Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 nằm trong hệ thống Thủy điện bậc thang trên sông Srêpốk góp phần quan trọng trong việc cung cấp năng lượng điện cho lưới điện quốc gia Trong luận văn này tác giả thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 trên cơ sở giữ nguyên các bản chất phi tuyến của hệ thống để mô hình mô tả sát với thực tiễn Dựa trên cơ sở mô hình toán học và sự hiểu biết về bản chất hệ thống kinh nghiệm vận hành quản lý nhà máy tác giả đề xuất một phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 sử dụng logic mờ Hiệu quả của thuật toán đề xuất được thử nghiệm bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab Simulink Kết quả cho thấy đặc tính khởi động của hệ thống tốt hơn so với bộ điều khiển cũ ngoài thời gian quá độ tốt hơn thì độ quá điều chỉnh và sai lệch tĩnh cũng rất nhỏ đảm bảo được các tiêu chí về chất lượng điều khiển đáp ứng nhanh chóng công suất khi có yêu cầu nhằm góp phần tham gia vào việc ổn định cho hệ thống điện Quốc gia
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ĐỨC SỸ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK ỨNG DỤNG LOGIC MỜ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ĐỨC SỸ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK ỨNG DỤNG LOGIC MỜ Chuyên nghành Mã số : Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa : 8520216 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Lê Tiến Dũng Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tự thân thực Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Học viên Trần Đức Sỹ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK ỨNG DỤNG LOGIC MỜ Học viên: Trần Đức Sỹ Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Mã số: 8520216 Khóa: K33 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Nhà máy Thủy điện Srêpốk nằm hệ thống Thủy điện bậc thang sơng Srêpốk, góp phần quan trọng việc cung cấp lượng điện cho lưới điện quốc gia Trong luận văn này, tác giả thực nghiên cứu xây dựng mơ hình tốn học hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk sở giữ nguyên chất phi tuyến hệ thống để mơ hình mơ tả sát với thực tiễn Dựa sở mơ hình tốn học hiểu biết chất hệ thống, kinh nghiệm vận hành, quản lý nhà máy, tác giả đề xuất phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk sử dụng logic mờ Hiệu thuật toán đề xuất thử nghiệm mô phần mềm Matlab/Simulink Kết cho thấy đặc tính khởi động hệ thống tốt so với điều khiển cũ, thời gian độ tốt độ điều chỉnh sai lệch tĩnh nhỏ; đảm bảo tiêu chí chất lượng điều khiển, đáp ứng nhanh chóng cơng suất có u cầu nhằm góp phần tham gia vào việc ổn định cho hệ thống điện Quốc gia Từ khóa - Nhà máy thủy điện; Hệ thống điều tốc; Logic mờ; Mơ hình hóa; Mơ PROPOSING AN IMPROVED CONTROL ALGORITHM FOR THE GOVERNOR SYSTEM OF SREPOK HYDROPOWER PLANT USING FUZZY LOGIC SYSTEM Abstract - Srepok Hydropower Plant is located on the terraced hydropower system on the Srepok river, contributing significantly to the supply of electricity to the national grid In this thesis, the author studies to construct mathematical model of the governor system of the Srepok hydropower plant on the basis of maintain the nonlinear of the system so that the model is close to reality Based on a mathematical model and an understanding of the system, operation experience and plant management, the author propose a method for improving the control algorithm for the governor system of Srepok hydropower plant uses fuzzy logic The effect of the proposed algorithm is tested by simulation on the Matlab/Simulink The result show that the startup characteristic of the system better than the old controller, In addition to the transitional time better then the over adjustment and the static deviation is very small; To ensure of criterion of control quality, responding quickly the power when have request to contribute to participate in the stability for National power system Key words - Hydropower plant; Governor system; Fuzzy logic; Modeling; Simulation MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu: Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiển đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK 1.1 Tổng quan Nhà máy Thủy điện Srêpốk 1.2 Tổng quan hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 1.2.1 Sơ đồ nguyên lý 1.2.2 Chức 1.2.3 Thông số hệ thống hệ thống điều tốc-turbine 1.2.4 Sơ đồ khối hệ thống điều tốc 1.2.5 Sơ đồ hàm truyền 1.2.6 Quá trình khởi động chế độ làm việc điều tốc nhà máy Srêpốk 1.2.7 Đặc tính điều tốc 10 1.3 Kết luận chương 14 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH TỐN HỌC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK 15 2.1 Đặt vấn đề 15 2.2 Mơ hình tốn khối chức 16 2.2.1 Mơ hình Turbine thủy lực 16 2.2.2 Mơ hình Turbine với cột nước khơng đàn hồi 19 2.2.3 Tổn thất cột nước 22 2.2.4 Mơ hình hóa hệ thống tải máy phát 24 2.2.5 Mơ hình van hướng 28 2.3 Mơ hình thành phần hệ thống 29 2.3.1 Số liệu tham số biến trình hệ thống 29 2.3.2 Các phương trình động học phi tuyến hệ thống 32 2.3.3 Mơ hình tổng thể hệ thống điều tốc 32 2.4 Kết luận chương 34 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK 35 3.1 Đặt vấn đề 35 3.2 Giới thiệu lý thuyết điều khiển mờ 36 3.2.1 Giới thiệu chung 36 3.2.2 Bộ điều khiển mờ 40 3.2.3 Tổng hợp điều khiển mờ 42 3.3 Phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 45 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển 45 3.3.2 Thiết kế điều khiển mờ 45 3.4 Kết luận chương 49 CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 50 4.1 Mô hệ thống điều tốc Nhà máy 50 4.1.1 Mô phần tử hệ thống Matlab-Simullink 50 4.1.2 Kết mô hệ thống điều tốc Matlab-Simullink sử dụng điều khiển PID 52 4.2 Mơ hệ thống với thuật tốn điều khiển đề xuất 54 4.2.1 Mô hệ thống Matlab-Simullink 54 4.2.2 Kết mô hệ thống điều tốc Matlab-Simullink sử dụng điều khiển PID kết hợp FUZZY 55 4.3 Kết luận chương 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG…………………………………………… BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN…………………………………… BẢN SAO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI…………………………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Thông số hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 1.2 Thông số hệ thống Turbine 2.1 Thông số nhà máy 29 2.2 Các biến trình tham số 30 2.3 Giá trị tham số tính tốn 31 3.1 Luật mờ điều khiển mờ 48 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 1.2 Sơ đồ khối hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 1.3 Sơ đồ hàm truyền điều tốc 1.4 Đặc tính khởi động tổ máy 1.5 Đường đặc tính điều chỉnh tĩnh 11 1.6 Đặc tính Speed Drop (f1< fđm) 12 1.7 Đặc tính Speed Drop (f2>fđm) 12 1.8 Đặc tính Speed Drop tổ máy làm việc song song khác bp 13 1.9 Đặc tính Speed level 14 2.1 Sơ đồ cấu trúc phần tử thủy lực nhà máy Thủy điện 15 2.2 Mối quan hệ độ mở lý tưởng độ mở thực 22 2.3 Mơ hình cột nước turbine 24 2.4 Mơ hình tải máy phát 28 2.5 Mơ hình van hướng 29 2.6 Mơ hình cột nước turbine 33 2.7 Mơ hình van hướng, cột nước turbine 33 2.8 Mơ hình tổng thể hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 34 3.1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống điều tốc 35 3.2 Mô tả giá trị ngôn ngữ tập mờ 37 3.3 Quy tắc hợp thành MIN (a), Quy tắc hợp thành PROD (b) 39 3.4 Cấu trúc điều khiển mờ 40 3.5 Xác định độ thỏa mãn đầu vào 41 3.6 Giải mờ theo phương pháp trọng tâm 42 3.7 Cấu trúc điều khiển mờ 43 3.8 Nguyên lý điều khiển có thêm điều khiển mờ 45 3.9 Hàm thuộc cho sai lệch E 47 3.10 Hàm thuộc cho sai lệch dE 47 3.11 Hàm thuộc cho đầu U 47 3.12 Luật hợp thành Matlab 48 3.13 Biểu diễn dạng Ruler 49 3.14 Giải mờ 49 4.1 Mô điều khiển Matlab-Simullink 50 4.2 Mô servo cánh hướng Matlab-Simullink 50 4.3 Mô hệ thống turbine thủy lực Matlab-Simullink 51 4.4 Mô tải máy phát Matlab-Simullink 51 4.5 Mơ tồn hệ thống Matlab-Simullink 52 4.6 Kết mơ đặc tính khởi động 52 4.7 Kết mô chế độ khởi động, hịa lưới mang tải 53 4.8 Đặc tính nhà máy thủy điện Srêpốk 53 4.9 Mô điều khiển Matlab-Simullink 54 4.10 Mơ tồn hệ thống Matlab-Simullink 54 4.11 Kết đặc tính tốc độ sử dụng điều khiển PID+FUZZY 55 4.12 So sánh kết đặc tính tốc độ sử dụng điều khiển PID PID+FUZZY 55 4.13 Kết mơ đặc tính khởi động 56 4.14 Kết mơ chế độ khởi động, hịa lưới mang tải 56 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Do đặc thù địa lý Việt Nam nên nguồn thủy điện lớn tập trung Miền Bắc, nhiên nơi tiêu thụ Miền Nam ảnh hưởng việc giới hạn truyền tải điện lưới 500 kV nên nhà máy thủy điện khu vực Nam Tây nguyên Miền Nam đóng vai trị quan trọng cấp nguồn cho phụ tải đặc biệt lúc tăng phụ tải đột ngột Với việc phân bổ huy động nguồn hệ thống điện Việt Nam: Nhiệt điện chạy nền, Thủy điện chạy phủ đỉnh ưu điểm nhà máy thủy điện thời gian khởi động dừng máy nhanh, tốc độ tăng/giảm tải nhanh Nhà máy Thủy điện Srêpốk Nhà máy nằm hệ thống Thủy điện bậc thang sơng Srêpốk có diện tích lưu vực 9.410 km2, với hồ chứa có dung tích tồn 218.99 triệu m3, dung tích hữu ích 62.85 triệu m3, hồ chứa làm nhiệm vụ điều tiết ngày, tích nước từ ngày 11/5/2010 Cơng suất lắp đặt nhà máy 220 MW, sản lượng điện trung bình hàng năm 1.060 tỉ kwh Đặc điểm nhà máy Srêpốk tổ máy có công suất lớn, độ thay đổi cột nước nhỏ (4m/110MW) nên hệ thống điều tốc Srêpốk lấy giá trị cột nước H cài đặt cho hệ thống điều tốc số Vì vậy, hệ thống điều tốc phụ thuộc vào giá trị Tần số lưới (fL) ; Công suất hệ thống (PL) ; Tần số đặt (fref) ; Công suất đặt (Pref) ; Độ mở cánh hướng đặt (αref) Khi có thay đổi cơng suất phụ tải độ mở cánh hướng thay đổi theo để điều chỉnh công suất phát tổ máy mà không xét đến cột nước Việc đáp ứng nhanh hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk góp phần lớn vào việc ổn định tần số hệ thống cung cấp nguồn điện nhanh chóng cho phụ tải Miền Nam Về vấn đề mơ hình hóa hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện: Tác giả Prabha Kundur mơ hình hóa đối tượng tham gia hệ thống điện có kể đến dạng nhà máy Thủy điện [9]; Các tác giả German Ardul Munoz Hernandez, Sa'ad Petrous_Manso Dewwi Leuan Lones giới thiệu mơ hình hóa điều khiển nhà máy Thủy điện [14]; Lê Đình Tâm, nâng cao chất lượng hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Bn Kuốp ứng dụng điều khiển thích nghi, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng [7] Tác giả FP de Mello cộng sự: Nghiên cứu phương pháp điều khiển có xét đến yêu tố ảnh hưởng đàn hồi cột nước đường hầm Tuy nhiên mơ hình bỏ qua yếu tố đàn hồi cột nước Hơn mơ hình tốn 46 tốc độ đặt tốc độ phản hồi “E”, tốc độ biến thiên tín hiệu sai lệch tốc độ “dE” biến ngôn ngữ “U” đại lượng bù vào tín hiệu điều khiển độ mở cánh hướng b) Định nghĩa tập mờ - Định nghĩa biến ngôn ngữ vào Biến ngôn ngữ vào tín hiệu điều khiển điều khiển mờ cụ thể lượng sai lệch tốc độ điều khiển “E” tốc độ biến thiên tín hiệu sai lệch tốc độ “dE”; Biến ngôn ngữ “U” đại lượng bù vào tín hiệu điều khiển độ mở cánh hướng; - Xác định miền giá trị vật lý biến ngôn ngữ vào ra; Miền giá trị vật lý phải bao hàm hết khả giá trị mà biến ngơn ngữ vào nhận được, ta chọn: E = [-0.1; 0.1]; dE = [-0.1; 0.1]; U = [-1; 1] - Chọn số lượng tập mờ giá trị: E = NB NM ZE PM PB; dE = NB NM ZE PM PB; U = NB NM ZE PM PB; Trong đó: NB : Âm nhiều; NM: Âm vừa; ZE : Không; PM : Dương vừa; PB : Dương lớn; - Xác định dạng hàm thuộc Việc xác định hàm thuộc quan trọng, trình làm việc điều khiển mờ phụ thuộc nhiều vào dáng hàm thuộc Mặc dù khơng có chuẩn mực cho việc lựa chọn thơng thường chọn hàm thuộc có dạng hình học đơn giản hình thang, tam giác với nguyên tắc hàm thuộc có miền phủ lên đồng thời hợp miền thuộc phải phủ kín miền giá trị vật lý để q trình điều khiển khơng xuất khoảng trống Xuất phát từ yêu cầu mô 47 hình ta chọn hàm thuộc hình tam giác Các hàm thuộc chọn cho biến ngôn ngữ vào Hình 3.9, Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.9 Hàm thuộc cho sai lệch E Hình 3.10 Hàm thuộc cho sai lệch dE Hình 3.11 Hàm thuộc cho đầu U c) Xây dựng luật hợp thành 48 Với tập mờ biến đầu vào, ta xây dựng 5x5 = 25 luật điều khiển Các luật điều khiển biểu diễn dạng mệnh đề: IF…THEN…các luật xây dựng theo nguyên tắc sau: - Sai lệch E lớn tác động điều khiển lớn; - Vi phân sai lệch dE lớn tác động điều khiển lớn; - Trong đó: NB (Negative Big) NM (Negative Medium) ZE (Zero) : Âm nhiều : Âm vừa : Không PM (Positive Medium) : Dương vừa PB (Positive Big) : Dương nhiều Bảng 3.1 Luật mờ điều khiển mờ Sai lệch tốc độ (E) U Vi phân sai lệch tốc độ (dE) NB NM ZE PM PB NB NB NB NM NM ZE NM NB NM NM ZE NM ZE NM NM ZE PM PM PM NM ZE PM PM PB PB ZE NM PM PB PB Luật hợp thành xây dựng Matlab Hình 3.12 Hình 3.12 Luật hợp thành Matlab 49 d) Chọn luật hợp thành Ta chọn luật hợp thành MAX-MIN, biểu diễn dạng Ruler Hình 3.13 Hình 3.13 Biểu diễn dạng Ruler e) Giải mờ Kết giải mờ Hình 3.14 Hình 3.14 Giải mờ 3.4 Kết luận chương Trong chương tác giả mô tả lại sơ đồ điều khiển chế độ vận hành hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; phân tích lý thuyết điều khiển mờ qua đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều khiển nhà máy Thủy điện Srêpốk ứng dụng logic mờ 50 CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.1 Mô hệ thống điều tốc Nhà máy 4.1.1 Mô phần tử hệ thống Matlab-Simullink a) Mô điều khiển Mô điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk Matlab-Simullink Hình 4.1 Hình 4.1 Mơ điều khiển Matlab-Simullink b) Mô servo cánh hướng Mô servo cánh hướng Matlab-Simullink Hình 4.2 Hình 4.2 Mơ servo cánh hướng Matlab-Simullink 51 Tín hiệu vào: Là tín hiệu điều khiển u; Tín hiệu ra: Là độ mở cánh hướng; c) Mô hệ thống turbine thủy lực Mô hệ thống turbine thủy lực Matlab-Simullink Hình 4.3 Hình 4.3 Mơ hệ thống turbine thủy lực Matlab-Simullink Tín hiệu vào: Là độ mở cánh hướng; Tín hiệu ra: Là công suất cơ; d) Mô tải máy phát Mơ tải máy phát Matlab-Simullink Hình 4.4 Tín hiệu vào cơng suất cơ, tín hiệu tốc độ; Hình 4.4 Mơ tải máy phát Matlab-Simullink Tín hiệu vào: Là cơng suất cơ; Tín hiệu ra: Là tốc độ; e) Mơ tồn hệ thống 52 Mơ tồn hệ thống Matlab-Simullink Hình 4.5 Hình 4.5 Mơ tồn hệ thống Matlab-Simullink 4.1.2 Kết mơ hệ thống điều tốc Matlab-Simullink sử dụng điều khiển PID a) Kết mô chế độ khởi động Mô chế độ khởi động tổ máy sử dụng điều khiển PID để điều khiển, kết đặc tính khởi động tổ máy sát với mơ hình thực tế Nhà máy Srêpốk 3, thời gian khởi động khoảng 60s tốc độ tổ máy đạt giá trị định mức Hình 4.6 Hình 4.6 Kết mơ đặc tính khởi động 53 b) Kết mô chế độ khởi động, hịa lưới mang tải Trên Hình 4.7 kết mơ q trình khởi động, hịa lưới mang tải nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; có lệnh khởi động tổ máy, sau khoảng 60s tốc độ tổ máy đạt giá trị định mức, tổ máy hịa lưới sau thời gian 240s với cơng suất không tải khoảng 5MW; tăng công suất theo yêu cầu Hình 4.7 Kết mơ chế độ khởi động, hịa lưới mang tải c) Đặc tính khởi động, hòa lưới mang nhà máy Thủy điện Srêpốk Thực tế đường đặc tính khởi động, hịa lưới mang tải nhà máy Thủy điện Srêpốk Hình 4.8 Hình 4.8 Đặc tính nhà máy thủy điện Srêpốk Kết luận: Từ kết mô Hình 4.6 Hình 4.7 so sánh với đặc tính khởi động, mang tải thực tế nhà máy Thủy điện Srêpốk Hình 4.8 tác giả nhận thấy mơ hình mơ sát với thực tế tại, mơ hình sử dụng để nghiên 54 cứu, đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 4.2 Mô hệ thống với thuật tốn điều khiển đề xuất 4.2.1 Mơ hệ thống Matlab-Simullink a) Mô điều khiển Matlab-Simullink Hình 4.9 Hình Mơ điều khiển Matlab-Simullink b) Mơ tồn hệ thống Matlab-Simullink hình 4.10 Hình 4.10 Mơ tồn hệ thống Matlab-Simullink 55 4.2.2 Kết mô hệ thống điều tốc Matlab-Simullink sử dụng điều khiển PID kết hợp FUZZY a) Kết mô chế độ khởi động - Kết mô đặc tính tốc độ chế độ khởi động tổ máy Hình 4.11 so sánh với điều khiển sử dụng PID hình 4.12 Hình 4.11 Kết đặc tính tốc độ sử dụng điều khiển PID+FUZZY Hình 4.12 So sánh kết đặc tính tốc độ sử dụng điều khiển PID PID+FUZZY 56 Nhận xét: Từ kết mô Hình 4.11 Hình 4.12 ta nhận thấy chế độ khởi động tổ máy sử dụng điều khiển PID kết hợp FUZZY cho ta kết tốt so với sử dụng điều khiển PID Cụ thể thời gian khởi động tổ máy nhanh khoảng 38s so với 60s sử dụng điều khiển PID Như điều khiển cho kết tốt so với điều khiển cũ, đáp ứng nhanh chóng cơng suất có yêu cầu nhằm góp phần tham gia vào việc ổn định cho hệ thống điện Quốc gia - Kết mơ đặc tính khởi động tổ máy Hình 4.13 Hình 4.13 Kết mơ đặc tính khởi động b) Kết mô chế độ khởi động, hịa lưới mang tải Hình 4.14 Hình 4.14 Kết mơ chế độ khởi động, hịa lưới mang tải 57 4.3 Kết luận chương Từ kết xây dựng mơ hình tốn chương đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển chương Trong chương tác giả mô phần tử hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk Matlab-Simullink, sử dụng điều khiển PID để mơ đặc tính khởi động nhà máy Thủy điện Srêpôk kết đáp ứng đầu mang lại sát với thực tế nhà máy Từ mơ hình tác giả mơ đặc tính khởi động nhà máy với thuật toán điều khiển để xuất kết mang lại: Ở chế độ khởi động tổ máy sử dụng điều khiển PID kết hợp FUZZY cho ta kết tốt hơn, thời gian để tốc độ tổ máy đạt giá trị định mức khoảng 38s so với sử dụng điều khiển PID 60s Như điều khiển cho kết tốt so với điều khiển cũ, thời gian độ tốt độ điều chỉnh sai lệch tĩnh nhỏ; đảm bảo tiêu chí chất lượng điều khiển, đáp ứng nhanh chóng cơng suất có yêu cầu nhằm góp phần tham gia vào việc ổn định cho hệ thống điện Quốc gia KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với việc nghiên cứu thực luận văn “Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk ứng dụng logic mờ” tác giả nhận thấy đạt số kết sau: Đã xây dựng mơ hình tốn cho phần tử hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; Nghiên cứu ứng dụng logic mờ vào thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; Sử dụng mơ hình tốn để tổng hợp, hồn thiện mơ hệ thống phần mềm Matlab-Simullink với điều khiển PID kết mang lại phù hợp với thực tế nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; từ sử dụng mơ hình để phân tích, nghiên cứu, đánh giá chất lượng điều khiển chế độ làm việc khác hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; Cải tiến điều khiển cho chế độ khởi động ứng dụng logic mờ, với kết mang lại tốt sử dụng điều khiển nhà máy PID; sở để tác giả tiếp tục nghiên cứu cải tiến điều khiển cho chế độ vận hành khác hệ thống điều tốc; Vì thời gian nghiên cứu có hạn; đó, tác giả đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển chế độ khởi động, kết có luận văn dừng lại 58 lý thuyết mô phần mềm Matlab-Simullink Mong muốn tác giả tiếp tục sử dụng mơ hình điều khiển xây dựng để khảo sát, nghiên cứu thiết kế điều khiển cho chế độ lại hệ thống điều tốc áp dụng vào thực tế nhà máy Thủy điện Srêpốk DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Tài liệu kỹ thuật nhà máy Thủy điện Srêpốk 3, Công ty Thủy điện Buôn Kuốp [2] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước (2004), Lý thuyết Điều khiển Mờ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Bùi Cơng Cường, Nguyễn Dỗn Phước (2006), Hệ mờ, mạng Nơron ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Huỳnh Thái Hồng (2014), Hệ thống điều khiển thơng minh, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [5] Nguyễn Dỗn Phước (2009), Lý thuyết Điều khiển nâng cao, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Dũng (2016), Điều khiển ổn định tốc độ turbine thuật điều khiển bền vững H∞, Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng [7] Lê Đình Tâm (2016), Nâng cao chất lượng hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Bn Kuốp ứng dụng điều khiển thích nghi, Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng [8] Lê Đức Dũng (2009), Điều khiển LQ cho turbine nhà máy thủy điện, Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng Tiếng Anh [9] Prabha Kundur, (1993) Power System Stability and Control, McGraw-Hill, New York [10] F P de Mello (Chairman) and R J Koesslerwith contributions from J Agee.P.M.Anderson, J H Doudna, J H Fish 111, P A L Hamm, P Kundur D C Lee, G J Rogers and C Taylor, Hydraulic turbine and turbine control models for system Dynamic studies, Transactions on Power Systems, Vol 7, NO 1, February 1992 59 [11] Luz Alexandra Lucero Tenorio, (9 June 2010), Hydro Turbine and Governor Modelling Electric – Hydraulic Interaction, Master of Science in Electric Power Engineering [12] Roshni Bhoi, Dr S.M Ali, Study and modeling of Speed control of Hydraulic Governing System using PD and PID Controllers, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE) Volume 9, Issue Ver VII (Mar – Apr 2014) [13] German Ardul Munoz-Hernandez, Sa'ad Petrous Mansoor, Dewi Leuan Jones, (2013), Modelling and Controlling Hydropower Plants, SpringerVerlag London [14] WEI LI, (September 23, 2011), Hydro Turbine and Governor Modeling and Scripting for Small-Signal and Transient Stability Analysis of Power Systems, Master’s Degree Project Stockholm, Sweden [15] Glen O Brown (2003), “The History of the Darcy-Weisbach Equation for Pipe Flow Resistance”, Environmental and Water Resources History, American Society of Civil Engineers, Reston, VA, pp.34-43 Scanned by CamScanner ... khối hệ thống điều tốc Sơ đồ khối hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk Hình 1.2 Hình 1.2 Sơ đồ khối hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk Hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk. .. toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk ứng dụng logic mờ Mục đích nghiên cứu: Xây dựng mơ hình tốn học để mơ tả hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; Đề xuất cải tiến. .. tiễn đề tài Nghiên cứu ứng dụng logic mờ vào thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; Cấu trúc luận văn Chương 1: Tổng quan nhà máy thủy điện Srêpốk Hệ thống điều tốc nhà