Các bộ bù thụ động và ngắt được sinh ra sóng hài tần số thấp trongkhi cung cáp công suất VAR yêu cầu. Bởi việc sử dụng các linh kiện chuyển mạch thông minh, hiện đại và nhanh sẽ làm giảm sóng hài được thi hành với giá thành thấp của bộ lọc thông cao. Lợi thế của việc sử dụng linh kiện chuyển mạch này là việc điều khiển các bộ tụ bù hay cuộn cảm bù đưa ra hệ thống bù với khả năng điều khiển cà công suất phản kháng và tác dụng. Trong số các bộ tụ bù hiện đại thì bộ bù đồng bộ tĩnh STATCOM thường được sử dụng nhiều nhất như bộ D-STATCOM (Dynamic Static Synchronous Compensator) hay UPFC (- Unified Power Flow Controller). a. Bộ bù đồng bộ tĩnh
STATCOM là một bộ bù chất lượng cao cho để làm giảm sự dao động của thành phần công suất phản kháng tiêm vào. Nó được cấu tạo từ 6 linh kiện chuyển mạch công suất trong sơ đồ cầu 3 pha. Cầu được điều khiển để cung cấp dòng tới tụ điện một chiều lớn. Giới hạn công suất củ các linh kiện thì tương đối thấp. Các linh kiện chuyển mạch được điều khiển bởi mạch điều khiển chuyển mạch logic PWM. Các thành phần sóng hài tần số cao có thể dễ dàng được lọc sử dụng các yếu tố lọc thụ động tần số cao. Các thành phần cơ bản của điện áp dây biến đổi, vì thế dòng
được rút từ bộ biến đổi. STATCOM được kết nối song song với mạng lưới phân phối qua bộ điện kháng giới hạn hay biến áp đôi như trong hình 1.15.
Hình 1.15: (a) STATCOM ; (b) Mô hình tương đương
Khi điện áp lớn hơn điện áp cơ bản của bộ biến đổi thì bộ STATCOM sẽ sinh ra công suất phản kháng và khi điện áp hệ thống cao hơn thì nó sẽ thu hút công suất phản kháng. Cả hai thành phần công suất phản kháng và tác dụng được xác định bởi : ) sin(φ−β − = Sh P Sh Sh X V V P Sh P Sh Sh Sh X V V V Q cos( ) 2 − φ−β =
Bộ STATCOM cho phép các linh kiện thu hút hay phát sinh công suất phản kháng với một tụ điện bên ngoài hay một dòng qua cuộn cảm thu hút bởi cầu điều khiển thì không phụ thuộc vào mức điện áp xoay chiều với điện áp bộ biến đổi.
b. Bộ điều khiển công suất chảy thống nhất (UPFC- Unified Power Flow Controller)
UPFC cơ bản thì bao gồm 2 bộ biến đổi đầy đủ chia sẻ chung một tụ DC link như chỉ ra trong hình 1.16. Các bộ biên đổi được điều khiển để bù điện áp như công suất của bộ đôi đường dây truyền tải. Bộ biến đổi 2 thực hiện chức năng chính là tiêm một điện áp xoay chiều với biên độ điều khiển được và góc pha nối tiếp với đường dây truyền tải. Bộ biến đổi 1, mặt khác còn cung cấp hay thu hút công suất tác dụng yêu cầu bởi bộ biến đổi 2. Cả 2 bộ biến đổi có thể được điều khiển để phát sinh hay hấp thu một công suất phản kháng hay cung cấp không phụ thuộc vào bộ bù công suất phản kháng song song cho đường dây. Về nguyên lý, một UPFC có thể thi hành việc hỗ trợ điện áp, điều khiển công suất chảy cà cải thiện ổn định động trong một hay một vài linh kiện giống nhau.
Hình 1.16: (a) UPFC ; (b) Mô hình tương đương 1.5. NHẬN XÉT
Như đã trình bày trên, chương này trình bày sơ lược về lưới điện thông minh và các vấn đề liên quan đến chất lượng điện năng trong lưới điện thông minh. Nguyên lý tiêm công suất và mô hình MGR (MicroGrid) cũng được đề cập, các bộ bù STATCOM và UPFC cũng được mô tả, là tiền đề cho sự phát triển của mô hình
CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT CÔNG SUẤT TỨC THỜI