5.2.1. Xây dựng mô hình
Mô hình thực nghiệm NLNZ làm việc ở chế độ nối lưới có các phần chính như sau: Phần nguồn cấp cho NLNZ được lấy từ biến áp tự ngẫu MBA1 sau đó qua cầu chỉnh lưu diode 3 pha và tụ điện CDC tạo ra điện áp một chiều có thể điều chỉnh được để cấp cho bộ NLNZ.
Máy biến áp MBA2 ( với tổ đấu dây Y:Y ) được sử đụng dể tạo điện áp phù hợp để nối vào lưới 380V/50Hz.
Tham số mạch lực bộ nghịch lưu nguồn Z nối lưới như sau :
Bảng 5.2 Tham số thí nghiệm nghịch lưu nguồn Z làm việc nối lưới
Mạch trở kháng nguồn Z L1 = L2 = 1,4 mH ; C1 = C2 = 280 µF Lọc đầu ra nghịch lưu LS = 3mH
Diode D MUR3060
Van IGBT FGA25N120
DRIVER EXB840 TMS320F2812 Mạch đo lường JTAG PWM ADC Emulator XDS 510 +5VDC +15VDC ±15VDC USB PWM S1 - S6 PWM S1 - S6 S1 S4 S3 S6 D C1 C2 L2 L1 S5 S2 LS Nghịch lưu nguồn Z CDC Y:Y MBA2 380V/50Hz Y:Y MBA1 380V/50Hz iS en Phía lưới Tạo nguồn DC cấp cho
nghịch lưu nguồn Z
Chương 5. Xây dựng mô hình thực nghiệm bộ nghịch lưu nguồn Z
5.2.2. Kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệp với các thông số
- Điện áp sơ cấp đặt vào NLNZ là UDC = 120V
- Điện áp trên tụ C1 và C2 được điều khiển tang lên 240V
- Điều chỉnh máy biến áp tự ngẫu MBA2 hạ điện áp cho lưới 380V/50Hz thành điện áp pha-pha là 140V/50Hz.
- Lượng đặt thành phần dòng điện * 0
sq
i .
a, Góc đồng bộ điện áp lưới quan sát từ quá trình debug sử dụng Code Composer V3.3
b, Điện áp trên tụ (C1 & C2 ) và điện áp sơ cấp đặt vào NLNZ
c, Điện áp đặt vào nhánh van nghịch lưu (trên) và điện áp sơ cấp đặt vào NLNZ
Chương 5. Xây dựng mô hình thực nghiệm bộ nghịch lưu nguồn Z
d, Điện áp trên tụ ( C1 & C2 ) và dòng điện is (thời điểm quá độ)
e, Điện áp pha và dòng điện tải pha a
f, Phân tích phổ sóng hài dòng điện is
Hình 5.4. Kết quả thực nghiệm nghịch lưu nguồn Z làm việc độc lập Nhận xét:
Kết quả thí nghiệm cho thấy sử dụng thuật toán PLL đã xác định được góc tựa điện áp lưới Hình 5.4a. Điện áp trên tụ ( C1 &C2 ) đã được tăng áp (boost lên so với điện áp sơ cấp nhờ mạch vòng điều khiển đã được thiết kê cho phần một chiều NLNZ tại 140V như Hình 5.4b. Vì vây, điện áp đặt lên nhánh van mạch nghịch lưu cũng được tăng cao hơn so với điện áp sơ cấp và có dạng cắt xung, do xuất hiện trạng thái “
Chương 5. Xây dựng mô hình thực nghiệm bộ nghịch lưu nguồn Z
ngắn mạch” trên mỗi nhanh van mạch nghịch lưu Hình 5.4c (giá trị điện áp đỉnh xấp xỉ 400V).
Kết quả thí nghiệm Hình 5.4d cho thấy được quá trình khởi động của NLNZ là đồng thời, đây có thể được xem như một ưu điểm của NLNZ. Đặc tính dòng điện và điện áp trùng pha nhau do đó hệ số công suất của hệ thống này có thể đặt xấp xỉ bằng 1 do thành phần dòng điện *
0
sq
i Hình 5.4e. Công suất tác dụng chuyển vào lưới được điều khiển thông qua dòng điện isd và đặt bằng 4A. Phân tích phổ sóng hài dòng điện ra mạch NLNZ chỉ ra trên Hình 5.4f có độ meo dạng sóng hài tổng THD = 9,45%, điều này có nhiều nguyên nhân như: đầu ra mạch nghịch lưu chỉ sử dụng cuộn cảm lọc LS hoặc tần số phát xung vào mạch nghịch lưu chưa đủ lớn. Điều này có thể khắc phục bằng cách dùng cuộn cảm lọc dạng LCL hoặc tăng cuộn cảm lọc LS hoặc tăng tần số phát xung.