Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    THẠC SĨ Sách lược điều khiển nhằm nâng cao tính bền vững trụ lưới của hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
  5. Công cụ
  6. Sách lược điều khiển nhằm nâng cao tính bền vững trụ lưới của hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép

    Luận án tiến sĩ năm 2012
    Đề tài: Sách lược điều khiển nhằm nâng cao tính bền vững trụ lưới của hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép
    Định dạng file word

    Cấu trúc luận án
    Phần đầu của chương 1 tr ình bày khái quát về hệ thống máy phát sức gió và các
    đặc điểm cơ bản của các hệ thống biến đổi năng lượng gió hiện nay trong đó nhấn
    mạnh vào hệ thống tuốc bin sử dụng máy phát không đồng bộ nguồn kép, sơ lược về
    các phương pháp điều khiển máy phát nguồn kép và giới thiệu phương pháp điều khiển
    passivity-based. Phần tiếp theo của chương 1 trình bày về một số vấn đề đặt ra trong
    vận hành lưới điện kể cả ảnh hưởng của sóng hài gây ra bởi các tải phi tuyến. Phần
    cuối của chương đề cập chi tiết hơn đến ảnh hưởng của lỗi lưới và yêu cầu trụ lưới của
    hệ thống phát điện sức gió, các biện pháp khắc phụ lỗi lưới hiện nay đã đư ợc nghiên
    cứu và những vấn đề còn bỏ ngỏ hoặc chưa được quan tâm triệt để (kể cả đối với hệ
    thống 3 pha 4 dây). Từ đó giới thiệu sơ bộ về phương pháp điều khiển tổng hợp đối
    xứng cho hệ thống 3 pha 3 dây. Chi tiết của phương pháp điều khiển tổng hợp đối xứng
    được trình bày chi tiết trong chương 3.
    Chương 2 được dành để trình bày việc mô hình hóa các thành phần, cấu trúc và
    các thuật toán điều khiển cơ bản nhất được sử dụng trong một hệ thống máy phát điện
    sức gió. Cụ thể, phần đầu của chương 2 là các bước xây dựng mô hình máy điện không
    đồng bộ nguồn kép và mô hình trạng thái của lưới trên hệ trục tọa độ tựa theo vector
    điện áp lưới dq . Trên cơ sở các mô hình toán đã có đ ể xây dựng cấu trúc điều khiển
    phía máy phát từ đó thiết kế bộ điều khiển phía máy phát dựa trên phương pháp
    passivity-based. Tiếp đó là sơ lược về việc hòa đ ồng bộ, các điều kiện đảm bảo hòa
    đồng bộ với lưới, khái quát về việc duy trì hoặc ngắt máy phát trong một số điều kiện
    cụ thể. Phần cuối của chương 2 trình bày v ề việc xây dựng cấu trúc điều khiển phía
    lưới từ đó thiết kế bộ điều khiển phía lưới dựa trên phương pháp tuyến tính dead-beat.
    Chương 3 tr ình bày các nội dung chính của luận án. Phần đầu của chương 3 giới
    thiệu khái quát về động học máy phát nguồn kép khi sập lưới. Tác hại của việc sập lưới
    đối với hệ thống truyền tải cũng như bản thân hệ thống phát điện sức gió. Phần tiếp
    theo trình bày phương pháp kinh điển sử dụng hệ thống điện trở tiêu tán nhằm bảo vệ
    bộ biến đổi phía rotor trong khi vẫn đảm bảo điều kiện hòa đồng bộ với lưới. Các đóng
    góp của đề tài nghiên cứu thể hiện ở phần điều khiển bộ biến đổi phía lưới khi có các
    trạng thái lỗi lưới khác nhau. Trước tiên là lỗi lưới đối xứng, kể cả sự suy giảm và méo
    dạng điện áp lưới gây ra bởi các tải phi tuyến có công suất lớn trong các lưới yếu. Từ
    đó, một bộ lọc tích cực được đề xuất để cải thiện chất lượng điện năng. Phần cuối cùng
    của chương đề cập một cách chi tiết sách lược nâng cao khả năng trụ lưới không đối
    xứng. Đây c ũng chính là nội dung nghiên cứu chính của đề tài. Phần cuối của chương 3
    đề xuất cấu trúc điều khiển tổng thể cho toàn bộ hệ thống máy phát điện sức gió sử
    dụng máy phát điện nguồn kép. Theo đó, trong quá trình làm việc bình thường thì bộ
    điều khiển phía lưới đóng vai trò một bộ lọc tích cực để làm cho dòng đi ện lưới có
    dạng hình sin hơn khi làm vi ệc với các tải phi tuyến. Khi có lỗi lưới, kể cả lỗi lưới
    không đối xứng thì bộ điều khiển tổng hợp đối xứng sẽ được đưa vào làm việc để hỗ
    trợ điện áp lưới và làm cân bằng dòng điện trong các pha.
    Chương 4 trình bày các sơ đ ồ mô phỏng, các kết quả nghiên cứu về việc hòa
    đồng bộ, các đặc tính điều khiển và bảo vệ bộ biến đổi phía máy phát trong chế độ làm
    việc bình thư ờng cũng như khi xảy ra lỗi lưới, khảo sát khả năng hỗ trợ lưới và khả
    năng suy giảm sóng hài khi sử dụng chức năng lọc tích cực. Trọng tâm của chương 4
    dành cho các kết quả nghiên cứu về điều khiển bộ biến đổi phía lưới khi sập lưới đối
    xứng và không đối xứng. Các kết quả này được đề cập trong hai trường hợp. Trường
    hợp thứ nhất là khi máy phát nguồn kép làm việc trong chế độ bình thường và không
    áp dụng biện pháp điều khiển trụ lưới. Từ các kết quả nghiên cứu này có thể đánh giá
    được mức độ ảnh hưởng của việc lỗi lưới đối với các thành phần khác nhau trong hệ
    thống điều khiển khi không áp dụng sách lược điều khiển trụ lưới. Trường hợp thứ hai
    là khi áp dụng sách lược trụ lưới trong quá trình xảy ra lỗi lưới. Từ các kết quả nghiên
    cứu này có thể đánh giá được hiệu quả của sách lược điều khiển trụ lưới bằng việc so
    sánh với các kết quả mô phỏng trong trường hợp không có các biện pháp xử lý lỗi lưới.
    Phần cuối cùng là một số kết luận và kiến nghị.

    MỞ ĐẦU

    Tính cấp thiết của đề tài
    Hiện nay ở Việt nam nói riêng và thế giới nói chung nhu cầu về năng lượng
    điện ngày một tăng cao trong khi đó các nhà máy điện sử dụng các nguồn năng lượng
    truyền thống như thuỷ điện, nhiệt điện . là các dạng năng lượng đang ngày càng cạn
    kiệt và gây mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường. Nguồn điện năng khai thác từ
    các nhà máy điện nguyên tử có chi phí lớn và cũng tiềm ẩn nguy cơ gây mất an toàn.
    Bởi vậy việc sử dụng nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo như năng lượng gió,
    năng lượng mặt trời . là một xu hướng đang được phát triển mạnh trên thế giới. Tuy
    nhiên nguồn năng lượng mặt trời cũng đang trong giai đoạn phát triển và mới chỉ được
    thực hiện với công suất nhỏ. Do vậy việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo từ gió đang
    ngày càng được quan tâm phát triển ở nhiều quốc gia trên toàn cầu.
    Các hệ thống biến đổi năng lượng gió hiện nay thường có xu hướng sử dụng
    máy điện không đồng bộ nguồn kép gắn với các tuốc bin làm máy phát điện để giảm
    giá thành do các bộ biến đổi được đặt ở phía rotor chỉ phải làm việc với khoảng 1/3
    công suất tổng của hệ thống máy phát. Đồng thời, do khả năng có thể làm việc trong
    một khoảng thay đổi tốc độ rộng, các hệ thống phát điện sức gió sử dụng máy điện
    không đồng bộ nguồn kép có hiệu suất biến đổi năng lượng cao hơn so với việc sử
    dụng các máy phát không đồng bộ rotor lồng sóc hay đồng bộ kích thích v ĩnh cửu với
    bộ biến đổi đặt ở phía stator.
    Các hệ thống cung cấp và truyền tải điện càng ngày càng có yêu cầu khắt khe
    hơn về chất lượng nguồn điện. Vì vậy, các thiết bị phát điện đấu nối với lưới, trong đó
    có các hệ thống máy phát điện sức gió vốn ngày càng chiếm tỷ trọng đáng kể trong
    tổng dung lượng điện năng của nhiều quốc gia, cũng ph ải đảm bảo các yêu cầu chất
    lượng đề ra. Mặt khác khi các hệ thống này tập hợp thành cả "vườn" sức gió thì vấn đề
    trụ lưới với mục tiêu tránh rã lư ới là một đòi hỏi hết sức cấp thiết. Đặc biệt, khi hệ
    thống phân phối bị sự cố sập lưới thì các hệ thống máy phát này không được phép cắt
    khỏi lưới một cách không có kiểm soát vì có thể làm cho lỗi lưới càng trầm trọng thêm
    và việc khôi phục lưới sau sự cố cũng sẽ trở lên khó khăn hơn. Khi vận hành các hệ
    thống phát điện sức gió phải đảm bảo yêu cầu có thể duy trì tình trạng làm việc song
    song với lưới khi xảy ra sự cố sập lưới và tái lập lại trạng thái làm việc bình thường
    càng sớm càng tốt sau khi sự cố lỗi lưới được loại bỏ. Không những thế, hệ thống điều
    khiển phía lưới trong các hệ thống máy phát sức gió hiện đại còn yêu cầu phải có khả
    năng hỗ trợ lưới trong suốt quá trình lỗi lưới, kể cả lỗi lưới đối xứng và lỗi lưới không
    đối xứng.
    Hiện nay đã có một số các công trình nghiên cứu về khả năng trụ lưới trong hệ
    thống phát điện chạy sức gió. Tuy nhiên, việc điều khiển trụ lưới khi xảy ra lỗi lưới
    không đối xứng còn chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Đồng thời vấn đề kết hợp
    hạn chế ảnh hưởng của sóng hài gây ra bởi các tải phi tuyến, với tải phi tuyến ở đây
    được hiểu là những tải gây ra méo dạng điện áp cũng chưa đư ợc quan tâm một cách
    triệt để.
    Bởi vậy tác giả chọn đề tài nghiên cứu "Sách lược điều khiển nhằm nâng cao
    tính bền vững trụ lưới của hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện
    không đồng bộ nguồn kép" nhằm hoàn thiện các vấn đề còn đang bỏ ngỏ hoặc chưa
    quan tâm giải quyết triệt để như đã kể trên.
    Mục đích nghiên cứu
    Đề tài tập trung nghiên cứu xây dựng sách lược điều khiển trụ lưới của hệ thống
    phát điện chạy sức gió sử dụng máy phát không đồng bộ nguồn kép nhằm nâng cao
    khả năng trụ lưới của hệ thống.
    Các nội dung chính của luận án
    · Nghiên cứu đề xuất sách lược điều khiển trụ lưới cho nghịch lưu (hoặc bộ biến
    đổi) phía máy phát. Khi có lỗi lưới, bộ biến đổi phía máy phát được điều khiển bảo
    đảm quá trình vận hành đồng bộ, không cần cắt máy phát ra khỏi lưới phân phối.
    · Nghiên cứu áp dụng phương pháp công suất tức thời và bộ lọc đa biến để xác
    định các thành phần thứ tự thuận và ngược của điện áp và dòng điện phục vụ cho việc
    điều khiển trụ lưới đối xứng và không đối xứng.
    · Đề xuất phương pháp tổng hợp bộ điều khiển đối xứng để nâng cao khả năng trụ
    lưới không đối xứng bằng cách điều khiển riêng rẽ các thành phần thứ tự thuận và
    ngược của một hệ thống ba pha không có dây trung tính với các tiêu chí khác nhau cho
    từng thành phần. Với phương pháp này th ì các tín hiệu đặt của bộ điều khiển dòng phía
    lưới được tổng hợp từ các thành phần thứ tự thuận và ngược của dòng l ưới trên các trục
    tọa độ quay tương ứng.
    · Đề xuất một cấu trúc điều khiển cho toàn bộ hệ thống máy phát điện sức gió sử
    dụng máy phát điện nguồn kép. Ở chế độ xác lập (không có lỗi lưới), bộ điều khiển
    phía lưới đóng vai trò một bộ lọc tích cực để làm cho dòng điện lưới có dạng hình sin
    hơn khi làm việc với các tải phi tuyến và làm việc như một bộ bù công suất phản kháng
    để hỗ trợ lưới. Khi lỗi lưới, kể cả lỗi lưới không đối xứng thì bộ điều khiển tổng hợp
    đối xứng được đưa vào làm việc để hỗ trợ điện áp lưới và làm cân bằng dòng đi ện
    trong các pha.
    · Lựa chọn sử dụng phương pháp thiết kế phi tuyến dựa trên nguyên lý tựa theo
    thụ động (passivity–based) để điều khiển bộ biến đổi phía máy phát của hệ thống máy
    phát sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép.
    · Kiểm chứng các thuật toán điều khiển thông qua các mô phỏng trong môi trường
    Matlab-Simulink-Plecs.
    Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
    · Đối tượng nghiên cứu là hệ thống phát máy phát sức gió sử dụng máy phát
    không đồng bộ nguồn kép.
    · Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong việc áp dụng phương pháp thiết kế phi
    tuyến dựa trên nguyên lý tựa theo thụ động.
    · Phạm vi nghiên cứu chính của luận án là tìm ra sách l ược điều khiển trụ lưới cho
    bộ điều khiển phía máy phát và tích hợp chức năng lọc tích cực và bộ điều khiển phía
    lưới với hệ thống ba pha ba dây có hoặc không có dây trung tính.
    Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
    · Ý nghĩa khoa học chính của luận án là đã xây dựng nền tảng lý thuyết cho sách
    lược trụ lưới khi xuất hiện lỗi lưới đối xứng hay không đối xứng mà luận án đề xuất
    · Hai ý ngh ĩa thực tiễn chính là không chỉ mô phỏng thành công mà còn chỉ ra tính
    khả thi của sách lược điều khiển trụ lưới và tích hợp chức năng lọc tích cực vào bộ điều
    khiển nghịch lưu phía lưới.
    Những đóng góp của luận án
    · Xây dựng và mô phỏng thành công sách lược điều khiển trụ lưới không đối xứng
    trên cơ sở phân tích các thành phần thứ tự thuận và ngược của hệ thống ba pha không
    có dây trung tính. Luận án giải quyết vấn đề điều khiển trụ lưới một cách triệt để hơn
    so với các phương pháp điều khiển trụ lưới hiện tại.
    · Đã ch ứng minh khả năng tích hợp chức năng lọc tích cực vào hệ thống điều
    khiển máy phát sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép để cải thiện chất
    lượng điện năng khi làm việc với các tải phi tuyến.

    Chương 1. Tổng quan
    1.1 Khái quát về năng lượng gió
    Năng lượng gió đã nhận được quan tâm nhiều hơn trên thế giới kể từ những
    năm 1970 khi giá dầu mỏ trên thế giới ngày càng tăng cao. Đặc biệt, sự phát triển năng
    lượng gió đã có sự bùng nổ trong những thập kỷ gần đây do yêu cầu về sử dụng năng
    lượng sạch, năng lượng tái tạo. Các số liệu thống kê được công bố bởi Hội đồng năng
    lượng gió toàn cầu trong tháng 5 năm 2008 đã cho bi ết dung lượng của các hệ thống
    máy phát điện chạy sức gió tại hơn 70 nước trên thế giới đã đạt xấp xỉ 94.000 MW [39].
    Chỉ tính riêng trong Liên minh châu Âu thì dung l ợưng của các hệ thống phát điện chạy
    sức gió đã tăng trưởng 18% trong năm 2007 và đ ã đạt đến 56.535 MW [35]. Trong khi
    dung lượng đó ở Mỹ đã tăng t ừ khoảng 1.800 MW ở thời điểm năm 1990 tới hơn
    16.800 MW ở cuối năm 2007 [12, 26].
    Các hệ thống biến đổi năng lượng gió sử dụng các máy điện gắn với các
    tuốc-bin làm máy phát điện được thể hiện trên hình 1.1.

    TÀI LI ỆU THAM KHẢO

    Tiếng việt:

    [1] Nguyễn Hoàng Hải (2009), Nghiên cứu đặc tính phẳng của máy phát không đồng
    bộ nguồn kép (rotor dây qu ấn) và đề xuất cấu trúc điều khiển trên cơ sở nguyên lý
    hệ phẳng. Đồ án tốt nghiệp K49, Đại học bách khoa Hà Nội.

    [2] Đặng Danh Hoằng (2008), Nghiên cứu cải thiện chất lượng hệ thống điều khiển
    máy phát đi ện không đồng bộ nguồn kép bằng phương pháp đi ều khiển phi tuyến,
    Báo cáo t ổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Trung tâm học liệu - Đại học
    Thái Nguyên, Mã s ố B2008 TN02_06.

    [3] Nguyễn Phùng Quang (1996), Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều 3
    pha, Nxb Khoa h ọc kỹ thuật Hà Nội.

    [4] Nguyễn Phùng Quang, Dittrich A. (2002), Truyền động điện thông minh, Nxb
    Khoa học kỹ thuật Hà Nội.

    [5] Cao Xuân Tuy ển (2008),Tổng hợp các thuật toán phi tuyến trên cơ sở phương pháp
    backstepping đ ể điều khiển máy điện dị bộ nguồn kép trong hệthống máy phát điện
    sức gió, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học bách khoa Hà Nội.

    Tiếng Anh:

    [6] Abad G., Bobrowska-Rafal M., Rafal K., and Jasinski M. (2009), “Control of
    PWM rectifier under grid voltage dips”, Bulletin of the Polish Academy of Science,
    57(4).
    [7] Abellan A., Benavent J. M., Garcera G., and Cerver D. (2002), “Fixed frequency
    current controller applied to shunt active filters with upf control in four-wire power
    systems”, IEEE 2002 28th Annual Conference of the Industrial Electronics Society,
    1, pp. 780– 785.


    [8] Akagi H., Watanabe E. H., and Aredes M. (2007), Instantaneous Power Theory and
    Applications to Power Conditioning, Wiley-IEEE Press.


    [9] Alepuz S., Busquets S., Bordonau J., Pontt J., Silva C., and Rodriguez J. (2007),
    “Fast on-line symmetrical components separation method for synchronization and
    control purposes in three phase distributed power generation systems”, European
    Conference on Power Electronics and Applications.


    [10] Alepuz S., Busquets S., Bordonau J., Pontt J., Silva C., and Rodriguez J. (2007),
    “Balanced grid currents in three-level voltage-source inverters connected to the
    utility under distorted condition using symmetrical components and linear

    quadratic regulator”,
    European Conference on Power Electronics and

    Applications


    [11] Alepuz S., Busquets-Monge S., Bordonau J., Martinez-Velasco J. A., Silva C. A.,
    Pontt J., and Rodriguez J. (2009), “Control strategies based on symmetrical
    components for grid-connected converters under voltage dips”, IEEE Transactions
    on Industrial Electronics, 56(6),pp. 2162 – 2173.


    [12] American Wind Energy Association (2008), AWEA Rankings Report Year Ending
    2007, Washington DC.


    [13] Andreas Petersson (2005), Analysis, Modeling and Control of Doubly-Fed
    Induction Generators for Wind Turbines, PhD thesis, Chalmers University of
    Technology.

    Xem Thêm: Sách lược điều khiển nhằm nâng cao tính bền vững trụ lưới của hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Sách lược điều khiển nhằm nâng cao tính bền vững trụ lưới của hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng máy điện không đồng bộ nguồn kép sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu
Tài liệu mới

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status