Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Điều khiển thông minh máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu ứng dụng cho hệ thống năng lượng gió tốc độ thay đổi nối lưới

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Điều khiển thông minh máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu ứng dụng cho hệ thống năng lượng gió tốc độ thay đổi nối lưới" được nghiên cứu với mục tiêu: Thiết kế bộ điều khiển nơ-ron kết hợp điều khiển dòng stator trục d cho hệ thống biến đổi năng lượng gió dùng PMSG nhằm đạt công suất tối đa và đồng thời giảm giá thành hệ thống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Điều khiển thông minh máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu ứng dụng cho hệ thống năng lượng gió tốc độ thay đổi nối lướiTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NCS. NGUYỄN NGỌC ANH TUẤNĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ NAM CHÂMVĨNH CỬU ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG GIÓ TỐC ĐỘ THAY ĐỔI NỐI LƯỚI TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 9520216 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2024 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phốHồ Chí MinhNgười hướng dẫn khoa học 1 : TS. Phạm Công DuyNgười hướng dẫn khoa học 2 : TS. Lưu Hoàng MinhPhản biện 1:Phản biện 2: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng luận án cấp cơ sở tại: Trường Đại học Giaothông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh. Vào hồi 8 giờ 30 ngày 29 tháng 5 năm 2023 1 MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Nhu cầu năng lượng điện được dự đoán sẽ tăng nhanh vì sự tăng trưởng rất nhanhcủa dân số toàn cầu và sự phát triển của ngành công nghiệp trên quy mô rộng lớn.Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, năng lượng gió được xem là nguồn năng lượngsạch và đang thu hút sự quan tâm từ cả hai lĩnh vực công nghiệp và học thuật vì khảnăng cạnh tranh cao. Tại COP26, Việt Nam đã cam kết với một chương trình nhằmxây dựng nền kinh tế các-bon thấp. Vì vậy, việc nghiên cứu phát triển hệ thống nănglượng điện gió là nhiệm vụ hết sức cần thiết và cấp bách hiện nay.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ❖ Mục tiêu của luận án Thiết kế bộ điều khiển nơ-ron kết hợp điều khiển dòng stator trục d cho hệ thốngbiến đổi năng lượng gió dùng PMSG nhằm đạt công suất tối đa và đồng thời giảmgiá thành hệ thống. ❖ Nội dung của luận án Đầu tiên, nghiên cứu và tìm hiểu các hệ thống máy phát điện gió trong thực tế.Từ đó tìm hiểu và so sánh các ưu điểm và nhược điểm của từng loại. Thứ hai, xâydựng mô hình toán mô tả hệ thống tuabin gió dùng PMSG và mô hình toán máy phátPMSG. Thứ ba, nghiên cứu và đề xuất phương pháp điều khiển dòng điện stator trụcd cho bộ biến đổi phía máy trong PMSG dùng trong tuabin gió nhằm nâng cao hiệusuất tối đa để cung cấp cho phía lưới hệ thống năng lượng gió dùng PMSG. Thứ tư,nghiên cứu và đề xuất thuật toán điều khiển thông minh nhằm cải thiện chất lượngbộ điều khiển bám điểm công suất tối đa cho phía máy hệ thống năng lượng gió dùngPMSG. Cuối cùng, nghiên cứu và đề xuất bộ điều khiển kết hợp giữa bộ điều khiểnbám điểm công suất cực đại dùng mạng nơ-ron dựa trên các thuật toán điều khiểnthông minh và kỹ thuật điều khiển dòng stator trục d cho phía máy phát ở hệ thốngnăng lượng gió dùng PMSG.3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu• Đối tượng nghiên cứu là tuabin gió dùng PMSG có công suất 2 MW đấu nối vào lưới điện cục bộ.• Phương pháp nghiên cứu gồm Thứ nhất, phân tích và đánh giá tình hình nghiên cứu: Tìm hiểu các kết quảnghiên cứu được công bố liên quan trong lĩnh vực điều khiển hệ thống tuabin gió. 2Tiếp theo, xây dựng mô hình toán mô tả hệ thống tuabin gió và mô hình toán máyphát PMSG. Ngoài ra, đề xuất phương pháp điều khiển: nghiên cứu các mô hình, cáccông cụ toán học (phương pháp điều khiển dòng điện stator trục d, các giải thuật tìmkiếm tối ưu, phương pháp điều khiển neuron). Cuối cùng, mô phỏng và đánh giá kếtquả: mô phỏng kiểm chứng và đánh giá tính hiệu quả thông qua việc so sánh cácphương pháp điều khiển tối ưu. Giải pháp đề xuất bộ điều khiển kết hợp giữa bộ điềukhiển bám điểm công suất cực đại dùng mạng nơ-ron dựa trên các thuật toán điềukhiển thông minh và kỹ thuật điều khiển dòng stator trục d cho phía máy phát ở hệthống năng lượng gió dùng PMSG.4. Bố cục của luận án Sau nội dung giới thiệu phần mở đầu như đã trình bày, luận án được chia thành4 chương. Chương 1 là giới thiệu tổng quan về năng lượng gió. Chương 2 trình bàycác phương pháp điều khiển dòng điện stator trục d trong hệ thống điện gió, chương3 giới thiệu các thuật toán thông minh cho bộ điều khiển bám điểm công suất cựcđại trong hệ thống năng lượng gió dùng PMSG. Chương 4 trình bày thiết kế bộ điềukhiển bám điểm công suất cực đại dùng RBFN cho PMSG trong hệ thống năng lượngđiện gió. Cuối cùng là phần kết luận và hướng phát triển của luận án.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Nghiên cứu chỉ ra bộ điều khiển phía máy phát đạt được giá thành thấp (kinh tế),đáp ứng tốt (kỹ thuật). Ngoài ra, là cơ sở nền tảng cho ứng dụng thực tiễn về điềukhiển hệ thống máy phát gió. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ1.1 Tổng quan về năng lượng gió 1.1.1 Tình hình phát triển năng lượng gió trên thế giới Sản lượng điện gió trên thế giới trong gần mười năm trở lại đây đã tăng trưởngrất nhanh với tốc độ 28%/năm, cao nhất trong tất cả các nguồn năng lượng hiện có.Sự tiến bộ và phát triển về mặt công nghệ, công suất, hiệu quả và độ tin cậy của cáctrạm điện gió đã không ngừng gia tăng, đồng thời giá thành điện gió được giảmxuống nhiều lần. 1.1.2 Tình hình phát triển năng lượng gió ở Việt Nam ❖ Tiềm năng năng lượng điện gió Một số nghiên cứu đánh giá chỉ ra rằng Việt Nam có tiềm năng về điện gió lớnnhất so với các nước trong khu vực để phát triển các dự án điện gió quy mô lớn. 3Những vùng có triển vọng cao trên toàn lãnh thổ là vùng ven biển và các tỉnh miềnTrung và miền Nam. ❖ Điểm mạnh và điểm yếu về phát triển điện gió Việt Nam có nhiều vùng có gió, đặc biệt dọc bờ biển dài hơn 3.000 km. Ngoàivùng ven biển có thể cả ở vùng núi, cao nguyên và nông thôn. Những nơi có nănglượng gió tốt thường ở xa thành phố, nơi cần nhiều điện. Như vậy, vị trí xây dựngảnh hưởng nhiều đến việc nâng mức vốn đầu tư ban đầu. Ngoài ra, năng lượng giólà ...