L ỜI CẢM ƠN
2.6.3Điều khiển công suất NMĐG
Công suất phát của NMĐG phụ thuộc vào tốc độ gió, vì vậy để điều khiển công suất NMĐG ta sử dụng phương pháp khí động học điều khiển năng lượng gió nhằm thay đổi điểm đặt công suất theo yêu cầu bởi trung tâm điều độ hoặc điều độ địa phương với mục tiêu cực đại hóa sản lượng điện thu được từ năng lượng gió và đảm bảo chất lượng điện năng của lưới điện được kết nối.
Điều khiển công suất NMĐG thông thường là điều khiển tốc độ của turbine (điều khiển Pitch) và điều khiển bộ chuyển đổi nguồn. Có thể phân ra thành hai mục tiêu, đó là điều khiển công suất tác dụng và điều khiển công suất phản kháng với những mục đích khác nhau. Sơ đồ khối điều khiển được trình bày trên Hình 2.24 [13].
Hình 2.24 Sơ đồ mô tả các bộ phận điều khiển turbine gió 2.6.3.1 Điều khiển công suất tác dụng
Điều khiển tốc độ của turbine với mục đích tận dụng hết nguồn năng lượng gió ở tốc độ gió dưới danh định và giới hạn công suất ở những tốc độ gió trên tốc độ danh định nhằm tránh quả tải cơ. Ngoài ra điều khiển tốc độ của turbine cũng chính là điều chỉnh tỉ lệ công suất tham gia vào việc điều tần sơ cấp khi mà NMĐG là một hệ thống nguồn công suất lớn.
Từ công thức (2.5÷2.14) dùng phép biến đổi, xây dựng được công thức tính công suất tác dụng và công suất phản kháng trên mạch stator như sau [21, 105]:
3 3 ( ) 2 2 m s ds ds qs qs s qr s L P U i U i U i L (2.23) 3 3 ( ) ( ) 2 2 s m s qs ds ds qs s dr s s s U L Q U i U i U i L L (2.24)
Với Us và ωs lần lượt là điện áp và từ trường quay của stator xem như không đổi. Từ công thức (2.23), (2.24) ta thấy công suất tác dụng PSvà công suất phản kháng QS có thể điều khiển độc lập thông qua iqr và idr [90]. Như vậy, việc kiểm soát công suất tác dụng và công suất phản kháng của stator được thực hiện bởi sự kiểm soát của các dòng bên phía rotor. Trong thực tế, PS và QS đầu tiên liên quan đến các dòng rotor và sau đó các dòng rotor được kiểm soát thông qua cổng tích hợp của bộ chuyển đổi phía rotor. Điều khiển phía rotor với mục đích là điều khiển công suất tác dụng, công suất phản kháng và giữ tần số ổn định để kết nối với lưới điện
Như Hình 2.24 cho thấy điều khiển bộ chuyển đổi nguồn bao gồm điều khiển cả bên phía máy phát và bên phía lưới. Trong khi điều khiển phía rotor như đã trình bày ở trên thì bộ chuyển đổi phía lưới với mục đích giữ cho điện áp DC trên mạch DC – Link không đổi. Ngoài ra còn điều khiển phát công suất phản kháng để hỗ trợ lưới điện khi điện áp giảm thấp và tiêu thụ công suất phản pháng khi điện áp tăng cao.