within self-healing networks,”IET Gener Transmiss Distrib.,vol.8, no 2, pp 203–222, Feb 2014 [82] J Bingnan and F Yunsi, “Smart home in smart microgrid: A costeffective energy ecosystem with intelligent hierarchical agents,”IEEE Trans Smart Grid, vol 6, no 1, pp 3–13, Jan 2015 [83] X Wu, W Xiuli, and Q Chong, “A hierarchical framework for generation scheduling of microgrids,”IEEE Trans Power Del., vol 29, no 6, pp 2448–2457, Dec 2014 [84] D E Olivareset al., “Trends in microgrid control,” IEEE Trans Smart Grid, vol 5, no 4, pp 1905–1919, Jul 2014 [85] M Yazdanian and A M Sani, “Distributed control techniques in microgrids,”IEEE Trans Smart Grid, vol 5, no 6, pp 2901–2909, Nov 2014 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 136 [86] M A Shabani and Y A.-R I Mohamed, “New family of microgrid control and management strategies in smart distribution grids—Analysis, comparison and testing,”IEEE Trans Power Syst., vol 29, no 5, pp 2257–2269, Sep 2014 [87] B M Eid, N A Rahim, J Selvaraj, and A H El Khateb, “Control methods and objectives for electronically coupled distributed energy resources in microgrids: A review,” IEEE Syst J., to be published [88] M M A Abdelaziz, M F Shaaban, H E Farag, and E F El-Saadany, “A multistage centralized control scheme for islanded microgrids with PEV,”IEEE Trans Sustain Energy, vol 5, no 3, pp 927–937, Jul 2014 [89] T Caldognetto and T Paolo, “Microgrids operation based on masterslave cooperative control,”IEEE J Emerg Sel Topics Power Electron., vol 2, no 4, pp 1081–1088, Dec 2014 [90] Q Shafiee, J M Guerrero, and V C Juan, “Distributed secondary control for islanded microgrids—A novel approach,” IEEE Trans Power Electron., vol 29, no 2, pp 1018–1031, Feb 2014 [91] A Bidram, A Davoudi, and F Lewis, “A multi-objective distributed control framework for islanded AC microgrids,” IEEE Trans Ind Informat., vol 10, no 3, pp 1785–1798, Aug 2014 [92] H Xin, L Zhang, Z Wang, D Gan, and K P Wong, “Control of island AC microgrids using a fully distributed approach,” IEEE Trans Smart Grid, vol 6, no 2, pp 943–945, Mar 2015 [93] M A Mahmud, M J Hossain, H R Pota, and A M T Oo, “Robust nonlinear distributed controller design for active and reactive power sharing in islanded microgrids,”IEEE Trans Energy Convers., vol 29, no 4, pp 893–903, Dec 2014 [94] J Hu, J Zhu, D G Dorrell, and J M Guerrero, “Virtual flux droop method—A new control strategy of inverters in microgrids,”IEEE Trans Power Electron., vol 29, no 9, pp 4704–4711, Sep 2014 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 137 [95] M Ashabani, Y Mohamed, M Mirsalim, and M Aghashabani, “Multivariable droop control of synchronous current converters in weak grids/microgrids with decoupleddq-axes currents,”IEEE Trans Smart Grid, to be published [96] L Y Lu and C C Chu, “Consensus-based droop control synthesis for multiple DICs in isolated micro-grids,” IEEE Trans Power Syst., to be published [97] X Yu, A M Khambadkone, and H H Wang, “A hybrid control architecture for low voltage microgrid,” in Proc IEEE Energy Convers Congr Expo., Atlanta, GA, USA, 2010, pp 3161–3168 [98] Y Zhang and H Ma, “Theoretical and experimental investigation of networked control for parallel operation of inverters,” IEEE Trans Ind Electron., vol 59, no 4, pp 1961–1970, Apr 2012 [99] M N Marwali, J W Jung, and A Keyhani, “Control of distributed generation systems—Part II: Load sharing control,” IEEE Trans Power Electron., vol 19, no 6, pp 626–634, Nov 2004 [100] H Hua, L Yao, S Yao, S Mei, and J M Guerrero, “An improved droop control strategy for reactive power sharing in islanded microgrid,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 6, pp 3133–3141, Jun 2014 [101] A Kahrobaeian and Y A.-R I Mohamed, “Networked based hybrid distributed power sharing and control for islanded micro-grid systems,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 2, pp 603–617, Feb 2015 [102] A Vargas-Martínez, L I A Minchala, Y Zhang, L E Garza-Castón, and H Badihi, “Hybrid adaptive faulttolerant control algorithms for voltage and frequency regulation of an islanded microgrid,” Int Trans Electron Energy Syst., vol 25, no 5, pp 827–844, Jan 2014 [103] I U Nutkani, P C Loh, and F Blaabjerg, “Cost-prioritized droop schemes for autonomous AC microgrids,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 2, pp 1109– 1119, Feb 2015 Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 138 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Hoàng Võ Đức Duy MSHV: 1670342 Ngày tháng năm sinh: 26-10-1991 Nơi sinh: Thành phố Hồ Chí Minh Địa liên lạc: 22/1 Lê Trực, Phường 7, Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh Điện thoại: 01212531251 Email: hoangvoducduy@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2009-2016: Học Đại học, chuyên ngành Điện Năng, khoa Điện – Điện tử, Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh 2016-2018: Học Cao học, chuyên ngành Kỹ Thuật Điện, khoa Điện – Điện tử, Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 2017-2018: Làm việc Cơng Ty Thí Nghiệm Điện Lực TP.HCM Địa chỉ: B84A, Bạch Đằng, Phường 2, Quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 139 ... điều khiển nối lưới linh hoạt cho nguồn lượng tái tạo Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ Chương 1: Tổng quan Microgrid Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ Chương... hệ thống nghịch lưu độc lập kết nối song song hay hệ thống nghịch lưu điều khiển dòng hòa lưới Điều khiển thích nghi nghịch lưu lưới điện siêu nhỏ 28 Chương 2: Thiết kế mơ hình nghịch lưu áp Microgrid... THUẬT ĐIỆN Mã số: 60520202 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI BỘ NGHỊCH LƯU TRONG LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan Microgrid Điều khiển chia tải cân Microgrid Điều khiển thích