Ứng dụng thiết bị bù đồng bộ tĩnh nối tiếp (SSSC) trong điều khiển ổn định điện áp cho hệ thống điện :Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành : Kỹ thuật điện

BỘ CÔNG THƢƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRẦN QUỐC CƢỜNG

ỨNG DỤNG THIẾT BỊ BÙ ĐỒNG BỘ TĨNH

NỐI TIẾP (SSSC) TRONG ĐIỀU KHIỂN ỔN

ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN

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: PGS.TS. Trƣơng Đình Nhơn

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

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

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: Trần Quốc Cƣờng MSHV: 16003481

Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1986 Nơi sinh: Bến Tre

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã chuyên ngành: 60520202

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Ứng dụng thiết bị ù đồng bộ tĩnh nối tiếp (SSSC) trong điều khiển ổn định điện áp

cho hệ thống điện.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- C u trúc và nguyên lý làm việc của thiết bị SSSC sử dụng cho quá trình điều

khiển nâng cao ổn định điện áp trong truyền tải điện.

- Nghiên cứu c u trúc ộ điều khiển thiết bị ù đồng bộ tĩnh SSSC.

- Nghiên cứu xây dựng mô hình điều khiển của thiết bị SSSC.

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

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

IV. NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Trƣơng Đình Nhơn

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

NGƢỜI HƢỚNG DẪN 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

Đƣợc sự phân công của quý thầy cô Khoa Công Nghệ Điện, Trƣờng Đại Học Công

Nghiệp TPHCM, sau sáu tháng tìm hiểu và nghiên cứu em đã hoàn thành khóa luận

tốt nghiệp “Ứng dụng thiết bị ù đồng bộ tĩnh nối tiếp (SSSC) trong điều khiển ổn

định điện áp cho hệ thống điện”.

Để hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao, ngoài sự nỗ lực học hỏi của ản thân còn có sự

hƣớng dẫn tận tình của thầy cô.

Em chân thành cảm ơn thầy giáo – PGS.TS. Trƣơng Đình Nhơn, ngƣời đã hƣớng

dẫn cho em trong suốt thời gian tìm hiểu và nghiên cứu. Mặc dù thầy ận đi công

tác nhƣng không ngần ngại chỉ dẫn, định hƣớng đi để em hoàn thành tốt nhiệm vụ.

Cảm ơn gia đình, đồng nghiệp và ạn è đã động viên, ủng hộ và hỗ trợ cho tôi r t

nhiều trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ. Đặc

biệt, xin cảm ơn phòng thƣ viện, phòng nghiên cứu, phòng khoa điện, phòng sau đại

học,... của trƣờng đã giúp đỡ, hỗ trợ em trong suốt thời gian qua. T t cả mọi ngƣời

đều nhiệt tình giúp đỡ.

Tuy nhiên vì kiến thức chuyên môn hạn chế và ản thân còn thiếu kinh nghiệm thực

tiễn nên nội dung của áo cáo không tránh khỏi những thiếu xót, em r t mong nhận

sự góp ý, chỉ ảo thêm của quý thầy cô để áo cáo này đƣợc hoàn thiện hơn.

Một lần nữa xin gửi đến thầy cô, gia đình và ạn è lời cảm ơn chân thành nh t!

Tp.HCM, ngày tháng năm 2018

Tác giả

ii

TÓM TẮT

Ngày nay, các hệ thống truyền tải điện ngày càng đƣợc mở rộng. Để nâng cao ch t

lƣợng điện áp và ổn định điện áp cho hệ thống điện đã có nhiểu công trình nghiên

cứu ứng dụng thiết ị FACTS nhằm đảm ảo ổn định điện áp. Tuy nhiên, việc đánh

giá, lựa chọn thiết ị phát công su t nào phù hợp thực tế, cũng nhƣ dung lƣợng ù

tối ƣu trong phân tích ở chế độ xác lập, quá độ là chƣa đƣợc quan tâm sâu sắc.

Thiết ị FACTS là hệ thống sử dụng các thiết ị điện tử công su t và các thiết ị

tĩnh khác để điều khiển một hoặc nhiều thông số của hệ thống đƣờng dây tải điện

xoay chiều nhằm nâng cao khả năng điều khiển và tăng khả năng truyền tải công

su t trên đƣờng dây. Trong đó, SVS ù nối tiếp còn đƣợc gọi là ù đồng ộ kiểu

tĩnh (SSSC) sử dụng công nghệ nền tảng-chuyển đổi một cách thống nh t ù song

song và nối tiếp cũng nhƣ điều khiển góc truyền tải giúp nhanh chóng thay đổi điện

kháng giữa hai đầu của đƣờng dây truyền tải và dòng công su t, trong khi điện áp

ù phụ thuộc vào dòng điện đƣờng dây trong trƣờng hợp tụ ù nối tiếp.

Nhiệm vụ chính của luận văn này là nghiên cứu phân tích và lựa chọn thiết ị SSSC

trong điều khiển hệ thống điện để nâng cao tính ổn định điện áp cho hệ thống truyền

tải điện, tìm hiểu c u tạo, nguyên lý làm việc và đặt tính làm việc của thiết ị SSSC,

thiết kế ộ điều khiển cho thiết ị SSSC, xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điện

có ứng dụng SSSC trên matla nhằm nâng cao tính ổn định điện áp cho hệ thống

điện.

Kết quả nghiên cứu đã trình ày việc ứng dụng giải thuật điều khiển nơ-ron mờ

thích nghi (ANFIS) để nâng cao khả năng điều khiển của thiết ị ù nối tiếp đồng

ộ tĩnh (SSSC) trong việc nâng cao tính ổn định động cho hệ thống điện có kết hợp

với điện gió; các kết quả mô phỏng đƣợc thực hiện trên phần mềm matla với các

đáp ứng trong miền thời gian đã đƣợc thực hiện và so sánh từ các kết quả này ta có

thể khẳng định tính ƣu việt của ộ điều khiển ANFIS.

iii

ABSTRACT

Today, power transmission systems are expanding. In order to improve the voltage

quality and voltage stability of the power system, many researches have applied

FACTS to ensure voltage stability. However, the assessment, selection of power

generation equipment suitable practical, as well as the optimal compensation

capacity in the analysis in the mode of setting, the transition is not paid much

attention.

FACTS is a system that utilizes power electronics and other static devices to control

one or more AC power line parameters to improve control and increase

transmission capacity. load capacity on the line. In particular, the SVS

complementary offset is also known as static synchronous offset (SSSC), which

utilizes platform-to-parallel convergence, parallel and serial offset as well as corner￾to-edge transport to quickly change. the resistance between the two ends of the

transmission line and the power line, while the offset voltage depends on the line

current in the case of the series capacitor.

The main task of this thesis is to study the analysis and selection of SSSC in

electrical system control in order to improve voltage stability for power

transmission system, understand structure, SSSC device design, SSSC controller

design, SSSC application modeling on the matlab to improve the voltage stability of

the power system.

The results of this study show the application of adaptive neural adaptive neuron

control (ANFIS) to enhance the control capabilities of static synchronous

synchronous compensation (SSSC) in improving dynamic stability. for electric

systems combined with wind power; Simulation results performed on matlab

software with time domain responses were performed and compared. From these

results we can confirm the superiority of the ANFIS controller.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của ản thân tôi, với sự cố v n của

ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trƣơng Đình Nhơn. Các kết quả nghiên cứu

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

nào và dƣới 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

Trần Quốc Cƣờng