Module Trung tõm
3.3.2. Phương phỏp điều khiển mỏy phỏt đồng bộ kớch thớch vĩnh cửu
a. Khỏi quỏt về mỏy phỏt đồng bộ kớch thớch vĩnh cửu
Nếu trong trường hợp mỏy phỏt (MP) loại KĐB hỡnh 3.10 ta phải tạo từ thụng Rotor (kớch từ) trước khi khai thỏc năng lượng từ sức giú.
Hỡnh 3.14. Mỏy phỏt đồng hồ kớch thớch vĩnh cửu cú thể được sử dụng theo 1 trong 2 phương ỏn: a) Điện ỏp MP được chỉnh lưu đơn giản; b) Điện ỏp
MP được chỉnh lưu cú ĐK tuỳ theo sức tiờu thụ nhờ NL và MP.
Hộp số ĐB- KTVC Hộp số ĐB- KTVC CL NL phớa lưới NL phớa lưới NL phớa MP a, b,
toàn khỏc: Từ thụng đó tồn tại sẵn sàng nhờ hệ thống nam chõm vĩnh cửu dỏn trờn bề mặt rotor. Vỡ vậy, chỉ cần MP quay là tại cỏc cực nối ra của MP đó xuất hiện điện ỏp và MP cú thể được sử dụng trong cỏc hệ thống PĐCSG theo một trong hai phương ỏn sau:
Sử dụng khõu chỉnh lưu (CL) đơn giản ở phớa mỏy phỏt như hỡnh 3.14a.
Sử dụng một khõu nghịch lưu phớa mỏy phỏt (NLMP) như hỡnh 3.14b. Khi sử dụng hai phương ỏn ở hỡnh 3.14 ta cần phải phõn biệt giữa cỏc cỡ cụng suất và chế độ vận hành hệ thống PĐCSG:
Cụng suất cỡ lớn (>50kw): Ở cỡ cụng suất này, hệ thống PĐCSG bao giờ cũng được thiết kế phục vụ cho chế độ vận hành cú hoà lưới. Nghĩa là: Khả năng tiờu thụ P luụn đảm bảo, đồng thời năng lượng do Turbine lấy vào từ nguồn giú cú thể ĐK chủ động được ( nhờ hệ thống ĐK gúc cỏnh độc lập, cho phộp thay đổi tốc độ quay, hỡnh 3.11). Do đú ta cú thể sử dụng 1 trong 2 phương ỏn, chọn phương ỏn nào cũn chủ yếu phụ thuộc vào khả năng đầu tư.
Cụng suất cỡ nhỏ (<50kw): Ở cỡ cụng suất này, hệ thống PĐCSG cũng cú thể được thiết kế phục vụ cho chế độ vận hành cú hoà lưới, nhưng phần nhiếu nhằm vào chế độ vận hành độc lập (chế độ ốc đảo, khụng hoà lưới điện quốc gia). Đồng thời, Turbine cỡ này khụng cú hệ thống ĐK gúc cỏnh chủ động (bằng động cơ địờn), mà chỉ cú hệ thống lật cỏnh thụ động phục vụ mục đớch bảo vệ an toàn khi giú lớn. Điều này dẫn đến một thực tế: Ta khụng thể ĐK dũng năng lượng vào và dũng năng lượng tiờu thụ lại lỳc mạnh lỳc yếu. Do đú, để khắc phục ta sẽ phải cú giải phỏp thớch hợp.
b. Điều khiển mỏy phỏt ĐB-KTVC cụng suất nhỏ, vận hành ở chế độ ốc đảo
Như trờn ta đó phõn tớch: Trong trường hợp này ta buộc phải tiờu thụ toàn bộ năng lượng mà Turbine thu nhập được từ giú (nhằm tạo tỏc dụng phanh hóm an toàn cho Turbine), và do đú phải sử dụng phương ỏn CL đơn giản ở hỡnh 3.14a.Việc
Hỡnh 3.15. a) Hệ thống PĐCSG dựng MP loại ĐB-KTVC cựng với bộ CL đơn giản nờn phải cú thờm mạch tải giả (Dump Load); b) Sơ đồ chi tiết của mạch tải giả.
Trong trường hợp mất cõn bằng giữa năng lượng do Turbine lấy vào và năng lượng tiờu thụ phớa phụ tải, khiến cho:
Tốc độ quay của Turbine cú nguy cơ tăng cao
Điện ỏp UDC của mạch DC trung gian (Bus Voltage) tăng nguy hiểm cho cỏc van. Khi ấy DSP sẽ kớch hoạt mạch tải giả để lấy lại sự cõn bằng cần thiết, bảo đảm an toàn cho Turbine và cỏc van bỏn dẫn. Đại lượng cần được ĐK ổn định chớnh là điện ỏp UDC của mạch DC trung gian. Sơ đồ của mạch tải giả (Hỡnh 3.15b) đó được đề cập đến ở hỡnh 4.3. Việc ĐK điện trở tải giả được thực hiờn theo nguyờn lý điều chế bề rộng xung (Pulse Width Modulation) đơn giản với vũng DC kiểu 2 điểm, cài đặt trờn DSP. Sơ đồ mạch lực của hệ thống ở hỡnh 4.1 được bổ xung thờm ở hỡnh 3.16.
Việc ĐK phớa mỏy phỏt lỳc này quy về ĐK phối hợp hoạt động với cỏc bộ phận như hệ thống lưu điện, mạch tải giả và NL nuụi lưới phụ tải thực (hỡnh 3.16) do PLC S7-200 của Siemens đảm nhiệm thuộc về nhiệm vụ ĐL cấp hiện trường
Hộp số ĐB- KTVC CL NL phớa lưới Tải giả Do DSP điều khiển Bus điện ỏp a, b,
Hỡnh 3.16. Hệ thống PĐCSG với dàn ắc-quy (cú độ ĐK nạp) và mạch tải giả sen giữa CL và NL.
(mục b và c của 3.1.1). Nhiệm vụ đú được thực hiện trờn cơ sở cỏc nguyờn tắc sau:
Dũng tải cua MP bao gồm: 1. dũng chảy về phớa NL để cung cấp cho tải hữu ớch, và 2. dũng nạp ắc-quy. Cần ĐK phõn bố dũng tải đú sao cho cú thể tận dụng toàn bộ năng lượng từ MP đưa tới (cõn bằng giữa năng lượng cung và năng lượng cầu).
Khi giữa năng lượng cung và cầu mất cõn bằng, dẫn đến UDC tăng (Khõu đo UDC
sẽ phỏt hiện điều này), tải giả sẽ được kớch hoạt để ĐK giữ ổn định cho UDC.
Cấu trỳc của hệ thống PĐCSG sử dụng MP loại ĐB-KTVC cụng suất nhỏ được minh hoạ dễ hiểu ở hỡnh 3.17 dưới đõy.
Hỡnh 3.17. Khỏi quat cấu trỳc hệ thống PĐCSG sử dụng MP loại ĐB-KTVC cụng suất nhỏ như hệ thống đề tài KC.06.20CN.