4.1.1 Sơ đồ mạch lực.
Theo Hỡnh 4.1 ta cú sơ đồ mạch lọc tớch cực ba pha ba dõy.
Nguồn Tải phi tuyến
C + - L L L VA VB VC SWap SWbp SWcp SWan SWbn SWcn p n
Sơ đồ chuyển mạch 3 pha
Hỡnh 4.1. Mạch lực của mạch lọc tớch cực ba pha ba dõy.
Từ sơ đồ này, ta xõy dựng đƣợc mụ hỡnh mạch lọc tớch cực ba pha ba dõy trờn Matlab – Simulink. Đầu vào mạch lực bộ lọc là sỏu xung sẽ điều khiển 3 cặp van. Đầu ra là điện ỏp một chiều VDC, cỏc phản hồi dũng điện, điện ỏp. Điện ỏp một chiều VDCsẽ đƣợc làm tớn hiệu phản hồi cho vũng điều
khiển điện ỏp. Cỏc phản hồi dũng và ỏp qua phộp biến đổi abc/ pq sẽ làm đầu vào cho vũng điều khiển dũng.
Cỏc thụng số mạch lực trong mụ phỏng hệ thống nhƣ sau: Tần số điện ỏp lƣới = 50 Hz
Điện ỏp lƣới U = 400 (V) Tải điện trở R = 10 (ohms) Cỏc thụng số của bộ lọc tớch cực
Tụ lọc một chiều C = 3600 (F),Udc= 700 (v) Giỏ trị điện cảm L = 8e-3 (H)
Thụng số bộ điều khiển điện ỏp PI: KP= 0.5 ; Ki = 0.95 Thụng số bộ điều khiển dũng điện : Kp = 5l Ki = 0.99
Hỡnh 4.2. Mụ hỡnh mạch lọc tớch cự ba pha ba dõy trờn Simulink
Cỏc khõu chớnh trong hệ thống điều khiển. 4.1.2. Nguồn.
Hệ thống nguồn ba pha ba dõy cung cấp cho tải phi tuyến, cú giỏ trị hiệu dụng U= 400 (v), tần số 50 Hz, giỏ trị gúc lệch pha 0
120
Đõy chớnh là đối tƣợng ta sẽ khảo sỏt và từ đú đi thiết kế bộ lọc tớch cực để giảm súng điều hũa bậc cao, nõng cao chất lƣợng điện năng.
Mụ hỡnh gồm cỏc khõu: điện ỏp xoay chiều ba pha, chỉnh lƣu cầu ba pha cú điều khiển, và tải thuần trở.
Hỡnh 4.3. Mụ hỡnh tải phi tuyến
4.1.4. Bộ điều chỉnh điện ỏp
Bộ điều chỉnh điện ỏp là khõu PI, bộ này cú tỏc dụng giữ cho nguồn một chiều cấp cho bộ nghịch lƣu cú giỏ trị ổn định.
Hỡnh 4.4. Bộ điều khiển điện ỏp và tớnh toỏn cụng suất ổn định trờn tụ
Khối này cú tỏc dụng tớnh dũng điện chuẩn để bự sao cho dũng điện của lƣới isa isb isclà cú dạng hỡnh sin. Bằng việc đo về cỏc tớn hiệu điện ỏp lƣới và dũng tải để tớnh ra dũng cần bự.
Hỡnh 4.5. mụ hỡnh khối tớnh toỏn dũng bự chuẩn
Cỏc khõu trong khối này bao gồm.
- Khõu chuyển hệ trục tọa độ từ abc α
Hỡnh 4.7. Khối chuyển dũng điện abc α
- Khối tớnh toỏn qp: Khối này cú nhiệm vụ biến đổi UUi i sang cụng
suất tức thời p, q.
Hỡnh 4.8. Khối tớnh toỏn cụng suất tức thời p,q
- Khối tớnh cụng suất bự.
Hỡnh 4.9. Khối tớnh cụng suất bự
Trong khối này cũn cú bộ lọc thụng thấp cú tỏc dụng lọc ngăn khụng cho cụng suất tỏc dụng tức thời dao động đi qua, chỉ cho cụng suất tỏc dụng tức thời khụng đổi đi qua.
Hỡnh 4.10. Khối tớnh dũng bự.
- Khối tớnh dũng điện chuẩn.
Hỡnh 4.11. Khối tỡnh dũng điện chuẩn
Hỡnh 4.12. Khối điều khiển dũng và phỏt xỳng
Dũng điện chuẩn id_ref, iq_ref sẽ đƣợc so sỏnh với dũng thực id, iq đƣợc lấy từ đầu ra của bộ lọc. Sai lệch của cỏc tớn hiệu này đƣợc đƣa vào khõu PI. Sau khi tớnh toỏn đƣợc Ud và Uq, đƣa vào khối chuyển trục tọa độ dq đƣợc ỏp U, U. Sau đú tớn hiệu này đƣợc đƣa vào khõu phỏt xung, điều khiển đúng mở bộ biến đổi.
Nhƣ vậy bộ điều khiển dũng điện này điều khiển theo sai lệch dũng, khi mà dũng id, iq tăng quỏ ngƣỡng thỡ nú sẽ phỏt xung đúng cắt cỏc van của bộ biến đổi để dũng giảm xuống, cũn nếu dũng id, iq giảm quỏ mức thỡ nú sẽ phỏt xung mở cỏc van để tăng dũng.