Ứng dụng các bộ điều khiển điện tử công suất trong điều khiển nối lưới các nguồn phân tán

Bài báo đã đưa ra được kết quả mô phỏng điều khiển nối lưới các nguồn phân tán sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất, nhằm duy trì công suất phát tối đa của hệ thống bất chấp tải nối với hệ thống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng các bộ điều khiển điện tử công suất trong điều khiển nối lưới các nguồn phân tánTạp chí Khoa học Trường Đại học Cần ThơPhần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 28 (2013): 1-8ỨNG DỤNG CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤTTRONG ĐIỀU KHIỂN NỐI LƯỚI CÁC NGUỒN PHÂN TÁNLê Kim Anh11Trường Cao đẳng Công Nghiệp Tuy Hòa, tỉnh Phú YênThông tin chung:Ngày nhận: 08/05/2013Ngày chấp nhận: 29/10/2013Title:Application of powerelectronic converters in gridconnection control ofdistributed generationsTừ khóa:Bộ chỉnh lưu; nghịch lưu;năng lượng tái tạo; nănglượng mới; nối lưới cácnguồn phân tánKeywords:Rectifier; inverter; renewableenergy; new energy; gridconnected distributed energyresourcesABSTRACTThe research on using and exploiting effectively small and scatteredcapacity renewable energy sources, named Distributed Energy Resources(DER), to generate electricity is meaningful to reduce the climate changeand dependence of power demand on fossil energy sources, which are atrisk of being exhausted and cause environmental pollution. Using powerelectronic converters for grid connection control of distributed generatorshas some advantages such as capability of power transferring in bothdirections. The grid integration of DERcan help them to achieveequivalent scale and stable power supply as that of traditional powerplants. The combination of harmonic filter circuits to suppress high orderharmonics on the grid will also have a significal effect on improvingpowerquality. The article presentedthe simulation result of the grid-connectedcontrol model of DER using power electronic converters, which maintainsmaximum capacity of the systemirrespective of connected powerloads.TÓM TẮTNghiên cứu sử dụng và khai thác hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạocó công suất nhỏ và phân tán (Distributed Energy Resources - DER) đểphát điện có ý nghĩa thiết thực đến việc giảm biến đổi khí hậu và giảm sựphụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch có nguy cơ cạn kiệt, gây ônhiễm môi trường. Ứng dụng các bộ biến đổi điện tử công suất trong điềukhiển nối lưới các nguồn phân tán có những ưu điểm như: Khả năngtruyền năng lượng theo cả 2 hướng. Các DER nối lưới cho phép chúng đạtđược quy mô tương đương và mức độ cung cấp điện ổn định như các nhàmáy điện truyền thống. Kết hợp với mạch lọc để loại trừ các sóng hài bậccao, điều này có ý nghĩa lớn đến việc cải thiện chất lượng điện năng. Bàibáo đã đưa ra được kết quả mô phỏng điều khiển nối lưới các nguồn phântán sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất, nhằm duy trì công suất pháttối đa của hệ thống bất chấp tải nối với hệ thống.Resources - DER) nói riêng như: nguồn nănglượng gió, pin mặt trời, pin nhiên liệu... là các dạngnguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môitrường. Tuy nhiên, để khai thác và sử dụng cácnguồn phân tán này sao cho hiệu quả vẫn là mụctiêu nghiên cứu của các cơ quan quản lý. Hiện nay1 ĐẶT VẤN ĐỀNgày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ củathế giới, nhu cầu sử dụng năng lượng của conngười ngày càng tăng. Nguồn năng lượng tái tạo(Renewable Energy sources - RES) nói chung,nguồn năng lượng phân tán (Distributed Energy1Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần ThơPhần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 28 (2013): 1-8các bộ biến đổi điện tử công suất này trong điềukhiển nối lưới các nguồn phân tán, nhằm hướngđến phát triển lưới điện thông minh và điều khiểnlinh hoạt các dạng nguồn năng lượng.có nhiều công trình nghiên cứu điều khiển nối lướinhưng ở góc độ nghiên cứu là các nguồn độc lậpnhư tuabin gió hoặc nguồn pin mặt trời. Bài viếtdưới đây đề xuất điều khiển nối lưới 3 nguồn phântán (Distributed Generation - DG) là tuabin gió sửdụng máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnhcửu (Permanent magnetic synchronous generator PMSG), nguồn pin mặt trời (Photovoltaic cell) vàpin nhiên liệu màng trao đổi proton (ProtonExchange Membrane Fuel Cell - PEMFC). Ứngdụng các bộ biến đổi điện tử công suất như: Bộbiến đổi 2 trạng thái DC/DC dùng để điều chỉnh vàcung cấp cho các tải thay đổi là nguồn pin mặt trờivà pin nhiên liệu. Bộ chỉnh lưu (AC/DC) phía máyphát điện dùng điều chỉnh hòa đồng bộ cho máyphát điện cũng như tách máy phát điện ra khỏi lướikhi cần thiết. Bộ nghịch lưu (DC/AC) phía lướinhằm đồng bộ với lưới và giữ ổn định điện ápmạch một chiều trung gian. Trong hệ thống điềukhiển năng lượng tái tạo các bộ biến đổi điện tửcông suất giữ vai trò rất quan trọng, việc ứng dụngTuabingió2 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤTHệ thống điều khiển nối lưới các nguồn phântán (DG) như: tuabin gió sử dụng máy phát điệnđồng bộ nam châm vĩnh cửu (Permanent magneticsynchronous generator - PMSG), nguồn pin mặt trời(Photovoltaic cell) và pin nhiên liệu màng trao đổiproton (Proton Exchange Membrane Fuel Cell –PEMFC) theo Tao Zhou, Bruno François (2010),hệ thống bao gồm các thành phần cơ bản như Hình 1.Các bộ biến đổi điện tử công suất thực hiện nhiệm vụnhư ...