nguồn ổn định
Hỡnh 0.19. Cài đặt cỏc thụng số điện ỏp nguồn và thời gian
Trƣờng hợp 1: Breaker 2 đúng, breaker 1 mở, tải cảm 200 MVAR đƣợc nối vào hệ thống thụng qua mỏy cắt tại thời điểm t = 0.5s qua đú ta thấy ảnh hƣởng của tải lờn chất lƣợng điện ỏp. Khi khụng cú SVC điện ỏp đo cố định tại 1 pu, tại thời điểm t=0.5s tải cảm 200MVAR đƣợc đúng vào hệ thống, điện ỏp đo giảm xuống còn khoảng 0.96 pu nhƣ hình 3.20
83
Hỡnh 0.21. Đỏp ứng của SVC khi tải thay đổi
Trƣờng hợp 2: Cả breaker 1 và 2 đều đúng, SVC hoạt động trong chế độ đúng. Thời điểm từ 0 tới 0.5s gúc α khoảng 960 (TCR gần nhƣ dẫn hoàn toàn) và 1 TSC làm việc, cụng suất phản khỏng của bộ bự SVC gần nhƣ bằng khụng, khụng cú sự trao đổi cụng suất phản khỏng giữa SVC và lƣới. Ở t=0.5s SVC bắt đầu thay đổi gúc mở α cũng nhƣ số lƣợng TSC hoạt động để phỏt cụng suất phản khỏng vào lƣới. SVC hoạt động ổn định tại gúc mở α khoảng 1060 và với 2 TSC làm việc tƣơng ứng với việc phỏt khoảng 120 MVAR vào lƣới, điện ỏp đo ổn định ở khoảng 0.99 pu nhƣ hình 3.21
Nhận xột:
Qua quỏ trình khảo sỏt 2 chế độ làm việc của hệ thống SVC trờn phần mềm Matlab tỏc giả cú rỳt ra nhận xột:
Khi thay đổi cỏc điện ỏp trờn lƣới bằng việc thay đổi điện ỏp đầu nguồn cũng nhƣ việc thay đổi phụ tải làm cho giỏ trị điện ỏp tải điểm đặt SVC thay đổi ở cỏc giỏ
84
trị lớn hơn và nhỏ hơn giỏ trị điện ỏp tham chiếu trong cỏc khoảng thời gian khỏc nhau thì bộ điều khiển SVC tự động sẽ tớnh toỏn đƣa ra cỏc chế độ điều khiển mở TCR và cỏc TSC để bơm cụng suất phản khỏng lờn lƣới hoặc hấp thu cụng suất phản khỏng nhằm đảm bảo điện ỏp trờn lƣới đạt trị số ổn định dao động quanh giỏ trị 1 p.u.
Khi thay đổi cỏc thụng số đú trờn lƣới thì đồng nghĩa với chế độ làm việc của cỏc TCR và TSC phải thay đổi để giữ cõn bằng tại cỏc nỳt thì cỏc gúc mở phải thay đổi ở chế độ khi tải đầy cảm và tải khụng cảm.
Đặc tớnh điện ỏp
Thụng qua kết quả nhận đƣợc ta cú nhận xột sau:
Cỏc đồ thị xung điều khiển biến thiờn tỷ lệ thuận với độ tăng của điện ỏp của nỳt khi ta tiến hành thay đổi điện ỏp.
Trong chế độ xỏc lập cỏc van thyristor làm việc ở một gúc mở khụng đổi. Khi tiến hành thay đổi giỏ trị điện ỏp cũng tƣơng tự nhƣ ta thay đổi giỏ rị tải tại điểm nỳt đú thì xung điều khiển cũng thay đổi theo tƣơng ứng. Nếu điện ỏp tại điểm nỳt đú tăng lờn tƣơng ứng tiến hành cắt tải thì lỳc này xung điều khiển sẽ giảm dần về gúc pha đầu (hay gúc điều khiển giảm). Phản ứng này làm cho dòng của cỏc van tăng dần lờn so với giỏ trị điện ỏp tại thời điểm ban đầu, tƣơng ứng sẽ tiờu thụ một lƣợng cụng suất phản khỏng ứng với độ tăng do điện ỏp.
Khi điện ỏp tại điểm nỳt đú giảm tƣơng ứng ta tiến hành đúng tải, thì lỳc đú xung điều khiển sẽ tăng dần gúc pha đầu (hay gúc điều khiển tăng). Phản ứng này làm cho dòng qua cỏc van giảm so với giỏ trị điện ỏp tại thời điểm ban đầu, tƣơng ứng sẽ giảm lƣợng tiờu thụ cụng suất phản khỏng.
Khi giỏ trị điện ỏp càng lớn thì khỏng càng điều chỉnh gần giới hạn, ta thấy xung điều khiển mở van càng gần với xung qua điểm gốc. Đến thời điểm trựng với xung tại điểm gốc thì lỳc đú cỏc van mở hoàn toàn, dòng điện qua van cực đại, khỏng tiờu thụ cụng suất phản khỏng lớn nhất.
85
Khi giỏ trị điện ỏp giảm quỏ ngƣỡng cho phộp thì gúc điều khiển sẽ tiến đến gúc 1800, hay lỳc này hệ thống điều khiển khụng phỏt xung điều khiển đến cỏc van của bộ TCR, dẫn đến cỏc van khoỏ lại.
Đặc tớnh dũng điện qua thyristor
Khi cú điều khiển gúc mở α vào cỏc van của bộ TCR vào điểm nỳt gúp phần cải thiện độ biến thiờn dòng điện dẫn đến biến thiờn cụng suất phản khỏng tại điểm nỳt. Giỏ trị điện ỏp đƣợc giữ trong một phạm vi nhất định mà khụng bị vƣợt ra khỏi giỏ trị cho phộp. Tuy nhiờn một phần nào đó phản ỏnh đƣợc tỏc dụng khi cú điều khiển của thiết bị bự. Nhƣng do dòng điện chạy qua thyristor là dòng giỏn đoạn nờn trong mạch tồn tại cỏc súng hài bậc cao, điều này làm cho cỏc dạng súng dòng điện cũng nhƣ điện ỏp bị mộo đi.
3.3. KẾT LUẬN
Cỏc kết quả cho thấy hiệu ứng tỏc động nhanh của khỏng bự ngang cú điều khiển thyristor (TCR) trong việc điều chỉnh điện ỏp nõng cao ổn định của hệ thống.
Mụ hình mụ phỏng thiết bị khỏng cú thể đƣợc ghộp với mụ hình đƣờng dõy cao ỏp hoặc siờu cao ỏp để nghiờn cứu khả năng, mức độ nõng cao ổn định của khỏng bự ngang TCR.
Hiện tại số liệu vào đƣợc xử lý trờn cơ sở tớnh toỏn. Để hoàn thiện mụ hình mụ phỏng khỏng bự ngang TCR cần phải tìm hiểu kỹ khõu xử lý số liệu vào trờn thực tế để mụ hình mụ phỏng mang tớnh hiện thực.
86
KẾT LUẬN CHUNG
Thiết bị bự ngang cú điều khiển SVC thực chất là bộ nguồn cụng suất phản khỏng cú khả năng điều chỉnh nhanh, liờn tục trong phạm vi rộng. Khả năng điều chỉnh cụng suất phản khỏng của SVC cú đƣợc nhờ khả năng điều chỉnh điện khỏng của bộ bự SVC thụng qua phần từ TCR, chỉ cú TCR cú thể điều chỉnh thay đổi cụng suất phản khỏng phỏt hay tiờu thụ trờn lƣới nờn đõy đƣợc coi là thành phần chớnh và quan trọng của SVC
Ở chế độ làm việc bình thƣờng của hệ thống điện, SVC làm nhiệm vụ tự động điều chỉnh để giữ nguyờn điện ỏp nỳt. Khi điện ỏp thay đổi, dòng điện và cụng suất phản khỏng của bộ bự SVC cũng tự động thay đổi, điện ỏp điểm đặt SVC đƣợc giữ ổn định. Khi điện ỏp tăng SVC tiờu thụ cụng suất phản khỏng, điện ỏp tại thanh cỏi SVC giảm và ngƣợc lại khi điện ỏp giảm SVC phỏt cụng suất phản khỏng, điện ỏp tại thanh cỏi SVC tăng.
SVC cú khả năng giữ ổn định điện ỏp, nõng cao ổn định điện ỏp tại điểm đặt, việc sử dụng SVC trong việc giữ ổn định điện ỏp nỳt hệ thống là rất hiệu quả
Hƣớng phỏt triển của đề tài :
- Nghiờn cứu những hiệu ứng phụ của bộ bự SVC ảnh hƣớng xấu tới hệ thống điện và cỏc biện phỏp khắc phục
87
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Bỏch (2002), Lưới điện & Hệ thống điện tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
2. Nguyễn Bớnh (2000), Điện tử cụng suất, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 3. Nguyễn Phựng Khoang (2000), Matlab &simulik, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
4. Phan Đăng Khải, Huỳnh Bỏ Minh (2001), Bự cụng suất phản khỏng lưới cung
cấp và lưới phõn phối, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
5. Ló Văn Út (1996), Cỏc thiết bị bù tĩnh có điờ̀u khiển - Ứng dụng trong Hệ thống điện, Trƣờng Đại học Bỏch Khoa Hà nội
6. Ló Văn Út (2000), Hệ thống truyờ̀n tải điện xoay chiờ̀u linh hoạt FACTS, Trƣờng Đại học Bỏch Khoa Hà nội
7. Enrique Acha, Vassilios Agelidis, Olimpo Anaya, TJE Miller (2001),Power electronic control in electrical Systems, Newnes
8. J. David Irwin, Power electronics handbook, Auburn University
9. R. Mohan Mathur, Rajiv K. Varma (2002), Thyristor-Based FACTS Controllers
88
TểM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: Phõn tớch đỏp ứng dũng điện, điện ỏp và cụng suất phản khỏng của cỏc bộ bự (SVC) hệ thống điện
Tỏc giả luận văn: Đào Tiến Đạt Khúa: 2012B Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Trần Văn Thịnh
Nội dung túm tắt: a) Lý do chọn đề tài:
Nhu cầu tiờu thụ điện năng ngày càng tăng cao khụng những chỉ về số lƣợng mà còn đòi hỏi cao về chất lƣợng điện. Ngày nay, cựng với sự phỏt triển mạnh mẽ của kỹ thuật điện tử, cụng nghiệp chế tạo cỏc linh kiện cụng suất lớn và kỹ thuật đo lƣờng điều khiển trong hệ thống điện, cỏc thiết bị bự dọc và bự ngang điều chỉnh nhanh bằng thyristor hay triắc đó đƣợc ứng dụng và mang lại hiệu quả cao trong việc nõng cao ổn định chất lƣợng của hệ thống điện. Việc nghiờn cứu thiết bị bự ngang cú khả năng điều chỉnh nhanh bằng thyristor hay triắc đối với việc nõng cao ổn định và chất lƣợng điện ỏp của hệ thống điện Việt Nam trong tƣơng lai và nhiệm vụ rất cần thiết. Sau hai năm học tập và nghiờn cứu tụi đó chọn đề tài: “Phõn tớch đỏp ứng dòng điện, điện ỏp và cụng suất phản khỏng của cỏc bộ bự cụng suất phản khỏng (SVC) hệ thống điện”
b)Mục đớch nghiờn cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiờn cứu:
Nội dung luận văn đi vào phõn tớch cỏc đỏp ứng dòng điện, điện ỏp và cụng suất phản khỏng của bộ bự SVC. Để thực hiện, nội dung luận văn cần giải quyết cỏc yờu cầu sau:
- Nghiờn cứu lý thuyết bự cụng suất phản khỏng, ảnh hƣởng của việc bự cụng suất phản khỏng tới chất lƣợng điện năng, đặc biệt là điện ỏp.
- Nghiờn cứu cấu trỳc, nguyờn lý hoạt động của bộ bự SVC và cỏc đỏp ứng của bộ bự SVC với hệ thống điện.
- Đỏnh giỏ cỏc đỏp ứng của SVC với hệ thống điện thụng qua phần mềm mụ phỏng.
89 Cỏc vấn đề đƣợc trình bày trong ba chƣơng:
- Chƣơng 1: Tổng quan về cỏc thiết bị điều khiển cụng suất phản khỏng - Chƣơng 2: Nghiờn cứu chi tiết về SVC
- Chƣơng 3: Khảo sỏt cỏc đỏp ứng SVC bằng phần mềm mụ phỏng mạch điện d)Phƣơng phỏp nghiờn cứu: phõn tớch lý thuyết và phần mềm mụ phỏng
e) Kết luận: Luận văn đó thực hiện đƣợc:
- Tìm hiểu về lý thuyết bự cụng suất phản khỏng, ảnh hƣởng của việc bự cụng suất phản khỏng tới chất lƣợng điện năng, đặc biệt là điện ỏp.
- Nghiờn cứu một số thiết bị bự cụng suất phản khỏng cú điều khiển thiristor - Nghiờn cứu cấu cấu tạo, phõn tớch nguyờn lý hoạt động của bộ bự SVC và cỏc đỏp ứng của bộ bự SVC với hệ thống điện.
- Luận văn đó thực hiện mụ phỏng đỏp ứng dòng điện, điện ỏp và cụng suất phản khỏng của bộ bự SVC với sự thay đổi của hệ thống bằng phần mềm matlab/simulink và đỏnh giỏ cỏc đỏp ứng của SVC với hệ thống điện thụng qua phần mềm mụ phỏng.
éề xuất hƣớng phỏt triển:
Việc sử dụng SVC xuất hiện những hiệu ứng phụ nhƣ cỏc súng hài bậc cao, luận văn chƣa đi nghiờn cứu cỏc hiệu ứng phụ khi sử dụng SVC cũng nhƣ cỏc biện phỏp khắc phục
Vì vậy rất mong cỏc luận văn khỏc tiếp tục nghiờn cứu cỏc hiệu ứng phụ và cỏc giải phỏp khắc phục để nõng cao hiệu quả hoạt đụng của SVC