Kỹ thuật điều khiển điện áp Dc-link thích nghi cho mạch lọc tích cực lai ghép ba pha bốn dây: Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN BẢO NGỌC

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP DC-LINK

THÍCH NGHI CHO MẠCH LỌC TÍCH CỰC

LAI GHÉP BA PHA BỐN DÂY

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN

Mã chuyên ngành: 8520.201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

i

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN BẢO NGỌC

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP DC-LINK

THÍCH NGHI CHO MẠCH LỌC TÍCH CỰC LAI

GHÉP BA PHA BỐN DÂY

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN

Mã chuyên ngành: 8520.201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

ii

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học: TS. Châu Minh Thuyên

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại

học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 11 tháng 10 năm 2020.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU - Chủ tịch Hội đồng

2. PGS.TS TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN - Phản biện 1

3. TS. NGUYỄN NHẬT NAM - Phản biện 2

4. TS. TRẦN THANH NGỌC - Ủy viên

5. TS DƯƠNG THANH LONG - Thư ký

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

iii

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Bảo Ngọc MSHV: 17112641

Ngày, tháng, năm sinh: 18/ 07/ 1983 Nơi sinh: Bình Dương

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã chuyên ngành: 8520201

I. TÊN ĐỀ TÀI:

“Kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho mạch lọc tích cực lai ghép

ba pha bốn dây”

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Tổng quan về đề tài

- Phân tích mô hình toán của HAPF

- Kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF đối với mạng 3 pha 4

dây trong bù công suất phản kháng động

- Các kết quả mô phỏng và thảo luận

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/12/2019

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/08/2020

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Châu Minh Thuyên

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20 …

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Châu Minh Thuyên

TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

i

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian được học tập và nghiên cứu để hoàn thành được luận văn này, bản thân

tôi đã tiếp thu được rất nhiều kiến thức quý báu và bổ ích, tôi xin được gửi lời cảm

ơn sâu sắc đến:

- Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Phòng Sau Đại học đã tạo

điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu khoa học.

- TS. Châu Minh Thuyên đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện

luận văn.

- Quý Thầy, Cô đã giảng dạy và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập tại Trường.

Tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng với khả năng nghiên cứu của bản thân có hạn nên

trong quá trình thực hiện luận văn tôi sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Rất kính mong

nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy, Cô và Hội đồng khoa học chấm luận

văn góp ý để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn.

Trân trọng cảm ơn !

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đối với các mạch lọc tích cực, thông thường điện áp DC-link được cung cấp thông

qua bộ chỉnh lưu không điều khiển. Tuy nhiên, khi điện áp lưới bị méo dạng và thay

đổi nhiều sẽ dễ dẫn tới điện áp DC-link dao động mạnh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến

hiệu quả bù công suất phản kháng và lọc hài. Do đó, nghiên cứu ổn định điện áp DC￾link thích nghi cho các mạch lọc tích cực lai ghép mang tính cần thiết, có ý nghĩa

khoa học và thực tiễn cao.

Cấu trúc luận văn bao gồm 4 chương với các nội dung cơ bản như sau:

 Chương 1: Tổng quan về đề tài

 Chương 2: Phân tích mô hình toán của HAPF

 Chương 3: Kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi cho HAPF đối với

mạng 3 pha 4 dây trong bù công suất phản kháng động

 Chương 4: Các kết quả mô phỏng thảo luận

 Kết luận và hướng phát triển đề tài

Với mô hình toán và kỹ thuật điều khiển điện áp DC-link thích nghi được phân tích

chi tiết trong chương 2 và chương 3 của luận văn. Tác giả đã tiến hành mô phỏng

trong phần mềm Matlab trong trường hợp tải cân bằng và tải không cân bằng. Kết

quả mô phỏng cho thấy phương pháp điều khiển điện áp DC-Link thích nghi cho

HAPF có thể giảm tổn thất chuyển mạch và nhiễu sinh ra do bộ đóng cắt so với trường

hợp điện áp DC-Link cố định. Trong quá trình bù công suất phản kháng và hài dòng

điện cho trường hợp tải cân bằng và tải không cân bằng thì điện áp DC- Link được

điều khiển giữ ổn định, độ méo dạng dòng điện nguồn THD dưới 5% và hệ số công

suất đạt gần bằng 1.

iii

ABSTRACT

Due to active power filter, normally the DC-link voltage is supplied through an

uncontrolled rectifier. However, when the grid voltage is distorted and changed

much, it will easily lead to fluctuating DC-link voltage, seriously affecting the

efficiency of reactive power compensation and harmonic filter. Therefore,

researching the stable DC-link voltage for hybrid active power filter circuits is

necessary, of high scientific and practical significance.

The structure of the thesis consists of four chapters with the following basic contents:

 Chapter 1: Overview of the topic

 Chapter 2: Analysis of HAPF's mathematical model

 Chapter 3: Adaptive DC-Link Voltage Control Technique for the three-phase

four-wire HAPF in Dynamic Reactive Power Compensation

 Chapter 4: Simulation and experimental results

 Conclusion and topic development

With mathematical model and adaptive DC-Link Voltage Control Technique are

analyzed of the details in two chapter and three chapter of the thesis. The author has

conducted simulation in Matlab software in case of balanced loading and unbalanced

loading. The simulation results show that adaptive DC-Link voltage control method

for HAPF can reduce the switching loss and switching noise generated by the switch

compared with the traditional fixed DC-Link voltage. In addition reactive power

compensation and harmonic current in case of balanced loading and unbalanced

loading, the DC-Link voltage is controlled stable, the distortion of the current source

THD is less than 5% and the power factor will approach to 1.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các kết quả nghiên

cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn

nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được

thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Học viên

Nguyễn Bảo Ngọc