Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo
Cấu trúc điều khiển phi tập trung cho hệ năng lượng tái tạo thiết lập bởi các nguồn phát phân tán, tải và thiết bị lưu trữ điện năng được nghiên cứu trong bài báo này.
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 1 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 1](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-1_eIr73JuNEW.jpg)
Trang 1
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 2 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 2](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-2_UC1rcIjoPV.jpg)
Trang 2
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 3 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 3](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-3_YAzvfTYFR2.jpg)
Trang 3
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 4 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 4](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-4_LevQhszxeh.jpg)
Trang 4
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 5 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 5](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-5_aQc7D1gcOg.jpg)
Trang 5
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 6 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 6](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-6_tViVgRJNMI.jpg)
Trang 6
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 7 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo trang 7](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7145/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao-trang-7_3jCQyGXzly.jpg)
Trang 7
Bạn đang xem tài liệu "Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo
![Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/thumb/2024/02/14/xay-dung-cau-truc-dieu-khien-cho-he-nang-luong-tai-tao_RwVdjiKWc4.jpg)
Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 59, Kỳ 1 (2018) 37-43 37 Xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ năng lượng tái tạo Phạm Thị Thanh Loan *, Đào Hiếu Khoa Cơ điện, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Quá trình: Nhận bài 15/6/2017 Chấp nhận 20/7/2017 Đăng online 28/2/2018 Cấu trúc điều khiển phi tập trung cho hệ năng lượng tái tạo thiết lập bởi các nguồn phát phân tán, tải và thiết bị lưu trữ điện năng được nghiên cứu trong bài báo này. Tín hiệu điện áp dc bus được sử dụng để quyết định việc chia sẻ năng lượng giữa các nguồn khác nhau đồng thời được dùng để chọn chế độ hoạt động của hệ thống. Với kỹ thuật điều khiển phi tập trung, các bộ biến đổi được điều chỉnh độc lập mà không cần đến bộ điều khiển trung tâm hay các kết nối truyền thông. Vì thế, độ tin cậy và tính linh hoạt có thể được nâng cao. Hai chế độ hoạt động cho pin mặt trời và ắc quy được được tóm tắt phụ thuộc vào thành phần đang nắm quyền cân bằng năng lượng cho hệ thống. Hiệu quả của cấu trúc điều khiển đề xuất được chứng minh qua các kết quả mô phỏng cho một hệ một chiều với nguồn năng lượng tái tạo là năng lượng mặt trời. © 2018 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. Từ khóa: Lưới điện siêu nhỏ Điều khiển phi tập trung Điều khiển Droop 1. Mở đầu Hệ thống lưới điện xoay chiều thông thường được xây dựng dựa trên nguồn nhiên liệu hóa thạch tập trung hay các nhà máy điện hạt nhân đang đứng trước thách thức cần phải thay đổi sâu sắc về cấu trúc bởi sự góp mặt của nguồn năng lượng tái tạo. Sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết của hai nguồn năng lượng tái tạo hứa hẹn nhất là năng lượng mặt trời và năng lượng gió gây nên sự biến thiên và gián đoạn ở điện áp đầu ra, do đó không đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về tải của lưới điện, đặc biệt trong trường hợp có tải ngẫu nhiên lớn (Zhongqing and Akagi, 2004). Việc sử dụng các thành phần lưu trữ năng lượng tích hợp trong hệ thống lưới điện là một giải pháp phù hợp để giải quyết vấn đề này. Lưới điện siêu nhỏ một chiều (dc-Microgrid) là một trong những cấu trúc mới bao gồm nguồn phát không tập trung, tải và thành phần tích trữ năng lượng được thiết kế để tiếp nhận nguồn năng lượng tái tạo, cung cấp dịch vụ phụ trợ cho số lượng lớn hệ thống điện, nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cho người tiêu dùng (Venkataramanan and Marnay, 2008). Hầu hết các hệ dc-Microgrid hiện nay đang được điều khiển thông qua bộ biến đổi điện tử công suất với giải pháp dựa trên điện áp một chiều. So với cấu trúc xoay chiều thông thường, giải pháp này có nhiều ưu điểm như: loại bớt bộ biến đổi ac/dc và dc/ac; khả năng điều khiển là tốt hơn vì không cần đồng bộ và bù công suất phản kháng. Hơn nữa, các thành phần (terminal) có thể được tách rời khỏi lưới điện mà không ảnh hưởng _____________________ *Tác giả liên hệ E-mail: phamthithanhloan@humg.edu.vn 38 Phạm Thị Thanh Loan và Đào Hiếu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (1), 37-43 đến hoạt động của hệ thống (Rodriguez et al., 2016). Việc lựa chọn cấu trúc và xây dựng bộ điều khiển có vai trò then chốt quyết định tới chất lượng của hệ dc-Microgrid. Có rất nhiều chiến lược điều khiển cho hệ ac đã được công bố, tuy nhiên nó không hoàn toàn phù hợp với hệ dc vì các đặc thù nêu trên của hệ dc. Hai cấu trúc điều khiển cho hệ dc hiện nay là cấu trúc điều khiển tập trung và cấu trúc điều khiển phi tập trung. Trong cấu trúc tập trung, tất cả các terminal được điều chỉnh bởi một bộ điều khiển trung tâm thông qua truyền thông. Một sự thay đổi nhỏ ở một thành phần có thể gây ảnh hưởng lớn tới toàn hệ thống dẫn đến độ tin cậy và tính linh hoạt của hệ thống bị giảm xuống. Do đó, cấu hình này không phù hợp cho hệ thống có yêu cầu cao về khả năng mở rộng như dc- Microgrid (Chen and Xu, 2010). Cấu trúc điều khiển phi tập trung được đề xuất để khắc phục nhược điểm trên. Các terminal trong hệ thống được điều khiển độc lập dựa trên thông tin cục bộ với hai phương pháp điều khiển droop cơ bản dựa trên nguồn dòng (V/I) hoặc nguồn áp (V/P) (Zhongqing and Akagi, 2004). Ở đây, tín hiệu điện áp bus được sử dụng để quyết định tới việc chia sẻ năng lượng giữa các nguồn phát. Mặc dù cải thiện được độ tin cậy, tính linh hoạt của kỹ thuật điều khiển droop vẫn bị hạn chế vì tất cả các thiết bị trong hệ thống hoạt động theo một đường cong droop cài đặt sẵn mà không có sự chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ (Rodriguez et al., 2013). Bài báo này giới thiệu phương pháp điều khiển phi tập trung được cải tiến so với các phương pháp droop thông thường. Với phương pháp này, các đường cong droop của các thành phần khác nhau sẽ được đặt tại các dải điện áp khác nhau, do đó điện áp dc bus có thể được sử dụng để chọn chế độ hoạt động cho hệ thống. Với cách tiếp cận này, bộ điều khiển của mỗi terminal sẽ có khả năng tự xử lý hoàn toàn mà không cần tới bộ điều khiển tập trung hoặc các kết nối khác. Do đó, cả độ tin cậy và tính linh hoạt đều được nâng cao. Kết quả của nghiên cứu sẽ được thể hiện thông qua quá trình mô phỏng cho hệ thống bao gồm pin mặt trời, ắc quy và tải. 2. Phân loại kiểu nguồn sử dụng trong hệ thống Hiệu quả hoạt động phối hợp của các terminal phụ thuộc vào khả năng điều khiển điện áp của các bộ chuyển đổi trong hệ thống, bao gồm bộ chuyển đổi giảm áp dc/dc cho pin mặt trời, chuyển đổi (2 chiều) dc/dc cho thành phần tích trữ điện áp. Các bộ chuyển đổi khác nhau có cấu trúc, nguyên tắc Hình 1. Cấu trúc của lưới điện siêu nhỏ một chiều (dc-Microgrid) (Rodriguez et al., 2016). Hình 2. Mô hình đơn giản của bộ biến đổi. Hình 3. Mô hình bộ biến đổi nguồn dòng. Hình 4. Mô hình bộ biến đổi nguồn áp. Phạm Thị Thanh Loan và Đào Hiếu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (1), 37-43 39 hoạt động và chiến lược điều khiển khác nhau. Vì vậy, cách mô tả chung cho từng bộ biến đổi cần
File đính kèm:
xay_dung_cau_truc_dieu_khien_cho_he_nang_luong_tai_tao.pdf