(Luận văn thạc sĩ) mô phỏng phương pháp điều khiển mô hình nội điều khiển máy phát điện gió nguồn kép (DFIG)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ DUY KHÁNH MÔ PHỎNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH NỘI ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ NGUỒN KÉP (DFIG) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 S K C0 9 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ DUY KHÁNH MÔ PHỎNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH NỘI ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ NGUỒN KÉP (DFIG) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Hướng dẫn khoa học : PGS.TS DƯƠNG HOÀI NGHĨA Tp Hồ Chí Minh, Tháng 10 năm 2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Lê Duy Khánh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 12-05-1986 Nơi sinh: Đồng Nai Quê quán: Hà Tĩnh Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Khu Phố 4, Phường An Bình, Biên Hịa – Đồng Nai Điện thoại riêng: 0932.289.919 E-mail: leduykhanh1205@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Nghề bậc 3/7 Thời gian đào tạo từ 09/2004 đến 07/2006 Nơi học (trường, thành phố): Trường Công Nhân Kỹ Thuật Đồng Nai Ngành học: Điện Công Nghiệp Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến 07/ 2011 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Điện Công Nghiệp Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Khảo Sát & Tính Tốn Kiểm Tra Hệ Thống Cung Cấp Điện, Và Hướng Tiết Kiệm Năng Lượng Của Công Ty CoCa – Cola Việt Nam Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Người hướng dẫn: Th.S Trần Tùng Giang III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trường Cao Đẳng Nghề Việt 9/2011 - 2012 Nam – Singapore, Thuận An – Giáo viên hợp đồng Bình Dương 9/2012 đến Trường Cao Đẳng Nghề Đồng Nai, Biên Hoà – Đồng Nai Giáo viên hợp đồng LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 10 năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu ngồi nước cơng bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu 1.1.2 Các công trình liên quan 1.2 Tính cần thiết đề tài 12 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 12 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 12 1.5 Bố cục luận văn 13 Chương 2: HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ SỬ DỤNG DFIG 14 2.1 Tổng quan phương pháp điều khiển máy phát không đồng nguồn kép 14 2.1.1 Điều khiển mơ hình nội IMC (Internal Model Control) 15 2.1.2 Các phương pháp điều khiển khác 16 2.2 Hệ thống điều khiển tuabin gió trang bị DFIG 17 2.3 Vận hành công suất tuabin gió 20 2.3.1 Vận hành công suất cực đại 21 2.3.2 Điều khiển độc lập công suất tác dụng công suất phản kháng 23 2.4 Sơ đồ tương đương DFIG chế độ xác lập 23 Chương 3: MÔ HÌNH TỐN HỌC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ NGUỒN KÉP (DFIG) 26 3.1 Mơ hình Tuabin gió 26 3.1.1 Sự chuyển đổi lượng gió hiệu suất rotor 26 3.1.2 Điều khiển tuabin gió 29 3.2 Mơ hình tốn học máy phát không đồng nguồn kép (DFIG) 30 3.2.1 Mơ hình tốn học DFIG biểu diễn hệ toạ độ αβ 31 3.2.2 Mơ hình tốn học DFIG biểu diễn hệ toạ độ đồng dq 37 3.3 Biểu diễn trạng thái hệ thống DFIG 41 3.4 Điều khiển công suất DFIG 43 3.4.1 Điều khiển độc lập cơng suất tác dụng cơng suất phản kháng phía stator 43 3.4.2 Giá tri điều khiển cho dòng điện stator (Reference value) 47 3.5 Sơ đồ mô DFIG Matlab/Simulink 47 Chương 4: ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ DFIG 53 4.1 Giới thiệu 53 4.2 Nguyên lý điều khiển mơ hình nội 53 4.2.1 Nguyên lý điều khiển mơ hình nội 53 4.2.2 Mối liên hệ giũa điều khiển mơ hình nội điều khiển truyền thống 56 4.2.3 Ổn định nội 57 4.2.4 Chất lượng điều khiển danh định 58 4.3 Thiết kê hệ thống điều khiển DFIG phương pháp mơ hình nội 60 Chương 5: SƠ ĐỒ VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 65 5.1 Sơ đồ mô 65 5.2 Kết mô 69 5.2.1 Kết mô chế độ danh định 70 5.2.2 Tính bền vững luật điều khiển có sai số mơ hình 80 5.2.2.1 Trường hợp 1: Điện trở stator rotor giả thiết tăng 20% 30% so với giá trị danh định 80 5.2.2.2 Trường hợp 2: Điện trở stator rotor giả thiết giảm 20% so với giá trị danh định 82 5.2.2.3 Trường hợp 3: Điện cảm tản rotor điện cảm từ hoá giả thiết tăng 20% so với giá trị danh định 83 5.2.2.4 Trường hợp 4: Điện cảm tản stator điện cảm từ hoá giả thiết giảm 20% so với giá trị danh định 84 5.2.2.5 Trường hợp 5: Moment quán tính rotor giả thiết tăng 20% so với giá trị danh định 85 5.2.3 Ảnh hưởng thông số lọc IMC 86 5.2.3.1 Trường hợp 1: T1 = T2 = 0.3 86 5.2.3.2 Trường hợp 2: T1 = T2 = 0.05 87 5.2.3.3 Trường hợp 2: T1 = 0.3 T2 = 0.05 88 5.2.4 So sánh kết đạt với phương pháp thiết kế khác 89 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 92 6.1 Kết luận 92 6.1.1 Các vấn đề giải luận văn 92 6.1.2 6.2 Các kết luận giải thuật điều khiển 92 Hướng phát triển đề tài 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Luận Văn Thạc Sĩ Chương 1: Tổng Quan Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước công bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu Các hệ thống biến đổi lượng gió thường có xu hướng sử dụng máy điện không đồng nguồn kép gắn với tuabin làm máy phát điện để giảm giá thành biến đổi đặt phía rotor làm việc với khoảng 1/3 công suất tổng hệ thống máy phát Đồng thời, khả làm việc khoảng thay đổi tốc độ rộng, hệ thống phát điện sức gió sử dụng máy điện khơng đồng nguồn kép có hiệu suất biến đổi lượng cao so với việc sử dụng máy phát đồng kích từ vĩnh cửu với biến đổi đặt phía stator Các hệ thống cung cấp truyền tải điện ngày có yêu cầu khắt khe chất lượng nguồn điện Vì vậy, thiết bị phát điện đấu nối với lưới, có hệ thống máy phát điện sức gió phải đảm bảo yêu cầu chất lượng đề Đăc biệt, hệ thống phân phối bị cố sập lưới hệ thống máy phát khơng phép cắt khỏi lưới cách khơng có kiểm sốt làm cho cố lưới trầm trọng thêm việc khôi phục lưới sau cố trở nên khó khăn Khơng vậy, hệ thống điều khiển phía lưới hệ thống máy phát điện gió đại cịn u cầu phải có khả hỗ trợ lưới suốt trình cố, kể cố lưới đối xứng lưới khơng đối xứng 1.1.1.1 Các mơ hình hệ thống biến đổi lượng gió Tuabin gió vận hành tốc độ cố định (thông thường phạm vi thay đổi 1% so với tốc độ đồng bộ) tốc độ thay đổi Đối với tuabin gió tốc độ cố định, hệ thống máy phát nối trực tiếp với lưới điện, tốc độ làm việc GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa HVTH: Lê Duy Khánh Luận Văn Thạc Sĩ Chương 1: Tổng Quan cố định theo tần số lưới điện nên khơng thể điều khiển khơng có khả hấp thu cơng suất có dao động tốc độ gió Vì vậy, hệ thống tuabin gió tốc độ cố định tốc độ gió có dao động gây nên dao động công suất làm ảnh hưởng đến chất lượng điện lưới điện Đối với tuabin gió tốc độ thay đổi, vận tốc máy phát điều khiển thiết bị điện tử công suất, theo cách dao động cơng suất thay đổi tốc độ gió hấp thu cách hiệu chỉnh tốc độ làm việc rotor dao động công suất gây nên hệ thống chuyển đổi lượng gió hạn chế Như vậy, chất lượng điện bị ảnh hưởng tuabin gió cải thiện so với tuabin gió tốc độ cố định Vì tốc độ quay tuabin gió thấp nên cần điều chỉnh theo tần số điện, điều thực theo hai cách; sử dụng hộp số thay đổi số cặp cực từ máy phát Số cặp cực từ thiết lập vận tốc máy phát theo tần số lưới điện hộp số điều chỉnh tốc độ quay tuabin theo vận tốc máy phát a Hệ thống biến đổi lượng gió tốc độ cố định Đối với tuabin gió tốc độ cố định, máy phát khơng đồng rotor lồng sóc kết nối trực tiếp với lưới điện hình 1.1 Hình 1.1: Hệ thống biến đổi lượng gió tốc độ cố định GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa HVTH: Lê Duy Khánh Chương 5: Sơ đồ kết mô Luận Văn Thạc Sĩ Cong suat tac dung dau cuc stator, Ps [W] Cong suat phan khang dau cuc stator, Qs [VAr)] 4000 3000 Ps-ref Ps 3000 Qs-ref Qs 2000 2000 1000 Qs [VAr] Ps [W] 1000 Ps -1000 -1000 Qs -2000 -4000 Qs-ref -2000 Ps-ref -3000 Thoi gian [s] -3000 Thoi gian [s] b) Công suất tác dụng phản kháng đầu cực stator Hình 5.20: Kết mơ thay đổi thời lọc IMC T1 = 0.3;T2 = 0.05 Nhận xét kết quả: Từ hình 5.20 ta nhận thấy hệ thống điều khiển bị ảnh hưởng thay đổi thông số thời T1 = 0.3 T2 = 0.05 lọc IMC Khi tín hiệu đặt + i*+, œ8 có thay đổi nấc hình 5.4, đáp ứng iœ8 có q trình q độ diễn nhanh, có vọt lố thời gian đáp ứng chậm, bám tốt theo giá trị đặt xảy vọt lố lớn đáp ứng i+•8 thay đổi Khi tín hiệu đặt i*+, •8 có thay đổi nấc hình 5.4, đáp ứng i+•8 có q trình q độ diễn lâu, có vọt lố khơng đáng kể thời gian đáp ứng nhanh, bám tốt theo giá trị đặt Công suất tác dụng phản kháng đầu cực stator thay đổi tương ứng i+œ8 i+•8 bám theo giá trị cơng suất u cầu bên phía stator Kết luận: Thời T1 T2 chọn theo thời gian đáp ứng mong muốn Nếu T1 T2 nhỏ thời gian đáp ứng nhanh tính bền vững thấp ngược lại Với T1 = T2 = 0.1 đảm bảo tính bền vững hệ thống điều khiển, trường hợp mơ hình hệ thống có sai số lớn 5.2.4 So sánh kết đạt với phương pháp thiết kế khác Để đánh giá kết đạt phương pháp điều khiển mơ hình nội so với phương pháp điều khiển khác, tác giả thực so sánh kết đạt với phương pháp điều khiển trượt [1] Với điều kiện đầu vào hai phương pháp tương GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa 89 HVTH: Lê Duy Khánh Chương 5: Sơ đồ kết mô Luận Văn Thạc Sĩ đương nhau, thực điều khiển dịng cơng suất trao đổi stator máy phát lưới điện cách điều khiển độc lập hai thành phần véctơ dòng stator i+œ8 *+, i+•8 theo giá trị dịng điện đặt cho trước i*+, œ8 i•8 Các kết đạt phương pháp điều khiển mơ hình nội phương pháp điều khiển trượt điều khiển máy phát điện gió DFIG chế độ danh định thể hình 5.21 hình 5.22 Thanh phan dong ids Thanh phan dong iqs ids-ref ids iqs-ref iqs -1 iqs [A] ids [A] -2 ids -3 -4 -2 ids-ref -5 -6 iqs -4 -7 -8 iqs-ref Thoi gian [s] Hình 5.21: Đáp ứng -6 Thoi gian [s] theo thay đổi nấc tín hiệu đặt phương pháp điều khiển mơ hình nội a) Giá trị đặt cho hai thành phần dịng stator b) Đáp ứng Hình 5.22: Đáp ứng và theo thay đổi nấc tín hiệu đặt theo thay đổi nấc tín hiệu đặt phương pháp điều khiển trượt [1] GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa 90 HVTH: Lê Duy Khánh Chương 5: Sơ đồ kết mô Luận Văn Thạc Sĩ Từ kết so sánh phương pháp điều khiển mơ hình nội phương pháp điều khiển trượt cho thấy hai phương pháp cho chất lượng điều khiển làm việc điều kiện lý tưởng; khơng nhiễu khơng có sai số mơ hình Tuy nhiên, phương pháp điều khiển trượt có thời gian đáp ứng gần tức thời có biến đổi tín hiệu đặt đột ngột, phương pháp điều khiển mơ hình nội có thời gian đáp ứng khoảng 0.3s có thay đổi tín hiệu đặt GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa 91 HVTH: Lê Duy Khánh Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài Luận Văn Thạc Sĩ Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Kết luận 6.1.1 Các vấn đề giải luận văn Trong luận văn thực vấn đề sau : Tìm hiểu ứng dụng nguyên lý hoạt động DFIG cấu hình hệ thống biến đổi lượng gió tốc độ thay đổi Mơ hình hóa DFIG xây dựng giải thuật điều khiển độc lập công suất tác dụng cơng suất phản kháng phía stator máy phát Qua đó, điều khiển tiêu thụ phát cơng suất kháng độc lập với mục tiêu điều khiển tối ưu cơng suất tác dụng nhận từ gió Nghiên cứu ứng dụng phương pháp điều khiển mơ hình nội vào thiết kế luật điều khiển thành phần véctơ dịng điện stator Đánh giá chất lượng điều khiển, tính ổn định bền vững luật điều khiển theo thiết kế 6.1.2 Các kết luận giải thuật điều khiển Sự định hướng hệ trục tọa độ xoay theo véctơ điện áp lưới thích hợp, cho ta phân lập điều khiển công suất tác dụng điều khiển công suất phản kháng Sự lựa chọn véctơ điện áp lưới làm hướng tựa xuất phát từ nguyên nhân cần đến giai đoạn đầu kích từ hịa đồng Luật điều khiển mơ hình nội có tốc độ đáp ứng nhanh, q trình q độ dịng điện diễn khơng có vọt lố thời điểm thay đổi giá trị đặt Bộ điều khiển có tính bền vững cao có thay đổi thơng số điện trở, điện cảm dây quấn stator rotor (mô theo giả thiết tham số có biến GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa 92 HVTH: Lê Duy Khánh Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài Luận Văn Thạc Sĩ đổi điều kiện làm việc) Hệ thống có tính bền vững cao thay đổi mơmen qn tính rotor 6.2 Hướng phát triển đề tài Giải thuật điều khiển mơ hình nội trình bày luận văn có hiệu hệ thống phi tuyến có mơ hình khơng chắn mơ hình có tham số thay đổi điều kiện làm việc Đề xuất hướng phát triển đề tài • Xem điện trở điện cảm thông số không chắn (biến thiên theo thời gian), điều khiển bền vững thích nghi hệ thống DFIG phương pháp mơ hình nội sử dụng mạng Neural Fuzzy logic nhằm nâng cao chất lượng điều khiển Ngoài ra, Khảo sát ảnh hưởng hệ thống nhiều máy phát điện gió cơng suất lớn (cánh đồng gió) kết nối với lưới điện • Nghiên cứu trường hợp xảy cố tuabin tác động ảnh hưởng đến toàn hệ thống Và ngược lại, nghiên cứu trường hợp vận hành máy phát chế độ cân lưới điện ba pha cố • Nghiên cứu sử dụng thiết bị truyền tải linh hoạt FATCs để ổn định thông số đầu GVHD: PGS.TS Dương Hoài Nghĩa 93 HVTH: Lê Duy Khánh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Công Quyền, Điều khiển trượt máy phát điện gió cấp nguồn từ hai phía Luận văn cao học trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, 2008 [2] Youcef Bekakra, Djilani Ben attous, Active and Reactive Power Control of a DFIG with MPPT for Variable Speed Wind Energy Conversion using Sliding Mode Control World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol:5 2011-12-21 [3] REN Yong-feng, LI Han-shan, ZHOU Jie, Dynamic Characteristics Analysis of DFIG Based on IMC [4] Hồ Phạm Huy Ánh, Điều khiển máy điện ứng dụng tính tốn mềm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2014, 400 trang [5] Peter Vas, Sensorless Vector and Direct Torque Control Oxford University Press, 1998 [6] S Muller, M Deicke, R W De Doncker, DFIG in Wind Turbine IEEE Industrial applications magazine, May/June 2002, paper 26-33 [7] Đặng Danh Hoằng, Nghiên cứu cải thiện chất lượng hệ thống điều khiển máy phát điện không đồng nguồn kép phương pháp điều khiển phi tuyến Đại học Thái Nguyên [8] Cao Xuân Tuyển, Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển máy phát điện dị nguồn kép hệ thống phát điện chạy sức gió với điều khiển dịng thích nghi bền vững sở kỹ thuật BACKSTEPPING Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3(43)/Năm 2007 [9] Mukund R.Patel, Ph.D, P.E, Wind and Solar power systems CRC Press, Boca Raton London New York Washington, D.C [10] N.S Çetin, M.A Yurdusev, R Ata, A Özdemir, Assessment of optimum tip speed ratio of wind turbines Mathematical and Computational Applications, Vol 10, No 1, pp 147-154, 2005 [11] Nguyễn Phùng Quang, Matlab and Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2008, 482 trang [12] Nguyễn Doãn Phước “Lý thuyết điều khiển phi tuyến” NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2003 [13] M Krstíc, I Kanellakopoulos, and P V Kokotovíc “Nonlinear and Adaptive Control Design” John Wiley and Sons, 1995 [14] Fliess M.; Levine J.; Martin P and Rouchon, P.(1995), “Flatness and defect of nonlinear systems: Introductory theory and applications” Int.J of Control 61 (1995), 1327 – 1361 [15] Fliess, M.; Levine, J.; Martin, P and Rouchon, P.(1999): A Lie-Backlund approach to equivalenceand flatness of nonlinear systems IEEE trans onAC 44 (1999), 922 – 937 [16] Abdellah Boualouch1, Abdellatif Frigui2, Tamou Nasser3, Ahmed Essadki4, Ali Boukhriss, Control of a Doubly-Fed Induction Generator for Wind Energy Conversion Systemsby RST Controller International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 4, Issue 8, August 2014 [17] Lan P.N, Quang N.P, P Buechner, A Non-Linear Control Algorithm for Improving Performance of Wind Generator Using Doubly-Fed Induction Generator EWEC-2006 Proceedings [18] Divya S, Krishnakumari T , review of control strategies for dfig wind turbine to enhance lvrt capability International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, Vol Issue 4, April 2015 [19] M R Banaei, Vahid Rezanejad Asl Bonab, Wind Turbine Control Based DFIG with Reduced Switches AC/AC Converter International Journal of Recent Development in Engineering and Technology, Volume 2, Issue 4, April 2014 [20] Ujjwal Kumar, M Chilambarasan, D Dinesh Kumar, Designing of Controller for DVR to Reduce Harmonics in DFIG Wind Turbine International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 4, Issue 12, December 2014 [21] Omar Noureldeen, Behavior of DFIG Wind Turbines with Crowbar Protection under Short Circuit International Journal of Electrical & Computer Sciences IJECSIJENS Vol: 12 No: 03 [22] Monica.S, Ramesh K, An enhanced mppt technique for small-scale wind energy conversion systems International Journal of Research in Engineering and Technology, paper 2319-1163 [23] Veenakumari R Tiwari, Preeti Gupta, Narayan P Gupta, Voltage and Frequency Controller linked with Grid Connected DFIG Based Wind Energy System International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 3, Issue 1, January 2013 [24] Liyan Qu, Wei Qiao, Constant Power Control of DFIG Wind Turbines With Supercapacitor Energy Storage IEEE transactions on industry applications, vol 47, no.1, January/February 2011 [25] Tamilselvan.R, Suganya.P, Rengarajan N, Control Strategy for DFIG Wind Turbine in Variable Speed Wind Power Generation International Conference on Engineering Technology and Science, Volume 3, Special Issue 1, February 2014 [26] Dương Hoài Nghĩa, “Điều Khiển Hệ Thống Đa Biến” NXB ĐHQG Tp.HCM2007 [27] David Campos-Gaona, Edgar L Moreno-Goytia, Olimpo Anaya-Lara, Fault Ride-Through Improvement of DFIG-WT by Integrating a Two-Degrees-of-Freedom Internal Model Control IEEE transactions on industrial electronics, vol 60, no 3, March 2013 [28] A Perdana, O Carlson, and J Persson, Dynamic Response of Grid-Connected Wind Turbine with Doubly Fed Induction Generator during Disturbances Nordic workshop on power and industrial electronics, 2004 [29] Olimpo Anaya-Lara, David Campos-Gaona, Edgar Moreno-Goytia, Grain Adam, Offshore Wind Energy Generation, 2014 [30] Andreas Petersson, Lennart Harnefors and Torbjorn Thiringer, “Comparison Between Stator-Flux and Grid-Flux-Oriented Rotor Current Control of Doubly-Fed Induction Generators” 2604 351h Annual IEEE Power Electronics Specialisfs Conference [31] H Nguyen Tien, C W Scherer and J M A Scherpen, “Discrete-Time Linear Parameter Varying Control of Doubly-Fed Induction Generators” Automatic control Electronics & Telecommunications Power engineering, ISEE 2007, HCMC University of Technology [32] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung, “Lý Thuyết Điều Khiển Phi Tuyến” NXB KH&KT-2006 [33] A Dendouga, R Abdessemed, M L Bendaas and A Chaiba “Decoupled Active and Reactive Power Control of a Doubly-Fed Induction Generator” Proceeding of the 15th Mediterranean Conference on Control & Automation, July 27 – 29, 2007, Athens – Greece [34] S Peresada, A Tilli, A Tonielli “Direct Robust Active – Reactive Control of a Doubly – Fed Induction Machine” Proceeding of IEEE – IECON’98, Aachen, Germany, September 1998, pp.1621 – 1625 [35] Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha Nhà xuất Giáo dục, 1996, 350 trang [36] “Potential CDM Projects in Vietnam” Workshop on the Financing Modalities of Clean Development Mechanism (CDM), 27-28 June 2005, Jakarta, Indonesia [37] Gary L Johnsson, “Wind Energy Systems” Electronics Edition, Manhattan,KS, October 10, 2006 [38] Anca D Hansen, Clemens Jauch, Poul Sørensen, Florin Iov, Frede Blaabjerg, “Dynamic wind turbine models in power system simulation tool DIgSILENT”, Risø National Laboratory, Roskilde, December 2003 [39] Klaus Rave, Global wind report annual market update 2014 GWEC – Global Wind 2014 Report PHỤ LỤC File mô Matlab Các M-File thiết lập thơng số mơ hình DFIG, giá trị đặt liệu điều khiển cho mô hiển thị kết % PARAMATER OF DFIG Pn = 4000; % rated power in VA Vn = 400; % rated line-to-line voltage in V p= 2; % number of pole pairs fn = 50; % rated frequency in Hz n = 1440; % rated speed in rpm % Base quantiies Sb = Pn; % base power in VA wb = 2*pi*fn; % base electrical frequency we = wb; % synchronous frequency wbm = wb/p; % base mechanical frequency Tb = Sb/wbm; % base torque Zb = Vn*Vn/Sb; % base impedance in ohms Vm = Vn*sqrt(2/3); % magnitude of phase voltage Vb = Vm; % base voltage in V Rs = 3.1104; % stator resistance in ohms Rr = 4.7455; % referred rotor resistance in ohms Lls = 0.0756; % stator leakage inductance in H Llr = 0.05488; % rotor leakage inductance in H Lm = 0.138; % magnetizing inductance in H Ls = Lls+Lm; % stator total inductance in H Lr = Llr+Lm; % rotor total inductance in H LM = 1/(1/Lm + 1/Lls + 1/Llr); J = 0.36; % rotor inertia in kg.m2 H = J*wbm*wbm/(2*Sb); % inertia constant in sec Tfactor = (3/2)*p; % factor for torque expression f = 0; % rotor friction coefficient Ts = Ls/Rs; Tr = Lr/Rr; sigma = - (Lm*Lm)/(Ls*Lr); gamma = 1/Tr; a1 = 1/(sigma*Ts)+(1-sigma)/(sigma*Tr); a2 = (1-sigma)/(sigma*Lm); a3 = 1/(sigma*Ls); a4 = gamma; % TIME SIMULATION tstop = 8; % Program time and output arrays of repeating sequence signal for Tm Tm_time = [0 1.6 1.6 5 tstop]; Tm_value = [-0.8 -0.8 -0.6 -0.6 -0.9 -0.9]*Tb; % Reference value for ids & iqs ids_time = [0 1.6 1.6 5 tstop]; ids_value = [0 -4 -4 -7 -7]; iqs_time = [1 2.75 2.75 4.75 4.75 6.5 6.5 tstop]; iqs_value = [0 -4 -4 4 0]; % ROTOR-SIDE CONVERTER Ac = 400; % triangular carrier amplitude fc = 21*60; % carrier frequency % Amplitude modulation ratio m = 0.8; Vdc = 800; % DC link voltage % IMC CONTROLLER %T = 0.1; % filters coefficient T1 = 0.1; T2 = 0.1; % toc tu truong quay stator ws = wb; figure plot(y(:,1),y(:,2),'-b','LineWidth',2) grid on ylabel('ids-ref [A]') axis([1 4.5 -6 6]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Thanh phan dong dat ids-ref') figure plot(y(:,1),y(:,3),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('ids [A]') axis([1 4.5 -6 6]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Thanh phan dong ids') figure plot(y(:,1),y(:,4),'-b','LineWidth',2) grid on ylabel('iqs-ref [A]') axis([1 4.5 -6 6]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Thanh phan dong dat iqs-ref') figure plot(y(:,1),y(:,5),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('iqs [A]') axis([1 4.5 -6 6]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Thanh phan dong iqs') figure plot(y(:,1),y(:,7),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('Ps [W]') axis([1 4.5 -4e3 4e3]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Cong suat tac dung dau cuc stator, Ps [W]') figure plot(y(:,1),y(:,9),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('Qs [VAr]') axis([1 4.5 -3e3 3e3]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Cong suat phan khang dau cuc stator, Qs [VAr)]') figure plot(y(:,1),y(:,10),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('ias [A]') axis([4 4.4 -15 15]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Dong dien stator pha - a, ias') figure plot(y(:,1),y(:,11),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('iar [A]') axis([3.8 4.8 -20 20]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Dong dien rotor pha - a, iar') figure plot(y(:,1),y(:,12),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('vas [V]') axis([1 1.2 -400 400]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Dien ap stator pha - a, vas') figure plot(y(:,1),y(:,13),'-r','LineWidth',2) grid on ylabel('var [V]') axis([1 1.2 -600 600]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Dien ap rotor pha - a, var') figure plot(y1(:,1),y1(:,3),'-b','LineWidth',2) grid on ylabel('vdr [V]') axis([2.0 2.2 -200 200]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Thanh phan dien ap rotor vdr') figure plot(y1(:,1),y1(:,2),'-b','LineWidth',2) grid on ylabel('vqr [V]') axis([2.0 2.2 -200 200]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Thanh phan dien ap rotor vqr') figure plot(y2(:,1),y2(:,2),'-b','LineWidth',2) grid on ylabel('v-wind [m/s]') axis([0 4.5 11]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Toc gio') figure plot(y2(:,1),y2(:,3),'-b','LineWidth',2) grid on ylabel('Pm [W]') axis([0 4.5 -4000 1000]); xlabel('Thoi gian [s]') title('Cong suat co') % A11 = ws^2/(T1^2*a2) - (a1*ws^2 + a4*ws^2 - a1*wr*ws + Lm*a2*a4*wr*ws)/(T1*a2) % B11 = -1/(T1*a2) % A12 = -(- Lm*a2*a4^2*ws + a1*a4*ws - ws^3 + wr*ws^2)/(T2*a2) % A21 = (- Lm*a2*a4^2*ws + a1*a4*ws - ws^3 + wr*ws^2)/(T1*a2) % A22 = ws^2/(T2^2*a2) - (a1*ws^2 + a4*ws^2 - a1*wr*ws + Lm*a2*a4*wr*ws)/(T2*a2) % B22 = -1/(T2*a2) S K L 0 ... dụng máy phát không đồng nguồn kép cho hệ thống biến đổi lượng gió Do đó, đề tài “Mơ phương pháp điều khiển mơ hình nội điều khiển máy phát điện gió nguồn kép (DFIG)? ?? đề nghiên cứu giải pháp điều. .. thống máy phát điện sức gió sử dụng máy phát điện không đồng nguồn kép 2.1 Tổng quan phương pháp điều khiển máy phát không đồng nguồn kép Điều khiển hệ thống biến đổi lượng gió sử dụng máy phát. .. đồng nguồn kép gồm có hai phần điều khiển tuabin gió điều khiển máy phát không đồng nguồn kép Tuy nhiên, đề tài tập trung nghiên cứu phần điều khiển máy phát không đồng nguồn kép Máy phát điện