2.5.1. Cấu trúc điều khiển
Hệ thống điều khiển phía lƣới nhằm duy trì điện áp một chiều trung gian và công suất phản kháng ở các giá trị mong muốn. Để thực hiện đƣợc nhiệm vụ này, cấu trúc điều khiển phía lƣới đƣợc thiết kế nhƣ hình 2.13.
Cấu trúc điều khiển phía lƣới cũng tƣơng tự nhƣ cấu trúc điều khiển phía stator và cũng bao gồm hai mạch vòng. Mạch vòng trong với bộ điều khiển Knc đƣợc gọi là mạch vòng điều khiển dòng lƣới. Mục tiêu của bộ điều khiển dòng lƣới Knc là
đạt đƣợc đáp ứng bám nhanh theo các dòng điện lƣới đặt trƣớc. Mạch vòng ngoài với bộ điều khiển Knp đƣợc gọi là mạch vòng điều khiển dòng công suất đƣợc sử dụng để điều khiển điện áp một chiều trung gian và công suất phản kháng giữa lƣới và bộ biến đổi thông qua hệ số công suất n đƣợc ƣớc lƣợng bởi khối Enp.
Hình 2.13: Sơ đồ khối điều khiển phía lƣới
Trên hình 2.13, Gn biểu diễn mô hình lƣới, các biến đầu ra điều khiển gồm có điện áp một chiều trung gian uDC và dòng lƣới in (ind inq). Trong đó ind và inq là các thành phần của dòng điện lƣới trên hệ trục tọa độ tựa theo điện áp lƣới (hay điện áp stator us).
Điện áp một chiều trung gian có thể đƣợc tính nhƣ sau: 0 0 1 ( ) t DC DC nd rq DC u u i i d C (2.48)
Ngành Điều khiển & Tự động hóa
Nguyễn Thị Thành 28 ĐK-TĐH 2013B Với uDC0là điện áp giá trị ban đầu của uDC, CDClà giá trị điện dung của mạch một chiều, irqlà thành phần q của dòng điện rotor.
Góc pha ncủa hệ số công suất cosn có thể đƣợc tính nhƣ sau:
2 2 arcsin nq n nd nq i i i
Phƣơng trình (2.48) và (2.49) chỉ ra rằng điện áp một chiều trung gian có thể đƣợc điều khiển thông qua thành phần d của dòng điện lƣới ind. Trên một hệ thống thực tế, điện áp một chiều trung gian cần phải đƣợc giữ ở một giá trị cố định không phụ thuộc vào sự biến đổi của dòng điện rotor ird. Hệ số công suất cosn có thể
đƣợc điều khiển thông qua thành phần q của dòng điện lƣới inq. Chi tiết của phần điều khiển phía lƣới đƣợc vẽ trên hình 2.14.