Cách kinh điển để đánh giá ảnh hƣởng của sự thay đổi trong một thiết bị điều khiển lên điện áp hệ thống là các hệ số độ nhạy Sij . Các biến độ nhạy đƣợc xác định trong khoảng [0,1], do đó một tín hiệu liên quan với một biến ngôn ngữ “hiệu quả” trên một lĩnh vực phân chia mờ với phạm vi các giá trị là: NB, NS, ZE, PS, PB. Các hệ số nhạy cũng có thể phụ thuộc vào mức độ tải và do đó việc chọn một phƣơng pháp nhanh gọn để đánh giá độ nhạy rất quan trọng.
Để tìm thiết bị điều khiển hữu hiệu đối với các tình huống vận hành cho trƣớc, có thể sử dụng phƣơng pháp cây nhạy. Kỹ thuật cây nhạy đƣợc dùng rộng rãi trong phân tích hệ thống tuyến tính. Kỹ thuật này thể hiện mối quan hệ chính yếu giữa các hoạt động điều khiển và các hiệu quả của chúng. Vì hệ thống năng lƣợng là một hệ thống phi tuyến nên hệ số nhạy giữa đại lƣợng điều khiển công suất phản kháng và các điện áp thanh cái có thể không là giá trị hằng số. Kỹ thuật cây nhạy có thể sử dụng hiệu quả để phân tích bài toán điều khiển điện áp/công suất phản kháng của hệ thống điện.
Có thể thấy việc thay đổi mỗi đại lƣợng đo lƣờng điều khiển sẽ dẫn đến vài thay đổi điện áp thanh cái. Đối với điện áp thanh cái bất kỳ, điều này có thể tính toán bằng việc sử dụng kỹ thuật cây nhạy các thao tác điều khiển cần thiết để khử dao động điện áp này. Hai yếu tố giới hạn hoạt động điều khiển là thao tác điều khiển không vƣợt quá các ràng buộc về điều khiển, và hoạt động điều khiển đã khử vi phạm điện áp sẽ không tạo ra các vi phạm điện áp tại các thanh cái khác.
GVHD: PGS TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Trần Thanh Phong
Trang 82
Hình 4.12. Hệ thống IEEE 30 bus
SVC đƣợc đặt vào các bus 10 và bus 24.
Ngõ vào: Các đầu A, B, C đƣợc đấu nối trực tiếp vào lƣới điện.
Ngõ ra: Lƣợng công suất cảm kháng, dung kháng cung cấp cho lƣới hoặc hấp thụ từ lƣới.
Các thông số của khối SVC:
o Nominal voltage (Vrms Ph-Ph): giá trị hiệu dụng điện áp dây định mức. o Reactive power limits [Qc(Mvar>0), Ql(Mvar<0)]: giới hạn công suất kháng của SVC.
o Three-phase base power Pbase (VA): công suất định mức. o Reference voltage Vref (pu): điện áp đặt.
o Time constant of voltage measurement system Tm (s): hằng số thời gian o của hệ thống đo điện áp.
o Average time delay due to thyristor valves firing Td (s): thời gian trễ để kích các thyristor.
GVHD: PGS TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Trần Thanh Phong
Trang 83
Ta tiến hành đặt các thông số của SVC (hình 4.13):
Vrms = 33e3. Pbase = 1000e6. Td = 4e-3.
Bus 10: [Qc Ql] = [60 -60]. Vref = 1. Bus 24: [Qc Ql] = [18 -18]. Tm = 8e-3.
Hình 4.13 Các thông số khối SVC
GVHD: PGS TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Trần Thanh Phong
Trang 84
Hình 4.14 Khối SVC – Fuzzy
o Khối SVC _ fuzzy đƣợc kết nối trực tiếp lên lƣới, đo điện áp lƣới, chuyển đổi sang điện áp pha ở giá trị tƣơng đối.
o Điện áp pha kết hợp với giá trị điện dẫn B (susceptance) từ khối Voltage Regulator tạo nguồn dòng phát vào lƣới.
o Khối Voltage regulator chuyển giá trị điện dẫn B (susceptance) ở đơn vị tƣơng đối.
4.2.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG:
4.2.2.1 SVC KHÔNG SỬ DỤNG FUZZY LOGIC
Điện áp tại các bus đƣợc hiệu chỉnh tốt nhất với Ki = 50 . Không đặt SVC. Bus 10 : ΔV = -25% Bus 24 : ΔV = -35% Bus 2 : ΔV = -2,5% Bus 12 : ΔV = -9,5% Bus 21 : ΔV = -33%
GVHD: PGS TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Trần Thanh Phong Trang 85 Sau khi đặt SVC. Bus 10 : ΔV = 0% Bus 24 : ΔV = -1% ÷ 1% Bus 2 : ΔV = -1,8% Bus 12 : ΔV = -5% Bus 21 : ΔV = -9% ÷ -8%
4.2.2.1 SVC KẾT HỢP VỚI FUZZY LOGIC VÀO LUỚI
Không đặt SVC. Bus 10 : ΔV = -25% Bus 24 : ΔV = -35% Bus 2 : ΔV = -2,5% Bus 12 : ΔV = -9,5% Bus 21 : ΔV = -33%
Sau khi đặt SVC_fuzzy.
Bus 10 : ΔV = 0% Bus 24 : ΔV = -8% Bus 2 : ΔV = -1% Bus 12 : ΔV = -5% Bus 21 : ΔV = -10%
GVHD: PGS TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Trần Thanh Phong
Trang 86
Hình 4.15 Đáp ứng của hệ thống có sử dụng SVC
GVHD: PGS TS Nguyễn Minh Tâm HVTH: Trần Thanh Phong
Trang 87
Hình 4.17 Đáp ứng hệ thống của bộ điều khiển PI và PI mờ.
Từ kết quả mô phỏng ta nhận thấy thời gian hiệu chỉnh từ 0,1s ÷ 0,2s. Với Ki càng lớn thời gian hiệu chỉnh càng ngắn.