CHƯƠNG 3. TỐI ƯU BỘ ĐIỀU KHIỂN KÍCH TỪ UNITROL_6800 ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT HÀM THUẬN BẰNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN VÀ MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
3.3. ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KÍCH TỪ UNITROL_6800 ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT THỦY ĐIỆN HÀM THUẬN
3.3.3. Kết quả mô phỏng
3.3.3.1. Kết quả chạy mô phỏng hệ thống kích từ hiện hữu và hệ thống kích từ tìm được từ giải thuật di truyền (GA)
Hình 3.23: Giản đồ điện áp máy phát với bộ tham số hiện hữu, từ giải thuật di truyền (GA) khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.24: Giản đồ công suất máy phát với bộ tham số hiện hữu, từ giải thuật di truyền (GA) khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.25: Giản đồ điện áp kích từ với bộ tham số hiện hữu, từ giải thuật di truyền (GA) khi sự cố và đóng thêm tải
3.3.3.2. Kết quả chạy mô phỏng hệ thống kích từ khi có bộ ổn định hệ thống điện PSS4B
Hình 3.26: Giản đồ tốc độ Rotor máy phát khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.27: Giản đồ góc Rotor máy phát khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.28: Giản đồ công suất máy phát khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.29: Giản đồ điện áp kích từ máy phát khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.30: Giản đồ dòng điện kích từ máy phát khi sự cố và đóng thêm tải
Hình 3.31: Giản đồ điện áp đầu cực máy phát khi sự cố và khi đóng thêm tải 3.3.3.3. Nhận xét kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng hệ thống kích từ với bộ tham số của bộ điều khiển PID tìm được từ giải thuật di truyền (GA):
Giản đồ điện áp đầu cực máy phát thể hiện hình (3.23), giản đồ công suất đầu đầu ra máy phát thể hiện hình (3.24) và giản đồ điện áp kích từ thể hiện hình (3.25) đều có giá trị tốt hơn so với bộ tham số hiện hữu khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống.
Từ đó có thể xem xét đề xuất cài đặt bộ tham số tìm được từ giải thuật di truyền (GA) cho hệ thống kích từ hiện hữu để hệ thống làm việc ổn định và tin cậy hơn.
Kết quả mô phỏng hệ thống kích từ khi có kết hợp với bộ ổn định hệ thống điện PSS4B:
Qua các kết quả mô phỏng hệ thống kích từ khi không có PSS4B và khi có PSS4B:
- Sai lệch tốc độ Rotor:
+ Trong trường hợp không có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị sai lệch lớn nhất khoảng ± 0,04 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 8 (giây).
+ Trong trường hợp có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị sai lệch lớn nhất khoảng ± 0,04 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 1 (giây).
- Sai lệch góc Rotor:
+ Trong trường hợp không có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị sai lệch lớn nhất khoảng 120. Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 8 (giây).
+ Trong trường hợp có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị sai lệch lớn nhất khoảng 120. Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 2 (giây).
- Đáp ứng công suất máy phát:
+ Trong trường hợp không có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị dao động lớn nhất khoảng từ 0,2 (p.u) lên 1,8 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 6 (giây).
+ Trong trường hợp có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị dao động lớn nhất khoảng từ 0,2 (p.u) lên 1,8 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 1 (giây).
- Đáp ứng điện áp kích từ máy phát:
+ Trong trường hợp không có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị dao động lớn nhất khoảng từ - 4,2 (p.u) lên + 5,0 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 5 (giây).
+ Trong trường hợp có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị dao động lớn nhất khoảng từ - 4,2 (p.u) lên + 5,0 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 1 (giây).
- Đáp ứng điện áp đầu cực máy phát:
+ Trong trường hợp không có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị dao động lớn nhất khoảng từ 0,68 (p.u) lên + 1,18 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 2 (giây).
+ Trong trường hợp có PSS4B khi đóng thêm tải và khi sự cố trên hệ thống có giá trị dao động lớn nhất khoảng từ 0,68 (p.u) lên + 1,18 (p.u). Thời gian dao động kéo dài lớn nhất khoảng 2 (giây).
Từ kết quả trên ta thấy hệ thống kích từ khi có PSS4B giúp máy phát làm việc ổn định và tin cậy: Dao động tốc độ Rotor, dao động góc Rotor và công suất máy phát nhỏ hơn và thời gian dao động ngắn nhanh trở về trạng thái xác lập.
Tuy nhiên điện áp kích từ và điện áp đầu cực máy phát khi có PSS4B có giá trị dao động lớn hơn khi không có PSS4B. Nhưng các giá trị này vẫn nằm trong điều kiện cho phép của máy phát. Trong đó, giá trị điện áp kích từ cho phép theo nhà chế tạo nằm trong khoảng: URmin= - 4,6 (p.u) và URmax= 5,23 (p.u). Giá trị điện áp cho phép đối với máy phát ở tần số công nghiệp là: 2.UN + 1 ≈ 2,07 (p.u), trong thời gian 1 phút.
[13].
Do đó, xem xét nghiên cứu cài đặt chức năng ổn định hệ thống điện PSS4B cho hệ thống kích từ Unitrol_6800 điều khiển máy phát Thủy điện Hàm Thuận để giúp hệ thống làm việc tốt hơn. Các giá trị hiện hữu với bộ ổn định PSS4B đang được cài đặt như phụ lục (9) với bộ tham số đã sử dụng trong mô phỏng.