Bài giảng Thiết bị bù: Thiết bị bù STATCOM có nội dung trình bày giới thiệu về công suất phản kháng, giới thiệu về STATCOM, sơ đồ cấu trúc của STATCOM, nguyên lý hoạt động STATCOM, bộ chuyển đổi nguồn điện áp,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Thiết bị bù BÀI GIẢNG : THIẾT BỊ BÙ STATCOM Thành viên nhóm 5: Hồng Văn Dương Nguyễn Ngọc Hồng Hồ Tuấn Hùng Ngơ Bảo Hưng Hồng Việt Huy Nguyễn Đình Huy Nguyễn Như Huy Phan Văn Huy I. GIỚI THIỆU VỀ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG Cơng suất phản kháng là gì?: Trong lưới điện tồn tại 2 loại cơng suất : Ø Ø Công suất hữu dụng P (kW) Công suất phản kháng Q (kVAr) Để đánh giá ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống người ta sử dụng hệ số công suất cosφ SAO PHẢI BÙ CSPK? 2. Tại sao phải bù công suất phản kháng? Công suất phản kháng Q không sinh công, nhưng lại gây ra những ảnh hưởng xấu về kinh tế và kỹ thuật: Ø Về kinh tế Ø Về kỹ thuật Vì vậy, ta cần có biện pháp bù cơng suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng của nó 3. MỤC ĐÍCH BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 3. Mục đích bù cơng suất phản kháng : Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Đảm bảo đạt hệ số công suất theo yêu cầu Nâng cao hệ số công suất của lưới điện Nâng cao chất lượng điện năng lưới điện Giảm tổn hao công suất trong dây dẫn và MBA Giảm tổn hao điện áp, nâng cao điện áp tại nút Giảm cơng suất biểu kiến, giảm cơng suất phản kháng trong lưới Giảm đầu tư ban đầu cho MBA và dây dẫn do giảm dịng điện 4. THIẾT BỊ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4. Thiết bị bù cơng suất phản kháng Ø Tụ bù thường sử dụng cho lưới điện hạ thế và trung thế, cao thế với dung lượng vừa và nhỏ 4. THIẾT BỊ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG Ø Máy bù đồng bộ động cơ điện đồng bộ ở chế độ q độ kích từ phát ra Q cho lưới điện hạ thế và trung thế với dung lượng Qbù lớn II. GIỚI THIỆU STATCOM C1. Gi ẤU TRÚCNGUN LÝ VÀ CÁC THÀNH PH ẦN CƠ ới thiệu về STATCOM: ộ bù đồng bộ tĩnh: Static Synchronous Compensator) B STATCOM (B ẢN CỦA STATCOM Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc của STATCOM 1.GIỚI THIỆU VỀ STATCOM Chức năng của STATCOM: ü Tăng khả năng truyền tải cơng suất ü Giảm thiểu tổn thất đường dây ü Bù công suất phản kháng. ü Ngăn chặn chập chờn của lưới điện ü Điều chỉnh điện áp. ü Cân bằng điện áp ba pha. ü Nâng cao ổn định q độ ü Giảm dao động cơng suất 2.CẤU TRÚC STATCOM 2. Cấu trúc : Cấu trúc cơ bản được thể hiện trong hình dưới bao gồm: một bộ biến đổi nguồn điện áp ba pha (VSC) được nối về phía thứ cấp của máy biến áp ghép; nguồn điện áp DC Hình 3.3. Sơ đồ STATCOM 3.NGUYÊN LÝ HO ẠT ĐỘNG STATCOM 3. Nguyên lý ho ạt động của STATCOM: Việc thay đổi CSPK được thực hiện bằng bộ VSC nối bên thứ cấp của máy biến áp. VSC sử dụng các linh kiện điện tử công suất (GTO, IGBT hoặc IGCT) để điều chế điện áp xoay chiều ba pha V2 từ nguồn một chiều. Nguồn một chiều này được lấy từ tụ điện Nếu V2 = V1 ,Iq =0 Nếu V2 V1 , Iq mang tính dung 3.NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG STATCOM (2.2) Trong chế độ hoạt động chỉ bù CSPK thì δ = 0 do đó từ (2.1) ta có: P = 0 ; Q= TH1: Khi V1 = V2 thì Q = 0 bộ bù khơng phát ra hay hấp thụ CSPK. TH2: Khi V1 > V2 thì Q > 0 tồn tại thành phần điện áp V12 tương ứng dịng cảm kháng IL chậm sau V1, V2 một góc 90 , lưới sẽ truyền CSPK vào bộ bù (STATCOM hấp thụ CSPK). 3.NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG STATCOM TH3: Khi V1 Theo đồ thị ta nhận thấy rằng điện áp hệ thống Vm ln được điều chỉnh để bám theo điện áp tham chiếu được cài đặt sẵn trong STATCOM Vref, qua đó cho ta thấy nhờ có STATCOM mà điện áp tại nơi đặt STATCOM ln được ổn định ở điện áp nhất định Từ đó,mơ phỏng này tương đương với hiện tượng sụttăng điện áp trên Hệ Thống và statcom đã tiến hành đáp ứng động để giải quyết hiện tượng trên IV. KẾT LUẬN 1. So sánh hệ thống statcom và svc: STATCOM SVC Đáp ứng nhanh hơn Chậm hơn Giá thành cao Giá thành thấp Đặc tính tốt hơn Khơng tốt bằng STATCOM Kích thước nhỏ Kích thước lớn Điều khiển điện áp nguồn Điều khiển bằng điện kháng IV. KẾT LUẬN 2. Hệ thống STATCOM có các ưu điểm sau : a.Điều chỉnh cơng suất phản kháng nhanh b.Khắc phục nhấp nháy điện áp c.Ngăn ngừa sụt áp hiệu quả d. Bù cơng suất phản kháng và tăng cường sự ổn định của nguồn cung cấp e. Ngăn chặn sóng hài và có thể bù một phần sóng hài 3. NHƯỢC ĐIỂM 2. Nhược điểm : Ø Chi phí lắp đặt cao Ø Đội ngũ vận hành có trình độ cao ... Giảm đầu tư ban đầu cho MBA và dây dẫn do giảm dịng điện 4. THIẾT BỊ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4.? ?Thiết? ?bị? ?bù? ?cơng suất phản kháng Ø Tụ? ?bù? ? thường sử dụng cho lưới điện hạ thế và trung thế, cao thế với dung lượng vừa và nhỏ 4. THIẾT BỊ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG... ới thiệu về? ?STATCOM: ộ? ?bù? ?đồng bộ tĩnh: Static Synchronous Compensator) B? ?STATCOM? ?(B ẢN CỦA? ?STATCOM Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc của? ?STATCOM 1.GIỚI THIỆU VỀ? ?STATCOM Chức năng của? ?STATCOM: ü Tăng khả năng truyền tải cơng suất... 3.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG? ?STATCOM Nguyên lý? ?bù? ?của bộ? ?bù? ?tích cực V1 θ1 : Điện áp lưới cần điều chỉnh góc lệch pha V2 θ2 : Điện áp tạo VSC góc lệch pha XL : Điện kháng kết nối lưới bù δ : Góc lệch pha