ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO KHÁNG BÙ NGANG CÓ ĐIỀU KHIỂN KIỂU MÁY BIẾN ÁP

Để giải quyết vấn đề ổn định điện áp và nâng cao khả năng truyền tải của các đường dây cao áp, trên thế giới từthập niên 70 của thế kỷ 20 và ngành điện Việt Nam hiện nay đã thực hiện lắp đặt hệ thống tụ bù dọc không điềukhiển phối hợp kháng bù ngang trên đường dây 500 kV Bắc Nam với mức bù điện tích công suất trung bình ở mỗiđường dây [2] là β và mức tụ bù dọc là ηC...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO KHÁNG BÙ NGANG CÓ ĐIỀU KHIỂN KIỂU MÁY BIẾN ÁP 1 Chương 1 MỞ ĐẦU1.1. TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Để giải quyết vấn đề ổn định điện áp và nâng cao khả năng truyền tải của các đường dây cao áp, trên thế giới từthập niên 70 của thế kỷ 20 và ngành điện Việt Nam hiện nay đã thực hiện lắp đ ặt hệ thống t ụ bù d ọc không đi ềukhiển phối hợp kháng bù ngang trên đường dây 500 kV Bắc Nam với mức bù điện tích công suất trung bình ở mỗiđường dây [2] là β và mức tụ bù dọc là ηC Q X β = k ≈ 0, 65 ÷0, 70 . ηc = C ≈ 0,55 ÷ 0, 60 Pλ Xd tn Hiện nay, trên thế giới phương án sử dụng kháng bù ngang có điều khiển đang được nhiều nước ứng dụng, bởi vìso với các phương án dùng STATCOM và SVC [20] [21], thì phương án dùng kháng điều khiển (hình 1.4) giá đ ầu t ưthấp hơn nhiều. Hình 1.4: Sơ đồ đường dây truyền tải khi sử dụng kháng bù ngang có điều khiển Kết qủa phân tích [2] và thực tế đã xác nhận sự tác động không quán tính c ủa kháng đi ều khi ển, toàn b ộ th ờigian chuyển mạch của khối thyristor cộng thời gian tác động của máy ngắt chân không là không quá 40 ms, hàm lượngsóng hài bậc cao không quá 2% của dòng định mức [17] [18]. Giá thành của kháng điều khiển không lớn hơn nhiềugiá thành máy biến áp cùng công suất và điện áp (cấp 500 kV giá hiện nay là 12-14 USD/kVA).1.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Trên cơ sở kháng điều khiển kiểu máy biến áp của hãng BBC, từ năm 2003 tại bộ môn Thiết bị đi ện- đi ện t ửViện Đại học Bách khoa Quốc gia Xanh-Pêtécbua dưới sự chỉ đạo của giáo sư viện sĩ Александров.Г.Н. đã tiếnhành nghiên cứu cải tiến. Bằng việc lắp đặt kết cấu sun từ dưới gông để giảm tổn thất phụ do từ trường tản và lắpđặt các mạch lọc tần số bậc cao trong kết cấu cuộn dây bù [1] [16]. Kháng điều khiển kiểu biến áp đầu tiên chế tạotại bộ môn với điện áp 10kV, công suất 100 kVAr vào 2004. ϕ) Trong kháng điều khiển kiểu biến áp thì bộ điều khiển với vai trò đóng/mở các van thyristor (T) khi tải (U, I,đường dây truyền tải thay đổi là đặc biệt quan trọng. Để góp phần nghiên cứu cụ thể hơn về kháng điều khiển kiểubiến áp có thể lắp đặt ở nước ta trong tương lai không xa, tôi chọn “Nghiên c ứu thiết kế bộ điều khi ển cho khángđiều khiển kiểu máy biến áp” là mục tiêu luận văn.1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trên cơ sở sơ đồ nguyên lý của kháng bù ngang có điều khiển kiểu biến áp (hình 1.7) đã đ ược nghiên c ứu và s ảnxuất. 2 Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý điều khiển của kháng bù ngang có điều khiển Luận văn nghiên cứu các tính năng, yêu cầu điều khiển và nguyên cứu đề xuất thiết kế bộ điều khiển cho các vanbán dẫn của kháng kiểu máy biến áp, đáp ứng sự thay đổi góc mở α t ừ max đ ến min khi công su ất truyền t ải trênđường dây thay đổi từ không đến công suất tự nhiên. Khi đó, dòng điện qua cuộn dây lưới I k phải thay đổi từ cực đại(Ic.d) khi đường dây không tải tới bằng không khi truyền tải công suất t ự nhiên, t ương ứng t ổng trở vào c ủa khángthay đổi từ min đến max. Từ nguyên lý của bộ điều khiển như đã được ứng dụng trên hình 1.7 cho việc điều khiển kháng bù ngang ki ểubiến áp đã được sử dụng, luận văn sẽ nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển đảm bảo các yêu cầu điều khiển đặt ra, vớichức năng và độ tin cậy như mong muốn.1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trên nguyên lý làm việc, yêu cầu điều khiển và các thông số của kháng bù ngang có điều khi ển kiểu bi ến áp đãđược sản xuất và đang vận hành ở một số nước Ấn Độ, Trung Quốc, Nga… kết hợp với lý thuyết truyền tải và điềukhiển hiện đại. Tôi thiết kế bộ điều khiển dựa trên yêu cầu tác dụng của kháng điều khiển và s ử d ụng ph ần mềmMatlab – Simulink để khảo sát các tham số của bộ điều khiển trên đáp ứng miền thời gian của đ ối t ượng đ ể cho rabộ điều khiển có chức năng và độ tin cậy đạt được mong muốn. Sử dụng phần mềm mô phỏng hiệu quả điều chỉnh bù 100% mức tiêu thụ công suất phản kháng dư trên đ ườngdây của kháng điều khiển với bộ điều khiển được thiết kế.1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN - Luận văn đưa ra khảo sát đánh giá đầy đủ về lý thuyết đối với bộ điều khiển cho kháng bù ngang kiểu biến áp. - Bằng kết quả mô phỏng chứng minh hiệu quả và tính linh hoạt điều chỉnh mức tiêu thụ công suất phản khángdư trên đường dây của kháng điều khiển kiểu biến áp. - Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để tiến tới ứng dụng kháng điều khiển nhằm giải quyết vấn đ ề c ...