Điều khiển mờ lai áp dụng cho biến tần một pha nối lưới

Lại Khắc Lãi Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 113(13): 147 - 152

147

ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI ÁP DỤNG CHO BIẾN TẦN MỘT PHA NỐI LƯỚI

Lại Khắc Lãi*

Đại học Thái Nguyên

TÓM TẮT

Bài báo đề xuất một bộ điều khiển dòng điện sử dụng lôgic mờ cho biến tần kết nối với lưới điện.

Trong bộ điều khiển PI để điều khiển biến tần nối lưới, độ khuếch đại của bộ khâu P được thay đổi

với sự trợ giúp của các thuật toán logic mờ để có được đáp ứng quá độ nhanh bất chấp các biến

đổi đầu vào và nhiễu phụ tải. Đầu vào của bộ điều khiển logic mờ là sai lệch dòng điện đo được và

giá trị đặt trong trong hệ tọa độ quay. Hiệu quả của các chiến lược điều khiển đề xuất đã được xác

nhận qua kết quả mô phỏng với phần mềm Psim - Matlab và được so sánh với các bộ điều khiển PI

thông thường.

Từ khóa: Điều khiển dòng điện. Logic mờ, Nối lưới, Bộ điều khiển PI, Psim-Matlab.

GIỚI THIỆU

Biến tần nối lưới là một loại đặc biệt của biến

tần có thể chuyển đổi điện một chiều thành

điện xoay chiều và nối nó vào lưới điện hiện

hành. Các bộ biến tần nối lưới cần có một số

tính năng như điều khiển độc lập công suất

tác dụng và công suất phản kháng với dòng

năng lượng hai hướng, điều khiển hệ số công

suất với điện áp/dòng điện ra hình sin chất

lượng cao. Ngoài ra, nó có thể hỗ trợ bảo vệ

các thiết bị điện trong trường hợp xảy ra lỗi

lưới . Cấu trúc chung của biến tần nguồn áp 1

pha kết nối lưới được chỉ ra trên hình 1.

Trong đó, bộ chuyển đổi DC-AC là ngịch lưu

cầu một pha đầy đủ sử dụng 4 MOFET hoặc 4

GJB. Đầu vào biến tần là nguồn áp một chiều

(pin mặt trời, acqui hoặc là đầu ra của bộ

chỉnh lưu). Đầu ra của biến tần được kết nối

với lưới điện thông qua bộ lọc thông thấp (lọc

LC hoặc LCL hoặc bộ lọc L trong trường hợp

đơn giản) để đưa năng lượng vào lưới. Khi

đầu ra biến tần cắt khỏi lưới, nó sẽ cung cấp

năng lượng cho tải cục bộ. Do vậy bộ điều

khiển biến tần được chia thành chế độ làm

việc độc lập và chế độ nối lưới.

Để điều khiển biến tần trong cả chế độ làm

việc độc lập cũng như chế độ nối lưới, các giá

trị điện áp và dòng điện của biến tần được

chuyển thành các giá trị tương ứng trong hệ

tọa độ quay thông qua phép biến đổi Park

thuận. Điện áp ra của bộ điều chỉnh là các giá

trị Ud và Uq, chúng được đưa tới chuyển đổi

ngược Park ngược. Đầu ra của chuyển đổi

Park ngược là các giá trị Uα và Uβ được đưa

tới bộ điều chế rộng xung hình sin (SPWM).

Đầu ra của khối SPWM là tín hiệu điều khiển

các khóa chuyển đổi của biến tần.

Hình 1. Sơ đồ khối điều khiển biến tần một pha nối lưới

*

*

Tel: 0913507464; Email: [email protected]

Ug

Ubus

Lưới AC

DC

∼

SPWM

ϑ

Điều khiển

điện áp

Điều khiển

dòng điện

PLL

Uα Uβ

Tải