Đồng bộ hóa kết nối đầu ra inverter PV với lưới điện hạ áp 1 pha

Bài viết trình bày nghiên cứu việc đồng bộ hóa kết nối đầu ra inverter PV với lưới điện hạ áp 1 pha. Việc lựa chọn hệ số công suất phát của nguồn PV tương thích với hệ số công suất yêu cầu của lưới điện nhằm cho phép điều chỉnh lượng công suất tác dụng và công suất phản kháng đưa lên lưới điện tùy theo yêu cầu công suất của lưới điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồng bộ hóa kết nối đầu ra inverter PV với lưới điện hạ áp 1 pha Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 ĐỒNG BỘ HÓA KẾT NỐI ĐẦU RA INVERTER PV VỚI LƯỚI ĐIỆN HẠ ÁP 1 PHA Lê Thị Hương Trường Đại học Thủy lợi, email: huonglt@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG điện áp lưới Vgrid. Các giá trị điện áp và dòng điện xoay chiều đầu ra của inverter PV: Hệ thống PV nối lưới cần đảm bảo 2 mụcđích: khai thác tối ưu công suất phát của PV Vinv  2Vinv s ; iout  2 I out svà đưa tối đa dòng công suất vào lưới điệnxoay chiều AC. Việc lựa chọn hệ số côngsuất phát của nguồn PV tương thích với hệ sốcông suất yêu cầu của lưới điện nhằm chophép điều chỉnh lượng công suất tác dụng vàcông suất phản kháng đưa lên lưới điện tùytheo yêu cầu công suất của lưới điện [1,2]. Bằng việc điều chỉnh góc lệch pha (δ) giữa Hình 2. Giản đồ vecto quayđiện áp đầu ra của bộ nghịch lưu inverter PV của đại lượng mạch điệnvà điện áp lưới điện để ổn định dòng điệnbơm lên lưới khi điện áp, tần số lưới và điện Trên Hình 3, giả sử góc lệch pha δ khôngáp DC thay đổi. đổi, biên độ điện áp đầu ra inverter PV(Vinv) thay đổi, thấy rằng biên độ dòng điện Iout và2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU góc pha của điện áp lưới biến đổi theo. Trên Sơ đồ mạch điện tương đương của hệ Hình 4, giả sử biên độ điện áp Vinv giữ khôngthống inverter PV một pha - nối lưới như đổi, trong khi góc lệch pha δ thay đổi tới giáHình 1. trị δ2>δ, nhận thấy sự thay đổi của giá trị biên độ dòng điện xoay chiều bơm lên lưới Iout và góc lệch pha điện áp lưới φ. Hình 1. Sơ đồ mạch điện tương đương Các đặc tinh của mạch điện được mô tả Hình 3. Điện áp đầu ra inverter PV thay đổidạng giản đồ vecto với các thành phần giá trịcơ bản: điện áp và dòng điện xoay chiều đầu Mặt khác, từ Hình 2, mối quan hệ giữa cácra của Inverter PV (Vinv, Iout), sụt áp trên điện đặc tính như sau:cảm (VL = j XLIout = jωLIout) và điện áp lưới Vinvsinδ = VL cosφ = XL Iout cosφ (1)điện (Vgrid) như trên Hình 2. Trong đó φ là Công suất tác dụng đầu ra của inverter PVgóc lệch pha giữa điện áp lưới Vgrid và dòng bơm vào lưới như sau:điện Iout, δ là góc lệch pha giữa điện Vinv và P = Vgrid Iout cosφ = (Vgrid Vinvsinδ)/ XL (2) 531Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Vinv = maK1Vdc trong đó: ma: chỉ số điều chế ma= Vs/Vt với Vs là điện áp đỉnh của sóng sin điều khiển và Vt là điện áp đỉnh của sóng mang tam giác. Do Vgrid làm sóng điều khiển nên Vs=K2Vgrid với K2 là tỷ số máy biến áp lấy tín Hình 4. Góc lệch pha giữa điện áp đầu ra hiệu hồi tiếp nên: inverter PV và điện áp lưới thay đổi Vinv = (K2Vgrid /Vt)K1Vdc Phương trình (2) công suất của nguồn PV  Vt = Vdccosδ (7)bơm vào lưới phụ thuộc vào: điện kháng XL, trong đó K2 được chọn để K1K2 = 1điện áp đầu ra inverter PV, điện áp lưới và sự Nên khi duy trì (7) thì Vinv có giá trị biênthay đổi góc lệch pha của 2 điện áp này (δ). độ đỉnh không đổi khi Vdc thay đổi.Công suất phản kháng của inverter PV Tín hiệu Vdc được đưa vào bộ điều điều Q = Vgrid Iout sinφ khiển để điều chỉnh của xung tam giác Vt XL Iout sinφ = Vinv cosδ  Vgrid theo biểu thức (7). Q = [Vgrid(Vinvcosδ  Vgrid)]/ XL (3) Tín hiệu Vdc đưa vào bộ điều khiển để điều Để tối ưu khả năng mang tải của các khóa chỉnh giá trị đỉnh của xung tam giác Vt theođiện tử, biến áp xung, cuộn kháng L bộ biểu thức (7). Tín hiệu sóng sin được lấy từnghịch lưu luôn làm việc ở chế độ đảm bảo: biến áp hồi tiếp của lưới điện được dùng làm - Giữ công suất phản kháng Q t ...