Mô hình mạch lọc tích cực cho các dạng khác nhau của nguồn hài :Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành : Kỹ thuật điện

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN TRUNG DŨNG

MÔ HÌNH MẠCH LỌC TÍCH CỰC CHO CÁC

DẠNG KHÁC NHAU CỦA NGUỒN HÀI

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN

Mã chuyên ngành: 60520202

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018

Công trình đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Châu Minh Thuyên

Ngƣời phản iện : .......................................................................................................

Ngƣời phản iện : .......................................................................................................

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Hội đồng ch m ảo vệ uận văn thạc sĩ Trƣờng

Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

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

1. .........................................................................- Chủ tịch Hội đồng

2. .........................................................................- Phản biện 1

3. .........................................................................- Phản biện 2

4. .........................................................................- Ủy viên

5. .........................................................................- Thƣ ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Trung Dũng MSHV: 16004481

Ngày, tháng, năm sinh: 10/05/1976 Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã chuyên ngành: 60520202

I. TÊN ĐỀ TÀI:

“Mô hình mạch lọc tích cực cho các dạng khác nhau của nguồn hài”

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

 Tìm hiểu tổng quan về mạch lọc.

 Mô hình toán và chiến lƣợc điều khiển cho mạch lọc tích cực cho các dạng khác

nhau của nguồn hài.

 Điều khiển cho mạch lọc tích cực cho các dạng khác nhau của nguồn hài.

 Các kết quả mô phỏng và thảo luận.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/01/2018

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/07/2018

IV. NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Châu Minh Thuyên

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2018 …

NGƢỜI HƢỚNG DẪN

TS. Châu Minh Thuyên

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƢỞNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

i

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành luận văn một cách hoàn chỉnh, ên cạnh sự nỗ lực cố gắng của

ản thân còn có sự hƣớng dẫn nhiệt tình của quý Thầy Cô, cũng nhƣ sự động viên ủng

hộ của gia đình và ạn è trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn

thạc sĩ.

Với tình cảm chân thành cho phép tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc tới:

 Khoa Công Nghệ Điện-Trƣờng Đại Học Công Nghiệp TP HCM, cùng các giảng

viên đã tận tình chỉ dạy và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên

cứu.

 Đặc biệt tôi xin ày tỏ lòng iết ơn sâu sắc đến TS. CHÂU MINH THUYÊN –

ngƣời hƣớng dẫn và cũng là ngƣời đã luôn tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và

động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

 Cảm ơn gia đình, ạn è và đồng nghiệp đã luôn khích lệ, động viên và giúp đỡ

tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Mặc dù đã cố gắng r t nhiều, nhƣng không tránh khỏi những thiếu sót, tôi r t mong

nhận đƣợc sự thông cảm, chỉ dẫn, giúp đỡ và đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô, ạn è

và đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

TP HCM, tháng 07 năm 2018

Học viên thực hiện

Nguyễn Trung Dũng

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngày nay, v n đề ch t lƣợng điện năng đã và đang đƣợc các quốc gia trên thế giới quan

tâm và coi đây là một tiêu chí sống còn của ngành điện. Theo đó, để giải quyết các v n

đề sóng hài, thì đầu tiên ngƣời ta sử dụng các mạch lọc thụ động (Passive Power

Filters-PPFs). PPF có c u tạo gồm các LC mắc nối tiếp với nhau và cộng hƣởng tại

một tần số nh t định, nó thƣờng đƣợc sử dụng để khử sóng hài và ù công su t phản

kháng. Mặc dù các mạch lọc thụ động có c u trúc đơn giản, rẻ tiền và dễ lắp ráp nhƣng

cũng có nhiều khuyết điểm nhƣ là: dễ xảy ra cộng hƣởng với lƣới điện, m t ổn định,

khó để cải thiện độ méo dạng sóng hài tổng và khả năng ù không linh hoạt. Để khắc

phục các nhƣợc điểm trên tiếp đến là ngƣời ta sử dụng các mạch lọc tích cực (Active

Power Filter – APF) để lọc sóng hài và ù công su t phản kháng. APF đã đƣợc sử dụng

trong một thời gian dài mặc dù nó cũng tồn tại nhiều khuyết điểm nhƣ là khó ứng dụng

trong các lƣới điện áp cao và công su t lớn. Từ đó mạch lọc tích cực dạng lai ghép

(Hybrid Active Power Filter –HAPF) ra đời nhƣ là một t t yếu. HAPF là sự tổ hợp của

cả APF và PPF, do đó nó có cả ƣu điểm của APF và PPF.

Luận văn này nhằm nghiên cứu một dạng mạch lọc tích cực, đó là mạch lọc tích cực lai

ghép dạng nối tiếp (Series Hybrid Active Power Filter-SHAPF). Đầu tiên là tìm hiểu về

các v n đề ch t lƣợng điện năng trong hệ thống điện, các tiêu chuẩn hài của quốc tế và

Việt Nam. Tiếp đến là tìm hiểu các phƣơng pháp loại trừ sóng hài, các phƣơng pháp

xác định dòng sóng hài trong hệ thống điện, phân tích mô hình toán và mô hình điều

khiển cho mạch lọc tích cực lai ghép dạng nối tiếp, tổng quan các phƣơng pháp điều

khiển đã đƣợc dùng cho SHAPF. Từ đó, các mô phỏng cho các trƣờng hợp: tải thay

đổi, tải không cân ằng, nguồn méo dạng và cả tải không cân bằng và nguồn méo dạng

đã đƣợc khảo sát và phân tích để th y rõ ƣu điểm của SHAPF. Các kết quả mô phỏng

đã chứng minh đƣợc hiệu quả của SHAPF trong việc lọc sóng hài và ù công su t phản

kháng.

Comment [NMN1]: Câu đọc khó hiểu

iii

ABSTRACT

Today, the issue of power quality is being considered by countries in the world as a

vital criterion of the electricity industry. In order to cancel with harmonic issues,

passive power filters (PPFs) are first used. PPF is composed of LCs that are connected

in series and resonate at a certain frequency, which is commonly used for harmonic

cancellation and reactive power compensation. Although passive filter circuits are

simple, inexpensive and easy to use. However, it has many disadvantages such as: grid

resonance, instability, difficulty in improving total harmonic distortion and the

inflexibility to compensate. To overcome these disadvantages, the next step is to use

Active Filter Filter (APF) for the harmonic filter and reactive power compensation.

APF has been used for a long time, although it also has many shortcomings as it is

difficult to apply in high voltage and high power grids. Hybrid Active Power Filter

(HAPF) was born as a necessity. HAPF is a combination of both APF and PPF, so it

has the advantages of APF and PPF.

This thesis aims to study a form of active power filter, which is Series Hybrid Active

Power Filter (SHAPF). The first is to learn about the power quality issues in the power

system, the international and Viet Nam harmonic standards. Next, study about methods

of harmonic cancellation, methods for determining harmonic currents in electrical

systems, analysis of mathematical models and control model for SHAPF. Since then,

simulations for the cases of load balancing, unbalanced loads, distortion sources and

both unbalanced loads and distortion sources have been investigated and analysed to

see the advantage of SHAPF. Simulation results have demonstrated the effectiveness of

SHAPF in harmonic filtering and reactive power compensation.

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 b t kỳ một nguồn

nào và dƣới b t kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đƣợc thực hiện

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

Học viên

Nguyễn Trung Dũng