Nghiên cứu điều khiển công suất hệ thống điện mặt trời nối lưới

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TỊNG VĂN HỒNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN CƠNG SUẤT HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN Thái Nguyên - Năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ TḤT CƠNG NGHIỆP TỊNG VĂN HỒNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8.52.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Lại Khắc Lãi Thái Nguyên - Năm 2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Tịng Văn Hồng Đề tài luận văn: Nghiên cứu điều khiển công suất hệ thống điện mặt trời nối lưới Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: : 8.52.02.01 Tác giả, Cán hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 10/10/2020 với nội dung sau: - Sửa sai sót thuật ngữ, lỗi tả, format, in ấn - Đã chỉnh sửa lỗi câu chữ, thuật ngữ luận văn cho phù hợp với chuyên ngành theo theo góp ý Hội đồng Thái Nguyên, ngày 26 tháng 10 năm 2020 Cán hướng dẫn Tác giả luận văn PGS TS Lại Khắc Lãi Tòng Văn Hoàng CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Nguyễn Như Hiển LỜI CAM ĐOAN Tên tơi là: Tịng Văn Hồng Sinh ngày: 12 tháng 11 năm 1973 Học viên lớp cao học khóa 21 - Kỹ thuật điện - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Hiện cơng tác Xí nghiệp dịch vụ Điện lực Sơn La - Công ty Dịch vụ Điện lực miền Bắc Tôi xin cam đoan: Bản luận văn: “Nghiên cứu điều khiển công suất hệ thống điện mặt trời nối lưới” PGS.TS Lại Khắc Lãi hướng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Các số liệu, kết luận văn hoàn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Nếu sai tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Thái Nguyên, Ngày 12 tháng 08 năm 2020 Tác giả luận văn Tịng Văn Hồng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Inverter Grid Tie Inverter On Grid PLL - Phase Lock Loop NLTT DC-DC DC-AC PR - Proportional Resonant INC - Inremental Conductance Anti Islanding CV - Constant Voltage P&O - Perturb and Observe PC - Parasitic Capacitance Solar Power SOGI-Second-order generalised integrator ZCD - Zero Cross Detection ZCZVS - Zero current Zero Voltage Biến tần nối lưới Vịng khóa pha Năng lượng tái tạo Biến đổi chiều sang chiều Biến đổi chiều sang xoay chiều Cộng hưởng tỉ lệ Thuật toán độ dẫn gia tăng Chống lập Thuật tốn điện áp khơng đổi Thuật toán xáo trộn quan sát Thuật toán điện dung ký sinh Năng lượng mặt trời Tích phân bậc tổng quát Phát điểm qua zero Chuyển mạch với điện áp dòng Switching CB-PWM - Carrier Based Pulse Width điện Điều chế độ rộng xung dựa sóng SVM - Space Vecto Modulation CC - Current Control VC - Voltage - Control VSI - Voltage Source Inverter mang Điều chế véc tơ không gian Điều khiển dòng điện điều khiển điện áp biến tần nguồn áp DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Hiện nguồn lượng truyền thống như: dầu mỏ, khí đốt tự nhiên than đá ngày cạn kiệt, đáp ứng nhu cầu lượng thêm 50-70 năm Vì vậy, cần phải tìm kiếm nguồn lượng để thay Giải pháp nghiên cứu sử dụng nguồn lượng tái tạo Nguồn lượng tái tạo dồi dào, có khả thay nguồn lượng hóa thạch, giảm thiểu tác động đến mơi trường Vì vậy, tập trung nghiên cứu ứng dụng lượng tái tạo hướng lượng công nghiệp, thời đại ngày vấn đề tiết kiệm lượng đặt lên hàng đầu Việc khai thác lượng tái tạo có ý nghĩa quan trọng kinh tế, xã hội, an ninh lượng phát triển bền vững Nguồn lượng mặt trời nguồn lượng phong phú, xanh, sạch, thân thiện với mơi trường, áp dụng nơi miễn nơi có ánh sáng mặt trời Chi phí thực nguồn lượng giảm nhanh chóng dự kiến tiếp tục giảm năm thực lượng tương lai đầy hứa hẹn cho khả phát triển kinh tế môi trường bền vững Đồng thời, nguồn gốc nguồn lượng tái tạo khác lượng gió, lượng sinh khối, lượng dịng sơng… Năng lượng mặt trời nói vơ tận, để khai thác, sử dụng nguồn lượng cần phải biết đặc trưng tính chất nó, đặc biệt tới bề mặt trái đất Trong năm gần có nhiều nghiên cứu, ứng dụng nhằm sản xuất tích trữ lượng mặt trời Tuy nhiên, việc sử dụng nguồn lượng chủ yếu dừng lại mức cục (tức khai thác sử dụng chỗ ), lượng dư thừa chưa hòa lên lưới điện quốc gia (bán trở lại cho lưới điện thông qua đồng hồ đo để giảm thiểu hóa đơn tiền điện) Đề tài tập trung nghiên cứu, xây dựng hệ thống điện mặt trời kết nối lưới linh hoạt có khả trì điểm lảm việc tối ưu khả điều chỉnh dịng cơng suất bơm vào lưới Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học Khi có ánh sáng mặt trời tạo lượng chiều (DC), Nguồn lượng chiều chuyển đổi thành điện xoay chiều (AC) nghịch lưu Bộ điều khiển có chức truyền lượng đến phụ tải để cung cấp điện cho thiết bị điện gia đình Đồng thời điện dư thừa bán trở lại lưới điện qua đồng hồ đo để giảm thiểu hóa đơn tiền điện Ý nghĩa thực tiễn Đề tài hoàn thành tài liệu quan trọng để thiết kế hoàn chỉnh hệ thống lưới điện linh hoạt Đem lại hiệu to lớn việc khai thác sử dụng hiệu nguồn lượng sạch; Ứng dụng nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư sử dụng nguồn lượng mặt trời Q trình nghiên cứu góp phần tăng nguồn tư liệu phục vụ cho công tác học tập giảng dạy quan nơi học viên công tác Mục tiêu, nội dung nghiên cứu + Mục tiêu:  Xây dựng hệ thống điện mặt trời nối lưới pha  Nghiên cứu số thuật tốn thuật tốn điều khiển dịng cơng suất hệ thống bơm vào lưới điện + Nội dung nghiên cứu: 1) Tiềm giải pháp khai thác sử dụng lượng mặt trời Việt Nam 2) Cấu trúc chức hệ thống điện mặt trời nối lưới pha 3) Vấn đề điều khiển thuật tốn điều khiển cơng suất hệ thống điện mặt trời nối lưới pha 4) Mơ hình hóa, mơ thuật tốn điều khiển đánh giá kết Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu nguồn lượng mặt trời: Phương pháp sản xuất, sử dụng hịa lưới - Nghiên cứu thuật tốn điều khiển luồng công suất hệ thống điện mặt trời bơm vào lưới 10 ... cầu điều khiển hệ thống điện mặt trời làm việc độc lập nối lưới  Chương 3: Điều khiển cơng suất hệ thống điện mặt trời nối lưới trình bày cấu trúc xây dựng mơ hình tốn hệ thống điện mặt trời nối. .. chức hệ thống điện mặt trời nối lưới pha 3) Vấn đề điều khiển thuật tốn điều khiển cơng suất hệ thống điện mặt trời nối lưới pha 4) Mơ hình hóa, mơ thuật toán điều khiển đánh giá kết Đối tượng nghiên. .. nghiên cứu - Nghiên cứu nguồn lượng mặt trời: Phương pháp sản xuất, sử dụng hịa lưới - Nghiên cứu thuật tốn điều khiển luồng công suất hệ thống điện mặt trời bơm vào lưới 10 Phương pháp luận + Nghiên