Phương pháp điều khiển linh hoạt áp dụng cho hệ thống VSC-HVDC kết nối trang trại điện gió ngoài khơi

Bài viết này trình bày hệ thống điều khiển cho bộ biến đổi nguồn áp (Voltage source converter) giúp nâng cao khả năng ổn định điện áp xoay chiều đối với các hệ thống VSC-HVDC kết nối các trang trại gió ngoài khơi. Ưu điểm nổi bật của phương pháp điều khiển này là nó cho phép tự động thay đổi các giới hạn dòng điện tác dụng và phản kháng, qua đó có thể giúp nâng cao khả năng hỗ trợ công suất phản kháng khi lưới điện xoay chiều xảy ra các sự cố nghiêm trọng dẫn đến sụt giảm điện áp lớn.

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN LINH HOẠT ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG VSC-HVDC KẾT NỐI TRANG TRẠI ĐIỆN GIĨ NGỒI KHƠI A FLEXIBLE CONTROL METHOD APPLIED TO A VSC-HVDC INTEGRATING TO OFFSHORE WIND FARMS Nguyễn Hữu Đức1,* TÓM TẮT Hiện nay, Việt Nam phát triển mạnh trang trại gió ngồi khơi Hệ thống VSC-HVDC giải pháp nhằm kết nối trang trại gió ngồi khơi vào lưới điện xoay chiều hữu Bài báo trình bày hệ thống điều khiển cho biến đổi nguồn áp (Voltage source converter) giúp nâng cao khả ổn định điện áp xoay chiều hệ thống VSC-HVDC kết nối trang trại gió ngồi khơi Ưu điểm bật phương pháp điều khiển cho phép tự động thay đổi giới hạn dòng điện tác dụng phản kháng, qua giúp nâng cao khả hỗ trợ công suất phản kháng lưới điện xoay chiều xảy cố nghiêm trọng dẫn đến sụt giảm điện áp lớn Mơ hình hệ thống nghiên cứu mơ q trình động lưới điện xoay chiều phần mềm PSCAD Các kết mô kiểm chứng hiệu phương pháp đề xuất Từ khóa: Bộ biến đổi nguồn áp (VSC); truyền tải điện chiều (HVDC); điều khiển linh hoạt; trang trại gió ngồi khơi; ổn định điện áp ABSTRACT Currently, offshore wind farms are strongly developing in Vietnam The VSCHVDC system is a promissing solution to connect offshore wind farms to an existing AC grid This paper presents a control system for a voltage source converter that improves AC voltage stability for the hybrid AC/DC with VSC-HVDC links connecting offshore wind farms The main advantage of this control method is that it allows the automatic change of active and reactive current limits, which in turn can help improve reactive power support when the ac grid occurs leading to a large drop in voltage A hybrid AC/DC network considering dynamic processes on AC grid is modeled in PSCAD software The simulation results verify the effectiveness of the proposed method Keywords: Voltage Source Converter (VSC); High Voltage Direct Current (HVDC); control system; offshore wind energy; voltage stability Trường Đại học Điện lực Email: ducnh@epu.edu.vn Ngày nhận bài: 17/8/2021 Ngày nhận sửa sau phản biện: 25/9/2021 Ngày chấp nhận đăng: 25/10/2021 * ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện tương lai gần, Việt Nam phát triển nhiều trang trại gió ngồi khơi Vấn đề đặt triển khai trang trại gió ngồi khơi vấn đề thi cơng, truyền dẫn,… Trong vấn đề truyền dẫn lượng điện từ trang trại gió ngồi khơi vào đất liền, nơi đặt trung tâm phụ tải vấn đề cần giải Đối với cơng nghệ truyền dẫn có hai cơng nghệ dùng đường dây cáp xoay chiều truyền tải điện, công nghệ sử dụng đường dây truyển tải chiều điện áp cao (HVDC) Công nghệ truyền tải đện HVDC công nghệ có nhiều ưu điểm lựa chọn nhiều trương hợp Hệ thống VSC-HVDC có khả điều khiển linh hoạt theo mục tiêu điều khiển khác điều khiển công suất tác dụng, điều khiển công suất phản kháng, điều khiển điện áp tần số xoay chiều [2-4] Đặc biệt, trường hợp cố nghiêm trọng xảy lưới điện xoay chiều dẫn đến sụt giảm lớn điện áp có khả gây ổn định điện áp tồn hệ thống hệ thống VSC-HVDC điều khiển điện áp xoay chiều [5-6] Một số nghiên cứu khả tham gia điều chỉnh điện áp hệ thống HVDC tài liệu [7-13] Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu sử dụng mơ hình đơn giản để mô lưới điện xoay chiều Trong tài liệu [2], hệ thống VSC-HVDC mô nguồn áp mắc nối tiếp với điện kháng, mơ hình chưa xét tương tác động hệ thống VSC-HVDC lưới điện xoay chiều Trong tài liệu [3], tải điện mô tải tĩnh hàm lũy thừa động không đồng Tuy nhiên nghiên cứu thay đổi động lưới điện xoay chiều chưa xem xét Trong nghiên cứu trên, việc hệ thống VSC-HVDC tham gia điều khiển điện áp xoay chiều chưa xem xét tới giới hạn dung lượng biến đổi VSC Như ta thấy vai trò hệ thống điều khiển VSC việc nâng cao ổn định điện áp lưới điện xoay chiều [56] Tuy nhiên, nghiên cứu giới hạn dịng điện tác dụng dòng điện phản kháng thường đặt cố định Điều dẫn đến làm giảm khả hỗ trợ VSC-HVDC việc nâng cao ổn định điện áp [14, 28] Do vậy, báo này, tác giả đề xuất phương pháp điều khiển linh hoạt việc lựa chọn giá trị giới hạn dòng điện tác dụng phản kháng, qua giúp nâng cao khả ổn định điện áp xảy cố nghiêm trọng lưới xoay chiều cố chạm đất pha 22 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ● Tập 57 - Số (10/2021) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 Nghiên cứu trình bày phương pháp điều khiển linh hoạt cho hệ thống VSC-HVDC nhằm nâng cao khả ổn định điện áp Hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh giới hạn đặt dòng điện tác dụng phản kháng tùy theo điều kiện tần số cho phép Trong báo này, hệ thống nghiên cứu gồm đường dây VSC-HVDC truyền tải điện gió ngồi khơi cung cấp cho tải điện xoay chiều Lưới điện xoay chiều thay sử dụng mơ hình nguồn áp lý tưởng mơ hình máy phát đồng Tải điện mơ hình gồm tải tĩnh tải động động không đồng Mô hình tải điện giúp nghiên cứu đánh giả ảnh hưởng động tượng sụt giảm điện áp Các kết mô cho lưới điện nghiên cứu kiểm chứng phương pháp đề xuất Cấu trúc báo trình bày sau: Phần mơ tả mơ hình hệ thống nghiên cứu gồm đường dây VSCHVDC truyền tải lượng từ trang trại gió khơi vào kết nối với lưới điện xoay chiều Phương pháp hệ thống điều khiển giới thiệu phần Phần kết mơ kiểm chứng Các kết luận trình bày phần MƠ HÌNH HỆ THỐNG Sơ đồ hệ thống nghiên cứu mơ tả hình Hệ thống gồm đường dây VSC-HVDC truyền tải lượng từ trang trại gió ngồi khơi vào lưới điện xoay chiều Lưới điện xoay chiều gồm Bus, Bus máy phát điện đồng G1, G2, G3 Phụ tải điện Bus 2, Bus mô tải tĩnh Phụ tải điện nút gồm tải tĩnh tải động động khơng đồng Hình Sơ đồ hệ thống VSC-HVDC truyền tài cơng suất từ trang trại gió ngồi khơi kết nối lưới điện xoay chiều Hệ thống VSC-HVDC mơ tả hình 2, bao gồm biến đổi VSC, máy biến áp dây cáp dc Trên hình 2, biến đổi VSC điều khiển theo phương pháp điều khiển dòng điện Trong nghiên cứu VSC VSC hai mức (two-level VSC) Bộ nguồn áp chiều (dc voltage source) đại diện cho đường dây DC Phía đầu dc VSC mắc nối tiếp với lọc phía AC trước kết nối qua lưới điện xoay chiều Bộ lọc bao gồm điện trở mắc nối tiếp với điện kháng tụ điện mắc song song Cf Bộ lọc giúp lọc sóng hài dịng điện gây q trình đóng cắt VSC lan truyền lưới điện xoay chiều Công suất tác dụng phản kháng VSC lọc tương ứng (Ps, Qs) and (0, Qc) Do vậy, công suất tác dụng phản kháng thực tế trao đổi VSC lưới điện xoay chiều là: (Ps, Qs + Qc) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Hình Mơ hình VSC kết nối với lưới điện xoay chiều HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VSC-HVDC Trong phần này, hệ thống điều khiển linh hoạt cho VSC áp dụng toán truyền tải điện từ trang trại gió ngồi khơi vào đất liền đề xuất Hệ thống điều khiển gồm vịng chính: (1) Vịng điều khiển vector dịng điện; (2) Vịng điều khiển ngồi (3) Bộ điểu khiển giới hạn dịng linh hoạt Hình mơ tả sơ đồ khối VSC hệ thống điều khiển Vòng điều khiển ngồi cung cấp tín hiệu dịng điện tham chiếu cho vòng điều khiển vector dòng điện Vòng điều khiển vector dòng điện thực hệ tọa độ dq0 gồm dòng điện tác dụng (id) dòng điện phản kháng (iq), dòng điện điều khiển độc lập với Bộ PLL làm nhiệm vụ giữ tần số đồng với tần số lưới điện xoay chiều [20] Hình mơ tả hệ thống điều khiển áp dụng cho VSC hệ tọa độ dq0 3.1 Vòng điều khiển vector dòng điện Một nhiệm vụ hệ thống điều khiển VSC điều khiển công suất tác dụng công suất phản kháng điểm kết nối hệ thống điện PCC (Ps(t) Qs(t)) Hai phương pháp điều khiển phương pháp điều khiển dựa điều khiển điện áp va phương pháp điều khiển dòng điện [21] Phương pháp điều khiển điện áp áp dụng cho điều khiển thiết bị FACTS [22-23] Đối với phương pháp này, việc điều khiển công suất tác dụng phản kháng thực điều khiển góc pha giá trị hiệu dụng điện áp xoay chiều đầu VSC điện áp điểm PCC [24] Ưu điểm phương pháp đơn giản có vịng điều khiển [23] Tuy nhiên dịng điện VSC khơng điều khiển trực tiếp, VSC không bảo vệ dòng điện, đặc biệt cố ngắn mạch xảy lưới điện xoay chiều Để khắc phục hạn chế đó, phương pháp điều khiển dựa điều khiển dòng điện sử dụng mơ tả hình Đối với phương pháp góc pha giá trị hiệu dụng dịng điện dùng để điều khiển cơng suất tác dụng phản kháng trao đổi VSC lưới điện ac điểm PCC Ngoài ra, phương pháp thứ cịn có ưu điểm phù hợp xác với thay đổi tham số VSC lưới điện ac [25] Hình mô tả phương pháp điều khiển VSC dựa điều khiển dòng điện hệ tọa độ dq0 Trong điều kiện Vol 57 - No (Oct 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 23 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 vận hành bình thường, Vsq = 0, phương trình cơng suất viết sau: Ps (t)  1,5Vsd (t)id (t) (1) Q s (t)  1,5Vsd (t)iq (t) (2) Theo phương trình (1), (2) cho thấy công suất tác dụng phản kháng điều khiển điều khiển trực tiếp dòng điện id iq Như vậy, dòng điện tham chiếu cho vịng điều khiển dịng điện tính theo công thức sau: idref (t)  Psref (t) 3Vsd iqref (t)  (3) Q sref (t) 3Vsd (4) đó: id, iq Vd, Vq dịng điện điện áp phía xoay chiều VSC trục tọa độ d q 3.2 Vịng điều khiển ngồi Nhiệm vụ vịng điểu khiển cung cấp giá trị dòng điện tham chiếu cho vòng điều khiển dòng điện Tùy thuộc vào chiến lược điều khiển khác dịng điện tác dụng phản kháng tham chiếu tính tốn điều khiển cơng suất tác dụng, điều khiển điện áp chiều, điều khiển công suất phản kháng điều khiển điện áp xoay chiều hình Trong hệ thống VSC-HVDC, VSC làm nhiệm vụ điều khiển điện áp chiều, điều khiển công suất tác dụng công suất phản kháng tùy thuộc chế độ điều khiển [26] ilim  K limirated (5) đó: Klim tham số đặc trưng cho khả chịu tải VSC ngắn hạn, thông thường 1,5; irated dòng điện định mức VSC Dòng điện giới hạn tọa độ dq0 bao gồm dòng điện tác dụng giới hạn dòng điện phản kháng giới hạn mô tả sau: ilim  i2dlim  i2qlim (6) đó: idlim iqlim giới hạn tương ứng dòng điện tác dụng dòng điện phản kháng Giá trị chúng tùy thuộc ứng dụng hệ thống điều khiển cụ thể Hình mô tả giới hạn biên VSC vector dòng điện IVSC điểm giới hạn idlim iqlim thay đổi Ba điểm giới hạn khác tương ứng với chiến lược điểu khiển cụ thể VSC-HVDC mơ tả sau: i) Điểm giới hạn A, điểm giới hạn tương ứng với hệ số công suất giữ nguyên với điều kiện bình thường tương ứng với điểm I ii) Điểm giới hạn B, tương ứng với việc tồn cơng suất VSC sử dụng cho dịng cơng suất phản kháng iii) Điểm giới hạn C, điểm đề xuất nghiên cứu Điểm C điểm thay đổi động tùy thuộc vào điều kiện thực tế lưới điện (được đặc trưng thông qua tham số tần số lưới điện) Điểm C thay đổi phạm vi từ điểm B tới điểm D Qc Iqo2max Qref Iqref PI + Iqo2min a) Vac Vref Iqref PI + Hình Mơ hình điểm làm việc giới hạn dịng điện Iqomax - Iqomin b) Hình Sơ đồ hệ thống điều khiển điều khiển theo a) công suất phản kháng b) theo điện áp xoay chiều Trong điều kiện vận hành bình thường VSC-HVDC có nhiệm vụ truyền tải cơng suất tác dụng, giới hạn dòng điện tác dụng giới hạn dòng phải lớn dòng điện tác dụng danh định Như vậy, hệ thống điều khiển VSC thơng thường giới hạn lớn dịng cơng suất phản kháng xác định theo phương trình sau: 3.3 Bộ giới hạn dịng điện Nhiệm vụ giới hạn dòng điện bảo vệ VSC khỏi q dịng điện, thơng thường dòng điện tham chiếu trước vào điều khiển dòng điện đưa qua giới hạn dòng điện nhằm đảm bảo dòng điện điểu khiển tham chiếu nằm giới hạn cho phép Thông thường, cố VSC cho phép dịng điện 1,5 lần dòng định mức ngắn hạn giúp hỗ trợ cố [14] Giá trị giới hạn dòng điện VSC mơ tả phương trình sau: 2 iqlim_ max  ilim  irated  1,12irated (7) Hình mơ tả giới hạn lớn dòng điện phản kháng tương ứng với chiến lược điều khiển khác Như vậy, ta thấy với phương pháp điều khiển thơng thường giới hạn dịng công suất phản kháng lựa chọn cố định trước Do đó, lưới điện có cố bất thường dẫn đến giảm đột ngột điện áp xoay chiều khả hỗ trợ cơng suất phản kháng VSC bị giới hạn giá trị đặt cố định trước Do vậy, báo 24 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ● Tập 57 - Số (10/2021) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 đó, id_comp xác định theo phương trình sau: id_comp  ilim  i2qref (13) Hình Sơ đồ hệ thống điều khiển hệ thống VSC đề xuất giới hạn dòng điện động có khả tự động điều chỉnh giá trị đặt giới hạn theo điều kiện thực tế lưới điện xoay chiều Qua đó, với phương pháp điều khiển giúp hỗ trợ suy giảm điện áp có cố lưới điện xoay chiều, giúp nâng cao khả ổn định điện áp hệ thống 3.4 Phương pháp đề xuất Theo phân tích trên, để tận dụng tối đa khả hỗ trợ công suất phản kháng VSC trường hợp cố lưới điện xoay chiều giá trị giới hạn dịng điện tự động thay đổi theo điều kiện thực tế lưới điện Phương pháp đề xuất gồm vòng điều khiển: (1) vòng điều khiển dòng điện; (2) vòng điều khiển ngồi (3) giới hạn thích nghi động đề xuất Bộ giới hạn thích nghi động đề xuất trình bày chi tiết dưới: Giá trị giới hạn dịng cơng suất phản kháng xác định dựa vào điều kiện động thực tế lưới điện (thơng qua tín hiệu tần số): (8) idf  id0  K f (f  fmin ) iq_ max  ilim  i2df iq_  iq_ max (9) (10) Dòng điện phản kháng tham chiếu vào vòng điều khiển dòng xác định theo phương trình sau: iqref  iq0 , iq_  iq0  iq_ max   iq_ max , iq0  iq_ max i iq0  iq_  q_ , (11) Dòng điện tác dụng tham chiếu xác định theo phương trình sau: idref  id0 , idlim  id0  id_comp   id_comp , id_comp  id0  i , id0  idlim  dlim Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn (12) đó: id0, iqo tín hiệu dịng điện đưa vịng điều khiển ngồi; idref, iqref tín hiệu dòng điện thực điểu chỉnh giới hạn dịng điện thích nghi; ilim giới han dịng điện VSC; idlim giới hạn dòng điện tác dụng; iq_max giới hạn dòng điện phản kháng thay đổi động tùy theo điều kiện thực tế lưới điện xoay chiều; id_comp tín hiệu dùng để so sánh với id0 Lưu ý với phương pháp điều khiển VSC thông thường dịng điện cơng suất phản kháng tham chiếu thấp giá trị 1,12irated Tuy nhiên phương pháp đề xuất báo dịng điện cơng suất phản kháng tham chiếu đạt tới giá trị lớn VSC ilim Bộ giới hạn dịng điện thích nghi tự động đưa giá trị tùy thuộc theo điều kiện động thực tế lưới điện xoay chiều (thơng qua tín hiệu tần số) Thơng thường có cố lưới điện AC dẫn đến sụt giảm đột ngột điện áp xoay chiều (như cố ngắn mạch pha) phụ tải điện giảm công suất phụ tải phụ thuộc vào điện áp, khoảng thời gian cố giảm công suất tác dụng truyền tải đường dây VSC-HVDC Do đó, nguyên lý ta tăng giới hạn cơng suất phản kháng qua hỗ trợ suy giảm điện áp xoay chiều ngắn hạn MÔ PHỎNG 4.1 Lưới điện giả thiết mô Để kiểm chứng phương pháp điều khiển đề xuất, lưới điện hình sử dụng mô phần mềm PSCAD/EMTDC Các tham số lưới điện cung cấp bảng PL1, PL2 Điều kiện ban đầu mô giả thiết sau:  Các máy phát điện phát công suất tác dụng mức 0,75p.u  Điện áp đâu cực máy phát điện 1,05p.u  Hệ thống VSC-HVDC truyền tải công suất tác dụng mức 0,8p.u  Giới hạn dòng điện VSC chọn 1,5 giá trị dòng định mức  Tại nút phụ tải mô động không đồng Vol 57 - No (Oct 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 25 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 Main : Graphs  Sự cố ngắn mạch pha xảy đường dây truyền tải nút nút thời điểm t = 20s đưa khỏi hệ thống sau 0,1s Tại thời điểm t = 20,7s đường dây 23 kết nối lại hệ thống 1.20 Idref2 Voltage(p.u.) 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 time(s) 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 Hình Quá độ điện áp xoay chiều nút xảy cố trường hợp áp dụng điều khiển điện áp xoay chiều đề xuất không áp dụng Main : Graphs 700 Pvsc_No Pvsc_out 600 500 MW 400 300 200 100 time(s) 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 Hình Cơng suất tác dụng hệ thống VSC-HVDC truyền tải vào lưới xảy cố trường hợp áp dụng điều khiển điện áp xoay chiều đề xuất không áp dụng Main : Graphs 800 Qvsc_No Qvsc_out MVAr 600 Main : Graphs 2.00 V2_C 1.00 4.2 Kết mô Các kết mô kiểm chứng so sánh phương pháp điều khiển VSC thông thường (các giá trị giới hạn dòng điện giữ cố định) phương pháp đề xuất thể hình ÷ 10 Hình mơ tả phản ứng q độ dòng điện tác dụng áp dụng phương pháp đề xuất Hình cho thấy có cố dịng điện tác dụng VSC sụt giảm chuyển ưu tiên sang điều khiển dịng cơng suất phản kháng nhằm hỗ trợ điện áp suy giảm hình Hình mơ tả phản ứng độ dòng điện phản kháng áp dụng điều khiển điện áp Hình mơ tả tượng độ xảy cố chạm đất pha đường dây 23, điện áp xoay chiều nút giảm đột ngột gần Từ kết mơ hình thấy khả hỗ trợ nâng điện áp xoay chiều phương pháp đề xuất Với phương pháp đề xuất sau thời gian điện áp xoay chiều quay trở lại giá trị định mức Trong khi, giới hạn dòng điện đặt giá trị cố định khơng có khả hỗ trợ suy giảm điện áp đột ngột có cố bất thường khơng có khả đưa điện áp xoay chiều trở giá trị định mức Điều dẫn đến ổn định điện áp toàn hệ thống Hình mơ tả cơng suất tác dụng VSC truyền tải công suất từ trang trại gió đến lưới điện hai trường hợp sử dụng hệ thống điều khiển đề xuất phương pháp thơng thường Hình 10 mơ tả phản ứng q độ công suất phản kháng VSC-HVDC V2_No 400 200 Id2 1.50 time(s) kA 0.00 time(s) 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 Hình Quá độ dòng điện tác dụng áp dụng phương pháp điều khiển điện áp đề xuất Main : Graphs 2.00 iq2 Iqref2 21.0 22.0 23.0 Như vậy, thấy từ kết mơ trường hợp cố nghiêm trọng phương pháp đề xuất giúp khôi phục lại điện áp xoay chiều qua giúp giảm nguy gây ổn định điện áp lưới điện xoay chiều, qua hạn chế dẫn tới nguy ổn định hệ thống KẾT LUẬN 1.50 1.00 0.50 0.00 -0.50 -1.00 -1.50 -2.00 time(s) 19.0 20.0 Hình 10 Cơng suất phản kháng hệ thống VSC-HVDC truyền tải vào lưới xảy cố trường hợp áp dụng điều khiển điện áp xoay chiều đề xuất không áp dụng 0.50 kA 19.0 1.00 20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 Hình Phản ứng độ dòng điện phản kháng áp dụng phương pháp điều khiển điện áp đề xuất Bài báo giới thiệu phương pháp điều khiển VSC giúp nâng cao khả hỗ trợ điện áp xoay chiều cố nghiêm trọng Qua giúp nâng cao ổn định điện áp lưới điện xoay chiều Với phát triển ngày nhiều trang trại điện gió ngồi khới giải pháp truyền tải lượng gió hệ thống VSC-HVDC đóng góp hệ thống VSC-HVDC vào vận hành nâng cao tính ổn định hệ thống lai ghép DC-AC đặc biệt quan trọng Nghiên cứu khả tham gia 26 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số (10/2021) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 VSC-HVDC việc nâng cao ổn định điện áp hệ thống trường hợp cố nghiệm trọng Qua đó, đóng góp vào nâng cao vận hành ổn định, tin cậy toàn hệ thống Hướng nghiên cứu phối hợp phương pháp điều khiển VSC khác trình độ thiết kế, lựa chọn tham số điều khiển phù hợp với tính bất thường xảy lưới điện lai ghép AC-DC tương lai PHỤ LỤC Bảng PL1 Tham số lưới điện AC Thông số Tần số Điện áp danh định Công suất Gen1, Gen2 and Gen3 Tải Tải Tải Khoảng cách Giá trị 50Hz 380kV 1200MVA, 1000MVA, 1000MVA 680MW, 420MVar 600MW, 380MVar 650MW, 220MVar Line 12 100km Line 23 200km Line 31 150km Bảng PL2 Tham số VSC-HVDC tải động Thơng số Vị trí Cơng suất danh định Phần trăm tải Động cợ không đồng Bus 680MVA 50% Qn tính 3,412s VSC-HVDC Vị trí Cơng suất danh định Công suất tác dụng truyền tải Điện áp danh định Bus 700MVA 500MW 800kV TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M P Bahrman, B K Johnson, 2007 The ABCs of HVDC transmission technologies IEEE Power Energy Mag., vol 5, no 2, pp 32–44 [2] C Zhao, Y Sun, 2006 Study on control strategies to improve the stability of MULTI-INFEED HVDC systems applying VSC-HVDC in Proc IEEE Electrical and Computer Engineering Conf., pp 2253–2257 [3] C Guo, C Zhao, 2010 Supply of an entirely passive AC network through a double-infeed HVDC system IEEE Trans Power Electron., vol 25, no 11, pp 2835–2841 [4] Q Zhong, Y Zhang, L Lin et al., 2008 Study of HVDC light for its enhancement of AC/DC interconnected transmission system in Proc IEEE PES General Meeting, pp 1–6 [5] C Feltes, H Wrede, F W Koch, I Erlich, 2009 Enhanced fault ridethrough method for wind farms connected to the grid through VSC based HVDC transmission IEEE Trans Power Syst., vol 24, no 3, pp 1537–1546 [6] L Xu, S Li, 2010 Analysis of HVDC light control using conventional decoupled vector control technology in Proc IEEE PES General Meeting, pp 1–8 [7] I T Fernando, K L Kent, J B Davies, E Rahimi, A M Gole, 2007 Parameters for planning and evaluation of Multi-infeedHVdc schemes in Proc CIGRE 2007 Osaka Symp [8] J Reeve, S P Lane-Smith, 1993 Multi-infeed HVDC transient response and recovery strategies IEEE Trans Power Del., vol 8, no 4, pp 1995–2001 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn [9] D L H Aik, G Andersson, 1997 Voltage stability analysis of multiinfeed HVDC systems IEEE Trans Power Del., vol 12, no 3, pp 1309–1318 [10] Y Shao, Y Tang, 2010 Voltage stability analysis of multi-infeed HVDC systems using small-signal stability assessment in Proc IEEE/PES Transm Distrib Conf Exhibition, pp 1–6 [11] D L H Aik, G Andersson, 1998 Use of participation factors in modal voltage stability analysis ofmulti-infeed HVDC systems IEEE Trans Power Del., vol 13, no 1, pp 203–211 [12] M Szechtman, L.A S Pilotto, A Way, W F Long, F L Alvaredo, 1992 The behavior of several HVDC links terminating in the same load area in Proc CIGRE Session, pp 14–201, Group14 [13] W Yuan, Y Zhang, 2005 Study of the static voltage stability inmultiinfeed AC/DC system in Proc IEEE/PES Transm Distrib Conf Exhibition Asia and Pacific, pp 1–5 [14] C Du, E Agneholm, G Olsson, 2009 VSC-HVDC system for industrial plants with onsite generators IEEE Trans Power Del., vol 24, no 3, pp 1359–1366 [15] M B Delghavi, A Yazdni, 2011 Islande-Mode Control of Electronically Coupled Distributed-Resource Units Under Unbalanced and Nonlinear Load Conditions IEEE Trans On Power Delivery, Vol 26, No [16] T M Rowan, R J Kerkman, 2011 A new synchronous current regulator and an analysis of current-regulated PWM inverters IEEE Trans on Industry Applications, vol IA-22, no 4, pp 678-690 [17] J Peralta, S Dennetiere, J Mahseredjian, 2011 Average- values models for the simulation of VSC-HVDC Transmission system CIGRE Internaional Symposium, Bologna [18] https://hvdc.ca/pscad/ [19] CIGRE WG B4.52, 2011 HVDC Grid Feaibility Study - Interim Report [20] M B Delghavi, A Yazdani, 2008 A Control Strategy for Islanded Operation of a Distributed Resource (DR) Unit IEEE Power and Energy Society General Meeting, pp July 20-24 [21] A Yazdni, R Iravani, 2010 Voltage-Sourced Converters in Power Systems IEEE Press, A John Wiley & Sons, INC [22] L Angquist, L Lindberg, 1991 Inner Phase Angle Control of Voltage Source Converter in High Power Applications IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC 91, pp 293-298 [23] Xu, V G Agelidis, E Acha, 2001 Development Considerations of DSP Controlled PWM VSC-Based STATCOM IEEE Proceedings: Electric Power Application, vol 148, no 5, pp 449-455 [24] A R Bergen, 1986 Power System Analysis Prentice-Hall [25] M Kazmierkowski, L Malesani, 1998 Current-Control Techniques for Three Phase Voltage-Source PWM Converters: A survey IEEE Trans On Industrial Electronics, vol 45, no 5, pp 691-703 [26] L Zhang, 2010 Modeling and control of VSC-HVDC links connected to weak AC systems Ph.D dissertation, Dept Elect Eng., Royal Inst Technol., Stockholm, Sweden [27] Duc N.H, 2014 State-Space Modelling and Voltage Control of AC-DC Networks PhD Thesis, TU Berlin [28] Duc N.H, 2021 A Novel Adaptive Control Approach Based on Available Headroom of the VSC-HVDC for Enhancement of the AC Voltage Stability Energies 2021, 14, 3222 https://doi.org/10.3390/en14113222 AUTHOR INFORMATION Nguyen Huu Duc Electric Power University Vol 57 - No (Oct 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 27 ... điểm kết nối hệ thống điện PCC (Ps(t) Qs(t)) Hai phương pháp điều khiển phương pháp điều khiển dựa điều khiển điện áp va phương pháp điều khiển dòng điện [21] Phương pháp điều khiển điện áp áp dụng. .. này, hệ thống điều khiển linh hoạt cho VSC áp dụng toán truyền tải điện từ trang trại gió ngồi khơi vào đất liền đề xuất Hệ thống điều khiển gồm vịng chính: (1) Vịng điều khiển vector dịng điện; ... trình bày phương pháp điều khiển linh hoạt cho hệ thống VSC-HVDC nhằm nâng cao khả ổn định điện áp Hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh giới hạn đặt dòng điện tác dụng phản kháng tùy theo điều kiện