v a, b, c bo loc tich cuc noi tiep
ABC SANG ALPHA-BETA
ALPHA-BETA valpha vbeta va vb vc iLc iLb iLa ibeta ialpha ALPHA-BETA ABC SANG TINH TOAN CONG SUAT TUC THOI p q i*Ca i*Cb i*Cc pC qC TINH TOAN DONG CAN BU vbeta valpha ALPHA-BETA
SANG ABC i*beta
i*alpha Vdc
Hình 4.3. Sơ đồ khối bộ lọc tích cực song song 3 pha 3 dây Bộ điều khiển lọc tích cực song song bao gồm 4 khối chức năng cơ bản:
• Tính toán công suất tức thời
• Lựa chọn công suất để bù
• Tính toán dòng quy chiếu
• Khối điều khiển dòng nghịch lưu PWM
Khối đầu tiên tính toán các công suất của tải phi tuyến. Theo lý thuyết p-q, chỉ có công suất thực và công suất ảo tồn tại, bởi vì công suất thứ tự không luôn luôn bằng không. Khối thứ 2 xác định sự làm việc của bộ lọc tích cực song song. Trong các trường hợp khác, nó lựa chọn các phần của công suất thực và ảo của tải phi tuyến sẽ được bù.Khối thứ 3 tính toán ra các dòng quy chiếu cần bù để bộ lọc đưa vào hệ thống. Nó xác định các dòng bù tức thời quy chiếu từ các công suất cần bù và các điện áp. Khối điều khiển thi hành một trong 3 thuật toán điều khiển đã đề
cập từ trước. Tất cả các khối điều khiển trong hình 4.3 sẽ được đề cập chi tiết sau, theo mỗi thuật toán bù.
Mạch công suất của bộ lọc tích cực song song bao gồm một bộ nghịch lưu nguồn áp 3 pha được cấu tạo từ các IGBT và các diode mắc song song. Bộ điều khiển dòng PWM thực hiện bộ nghịch lưu nguồn áp như là một nguồn dòng có điều khiển. Để hạn chế sự biến thiên di/dt cao, sự ghép cặp của VSI với hệ thống điện cần phải có cuộn cảm mắc nối tiếp. Trong một số trường hợp khác sử dụng biến áp thì trở kháng của cuộn dây biến áp đủ để lọc di/dt nên cuộn cảm sẽ có thể bị loại trừ. Trong trường hợp này thì một bộ lọc thông thấp RC có thể được sử dụng để lọc gợn sóng dòng khi các van bán dẫn chuyển mạch, nó được khởi tạo ở phía sơ cấp của biến áp.
Một ứng dụng quan trọng của lý thuyết p-q là bù các dòng không mong muốn. Hình 2.12 đã mô tả ý tưởng cơ bản của việc bù dòng song song. Nó chỉ ra một nguồn (hệ thống máy phát điện) cung cấp cho một tải phi tuyến và nó sẽ được bù bởi một bộ bù song song.Bộ lọc tích cực chính là một dạng của bộ bù song song. Để đơn giản, ta giả định rằng bộ bù song song vận hành như một nguồn dòng 3 pha có điều khiển và nó có thể kéo hay đặt tùy ý dòng lựa chọn theo giá trị i*Ca , i*Cb , i*Cc .
Hình 4.4 chỉ ra một phương pháp điều khiển chung được sử dụng trong điều khiển các bộ bù song song. Việc tính toán công suất thực của tải có thể được tách rời trong phần giá trị trung bình p hay dao động p~ của nó. Giống như vậy, công suất ảo của tải q có thể được tách rời trong phần giá trị trung bình q hay dao động
q~ của nó. Sau đó, phần không mong muốn sẽ chia các công suất thực và ảo của tải và nó nên được bù và lựa chọn. Các công suất được bù thì được mô tả bởi –p*c và – q*c trong các bộ điều khiển được chỉ ra trong hình 4.4. Lý do bao gồm các tín hiệu âm trong công suất bù là để nhấn mạnh rằng bộ bù nên có dòng bù sản sinh ra các công suất bù ngược so với công suất không mong muốn trong tải phi tuyến. Chú ý
đó là nguồn dòng , là tổng của dòng tải và dòng bù. Sau đó, biến đổi ngược từ hệ
αβ sang hệ abc được áp dụng để tính toán giá trị của dòng bù ba pha quy chiếu : i*Ca , i*Cb , i*Cc .
Hình 4.4: Phương pháp điều khiển cho bù dòng song song dựa trên lý thuyết p-q Như đã đề cập ở chương 2, một lợi thế chính của lý thuyết công suất tức thời là nó có thể lựa chọn tùy ý công suất để bù bao gồm p , ~p , q hay q~ một cách tùy ý, phụ thuộc vào mục đích của người sử dụng. Ở chương này ta sẽ tiến hành đi sâu vào mô phỏng bộ lọc tích cực với các thuật toán lựa chọn công suất để bù khác nhau. Chú ý rằng bộ bù phải tái sinh ra dòng bù ngược so với dòng cần loại trừ.
