L ỜI NÓI ĐẦU
4.4. Điều khiển phát hiện lõm điện áp
Một phần quan trọng trong điều khiển của DVR là điều khiển phát hiện lõm. Một biến cố lõm điện áp phải được phát hiện điểm đầu và điểm cuối của nó một cách nhanh chóng để kịp thời đưa hệ thống DVR ở chế độ chờ sang chế độ bù và ngược lại.
Các yêu cầu chính khi điều khiển phát hiện lõm:
- Tính toán chính xác giá trị điện áp chuẩn của thành phần điện áp cơ bản để làm cơ sở so sánh phát hiện lõm.
- Nhanh chóng phát hiện điện áp lõm và chuyển đổi chế độ, từ chế độ chờ sang chế độ hoạt động tích cực để giảm thiểu thiếu điện áp tải.
- Có khả năng phát hiện một phản ứng của nguồn điện áp và chuyển đổi từ chế độ hoạt động tích cực về chế độ chờ.
Chương 4: Điều khiển cho hệ thống DVR.
81
Sự giảm điện áp trong lõm được phát hiện nếu giá trị đại lượng đo cực đại hoặc giá trị hiệu dụng nhỏ hơn giá trị ngưỡng trước đó, thường khoảng 90% giá trị danh định.
Phương pháp để đạt được một phát hiện nhanh chóng là sử dụng các phép đo tức thời thay vì tính toán dựa trên RMS. Đo điện áp nguồn cung cấp cho điện áp tức thời và chuyển đổi điện áp nguồn cung cấp đến tọa độ quay hoặc tọa độ tĩnh trong trường hợp thuận lợi. Ba phương pháp phát hiện điện áp lõm được trình bày ở đây.
• Độ lớn của vector không gian trong hệ tọa độ tĩnh αβ:
�𝑢�𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦,𝛼𝛽�= �𝑢𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦2 ,𝛼+𝑢𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦2 ,𝛽 (4.34)
�𝑢�𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦,𝛼𝛽�< 𝑢𝑡ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑 (4.35)
• Độ dài của các thành phần d và thành phần q trong hệ tọa độ tham chiếu dq được so sánh từng giá trị với giá trị giới hạn:
𝑢𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦,𝑑 < +𝑢𝑡ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑 (4.36)
−𝑢𝑡ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑 >𝑢𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦,𝑞 > +𝑢𝑡ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑 (4.37)
• Độ lớn của vector sai lệch so sánh với một giá trị ngưỡng:
�𝑢�𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟,𝑑𝑞� =�(𝑢𝑟𝑒𝑓,𝑑 − 𝑢𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦,𝑑)2+ (𝑢𝑟𝑒𝑓,𝑞 − 𝑢𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦,𝑞)2 (4.38)
�𝑢�𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟,𝑑𝑞� >𝑢𝑡ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑 (4.39)
` Các mạch phát hiện lõm điện áp cũng phụ thuộc vào phần cứng của hệ thống DVR và chiến lược điều khiển tạo điện áp chèn. Tất cả ba phương pháp đều có thể phát hiện một lõm điện áp đối xứng lớn mà không có nhảy góc pha. Mặt khác, với một lõm điện áp không đối xứng có thể đưa ra một số vấn đề trong việc phát hiện. Trường hợp phát hiện một lõm điện áp không đối xứng dù nhỏ có thể bị chậm trễ và sự trì hoãn này phụ thuộc vào thời gian các lỗi xảy ra khi điện áp nguồn được phát hiện dưới một giá trị giới hạn. DVR phải tiếp tục hoạt động ngay cả khi điện áp dường như được phục hồi. Tất cả các phương pháp có tác động hiệu quả trong việc phát hiện đối với các lỗi không đối xứng.
Chương 4: Điều khiển cho hệ thống DVR.
82
Hình 4.19: Phát hiện một lõm điện áp không đối xứng: a) Điện áp nguồn ba pha với các lỗi nét liền) và không lỗi (nét chấm gạch); b) Phương pháp 1 Độ lớn của vector không gian; c) Phương pháp 2 ước tính các thành phần d và q; d) Phương pháp 3, độ
lớn của sai lệch vector, [13].
Nếu lõm điện áp bao gồm một góc nhảy pha, phương pháp một sẽ chỉ phát hiện sự giảm, mà không phát hiện góc nhảy pha. Trong phương pháp hai và ba một góc nhảy pha sẽ dẫn đến sự giảm trong cả hai thành phần d và q. Tuy nhiên, ở phương pháp ba có lợi thế hơn bởi vì nó đưa đến khả năng phát hiện nhảy góc pha và chỉ cần so sánh một tham số. Hình 4.19 kết quả mô phỏng một lỗi không đối xứng được áp dụng cho ba phương pháp phát hiện.
Trong phương pháp điều khiển phát hiện lõm chúng ta không mong muốn DVR phải thường xuyên thay đổi trạng thái từ chế độ bù sang chế độ chờ. Lý do, khi thay đổi trạng thái dẫn đến các DVR có thể gây ra dao động, phát ra các sóng hài và gây biến dạng điện áp tải. Để tránh thay đổi liên tục từ chế độ bù sang chế độ chờ, một kiểu điều khiển trễ được đưa vào. Hai bộ lọc kỹ thuật số có thể được sử dụng, đầu tiên là một bộ lọc thông thấp với một băng thông cao (khoảng 1kHz), đảm bảo rằng DVR rất nhanh chóng đi vào chế độ hoạt động và một bộ lọc thông thấp (50Hz),
Chương 4: Điều khiển cho hệ thống DVR.
83
đưa DVR từ từ trở lại chế độ chờ. Hình 4.20 minh họa nguyên tắc hoạt động của mạch phát hiện.
Hình 4.20. Nguyên tắc hoạt động của mạch phát hiện có khả năng ngăn ngừa xung ngắn và tín hiệu rơle on và off, [13].