Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 1 - Chuyên ngành tự động hoá LỜI GIỚI THIỆU Xã hội loài người muốn tồn tại và phát triển thì một điều tất yếu không thể thiếu được đó là phải duy trì nguồn năng lượng để nuôi sống xã hội đó. Trong đó điện năng đóng một vai trò đặc biệt quan trọng. Hiện nay các nguồn điện năng chính là dầu khí, than đá hoặc đang có nguy cơ cạn kiệt hoặc đã đến giới hạn khai thác. Trong khi đó điện hạt nhân tuy đã phát triển mạnh nhưng vẫn chứa mối nguy hiểm to lớn tiềm tàng không an toàn. Vì vậy các nguồn năng lượng sạch khác như gió, mặt trời, thủy triều đang được nghiên cứu và phát triển, hứa hẹn một tương lai tươi sáng hơn, được áp dụng rộng rãi hơn. Máy điện không đồng bộ (MDKDB) được ứng dụng ngày càng nhiều vào các hệ thống máy phát điện nói chung và đặc biệt trong các hệ thống máy phát điện chạy sức gió. Máy phát nằm trong dải công suất điều chỉnh từ vài chục kW đến trên 7 MW và có những ưu điểm nổi bật:  Khả năng điều chỉnh dễ dàng dòng năng lượng qua máy phát bằng biến tần có công suất thấp hơn máy phát nhiều bằng tác động lên vành góp rotor, giúp hạ đáng kể giá thành toàn hệ.  MDKDB có khả năng hoạt động với hệ số trượt trong một phạm vi khá rộng (tới ±30%), cho phép tận dụng tốt hơn nguồn năng lượng gió. Bản luận án này giới thiệu một phương pháp tổng hợp bộ điều khiển mà không cần một giả thiết nào gần đúng vi phạm tới bản chất phi tuyến của MDKDB, đó là phương pháp điều khiển theo mô hình nội IMC. Luận văn được chia thành: Chương 1 Đặt vấn đề Chương 2 Giới thiệu mô hình toán học đối tượng điều khiển Chương 3 Phân tích lựa chọn phương án điều khiển đối tượng. Chương 4 Mô phỏng và kết luận. Cuối cùng là kết luận và một số đề xuất về hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài. Mặc dù có nhiều cố gắng trong quá trình nghiên cứu, song bản luận án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong nhận được sự góp ý, nhận xét của các thầy cô giáo và các bạn quan tâm. Thái Nguyên, ngày 20 tháng 11 năm 2011 Người thực hiện Trần Đức Quỳnh Lâm HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 2 - Chuyên ngành tự động hoá Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ LỰA CHỌN ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN Xuất phát từ thực tế về xu hướng sử dụng nguồn năng lượng tái tạo từ gió ngày càng tăng ở mỗi quốc gia trên toàn thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng, vì: - Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường. - Nhu cầu ngày càng lớn về điện năng trên toàn thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, đòi hỏi phải đa dạng hóa các nguồn năng lượng. - Xuất phát từ thực tiễn nước ta là nước có chiều dài bờ biển lớn, có nhiều hải đảo, lưu lượng gió thổi từ biển vào đất liền, hải đảo lớn, do đó tiềm năng về năng lượng gió ở nước ta là rất lớn, vì vậy cần thiết phải tiến hành các nghiên cứu ứng dụng nhằm phát triển lĩnh vực tái tạo năng lượng gió ở nước ta phát triển mạnh hơn nữa. 1.1 Khái quát về các loại hệ thống năng lượng gió và đối tượng nghiên cứu của đề tài Cho đến nay có hai loại tuốc bin gió chính được sử dụng, đó là: tuốc bin gió tốc độ cố định và tuốc bin gió với tốc độ thay đổi. Loại tuốc bin gió thông thường nhất là tuốc bin gió với tốc độ cố định (Fixed speed wind turbine), trong đó máy phát không đồng bộ được nối trực tiếp với lưới. Hình 1.1 Tuốc bin gió với tốc độ cố định Loại tuốc bin gió tốc độ thay đổi (variable-speed wind turbine) khắc phục được nhược điểm trên của tuốc bin gió với tốc độ cố định, đó là nhờ thay đổi được tốc độ nên có thể thu được năng lượng cực đại từ gió. HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 3 - Chuyên ngành tự động hoá Hình 1.2 Tuốc bin gió với tốc độ thay đổi có bộ biến đổi nối trực tiếp giữa stator và lưới Hình 1.3 Tuốc bin gió tốc độ thay đổi sử dụng MĐKĐBRTDQ 1.2 Cấu trúc điều khiển của hệ thống phát điện sức gió sử dụng máy điện KĐBRTDQ Hiện nay, có hai cấu trúc hệ thống PĐSG dùng MĐKĐBRTDQ được sử dụng: hệ thống sử dụng crowbar (hình 1.4) và hệ thống sử dụng stator switch (hình 1.5). Hình 1.4 Hệ thống PĐSG dựa trên MĐKĐBRTDQ sử dụng crowbar Hệ thống gồm có các điều khiển thành phần sau: điều khiển tuốc bin, điều khiển vector, điều khiển crowbar hoặc stator switch. a) Điều khiển tuốc bin HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 4 - Chuyên ngành tự động hoá Nhiệm vụ của điều khiển tuốc bin là điều chỉnh tốc độ tuốc bin (sử dụng động cơ servo để điều khiển góc cánh) và cung cấp giá trị đặt của mô men (hoặc công suất tác dụng) cho mức điều khiển vector theo chiến lược điều khiển như sau (hình 1.6): - Khi tốc độ gió nhỏ hơn giới hạn thấp của nó (khoảng 4 m/s), tốc độ của máy phát được giữ ở tốc độ thấp, dưới đồng bộ 30% (1050 v/ph), công suất cực đại nhận được từ gió bằng cách điều chỉnh góc của cánh gió. Hình 1.5 Hệ thống PĐSG dựa trên MĐKĐBRTDQ sử dụng stator switch - Khi tốc độ gió lớn hơn giới hạn thấp 4m/s và nhỏ hơn 8m/s, tốc độ máy phát được duy trì trong phạm vi lớn hơn 1050 v/ph (dưới tốc độ đồng bộ 30 %) và nhỏ hơn hoặc bằng 1950 v/ph (trên tốc độ đồng bộ 30%), công suất cực đại lấy từ gió bằng cách điều chỉnh đồng thời tốc độ rotor tuốc bin và góc của cánh gió. - Khi tốc độ gió lớn hơn 8m/s và nhỏ hơn tốc độ gió định mức, 12m/s, tốc độ máy phát khi đó được duy trì ở giá trị định mức (1950 v/ph – trên tốc độ đồng bộ 30%), công suất cực đại lấy từ gió bằng cách điều chỉnh góc của cánh gió. - Khi tốc độ gió cao hơn tốc độ định mức (12m/s), tốc độ máy phát được giữ ở giá trị định mức 1950 v/ph, công suất đặt của máy phát bằng công suất định mức của nó, nghĩa là công suất lấy từ gió được giữ bằng công suất định mức thông qua việc điều chỉnh góc của cánh gió. - Khi tốc độ gió quá thấp, năng lượng quá nhỏ hoặc khi tốc độ gió quá cao (trên 25m/s), thì hệ thống bảo vệ sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới. HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 5 - Chuyên ngành tự động hoá Hình 1.6 Các đường cong sử dụng trong chiến lược điều khiển tuốc bin b) Điều khiển crowbar hoặc stator switch Với hệ thống sử dụng crowbar, khi xảy ra lỗi lưới, nếu dòng rotor lớn quá mức cho phép của bộ biến đổi, lúc này điều khiển crowbar sẽ được kích hoạt, làm ngắn mạch rotor, rẽ mạch dòng ngắn mạch qua crowbar để bảo vệ bộ biến đổi, khi đó máy phát bị mất điều khiển. Khi biên độ dòng quá độ đã giảm dưới mức an toàn, “crowbar” ngừng tham gia, lúc này mới có thể điều khiển được máy phát. c) Điều khiển vector Bao gồm hai điều khiển thành phần: Điều khiển nghịch lưu phía máy phát và điều khiển nghịch lưu phía lưới. • Điều khiển nghịch lưu phía lưới (NLPL) Mục tiêu của điều khiển NLPL là duy trì trị số điện áp một chiều trung gian không đổi theo giá trị đặt của nó phù hợp với bộ biến đổi nghịch lưu phía máy phát (NLMP), và điều khiển hướng, trị số công suất vô công lên lưới. • Điều khiển nghịch lưu phía máy phát(NLMP) Mục đích của bộ NLMP là điều khiển công suất tác dụng, và công suất phản kháng lên lưới một cách độc lập với nhau, thông qua điều khiển các thành phần dòng điện rotor, với việc áp dụng kỹ thuật điều khiển vector. 1.3 Nhiệm vụ và yêu cầu đối với điều khiển nghịch lưu phía máy phát Để hệ thống phát điện sức gió sử dụng MĐKĐBRTDQ, làm việc ổn định với lưới ( giả thiết lưới có công suất vô cùng lớn) yêu cầu đối với điều khiển nghịch lưu phía máy phát là: Ở chế độ làm việc bình thường, thực hiện bám lưới với tần số và điện áp lưới không đổi; thực hiện điều chỉnh phân ly công suất tác dụng và công suất phản kháng lên lưới. Ở chế độ sự cố (ngắn mạch gây sụt điện áp lưới), thực hiện bám lưới; cung cấp công suất tác dụng lớn nhất có thể lên lưới ngay sau khi lỗi lưới để cấp dòng HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 6 - Chuyên ngành tự động hoá ngắn mạch vào vị trí bị ngắn mạch để kích hoạt các thiết bị bảo vệ hệ thống năng lượng tác động; điều chỉnh công suất phản kháng lên lưới để hỗ trợ lưới phục hồi điện áp, đồng thời tạo điều kiện để hệ thống trở về chế độ bình thường ngay sau khi lỗi lưới (vì mức điện áp lưới lúc này đã được nâng lên). Ở chế độ sự cố, một vấn đề có thể xảy ra (nhất là khi sập lưới với mức độ lớn) với bộ điều khiển nghịch lưu phía máy phát là vấn đề mất điều khiển dòng khi lỗi lưới. Nguyên nhân là khi lỗi lưới, từ thông stator xuất hiện thành phần quá độ dao động, làm cảm ứng trong mạch rotor điện áp quá độ có trị số lớn (sức phản điện động) , và nếu lớn hơn điện áp cực đại của bộ biến đổi có thể tạo ra được thì sẽ gây mất điều khiển dòng và gây quá dòng lớn. Hậu quả là hệ thống phải kích hoạt hệ thống bảo vệ bộ biến đổi thông qua việc điều khiển crowbar hoặc stator switch. Máy phát bị mất điều khiển hoặc phải ngắt máy phát ra khỏi lưới,không thực hiện được nhiệm vụ đặt ra khi lỗi lưới và có nguy cơ làm tan rã hệ thống lưới điện kiểu “wind farm” Xuất phát từ việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới điện áp quá độ cảm ứng trong mạch rotor, để nâng cao được chất lượng hệ thống, các yêu cầu cụ thể được đặt ra với bộ điều khiển phía máy phát như sau: - Điều khiển phân ly (tách kênh) công suất hữu công và công suất vô công phát lên lưới thông qua MĐKĐBRTDQ - Ổn định đối với dao động của điện áp lưới - Ổn định đối với dao động của từ thông khi lỗi lưới. - Ổn định đối với dao động, thay đổi của tốc độ máy phát và tần số góc mạch rotor ở chế độ bình thường và lỗi lưới. Kết luận chương 1: Sau khi trình bày tính cấp thiết của đề tài; khái quát lại các loại tuốc bin gió; ưu nhược điểm của từng loại, tác giả chọn đối tượng nghiên cứu là hệ thống phát điện sức gió sử dụng MĐKĐBRTDQ. Với giải pháp điều khiển là lựa chọn phương pháp điều khiển phi tuyến thích hợp để nâng cao khả năng làm việc ổn định của hệ thống PĐSG với máy phát thông qua bù nhiễu, điều khiển giảm ảnh hưởng của nhiễu đối với hệ thống, điều khiển để triệt tiêu thành phần thứ tự ngược. Chương 2 MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 7 - Chuyên ngành tự động hoá 2.1 Khái quát về hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng MĐKĐBRTDQ Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng MĐKĐBRTDQ 2.2 Mối liên hệ giữa các hệ toạ độ cố định và hệ toạ độ quay Trong trường hợp điện áp lưới không đối xứng, với hệ mạch chỉ có ba dây, ta phân tích thành hai thành phần, là thành phần đối xứng thứ tự thuận và thành phần đối xứng thứ tự ngược, thành phần thứ tự không không tồn tại. Để điều khiển các thành phần này, ta sử dụng lý thuyết điều khiển vector, trong đó sử dụng hai hệ toạ độ quay thuận dq + quay với tốc độ góc 2 s s f ω π = ( s f là tần số của lưới điện) và hệ toạ độ quay ngược dq - quay với tốc độ góc s ω − . Bây giờ trên mặt phẳng cơ học (mặt cắt ngang của máy điện), ta xây dựng một hệ toạ độ cố định αβ có trục α trùng với trục cuộn dây pha u, một hệ toạ độ quay thuận dq + có trục thực d + trùng với véc tơ điện áp lưới thuận u s+ (u N+ ), nghĩa là hệ toạ độ d,q này quay với tốc độ 2 s s f ω π = so với stator, và một hệ toạ độ quay ngược dq - có trục thực d - trùng với vector điện áp lưới ngược u s- , quay với tốc độ s ω − so với stator (hình 2.2). Các thành phần của vector dòng stator trên 2 trục tọa độ αβ là s i α , s i β ; trên hai trục toạ độ dq + là sd i + , sq i + , và trên hai trục toạ độ dq - là - isd i , - sq i . Ta có mối liên hệ giữa các thành phần của dòng điện stator trên các hệ trục toạ độ và các dòng điện pha stator như sau: HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 8 - Chuyên ngành tự động hoá Hình 2.2 Biểu diễn các vector dòng stator, điện áp stator, từ thông stator trên hệ trục toạ độ αβ và d,q 1 ( 2 ) 3 s su s su sv i i i i i α β =    = +   (2.1) 0,5( 3 ) 0,5( 3 ) su s sv s s sw s s i i i i i i i i α α β α β  =   = − +   = − +   (2.2) cos sin sin cos sd s s s s sq s s s s i i i i i i α β α β ϑ ϑ ϑ ϑ = +    = − +   (2.3) cos sin sin cos s sd s sq s s sd s sq s i i i i i i α β ϑ ϑ ϑ ϑ = −    = +   (2.4) s 2 ej2 + - + - - sdq sdq sdq sdq sdq sdq , , , s s s j t j t j t t s s i i e i i e i i e i i e ω ω ω ω αβ αβ − − + = = = = (2.5) 2.3 Mô hình toán học phía máy phát 2.3.1 Mô hình trạng thái liên tục MĐKĐBRTDQ 2.3.1.1 Mô hình trạng thái liên tục của MĐKĐBRTDQ cho thành phần thứ tự thuận Cơ sở để xây dựng mô hình trạng thái liên tục của MĐKĐBRTDQ là các phương trình điện áp stator, rotor trên hệ thống cuộn dây stator, rotor. Phương trình điện áp stator: s s s s s+ s+ s d u R i dt ψ + = + (2.6) Phương trình điện áp rotor: r r r r r+ r+ r d u R i dt ψ + = + (2.7) HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 9 - Chuyên ngành tự động hoá Phương trình từ thông stator và rotor: s r+ s s m s+ r+ r m r i L i L i L i L ψ ψ + + + = +    = +   (2.8a,b) Do các cuộn dây stator và rotor có cấu tạo đối xứng về mặt cơ học nên các giá trị điện cảm là bất biến đối với mọi hệ tọa độ quan sát. Do đó, (2.8) được dùng một cách tổng quát, không cần có các chỉ số phía trên bên phải. Khi sử dụng trên hệ tọa độ cụ thể ta sẽ điền thêm chỉ số. Sau khi chuyển (2.6), (2.7), (2.8) sang biểu diễn trên hệ tọa độ dq + là hệ toạ độ quay với vận tốc góc s ω so với hệ toạ độ cố định ta thu được hệ phương trình sau: s + + s+ s+ s s s r + + r+ r+ r r r + + s+ r+ s s m + + s+ r+ r m r d u R i j dt d u R i j dt i L i L i L i L ψ ω ψ ψ ω ψ ψ ψ + + + + + + + + + + + + +  = + +     = + +    = +  = +   (2.9a,b,c,d) với s r ω ω ω + = + (2.10) Chỉ số phía trên bên phải “+” để chỉ hệ tọa độ quay dq + , chỉ số "+" phía dưới bên phải để chỉ thành phần thứ tự thuận. Do stator của MĐKĐBRTDQ được nối mạch với lưới nên tần số mạch stator chính là tần số lưới, điện áp rơi trên điện trở s R có thể bỏ qua được so với tổng điện áp rơi trên hỗ cảm stator m L và điện cảm tản s L σ . Phương trình (2.6) có thể viết lại gần đúng như sau: u s s s s d dt + + ψ ≈ hoặc s s+ u s s j ω ψ + + ≈ (2.11) Phương trình (2.11) cho thấy từ thông stator luôn chậm pha so với điện áp stator một góc chừng 90 0 , hoặc diễn đạt cách khác: vector từ thông stator luôn đứng vuông góc với vector điện áp stator, rất thuận lợi cho việc mô hình hóa. Mặt khác, thiết bị điều khiển được đặt ở phía rotor và ta có cơ hội để sử dụng dòng rotor làm biến điều khiển trạng thái của đối tượng MĐKĐBRTDQ. Vì vậy ta sẽ tìm cách thông qua 2 phương trình từ thông (2.9c,d) khử dòng stator s i và từ thông rotor r ψ , giữ lại dòng rotor r i và từ thông stator s ψ rồi thay vào 2 phương trình (2.9a,b) và biến đổi ta có: HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 10 - Chuyên ngành tự động hoá / + r+ s+ / / + s+ i 1 1 1 1 1 1 1 i i u u 1 1 1 i u r r r r s r s s r m s r s s s s m d j j dt T T T L L d j dt T T L σ σ σ ω ω σ σ σ σ ω + + + + + + + + + + + + + + +      − − − = − + − + + ψ + −   ÷  ÷       ψ    = − + ψ +  ÷     (2.12) với / / s m s L ψ + + + + ψ = Viết (2.12) dưới dạng thành phần ta sẽ thu được mô hình điện toàn phần của MĐKĐBRTDQ như (2.13). / / / / / 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 rd rd r rq sd sq rd sd r s s r m rq r rd rq sd sq rq sq r s s r m sd rd s di i i u u dt T T T L L di i i u u dt T T T L L d i dt T σ σ σ ω ψ ωψ σ σ σ σ σ σ σ σ ω ωψ ψ σ σ σ σ σ ψ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +     − − − = − + + + − + −  ÷  ÷         − − − = − − + + + + −  ÷  ÷     = − / / / / / 1 1 1 1 1 sd s sq sd s m sq rq s sd sq sq s s m u T L d i u dt T T L ψ ω ψ ψ ω ψ ψ + + + + + + + + + + + + + + + +          + +    = − − +    (2.13) Ở trên đã nhận xét: vector từ thông stator luôn đứng vuông góc với vector điện áp stator. Trong tương quan cố định đó, việc hướng của vector nào được chọn làm hướng tựa cho hệ thống điều chỉnh không có ý nghĩa quyết định nữa. Nếu tựa: • theo hướng từ thông stator ta có: 0, 0 sd sq u ψ + + + + = = • theo hướng điện áp stator ta có: 0, 0 sq sd u ψ + + + + = = Hệ phương trình (2.13) cũng có thể được viết lại dưới dạng mô hình trạng thái như sau: A B B s r s r dx x u u dt + + + + + + + + + + + = + + (2.14) Trong đó: • vector trạng thái / /T rd rq sd sq x i i ψ ψ + + + + + + + + + +   =   • T s sd sq u u u + + + + + +   =   là vector biến vào phía stator • T r rd rq u u u + + + + + +   =   là vector biến vào phía rotor Ma trận hệ thống A + , ma trận vào phía stator B s + , và ma trận vào phía rotor B r + có công thức như sau: HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS. Cao Xuân Tuyển [...]... này đã đưa ra được mô hình toán học MĐKĐBRTDQ, mô hình toán học phía lưới, đồng thời đưa ra được cấu trúc điều HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 17 - Chuyên ngành tự động hoá khiển của hệ thống điều khiển phía lưới, vai trò và tính phi tuyến mạnh của mô hình dòng MĐRTDQ trong trường hợp lỗi lưới làm cơ sở cho việc thiết kế bộ điều chỉnh dòng phía máy phát Chương... mục tiêu này, đề xuất ra một sơ đồ điều khiển tổng thể dựa trên hệ thống DFIG Bao gồm phần điều khiển cho tuốc bin gió và phần điều khiển cho DFIG Trong thực tế giải pháp điều khiển tỉ lệ tích phân (PI) đã được sử dụng rộng rãi Tuy nhiên việc thiết lập các thông số cho bộ điều khiển PI vẫn là một vấn đề đáng quan tâm Bộ điều khiển theo mô hình nội là một giải pháp điều khiển quá trình được đề xuất vào... [49] Mô tả bộ điều khiển mô hình nội thích nghi mẫu - mô hình trực tiếp cho DFIG Trong phần này giới thiệu phương pháp điều khiển cho cả hai bộ biến đổi cho DFIG Áp dụng cách thức điều khiển vòng kép dựa trên IMC Đối với (MVSC - Bộ biến đổi nguồn áp phía máy phát) bộ biến đổi sử dụng vòng phân ly là vòng bên trong Đối với (GVSC - Bộ biến đổi phía lưới) điện áp một chiều và công suất phản kháng được điều. .. pháp điều khiển đã áp dụng Trong luận văn này, tác giả lựa chọn phương pháp điều khiển theo mô hình nội IMC để: + Thực hiện tách kênh P,Q + Bù nhiễu thông qua bù sức phản điện động + Giảm ảnh hưởng của nhiễu hệ thống thông qua sức phản điện động HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 18 - Chuyên ngành tự động hoá + Thực hiện tách các thành phần đối xứng và điều khiển. .. hàm điều khiển của IMC Gỉa thiết G w(s) = 1 khi đó theo hình 3 2 ta có: y( s) = Gc ( s )G p ( s ) 1 + Gc ( s )G f ( s )[G p ( s ) − Gm ( s )] w( s ) + G p ( s )[1 − Gc ( s)G f ( s)Gm ( s)] 1 + Gc ( s)G f ( s)[G p ( s) − Gm ( s )] HV: Trần Đức Quỳnh Lâm e( s ) (3.8) HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 22 - Chuyên ngành tự động hoá Hình 3.2 Cấu trúc bộ điều khiển theo mô hình nội Nếu mô hình. .. (t+1/3T) 3.5 Kết luận Chương này giới thiệu BDK theo mô hình nội để thiết lập các thông số cho bộ điều khiển PI của DFIG trong các tuốc bin gió Dựa trên kết quả mô phỏng có thể đảm bảo độ ổn định của DFIG sau sự cố nghiêm trọng của hệ nguồn Chương 4 HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 34 - Chuyên ngành tự động hoá MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ Để hoàn thiện hệ thống mô phỏng, trên... −  1−σ ω−  σ   1−σ  σ Ts    ωs   1   Ts  (2.23a) (2.23b,c) HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 14 - Chuyên ngành tự động hoá Từ phương trình (2.22) ta xây dựng được mô hình trạng thái của MĐKĐBRTDQ như ở hình 2.4 Hình 2.4 Mô hình trạng thái của MĐKĐBRTDQ Hệ phương trình mô tả mô hình dòng rotor của MĐKĐBRTDQ sau khi được tách ra như sau: −  dird −  1 1− σ  − 1 − σ  1... không đối xứng được thể hiện ở hình vẽ sau: a) Giản đồ điện áp không đối xứng – Công suất tác dụng đặt – Công suất phản kháng đặt Hình 4.1 Giản đồ điện áp không đối xứng HV: Trần Đức Quỳnh Lâm HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 35 - Chuyên ngành tự động hoá Hình 4.2 Giản đồ công suất tác dụng - Công suất phản kháng b) Bộ điều khiển không phân tích thành phần thứ tự thuận - ngược Hình. .. tự ngược TTTT&N: Tính toán các thành phần thứ tự thuận và ngược urαβ Encoder DFIG PLL TTTT&N u sa b c isabc HDKH TS Cao Xuân Tuyển Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 19 - Chuyên ngành tự động hoá Hình 3.1 Cấu trúc điều chỉnh máy phát trong hệ thống phát điện chạy sức gió sử dụng MĐKĐBRTDQ có sử dụng khâu điều chỉnh IMC và kể đến lưới không cân bằng 3.1.2 Tính toán giá trị đặt cho điều khiển phía máy phát Theo... cho đối tượng một cách chính xác Điều đó có nghĩa là Gp(s) = Gm(s) thì hàm truyền đầu vào của vòng kín hệ thống chỉ phụ thuộc vào nhánh truyền thẳng Fo(s) = Gc(s) Gp(s) Điều này có nghĩa là mô hình chính xác, phân tích tính ổn định chỉ để cập đến ổn định vòng hở của cấu trúc IMC Theo như thuộc tính của IMC, BĐK lý tưởng Gc(s) = G-1 p(s) có thể thu được dưới điều khiển là đối tượng dịch và mô hình . IMC. Luận văn được chia thành: Chương 1 Đặt vấn đề Chương 2 Giới thiệu mô hình toán học đối tượng điều khiển Chương 3 Phân tích lựa chọn phương án điều khiển đối tượng. Chương 4 Mô phỏng và kết luận. Cuối. phát thông qua bù nhiễu, điều khiển giảm ảnh hưởng của nhiễu đối với hệ thống, điều khiển để triệt tiêu thành phần thứ tự ngược. Chương 2 MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN HV: Trần Đức Quỳnh. này mới có thể điều khiển được máy phát. c) Điều khiển vector Bao gồm hai điều khiển thành phần: Điều khiển nghịch lưu phía máy phát và điều khiển nghịch lưu phía lưới. • Điều khiển nghịch lưu