Khả năng điều khiển công suất phản kháng: DFIG có khả năng tiêu thụ hoặc phát công suất phản kháng về lưới.
Có khả năng hoàn toàn tự kích từ DFIG thông qua mạch Roto, độc lập với điện
áp lưới.
Khả năng điều khiển công suất tác dụng và phản kháng độc lập với nhau.
Trong khi đó nhiệm vụ chính của bộ Converter phía lưới (GSC) là giữ cho điện
áp phát DC Link không đổi.
b. Sơ đồ mạch tương đương của hệ thống DFIG trong trạng thái ổn định với bộ Converter phía Roto bộ Converter phía Roto
45
Để tìm hiểu trạng thái ổn định của DFIG, bộ chuyển đổi phía Roto được mô phỏng bởi một trở kháng tương đương. Mạch tương đương được thành lập dựa vào lý thuyết máy điện và bằng cách thêm vào trở kháng Converter tương đương. Trở kháng Converter tương đương được xác định bởi:
𝑍𝑒𝑞
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑅𝑒𝑞+ j𝑋𝑒𝑞 = 𝑅𝑒𝑞 + j𝜔𝑠𝑙𝐿𝑒𝑞
Trong đó, 𝜔𝑠𝑙 là tần số góc trượt và 𝐿𝑒𝑞 là điện cảm tương đương của của RSC.
Chú ý rằng, tần số dòng Roto trong cuộn dây Roto chảy vào converter là ωslkhông
phải là ωs. Để thống nhất trở kháng tương đương converter thành dạng ổn định với ωs
thì Z⃗⃗⃗⃗⃗⃗ eq được chia với hệ số trượt 𝑠, ta được: Zeq
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ /s = Req/s + jXeq/s = Req/s + jωsLeq Trong đó: ωsl = sωs
Ta tính công suất : Pag = 3(VS− IS RS) IS
Từ lý thuyết máy điện không đồng bộ :
Pag = ωsTm p
Trong đó, Tm là momen cơ và p là số cặp cực của máy phát. Ta có:
3(VS− IS RS)IS = ωsTm p IS = VS±√VS 2− 4.RS.ωs.Tm3p 2RS Căn cứ vào hình 4.10, ta xác định : V⃗⃗⃗ r và I⃗⃗ .r Điện áp nhánh từ hóa là: Vm ⃗⃗⃗⃗⃗ = V⃗⃗⃗ − Is ⃗⃗ (Rs S + jωsLls) Trong đó: V⃗⃗⃗ = Vs s < 00 và I⃗⃗ = Is s < 1800
46
m jω
sLm r s m
Điện áp Roto được tính: Vr
⃗⃗⃗ = sV⃗⃗⃗⃗⃗ − Im ⃗⃗ (Rr r + jsωsLlr) từ công thức:
Vr
⃗⃗⃗ /s = V⃗⃗⃗⃗⃗ − Im ⃗⃗ (Rr r/s + jωsLlr)
Sự liên quan giữa Vr và Req, Xeq: V⃗⃗⃗⃗ r
Ir
⃗⃗⃗ = Req+ jXeq (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ công thức: V⃗⃗⃗⃗ /sr Ir
⃗⃗⃗ = Req/𝑠+ jXeq/𝑠
Mạch tương đương của hình 4.13 có thể được sắp xếp lại như hình 4.14 để tìm cacas giá trị công suất liên quan:
47
Tính toán công suất liên quan trên mạch:
Công suất cơ: Pm = 3Ir2( Rr + Req)1−s s
Công suất Roto: Pr = 3Ir2Req
Công suất tổn hao đồng trên cuộn dây Roto: Pcu,r= 3Ir2Rr
Công suất tổn hao đồng trên cuộn dây Stato: Pcu,s= 3Is2Rs
Công suất Stato. (øs là góc hệ số công suất Stato): Ps=3VsIscos ø𝑠
Pag= 3(Vs - IsRs)
Pg là công suất truyền tới lưới sẽ được trình bày trong mục chế độ hoạt
động của DFIG.
Hiệu suất của máy phát: η = PPg
m
Hình 4.12: Hiệu suất liên quan đến tốc độ quay trong máy phát DFIG.
48