Nghiên cứu điều khiển hệ thống phát điện tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới hạ thế

Trong bài báo này, trình bày về khả năng điều khiển đáp ứng và mức độ ổn định của hệ thống phát điện tích hợp bao gồm điện gió và điện mặt trời khi hoạt động ở chế độ nối lưới nhằm xác định chế độ làm việc hiệu quả và ổn định nhất cho hệ thống
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu điều khiển hệ thống phát điện tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới hạ thế Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 65 (08/2021) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 29 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN TÍCH HỢP NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀO LƯỚI HẠ THẾ RESEARCH FOR CONTROLLING THE HYBRID RENEWABLE ENERGY CONNECTED TO THE LOW VOLTAGE GRID Trương Đình Nhơn, Ngô Văn Thuyên, Nguyễn Thị Mi Sa, Hoàng An Quốc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, Việt Nam Ngày toà soạn nhận bài 18/2/2021, ngày phản biện đánh giá 9/3/2021, ngày chấp nhận đăng 19/7/2021.TÓM TẮT Trong bài báo này, tác giả trình bày về khả năng điều khiển đáp ứng và mức độ ổn định củahệ thống phát điện tích hợp bao gồm điện gió và điện mặt trời khi hoạt động ở chế độ nối lướinhằm xác định chế độ làm việc hiệu quả và ổn định nhất cho hệ thống. Hệ thống phát điện tíchhợp các nguồn năng lượng tái tạo cung cấp điện cho phụ tải trong 24 giờ được đề xuất trongnghiên cứu này. Kết quả mô phỏng trong miền thời gian được thực hiện trên công cụ Simulinkcủa phần mềm Matlab. Các kết quả mô phỏng ở chế độ nối lưới với sự thay đổi của phụ tải vàcác điều kiện đầu vào như bức xạ mặt trời và tốc độ gió xảy ra trong quá trình vận hành cũngđược xem xét. Từ đó có thể kết luận rằng, bộ điều khiển Droop đề xuất trong hệ thống phát điệntích hợp năng lượng tái tạo sẽ giúp cho hệ thống hoạt động tốt và ổn định hơn giúp tiết kiệmđiện năng tiêu thụ từ lưới điện.Từ khóa: Hệ thống tích hợp; Năng lượng tái tạo; chế độ nối lưới; điều khiển Droop; ổn định.ABSTRACT In this paper, the authors present the responsive control and stability of the integratedpower generation system including wind power and solar power when operating ingrid-connected mode to determine the most efficient and stable working mode for the system.An integrated renewable energy sources supplying power to the load for 24 hours is proposedin this study. Simulation results in the time-domain are performed on the Simulink tool ofMatlab software. Simulation results in grid-connected mode with the changing of load andinput conditions such as solar radiation and wind speed occurring during operation are alsoconsidered. From the simulation results, it can be concluded that the proposed Droopcontroller in the the proposed integrated power generation system will support the systemoperate better and more stable, helping to save power consumption from the grid.Keywords: Hybrid system; renewable energy; grid-connected mode; Droop control; stability.1. GIỚI THIỆU Tuy nhiên, trong hầu hết các hệ thống điện tích hợp sử dụng các loại nguồn khác Việc phát triển các nguồn năng lượng tái nhau như điện mặt trời sử dụng tế bào quangtạo luôn được quan tâm để phát triển nhanh điện (PV) và điện gió sử dụng máy phát điệntrong thời gian gần đây. Vì vậy, những nam châm vĩnh cửu (PMSG) thì cần phải cónghiên cứu dựa trên những hệ thống phát hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) để đảmđiện tích hợp năng tái tạo là rất cần thiết và bảo được tính liên tục cung cấp điện khi hoạtmang tính thời sự. Các hệ thống phát điện tích động ở chế độ độc lập hoặc hòa lưới [2-4].hợp được phân ra thành nhiều cấp độ nhưPico-grid, Nano-grid, Micro-grid và Các chế độ và cấu hình khác nhau của cácMini-grid [1]. hệ thống này được giới thiệu trong [5-7]. Tuy nhiên, hiện nay việc trang bị các hệ thống Doi: https://doi.org/10.54644/jte.65.2021.134 Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 65 (08/2021) 30 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí MinhBESS cho hệ thống điện tích hợp vẫn còn Sơ đồ mạch thay thế pin mặt trời gồm:nhiều vấn đề cần quan tâm mà đặc biệt là chi dòng quang điện ??? , diode ?? , điện trởphí lắp đặt và vận hành. dòng rò ??? và điện trở nối tiếp ?? , dòng Để cắt giảm chi phí và tối ưu hoạt động điện ngõ ra I và điện áp ngõ ra V.của hệ thống điện tích hợp sử dụng điện mặt Phương trình toán học được đưa ra trongtrời và điện gió công suất nhỏ, trong bài báo mạch để thể hiện mối tương quan giữa I và Vnày, mô hình tích hợp năng lượng tái tạo công của pin mặt trời như sau [6]:suất nhỏ vào lưới hạ thế với ...