Luận văn nghiên cứu statcom ứng dụng trong truyền tải điện năng

LỜI CẢM ƠN Sau gần tháng thực đồ án tốt nghiệp “ Nghiên cứu STATCOM,ứng dụng truyền tải điện ” phần hoàn thành, cố gắng thân em nhận đƣợc khích lệ nhiều từ phía nhà trƣờng, thầy cơ, gia đình bạn bè Lời em muốn nói em xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn tận tình thầy Khoa điện tự động trƣờng ĐH dân lập Hải Phòng Dù bận rộn với công việc thầy dành thời gian để hƣớng dẫn em hoàn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện– trƣờng ĐH Dân Lập Hải Phòng nhƣ thầy cô trƣờng giảng dạy, giúp đỡ em năm học vừa qua Chính thầy cô xây dựng cho chúng em kiến thức tảng kiến thức chuyện môn để hồn thiện đồ án nhƣ cơng việc sau Em xin chân thành cảm ơn! Th■ah■■ng Mang Luôn 123doc thu■n l■icam s■ tr■ h■u k■t s■ nghi■m t■im■t d■ng s■website mang kho m■i th■ m■ l■i d■n CH■P vi■n nh■ng cho ■■u kh■ng ng■■i NH■N quy■n chia dùng, l■ CÁC s■l■i v■i và■I■U t■t công h■n mua nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N cho tàihi■n ng■■i li■u TH■A tài th■ hàng li■u dùng hi■n THU■N ■■u ■ t■t Khi ■■i, Vi■t c■ khách b■n l■nh Nam Chào online hàng v■c: Tác m■ng tr■ khơng tài phong thành b■n khác chun ■■n thành tíngì d■ng, v■i so nghi■p, viên 123doc v■i cơng c■a b■n hồn ngh■ 123doc g■c h■o, thơng B■n và■■ n■p có tin, cao th■ ti■n ngo■i tính phóng vào ng■, Khách trách tài to,kho■n nhi■m thu nh■ c■a ■■i hàng tùy123doc, v■i ý cót■ng th■b■n d■ ng■■i dàng s■ dùng ■■■c tra c■u M■c h■■ng tàitiêu li■u nh■ng hàng m■t■■u quy■n cáchc■a l■i123doc.net sau xác,n■p nhanh ti■n tr■ chóng thành website th■ vi■n tài li■u online l■n nh■t Vi■t Nam, cung c■p nh■ng tài li■u ■■c không th■ tìm th■y th■ tr■■ng ngo■i tr■ 123doc.net Nhi■u event thú v■, event ki■m ti■n thi■t th■c 123doc luôn t■o c■ h■i gia t■ng thu nh■p online cho t■t c■ thành viên c■a website Mangh■n Luôn Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mơ ngun b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n 123doc Sau Th■a Xu■t h■■ng phát thu■n cam nh■n m■t t■k■t s■ t■i ýxác n■m t■■ng d■ng s■ nh■n website mang ■■i, t■o t■l■i c■ng ■■ng d■n 123doc CH■P nh■ng ■■u ■■ng h■ NH■N ■ã quy■n th■ng chia t■ng ki■m CÁC s■s■ l■i b■■c ti■n vàchuy■n ■I■U t■t mua online kh■ng nh■t bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh ng■■i li■u ph■n tài TH■A v■ li■u hàng thơng dùng tríTHU■N hi■u c■a ■■u tin Khi qu■ Vi■t xác khách nh■t, minh Nam Chào hàng uy tài l■nh Tác m■ng tín kho■n tr■ phong v■c cao thành b■n email nh■t tàichuyên ■■n li■u thành b■n Mong v■i nghi■p, viên kinh ■ã 123doc 123doc.net! mu■n ■■ng c■a doanh hoàn mang 123doc kýonline v■i h■o, Chúng l■ivà 123doc.netLink cho Tính ■■ n■p tơi c■ng cao ■■n cung ti■n tính ■■ng th■i vào c■p trách xác tài ■i■m D■ch xãkho■n th■c nhi■m h■itháng V■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i ■■■c ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c g■i t■ng tài 123doc v■ mô nguyên b■n ng■■i ■■a t■s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c m■c ■ây) email M■c h■■ng quý 100.000 cho b■n tiêu báu, b■n, nh■ng ■ã hàng phong l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau vuingày, n■p lòng “■i■u giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc Mang h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chun ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n cơng ■■ng c■a c■ doanh b■n hồn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thơng B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i không t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t u■t phát Nhi■u Mang Luôn 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n t■ m■t tr■ t■ h■u ýk■t s■ thú nghi■m t■i ýt■■ng xác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event t■o kho m■i ■■i, t■o t■ c■ng th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■ng ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia ki■m t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c ti■n s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công online h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N b■ng sang b■ng cho tài ■■nh hi■n tài ng■■i li■u ph■n tài TH■A li■u tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thông dùng trí hi■u hi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin qu■ t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia nh■t, b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online uy hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác tín m■ng tín kho■n tr■ cao nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n nh■t email nh■t tài online khác chun ■■n li■u thành tín Mong b■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã mu■n t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n mang hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i l■i h■o, Chúng l■i thông B■n cho 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có c■ng tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i ■■ng tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác xã tài ■i■m D■ch xã to,h■i kho■n th■c nhi■m h■i thum■t tháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ngu■n ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cótài g■i t■ng th■ tài 123doc nguyên v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t tri d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c tra th■c m■c ■ây) email c■u quý M■c h■■ng quý 100.000 cho tài báu, b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng phong ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u phú, quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a ■a l■i b■n vào d■ng, 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p giàu lòng “■i■u nhanh giàu ti■n giá s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u tr■ thành tr■ nh■p ■■ng 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email th■i vi■n th■i Thu■n mong c■a thành mong tài v■ li■u mu■n viên mu■n S■ online ■■ng D■ng t■o click t■o l■n ■i■u ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n ki■n V■” vào Vi■t 123doc cho top sau cho Nam, cho 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■i users website c■p users ■âynh■ng có ■■■c cóph■ thêm thêm tài bi■n g■i thu thu li■u t■t nh■p nh■t nh■p ■■c T■it■i Chính khơng t■ng Chính Vi■tth■i vìth■ Nam, vìv■y v■y ■i■m, tìm 123doc.net t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racó ■■i thu■c ■■i tr■■ng th■ nh■m nh■m c■p top ngo■i ■áp 3nh■t ■áp Google ■ng tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net nhu Nh■n nhuc■u c■u ■■■c chia theo chias■ quy■t danh s■tàitài hi■u li■u li■uch■t ch■t c■ng l■■ng l■■ng ■■ng vàvàki■m bình ki■mch■n ti■n ti■nonline online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Nhi■u Mang Ln 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mơ nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ STATCOM VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ STATCOM Static Compensator thiết bị chuyển đổi (VSC-Voltage Source Converter), đƣợc định nghĩa tự biến đổi công suất cung cấp từ nguồn điện thích hợp hoạt động tạo điều chỉnh điện áp nhiều pha, , điều khiển kháng độc lập công suất tác dụng phản điều khiển bù công suất phản kháng hệ thống điện thƣờng cấu hình STATCOM biến ng hoạt động STATCOM đƣợc định nghĩa với ba thiết bị chuyển đổi khơng có thành phần quay, tĩnh: dựa thứ hai : tƣơng tự nhƣ máy đồng lý tƣởng với điện áp ba pha hình sin tần số bản, thứ ba bù: cung cấp bù công suất phản kháng [7],[8] Cơ sở công nghệ STATCOM sử dụng dạng biến đổi điện tạo nguồn điện áp để tổng hợp điện áp đầu Vc từ nguồn điện áp chiều Điện áp xoay chiều Vc biến đổi điện đƣợc đấu nối với hệ thống điện (đƣợc thể điện áp hệ thống Vs điện kháng hệ thống Xs), thông qua điện kháng đệm Xc Trên hình 1.1 (a) thể mạch điện tƣơng đƣơng pha STATCOM Bằng cách khống chế điện áp Vc STATCOM, pha với điện áp hệ thống Vs, nhƣng có biên độ lớn hơn, dịng điện công suất phản kháng chạy từ STATCOM vào hệ thống, để nâng điện áp lên Ngƣợc lại, điều khiển điện áp Vc thấp điện áp hệ thống Vs, dịng điện dịng cơng suất chạy từ lƣới vào STATCOM, hạn chế điện áp lƣới điện Điện áp xoay chiều đƣợc tạo từ nguồn điện áp chiều nhờ điện tử tác động nhanh Từ nhiều năm Thyristor SVC ( thiết bị bù tĩnh công suất phản kháng) đƣợc sử dụng để nhƣng khơng thể dịng điện Đặc điểm khác biệt STATCOM sử dụng cơng tắc hai chế độ, ví dụ nhƣ thyristor cắt (GTO) transistor lƣỡng cực cửa cách điện (IGBT) có khả cắt mạch đầu đơn giản từ biến đổi điện nguồn điện áp điện áp có dạng sóng vng Tuy nhiên, dạng sóng mong muốn hình sin, STATCOM thực đƣợc dạng sóng với chất lƣợng yêu cầu cách tổng hợp dạng sóng hình sin theo chuỗi bậc, với việc sử dụng kỹ thuật nhân xung đƣợc áp dụng từ nhiều năm để giảm sóng hài điện áp xoay chiều chỉnh lƣu biến đổi điện Bằng cách tăng số bậc, giảm thành phần sóng hài nhờ điện áp tạo gần với sóng hình sin tần số Chức STATCOM tƣơng tự nhƣ tụ bù đồng nhƣng thời gian phản ứng nhanh chóng hiệu , STATCOM cung cấp bù công suất phản kháng để giải loạt hệ thống điện công nghiệp hệ thống biến động ổn định Một hệ thống STATCOM hoàn thiện bao gồm nguồn điện áp DC, biến đổi nguồn điện áp (VSC), máy biến áp ghép a) b) Hình 1.1: Mạch điện tƣơng đƣơng STATCOM a) Mạch tƣơng đƣơng pha b) Mạch tƣơng đƣơng ba pha 1.1.1 Các hệ bù công suất phản kháng 1.1.1.1 Thế hệ thiết bị bù đóng ngắt học - Kháng bù ngang cố định - Tụ bù ngang cố định - Kháng bù ngang đóng ngắt học - Tụ bù ngang đóng ngắt học 1.1.1.2 Thế hệ thứ hai thiết bị bù đóng ngắt dựa Thyristor - Kháng điều khiển thyristor - Tụ đóng mở thyristor - Thiết bị bù tĩnh điều khiển thyristor - Tụ (kháng) bù dọc chuyển đổi thyristor -Tụ (kháng) bù dọc điều khiển thyristor - Điện trở hãm điều khiển thyristor - Máy biến áp chuyển pha điều khiển thyristor - Thiết bị bù chuyển đổi mạch đƣờng dây 1.1.1.3 Thế hệ thứ ba thiết bị bù dựa chuyển đổi - Thiết bị bù đồng tĩnh - Thiết bị bù dọc đồng tĩnh - Thiết bị điều khiển dịng cơng suất 1.1.2 Chức ứng dụng STATCOM STATCOM có chức ứng dụng sau điều khiển linh hoạt hệ thống điện: - Tăng khả truyền tải công suất - Giảm thiểu tổn thất đƣờng dây - Bù công suất phản kháng - Ngăn chặn chập chờn - Điều chỉnh điện áp - Cân điện áp ba pha - Nâng cao ổn định độ - Nâng cao ổn định trạng thái ổn định - Giảm dao động cơng suất [6],[9],[12] Hình 1.2: Chức ứng dụng STATCOM 1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.2.1 Giới thiệu chung Để đánh giá vấn đề sử dụng điện có hợp lý tiết kiệm hay không ngƣời ta đánh giá thông qua hệ số công suất PF Nâng cao hệ số công suất biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện Biểu thức tính tốn hệ số công suất: Cosφ= P S (1.1) Phần lớn thiếtbị dùng điện tiêu thụ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q Công suất tác dụng P công suất đƣợc biến thành nhiệt máy dùng điện (công suất hữu công) Công suất phản kháng Q không sinh công (cơng suất vơ cơng) nhƣng bắt buộc phải có số thiết bị hoạt động đƣợc, chẳng hạn cơng suất từ hóa lõi thép máy biến áp, động cơ… Do vận hành ngƣời ta mong muốn sử dụng CSPK lƣới điện tốt thiết bị hoạt động bình thƣờng Một vấn đề khác trình truyền tải điện từ nơi sản xuất điện (các nhà máy thủy điện, nhiệt điện…) có tổn hao đƣờng dây truyền tải làm điện áp điểm cách xa nguồn bị suy giảm để đảm bảo cho điện áp không bị suy giảm lớn cần bù CSPK CSPK cung cấp cho tải tiêu thụ khơng thiết phải lấy từ nguồn để tránh truyền tải lƣợng CSPK lớn ngƣời ta đặt gần tải tiêu thụ thiết bị sinh CSPK nhƣ SVC, STATCOM …, để cung cấp trực tiếp cho tải, việc thực nhƣ gọi bù CSPK 1.2.2 Hiệu việc bù công suất phản kháng - Giảm đƣợc tổn thất công suất mạng điện giảm đƣợc CSPK truyền tải đƣờng dây -Giảm đƣợc tổn hao điện áp mạng điện giảm đƣợc thành phần DUdo CSPK gây - Tăng khả truyền tải đƣờng dây máy biến áp Khả truyền tải đƣờng dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng Dòng điện chạy dây dẫn máy biến áp đƣợc tính theo cơng thức: (1.2) Biểu thức chứng tỏ với tình trạng phát nóng định đƣờng dây máy biến áp (I = const) ta tăng khả truyền tải cơng suất tác dụng P cách giảm công suất phản kháng Q mà chúng phải tải Vì giữ nguyên đƣờng dây máy biến áp hệ số công suất đƣợc nâng cao tức giảm đƣợc lƣợng CSPK phải truyền tải thơng qua bù CSPK khả tải chúng đƣợc nâng cao 1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.3.1 Các thiết bị bù công suất phản kháng 1.3.1.1 Tụ điện tĩnh Khi có điện áp đặt vào tụ có dịng điện chạy qua tụ, dòng vƣợt trƣớc điện áp góc 900 phát CSPK Để đóng cắt tụ điện vào đƣờng dây ngƣời ta sử dụng thyristor, thơng qua việc điều chỉnh đóng cắt thyristor điều chỉnh đƣợc dung lƣợng CSPK cần bù 1.3.1.2 Máy bù đồng Thực chất động đồng làm việc chế độ kích thích Máy bù đồng thƣờng đƣợc dùng nơi yêu cầu khắt khe chế độ bù thƣờng đƣợc dùng lƣới trung áp 1.3.2 Một số thiết bị bù Flexible Alternating Current Transmission Syster Hiện nhiều nƣớc phát triển giới sử dụng hệ thống truyền tải điện linh hoạt FACTS thiết bị bù hệ thống dựa linh kiện điện tử công suất lớn nhƣ GTO, IGTO, IGBT…để cung cấp lƣợng cần thiết để đảm bảo tính ổn định hệ thống điện FACTS tập hợp nhiều thiết bị điều khiển truyền tải điện tảng phần tử điện tử công suất lớn 1.3.2.1 Bộ bù đồng tĩnh nối tiếp Static Synchronons Series Compensator Điều khiển CSPK chảy qua điểm kết nối thông qua điều khiển biên độ, góc pha điện áp nguồn Hình 1.3: Sơ đồ cấu trúc SSSC Cấu trúc bao gồm biến đổi điện áp nguồn VSC, tụ điện C, máy biến áp kết nối SSSC nối tiếp vào hệ thống điện Nó dùng để điều khiển dịng cơng suất cải thiện dao động công suất lƣới Bộ SSSC bơm điện áp US nối tiếp với đƣờng dây truyền tải điểm kết nối US = U1 – U2 = Ud + jUq (1.3) Vì SSSC khơng tiêu thụ công suất tác dụng từ hệ thống nên US bơm vào cần phải vng góc với dịng điện đƣờng dây Nhƣ cách thay đổi biên độ điện áp Uq điện áp bơm vào đƣờng dây, SSSC phát hay hấp thụ CSPK Khi Uq > SSSC phát CSPK, ngƣợc lại Uq < SSSC tiêu thụ CSPK Việc thay đổi điện áp đƣợc thực VSC nối bên thứ cấp máy biến áp Bộ VSC sử dụng linh kiện điện tử công suất (GTO, IGBT) để tạo điện áp từ nguồn chiều 1.3.2.2 Bộ bù tụ mắc nối tiếp điều khiển thyristor controlled series capacitor (TCSC) Điều khiển CSPK chảy qua điểm kết nối thông qua điều khiển biên độ, góc pha điện áp nguồn TCSC thiết bị bù nối tiếp FACTS TCSC điều khiển điện kháng X đƣờng dây thông qua việc dùng thyristor điều khiển đóng hay cắt dãy tụ kết nối vào đƣờng dây Hình 1.4: Sơ đồ cấu trúc TCSC Chức củaTCSC: - Giảm dao động điện áp - Tăng khả truyền tải đƣờng dây cách bù CSPK - Tăng tính ổn định cho hệ thống điện - Hạn chế tƣợng cộng hƣởng tần số thấp hệ thống điện 1.3.2.3 Bộ điều khiển công suất hợp Unified Power Flow controller UPFC đƣợc xem nhƣ bao gổm VSC chung tụ điện phần DC Chúng mắc đấu lƣng hệ thống điều khiển hợp Mô tả nhánh đơn giản UPFC đƣợc cho hình 3.5 UPFC cho phép điều khiển đồng thời trào lƣu công suất tác dụng phản kháng, độ lớn điện áp 10 (2.37) Điều hồn thành mơ hình động STATCOM nhƣ phƣơng trình (2.36) Từ mơ hình thấy trạng thái vịng lặp động STATCOM id, iq Vdc đƣợc coi tham số hệ thống không đổi Các biến điều khiển Dd, Dq Lƣu ý hệ thống song tuyến tính đƣợc ứng dụng, trạng thái điều khiển đầy đủ phản hồi STATCOM, đại diện cho hệ thống phi tuyến 51 Chƣơng STATCOM ABB 3.1 Để hệ thống điện hoạt động linh hoạt chế độ, kể tình cố nghiêm trọng phải có thiết bị để điều khiển đại lƣợng hệ thống điện Một đại lƣợng đại lƣợng điện áp, theo nhận định thực tế, cố tan rã hệ thống điện gần có liên quan đến sụp đổ điện áp ổn định điện áp, mà nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sụp đổ điện áp thƣờng không đáp ứng đủ nhu cầu công suất phản kháng cho hệ thống điện cách kịp thời Theo kết nghiên cứu nhà khoa học cho ta thấy việc đáp ứng hiệu STATCOM chế độ hệ thống điện phụ thuộc vào tính làm việc điều khiển STATCOM Tuy nhiên, việc đánh giá, lựa chọn STATCOM nhƣ hợp lý, nhƣ dung lƣợng bù tối ƣu phân tích chế độ xác lập, chế độ độ mối quan tâm hàng đầu việc đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng nâng cao ổn định điện áp cho hệ thống điện ABB 3.2.1 Energy Storage Systems (ESS) hệ thống lƣu trữ lƣợng Trong truyền tải cung cấp lƣợng điện, yêu cầu cần thiết giữ ổn định đại lƣợng thông số hệ thống Tuy nhiên, phụ tải thay đổi ngẫu nhiên cố trình vận hành khai thác hồn tồn khơng chủ động Mặt khác, biểu đồ lƣợng ngƣời ta phân chia ra: Thời gian cao điểm, thời gian thấp điểm theo năm, theo mùa, theo ngày Vì để lƣợng ổn định hệ thống ngƣời ta cần phải có thiết bị dự trữ lƣợng Việc dự trữ lƣợng giúp cho ngƣời vận hành hệ thống chủ động nhiều tình khâu cần thiết kỹ thuật ESS phụ tải lƣợng lƣới thời gian thấp điểm dƣ thừa 52 ESS trạm phát lƣợng lƣới thiếu hụt ESS giảm chấn “ có xung lƣợng phát sinh hệ thống lƣới điện” Xuất phát từ lý nên hãng ABB đƣa mơ hình lƣới điện với ESS tất hệ thống vai trò quan trọng Hình 3.2 trình bày hệ thống cung cấp lƣợng với có mặt ESS Đây dự án thí điểm hãng ABB hệ thống STATCOM: Trong giai đoạn từ 1990 – 2000 hoàn thành dự án thí điểm tính khả thi kỹ thuật Từ 2001 – 2010 hồn thành dự án thí điểm tính khả thi thƣơng Từ 2011 – 2015 hoàn thành dự án thí điểm tích hợp lƣới điện Hình 3.1 Các giai đoạn thực dự án thí điểm ABB 53 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí lắp đặt hệ thống ESS Điện đƣợc sản xuất từ nhà máy điện đƣợc đƣợc truyền tải đến trạm biến áp tằng áp 20kV/220kV Trên thứ cấp máy biến áp tăng áp, công ty lắp trạm ESS, trạm nơi tích lũy lƣợng dùng nhƣ 54 tải để san phẳng công suất phát lớn lƣới điện 220kV Trên đƣờng dây 220kV đến tải ngƣời ta lắp đặt trạm ESS Trạm có tác dụng cấp điện trở lại hệ thống điện lƣới 220kV Từ nhà máy điện chạy sức gió lƣợng mặt trời có trạm biến áp tăng áp 20kV/110kV Tại thứ cấp trạm biến áp ngƣời ta lắp đặt trạm ESS nữa, trạm có tác dụng nơi lữu trữ lƣợng để phục hồi công suất lƣới Tại 110kV ngƣời ta lắp đặt trạm ESS, trạm dùng để điều chỉnh tần số lƣới điện, Tại thứ cấp trạm biến áp hạ áp 110kV/20kV ngƣời ta lắp đặt thêm trạm ESS làm tải giữ ổn định cho lƣới điện 20kV Và cấp nguồn cho tải điện áp 20kV ngƣời ta đặt trạm ESS vào làm tải dùng để chống đỉnh xung cơng suất Tại vị trí hệ thống ESS đƣợc lắp đặt đặt trạm biến áp nhằm mục đích bù cơng suất kháng cho tồn hệ thống mà trạm biến áp cung cấp 3.2.2 Điều khiển lƣợng lƣu trữ Energy Storage Drivers (ESD) Năng lƣợng dự trữ lƣới cầu phải đƣợc điều khiển cách hợp lý khoa học Ở đây, việc điều khiển phải mang tính hệ thống thực tế dù lƣới đại lƣợng chính: Điện áp, tần số cần phải đƣợc ổn định Năng lƣợng tiêu thụ hệ thống phụ thuộc vào phụ tải thời điểm lại yêu cầu mức lƣợng khác Hệ thống ESS lƣới thƣờng đƣợc thiết kế hoàn toàn làm việc độc lập nhƣng đồng thời phải đƣợc ghép nối tổng thể với hệ thống chung Vấn đề điều khiển hồn tồn khơng đơn giản, trạm lại có đặc thù yêu cầu riêng thiết kế điều khiển hệ thống cần thiết Tuy nhiên, có thuận lợi cho khả điều khiển vấn đề sử dụng thiết bị đồng - Trong hệ thống sử dụng converter – Inverter nên thiết kế điều khiển có đồng mà ABB hồn tồn làm chủ 55 Nghiên cứu biểu đồ lƣợng bên ta thấy có dao động cơng suất tiêu thụ tần số lƣới Khi công suất tiêu thụ tăng tần số lƣới theo xu hƣớng giảm dần Nhƣ công suất tiêu thụ tăng đột biến tần số lƣới giảm đột biến, từ giảm đột biến tăng đột dẫn đến hàng loạt cố điện, nguyên nhân gây sụt áp Tác dụng ESS là: Nâng cao chất lƣợng điện năng, bảo vệ ngắn hạn phụ tải điện xảy cố điện Vấn đề chuyển tải - việc thực thay đổi khai thác sử dụng lƣợng để tăng lƣợng vào cao điểm, thời điểm khơng khơng để tiêu thụ lƣợng mà chuyển sang giai đoạn cao điểm Năng lƣợng chênh lệch đáp ứng việc tiết kiệm chi phí Thực giải giản đỉnh lƣợng thời điểm cao điểm 56 Hình 3.4 Nguyên lý điều khiển lƣợng gió, mặt trời nguồn lƣợng bổ sung khác 57 Thời điểm sử dụng lƣợng sạch, lƣợng tái tạo nhƣ gió, mặt trời góp phần tạo nên ổn định cho hệ thống vấn đề lƣợng Năng lƣợng gió phụ thuộc vào thiên nhiên việc khai thác loại lƣợng quan trọng Hệ thống thực điều khiển để tận dụng công suất gió tích lũy vào ESS làm lƣợng dự trữ cho hệ 3.5 Biểu đồ lƣợng Đồ thị cho ứng dụng với thời điểm khác tác dụng ESS hệ thống Nếu khơng có ESS hệ thống gặp phải xung 58 dòng, xung lƣợng hậu lớn khơng có đƣợc ESS hệ thống tham gia vào trình vận hành khai thác hệ thống Năng lƣợng gió l lớn, lúc nhỏ cộng với ESS tạo nên đƣờng biểu đồ trơn an toàn 3.2.3 Ắc quy lƣu trữ lƣợng thành phần Battery Energy Storage Components (BESC) Hình 3.6 Chức Bộ Sub-station có tác dụng so sánh phát chênh lệnh điện áp lƣới điện Bộ SScontrol protection có tác dụng khuếch đại tín hiệu chuyền BESS control Bộ BESS control có tác dụng nhận tín hiệu SS control protection phân tích tín hiệu điều khiển, lấy tín hiệu từ battery subsystem sau điều khiển biến tần 59 Bộ filter lọc, lọc tín hiệu điện áp Hình 3.7 Thiết kế cảu ESS Hình 3.8: Hình ảnh thực tế ESS 60 Hình 3.9: Mơ hình hệ thống ESS 61 KẾT LUẬN Sau thời gian ba tháng tìm hiểu , vấn đề mẻ với thân em nhƣng em cố gắng tìm hiểu nhiều vấn đề liên quan đến việc chuyển đổi Tuy cố gắng hoàn thành đồ án nhƣng em tránh đƣợc số thiếu sót, em mong thầy bạn đóng góp đƣa số ý kiến đồ án em thực tốt Dƣới hƣớng dẫn tận tình thầy giúp đỡ nhiều quý thầy cô khoa em hoàn thành luận văn theo yêu cầu thời gian quy định Trong luận văn em thực đƣợc vấn đề sau: Nghiên cứu hệ thống STATCOM Đi sâu nghiên cứu tìm hiểu Em xin chân thành cảm ơn thầy - trƣờng Đại học Dân Lập Hải Phịng tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Hải Phòng, ngày…tháng…năm 2013 Sinh viên thực hiện: 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦULỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ STATCOM VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ STATCOM 1.1.1 Các hệ bù công suất phản kháng 1.1.1.1 Thế hệ thiết bị bù đóng ngắt học 1.1.1.2 Thế hệ thứ hai thiết bị bù đóng ngắt dựa Thyristor 1.1.1.3 Thế hệ thứ ba thiết bị bù dựa chuyển đổi 1.1.2 Chức ứng dụng STATCOM 1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Hiệu việc bù công suất phản kháng 1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.3.1 Các thiết bị bù công suất phản kháng 1.3.1.1 Tụ điện tĩnh 1.3.1.2 Máy bù đồng 1.3.2 Một số thiết bị bù Flexible Alternating Current Transmission Syster 1.3.2.1 Bộ bù đồng tĩnh nối tiếp Static Synchronons Series Compensator 1.3.2.2 Bộ bù tụ mắc nối tiếp điều khiển thyristor controlled series capacitor (TCSC) 10 1.3.2.3 Bộ điều khiển công suất hợp Unified Power Flow controller 10 1.3.2.4 Bộ bù tĩnh (SVC :Static Var Compensator) 11 1.3.2.5 Bộ bù đồng tĩnh (STATCOM: Static Synchronous Compensator ) 12 1.4 NGUYÊN LÝ BÙ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 13 1.4.1 Bù song song 14 1.4.2 Bù nối tiếp 16 Chƣơng 2: ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP HỆ THỐNG ĐIỆN 18 2.1 ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 19 2.2 CÁC GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 21 64 2.2.1 Giới hạn điện áp 21 2.2.2 Giới hạn nhiệt 22 2.2.3 Giới hạn ổn định 23 2.2.3.1 Ổn định độ 24 2.2.3.2 Ổn định dao động bé 25 2.2.3.3 Các ứng dụng STATCOM vào hệ thống điện để bù công suất phản kháng nâng cao ổn định điện áp 27 2.3 STATCOM 28 2.3.1 Cấu trúc STATCOM 28 2.3.2 Nguyên lý hoạt động STATCOM 28 31 2.4.1 Bộ Chuyển đổi nguồn điện áp (VSC: Voltage Source Converter) 33 2.4.2 Điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM: Pulse Width Modulation) 35 2.4.3 Nguyên tắc hoạt động VSC: Static Var Compensator 40 2.5 STATCOM 41 2.6 Các đặc tính STATCOM 42 2.7 Mơ hình hóa STATCOM 44 2.7.1 Mơ hình mạch 44 2.7.2 Mơ hình tốn STATCOM 45 52 52 52 3.2.1 Energy Storage Systems (ESS) hệ thống lƣu trữ lƣợng 52 3.2.2 Điều khiển lƣợng lƣu trữ Energy Storage Drivers (ESD) 55 3.2.3 Ắc quy lƣu trữ lƣợng thành phần Battery Energy Storage Components (BESC) 59 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 65 ... sử dụng CSPK lƣới điện tốt thiết bị hoạt động bình thƣờng Một vấn đề khác trình truyền tải điện từ nơi sản xuất điện (các nhà máy thủy điện, nhiệt điện? ??) có tổn hao đƣờng dây truyền tải làm điện. .. đƣờng dây truyền tải điện phần tử khác mà điều có 19 thể dẫn đến ổn định đồng số máy phát điện hệ thống Trong luận văn tác giả quan tâm đến việc ổn định điện áp hệ thống điện mô ổn định điện áp... mức điện áp 2.2.3.3 Các ứng dụng STATCOM vào hệ thống điện để bù công suất phản kháng nâng cao ổn định điện áp Điện áp tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng điện Ổn định điện áp khả trì điện