ĐIỀU KHIỂN BỘ NGHỊCH LƯU ÁP BA PHA CẤP CHO PHỤ TẢI KHÔNG CÂN BẰNG ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ VĂN HUỆ ĐIỀU KHIỂN BỘ NGHỊCH LƯU ÁP BA PHA CẤP CHO PHỤ TẢI KHÔNG CÂN BẰNG ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Mã số: 8520216 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đoàn Quang Vinh Phản biện 1: TS Nguyễn Kim Ánh Phản biện 2: TS Hà Xuân Vinh Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 16 tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: − Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa − Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Với tình trạng môi trường ngày ô nhiễm chất thải công nghiệp từ nhà máy, với nhu cầu lượng ngày cạn kiệt, nhiệm vụ tìm nguồn lượng thân thiện môi trường nhu cầu thiết cho giới nói chung Việt Nam nói riêng; Bộ nghịch lưu áp pha dây dụng rộng rãi công nghiệp ứng dụng tải ba pha cân bằng, điểm trung tính lập, với dịng thứ tự khơng bị triệt tiêu Gần tải không cân phi tuyến sử dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng, dịng ba pha khơng cân xuất dịng trung tính Để đáp ứng cho phụ tải này, dây trung tính cần tính đến phương pháp điều khiển nghịch lưu áp pha dây cần đến; Do luận văn sau tiến hành nghiên cứu lượng mặt trời nguồn lượng vĩnh cửu phương pháp điều khiển nguồn lượng cấp cho phụ tải không cân thông qua điều khiển nghịch lưu áp pha dây; đáp ứng cần thiết cho nhu cầu xã hội Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm bước tìm hiểu nắm bắt làm chủ công nghệ thiết bị liên quan đến điện mặt trời cấp cho phụ tải độc lập bất đối xứng, trước mắt để phục vụ công tác triển khai lắp đặt hệ thống điện mặt trời thử nghiệm trụ sở Công ty Thuỷ điện Buôn Kuốp thời gian tới nhằm đúc rút kinh nghiệm, đo đạc thông số tìm hiểu thiết bị lâu dài phục vụ cho việc triển khai dự án điện mặt trời Công ty Thuỷ điện Buôn Kuốp thực tỉnh Đắk Lắk.; Hoàn thiện làm sáng tỏ thêm lý thuyết nghịch lưu áp pha dây ứng dụng lĩnh vực điện mặt trời Hiểu nắm bắt công nghệ, cách thức phương pháp nghiên cứu khoa học, kỹ trình bày cơng trình nghiên cứu 2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Pin Năng lượng mặt trời sử dụng nghịch lưu áp pha dây cấp cho phụ tải độc lập không cân Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu điều khiển hệ thống kết nối PV nghịch lưu thơng qua mơ dùng chương trình Matlab/Simulink mà khơng đề cập việc tính tốn thiết kế panel PV; Giới hạn đề tài: Không thiết kế thi công mơ hình thực Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu viết sách báo nước quốc tế; Thu thập số liệu liên quan đối tượng; Xây dựng mơ hình; Sử dụng cơng cụ mơ Matlab Simulink; Nhận xét đánh giá kết Bố cục đề tài Chương 1: Tổng quan Hệ thống Pin Năng lượng Mặt trời Chương 2: Phương pháp điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) kết hợp với chuyển đổi DC/DC Chương 3: Hệ thống điện Mặt trời sử dụng nghịch lưu áp pha dây Tổng quan tài liệu nghiên cứu Tài liệu nghiên cứu sử dụng cho luận văn giáo trình lý thuyết điều khiển tác giả nước ngoài; báo nước vấn đề điều khiển nghịch lưu áp ba pha bốn dây lĩnh vực lượng mặt trời 3 CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 Hiện trạng, triển vọng phát triển điện mặt trời Việt Nam tỉnh ĐăkLăk 1.2 Tế bào quang điện Hình 1.8: Mạch tương đương tế bào quang điện Hình 1.9: Sơ đồ mô tế bào quang điện 1.3 Các điều kiện ảnh hưởng đến phát điện pin quang điện 1.4 Hệ thống điện Mặt trời độc lập PV array DC/AC Inverter DC/DC converter Loads: AC Loads: DC Hình 1.37: Một cấu trúc hệ thống điện mặt trời độc lập 1.5 Hệ thống điện Mặt trời nối lưới CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BÁM ĐIỂM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI KẾT HỢP BỘ CHUYỂN ĐỔI DC/DC 2.1 Giới thiệu dị tìm điểm cơng suất cực đại (MPPT) 2.2 MPPT với giải thuật P&O Hình 2.6: Lưu đồ giải thuật P&O 2.3 Điều khiển công suất cực đại theo I Hình 2.9: Lưu đồ giải thuật MPPTIref 2.4 Bộ chuyển đổi DC/DC Boost Converter Hình 2.11: Sơ đồ ngun lý boost converter Hình 2.14: Sơ đồ mơ Boost Converter Kết mô với : D=0.7 Vin = 220V Vout = 700V Hình 2.15: Kết mô Boost Converter 2.5 Bộ MPPT kết hợp chuyển đổi DC/DC Boost converter Hình 2.16: Sơ đồ tổng quát MPPT kết hợp Boost converter CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI SỬ DỤNG NGHỊCH LƯU ÁP PHA DÂY 3.1 Phân loại nghịch lưu Hình 3.1: Mạch nghịch lưu pha bậc 3.1.1 Bộ nghịch lưu áp ba pha hai mức 3.1.2 Các phương pháp điều khiểm nghịch lưu áp 3.1.3 Một số tiêu chí đánh giá kỹ thuật PWM nghịch lưu dạng sóng mang dùng kỹ thuật PWM 3.2 Phương pháp điều chế điều rộng xung PWM cho nghịch lưu pha dây 10 Hình 3.8: Dạng sóng điều khiển theo phương pháp PWM 3.3 Mô nghịch lưu áp pha dây Hình 3.10: Sơ đồ khối mơ tổng quát nghịch lưu 11 Hình 3.11: Sơ đồ khối tạo xung kích cho nghịch lưu Hình 3.12: Dịng tải pha phụ tải khơng cân bằng, phân tán Hình 3.13: Áp dây tải pha phụ tải không cân bằng, phân tán 12 3.4 Mô tổng hợp hệ thống Hình 3.14: Sơ đồ mơ hệ thống Kết mô với cường độ chiếu nắng lớn 1000W/m2 Số lượng module: 36 Công suất hệ thống: 3065.04 W Dòng MPPT: 14.85 A Áp MPPT: 206.4V Hình 3.15: Điện áp DC đầu boost DC 13 Hình 3.16: Điện áp dây tải phụ tải khơng cân bằng, phân tán Hình 3.17: Điện áp pha tải phụ tải không cân bằng, phân tán Hình 3.18: Dịng điện tải phụ tải khơng cân bằng, phân tán 14 Hình 3.19: Dịng trung tính In phụ tải khơng cân bằng, phân tán Hình 3.20: Điện áp cuộn kháng trung tính uLn phụ tải khơng cân bằng, phân tán Hình 3.23: Dịng tải phụ tải cân 15 Hình 3.24: Dịng trung tính phụ tải cân Hình 3.25: Điện áp cuộn kháng trung tính uLn phụ tải cân Hình 3.29: Tỉ lệ (%) phổ hài điện áp dây Uab phụ tải không cân 16 Hình 3.31: Tỉ lệ (%) phổ hài dịng điện pha A phụ tải không cân 17 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết mô phân tích phổ sóng hài, ta rút số nhận xét sau: − Điện áp pha tạo từ hệ thống PV cung cấp đáp ứng tốt cho phụ tải khơng cân bằng; − Điện áp dịng điện cung cấp cho tải có độ méo dạng thấp, THDI = 0,3%, nhỏ nhiều so với tiêu chuẩn IEEE1547 IEC61727 (THDI