4. Phương phỏp nghiờn cứu
3.1.2.Phương phỏp điều khiển mỏy phỏt khụng đồng bộ
Trong cỏc hệ thống phỏt điện chạy sức giú (PĐCSG) cú hai loại mỏy phỏt khụng đồng bộ (KĐB) được sử dụng:
+ Mỏy phỏt khụng đồng bộ rotor dõy quấn (KĐB-RDQ), cũn được gọi là mỏy phỏt cảm ứng nguồn kộp hay mỏy phỏt khụng đồng bộ nguồn kộp (Doubly-Fed Induction Generator DFIG). Mỏy phỏt KĐB-RDQ cú stator ghộp trực tiếp với lưới, cũn phớa rotor
được nối với lưới qua thiết bị điều khiển hỡnh 3.4a. Hệ thống ăc-quy kớch từ chỉ cần thiết khi hệ thống mỏy phỏt hoạt động ở chế độ ốc đảo, khụng hoà với lưới điện. [21]
+ Mỏy phỏt khụng đồng bộ rotor lồng súc (KĐB-RLS, Squirel- Cage Induction Generator: SCIG). Khỏc với mỏy phỏt KĐB-RDQ, mỏy phỏt KĐB-RLS cú stator nối với lưới qua thiết bị điều khiển Hỡnh 3.4b. Tại đõy, hệ thống ăc-quy kớch từ cũng chỉ cần thiết khi mỏy phỏt hoạt động ở chế độ ốc đảo.
a b
Hỡnh 3.4: Hai loại hệ thống phỏt điện chạy sức giú sử dụng mỏy phỏt khụng đồng bộ: Cụm ăc-quy kớch từ chỉ cần thiết khi vận hành ở chế độ ốc đảo
Dễ dàng chỉ ra cỏc ưu nhược điểm của hai hệ thống trờn:
Do thiết bị điều khiển của KĐB-RDQ nằm ở phớa rotor nờn cụng suất chỉ cũn bằng cỡ 1/3 của cụng suất mỏy phỏt. Dũng năng lượng thu được chảy trực tiếp từ stator sang lưới. Dẫn đến giỏ thành rẻ hơn nhiều so với KĐB-RLS là loại cần thiết bị điều khiển nằm giữa stator và lưới, và do đú cú cụng suất bằng chớnh cụng suất của hệ thống mỏy phỏt.
Tuy vậy, nhờ cú thiết bị điều khiển nằm giữa stator và lưới, loại KĐB-RLS dễ điều khiển hơn rất nhiều so với KDB-RDQ. Đặc biệt là trong những trường hợp cú sự cố về phớa lưới.
Hệ thống điều khiển (ĐK) hệ thống mỏy phỏt hỡnh 3.4 bao gồm: + ĐK nghịch lưu (NL) phớa mỏy phỏt (MP).
Hộp Số KĐB RDQ 3~ = 3~ = MBA NL Phía lưới NL Phía MF Acquy kích từ Hộp Số KĐB RLS 3~ = 3~ = MBA Acquy kích từ NL Phía MF NL Phía lưới
+ ĐK nghịch lưu phớa dưới (lưới phụ tải khi vận hành ở chế độ ốc đảo, lưới quốc gia ở chế độ hoà đồng bộ).
Và phải giải quyết được cỏc vấn đề sau đõy:
+ Đối với NL phớa MP: vấn đề ĐK cỏch ly (decoupling control) cụng suất hữu cụng P và cụng suất vụ cụng Q, ĐK hoà đồng bộ. Đặc biệt, khi lưới xảy ra sự cố (sập lưới quốc gia, lưới mất cõn pha nghiờm trọng), khi ấy MP phải cú khả năng cung cấp cụng suất vụ cụng Q giỳp lưới trụ vững qua giai đoạn sự cố.
+ Đối với NL phớa lưới: vấn đề cần giải quyết là ĐK hệ số cụng suất cos, kết hợp với lọc thụng minh chặn nhiễu phỏt lờn lưới.
Phần cấu trỳc điều khiển cụ thể của loại mỏy phỏt khụng đồng bộ nguồn kộp rotor dõy quấn (Mỏy phỏt cảm ứng nguồn kộp DFIG) sẽ được tỏc giả trỡnh bày và thảo luận cụ thể ở phần sau.