Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu nâng cao hiệu suất cho các bộ biến đổi DC-DC một chiều và hai chiều ứng dụng trong lưới điện siêu nhỏ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu nâng cao hiệu suất cho các bộ biến đổi DC-DC một chiều và hai chiều ứng dụng trong lưới điện siêu nhỏ" được nghiên cứu với mục tiêu: Đề xuất các giải pháp mạch lực nhằm tăng hiệu suất BBĐ DC-DC một hướng ứng dụng trong lưới điện siêu nhỏ sử dụng nguồn NLTT; Tối ưu giải pháp cho cấu trúc mạch của bộ biến đổi DC-DC chuyển đổi năng lượng hai hướng linh hoạt ứng dụng cho lưới điện siêu nhỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu nâng cao hiệu suất cho các bộ biến đổi DC-DC một chiều và hai chiều ứng dụng trong lưới điện siêu nhỏ[1][2] BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN VÕ THÀNH VĨNH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU SUẤT CHO CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DC- DC MỘT CHIỀU VÀ HAI CHIỀU ỨNG DỤNG TRONG LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 9520203 Hưng Yên, 2025 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên Hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Phạm Ngọc Thắng Hướng dẫn khoa học 2: TS. Nguyễn Thế Vĩnh Phản biện 1: GS.TS. Trần Đức Tân Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn Phản biện 3: PGS.TS. Trịnh Trọng ChưởngLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩcấp Trường họp tại Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng YênVào hồi 8 giờ 30 phút, ngày 19 tháng 01 năm 2025 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên - Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Với các cấu trúc lưới điện phân phối được coi là có nhiều ưu điểm, được kết hợp từcác nguồn điện khác nhau như: điện mặt trời, năng lượng gió, thủy điện, sinh khối, … vớicông suất trung bình và lớn [99]. Trong cấu trúc này, việc phát triển một hệ thống songsong kết nối trên đường dây DC có nhiều ưu điểm để nâng cao hiệu suất điện của hệ thốngnăng lượng tái tạo (NLTT). Đây là vấn đề thứ nhất luận án quan tâm nghiên cứu. Quá trình chuyển đổi NLTT thành năng lượng điện, sau đó qua các bộ biến đổi DC-DC tăng áp để cung cấp điện áp phù hợp cho bộ biến đổi DC-AC bị tổn hao. Khi đó, nângcao hiệu suất trong quá trình chuyển đổi năng lượng, đặc biệt trong khâu biến đổi DC-DClà vấn đề quan trọng. Đây là vấn đề đã và đang thu hút được sự quan tâm nghiên cứu củacộng đồng khoa học và cũng là vấn đề thứ hai mà luận án sẽ quan tâm nghiên cứu.2. Mục tiêu của luận án Mục tiêu thứ nhất là thực hiện nghiên cứu đưa ra giải pháp nâng cao hiệu suất bộbiến đổi (BBĐ) tăng áp DC-DC đến 400VDC sử dụng máy biến áp kết hợp với các chuyểnmạch mềm để thúc đẩy việc phục hồi năng lượng chuyển đổi với chi phí thấp. Bộ biến đổi kết hợp với mục tiêu thứ hai cụ thể là: (1) Đề xuất các giải pháp mạchlực nhằm tăng hiệu suất BBĐ DC-DC một hướng ứng dụng trong lưới điện siêu nhỏ sửdụng nguồn NLTT; (2) Tối ưu giải pháp cho cấu trúc mạch của bộ biến đổi DC-DC chuyểnđổi năng lượng hai hướng linh hoạt ứng dụng cho lưới điện siêu nhỏ.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứuĐối tượng nghiên cứu: - Quá trình biến đổi năng lượng DC-DC, các hệ thống điện song song siêu nhỏ. - Các giải pháp chuyển mạch mềm và cấu trúc mạch trong bộ biến đổi DC-DC tíchhợp đa nguồn và tải linh hoạt cho lưới điện siêu nhỏ.Phạm vi nghiên cứu Bộ biến đổi DC-DC một hướng và hai hướng hiệu suất cao linh hoạt trong lưới điệnsiêu nhỏ độc lập hoặc nối lưới dùng nguồn năng lượng tái tạo.4. Nội dung nghiên cứuLuận án tập trung nghiên cứu các vấn đề sau: - Phân tích, đánh giá, tối ưu các thành phần chính ảnh hưởng đến hiệu suất của BBĐDC-DC như máy biến áp tần số cao, khóa điện tử bán dẫn. 1 - Phân tích vấn đề tổn hao của các phần tử chính ảnh hưởng lớn đến hiệu suất BBĐDC-DC trong lưới điện siêu nhỏ. Tối ưu, đánh giá các giải pháp cụ thể cho kết cấu mạchcủa BBĐ DC-DC một hướng, BBĐ DC-DC hai hướng dùng mạch phục hồi năng lượng. - Đánh giá đưa ra các hướng phát triển nghiên cứu kết quả nghiên cứu để đạt mụctiêu ứng dụng bộ biến đổi DC-DC trong lưới điện siêu nhỏ.5. Phương pháp nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, đánh giá các vấn đề liên quan đếnlĩnh vực nghiên cứu từ các công trình đã công bố. + Thử nghiệm xây dựng các thuật toán giám sát và điều khiển cho bộ truyền thôngtrong các bộ biến đổi nhằm tối ưu hiệu suất biến đổi cho bộ tăng áp DC-DC. + Tiếp cận và sử dụng các phần mềm mô phỏng Origin, phần mềm lập trình C,MATLAB, Orcad, ADS, .... để mô phỏng, thí nghiệm các đề xuất lý thuyết. + Phương pháp thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo thử nghiệm mẫu. Đánh giá và kiểmđịnh kết quả đạt được.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Các nghiên cứu của luận án đã đưa ra được hai nhóm kết quả mới sau: Về khoa học - Phát triển một cấu trúc lưới điện DC siêu nhỏ hoạt động độc lập hoặc nối lưới đểhạn chế những nhược điểm của các hệ thống đã sử dụng. - Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu suất biến đổi năng lượng trong các bộ DC-DCtăng áp ứng dụng cho hệ thống điện tái tạo. Về thực tiễn Sử dụng năng lượng điện hiệu quả, giảm thiểu tổn thất năng lượng trong quá trìnhsản xuất, chuyển đổi và phân phối chính là cách nhanh nhất để giảm giá thành sản xuấtđiện. Vì vậy, luận án đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu suất của từng khâu và toàn bộ hệthống sản xuất năng lượng tái tạo là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn.7. Bố cục của luận án Ngoài phần mở đầu và các mục quy định, nội dung nghiên cứu của luận án được trìnhbày trong 03 chương, 99 trang, 72 hình vẽ, 04 bảng biểu và kết luận chung của luận án. 2CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BBĐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TÁI TẠO1.1 HIỆN TRẠNG VỀ CÔNG NGHỆ CỦA CÁC BBĐ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆTHỐNG ĐIỆN TÁI TẠO1.1.1 Các khóa điện tử bán dẫn công suất và ứng dụng1.1.2 Điện tử công suất và bộ biến đổi điện tử công suất1.1.3 Xu thế phát triển của các bộ biến đổi điện tử công suất1.1.4 Xu thế phát triển của các khóa điện tử bán dẫn công suất1.2. CẤU TRÚC ...