Điều khiển nghịch lưu nối lưới ba pha khi mất cân bằng điện áp

Bài viết này đề xuất một phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu nối lưới có kiểm soát dòng điện trong phạm vi định mức trong điều kiện điện áp nguồn lưới mất cân bằng. Các kết quả khảo sát trên Matlab/Simulink đã cho thấy tính hiệu quả của phương pháp đề xuất so với phương pháp thông thường hiện nay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển nghịch lưu nối lưới ba pha khi mất cân bằng điện áp Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 51 (01/2019) 54 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NỐI LƯỚI BA PHA KHI MẤT CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP CONTROL OF THREE-PHASE GRID-CONNECTED INVERTERS UNDER UNBALANCED VOLTAGE FAULTS Trần Quang Thọ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM, Việt Nam Ngày toà soạn nhận bài 29/11/2018, ngày phản biện đánh giá 5/12/2018, ngày chấp nhận đăng 24/12/2018TÓM TẮT Các bộ nghịch lưu nối lưới sử dụng năng lượng tái tạo như gió và mặt trời hiện nay đượcứng dụng rất phổ biến với công suất ngày càng lớn. Do đó, chúng bị ảnh hưởng đáng kể khinguồn điện lưới xảy ra sự cố như mất cân bằng điện áp. Khi điện áp nguồn lưới mất cân bằnglàm xuất hiện thành phần thứ tự nghịch. Các bộ điều khiển dòng điện thông thường khôngxem xét các thành phần này nên có thể gây ra việc quá dòng điện của bộ nghịch lưu nối lướivà làm cho các linh kiện bán dẫn công suất bị hư hỏng. Bài báo này đề xuất một phương phápđiều khiển bộ nghịch lưu nối lưới có kiểm soát dòng điện trong phạm vi định mức trong điềukiện điện áp nguồn lưới mất cân bằng. Các kết quả khảo sát trên Matlab/Simulink đã cho thấytính hiệu quả của phương pháp đề xuất so với phương pháp thông thường hiện nay.Từ khóa: nghịch lưu nối lưới; điện áp mất cân bằng; giới hạn dòng điện; bù công suất phảnkháng; điện áp thứ tự nghịch.ABSTRACT Grid-connected inverters using renewable energies such as wind and photovoltaicpowers are adopted very popularly with increasing capacity. Therefore, they are significantlyaffected when the unbalanced grid voltages occur. At that time, the negative sequences appear,traditional current controllers in grid-connected inverters usually do not consider thesecomponents. Thus, they can cause over-current of the inverters and make the powersemiconductor components damage. This paper proposes a method for controllinggrid-connected inverters with over-current protection under unbalanced grid voltages. Thesimulated results have validated the performance of the proposed method compared with thatof the traditional one.Keywords: grid-connected inverters; unbalanced voltages; current limitation; reactive powercompensation; negative sequences. [1], [2] để biến đổi các nguồn năng lượng tái1. GIỚI THIỆU tạo thành nguồn điện xoay chiều có thông số Nhu cầu sử dụng điện từ năng lượng tái phù hợp để kết nối với lưới điện.tạo như điện gió và điện mặt trời ngày càng Trong điều kiện vận hành bình thường,phổ biến do tính bền vững và thân thiện với các bộ nghịch lưu nối lưới chủ yếu phát côngmôi trường. Tuy nhiên, nguồn điện năng suất tác dụng vào lưới điện. Tuy nhiên, cáclượng tái tạo này lại có đặc điểm không ổn bộ nghịch lưu nối lưới còn phải có khả năngđịnh do phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Do đó, bù công suất phản kháng để hỗ trợ hệ thốngđể có một nguồn điện hiệu quả có chất lượng điện khi có sự cố sụt áp hay mất cân bằngcao, các nguồn năng lượng này cần được nối điện áp của nguồn lưới [3], [4] theo tiêuvới lưới điện. Khi đó, các bộ nghịch lưu nối chuẩn nối lưới [5]–[7]. Khi có sự cố sụt áplưới bán dẫn công suất thường được sử dụng Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 51 (01/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 55hay mất cân bằng của điện áp lưới sẽ làm 2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂNxuất hiện thành phần thứ tự nghịch [8]–[10]. TRUYỀN THỐNGChính các thành phần này làm suy giảm khả 2.1 Dò điện áp lưới sử dụng vòng khóa phanăng phát điện của thiết bị. Khi điện ápnguồn suy giảm, nếu giữ nguyên công suất Trong các phương pháp thông thường,định mức sẽ làm tăng dòng điện. Chính sự biên độ điện áp lưới được nhận biết thôngtăng dòng điện này gây ra hư hỏng linh kiện qua các cảm biến điện áp nhờ phép tính củacông suất. Với các phương pháp điều khiển vòng khóa pha PLL (phase-locked loop) nhưthông thường không có kh ...