Thiết kế tối ưu điều khiển cho biến tần nối lưới dùng cho hệ thống Điện mặt trời :Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

HOÀNG XANH

THI T TỐI ƢU ĐI U HI N CHO I N TẦN NỐI Ƣ I NG

CHO HỆ THỐNG ĐIỆN M T TRỜI

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN

Mã chuyên ngành: 60520202

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019

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

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Trung Nhân

Ngƣời phản iện 1: .......................................................................................................

Ngƣời phản iện 2: .......................................................................................................

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Hội đồng chấm 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 H I ĐỒNG TRƢỞNG HOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: HOÀNG XANH MSHV: 16001401

Ngày, tháng, năm sinh: 29/09/1979 Nơi sinh: TP ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã chuyên ngành: 60520202

I. TÊN Đ TÀI:

Thiết kế tối ƣu ộ điều khiển cho biến tần nối lƣới dùng cho hệ thống điện mặt trời

NHIỆM VỤ VÀ N I DUNG:

 Tìm hiểu cấu trúc của các loại biến tần nối lƣới.

 Khảo sát sự thay đổi chất lƣợng của bộ điều khiển theo sự thay đổi của các thông

số cấu trúc hệ thống.

 Đề xuất giải pháp thiết kế tối ƣu cho ộ điều khiển biến tần nối lƣới có tính đến

sự thay đổi của các thông số cấu trúc hệ thống

 Xây dựng mô hình trên Matla và mô phỏng kết quả kiểm chứng.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo QĐ số 552 /QĐ-ĐHCN ngày 30/ 01/ 2018

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/05/2019

IV. NGƢỜI HƢ NG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Trung Nhân

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019

NGƢỜI HƢ NG DẪN

TS. Nguyễn Trung Nhân

CHỦ NHIỆM B MÔN ĐÀO TẠO

TRƢỞNG HOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG

NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

C NG HÕA XÃ H I 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

bản 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. Nguyễn Trung Nhân –

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 rất nhiều, nhƣng không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất 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 … năm 2019

Học viên thực hiện

Hoàng Xanh

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

uận văn đề xuất một phƣơng pháp mới nhằm thiết kế ộ điều khiển cho một VSI

a pha thông qua ộ lọc C đƣợc sử dụng trong DG dựa trên năng lƣợng tái

tạo.Trong phƣơng pháp đƣợc đề xuất, các hệ số của ộ điều khiển đƣợc xác định

chung dựa trên các tham số hệ thống và iến số của các tham số hệ thống này.

Phƣơng pháp mới đƣợc đề xuất luôn đảm ảo sự ổn định và mạnh mẽ của ộ điều

khiển VSI a pha thông qua ộ lọc C đối với hiệu suất hệ thống, ất kể có sự

thay đổi các tham số hệ thống. Trong các kết quả thực nghiệm và mô phỏng đã

chứng minh cho thấy hiệu suất hệ thống nhạy cảm với các hệ số ộ điều khiển và có

thể đem lại hiệu suất cao với các ộ điều khiển thông thƣờng nếu xác định chính

xác hệ số ộ điều khiển.

uận văn gồm có 5 chƣơng:

 Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan về thực trạng sử dụng năng lƣợng điện trên

thế giới và thực trạng năng lƣợng ở Việt Nam hiện nay.

 Chƣơng 2: Giới thiệu về iến tần nối lƣới dựa trên năng lƣợng tái tạo.

 Chƣơng 3: Tập trung vào giới thiệu và trình ày chi tiết mô hình toán học

của biến tần nối lƣới thông qua ộ lọc C a pha, đặc tính vận hành và các yếu tố

ảnh hƣởng đến đặc tính vận hành.

 Chƣơng 4: Thiết kế tổng quát của hệ thống điều khiển iến tần nối lƣới thông

qua ộ lọc C a pha, và kiểm chứng kết quả mô phỏng trên Matla .

 Cuối cùng là kết luận và hƣớng phát triển.

iii

ABSTRACT

The thesis proposes a new method to design the controller for a three-phase VSI

through LCL filter used in DG based on renewable energy. In the proposed method,

the coefficients of the controller are generally determined based on system

parameters and variables of these system parameters. The proposed new method

always ensures the stability and robustness of the three-phase VSI controller

through the LCL filter for system performance, regardless of system parameter

changes. In the experimental and simulated results it has been shown that system

performance is sensitive to the controller coefficients and can yield high

performance with conventional controllers if exact set coefficients are determined.

control.

The thesis structure is as follows:

 Chapter 1: An overview of the current status of electric energy use in the

world and the current state of energy in Vietnam.

 Chapter 2: Introduction to grid-based inverter based on renewable energy.

 Chapter 3: Focus on introduction and detailed presentation of the

mathematical model of grid-connected inverter through three-phase LCL filter,

operating characteristics and factors affecting operating characteristics.

 Chapter 4: General design of inverter network control system through three￾phase LCL filter, and verify simulation results on Matlab.

 Finally the conclusion and direction of development.

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 dƣới bất 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

Hoàng Xanh