Nghiên cứu thuật toán ðiều khiển nâng cao ðộ ổn ðịnh ðiện áp dc trong hệ thống máy phát ðiện gió nguồn ðôi (dfig)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ÐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ÐỘ ỔN ÐỊNH ÐIỆN ÁP DC TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ÐIỆN GIĨ NGUỒN ÐƠI (DFIG) S K C 0 9 MÃ SỐ: T2015-40TÐ S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 02/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP DC TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ NGUỒN ĐƠI (DFIG) Mã số: T2015-40TĐ Chủ nhiệm đề tài: ThS Tạ Văn Phương TP HCM, 02/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP DC TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ NGUỒN ĐƠI (DFIG) Mã số: T2015-40TĐ Chủ nhiệm đề tài: ThS Tạ Văn Phương Thành viên đề tài: TS Trương Đình Nhơn TS Nguyễn Thị Mi Sa TP HCM, 02/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP DC TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ NGUỒN ĐƠI (DFIG) Mã số: T2015-40TĐ C hủ nhiệm đề tài: ThS Tạ Văn Phương Thành viên đề tài: TS Trương Đình Nhơn TS Nguyễn Thị Mi Sa I TP HCM, 02/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP DC TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ NGUỒN ĐƠI (DFIG) Mã số: T2015-40TĐ C hủ nhiệm đề tài: ThS Tạ Văn Phương TP HCM, 02/2016 II Mục lục Chương 0: Mở đầu 1.Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ngồi nước 2.Tính cấp thiết 3.Mục tiêu 4.Cách tiếp cận 5.Phương pháp nghiên cứu 6.Đối tượng phạm vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu Chương 1: Máy phát điện gió nguồn đơi 1.1.Tình hình phát triển lượng gió nước 1.1.1 Tiềm năng lượng gió 1.1.2 Các dự án điện gió 1.1.3 Các nhà cung cấp thiết bị điện gió Việt Nam 1.2 Kỹ thuật tuabin gió 1.3 Mơ hình tốn học máy phát điện gió nguồn đơi 1.3.1 Mơmen DFIG 1.3.2 Bộ chuyển đổi phía Rơto (RSC) 1.3.3 Bộ chuyển đổi phía lưới (GSC) 10 1.3.4 Năng lượng DFIG 10 1.3.5 Mơ hình tương đương DFIG [3]: 11 1.3.6 Hệ thống điều khiển chuyển đổi phía rotor 12 1.3.7 Hệ thống điều khiển chuyển đổi phía lưới 15 1.3.8 Hệ thống điều khiển góc xoay cánh quạt gió 16 III 1.4 Ảnh hưởng điện gió hệ thống điện 17 1.4.1 Hiện tượng sóng hài 18 1.4.2 Hiện tượng chập chờn 18 1.4.4 Ảnh hưởng nguồn điện gió đến điện áp lưới điện 21 Chương 3: Thiết kế điều khiển Fuzzy PI 24 3.1 Cơ sở lý thuyết mờ 24 3.2 Tính tốn thiết kế điều khiển logic mờ kết hợp với điều khiển PI 26 3.1 Giới thiệu hệ thống điện sử dụng nghiên cứu 28 3.2 Kết mô hệ thống 28 Chương 4: Kết luận Kiến nghị 32 4.1 Kết luận 32 4.2 Kiến nghị 32 IV Danh mục bảng biểu Bảng 1.1: Tiềm năng lượng gió Đơng Nam Á Bảng 3.1 Bảng tập luật điều khiển logic mờ 27 V Danh mục hình Hình 1.1 Dự án điện gió Tuy Phong, Bình Thuận cơng ty REVN Hình 1.2 Sơ đồ hệ máy phát DFIG Hình 1.3 Quan hệ Pđiện Pcơ tốc độ rơto lớn tốc độ đồng 11 Hình 1.4 Quan hệ Pđiện Pcơ tốc độ rôto nhỏ tốc độ đồng 11 Hình 1.5 Đường đặc tính cơng suất-tốc độ 13 Hình 1.6 Sơ đồ điều khiển chuyển đổi phía rotor 14 Hình 1.7 Đường đặc trưng V-I 15 Hình 1.8 Sơ đồ điều khiển chuyển đổi phía lưới 16 Hình 1.9 Sơ đồ điều khiển góc xoay cánh quạt gió 16 Hình 1.10 Mơ hình nguồn điện gió nối lưới biểu đồ pha điện áp 17 Hình 1.11 Biểu đồ pha điện áp 20 Hình 1.12 Đặc tính nguồn điện gió phụ thuộc điện áp 22 Hình 3.1 Sơ đồ mạch điều khiển PI kết hợp logic mờ 26 Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống nghiên cứu 28 VI Danh mục chữ viết tắt STT Ký Hiệu Ghi Chú ω Vận tốc góc DFIG Máy phát điện nguồn đôi RSC Bộ biến đổi phía rotor GSC Bộ biến đổi phía lưới FL Bộ điều khiển logic mờ PI Bộ điều khiển tỷ lệ tích phân WT Tua bin gió VII Theo phương trình (1.18) ta thấy điện áp nguồn điện gió phụ thuộc cơng P, Q theo quan hệ phương trình bậc 1.4.4 Ảnh hưởng nguồn điện gió đến điện áp lưới điện Phía hệ thống giả thuyết coi nguồn có cơng suất vơ lớn cơng suất nguồn điện gió Giả thuyết có ý nghĩa xây dựng mơ hình nguồn điện gió, theo có ảnh hưởng “nhiễu” như: chập chờn điện ápdo hiệu ứng cột tháp, dao độngđiện áp thay đổi tốc độ gió phát sinh từ tuabin gió khơng ảnh hưởng nhiều đến hoạt động bình thường chất lượng điện áp hệ thốngđiện phụ tải Theo hình 1.15, công suất tuabin gió phụ thuộc nhiều vào tốc độ gió, tốc độ gió nhỏ tốc độ “cut in” hay lớn tốc độ “cut out” thì tuabin gió khơng phép hoạt động Việc tốc độ gió thay đổi trình vận hành làm dao động cơng suất dao động điện áp Ngồi ra, thực tế cho thấy điện áp phía lưới điện thay đổi làm ảnh hưởng đến khả phát cơng suất chúng, trường hợp tổng qt cơng suất phát tuabin gió cịn mơ tả hàm phụ thuộc điện áp, tần số, xác định [17]:   U U  f P(U )  Pn  Csp  Cip  Czp 1  Fp  U dm U dm  f dm   (1.20) Ở hệ số Csp, Cip, Czp biểu diễn thành phần P(U) nguồn điện gió coi chúng tương ứng với nguồn cơng suất hằng, dịng điện hay tổng trở hằng; Udm, Pdm giá trị định mức điện áp, công suất tác dụng; f = f – fdm độ lệch tần số so với tần số định mức fdm; Fp hệ số biểu diễn thay đổi công suất theo thay đổi tần số Khi nguồn điện gió kết nối hệ thống điện, phía hệ thống xem nguồn có cơng suất lớn so với công suất nguồn điện gió, vì ảnh hưởng tần số bỏ qua, lúc mơ hình (1.17) đơn giản hóa thành (1.18):  U U2  P(U )  Pn  Csp  Cip  Czp  U dm U dm   21 (1.21) Trong hình 1.12 mơ tả đặc tính cơng suất phát nguồn điện gió P phụ thuộc vào điện áp U Từ bắt đầu khởi động tuabin (khi chưa đạt đến giá trị định mức) công suất phát bắt đầu tăng dần, điện áp máy phát thay đổi từ giá trị khởi điểm Ub2 lên đến giá trị Ub1, điện áp Ub1 giá trị mà điện áp cơng suất phát nguồn điện gió đạt xấp xỉ giá trị định mức Trong khoảng giá trị [Ubl; Ual] tuabin gió làm việc ổn định, giá trị điện áp công suất đạt giá trị định mức Khi tốc độ gió vượt qua giá trị “cut out”, ứng với giá trị điện áp U>Ual thì tuabin cắt khỏi lưới điện Điện áp U hình 1.12 thường xem xét U điện áp nút kết nối chung phía lưới điện Nếu giá trị sụt giảm làm giảm công suất phát tác dụng P(U) nguồn điện gió tăng lượng cơng suất phản kháng mà máy phát nhận từ lưới điện Hình 1.12 Đặc tính ng̀n điện gió phụ thuộc điện áp Do thực tế cần có hệ số điều chỉnh RU để hiệu chỉnh công suất theo điện áp, giá trị thêm vào mô hình phát công suất nguồn gió P(U) theo tốc độ gió điện áp máy phát Theo đó, điện áp phía lưới điện thay đổi, công suất máy phát thay đổi theo RU thể mức phát cơng suất khác theo thay đổi Rõ ràng tốc độ gió thấp RU nhỏ - ứng với khoảng (Ub2; Ubl) hình 1.12, lúc công suất phát máy phát chưa thể đạt đến định mức Khi tốc độ gió đạt ổn định giá trị định mức thì RU - ứng với khoảng giá trị (Ubl; Ual), công suất máy phát đạt đến giá trị định mức Khi tốc độ gió lớn buộc phải cắt máy phát khỏi lưới, lúc RU= Theo hình 1.12, [15] xác định quan hệ RU điện áp U sau: 22 U  U b1   U  U 2  RU  max 1   b1  ;0    U b1  U b   Ub1  Ub  U a1 U  U a1 RU  (1.22)   U  U 2  RU  max 1   a1  ;0    U a1  U a   Như vậy, U > Ualhay U < Ubl RU có giá trị nằm khoảng từ đến tùy theo giá trị vận tốc gió (“cut in” hay “cut out”) tương ứng có giá trị cơng suất P nguồn điện gió Trong hầu hết kết thực nghiệm cho kết quả: U al= 1,2 pu; Ua2 = 1,3 pu; Ubl = 0,7 pu; Ub2= 0,1 pu [17] Các thông số Ual, Ua2, Ubl, Ub2có nghĩa định đến hệ số hiệu chỉnh RU, với hệ số Csp, Cip, Csq, Ciq biểu diễn thay đổi công suất phát nguồn điện gió (Cip+ Csp+ Czp =1) thì phương trình cơng suất tổng quát nguồn điện gió xác định:  U U2  P  Pn  RU Csp  RU Cip  Czp   Pn  RU , Csp , Cip , Czp ,U ,U n  Un Un   (1.23) Hoàn toàn tương tự xây dựng mối quan hệ Q nguồn điện gió với điện áp lưới điện biểu thức (1.24):  U U2  Q  Qn  RU Csp  RU Cip  Czp   Qn  RU , Csp , Cip , Czp ,U ,U n  Un Un   23 (1.24) Chương 2: Thiết kế điều khiển Fuzzy PI 2.1 Cơ sở lý thuyết mờ Vào năm 1965, Giáo sư Lotfi Zadeh xây dựng thành công lý thuyết tập mờ hệ thống logic mờ Phát minh Zadeh cho phép người lượng hóa giá trị mệnh đề mờ, nhờ truyền đạt số thơng tin cho máy móc qua ngơn ngữ tự nhiên, chúng “hiểu” chính xác nội dung thơng tin Đây bước tiến có tính đột phá việc phiên dịch hay lượng hóa mệnh đề ngơn ngữ tự nhiên, có chứa thơng tin khơng chính xác không đầy đủ, (các thông tin “mờ”) sang ngơn ngữ hình thức, ngơn ngữ lập trình Khái niệm ‘Tập hợp mờ’ (Fuzzy Set) mở rộng khái niệm tập hợp cổ điển, nhằm đáp ứng nhu cầu biểu diễn tri thức khơng xác Trong lý thuyết tập mờ cho phép đánh giá nhiều mức độ khác khả phần tử thuộc tập hợp Ta dùng hàm thành viên (hàm thuộc) để xác định mức độ mà phần tử u thuộc tập A (3.1) Bộ điều khiển mờ có ba khối chức mờ hóa, hệ luật giải mờ Thực tế số trường hợp ghép điều khiển mờ vào hệ thống điều khiển cần thêm hai khối tiền xử lý hậu xử lý Chức khối sơ đồ mô tả sau đây:  Tiền xử lý: Tín hiệu vào điều khiển thường tín hiệu rõ từ mạch đo, tiền xử lý có chức xử lý giá trị đo trước đưa vào điều khiển mờ Bộ điều khiển mờ điều khiển tĩnh Để điều khiển động, cần có thêm tín hiệu vi phân, tích phân giá trị đo, tín hiệu tạo mạch vi phân, tích phân khối tiền xử lý Các tín hiệu tiền xử lý đưa vào điều khiển mờ cần ý tín hiệu giá rõ  Bộ điều khiển mờ bản: 24 Mờ hóa: khối bên điều khiển mờ bản, khối có chức biến đổi giá trị rõ sang giá trị ngơn ngữ, hay nói cách khác sang tập mờ, hệ luật suy diễn tập mờ Hệ luật: hệ luật mờ xem mơ hình tốn học biểu diễn tri thức , kinh nghiệm người việc giải tốn dạng phát biểu ngơn ngữ Hệ luật mờ gồm luật có dạng – thì , mệnh đề điều kiện mệnh đề kết luận qui tắc mệnh đề mờ liên quan đến hay nhiều biến ngôn ngữ Điều có nghĩa điều khiển mờ áp dụng để giải tốn điều khiển ngõ vào ngõ (SISO) hay nhiều ngõ vào nhiều ngõ (MIMO) Phương pháp suy diễn: Suy diễn kết hợp giá trị ngôn ngữ ngõ vào sau mờ hoá với hệ luật để rút kết luận giá trị mờ ngõ Hai phương pháp suy diễn thường dùng điều khiển MAX-MIN MAX – PROD Giải mờ: Kết suy diễn hệ luật giá trị mờ, giá trị mờ cần chuyển đổ thành giá trị rõ để điều khiển đối tượng  Hậu xử lý: Trong trường hợp giá trị ngõ luật định nghĩa tập sở chuẩn giá trị rõ sau giải mờ phải nhân với hệ số tỉ lệ để trở thành giá trị vật lý Hậu xử lý thường gồm mạch khuếch đại (có thể chỉnh độ lợi), đơi khối hậu xử lý có khâu tích phân Mờ hóa: Mờ hóa có nghĩa dùng hàm liên thuộc biến ngôn ngữ để tính mức độ phụ thuộc cho tập mờ giá trị cụ thể đầu vào Trước tiên, xác định ngõ vào hệ thống Sau định nghĩa luật Nếu – Thì , dùng liệu để suy hàm liên thuộc Mờ hóa bước q trình tính tốn hệ mờ Kết dùng làm đầu vào để tính luật mờ  Luật mờ: Hầu hết hệ thống hoạt động dựa tảng logic mờ dùng luật để biểu diễn mối quan hệ biến ngôn ngữ để rút hành động tương ứng đầu vào Một luật bao gồm hai phần: phần điều kiện (nếu) phần 25 kết luận (thì) Phần điều kiện gồm nhiều điều kiện, kết hợp với liên từ (and) , Or …  Suy luận mờ: Việc tính tốn luật mờ gọi suy luận mờ, bao gồm hai bước Tính luật: xét riêng lẻ luật mờ, dựa hàm liên thuộc tập mờ đầu vào liên từ kết hợp chúng để tạo độ phụ thuộc chung cho đầu vào, kết riêng luật Thơng thường người ta tính AND phép lấy OR phép lấy max, điều nhằm làm giản đơn phép tính ứng dụng điều khiển nhỏ  Tổng hợp luật: Dựa kết luật tính trên, người ta tổng hợp chúng lại để có kết cuối tập mờ đầu Phương pháp thường dùng bước Max-Min hay Max-Prod Hiện nay, điều khiển mờ người ta áp dụng hai loại qui tắc điều khiển: qui tắc Mandani qui tắc mờ Sugeno 2.2 Tính tốn thiết kế điều khiển logic mờ kết hợp với điều khiển PI Phần trình bày phương pháp thiết kế điều khiển kết hợp logic mờ điều khiển PI để nâng cao khả điều khiển cho PI điều khiển điện áp DC điều chỉnh điện áp chiều máy phát DFIG Với ý tưởng bổ sung thêm tín hiệu điều khiển cho khâu PI có biến động lớn ngõ vào, đề tài tiến hành thiết kế logic mờ để tạo tín hiệu điều khiển KP’ KI’ nhằm giúp cho điều khiển PI có khả đáp ứng tốt Sơ đồ điều khiển cho hình 2.1 sau + KP Vdcw K sTW + sTW i_max + ' P ++ + + KI + p(Vdcw ) idgw_ref  dt i_,min K I' FL Hình 2.1 Sơ đờ mạch điều khiển PI kết hợp logic mờ 26 Trong sơ đồ điều khiển này, tín hiệu ngõ vào độ sai lệch điện áp DC (∆𝑉𝐷𝐶 ) đạo hàm sai số p(∆𝑉𝐷𝐶 ) để tạo tín hiệu điều chỉnh K’P K’I để bổ sung thêm cho điều khiển PI theo luật điều khiển sau: KPh = KP + K’P (3.2) KIh = KI + K’I (3.3) Với KP KI hệ số tỷ lệ hệ số tích phân điều khiển PI Bộ điều khiển logic mờ sử dụng kiểu Sugeno với biến ngôn ngữ sử dụng Bảng 2.1 biểu diễn tập luật lựa chọn cho điều khiển logic mờ, biến ngơn ngữ ngõ vào chia làm mức bao gồm NB (giá trị âm lớn), NS (giá trị âm nhỏ), ZR (giá trị 0), PS (giá trị dương nhỏ) PB (giá trị dương lớn) Các biến ngõ chia thành mức tương ứng sau DB (giảm nhiều), DS (giảm ít), KV (giữ giá trị cố định), IS (tăng ít) IB (tăng nhiều) Bảng 2.1 Bảng tập luật điều khiển logic mờ 𝑉𝐷𝐶 NB NS ZR PS PB PB DB DB KV IB IB PS DS DS KV IS IS ZR DB DS KV IS IB NS DS KV IS IS NB DB DB KV IB IB p(𝑉𝐷𝐶 ) DS 27 Chương 3: Mô ảnh hưởng điều khiển trong máy phát điện gió nguồn đôi 3.1 Giới thiệu hệ thống điện sử dụng nghiên cứu Hệ thống nghiên cứu bao gồm trang trại gió có cơng suất 20 MW đươc thay máy phát điện gió nguồn đơi tốc độ thay đổi có cơng suất tương đương 20 MW kết hợp với hệ thống OMIB bao gồm máy phát đồng 160 MW kết nối với bus vô hạn đường dây song song bus chung PCC thông qua máy biến áp 23/110 kV Do đặc thù lượng gió khơng đự đốn nên lượng cơng suất bơm vào lưới có khả dao động vì ảnh hưởng đến chất lượng điện độ ổn định hệ thống điện, vì nghiên cứu điều khiển PI kết hợp với điều khiển logic mờ ứng dụng để nâng cao độ ổn định cho hệ thống 15/110kV PCC VW DFIG TR 15 km 23/110kV SG 160 MVA TL1 TL2 Power Grid Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống nghiên cứu 3.2 Kết mô hệ thống Trong máy phát DFIG có nhiều điều khiển, đặc biệt điều khiển điện áp DC chuyển đổi nhằm giúp cho điện áp ngõ ổn định Do nghiên cứu tác giả đề xuất thay điều khiển cổ điển PI thành điều khiển PI kết hợp với điếu khiển logic mờ nhằm nâng cao tính ổn định hệ thống có dao động gió tác động khác làm ảnh hưởng đến độ ổn định hệ thống Để đánh giá tác động điều khiển đề xuất, phần tác giả tiến hành mô hệ thống bị cố nghiêm trọng ngắn mạch pha xãy bus vô hạn ngắt sau 0,1s Mặc dù cố ít xãy hệ thống, nhiên có 28 mức độ nghiêm trọng nên thường dùng để kiểm tra độ ổn định hệ thống điện Giả sử hệ thống vận hành ổn định với thông số định mức tốc độ gió 12 m/s, máy phát điện đồng làm việc giá trị định mức với hệ số công suất 0.9 Để đánh giá ảnh hưởng điều khiển đề xuất, mô hình thông số điều khiển PI xác định cơng cụ dị tự động Matlab Hình 3.2 trình bày kết so sánh thông số hệ thống cố xãy trường hợp có khơng có điều khiển logic mờ thiết kế cho DFIG Trong tốc độ rotor máy phát biểu diễn hình (a), điện áp bus chung PCC trình bày hình (b), thông số khác hệ máy phát DFIG trình bày hình (c) đến hình (f) bao gồm dịng điện GSC, cơng suất tác dụng máy phát, điện áp DC biến đổi điện tử công suất tốc độ rotor 1.15 1.15 PI controller PI+FL controller (p.u.) 1.1 1.05 PCC 1.05 V wSG (p.u.) PI controller PI+FL controller 1.1 0.95 0.9 0.95 0.85 0.9 10 10 t (s) t (s) (a) (b) 0.17 0.18 PI controller PI+FL controller 0.165 PI controller PI+FL controller 0.16 I (p.u.) rotor 0.14 P GSC (p.u.) 0.15 0.15 0.135 0.13 0.12 0.12 0.11 0.105 10 t (s) (c) (d) 29 t (s) 10 1.14 1210 PI controller PI+FL controller 1.12 wDFIG (p.u.) (p.u.) 1205 1200 1.11 1.1 V DC PI controller PI+FL controller 1.13 1.09 1195 1.08 1190 8 10 t (s) 10 t (s) (e) (f) Hình 3.2 So sánh đáp ứng hệ thống có cố ngắn mạch xãy bus vô hạn Hình 3.3 trình bày mặt phẳng logic logic mờ thiết kế bổ sung cho khâu P khâu I điều khiển PI điều khiển ổn định điện áp DC (a) 30 (b) Hình 3.3 Mặt phẳng sở luật (a) KP’ (b) KI’ Có thể thấy từ kết mơ phịng đáp ứng hệ thống có điều khiển logic mờ kết hợp với điều khiển PI thì độ dao động thời gian độ giảm điều giúp nâng cao chất lượng điện tính ổn định hệ thống nghiên cứu 31 Chương 4: Kết luận Kiến nghị 4.1 Kết luận Đề tài trình bày khả nâng cao ổn định độ hệ thống máy phát điện gió nguồn đơi tốc độ thay đổi nối với lưới điện thông qua hệ máy phát điện đồng nối với bus vô hạn qua đương dây song song Bộ điều khiển logic mờ thiết kế để cung cấp thêm tín hiệu cho điều khiển PI khâu điều khiển điện áp DC biến đổi công suất rotor máy phát DFIG thiết kế để giảm dao động độ hệ thống dựa vào tín hiệu động điện áp DC Các kết mô miền tần số miền thời gian trình bày để chứng minh tính hiệu điều khiển thiết kế Có thể kết luận điều khiển đề xuất logic mờ kết hợp với điều khiển PI làm giảm dao động độ hệ thống nhằm nâng cao độ ổn định cho hệ thống đề xuất 4.2 Kiến nghị Mặc dù đề tài thiết kế điều khiển logic mờ kết hợp với điều khiển PI có đáp ứng theo yêu cầu Tuy nhiên hệ thống phi tuyến nên điều khiển PI đáp ứng tốt điểm thiết kế Do để đáp ứng tốt thì cần phương pháp điều khiển phù hợp điều khiển điều khiển trượt, điều khiển mờ kết hợp với điều khiển nơron … 32 Tài liệu tham khảo [1] R Pena, J C Clare, and G M Asher, “Doubly fed induction generator using backto-back PWM converters and its application to variable speed wind-energy generation,” in Proc Inst Elect Eng., Elect Power Appl., vol 143, no 3, pp 231241, May 1996 [2] L Wang and D.-N Truong, “Stability improvement of a DFIG-based offshore wind farm fed to a multi-machine power system using a static VAR compensator,” in Proc IEEE IAS Annual Meeting, 7-11 October 2012, Las Vegas, NV, USA [3] L Wang and L.-Y Chen, “Reduction of power fluctuations of a large-scale gridconnected offshore wind farm using a variable frequency transformer,” IEEE Trans on Sustainable Energy, vol 2, no 3, pp 226-234, Apr 2011 [4] E Muljadi, T B Nguyen, and M A Pai, “Impact of wind power plants on voltage and transient stability of power systems,” in Proc IEEE Energy 2030 Conf., pp 17, 2008 [5] O Anaya-Lara, A Arulampalam, G Bathurst, F M Hughes, and N Jenkins, “Transient analysis of DFIG wind turbines in multi-machine networks,” in Proc 18th Int Conf and Exhibition on Electricity Distribution CIRED, June 2005 [6] M N Uddin and R S Rebeiro, “Improved dynamic and steady state performance of a hybrid speed controller based IPMSM drive,” in Proc IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), pp.1-8, 9-13 Oct 2011 [7] P Cartwright, L Holdsworth, J B Ekanayake, and N Jenkins, “Coordinated voltage control strategy for a doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind farm,” IEE Proc.-Gener Trans Distrib., vol 151, no 4, pp 495-502, 2004 [8] J.Machowski, J.W.Bialek, and J R Bumby, Power System Dynamics and Stability, 1997 [9] PSERC publication, “Impact of increased DFIG wind penetration on power systems and markets”, Tech Rep, 2009 [10] TS Nguyễn Bách Phúc, Ks Nguyễn Hữu Bính, “Tổng quan phát triển điện gió giới”, Viện Điện - Điện tử -Tin học TP.HCM [11] Báo cáo tổng kết Tập đoàn dầu khí Việt Nam, “Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp nối lưới hoạt động hỗn hợp turbine gió - nguồn phụ trợ vào lưới điện quốc gia độc lập nhằm đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu dự án EVN”, Hà Nội - 2013 [12] Công ty Cổ phần tư vấn xây dựng điện Sở công thương Bình Thuận, Quy hoạch phát triển điện gió đến năm 2020, có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện 33 VII) Thủ Tướng Chính phủ phê duyệt định số 1208.QĐ-TTg ngày 21/7/2011 [13] Sở công thương Bình Thuận, Quy hoạch phát triển điện gió tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2011-2020, tầm nhìn đến năm 2030 Bộ công thương phê duyệt định số 4715/QĐ-BCT ngày 16/8/2012 [14] Hồ sơ dự án đầu tư xây dựng công trình Công ty cổ phần xây dựng điện 3, “Nhà máy phong điện huyện đảo Phú Qúy - tỉnh Bình Thuận”, TP.HCM-2010 34 S K L 0 ... vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu Nghiên cứu hệ thống máy phát điện gió nguồi đơi (DFIG) Nghiên cứu ảnh hưởng hệ thống điện gió đến ồn định hệ thống điện Nghiên cứu thiết kế điều khiển PI kết... KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP DC TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ NGUỒN ĐÔI (DFIG). .. nghiên cứu áp dụng thuật toán để nâng cao ổn định hệ thống máy phát điện gió nguồn đơi DFIG cần thiết Về tình hình nghiên nước thì nay, cơng trình nghiên cứu nước máy phát điện gió nguồn đơi DFIG