4. 3B đ iu kh in đi nt công s ut da trên các thi tb bán dn
5.2.3.4Khi câ nb ng đin áp DC( DC Balance Regulator)
Giá tr đi n áp DC s đ c l y giá tr trung bình trong m t chu kì ch đ nh các giá
tr này s đi qua kh i chuy n m ch (Switch) đ ch n l a m t đ u ra t ng ng v i
h th ng. B tích phân t l (PI) làm nhi m v đi u ch nh và gi i h n tín hi u đi n
áp DC đ u ra đ đi u ch nh góc l ch pha D_Alpha. S đ kh i c a kh i hi u ch nh
cân b ng đi n áp DC đ c th c hi n nh hình 5.17
HU
TE
CH
- 76 -
5.2.3.5.Kh i tính toán dòng Iq gi i h n và ch n Iqref
Kh i này nh n tín hi u đ u vào là Vmeas, Iqref , -Qref1 , Iqref , Id và cho tín hi u ra là Iqref . Tín hi u Id đ c tính toán kh i h th ng đo l ng (Measurement System) đ c g i t i đ Xác đ nh Iq gi i h n mong mu n. Iq gi i h n c n c p nh p đ tránh
vi c m t n đ nh đi u khi n theo qui t c:
L p t c c pnh t Iq gi i h n mong mu n n u Iq gi i h n th p h n gi i h n hi n t i.
Trì hoãn c pnh t Iq gi i h n mong mu n 3chu k n u nó cao h n gi i h n hi n t i.
Tín hi u đ u ra Iqref là tín hi u đ c tính toán và ch n l a qua b thi t l p Iqref
th c t d a trên Iq gi i h n và b gi i h n đ nh m c.
S đ kh i c a kh i tính toán dòng Iq gi i h n và ch n Iqrefđ c th c hi n nh
hình 5.18
Hình 5.18: Kh i tính toán dòng Iq gi i h n và ch n Iqref
5.2.3.6 Kh i hi u ch nh dòng (Current Ragulator)
Kh i này nh n tín hi u vào là Iq , Iqref , có nhi m v so sánh sai s tín hi u đ u
HU
TE
CH
- 77 -
qua nhánh khu ch đ i h s Ki đ c tích phân đ tìm ra m t giá tr xác đ nh. Các giá tr gi a 2 nhánh sau đó đ c tính t ng b i kh i t ng (Sum) , đ u ra kh i t ng này g i t i kh i bão hoà (Saturation). Kh i bão hoà s xu t ra tín hi u là góc l ch
pha alpha. Mô hình toán c a kh i hi u ch nh dòng đi n.
(5-20) S đ kh i c a kh i hi u ch nh đi náp đ c th c hi n nh hình 5.19
Hình 5.19: Kh i hi u ch nh dòng (Current Ragulator)
5.2.3.7 Kh iphát xung kích đi u khi n(Firing Pulses Generator)
Kh i đi u khi n phát xung s t ng h p các tín hi u đ u vào là: Góc t (đ c (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nh n t kh i PLL), góc l ch pha alpha bi n đ i sang Rad (đ c nh n t kh i current
HU
TE
CH
- 78 -
Regulator), góc Sigma bi n đ i sang Rad ( H ng s 172,50), góc l ch pha D_Alpha
DC bi n đ i qua Rad (đ c nh n t kh i DC Balance Regulator) và tín hi u ra là
phát xung đi u khi n m ch l c c a STATCOM. Góc l ch pha Alpha và góc t c a
h th ng đ c c ng l i qua kh i Sum cho ra m t tín hi u m i. M i h th ng con
này bao g m đ y đ 3 pha A , B, C. Ti p nh n 3 tín hi u đ u vào đ phát ra xung
đi u khi n.S đ kh i c a kh i phát xung đi u khi n đ c th c hi n nh hình 5.20. M i pha g m b n c u: Bridge 1Y,Bridge 1D,Bridge 2Y, Bridge 2D đ c th
hi n nh hình 5.21.
Hình 5.21:B n c u Bridge 1Y,Bridge 1D,Bridge 2Y, Bridge 2D
M i pha c a c u nh n 3 góc tín hi u sigma, D_Alpha , t sau khi bi n đ i t ng
h p cu i cùng s là các tín hi u s , các tín hi u s này là đ u vào c a c ng AND. Ta th y kh i này có ngõ ra là 1 n u hai ngõ vào th a mãn đi u ki n và ngõ ra là 0 khi 1 trong 2 ngõ vào là sai v i đi u ki n ch đ nh.
Tín hi u ra kh i c ng AND đ c chia làm 2 tín hi u : Q2,Q3 s vào th ng thanh
HU
TE
CH
- 79 -
Mux. Nh v y ta có th th y khi ngõ ra c ng AND là 1 thì ngõ ra c ng NOT là 0 và
ng c l i. Các tín hi u ngõ ra thanh Mux s đ c kh i ch n l c đa tín hi u (Multi Selector) tách r i linh ho t thành 4 tín hi u Q1,Q2,Q3,Q4. M i pha c a c u khi phát
xung tín hi u s phát ra 4 xung đi u khi n . i u này có ngh a là m t c u s phát ra 12 xung đi u khi n và gi i thích kh i phát xung đi u khi n (Firing Pulses Generator) g m có 4 c u nên khi phát xung chúng s t o ra 48 xung đi u khi n
m ch l c STATCOM. S đ kh i m ch logic phát xung đi u khi n đ c th hi n nh hình 5.22.
Hình 5.22: M ch logic phát xung đi u khi n
5.3 Mô ph ng và k t qu đáp ng đ ng c a STATCOM trong l i đi n 500 kV
Mi n Nam ba nút
Mô hìnhmô ph ng đáp ng đ ng c a STATCOM trong l i đi n 500 kV Mi n
Nam ba nút đ c xây d ng trên Matlab/Simulink t các kh i ch c n ngnh đã mô t ph n (ph l c A).
5.3.1 Mô ph ng ch đ bình th ng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HU
TE
CH
- 80 -
L i đi n bao g m ba ngu n 500 kV t ng ng nhà máy đi n Phú M 6500 MVA, ngu nđi n t Mi n Trung 3200 MVA và nhà máy đi n Ô Môn 2400 MVA n i v i nhau b ng các đ ng dây truy n t i: ng dây 500kV Phú M - Nhà Bè (L1) dài 40 km, Nhà Bè – Phú Lâm (L2) dài 20 km, Ô Môn – Phú Lâm (L3) dài 153 km, Ô Môn – Nhà Bè (L4) dài 154 km và b bù đ ng b tnh STATCOM GTO 48- xung đ c s d ng đ đi u ch nh đi n áp h th ng, có công su t là 100 MVVAR
đ c đ t t i thanh cái c a tr m 500kV Nhà Bè nh hình 5.23.
Hình 5.23: S đ đ n tuy n k t n i STATCOM v i HT 500kV Mi n Nam ba nút
5.3.1.2 Mô hình mô ph ng
STATCOM GTO 48-xung là m t trong các thi t b FACTS chính. Nguyên lý ho t đ ng d a trên m t b chuy n đ iđi n áp ngu n (VSC), STATCOM đi u chnh đi n áp h th ng b ng cách h p th ho c phát ra công su t ph n kháng. Trái ng c
v i b bù tnh đi u khi n b ng thyristor (SVC), dòng đi nđ u ra STATCOM ho t đ ng đi n c m ho c đi n dung có th đ c ki m soát đ c l p c a h th ng đi n
HU
TE
CH
- 81 -
Hình 5.24: Mô hình mô ph ng ch đ bình th ng
5.3.1.3 M ch đi u khi n c a b đi u khi n STATCOM
M ch đi u khi n c a b đi u khi n STATCOMđã đ c trình bày m c 5.2.3.
5.3.1.4 Thi t l p tham s cho các ph n t trong mô hình mô ph ng
Thi t l p tham s cho b STATCOM
M h p tho i STATCOM và ch n Display control parameters. Ch n ki u ho t
đ ng (Mode operation), ta ch n ki u ho t đ ng cho STATCOM là đi u ch nh đi n
áp (Voltage regulation).
- Tham s đ chúc Droop thi t l p là 0,03.
- B đi u ch nh khu ch đ iđi n áp (Voltage Regulator Gains)thi t l p
h s Kp = 5 và h s Ki = 3000.
- B đi u ch nh khu ch đ i dòng ngang tr c (Iq Regulator Gains) thi t
HU
TE
CH
- 82 - (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 5.25:H p tho i thi t l p tham s cho b đi u khi n STATCOM
Thi t l p tham s cho các ngu n đi n
+ Nhà máy đi n Phú M : Thi t l p các tham s cho ngu n đi n t nhà máy đi n
Phú M đ c th hi n trên h p tho i hình 5.26a, 5.26b.
HU
TE
CH
- 83 -
Hình 5.26b:H p tho i thi t l p tham s cho ngu n đi n Phú M
+ Nhà máy đi n Ô Môn : Thi t l p các tham s cho ngu n đi n t nhà máy đi n Ô Môn đ c th hi n trên h p tho i hình 5.27.
HU
TE
CH
- 84 -
+ Ngu n đi n t Mi n Trung: Thi t l p các tham s cho ngu n đi n t Mi n Trung đ c th hi n trên h p tho i hình 5.28.
Hình 5.28:H p tho i thi t l p tham s cho ngu n đi n t Mi n Trung
Thi t l p tham s cho các đ ng dây
+ ng dây Phú M - Nhà Bè ( L1 ): Thi t l p các tham s cho đ ng dây ( L1 ) đ c th hi n trên h p tho i hình 5.29.
`
HU
TE
CH
- 85 -
+ ng dây Nhà Bè-Phú Lâm ( L2 ): Thi t l p các tham s cho đ ng dây ( L2 ) đ c th hi n trên h p tho i hình 5.30.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 5.30:H p tho i thi t l p tham s chođ ng dây L2
+ ng dây Phú Lâm-Ô Môn ( L3 ): Thi t l p các tham s cho đ ng dây ( L3 ) đ c th hi n trên h p tho i hình 5.31.
HU
TE
CH
- 86 -
+ ng dây Nhà Bè-Ô Môn ( L4 ): Thi t l p các tham s cho đ ng dây ( L4 ) đ c th hi n trên h p tho i hình 5.32.
Hình 5.32:H p tho i thi t l p tham s chođ ng dây L4
Thi t l p tham s cho các ph t i
+ Ph t i n i v i thanh cái tr m Nhà Bè: Thi t l p các tham s cho ph t i n i v i
thanh cái tr m Nhà Bè đ c th hi n trên h p tho i hình 5.33.
HU
TE
CH
- 87 -
+ Ph t i n i v i thanh cái tr m Phú Lâm: Thi t l p các tham s cho ph t i n i v i
thanh cái tr m Phú Lâmđ c th hi n trên h p tho i hình 5.34.
Hình 5.34:H p tho i thi t l p tham s cho ph t i n i vào tr m Phú Lâm
+ Ph t i n i v i thanh cái tr m Ô Môn: Thi t l p các tham s cho ph t i n i v i
thanh cái tr m Ô Mônđ c th hi n trên h p tho i hình 5.35.
HU
TE
CH
- 88 -
5.3.1.5 K t qu mô ph ng đáp ng đ ng c a STATCOM (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nh p đúp chu t vào kh i Signals & Scopes và ch y mô ph ng các đáp ng đ ng
tín hi u ngõ ra c a STATCOM.
Hình 5.36: Mô hình tín hi u ngõ vào và ngõ ra c a STATCOM
Ch y mô ph ng và nhìn vào c a s tín hi u đáp ng ngõ ra đ c th hi n nh sau.
HU
TE
CH
- 89 -
Bi u đ hình 5.38 hi n th tín hi u đi n áp tham chi u Vref (pu)( d u v t màu tím) cùng v i đi n áp đo l ng th t d ng Vmeas (pu) t i thanh cái STATCOM
(d u v t màu vàng).
Hình 5.38: K t qu đáp ng đi n áp Vmes và Vref
Bi u đ hình 5.39 hi n th tín hi u đi n áp th c p đ c t o ra b i b chuy n đ i
VaSec(pu)( d u v t màu vàng) cùng v i đi n áp s c p Va(pu)( d u v t màu tím) và dòng đi n s c p IaPrim ( d u v t màu xanh).
Hình 5.39: K t qu đáp ng đi n áp VaSec,Va và IaPrim
Bi u đ hình 5.40 th hi n s đáp ng c a công su t ph n kháng Q(MVAR) (d u v t màu vàng) khi đi n áp trên h th ng Vmes thay đ i.
HU
TE
CH
- 90 -
Bi u đ hình 5.41 th hi n s di n bi n c a đi n áp DC( d u v t màu vàng) khi
đi n áp trên h th ng thay đ i Vmeas (pu).
Hình 5.41: K t qu bi n đ i c a đi n áp DC
Bi u đ hình 5.42 hi n th tín hi u dòng đi n ph n kháng tham chi u Iqref (pu) ( d u v t màu tím) cùng v i dòng đi n ph n kháng Iq (pu)( d u v t màu vàng).
Hình 5.42: K t qu bi n đ i c a dòng đi n Iq-Iqref
Bi u đ hình 5.43 th hi n s di n bi n c a góc kích alpha ( d u v t màu vàng).
HU
TE
CH
- 91 -
Bi u đ hình 5.44 th hi n s di n bi n c a công su t th c P(d u v t màu vàng), công su t ph n kháng Q(d u v t màu tím) trên h th ng khi x y ra s c . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 5.44: K t qu bi n đ i c a công su t PQ trên h th ng
Bi u đ hình 5.45 th hi n s di n bi n c aDòng đi n th c Id trên h th ng(d u
v t màu vàng) khi x y ra s c .
Hình 5.45: K t qu bi n đ i c a dòng đi n th c Id trên h th ng
Ti n hành phân tích di n bi n v s đáp ng c a STATCOM GTO 48-xung đ i
v i ch đ làm vi c bình th ng c a h th ng nh sau:
Ta nh n th y ban đ u khi h th ng n đ nh , đi n áp DC là 19,3 kV(bi u đ hình 5.41). T i th i đi m t = 0,02s đi n áp h th ng đ t ng t t ng lên Vmeas = 1,01 pu (bi u đ hình 5.38) , STATCOM ph n ng b ng cách hút v m t l ng công su t
ph n kháng là 50 MVAR (bi u đ hình 5.40) t ng ng đi n áp ngu n DC gi m
VDC = 19 kV(bi u đ hình 5.41), đ n th i đi m: t = 0,13s đi n áp h th ng gi m
xu ng Vmeas = 0,99 pu , STATCOM ph n ng b ng cách chuy n t tính c m sang
tính dung và bù công su t ph n kháng lên h th ng m t l ng là 30 MVAR và
t ng ng đi n áp ngu nDC t ng lên VDC = 19,7 kV. T i th i đi m t= 0,22s , đi n
áp h th ng l i t ng lên Vmeas = 1,04 pu STATCOM lúc này l i chuy n t ho t đ ng
tính dung sang tính c m và hút v m t l ng công su t ph n kháng là Q = 100
HU
TE
CH
- 92 -
t=0,317s đi n áp h th ng gi m d n xu ng Vmeas = 1,009 pu và STATCOM ti p t c
hút v m t l ng công su t phàn kháng là Q = 37 MVAR và đi n áp ngu n DC gi m xu ng VDC = 18,7 kV, đi n áp c a h th ng đ c duy trì m c 1,01 pu đ n
khi k t thúc mô ph ng.
Quan sát bi u đ hình 5.42 ta th y t ng ng v i th i đi m mà STATCOM bù công su t ph n kháng lên h th ng thì dòng ngang tr c Iq c ng t ng lên, th i đi m
STATCOM bù công su t ph n kháng t i m c 30 MVAR thì dòng Iqđ t đ n giá tr
0.25 pu. T i các th i đi m STATCOM thay đ i ch đ làm vi c thì Iq c ng có biên
đ t ng ho c gi mthay đ i theo.
T ng t nh di n bi n dòng ngang tr c Iq, quan sát bi u đ hình 5.43 ta nh n
th y góc kích Alpha c a b đi u khi n STATCOM thay đ i đ đi u khi n
STATCOM ho t đ ng đáp ng v i h th ng.
Ngoài vi c có th theo dõi đáp ng c a STATCOM đ i v i h th ng ta còn có th quan sát thêm các di n bi n c acác đ i l ng trên h th ng nh công su t th c
P, công su t ph n kháng Q( trên bi u đ hình 5.44) và dòng đi n th c Id ( trên bi u đ hình 5.45). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.3.2 Mô ph ng ch đ ng n m ch
5.3.2.1 S đ đ n tuy n mô hình nghiên c u có ng n m ch
M ch kh o sát v n là m t h th ng đi n bao g m ba ngu n 500 kV t ng ng Nhà máy đi n Phú M 6500 MVA , Ngu n đi n t Mi n Trung đi n 3200 MVA và