Điều khiển nghịch lưu 3-pha 4-dây trong hệ thồng nguồn phân tán độc lập

Nguyễn Văn Liễn và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 102(02): 129 - 136

129

ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU 3-PHA 4-DÂY

TRONG HỆ THỒNG NGUỒN PHÂN TÁN ĐỘC LẬP

Nguyễn Văn Liễn

1*,Trần Minh Đức

2

, Ngô Đức Minh3

1

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2

Trường Cao đẳng nghề Lilama2,

3

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên,

TÓM TẮT

Bài báo nghiên cứu điều khiển nghịch lưu 3 pha 4 dây cho một hệ thống nguồn phân tán làm việc

ở chế độ độc lập. Trong đó, kỹ thuật điều khiển được kết hợp giữa bộ điều khiển trượt để điều

khiển vòng lặp dòng điện ở bên trong (DSMC) và bộ điều khiển bền vững để điều khiển điện áp

được phát triển dưới hệ tọa độ tham chiếu tĩnh αβ0 (Clarke’s) sử dụng phương pháp điều chế độ

rộng xung vector không gian (MSVPWM) nhằm đạt mục đích ổn định giá trị điện áp với trạng thái

sai lệch tĩnh giảm và tổng độ méo dạng sóng hài thấp dưới quy định cho phép, hàm truyền đáp ứng

nhanh khi nhiễu tải thay đổi. Ngoài ra, bên cạnh việc phát triển và mô tả thuật toán, một thảo luận

tiếp theo được đề xuất là nghiên cứu thiết kế bộ lọc L-C, nâng cao động học hàm truyền của vòng

lặp kín dòng điện và điện áp trên miền tần số và mô phỏng hệ thống trong điều kiện tải khác nhau.

Từ khóa: In3Leg, Tham chiếu tĩnh αβ0, DSMC, MSVPWM, bộ điều khiển RSC…

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Bộ nghịch lưu 3-pha 4-dây hoạt động trong hệ

thống điện nguồn phân tán, bộ nghịch lưu

giao tiếp với tải theo kiểu của hệ thống 4-dây.

Nghịch lưu 4-dây có hai loại: loại 4-leg và

loại 3-leg kết hợp với điểm giữa của nguồn

một chiều (In3Leg). Trong bài báo này sử

dụng loại thứ hai In3Leg với kỹ thuật điều

khiển thực hiện trong tọa độ tham chiếu tĩnh

αβ0 sử dụng phương pháp điều chế vector

không gian.

Trước khi hoạt động trong chế độ nối lưới,

các In3Leg cần làm việc ở chế độ cách ly.

Trước đây, các nghiên cứu trong lĩnh vực này

chủ yếu sử dụng kỹ thuật điều khiển truyền

thống: điều khiển PID, điều khiển bền vững,

điều khiển trượt, điều khiển thông minh.

Trong bài báo này, các tác giả sử dụng một kỹ

thuật điều khiển mới kết hợp giữa điều khiển

bền vững và điều khiển trượt. Ưu điểm của kỹ

thuật điều khiển phức tạp và tiết kiệm được 2

chuyển mạch công suất.

CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÀ CÁC MÔ TẢ

TOÁN HỌC

Hệ thống In3Leg được lựa chọn có mô hình

như hình 1:

Trong sơ đồ cấu trúc của In3Leg, điểm giữa

của bus DC được nối đất, ngõ ra của bộ

*

Tel: 0913 090406, Email: [email protected]

nghịch lưu được kết nối qua bộ lọc L-C 3pha

trước khi cung cấp cho tải.

Hình 1. Bộ nghịch lưu In3Leg

Mô tả hệ thống trong hệ tọa độ ABC

Vector điện áp pha của In3Leg:

Vpwm = [vpwmA, vpwmB, vpwmC ]T

Vector dòng điện ngõ ra của In3Leg:

Iinv = [ iinvA, iinvB, iinvC]

T

.

Vector điện áp của In3Leg đặt lên tải :

Vload = [vloadA,vloadB,vloaDC ]T

Vector dòng tải 3-pha :

Iload = [iloadA, iloadB, iloaDC ]T

Bộ lọc có điện trở nối tiếp Rf

, cuộn cảm Lf

,

và tụ điện Cf

.

Từ hình 1 viết được các phương trình: