Để tiến hành triển khai một HDS, chúng ta có thể sử dụng các ngôn ngữ lập trình khác nhau như là: B, C++, Java, LabVIEW, IEC1131, IEC61499.v.v… nhằm thực thi mô hình thiết kế của nó. Nhưng chúng ta quan tâm đến qui trình thực thi một HDS công nghiệp; do đó, chúng ta có thể lựa chọn một ngôn ngữ công nghiệp như là: IEC1131 và IEC61499 [2], [3] để thực thi mô hình thiết kế của HDS này. Trong giới hạn luận văn, chúng tôi chỉ đề cập đến mô hình hóa, phân tích, thiết kế và mô phỏng các HDS công nghiệp không đề cập tới bước triển khai mô hình HDS thực tế. Một số kết quả ví dụ của phương pháp này có thể tham khảo trong [16], [23], [27].
55
Chương tiếp theo, chúng tôi sẽ áp dụng toàn bộ lý thuyết được trình bày ở
trên để mô hình hóa, phân tích, thiết kế và mô phỏng đối với một hệ thống động lực lai công nghiệp cụ thể.
56
Chương 4- ÁP DỤNG PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC ĐIỆN TỬ THỦY LỰC VỚI REALTIME UML
Có rất nhiều nơi trên thế giới, mạng lưới cung cấp điện quốc gia rất xa với vùng dân cư sinh sống, trong đó có Việt Nam. Các nhà máy thủy điện nhỏđược xây dựng để đảm bảo cuộc sống dân sinh những vùng xa xôi này. Chất lượng của các nhà máy thủy điện nhỏ theo các chỉ số: sựổn định và chính xác của tần số, ổn định
điện áp trong quá trình hoạt động và cung cấp năng lượng tốt của nhà máy thủy điện nhỏ. Chúng tôi áp dụng phương pháp được mô tả trong các mục trước đểđưa ra mô hình phân tích, thiết kế và mô phỏng cho hệ thống “Điều tốc Điện tử - Thủy lực” EHG (Electro-Hydraulic Governor). Hệ thống này cho phép tần số máy phát điện
ổn định cho trạm thủy điện có công suất thấp hơn 10.000 kW. Hệ thống này đã
được phát triển bởi nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Năng lượng mới, Trường Đại học Bách Khoa vào thập kỷ 90 của thế kỷ 20. Hệ thống đã được phát triển với công nghệ liên tục (Analog technology). Vì vậy, trong luận văn này chúng tôi không đặc tả chi tiết các chức năng của EHG; chức năng chính của EHG như sau:
- Cho phép ổn định tần số của máy phát điện khi tải thay đổi,
- Đóng nhanh trạm thủy điện trong các trường hợp nguy hiểm (ví dụ: quá tải, lồng tốc, các sự cố của các hệ thống con trong trạm thủy điện v.v…),
- Hòa đồng bộ với EHG khác để phân chia khả năng chịu tải khi nguồn tiêu thụ lớn.
Với chức năng hoạt động của EHG, ta thấy rằng EHG là một hệ thống động lực lai công nghiệp. Hơn thế nữa, EHG bao gồm các sự kiện bên ngoài như là nối hoặc không kết nối với hệ thống tiêu thụ điện năng và các sự kiện bên trong được
định rõ bằng các thành phần như là bộ giới hạn (Limiter) của phần điều khiển.
Chúng ta áp dụng phương pháp luận đã được mô tả trong chương 3 để phân tích, thiết kế và mô phỏng EHG:
57
- Xác định sơ đồ khối chức năng mở rộng của EHG; thêm vào bộ giới hạn để
cải thiện chất lượng của hệ thống này trong hai trường hợp: trường hợp hòa
đồng bộ EHG và trường hợp EHG hoạt động độc lập,
- Xác định Automate lai của EHG,
- Xác định gói điều khiển chính của EHG kèm theo cổng và các giao thức. Việc mô phỏng chất lượng điều chỉnh EHG có thể chọn công cụ Matlab- Simulink để thực hiện kèm theo các luật chuyển đổi từ bản thiết kế sang các thành phần mô phỏng của công cụ này.