Qua mô hình trạng thái hệ thống lƣới ta nhận thấy đại lƣợng điều khiển là điện áp ra của khâu nghịch lƣu phía lƣới và vector trạng thái là hai thành phần dòng điện iNd và iNq [3]. Vì vậy khâu điều chỉnh vòng trong sẽ là khâu điều chỉnh dòng
phía lƣới. Hơn nữa ta nhận thấy trong mô hình này có eN đại lƣợng nhiễu đầu vào gây ra bởi điện áp lƣới. Tuy nhiên lƣợng nhiễu này là nhiễu cố định nên ta có thể khử nó bằng khâu bù nhiễu thích hợp trong khâu điều chỉnh dòng.
Nhƣ trên đã 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 hệ thống thực tế, điện áp một chiều trung gian phải đƣợc giữ ở một giá trị cố định, không phụ thuộc vào giá trị biến thiên của dòng điện rotor ird . Hệ số công suất cosNđƣợc điều khiển thông qua thành phần q của dòng điện lƣới iNq.
Ngành Điều khiển & Tự động hóa
Nguyễn Thị Thành 29 ĐK-TĐH 2013B Hình 2.14: Cấu trúc điều khiển phía lƣới [3]
Kết luận chƣơng 2
Chƣơng 2 đã trình bày các vấn đề sau:
Đƣa ra các thành phần điều khiển của hệ thống phát điện sức gió sử dụng DFIG.
Đƣa ra mô hình toán học máy phát DFIG, mô hình toán học phía lƣới và các biến điều khiển phía máy phát và phía lƣới.
Đƣa ra cấu trúc và thiết kế hệ thống điều khiển bộ biến đổi phía lƣới và bộ biến đổi phía máy phát.
Bộ biến đổi phía máy phát: Điều khiển tốc độ của máy phát để đạt đƣợc công suất tối đa. Hệ thống điều khiển phía máy phát dựa trên một số mạch vòng điều khiển tốc độ, điều khiển công suất và điều khiển dòng điện.
Bộ biến đổi phía lƣới: Điều khiển điện áp một chiều DC (uDC). Để làm đƣợc điều này chúng ta cần thiết kế mạch vòng điều khiển điện áp để đƣợc dòng điện trục d (id). Dòng điện (id ) trở thành đầu vào của bộ điều khiển dòng điện để điều khiển công suất tác dụng P. Bộ biến đổi GSC cũng có thể đƣợc sử dụng để điều khiển công suất phản kháng Q, bằng cách sử dụng mạch vòng điều khiển dòng điện trên trục q (iq).
Ngành Điều khiển & Tự động hóa
Nguyễn Thị Thành 30 ĐK-TĐH 2013B
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ MÁY PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ KIỂU DFIG TRONG ĐIỀU KIỆN LƢỚI MẤT CÂN BẰNG CÂN BẰNG 3.1. Khái niệm về hệ thống lƣới điện mất cân bằng
Theo [11] hệ thống lƣới điện ba pha đƣợc gọi là “cân bằng” hay “đối xứng” khi các điện áp, các dòng điện có cùng biên độ, tần số và lệch pha nhau một góc 1200. Nếu không thỏa mãn một trong các điều kiện trên thì hệ thống là “không cân bằng” hay “không đối xứng”.
ua ub uc u
a ub uc ua ub uc
Hình 3.1: Hình dạng các hệ thống điện áp ba pha [11]. (a) Điện áp cân bằng, (b) Điện áp mất cân bằng, (c) Điện áp mất cân bằng và bị biến dạng
Đối với yêu cầu đảm bảo chất lƣợng của một hệ thống truyền tải và cung cấp điện thì vấn đề sóng hài và dao động điện áp ngày càng nhận đƣợc sự quan tâm của các nhà cung cấp cũng nhƣ của các hộ tiêu thụ điện.
Sự phát triển nhanh chóng của các ngành sản xuất công nghiệp trong đó sử dụng rộng rãi các thiết bị điện tử công suất lớn nhƣ các bộ biến đổi xoay chiều - một chiều, các bộ biến tần, các loại lò điện... cùng với các hệ thống điều khiển từ đơn giản đến phức tạp để tạo ra một hệ thống truyền động điện linh hoạt, đáp ứng đƣợc các yêu cầu điều khiển khác nhau và thích ứng cho nhiều loại phụ tải. Tuy nhiên, việc sử dụng các thiết bị này cũng tạo ra những thách thức ngày càng to lớn đối với yêu cầu đảm bảo chất lƣợng của nguồn điện cung cấp. Các thiết bị này tạo nên những những phụ tải phi tuyến và gây ra các thành phần sóng hài trên lƣới. Những sóng hài này làm cho điện áp lƣới bị méo dạng và gây ảnh hƣởng
Ngành Điều khiển & Tự động hóa
Nguyễn Thị Thành 31 ĐK-TĐH 2013B không tốt cho những phụ tải đƣợc nối với nó. Vì vậy, vấn đề điều khiển lỗi lƣới đang đƣợc rất quan tâm và chú ý.
Trong luận văn này, tác giả sẽ tập trung nghiên cứu giải pháp điều khiển phối hợp giữa các bộ biến đổi điện tử công suất trong hệ thống phát điện sức gió DFIG trong điều kiện lƣới không cân bằng.