Kỹ thuật điều khiển điện áp DC-Link thích nghi cho mạch lọc tích cực lai ghép ba pha bốn dây
b. Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Bảo Ngọc
c. Tên cơ quan đi học: Trường Cao đẳng nghề Việt Nam-Singapore
d. Tên Viện - trường thực hiện luận văn: Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
e. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu sơ lược về các loại mạch lọc: PPF, APF, HAPF. Xây dựng mô hình toán cho mạch lọc tích cực lai ghép HAPF đối với mạng ba pha bốn dây. Nghiên cứu kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF đối với mạng 3 pha 4 dây trong bù công suât phản kháng đông.
So sánh để chứng minh kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF sẽ giảm tổn thât chuyển mạch, nhiễu do chuyển mạch và cải thiện hiệu suât bù so với mạch HAPF có điện áp DC-link cố định. Thiết kế bô điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF.
f. Kết quả thực hiện (tóm tắt):
Luận văn chuyên ngành kỹ thuật điện của tác giả Nguyễn Bảo Ngọc thực hiện nhằm mục tiêu nghiên cứu sơ lược về các loại mạch lọc: PPF, APF, HAPF. Xây dựng mô hình toán cho mạch lọc tích cực lai ghép HAPF đối với mạng ba pha bốn dây. Nghiên cứu kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF đối với mạng 3 pha 4 dây trong bù công suất phản kháng động. So sánh để chứng minh kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF sẽ giảm tổn thất chuyển mạch, nhiễu do chuyển mạch và cải thiện hiệu suất bù so với mạch HAPF có điện áp DC-link cố định. Thiết kế bộ điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF.
Để đạt được mục tiêu đề ra, tác giả đã trình bày tổng quan về các loại mạch lọc thụ động (PPF), mạch lọc tích cực (APF) dạng song song, mạch lọc tích cực dạng nối tiếp, mạch lọc tích cực lai ghép dạng APF nối tiếp với PPF song song, mạch lọc tích cực lai ghép dạng APF song song và PPF song song, mạch lọc tích cực lai ghép dạng APF nối tiếp với PPF song song. Tương ứng với từng loại mạch lọc, tác giả đã phân tích nguyên lý hoạt động và ưu, nhược điểm của mỗi loại. Qua đó cho thấy mạch lọc tích cực lai ghép dạng APF nối tiếp với PPF song song có ưu điểm nổi trội như khả năng chống cộng hưởng nối tiếp và song song, ít nhiễu trong hệ thống phân phối điện.
Tiếp đó, tác giả tập trung phân tích các phương pháp xác định hài dòng điện bao gồm phương pháp p-q và ip-iq, phân tích mô hình toán của mạch lọc tích cực lai ghép HAPF 3 pha bốn dây. Trên cơ sở của mô hình toán được xây dựng, đã phân tích tổng quan chiến lược điều khiển cho HAPF. Phân tích được yêu cầu của điện áp DCLink tối thiểu cho HAPF trong bù công suất phản kháng.
Với mô hình toán và kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi được phân tích chi tiết trong chương 2 và chương 3 của luận văn. Tác giả đã tiến hành mô phỏng trong phần mềm Matlab trong trường hợp tải cân bằng và tải không cân bằng. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp điều khiển điện áp DC-Link thích nghi cho HAPF có thể giảm tổn thất chuyển mạch và nhiễu sinh ra do bộ đóng cắt so với trường hợp điện áp DC-Link cố định. Trong quá trình bù công suất phản kháng và hài dòng điện cho trường hợp tải cân bằng và tải không cân bằng thì điện áp DC- Link được điều khiển giữ ổn định, độ méo dạng dòng điện nguồn THD dưới 5% và hệ số công suất đạt gần bằng 1.
Từ các kết quả nghiên cứu đạt được, tác giả cũng đã đưa ra hướng nghiên cứu nghiên cứu trong tương lai về lĩnh vực như: Xem xét ứng dụng mạch lọc vào lọc hài cho hệ thống năng lượng gió hay năng lượng mặt trời; xem xét trong trường hợp nguồn là không lý tưởng hoặc tải thay đổi hoặc là cả hai; nghiên cứu các phương pháp điều khiển ổn định điện áp bus DC. Thông thường điện áp bus DC thì được điều khiển thông qua bộ chỉnh lưu không điều khiển. Tuy nhiên, khi điện áp lưới là méo dạng và thay đổi nhiều sẽ dễ dẫn tới điện áp bus DC dao động mạnh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả bù công suất phản kháng và lọc hài. Do đó, nghiên cứu ổn định điện áp bus DC có ý nghĩa cấp thiết.
Nghiên cứu kết hợp giữa HAPF và các thiết bị TCR. Bởi vì trong các hệ thống công nghiệp cần có phương pháp bù động công suất phản kháng và hài với công suất lớn. Các hệ thống này có độ méo dạng hài rất lớn và thay đổi nhanh chóng, nếu chúng ta chỉ dùng HAPF thì rất đắc tiền, tần số đóng ngắt lớn nên lượng hài bậc cao bơm vào lưới là rất lớn. Do đó kết hợp với TCR sẽ làm giảm công suất của HAPF và nâng cao hiệu quả lọc hài và bù công suất phản kháng.
Nghiên cứu các vấn đề hài trong các lưới thông minh (smart grid). Ngày nay với sự phát triển ngày mạnh của các lưới thông minh, kèm theo đó là các kỹ thuật điều khiển PWM được dùng rộng rãi và quản lí hài trong các lưới thông minh. Bởi vậy nghiên cứu lọc hài trong các lưới thông minh là rất cấp thiết và mới lạ.
g. Năm tốt nghiệp: 2021