1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp

27 9 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Đề tài nghiên cứu nhằm tìm hiểu về đặc điểm lõm điện áp, nguyên nhân và những ảnh hưởng của nó đối với xí nghiệp công nghiệp và các giải pháp giảm thiểu; nghiên cứu cấu trúc mạch lực bộ khôi phục điện áp động (DVR) để đảm bảo khả năng đưa ra điện áp bù ứng với toàn giải thay đổi của phụ tải và biên độ lõm điện áp cũng như thời gian biến động.... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN DUY TRINH NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN BỘ KHÔI PHỤC ĐIỆN ÁP ĐỘNG (DVR) ĐỂ BÙ LÕM ĐIỆN ÁP CHO PHỤ TẢI QUAN TRỌNG TRONG XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 62520216 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐIỂU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Hà Nội-2014 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Liễn TS Trần Trọng Minh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường, họp Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Vào hồi giờ, ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Tạ Quang Bửu-Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Thư viện Quốc gia DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Trần Duy Trinh, Trần Trọng Minh; Thiết kế điều chỉnh cộng hưởng cho mạch vòng dòng điện biến đổi nguồn áp nối lưới điều kiện điện áp không cân bằng; Hội nghị điều khiển tự động hóa tồn quốc lần thứ nhất,11- 2011 Trần Duy Trinh, Nguyễn Văn Liễn, Trần Trọng Minh; Bộ điều khiển Vector nối tầng cho hệ thống phục hồi điện áp động giảm thiễu lõm điện áp lưới điện phân phối; Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường đại học kỹ thuật, số 91, trang 23-29, 2013 Trần Duy Trinh, Nguyễn Văn Liễn, Trần Trọng Minh; Một phương pháp điều khiển cho hệ thống phục hồi điện áp động để giảm thiểu lõm điện áp lưới điện Hội nghị điện tử toàn quốc lần thứ 6,từ ngày 14 đến 15 năm 2012 Trần Duy Trinh, Nguyễn Văn Liễn, Trần Trọng Minh; Những ảnh hưởng lõm điện áp xí nghiệp cơng nghiệp giải pháp giảm thiểu; Hội nghị điều khiển tự động hóa tồn quốc lần thứ 2, 112013 MỞ ĐẦU Bộ khôi phục điện áp động (Dynamic Voltage Restorer–DVR) xây dựng sở biến đổi bán dẫn thiết bị nhằm đảm bảo khôi phục điện áp phụ tải nhạy cảm có lõm điện áp ngắn hạn, có thời gian kéo dài từ khoảng nửa chu kỳ điện áp lưới 0,01s đến cỡ 60s, từ phía nguồn cấp Mặc dù lõm điện áp xảy thời gian ngắn, số phụ tải hệ thống điều khiển, loại biến tần điều khiển động bị dừng Trong số trường hợp thiết bị đóng vai trị chủ chốt tồn dây truyền hoạt động nhà máy, bị dừng dẫn tới phải dừng toàn dây truyền mà khởi động trở lại tốn kéo dài Nếu hệ thống điều khiển xử lý số liệu dẫn tới gián đoạn thông tin, dẫn đến hậu nghiêm trọng DVR giải pháp tiết kiệm, lắp đặt để bảo vệ tải nhạy cảm quan trọng, hệ thống thiết bị có sẵn bị ảnh hưởng cố lõm Lý phải dùng DVR việc khắc phục cách cải tạo hệ thống phân phối khơng thể thực được, khơng đủ kinh phí khơng thể gián đoạn sản xuất hệ thống điện nằm tầm quản lý doanh nghiệp Trong thực tế lõm điện áp dạng nhiễu loạn xuất trước tồn thời gian ngắn, bao gồm biến động biên độ điện áp góc pha, có đặc điểm phức tạp tính chất lõm thay đổi liên tục thời gian xảy biến cố Do yêu cầu đặt DVR phải có cấu trúc phù hợp, đảm bảo khả khôi phục điện áp định tải nguồn đầu vào có biến động Hệ thống điều khiển phải đảm bảo yêu cầu tác động nhanh, độ xác cao để khơi phục điện áp tải khoảng thời gian từ nửa chu kỳ đến hai chu kỳ điện áp lưới (0.01s0.04s) kiểu lõm điện áp Mặt khác, DVR cần đảm bảo chế độ hoạt động, chế độ bù, chế độ chờ, chế độ by-pass, phạm vi giới hạn công suất thiết kế Như luận án nghiên cứu giải vấn đề cấu trúc phần lực điều khiển DVR nhằm đảm bảo cho phụ tải nhạy cảm hoàn toàn không bị chịu tác động loại cố kiểu lõm-dâng điện áp ngắn hạn từ nguồn Nghiên cứu điều kiện để đưa vào ứng dụng thiết bị DVR cách hiệu thông qua trường hợp thực tế Các mục tiêu nghiên cứu sau thực luận án:  Tìm hiểu đặc điểm lõm điện áp, nguyên nhân ảnh hưởng xí nghiệp cơng nghiệp giải pháp giảm thiểu  Nghiên cứu cấu trúc mạch lực khôi phục điện áp động (DVR) để đảm bảo khả đưa điện áp bù ứng với toàn giải thay đổi phụ tải biên độ lõm điện áp thời gian biến động  Nghiên cấu cấu trúc thiết kế tham số cho hệ thống điều khiển đảm bảo tính tác động nhanh xác DVR  Nghiên cứu áp dụng DVR lưới điện xí nghiệp cơng nghiệp thơng qua trường hợp thực tế điển hình  Xây dựng mơ hình mơ mơ hình thực nghiệm để kiểm tra chất lượng thuật toán điều khiển đề xuất khả khôi phục điện áp DVR Trên sở mục tiêu luận án, đối tượng nghiên cứu đề tài tập trung hướng đến giải vấn đề về: - Nhiểu loạn lõm điện áp, ảnh hưởng lõm điện áp xí nghiệp công nghiệp, phương pháp giảm thiểu lõm điện áp giải pháp DVR - Cấu hình DVR bao gồm; biến đổi bán dẫn công suất, lọc phía xoay chiều, máy biến áp nối tiếp, lưu trữ lượng DC-link, cấu trúc liên kết phần tử - Các mạch vòng thuật toán điều khiển DVR bao gồm; Xây dựng mạch vịng dịng điện, điện áp, thuật tốn điều khiển điện áp tải DVR, thuật toán điều khiển phát lõm, áp dụng thuật toán điều khiển đồng lưới (PLL), thiết kế điều khiển áp dụng - Mơ hình mơ bao gồm; mơ hình lưới điện, mơ hình DVR, mơ hình hóa đối tượng bảo vệ tải nhạy cảm quan trọng, mô hình hóa biến cố điện áp lưới, mơ hình thực phần mềm Matlap/Simulink Mơ hình thực nghiệm DVR bảo vệ tải nhạy cảm Pđm=5kW, điện áp 380V xây dựng phịng thí nghiệm - Trường hợp áp dụng DVR với lưới điện thực tế gồm; tìm hiểu lưới điện thực tế nhà máy xi măng Hoàng Mai, biến cố điện áp lưới, phụ tải nhạy cảm quan trọng bị ảnh hưởng nhà máy, ví trí lắp đặt DVR Nội dung luận án bao gồm phần mở đầu, chương nội dung nghiên cứu phần kết luận, kiến nghị Toàn nội dung trình bày 141 trang, có bảng 122 đồ thị hình vẽ Chương1: GIẢM THIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA LÕM ĐIỆN ÁP BẰNG BỘ KHÔI PHỤC ĐIỆN ÁP ĐỘNG (DVR) 1.1 Chất lượng điện vấn đề lõm điện áp Vấn đề chất lượng điện bao gồm loạt rối loạn liên quan đến điện áp, dòng điện độ lệch tần số Các nhiễu loạn là: Gián đoạn ngắn, lõm/dâng điện áp, độ dòng điện điện áp, méo dạng sóng dịng điện điện áp, nháy điện, cân bằng, hay đổi tần số nguồn Ảnh hưởng nhiễu loạn gây nên cố gián đoạn hoạt động tải nhạy cảm quan trọng công nghiệp, dẫn đến tổn thất kinh tế sản xuất Trong số nhiễu loạn hệ thống điện lõm điện áp loại nhiễu loạn nghiêm trọng có tần suất xuất lớn với 31% Theo IEEE Std 1159-1995, lõm điện áp tượng giảm điện áp tức thời thời điểm mà giá trị điện áp hiệu dụng (RMS) 10% đến 90% so với điện áp chuẩn, điện áp phục hồi thời gian ngắn, từ nửa chu kỳ điện áp lưới (10ms) đến phút Hình 1.4 Lõm điện áp pha lõm điện áp ba pha,[22]  Nguồn gốc lõm điện áp: Các lỗi hệ thống nguồn, khởi động thiết bị cơng suất lớn, đóng mạch biến áp lượng vào hệ thống, biến động tải  Đặc điểm lõm điện áp: - Độ lớn lõm điện áp: Là điện áp hiệu dụng theo phần trăm đơn vị tương đối (p.u) lại ''biến cố'' điện áp trước có lỗi - Khoảng thời gian lõm điện áp: Là khoảng thời gian giảm điện áp hiệu dụng 90% lõm điện áp danh định - Nhảy góc pha: Nhảy góc pha xem dịch chuyển điểm qua không điện áp tức thời - Các kiểu lõm điện áp ba pha: Lõm điện áp cân lõm điện áp không cân bằn - Lan truyền lõm điện áp: Một lõm điện áp không cân truyền qua máy biến áp ba pha kết nối sử dụng hệ thống điện dẫn đến làm phát sinh kiểu lõm điện áp 1.2 Bộ khôi phục điện áp động (DVR) Bộ khôi phục điện áp động số thiết bị có khả bảo vệ tải nhạy cảm tốt trước tác động lõm điện áp 1.2.1 Các thiết bị giảm thiểu lõm điện áp  Giảm thiểu thiết bị thụ động  Các hệ thống giảm thiểu dựa BBĐ điện tử côngsuất 1.2.2 Giảm thiểu lõm điện áp DVR  Nguyên tắc hoạt động DVR: Về bản, DVR thiết kế để tự động chèn vào điện áp uinj vào lưới điện thể hình 1.16 Grid us(t) Rg Lg ug(t) ig(t) PCC uinj(t) ul(t) il(t) Load Hình 1.16 Sơ đồ mơ tả ngun tắc hoạt động DVR[32] đó, ug điện áp lưới, uinj điện áp chèn vào từ DVR, uL điện áp tải Hình 1.17 Đồ thị vector thể nguyên lý chèn điện áp DVR, điện áp tải khơi phục là: uL = ug,sag + uinj UL φ ψ Uinj Il Ug,sag Hình 1.17 Đồ thị vector thể nguyên lý bù lõm DVR [32] Để khơi phục độ lớn góc pha điện áp tải điều kiện trước lỗi, đây, DVR phải chèn vào công suất tác dụng công suất phản kháng, tài liệu [32]  U g sag cos(   )   U g sag sin(   )  (1.6) (1.7) Pinj  1  Qinj  1   Pload Qload cos  sin       Vị trí DVR hệ thống phân phối: DVR kết nối cấp MV cấp LV lưới điện phân phối minh họa hình 1.19 hình 1.20 10/0.4k V 10/0.4k V Tải 50/10kV DVR Tải 50/10kV Tải Tải DVR 10/0.4k V Tải Tải Hình 1.20 Vị trí DVR cấp điện áp LV hệ thống phân phối[39] Hình.1.19 Vị trí DVR cấp MV hệ thống phân phối[39]  Cấu trúc chung DVR: Cấu trúc DVR gồm thành phần sau: máy biến áp nối tiếp, lọc đầu ra, biến đổi lưu trữ lượng trình bày hình 1.21 by-pass disconnection Grid us Rg Lg ug ig uinj PCC u L iL Tải NC MBA chèn Thyristor By-pass DC-Line VSC Rf Lf Bộ lưu NL Cf Bộ lọc Hình 1.21 Sơ đồ cấu trúc pha gồm thành phần DVR[19] 1.3 Điều khiển DVR Các cấu trúc thuật tốn điều khiển khơi phục điện áp động nghiên cứu công bố nhiều cơng trình gần kể đến cơng trình nghiên cứu tài liệu [34, 57, 53, 51], đó, phân thành hai dạng điều khiển chủ yếu sau  Cấu trúc điều khiển hệ thống tự nhiên  Cấu trúc điều khiển vector Phát lõm ug(abc) uL(abc) Phát u*L PLL  abc αβ αβ abc dq αβ dq dq -+ udqg + - * L u udqinj (Feedfoword) -  +  + + dq * u inj PI u*inv αβ αβ abc PWM (Feed-back) Hình 1.28 Cấu trúc điều khiển vector phản hồi kết hợp truyền thẳng hệ tọa độ quay dq,[41] - Mạch vòng điều khiển điện áp viết phương trình *d d q *d d (1.33) i f  i inj  jCF u inj  Gu (u inj  u inj ) i f  i inj  jCF u inj  Gu (u inj  u inj ) *q q d dq *q q (1.34) u*dqinj đó: u inj – lượng điện áp chèn vào thực tế DVR, – lượng đặt điện 1.4 Tóm tắt kết luận Lõm điện áp loại nhiễu loạn nghiêm trọng, xảy thời gian ngắn tính chất lõm điện áp biến đổi phức tạp biến cố DVR thiết bị có khả hạn chế tốt tác động lõm điện áp để bảo vệ tải nhạy cảm xí nghiệp cơng nghiệp Để điều khiển DVR khơi phục điện áp tải xác kịp thời, điều khiển nghiên cứu trước thực hệ thống tự nhiên điều khiển vector Điều khiển hệ thống tự nhiên có khả điều khiển độc lập linh hoạt theo pha riêng biệt Tuy nhiên phức tạp phải thực ba pha khó khăn hệ thống điều khiển cho thành phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch thứ tự không trường hợp bù lõm điện áp không cân Điều khiển vector hệ tọa độ quay dq có sử dụng vịng khóa pha PLL để đồng điện áp chèn vào DVR với điện áp lưới Cấu trúc điều khiển áp dụng đơn giản với vòng điều chỉnh điện áp thứ tự thuận được thực Với cấu trúc điều khiển DVR có khả bảo vệ tải nhạy cảm có cơng suất nhỏ, điện áp thấp, thường bảo vệ cho tải độc lập đáp ứng cho điều khiển bù lõm điện áp cân Tuy nhiện, hạn chế dẫn đến phát sinh vấn đề nghiêm trọng bù lõm cấu trúc điều khiển trường hợp sau đây: - Đối với lõm điện áp cân tồn nhiều thành phần nhiễu loạn lõm điện áp (ví dụ lõm điện áp gồm giảm độ lớn+nhảy góc pha+mất cân bằng+méo dạng điện áp) dẫn đến làm chậm trể thời gian khôi phục điện áp tải, làm đồng sai lệch giá trị điện áp chèn DVR gây bị biến dạng dao động điện áp tải, làm tăng lượng điều chỉnh thời điểm đầu thời điểm kết thúc q trình bù, cuối tải nhạy cảm khơng bảo vệ mà ảnh hưởng nhiễu loạn DVR gây nên - Các cấu trúc điều khiển vector thường đơn giản việc có vịng điều chỉnh điện áp mà khơng có vịng điều chỉnh dịng điện, Tuy nhiên, điều khơng đảm bảo an toàn cho biến đổi điện tử công suất nối lưới DVR, làm việc mà gặp phải ngắn mạch tải hay tải dẫn đến nguy hỏng biến đổi - Sụt áp biến đổi phần tử nối tiếp với biến đổi lọc, máy biến áp nối tiếp không bù, dẫn đến điện áp chèn vào lưới bị sai lệch, đặc biệt với hệ thống công suất lớn điện áp thấp Để khôi phục điện áp tải cách nhanh chóng, kịp thời xác, đồng thời khắc phục số tồn cấu trúc điều khiển trước việc có cấu trúc phần cứng phù hợp thuật toán điều khiển cho DVR đủ tốt, để cải thiện đặc tính động học DVR bù tất kiểu lõm điện áp điều quan trọng Chính phân tích lựa chọn cấu trúc phần lực phát triển thuật toán điều khiển DVR, đưa giải pháp áp dụng DVR cho xí nghiệp cơng nghiệp mục tiêu nghiên cứu mà đề tài cần hướng đến Chương 2: CẤU TRÚC HỆ THỐNG PHỤC HỒI ĐIỆN ÁP ĐỘNG Các thành phần cấu trúc DVR liên kết theo cách khác nhau, liên quan chặt chẽ đến khả khôi phục điện áp tải DVR chiến lược xây dựng thuật tốn điều khiển việc bù lõm điện áp bù biến động điện áp lưới điện 2.1 Các thành phần DVR Sơ đồ cấu trúc chung DVR trình bày hình 1.21, mục 1.4.3 chương một, thành DVR bao gồm: Máy biến áp nối tiếp, Bộ lọc LfCf, Bộ biến đổi VSC, Hệ thống lượng DC-Link lưu trữ lượng ES Sau trình bày chi tiết thành phần 2.2 Bộ biến đổi 2.2.1 Cấu trúc biến đổi nối lưới thơng qua máy biến áp Hình 2.1 cấu trúc BBĐ nửa cầu kết nối máy biến áp sao/sao hở Hình 2.2 Cấu trúc BBĐ cầu ba pha kết nối máy biến áp nối tam giác/sao hở Phía nguồn Phía tải Phía nguồn BANT Phía tải BANT UDC/2 UDC UDC/2 DC-Like VSC DC-Like VSC Hình 2.1 Cấu trúc BBĐ nửa cầu kết Hình 2.2 Cấu trúc BBĐ cầu ba pha nối máy biến áp kiểu sao/sao hở[27] kết nối máy biến áp kiểu tam giác/sao hở[27] - Hình 2.3 cấu trúc nghịch lưu ba pha dùng ba cầu pha Phía nguồn Phía tải BANT UDC DC-Line VSC Hình 2.3 Cấu trúc nghịch lưu ba pha dùng ba BBĐ pha[39] - Hình 2.4, hình 2.5, hình 2.6 cấu trúc sử dụng BBĐ đa mức Phía tải Phía nguồn Phía nguồn BANT Phía tải BANT + + E - UDC/2 UDC + E- UDC/2 DC-Line DC-Line VSC VSC Hình 2.4 Cấu trúc biến đổi đa mức Hình 2.5 Cấu trúc biến đổi đa mức diode kẹp nối máy biến áp tam giác/sao hở[28] tụ kẹp nối máy biến áp sao/sao hở[28] Phía nguồn Phía tải BANT-2 BANT-1 UDC UDC DC-Line UDC UDC UDC VSC_11 DC-Line BANT-3 UDC VSC_2 DC-Line VSC_3 Hình 2.6 Cấu trúc cascade đa bậc nối máy biến áp hở/sao hở[63,64] thành phần cấu trúc DVR đặc biệt kết nối DVR với lưới điện Đây sở quan trọng để khả làm việc DVR, sở để xây dựng thuật toán điều khiển cho DVR thực tốt khả Cuối lựa chọn cấu trúc phần cứng DVR hình 2.25 áp dụng để bù lõm điện áp cấp trung áp (MV) hệ thống điện ba pha ba dây Với cấu trúc đơn giản, đủ để áp dụng cho DVR với khả bù lõm điện áp cân không cân nhiễu loạn điệp áp khác dao động điện áp hay méo dạng điện áp Với cấu trúc này, thuật toán cấu trúc điều khiển nghiên cứu phát triển tiếp chương luận án Chương 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHỤC HỒI ĐIỆN ÁP ĐỘNG Trong điều khiển hệ thống DVR bao gồm điều khiển điện áp tải, điều khiển điện áp DC-link, điều khiển đồng điện áp lưới điều khiển phát lõm điện áp Trong điều khiển điện áp tải phức tạp quan trọng nhất, định trực tiếp đến khả làm việc hiệu DVR bù lõm điện áp để bảo vệ tải nhạy cảm 3.1 Các chế độ hoạt động hạn chế DVR  Chế độ hoạt động  Hạn chế DVR 3.2 Các phương pháp tạo điện áp chèn vào - Phương pháp tạo điện áp chèn vào với lõm điện áp cân - Phương pháp tạo điện áp chèn vào với lõm điện áp không cân 3.3 Mơ hình tốn học VSC lọc LC nối lưới Từ sơ đồ cấu trúc thành phần DVR hình 2.25 ta xây dựng sơ đồ dây hình 3.5 DVR đại diện biến đổi VSC lọc LC Grid ug PCC uL iL Rg Lg ug i g Load Tra,NT DC-Line uc=ui VSC if nj Cf R f Lf ES Hình 3.5 Sơ đồ dây VSC lọc LC nối lưới Từ mơ hình dây hình 3.5 chuyển thành mơ hình phần tử tương đương, hình 3.7 10 idc rdc Cdc ES Ucd Rf,x ~ uinv,x Lf,x if,x iinj,x Cf ic,x uinj,x ~ Hình 3.7 Mơ hình VSC lọc LC nối lưới[62] Từ sơ đồ hình 3.7, ta viết phương trình trạng thái VSC lọc LC sau  Rf 1    1     i fx  (3.21) d i fx   L f L f  i fx            L f  u invx    iinjx ; u injx  0 1      dt u injx  u  u injx   C f    injx       C f  3.4 Cấu trúc mạch vòng điều khiển điện áp tải đáp ứng điều kiện điện áp cân Phát triển cấu trúc thuật tốn điều khiển mà xử lý thành phần thứ tự xuất biến cố lõm điện áp không cân điều cần thiết để cải thiên đặc tính động học, đảm bảo xác làm việc ổn định DVR 3.4.3 Cấu trúc điều khiển DVR Cấu trúc điều khiển DVR xây dựng hình 3.13 Trong sơ đồ ký hiệu giải thích sau: usa(t), usb(t), usc(t) điện áp pha nguồn Các điện áp lưới điểm nối chung PCC dòng điện lưới ký hiệu tương ứng ug,a(t), ug,b(t), ug,c(t) ig,a(t), ig,b(t), ig,c(t) Điện áp tải ký hiệu là: uL,a(t), uL,b(t), uL,c(t) Điện áp pha biến đổi VSC dòng điện qua điện cuộn cảm lọc tương ứng ký hiệu: uinv,abc(t), if,abc(t) Điện áp tụ lọc ký hiệu: uc,abc(t) Điện áp dịng điện chèn vào thơng qua máy biến áp nối tiếp tương ứng ký hiệu bởi: uinj,abc(t) iinj,abc(t) Điện áp phía chiều (DC-Line) ký hiệu udc(t) Các ký hiệu điều khiển (BĐK): BĐK_TTT, BĐK_ TTN điều khiển thứ tự thuận điều khiển thứ tự nghịch up*, un* điện áp đặt cho thành phần thứ tự thuận nghịch Tín hiệu đầu vào điều khiển xác định điện áp biến đổi (uinv,abc), biến điều khiển dòng điện qua cuộn cảm lọc Lf (if,abc) điện áp chèn vào thực tế (uinj,abc), biến nhiễu loạn dòng điện chèn vào (iinj,abc) Lượng đặt điện áp tải u*L,abc , lượng đặt điện áp chèn vào DVR xác định * * (3.25) uinj , abc  u L , abc  u g , abc   11   Điện áp chèn vào DVR điện áp tụ lọc Cf, uinj,abc = uc,abc Để điều khiển điện áp chèn vào DVR điều chỉnh điện áp tụ điện Cf Dòng điện chèn vào iinj,abc= n.ig,abc Grid us,a Zs,a ~ us,b Zs,b ~ us,c Zs,c ~ ug,a ig,a n.uinj, uL,a ug,b ig,b a uL,b ug,c ig,c uL,c iinj,abc L o a d Cf uinj,abc if,abc if,abc uinj,abc =uc,abc Lf ug,abc/n up* Chuyển đổi abc/αβ abc/dq αβ BĐK TTT PLL   BĐK TTN un* u Chuyển đổi sang αβ uinv,abc inv,p αβ u inv PWM VSC + udc αβ u inv,n DC-link CDC BĐK Energy storage Hình 3.13 Sơ đồ cấu trúc điều khiển DVR 3.5 Xây dựng thuật toán điều khiển 3.5.1 Mơ hình DVR hệ tọa độ tĩnh αβ hệ tọa độ quay dq - Áp dụng định luật Kirchhoff cho điện áp dòng điện ba pha ta có phương trình sau : d uinja (t )  iinja (t ) dt (3.26) d i fb (t )  iCfb (t )  iinjb (t )  C f uinjb (t )  iinjb (t ) dt d i fc (t )  iCfc (t )  iinjc (t )  C f uinjc (t )  iinjc (t ) dt i fa (t )  iCfa (t )  iinja (t )  C f d i fa (t )  dt (3.27) d uinvb (t )  uinjb (t )  R f i fb (t )  L f i fb (t )  dt d uinvc (t )  uinjc (t )  R f i fc (t )  L f i fc (t )  dt uinva (t )  uinja (t )  R f i fa (t )  L f - Áp dụng chuyển đổi Clacrke từ phương trình (3.26) (3.27) viết hệ tọa độ tĩnh αβ sau: 12 T    s  ( ) T    i (f ) (k  1)   L f i f (k )   s  ( ) (3.34) ( )  L f uinv (k )   Ts  iinj  (k )  ( )   (  )      uinj (k  1)  Ts  uinj (k )     0  C f  C  f  Áp dụng phép chuyển đổi tọa độ Park từ hệ tọa độ tĩnh αβ sang tọa độ quay dq với PLL đồng với vector điện áp lưới, phương trình (3.34) biến đổi thành (3.49)   Rf    Lf  Lf (d ) i f   R  ( q )     f  i   Lf Lf d f   (d )    dt uinj   0   (q)   C f uinj      C f               1 i (f d )   L  (q)   f i f    (d )    uinj    ( q )  0 uinj   0    0  0   (d )     u inv   ( q )   L f  uinv   C f    0  C  f      (d )  iinj    (q)   iinj     (3.39) 3.5.2 Thuật toán điều khiển hệ trục tọa độ quay dq Thuật tốn điều khiển điện áp tải mơ tả dạng phương trình tốn học sơ đồ sau  Bộ điều chỉnh dòng điện - Đối với thành phần thứ tự thuận: dq dq  dq TTT uinv (k )  uinj (k )  R f i dq f ( k )  jL f i f ( k )  G PI Lf Ts * dq (i dq (k  1)  iinj (k )) f (3.42) - Đối với thành phần thứ tự nghịch: dq dq  dq TTN uinv (k )  uinj (k )  R f i dq f ( k )  jL f i f ( k )  G PI Lf Ts * dq (i dq (k  1)  iinj (k )) f (3.43)  Bộ điều chỉnh điện áp - Đối với thành phần thứ tự thuận:  dq TTT i dq (k  1)  iinj (k )  G PI f Cf Ts dq* dq dq (u inj (k )  u inj (k ))  jC f u inj (k ) (3.44) Đối với thành phần thứ tự nghịch: C f dq*  dq TTN dq dq i dq (k  1)  iinj (k )  G PI (u inj (k )  u inj (k ))  jC f u inj (k ) (3.45) f Ts Cấu trúc hệ thống điều khiển tổng hợp dựa hai điều chỉnh tương ứng thành phần thứ tự thuận, nghịch hình 3.19 - 13 14 uinj(abc) if(abc) iinj (abc) uinj (abc) uL*(abc) ug(abc) abc αβ abc αβ dq  GPI TTN iinjdq-   TTT GPI  uinjdq- uinjdq*- uinj dq*+ uinjdq+ iinjdq+ αβ dq  ifdqifdq+ + + ifdq*+ + - -  GPI TTN TTT GPI  + + + + uinvdq*- + uinvdq*+ dq  αβ dq αβ  uinvαβ* Điều chế uF,abc vector không gian Điều chế vetor khơng gian uinvαβ* Vịng điều chỉnh dòng điện TTT-TTN uinjdquinjdq+ dq*+ if Vòng điều chỉnh điện áp thành phần TTT-TTN     αβ PLL Chuyển đổi abc/αβ αβ/dq 3.5.3 Thuật toán điều khiển dựa hệ trục tọa độ tĩnh αβ Từ phương trình 3.35 ta viết lại phương trình mơ tả điều chỉnh dịng điện có điều cơng hưởng PR sau:  Bộ điều chỉnh dòng điện L f  * (3.53) u * (k  1)  u  (k )  G (i (k )  i  (k )) inv inj PR Ts f f  Bộ điều chỉnh điện áp *  TTT i  (k  1)  iinj (k )  (GSDR f Cf Ts  *  TTN (u inj (k )  u inj (k ))  GSDR Cf Ts  *  (u inj (k )  u inj (k ))) (3.54) Tổng hợp cấu trúc điều chỉnh cho hai vòng hệ tọa độ tĩnh αβ thể sơ đồ hình 3.25 Hình 3.25 Sơ đồ cấu trúc điều khiển DVR hệ tọa độ tĩnh αβ 3.6 Thiết kế điều khiển dòng điện PR GPRh ( s)  K Ph  K1h s s  h 2 21 (3.59) 3.7 Thiết kế điều khiển điện áp SDR 1 y1 ( s )  K I e ( s)  1 y 1 ( s) y  ( s)  K I e ( s)  1 y 1 ( s) (3.85)  (3.86) s s 1 y 1 ( s)  K I e ( s)  1 y1 ( s) y 1 ( s)  K I e ( s)  1 y1 ( s) s s 3.8 Nghiên cứu ổn định Để thực việc phân tích ổn định cho hệ thống, mơ hình vịng kín hệ thống bắt nguồn từ điều khiển đề nghị trình bày mục PR SDR uc if  uc uc* us* uc* Ginv is Ts / L f z 1 Ts / C f uc z 1 Hình 3.36 Mơ hình vịng kín hệ thống với hai mạch vịng Hình 3.39 đồ thị Bode mơ tả đặc tính biên-tần hệ hở hệ kín hệ thống 15 Hình 3.39 Đồ thị Bode hệ thống vịng hở - vịng kín 3.9 Điều khiển đồng lưới Đồng hiểu điều khiển điện áp chèn vào DVR cho góc pha có mối liên hệ với góc pha điện áp lưới Có ba phương pháp, phương pháp PLL lựa chọn áp dụng  Phương pháp điểm qua không  Phương pháp Arctangent  Kỹ thuật PLL 3.10 Điều khiển phát lõm điện áp Một phần quan trọng điều khiển DVR điều khiển phát lõm Một biến cố lõm điện áp phải phát điểm đầu điểm cuối cách nhanh chóng để kịp thời đưa hệ thống DVR chế độ chờ sang chế độ bù ngược lạ 3.11 Điều khiển điện áp DC-link Trong điều khiển điện áp DC-link gồm điều khiển nạp điện cho lưu trữ lượng điều khiển điện áp DC-link Nội dung DVR thực tương tự hệ thống nối tiếp, tài liệu [29] 3.12 Tóm tắt kết luận Trong chương nghiên cứu phát triển hai cấu trúc điều khiển DVR Cấu trúc điều khiển vector hệ tọa độ quay dq làm việc với lượng chiều, có khả tách riêng thành thứ tự thuận ngược điện áp lưới để điều chỉnh độc lập dựa góc pha điện áp lưới đại lượng để thực Trong khi, cấu trúc điều khiển vector hệ tọa độ tĩnh αβ làm việc với lượng xoay chiều có khả lựa chọn thành phần thứ tự thuận ngược điện áp lưới để điều chỉnh dựa tần số điện áp lưới Hai cấu trúc điều khiển đưa có phát triển so với cấu trúc trước đây, từ giải hạn chế mà cấu trúc trước chưa thực cụ thể là: - Bổ sung thêm giải pháp điều chỉnh thành phần thứ tự nghịch hai cấu trúc điều khiển, giảm sai lệch nâng cao độ xác điện áp chèn vào DVR, tránh tượng đồng bù, giảm đáng kể dao động méo dạng điện áp tải, đảm bảo yêu cầu làm việc ổn định 16 DVR tương ứng với toàn giải thay đổi phụ tải biên độ lõm điện áp thời gian biến động - Với việc mạch vòng dòng điện bổ sung cấu trúc điều khiển cải thiện đặc tính động học DVR; thời gian đáp ứng nhanh từ 0,002s đến 0,02s, lượng điều chỉnh giới hạn phạm vi cho phép Dịng điện qua VSC ln kiểm sốt, đảm bảo biến đổi khơng bị q dịng trường hợp có biến động tải ngắn mạch phía tải - Hai cấu trúc điều khiển đề xuất thực tọa độ quay dq với lượng chiều hệ tọa độ tĩnh αβ với lượng xoay chiều, cho kết chất lượng điều khiển tương đương nhau, phù hợp với điều kiện thực tế khác Qua kết nghiên cứu lý thuyết, khẳng định cấu trúc điều khiển làm việc ổn định, đáp ứng điều khiển DVR khôi phục điện áp tải, bảo vệ tải nhạy cảm điều kiện lõm điện áp cân không cân Chương 4: GIẢI PHÁP ÁP DỤNG DVR CHO XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 4.1 Ảnh hưởng lõm điện áp xí nghiệp cơng nghiệp Để tạo phần tồn q trình tự động sản xuất, thiết bị điện quan trọng nhà máy thường tích hợp từ phần tử điều khiển điện, điện tử, thiết bị điều khiển vi xử lý, máy vi tính, robot cơng nghiệp, hệ truyền động có điều khiển tốc độ, thiết bị điều khiển hệ thống thông tin công nghiệp.v.v Tuy nhiên thiết bị nhạy cảm với nhiễu loạn điện áp, đặc biệt lõm điện áp gây nên dừng máy móc, thiết bị xí nghiệp cơng nghiệp hậu cuối tổn thất mặt tài Những đề trở nên thách thức nhà cung cấp lượng điện phía khách hàng xí nghiệp cơng nghiệp 4.2 Ứng dụng DVR thực tế Các điều kiện thủ tục để ứng dụng DVR thực thông qua trường hợp thực tế là; thiết kế DVR bảo vệ cho phụ tải nhạy cảm quan trọng cấp trung áp 6,3kV, công suất 2400kVA xí nghiệp cơng nghiệp thuộc ngành xi măng Hình 4.5 sơ đồ DVR kết nối lưới điện bảo vệ phụ tải nhạy cảm quan trọng tổ hợp Biến tần-Động quạt ID 142 nhà máy xi măng Hồng Mai 4.3 Mơ Mơ hình mơ xây dựng dựa phần mềm mô Matlab/Simulink, bao gồm hệ thống lưới điện từ trạm nguồn Nghi Sơn đến trạm huyện lưới điện nhà máy xi măng Hoàng Mai theo sơ đồ lưới điện thực tế (xem hình pl2.2 phụ lục 2), mơ hình DVR đặt vị trí cấp trung áp 6,3kV bảo vệ phụ tải nhạy cảm quan trọng tổ hợp Biến tần-Động 142-FN1 nhà máy xây dựng sơ đồ thiết kế hình 4.5 Các tham số cài đặt mơ hình lấy từ kết thiết kế kết khảo sát 17 thực tế lưới điện Hoàng Mai Phần điều khiển DVR xây dựng thuật toán cấu trúc điều khiển nghiên cứu đề xuất chương Các biến cố điện áp lưới điện Hoàng Mai tái lại nhờ khối tạo lỗi mơ hình, sở kiểm tra khả phản ứng DVR để bảo vệ tải nhạy cảm trước biến cố điện áp xảy lưới điện Hoàng Mai Tuyến 110kV Nghi sơn Tuyến 110kV Ba chè MBAT1:25MV A/110/6.3kV - iinja Tr Hoàng Mai MBA NT - eca + - Lfa iinjb + - ecb ES_DC-link control + - ifb Lfc uinva(t) iinjc + - ecc VSC + AC/DC DC-link ifa Lfb ifc uinvb(t) uinvc(t) - + + MBAT2:2800kVA/ 6,3/0.690kV MBA_142FN1-M01 INVERTER 2340KVA /0,61kV DC_142FN1-M01 Tải nhạy cảm Hình 4.5 DVR kết nối lưới điện vị trí có cấp điện áp 6,3 kV 4.5.1 Xây dựng mơ hình mơ Qua bước tiến hành xây dựng cuối mơ hình mơ Matlab_Simulink hệ thống điện DVR nối lưới bảo vệ tải nhạy cảm thể hình 4.8 4.5.2 Kết mô Các trường hợp đưa để kiểm tra là:  Bù lõm điện áp vị trí trung áp 6,3kV - Bù lõm điện áp cân - Bù lõm điện áp không cân  Bù dao động méo dạng điện áp vị trí 6,3kV tác động việc đóng cắt hệ thống tụ bù lưới 110kV  Bù khởi động động cảm ứng điều kiện lưới điện có cơng suất ngắn mạch nhỏ mắc phía nguồn cung cấp Các kết mơ trình bày chi tiết trang 111 đến 123 luận án 18 19 4.6 Tóm tắt kết luận Những ảnh hưởng lõm điện áp xí nghiệp cơng nghiệp minh chứng để đưa giải pháp áp dụng DVR điều cần thiết xí nghiệp cơng nghiệp Để kết nối DVR bảo vệ tải nhạy cảm quan trọng xí nghiệp cơng nghiệp có hiệu quả, cần thiết thực điều kiện áp dụng trước tiến hành thiết kế chi tiết Các thủ tục áp dụng DVR để bảo vệ cho tải nhạy cảm quan trọng có cơng suất 2400kVA cấp trung áp 6,3kV thực có tính chất điển hình, nhằm mục đích để thực áp dụng tương tự cho ngành công nghiệp khác Xây dựng mơ hình mơ hệ thống lưới điện thực tế theo kết khảo sát, có mơ hình DVR kết nối lưới điện cấp trung áp 6,3kV để bảo vệ tải nhạy cảm thiết kế Áp dụng hai cấu trúc cài đặt thuật toán điều khiển cho DVR đề xuất chương ba vào mơ hình mơ DVR, kiểm tra khả phản ứng DVR vai trị khơi phục điện áp tải thơng qua kiểu biến cố điện áp tạo từ ba trường hợp phức tạp thường xuất lưới điện Qua kết mô đưa kết luận sau: - Đối với lõm điện áp cân không cân lỗi ngắn mạch khởi động động cảm ứng cơng suất lớn phía nguồn gây nên Bộ khơi phục điện áp động có khả bù nhanh chóng khoảng thời gian chu kỳ điện áp lưới, với mức độ xác điện áp cao, độ điều chỉnh điện áp thời điển xuất thời điểm kết thúc lõm hạn chế tốt Độ méo dạng hài THD sóng phạm vi cho phép - Đối với bù dao động méo dạng điện áp đóng cắt hệ thống tụ bù Đây dạng biến cố phức tạp Qua đặc tính mô cho thấy điện áp tải khôi phục DVR có lượng hài giảm nhẹ ba pha đặc biệt hài bậc giảm đến 70%, độ méo dạng điện áp THD giảm thiểu đáng kể, thời gian đáp ứng hệ nhanh chóng khoảng 0.01s (1/2 chu kỳ bản), lượng điều chỉnh đặc tính thời điểm bắt đầu lõm, kết thúc lõm, bắt đầu đóng tụ điện điều chỉnh đảm bảo nằm pham vi cho phép, trừ trường hợp thời điểm cắt tụ điện lượng điều chỉnh điện áp vượt mức khoảng thời gian ngắn 0.0002s (1 chu kỳ trích mẫu) Vậy kết luận lựa chọn, tính tốn thiết kế thành phần lực cấu hình DVR hồn tồn phù hợp xác, cấu trúc thuật tốn điều khiển điện áp nghiên cứu đề xuất cho DVR hoàn tồn có đủ khả để điều khiển DVR khơi phục điện áp tải nhạy cảm, đảm bảo cho tải nhạy cảm không bị ảnh hưởng tác động kiễu lõm điện áp khác Các kết có chương bốn điều kiện quan trọng để tiếp tục triển khai mơ hình thực nghiệm nghiên cứu 20 Chương 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM DVR Xây dựng thực nghiệm công việc cần thiết nghiên cứu có ý nghĩa lớn để khẳng định nghiên cứu lý thuyết đắn Mục tiêu xây dựng mơ hình thí nghiệm luận án để thí nghiệm kiểm tra khả DVR với cấu trúc thật toán điều khiển đề xuất chương ba bù lõm nhiễu loạn điện áp 5.1 Xây dựng bàn thí nghiệm Bàn thí nghiệm xây dựng dựa trên: - Phần lực: Bao gồm tải, máy biến áp nguồn, máy biến áp nối tiếp, lọc LC, biến đổi VSC, chỉnh lưu không điều khiển, phần tử tạo lõm - Phần điều khiển: Bao gồm máy tính, điều khiển dSPACE, Panen kết nối, Phần mềm điều khiển hệ thống dSPACE Hình 5.2 bàn thí nghiệm DVR triển khai Hình 5.2 Mơ hình thực nghiệm DVR triển khai Viện Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Trường ĐHBK Hà Nội 5.2 Cài đặt thuật toán điều khiển Thuật toán điều khiển DVR mơ hình thực nghiệm thuật tốn điều khiển nghiên cứu đề xuất chương Thuật tốn triển khai Matlab/Simulink thể hình 5.2, sau phiên dịch dạng chương trình cài đặt thực thông qua hệ thống dSPACE 1104 Chương trình sau dịch thực thời gian cho phép xác lập chu kỳ lấy mẫu 25 μs 5.3 Kết nghiên cứu thí nghiệm 5.3.1 Kiểm tra khả đồng lưới Qua kết đồng lưới DVR cho thấy thời điểm bắt đầu lõm kết thúc lõm điện áp tín hiệu thêta(=t) PLL đảm bảo tính ổn định, chứng tỏ kha bám góc pha lưới PLL để đảm bảo động điện áp chèn vào DVR vào lưới tốt 21 5.3.2 Kiểm tra khả bù lõm DVR chế độ tĩnh Các kết kiểm tra khả bù lõm điện áp DVR chế độ tĩnh Hình 5.5e Thành phần dq điện áp nguồn usdq lõm điện áp Hình 5.5a Điện áp nguồn us,abc lõm điện áp Hình 5.5b Điện áp chèn vào DVR uinjabc bù lõm điện áp Hình 5.5f Thành phần dq điện áp chèn vào DVR uinjdq bù lõm điện áp Hình 5.5c Điện áp tải uL,abc trì Hình 5.5g Thành phần dq điện áp tải điện áp nguồn bị sụt xuống cịn uLdq trì điện áp nguồn bị sụt 50% lõm 50% lõm 5.3.3 Kiểm tra khả bù lõm DVR chế độ động Các kết kiểm tra khả bù lõm điện áp DVR chế độ động Hình 5.6a Điện áp nguồn us,abc điểm đầu cuối lõm điện áp Hình 5.6c Điện áp chèn vào uinj,abc DVR thời điểm bắt đầu cuối bù lõm điện áp Hình 5.6f Điện áp tải uL,abc bù thời điểm đầu cuối lõm điện áp 5.4 Tóm tắt kết luận Quá trình thực nghiệm tiến hành theo trình tự cấp điện áp thấp từ (2550)V Việc tạo lõm điện áp thực với độ sâu lõm ban đầu 15%Usđm Để thử nghiệm chế độ bù DVR việc nạp tụ khoảng thời gian 15 phút, sau thực 22 tạo lõm điện áp khoảng thời gian từ 1,6805s đến 3,208s, lõm phát DVR thực chế độ bù để khôi phục điện áp tải Quá trình thực nghiệm tiến hành tương tự đạt chế độ định mức với cấp điện áp 380V, độ sâu lõm điện áp đạt 50%Usđm Qua kết thực nghiệm cho thấy DVR khôi phục điện áp tải khoảng thời gian chu kỳ điện áp lưới (0,02s) điều kiện độ sâu lõm điện áp 50%Usđm, điện áp tải khôi phục sau chu kỳ giống điện áp trước lõm, khơng phát thấy có tượng nhảy góc pha méo dạng điện áp thời điểm ban đầu kết thúc trình bù lượng điều chỉnh giới hạn phạm vi cho phép Như kết nghiên cứu lý thuyết chương trước triển khai áp dụng thơng qua mơ hình thực nghiệm Một lần khẳng định kết luận cấu trúc phần lực, thuật tốn điều khiển DVR xác, giải pháp áp dụng DVR để bù lõm điện xí nghiệp cơng nghiệp hồn tồn phù hợp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận án “Nghiên cứu điều khiển khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng xí nghiệp cơng nghiệp” giải vấn đề cấu hình phần lực phương pháp điều khiển DVR nhằm khôi phục điện áp tải, đảm bảo cho phụ tải nhạy cảm hồn tồn khơng bị chịu tác động lõm, dâng điện áp từ phía nguồn cấp Nghiên cứu điều kiện để đưa vào ứng dụng thiết bị DVR cách hiệu xí nghiệp cơng nghiệp thơng qua trường hợp thực tế  Các công việc thực luận án - Đã nguyên nhân, phân tích đặc điểm, nguồn gốc lõm điện áp chức DVR việc bù lõm điện áp - Phân tích lựa chọn thành phần lực cấu hình DVR, xây dựng cấu hình DVR phù hợp với vị trí kết nối cấp trung áp - Phát triển cấu trúc thuật toán điều khiển DVR đáp ứng điều kiện bù lõm điện áp cân lõm điện áp cân - Khảo sát thực trạng lưới điện biến cố điện áp tác động trực tiếp đến hoạt động thiết bị điện xí nghiệp công nghiệp Đưa điều kiện thủ tục để áp dụng DVR cho xí nghiệp cơng nghiệp - Thiết kế xây dựng mơ hình mơ DVR nối lưới bảo vệ phụ tải nhạy cảm điển hình thực tế cấp 6,3kV nhà máy xi măng Hồng Mai - Thực thành cơng mơ hình thực nghiệm (trong phịng thí nghiệm) triển khai thuật toán điều khiển đề xuất cho DVR áp dụng bù lõm điện áp giảm thiểu nhiễu loạn điện áp  Những đóng nghiên cứu đưa  Luận văn đề xuất cấu trúc điều khiển cho khôi phục điện áp động (DVR), áp dụng cho ba chiến lược bù lõm điện áp, bù khôi phục 23 trước xảy lõm, bù lõm đồng pha, bù tối ưu tiêu tốn công suất (bù vượt pha) Hệ thống điều khiển vector, thực hệ tọa độ đồng 0dq hệ tọa độ tĩnh 0αβ Cấu trúc hai mạch vòng, mạch vòng dòng điện bên mạch vịng điện áp bên ngồi, đảm bảo khả bù độc lập thành phần thứ tự thuận thành phần thứ tự nghịch, đáp ứng yêu cầu bù lõm điện áp cân bằng, cân pha, hai pha, không phụ thuộc vào phụ tải Hệ thống điều khiển cải thiện tốt đặc tính động học DVR bù lõm điện áp, thời gian tác động nhanh từ 0.002s đến 0.02s điều kiện tải định mức với độ sâu lõm điện áp thay đổi từ 10%Usđm đến 50%Usđm, không sai lệch tĩnh hạn chế lượng điều chỉnh Đảm bảo yêu cầu làm việc ổn định DVR tương ứng với tồn dải thay đổi phụ tải, dịng điện qua VSC kiểm soát, đảm bảo biến đổi khơng bị q dịng trường hợp có biến động ngắn mạch phía tải  Khảo sát xác định lõm điện áp nguyên nhân tác động gây dừng máy đến phụ tải nhạy cảm quan trọng tổ hợp Biến tầnĐộng quạt ID ngành công nghiệp xi măng Kết khảo sát điều kiện để đưa vào ứng dụng thiết bị DVR cách hiệu thông qua trường hợp thực tế điển hình  Xây dựng mơ hình mơ cho lưới điện phân phối, gồm trạm biến áp 110 kV, 110/22 kV, 22/6.3 kV Thanh 6.3 kV cấp điện cho phụ tải nhạy cảm quan trọng công suất 2400kVA, bảo vệ khỏi lõm điện áp DVR Qua kiểm chứng tải bảo vệ hồn tồn khỏi lõm điện áp có nguyên nhân xuất phát vị trí khác lưới điện  Xây dựng mơ hình thực nghiệm (trong phịng thí nghiệm) với thuật tốn điều khiển cài đặt xử lý tín hiệu dSPACE card DS11040, qua kiểm tra khả làm việc hầu hết chức thiết kế DVR  Kiến nghị Về hướng phát triển liên quan đến chủ đề luận án tác giả dự định: - Nghiên cứu ứng dụng hệ thống DVR để làm việc theo kiểu ổn định liên tục lưới có điện áp 1000V - Cải thiện thuật tốn tính điện áp mẫu, ý đến tối ưu hóa trao đổi cơng suất tích cực hệ thống DVR lưới nguồn cung cấp chế độ làm việc khác - Nghiên cứu áp dụng DVR ngồi việc bù lõm/dâng điện áp cịn có khả bù đối xứng điện áp, bù méo dạng điện áp làm việc với chức lọc tích cực - Xây dựng ứng dụng thuật toán điều khiển tạo khả thực hệ thống điều khiển dựa vào hệ thống chuyên dụng với xử lý DSP 24 ... KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận án ? ?Nghiên cứu điều khiển khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng xí nghiệp công nghiệp? ?? giải vấn đề cấu hình phần lực phương pháp điều khiển. .. động lõm điện áp để bảo vệ tải nhạy cảm xí nghiệp cơng nghiệp Để điều khiển DVR khơi phục điện áp tải xác kịp thời, điều khiển nghiên cứu trước thực hệ thống tự nhiên điều khiển vector Điều khiển. .. khiển cho khôi phục điện áp động (DVR), áp dụng cho ba chiến lược bù lõm điện áp, bù khôi phục 23 trước xảy lõm, bù lõm đồng pha, bù tối ưu tiêu tốn công suất (bù vượt pha) Hệ thống điều khiển

Ngày đăng: 01/12/2021, 10:37

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.4 Lõm điện áp một pha và lõm điện áp ba pha,[22] - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 1.4 Lõm điện áp một pha và lõm điện áp ba pha,[22] (Trang 6)
Hình 1.17. Đồ thị vector thể hiện nguyên lý chèn điện áp của DVR, trên đó - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 1.17. Đồ thị vector thể hiện nguyên lý chèn điện áp của DVR, trên đó (Trang 7)
Hình 1.17 Đồ thị vector thể hiện nguyên lý bù lõm của DVR[32] - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 1.17 Đồ thị vector thể hiện nguyên lý bù lõm của DVR[32] (Trang 7)
Hình 1.28 Cấu trúc điều khiển vector phản hồi kết hợp truyền thẳng trên hệ tọa độ quay dq,[41]  - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 1.28 Cấu trúc điều khiển vector phản hồi kết hợp truyền thẳng trên hệ tọa độ quay dq,[41] (Trang 8)
- Hình 2.3 là cấu trúc nghịch lưu ba pha dùng ba cầu một pha. - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 2.3 là cấu trúc nghịch lưu ba pha dùng ba cầu một pha (Trang 10)
Hình 2.1 Cấu trúc BBĐ nửa cầu kết Hình 2.2 Cấu trúc BBĐ cầu ba pha - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 2.1 Cấu trúc BBĐ nửa cầu kết Hình 2.2 Cấu trúc BBĐ cầu ba pha (Trang 10)
Hình 2.7 Các cấu trúc bộ biến đổi kết nối trực tiếp một pha[64] - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 2.7 Các cấu trúc bộ biến đổi kết nối trực tiếp một pha[64] (Trang 11)
Trên hình 2.7 trình bày các cấu trúc BBĐ nối lưới trực tiếp liên kết một pha và ba pha - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
r ên hình 2.7 trình bày các cấu trúc BBĐ nối lưới trực tiếp liên kết một pha và ba pha (Trang 11)
Hình 2.25 Sơ đồ cấu trúc của DVR nối lưới ở cấp MV - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 2.25 Sơ đồ cấu trúc của DVR nối lưới ở cấp MV (Trang 12)
3.3 Mô hình toán học của VSC và bộ lọc LC nối lưới - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
3.3 Mô hình toán học của VSC và bộ lọc LC nối lưới (Trang 13)
Hình. 3.7 Mô hình VSC và bộ lọc LC nối lưới[62] - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
nh. 3.7 Mô hình VSC và bộ lọc LC nối lưới[62] (Trang 14)
Hình 3.13 Sơ đồ cấu trúc điều khiển của DVR - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 3.13 Sơ đồ cấu trúc điều khiển của DVR (Trang 15)
3.5.1 Mô hình DVR trên hệ tọa độ tĩnh αβ và hệ tọa độ quay dq - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
3.5.1 Mô hình DVR trên hệ tọa độ tĩnh αβ và hệ tọa độ quay dq (Trang 15)
Hình 3.25 Sơ đồ cấu trúc điều khiển của DVR trên hệ tọa độ tĩnh αβ - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 3.25 Sơ đồ cấu trúc điều khiển của DVR trên hệ tọa độ tĩnh αβ (Trang 18)
Để thực hiện việc phân tích ổn định cho hệ thống, mô hình vòng kín của hệ thống được bắt nguồn từ bộ điều khiển đã đề nghị như đã trình bày ở mục trên. - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
th ực hiện việc phân tích ổn định cho hệ thống, mô hình vòng kín của hệ thống được bắt nguồn từ bộ điều khiển đã đề nghị như đã trình bày ở mục trên (Trang 18)
Hình 3.39 Đồ thị Bode của hệ thống vòng hở - vòng kín - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 3.39 Đồ thị Bode của hệ thống vòng hở - vòng kín (Trang 19)
Hình 4.5 DVR kết nối lưới điện tại vị trí có cấp điện áp 6,3kV - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
Hình 4.5 DVR kết nối lưới điện tại vị trí có cấp điện áp 6,3kV (Trang 21)
Chương 5: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM DVR - Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điểu khiển và tự động hóa: Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động (DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp
h ương 5: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM DVR (Trang 24)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN