Luận văn Thiết bị Facts trong hệ thống điện

HUTECH

iv

ABSTRACT

With the widespread application of FACTS (Flexible Alternating Current

Transmission System) devices and secondary voltage control in power system at

present. In this paper proposes a new coordinated secondary voltage control scheme for

power systems have SVC (Static Var Compensator) and STATCOM (Static

Synchronous Compensator), based on synchronised voltage measurements for all

nodes by phasor measurement units (PMUs) and extensive communication networks.

The objective is to enhance the quality of voltage for power systems.

The secondary voltage control scheme developed in the paper is based on the

linearisation of the power system load

-flow equations about the current operating point

defined by nodal voltages obtained from phasor measurement units (PMUs).

HUTECH

1

CH姶愛NG 1 T蔚NG QUAN V陰 永NG D影NG CÁC THI蔭T B卯 FACTS

TRONG H烏 TH渦NG AI烏N

1.1. Gi噂i thi羽u:

Hi羽n nay, có r医t nhi隠u công trình nghiên c泳u 泳ng d映ng thi院t b鵜 FACTS, đ員c

bi羽t là s穎 d映ng các thi院t b鵜 phát ngu欝n công su医t ph違n kháng cho h羽 th嘘ng l逢噂i đi羽n

nh茨m đ違m b違o 鰻n đ鵜nh đi羽n áp cho h羽 th嘘ng [1]. Tuy nhiên, vi羽c đánh giá, l詠a ch丑n

thi院t b鵜 phát công su医t nào h嬰p lý, c┡ng nh逢 dung l逢嬰ng bù t嘘i 逢u trong phân tích 荏

ch院 đ瓜 xác l壱p, quá đ瓜 là ch逢a đ逢嬰c quan tâm sâu s逸c.

Theo th詠c t院 hi羽n nay, h羽 th嘘ng đi羽n chúng ta đang

s穎 d映ng là h羽 th嘘ng đi羽n

xoay chi隠u. H羽 th嘘ng đi羽n xoa y chi隠u là m瓜t h羽 th嘘ng đi羽n ph泳c t衣p, g欝m có các

máy phát đ欝ng b瓜, đ逢運ng dây truy隠n t違i , máy bi院n áp, các thi院t b鵜 bù và các ph映 t違i…và đ逢嬰c chia thành ba khâu: s違n xu医t, truy隠n t違i và phân ph嘘i.

M瓜t h羽 th嘘ng đi羽n xoay chi隠u ho衣t đ瓜ng c挨 b違n ph違i th臼a các yêu c亥u sau: - Các máy phát đi羽n làm vi羽c trong ch院 đ瓜 đ欝ng b瓜. - Ai羽n áp v壱n hành n茨m trong gi噂i h衣n cho phép theo qui đ鵜nh. - T亥n s嘘 v壱n hành n茨m trong gi噂i h衣n cho phép theo qui đ鵜nh. - Các ph映 t違i ph違i đ逢嬰c cung c医p ngu欝n đi羽n đ亥y đ栄. - Các đ逢運ng dây ph違i đ逢嬰c v壱n hành 荏 đi隠u ki羽n bình th逢運ng không quá t違i.

Trong h羽 th嘘ng đi羽n, công su医t truy隠n t違i trên các đ逢運ng dây ph映 thu瓜c vào

t鰻ng tr荏 đ逢運ng dây, đi羽n áp và góc truy隠n t違i gi英a đi吋m đ亥u và đi吋m cu嘘i c栄a

đ逢運ng dây, nh英ng đ衣i l逢嬰ng này gi噂i h衣n công su医t truy隠n t違i trên đ逢運ng dây. Vì v壱y, kh違 n<ng truy隠n t違i công su医t c栄a đ逢運ng dây đ逢嬰c c違i thi羽n đáng k吋 b茨ng vi羽c

t<ng công su医t ph違n kháng 荏 phía ph映 t違i, l逸p cu瓜n kháng bù ngang (m逸c song

HUTECH

2

song), t映 đi羽n bù d丑c (m逸c n嘘i ti院p) vào đ逢運ng dây đ吋 đi隠u khi吋n đi羽n áp d丑c theo

chi隠u dài đ逢運ng dây.

A吋 nâng cao ch医t l逢嬰ng đi羽n áp và 鰻n đ鵜nh đi羽n áp cho h羽 th嘘ng đi羽n Vi羽t

Nam, hi羽n t衣i đã có r医t nhi隠u công trình nghiên c泳u v隠 vi羽c 泳ng d映ng các thi院t b鵜 bù

công su医t ph違n kháng. Tuy nhiên, các thi院t b鵜 bù đó

v磯n ch逢a đáp 泳ng đ逢嬰c các yêu

c亥u v隠 ph違n 泳ng nhanh nh衣y khi h羽 th嘘ng có s詠 thay đ鰻i đ瓜t ng瓜t v隠 nhu c亥u công

su医t ph違n kháng. Các thi院t b鵜 truy隠n t違i đi羽n xoay chi隠u linh ho衣t (FACTS-Flexible

AC Transmission System)

đã đáp 泳ng đ逢嬰c yêu c亥u v隠 đ瓜 ph違n 泳ng nhanh nh衣y

c┡ng nh逢 dung l逢嬰ng bù t嘘i 逢u cho h羽 th嘘ng đi羽n trong m丑i ch院 đ瓜 làm vi羽c.

FACTS dùng đ吋 nâng cao k

h違 n<ng đi隠u khi吋n h羽 th嘘ng đi羽n và t<ng kh違 n<ng

truy隠n t違i công su医t trên đ逢運ng dây.

FACTS đ逢嬰c đ鵜nh ngh┄a b荏i IEEE là: “

H羽 th嘘ng s穎 d映ng các thi院t b鵜 đi羽n t穎

công su医t và các thi院t b鵜 t┄nh khác đ吋 đi隠u khi吋n m瓜t ho員c nhi隠u thông s嘘

c栄a h羽

th嘘ng đ逢運ng dây t違i đi羽n xoay chi隠u, qua đó, nâng cao kh違 n<ng đi隠u khi吋n và kh違

n<ng truy隠n t違i công su医t”[2].

Qua đ鵜nh ngh┄a FACTS, nh壱n th医y t亥m quan tr丑ng c栄a thi院t b鵜 FACTS đ院n h羽

th嘘ng đi羽n có s詠 違nh h逢荏ng r医t l噂n

v隠 kinh t院 và k悦 thu壱t.

Trong th詠c t院, do tính ch医t tiêu th映 đi羽n 荏 t瑛ng th運i đi吋m luôn khác nhau, cho

nên trình tr衣ng v壱n chuy吋n công su医t trên các đ逢運ng dây truy隠n t違i c┡ng khác nhau,

có th吋

t衣i m瓜t th運i đi吋m trên h羽 th嘘ng s胤 có nh英ng đ逢運ng dây b鵜 quá t違i trong khi

các đ逢運ng dây khác thì non t違i và ng逢嬰c l衣i. V噂i đà phát tri吋n công nghi羽p hóa nh逢 hi羽n nay, đòi h臼i nhu c亥u truy隠n t違i đ吋

đáp 泳ng cho các ph映 t違i ngày càng cao và hi羽n nay đ逢運ng dây truy隠n t違i cao áp luôn

đ員t trong trình tr衣ng báo đ瓜ng v隠 gi噂i h衣n v壱t lý c栄a chúng nh逢 là quá t違i đ逢運ng

dây, nh英ng hi羽n t逢嬰ng nhi宇u

h羽 th嘘ng nh逢 là hi羽n t逢嬰ng dao đ瓜ng t亥n s嘘, đi羽n áp….

Nh茨m t<ng kh違 n<ng truy隠n t違i đi羽n n<ng trên h羽 th嘘ng đi羽n, kh逸c ph映c nh英ng

nh逢嬰c đi吋m nêu trên, trên th院 gi噂i ng逢運i ta

đã

s穎 d映ng

các thi院t b鵜 FACTS. Các

thi院t b鵜 này đ逢嬰c s穎 d映ng đ吋 đi隠u khi吋n đi羽n áp, tr荏 kháng và góc pha c栄a đ逢運ng

HUTECH

3

dây xoay chi隠u cao áp. Các thi院t b鵜 FACTS đã giúp cho nhà cung c医p đi羽n nh英ng l嬰i ích sau đây: - T壱n d映ng l逢噂i truy隠n t違i hi羽n h英u đ吋 l逸p đ員t các thi院t b鵜 FACTS. - Gi違m chi phí đ亥u t逢. - T<ng đ瓜 tin c壱y và kh違 n<ng s印n sàng c栄a h羽 th嘘ng truy隠n t違i. - T<ng đ瓜 鰻n đ鵜nh quá đ瓜 c栄a l逢噂i. - T<ng ch医t l逢嬰ng cung c医p đi羽n n<ng cho các ngành công nghi羽p và các

ngành có yêu c亥u ch医t l逢嬰ng đi羽n n<ng cao. - 謂nh h逢荏ng không đáng k吋 đ院n môi tr逢運ng xung quanh.

1.2. A員t v医n đ隠: A吋 h羽 th嘘ng đi羽n ho衣t đ瓜ng linh ho衣t 荏 m丑i tình hu嘘ng, k吋 c違 tình hu嘘ng s詠 c嘘

nghiêm tr丑ng nh医t, thì ph違i có thi院t b鵜 đ吋 đi隠u khi吋n các đ衣i l逢嬰ng trong h羽 th嘘ng

đi羽n. A衣i l逢嬰ng đ逢嬰c nghiên c泳u trong lu壱n v<n này chính là đ衣i l逢嬰ng đi羽n áp,

theo nh壱n đ鵜nh th詠c t院, các s詠 c嘘 tan rã h羽 th嘘ng đi羽n g亥n đây đ隠u có liên quan đ院n s詠 s映p đ鰻 đi羽n áp ho員c là m医t 鰻n đ鵜nh đi羽n áp, mà nguyên nhân ch栄 y院u d磯n đ院n s詠 s映p đ鰻 đi羽n áp th逢運ng là do s詠 không đáp 泳ng đ栄 nhu c亥u công su医t ph違n kháng, do

t<ng m衣nh b医t t h逢運ng c栄a nhu c亥u ph映 t違i, nh医t là các ph映 t違i công nghi羽p (các

công ty luy羽n s逸t, thép…).

Ai羽n áp là m瓜t trong nh英ng đ衣i l逢嬰ng quan tr丑ng đ吋 đánh giá ch医t l逢嬰ng đi羽n

n<ng. 蔚n đ鵜nh đi羽n áp đáp 泳ng kh違 n<ng duy trì đi羽n áp t衣i t医t c違 các nút trong h羽

th嘘ng 荏 trong m瓜t ph衣m vi cho phép (tùy thu瓜c vào tính ch医t m厩i nút mà ph衣m vi

dao đ瓜ng cho phép c栄a đi羽n áp s胤 khác nhau). Trong đi隠u ki羽n v壱n hành không bình

th逢運ng ho員c sau các nhi宇u lo衣n, h羽 th嘘ng s胤 đi vào tr衣ng thái không 鰻n đ鵜nh khi

xu医t hi羽n các kích đ瓜ng nh逢 t<ng t違i đ瓜t ng瓜t hay thay đ鰻i các thông s嘘 c栄a h羽

th嘘ng. Các thay đ鰻i đó có th吋 làm cho quá trình gi違m đi羽n áp x違y ra và n員ng n隠 nh医t

có th吋 r挨i vào trình tr衣ng không th吋 đi隠u khi吋n đ逢嬰c hay còn g丑i là s映p đ鰻 đi羽n áp.

Nguyên nhân ch栄 y院u d磯n đ院n s詠 m医t 鰻n đ鵜nh và s映p đ鰻 đi羽n áp th逢運ng là do không

đáp 泳ng đ栄 các nhu c亥u công su医t ph違n kháng c亥n thi院t khi ph映 t違i t<ng b医t th逢運ng

và đ瓜t bi院n.

HUTECH

4

Tr逢噂c đây, khi mà ngành công ngh羽 đi羽n t穎 công su医t cao ch逢a phát tri吋n

m衣nh thì vi羽c nâng cao ch医t l逢嬰ng đi羽n áp trên h羽 th嘘ng đi羽n b鵜 h衣n ch院 và th運i

gian đáp 泳ng c┡ng r医t ch壱m, b荏i vì lúc đó ta ph違i th詠c hi羽n vi羽c đóng c逸t các khóa

c挨 khí các ph亥n t穎 đi羽n nh逢 là cu瓜n dây, t映 đi羽n, b瓜 chuy吋n đ鰻i n医c máy bi院n

áp…đ吋 鰻n đ鵜nh đi羽n áp trên h羽 th嘘ng.

Ngày nay, v噂i s詠 phát tri吋n m衣nh và nhanh c栄a các thi院t b鵜 đi羽n t穎 công su医t

l噂n, đi羽n áp cao cho nên công ngh羽 FACTS ra đ運i nh茨m giúp cho quá trình th詠c

hi羽n đi隠u khi吋n đi羽n áp trên h羽 th嘘ng đi羽n, c映 th吋 là đ逢運ng dây truy隠n t違i đ逢嬰c linh

ho衣t và nhanh chóng, m瓜t s嘘 n逢噂c tiên ti院n đã s穎 d映ng thi院t b鵜 FACTS trong m衣ng

truy隠n t違i, c映 th吋 nh逢 M悦, Canada, Brazil… là nh英ng n逢噂c tiên phong s穎 d映ng

công ngh羽 FACTS. Các thi院t b鵜 FACTS th逢運ng đ逢嬰c s穎 d映ng là:

- SVC (Static Var Compensator): B瓜 bù công su医t VAR t┄nh.

- UPFC (Unified Power Flow Controller): B瓜 đi隠u khi吋n dòng công su医t h嬰p

nh医t.

- STATCOM (Static Synchronous Compensator): B瓜 bù đ欝ng b瓜 t┄nh.

-TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator): B瓜 bù d丑c đi隠u khi吋n

thyristor.

- SSSC (Static synchronous series compensator): B瓜 bù n嘘i ti院p đ欝ng b瓜

t┄nh.

- HVDC (Hight voltage direct current): Dòng m瓜t chi隠u đi羽n áp cao.

HUTECH

5

1.3. 永ng d映ng c栄a thi院t b鵜 FACTS trong h羽 th嘘ng đi羽n:

1.3.1. B瓜 bù công su医t VAr t┄nh SVC (Static VAr Compensator):

Hình 1.1: S挨 đ欝 k院t n嘘i b瓜 SVC v噂i h羽 th嘘ng đi羽n.

Hình 1.1. Trình bày c医u trúc và nh英ng thành ph亥n chính c栄a b瓜 SVC [3]. B瓜

SVC đ逢嬰c áp d映ng r瓜ng rãi trong h羽 th嘘ng truy隠n t違i v噂i nhi隠u m映c đích khác nhau. M映c đích c挨 b違n nh医t th逢運ng đ逢嬰c s穎 d映ng là đ吋 đi隠u khi吋n đi羽n áp t衣i đi吋m y院u

nh医t trong h羽 th嘘ng đi羽n. Nó th逢運ng đ逢嬰c l逸p đ員t 荏 đi吋m gi英a c栄a đ逢運ng dây truy隠n t違i liên k院t gi英a các vùng t違i. Nh運 đ瓜 chính xác cao, tính kh違 d映ng và đáp 泳ng

nhanh, các thi院t b鵜 SVC có th吋 cung c医p tr衣ng thái 鰻n đ鵜nh và đi隠u khi吋n đi羽n áp

quá đ瓜 có ch医t l逢嬰ng cao so v噂i ki吋u bù r胤 nhánh thông th逢運ng. Các thi院t b鵜 SVC c┡ng đ逢嬰c s穎 d映ng đ吋 làm gi違m các dao đ瓜ng công su医t, c違i thi羽n đ瓜 鰻n đ鵜nh quá đ瓜

và gi違m t鰻n hao h羽 th嘘ng nh運 t嘘i 逢u đi隠u khi吋n công su医t ph違n kháng.

TCR-TSR TSC Fillter FC FR

Nút đi羽n áp cao

Máy bi院n áp

ghép b

瓜

Nút đi羽n áp th医p

HUTECH

6

1.3.2. B瓜 bù đ欝ng b瓜 t┄nh STATCOM (Static Synchronous Compensator):

V

Vo I

Vdc

STATCOM

Hình 1.2: S挨 đ欝 k院t n嘘i b瓜 STATCOM v噂i h羽 th嘘ng đi羽n

B瓜 STATCOM là m瓜t thi院t b鵜 bù ngang , nó chuy吋n đ鰻i ngu欝n đi羽n áp m瓜t

chi隠u thành đi羽n áp xoay chi隠u đ吋 bù công su医t ph違n kháng cho h羽 th嘘ng đi羽n.

STATCOM không yêu c亥u các thành ph亥n c違m kháng và dung kháng l噂n đ吋

cung c医p công su医t ph違n kháng cho các h羽 th嘘ng truy隠n t違i cao áp. M瓜t l嬰i th院 khác

là đ亥u ra ph違n 泳ng nhanh 荏 đi羽n áp h羽 th嘘ng th医p.

H羽 th嘘ng đi羽n

HUTECH

7

1.3.3. B瓜 bù n嘘i ti院p đ欝ng

b瓜 t┄nh SSSC (Static Synchronous Series

Compensator):

I Vdc

SSSC I

Vc

Hình 1.3: S挨 đ欝 k院t n嘘i SSSC v噂i h羽 th嘘ng đi羽n B瓜 SSSC là thi院t b鵜 bù n嘘i ti院p vào đ逢運ng dây, nó có th吋 phát ra m瓜t l逢嬰ng

đ

i羽n áp đ逢嬰c yêu c亥u c栄a h羽 th嘘ng đi羽n, nó có th吋 bi院n đ鰻i đi羽n áp c栄a h羽 th嘘ng

t瑛

AC sang đi羽n áp DC . B瓜 SSSC có th吋 đi隠u khi吋n c違 công su医t th詠c và công su医t

kháng v噂i h羽 th嘘ng AC.

1.3.4. B瓜 bù d丑c đi隠u khi吋n

b茨ng thyristor TCSC (Thyristor Controlled Series

Compensation):

Hình 1.4: C医u trúc c挨 b違n c栄a b瓜 TCSC ic

C + -

t1 t2

Ls

il

iline

H羽 th嘘ng

đi羽n

HUTECH

8

B瓜 TCSC là m瓜t thi院t b鵜 bù dùng trong truy隠n t違i đi羽n, đ吋 nâng cao kh違 n<ng

鰻n đ鵜nh c栄a h羽 th嘘ng đi羽n, đ員c bi羽t là kh違 n<ng 鰻n đ鵜nh đ瓜ng trong ch院 đ瓜 s詠 c嘘.

1.3.5. B瓜 đi隠u khi吋n dòng công su医t h嬰p nh医t UPFC (Unified Power Flow

Controller). V

V

o

I

Vdc

STATCOM

I

SSSC

Vc

I

o

B瓜 UPFC

Hình 1.5: S挨 đ欝 k院t n嘘i UPFC v噂i h羽 th嘘ng B瓜 UPFC là m瓜t thi院t b鵜 dùng đ吋 đi隠u khi吋n dòng công su医t trên đ逢運ng dây

truy隠n t違i đi羽n. UPFC cho phép đi隠u khi吋n đ欝ng th運i dòng công su医t th詠c, dòng

công su医t ph違n kháng và đ瓜 l噂n đi羽n áp t衣i thanh cái k院t n嘘i.

Qua phân tích nh英ng 泳ng d映ng c栄a các thi院t b鵜 FACTS đ逢嬰c nêu trên, tôi

nh壱n th医y gi違i pháp đi隠u khi吋n đi羽n áp trong h羽 th嘘ng đi羽n b茨ng

b

瓜 STATCOM

(Static Synchronous Compensator) và b瓜 SVC (Sta tic VAr Compensator) có 逢u

đi吋m t嘘t nh医t, đây là hai th

i院t b鵜 bù đ逢嬰c s穎 d映ng đ吋 đi隠u khi吋n đi羽n áp trên đ逢運ng

dây truy隠n t違i, hai thi院t b鵜 này ho衣t đ瓜ng v噂i đ瓜 chính xác cao, đáp 泳ng nhanh các

dao đ瓜ng khi h羽 th嘘ng b鵜 nhi宇u, có th吋 đ衣t đ逢嬰c tr衣ng thái 鰻n đ鵜nh và đi隠u khi吋n

đi羽n áp v噂i ch医t l逢嬰ng cao và linh ho衣t nh医t. Aó c┡ng là lý do đ吋 tôi ch丑n hai thi院t b鵜 FACTS là SVC và STATCOM n嘘i song song , đ欝ng th運i s穎 d映ng b瓜 đi隠u khi吋n

HUTECH

9

đi羽n áp c医p 2 ph嘘i h嬰p v噂i b瓜 đo l逢運ng đ衣i l逢嬰ng ph泳c (PMUs) và m衣ng truy隠n

thông di羽n r瓜ng đ吋 đi隠u khi吋n biên đ瓜 đi羽n áp 荏 t医t c違 các nút trong h羽 th嘘ng đi羽n.

M映c đích chính c栄a lu壱n v<n là xây d詠ng chi院n l逢嬰c đi隠u khi吋n đi羽n áp trong

h羽 th嘘ng đi羽n có các thi院t b鵜 FACTS thu瓜c lo衣i SVC và STATCOM. Chi院n l逢嬰c

đi隠u khi吋n s胤 ph嘘i h嬰p vi羽c đi隠u khi吋n đi羽n áp tai các máy phát v噂i ch泳c n<ng đi隠u

khi吋n đi羽n áp c栄a các thi院t b鵜 SVC và STATCOM. Chi院n l逢嬰c đi隠u khi吋n đ逢嬰c xây

d詠ng d詠a trên c挨 s荏 c詠c ti吋u đ瓜 l羽ch đi羽n áp so v噂i giá tr鵜 đ鵜nh m泳c t衣i các nút t違i.

Ai羽n áp t衣i các nút t違i đ逢嬰c đo l逢運ng thông qua b瓜 đo l逢運ng đ衣i l逢嬰ng ph泳c, trong

đó đo c違 biên đ瓜 và góc pha c栄a đi羽n áp nút, và m衣ng truy隠n thông di羽n r瓜ng.

Chi院n l逢嬰c đi隠u khi吋n đ逢嬰c xây d詠ng trong lu壱n v<n đã đ逢嬰c 泳ng d映ng cho

m瓜t m衣ng đi羽n tiêu bi吋u. Các k院t qu違 mô ph臼ng cho th医y tính hi羽u qu違 và kh違 n<ng

áp d映ng chi院n l逢嬰c đi隠u khi吋n cho m衣ng đi羽n th詠c t院.

HUTECH

10

CH姶愛NG 2:

C遺U T萎O VÀ NGUYÊN LÝ HO萎T

A浦NG C曳A THI蔭T B卯

FACTS N渦I SONG SONG

A吋 làm c挨 s荏 cho vi羽c xây d詠ng chi院n l逢嬰c đi隠u khi吋n đi羽n áp cho h羽 th嘘ng

đi羽n có các thi院t b鵜 SVC và STATCOM. Trong ch逢挨ng này s胤 trình bày c医u t衣o và

nguyên lý làm vi羽c c栄a hai lo衣i thi院t b鵜 FACTS đ逢嬰c nêu trên.

2.1. B瓜 SVC (Static VAr Compensator): B瓜 bù công su医t VAr t┄nh.

2.1.1. Mô t違 c医u t衣o và nguyên lý ho衣t đ瓜ng

c栄a b瓜 SVC:

Thành ph亥n chính và c医u t衣o đi吋n hình

c栄a b瓜 SVC [3,4], g欝m có:

Hình 2.1: B瓜 SVC k院t n嘘i v噂i h羽 th嘘ng đi羽n H亥u h院t các b瓜 SVC luôn luôn đ逢嬰c k院t n嘘i đ院n m衣ng l逢噂i t違i đi羽n thông qua

m瓜t máy bi院n áp t<ng áp ghép b瓜. 雲 phía nút đi羽n áp th医p

c栄a máy bi院n áp, nói

chung có 3 ph亥n t穎 đ逢嬰c s穎 d映ng: cu瓜n kháng đi隠u khi吋n b茨ng thyristor (TCR), b瓜 t映 chuy吋n m衣ch b茨ng thyristor (TSCs) và b瓜 l丑c sóng hài 鰻n đ鵜nh.

Filters TSCs TCR

Nút đi羽n áp cao

Máy bi院n áp

ghép b

瓜

Nút đi羽n áp th医p SVC

HUTECH

11

2.1.1.1. TCR (Thyristor Controlled Reactor): Là thi院t b鵜 dùng đi隠u khi吋n m瓜t

cách liên t映c dòng đi羽n qua cu瓜n c違m m逸c song song v噂i l逢噂i b茨ng cách đi隠u khi吋n

góc kích c栄a thyristor và đ逢嬰c n嘘i vào thanh cái đi羽n áp th医p.

S挨 đ欝 m衣ch m瓜t pha c栄a b瓜 TCR, bao g欝m c員p thyristor m逸c song song,

ng逢嬰c chi隠u nhau và n嘘i vào cu瓜n đi羽n kháng tuy院n tính.

Hình 2.1.1: C医u

t衣o

b

瓜 TCR

Trong đó:

X

L

T : Thyristor có ch泳c n<ng đi隠u ch雨nh dòng đi羽n đi qua TCR.

: Ai羽n kháng chính.

G : C詠c kích c栄a thyristor.

Aóng ng逸t có đi隠u khi吋n các thyristor k院t h嬰p v噂i đáp 泳ng c栄a cu瓜n kháng

tuy院n tính cho phép đ

i羽n kháng hi羽u d映ng t亥n s嘘 c挨 b違n c栄a TCR, mà nó là hàm s嘘

c栄a góc kích, thay đ鰻i m瓜t cách liên t映c t瑛 giá tr鵜 đi羽n kháng xác đ鵜nh c栄a cu瓜n

kháng (泳ng v噂i tr衣ng thái d磯n hoàn toàn c栄a Thyristor) đ院n m瓜t giá tr鵜 vô h衣n (泳ng v噂i tr衣ng thái ng逸t c栄a thyristor). Ai羽n kháng hi羽u d映ng c栄a b瓜 TCR đ逢嬰c cho trong

bi吋u th泳c sau:

π

α

α

π

α

2 sin

(

)

−

−

Xtcr

=

XL (2.1)

Trong đó:

XL

G

T

Nút đi羽n

áp th医p SVC

HUTECH

12

g : là góc tr

吋, đ逢嬰c đo t瑛 đ雨nh c栄a đi羽n áp đ員t c栄a TCR, 0

≤

g ≤

ヾ/2

Xtcr

X

: là đi羽n kháng hi羽u d映ng

c栄a b瓜 TCR 荏 t亥n s嘘 c挨 b違n.

L

2.1.1.2. TSC (Thyristor Switched Capacitor): Là thi院t b鵜 bù công su医t ph違n

kháng đ逢嬰c đi隠u ch雨nh theo d衣ng nh違y c医p, nó có kh違 n<ng đóng c逸t t映 đi羽n b茨ng

cách kích đóng ng逸t các thyristor. B瓜 TSC k院t h嬰p v噂i b瓜 TCR s胤 cho phép đi羽n

kháng t逢挨ng đ逢挨ng c栄a chúng có th吋 thay đ鰻i liên t映c t瑛 tính dung sang tính kháng.

: là đi羽n kháng c栄a cu瓜n kháng 荏 t亥n s嘘 c挨 b違n.

S挨 đ欝 m衣ch m瓜t pha c栄a b瓜 TSC, bao g欝m c員p thyristor m逸c song song,

ng逢嬰c chi隠u nhau và n嘘i vào

b瓜

t映 đi羽n.

Hình 2.1.2: C医u t衣o

b瓜 TSC

Trong đó:

- C : B瓜 t映 đi羽n.

- T : Thyristor có ch泳c n<ng đóng ho員c ng逸t b瓜 t映 đi羽n.

- Van thyristor đ逢嬰c đóng m荏 ph映 thu瓜c vào tí n hi羽u xung đi隠u khi吋n

vào c詠c G c栄a thyristor. B瓜 TSC th詠c ch医t là b瓜 t映 đi羽n đ逢嬰c đóng m荏 b茨ng hai thyristor n嘘i song song

và ng逢嬰c chi隠u nhau, khi thay đ鰻i tín hi羽u xung s胤 làm thay đ鰻i giá tr鵜 đi羽n dung C

trong m衣ch.

C

T

G

Nút đi羽n áp th医p SVC

HUTECH

13

2.1.1.3. Fixed Filters: Là thi院t

b鵜 dùng đ吋

l丑c sóng hài. M映c đích là l丑c các

sóng hài b壱c cao và bù công su医t ph違n kháng cho ph映 t違i. Các sóng hài b壱c cao xu医t

hi羽n do ch院 đ瓜 làm vi羽c c栄a TCR gây ra (khi thyristor d磯n không hoàn toàn, dòng

đi羽n qua TCR s胤 không có d衣ng hình sin).

S挨 đ欝

m衣ch m瓜t pha c栄a b瓜 l丑c sóng hài g欝m có cu瓜n đi羽n kháng X

L n嘘i

ti院p v噂i b瓜 t映 đi羽n C.

Hình 2.1.3

: C医u t衣o b瓜 l丑c sóng hài

Trong đó:

C : B瓜 t映 đi羽n.

X

L

Các ph映 t違i phi tuy院n và c違 ph亥n t穎 đi隠u ch雨nh công su医t ph違n kháng (TCR)

là ngu欝n t衣o ra các sóng hài b壱c cao. Trong h羽 th嘘ng đi羽n 3 pha, các thành ph亥n b壱c

cao xu医t hi羽n và 違nh h逢荏ng ch栄 y院u là b壱c 5,7,11 và 13, riêng sóng h ài b壱c ba

th逢運ng đ逢嬰c

h衣n ch院 ho員c lo衣i b臼 nh運 hình th泳c đ医u dây c栄a máy bi院n áp ho員c gi違i

thu壱t đi隠u khi吋n cung c医p cho các b瓜 bi院n đ鰻i công su医t. Các m衣ch

l丑c c瓜ng h逢荏ng

đ逢嬰c đi隠u ch雨nh đ院n các giá tr鵜 t亥n s嘘 c栄a các thành ph亥n sóng hài b壱c cao c亥n đ逢嬰c

kh穎 b臼 và lúc đó m衣ch l丑c c瓜ng h逢荏ng tác đ瓜ng nh逢 tr荏 kháng ng逸n m衣ch cho các

sóng hài b壱c cao này nên h衣n ch院 違nh h逢荏ng c栄a nó lên ngu欝n đi羽n áp c栄a l逢噂i

đi羽n.

: Cu瓜n đi羽n kháng

Khi thay đ鰻i góc kích g c栄a thyristor, đi羽n kháng hi羽u d映ng c 栄a b瓜 TCR s胤

thay đ鰻i th

eo ph逢挨ng trình 2.1. S詠 thay đ鰻i đi羽n kháng c栄a TCR s胤 thay đ鰻i đi羽n

C

Nút đi羽n áp th医p SVC

XL

HUTECH

14

kháng hi羽u d映ng c栄a SVC. V噂i nguyên lý làm vi羽c nh逢 trên, cho nên b瓜 SVC có th吋

cung c医p ho員c tiêu th映 công su医t ph違n kháng cho m瓜t h羽 th嘘ng truy隠n t違i đi羽n. S

詠

thay đ鰻i đ吋 phát hay thu công su医t ph違n kháng nh茨m

m映c đích đi隠u ch雨nh giá tr鵜

đi羽n áp

t衣i đi吋m k院t n嘘i v噂i h羽 th嘘ng đi羽n.

Hình 2.2: S挨 đ欝

b瓜 SVC

Isvc

P

: Dòng đi羽n c栄a SVC v噂i đi羽n áp 荏 nút đi羽n áp cao.

lsvc

2.1.2. Ch院 đ瓜 xác l壱p b瓜 SVC:

: Công su医t tác d映ng b挨m vào bên trong máy bi院n áp ghép

b瓜 t瑛 nút đi羽n áp th医p SVC.

Theo hình 2.3 bi吋u di宇n m 瓜t đ逢運ng bao làm vi羽c đi吋n hình và đ逢運ng đ員c

tuy

院n 荏 tr衣ng thái xác l壱p

c栄a b瓜 SVC v噂i đ亥u ra làm vi羽c liên t映c trong ch院 đ瓜 đi隠u

khi吋n s映t áp [4]. Trong mi隠n đi隠u ch雨nh, dòng đi羽n ph違n kháng đ逢嬰c cho b荏i:

slope V V I I REF

RAT

(

−

)

= (2.2)

Trong đó t医t c違 các giá tr鵜 đ逢嬰c tính trong h羽 đ挨n v鵜 t逢挨ng đ嘘i (pu) và dòng

đi羽n âm ch雨 s詠 làm vi羽c c栄a dòng đi羽n dung. Giá tr鵜 VREF n茨m trong gi噂i h衣n gi英a

0.95 đ院n 1.05 và đ瓜 d嘘c đ逢嬰c gi噂i h衣n gi英a 1% đ院n 10 %. Y

Nút đi羽n áp th医p SVC

Isvc

Máy bi院n áp

ghép b

瓜

SVC

Nút đi羽n áp cao SVC Plsvc