Xây dựng thuật toán điều khiển cho thiết bị lọc sóng hài tích cực

Ngày nay, chất lượng điện năng được xem xét trên rất nhiều khía cạnh, trong đó có yêu cầu về độ méo dạng tín hiệu so với tín hiệu hình sin của dòng điện và điện áp theo thời gian trên lưới điện xoay chiều và nguồn gốc gây nên hiện tượng này được xác định do các sóng hài bậc cao gây ra. Bài viết giới thiệu một thuật toán điều khiển cho thiết bị lọc sóng hài tích cực song song để nâng cao chất lượng điện năng trong hệ thống điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng thuật toán điều khiển cho thiết bị lọc sóng hài tích cực CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2017 Các file thông tin được mở bằng các phần mềm phổ biến và đơn giản như Office, Notepad, Wordpad,... Từ file thông tin ta dễ dàng đối chiếu, so sánh cũng như khôi phục toàn bộ dữ liệu trong quá trình đo. Hình 11. Phổ âm thanh ở dải tần 10Hz - 100kHz Hình 12. Phổ âm thanh ở dải tần 500Hz - 10kHz 4. Kết luận Nhóm tác giả đưa ra cấu hình phần cứng của thiết bị đo âm thanh đã xây dựng. Bài báo đã giới thiệu kết quả lập trình code (trong Block Diagram) để tự động nhận dạng phần cứng tích hợp trong thiết bị và xử lý tín hiệu âm thanh đầu vào nhận được từ Microphone trên phần mềm LabVIEW. Phần mềm xây dựng có giao diện thuận tiện cho người dùng, có các chức năng như lưu trữ, in ấn, phân tích dữ liệu, hiển thị kết quả mức độ âm thanh cũng như phổ tần của tín hiệu tương tứng với các chế độ lựa chọn (trọng số A, B hoặc C). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Đỗ Đức Lưu và các tác giả (2016). Cơ sở toán học và truyền tin cho thiết kế thiết bị đo mức độ âm thanh trên tàu thủy. Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải số 48, 11/2016. [2]. QCVN 80: 2014/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kiểm soát tiếng ồn trên tàu biển. [3]. IEC 61672-1 (2002-05) - Điện thanh - Máy đo mức âm - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật (Electroacoustics - Sound level meters). [4]. R. Baranski, “Sound Level Meter as Software Application”, Acoustic and Biomedical Engineering, 2014. [5]. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/209817. [6]. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/212730. [7]. Silviu Folea, “Practical Applications and Solutions Using LabVIEW”, InTech Press, 2011. [8]. SVANTEK. SVAN 945 A User’s manual, 2008. Ngày nhận bài: 26/12/2016 Ngày phản biện: 06/01/2017 Ngày duyệt đăng: 16/01/2017 XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ LỌC SÓNG HÀI TÍCH CỰC BUILDING CONTROL ALGORITHMS FOR ACTIVE HARMONIC FILTER ĐOÀN HỮU KHÁNH, HOÀNG ĐỨC TUẤN Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Tóm tắt Ngày nay, chất lượng điện năng được xem xét trên rất nhiều khía cạnh, trong đó có yêu cầu về độ méo dạng tín hiệu so với tín hiệu hình sin của dòng điện và điện áp theo thời gian trên lưới điện xoay chiều và nguồn gốc gây nên hiện tượng này được xác định do các sóng hài bậc cao gây ra. Bài báo giới thiệu một thuật toán điều khiển cho thiết bị lọc sóng hài tích cực song song để nâng cao chất lượng điện năng trong hệ thống điện. Từ khóa: Chất lượng điện năng, lưới điện xoay chiều, sóng hài, bộ lọc tích cực song song. Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 49 - 01/2017 37  CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2017 Abstract Today, power quality was considered on many aspects, including the requirements for signal distortion with the sinusoidalsignal of the electric current and voltage over time on the AC grid and the cause of this phenomenon is determined by the harmonics. This paper presents a control algorithm for shunt active harmonic filters to improve power quality in electric power system. Keywords: Power quality, AC grid, harmonic, shunt active harmonic filters. 1. Giới thiệu Chất lượng điện năng là một vấn đề mang tính thời sự từ khoảng hai thập niên qua và hiện nay ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Ngày nay, chất lượng điện năng được xem xét trên rất nhiều khía cạnh, trong đó có yêu cầu về độ méo dạng tín hiệu so với tín hiệu hình sin của dòng điện và điện áp [1, 5]. Nguồn gốc gây nên hiện tượng méo dạng tín hiệu này được xác định là do các sóng hài bậc cao gây nên. Trên thực tế, đã có một số thuật toán được xây dựng cho bộ lọc tích cực như sử dụng phép phân tích Fourier, phép phân tích này yêu cầu khối lượng tính toán rất lớn, lý thuyết công suất tức thời p-q, lý thuyết công suất tức thời lấy tín hiệu điện áp trên lưới nên sẽ chịu ảnh hưởng nhiễu của sóng hài điện áp và sử dụng hệ tọa độ d-q,… nhưng hiện nay hầu hết các công trình nghiên cứu trong nước khi nghiên cứu bộ lọc tích cực mới chỉ dừng lại ở việc giới thiệu hệ tọa độ d-q và phần lớn tập trung nghiên cứu, mô phỏng thuật toán cho bộ lọc tích cực sử dụng lý thuyết công suất tức thời p-q. Bài báo đề cập đến việc xây dựng và mô phỏng thuật toán điều khiển cho bộ lọc tích cực sử dụng hệ tọa độ d-q, kết quả nghiên cứu cho thấy thuật toán này tỏ ra hiệu quả hơn khi so sánh với thuật toán sử dụng lý thuyết công suất tức thời p-q. Thuật toán này, sẽ đóng góp thêm một phương án có thể xem xét khi chế tạo bộ lọc tích cực cho các nhà sản xuất trong nước trong tiến trình nội địa hóa sản phẩm. 2. Nguyên nhân và ảnh hưởng của sóng hài trong hệ thống điện Sóng hài được định nghĩa là các điện áp hay dòng điện hình sin có tần số là bội số của tần số cơ bản sinh ra, do sự hiện diện của các phụ tải phi tuyến trong lưới điện. Mức độ méo sóng của sóng hài dòng điện hoặc điện áp có thể được phân tích bằng phép phân tích Fourier:  m(t)  M0   Ym.n sin(2 nf1t  n ) (1) n 1 Trong đó: f1=50 (Hz) hoặc 60 (Hz) là tần số cơ bản của lưới điện; M0 là thành phần một chiều; Ym.n là biên độ của tín hiệu sóng hài bậc n;  n là góc pha đầu của sóng hài bậc n. Như vậy, số bậc của sóng hài thể hiện ở tần số, nếu bậc 1 là 50(Hz) thì bậc 3 là 150(Hz), bậc 5 là 250(Hz),… 2.1. Các nguyên nhân gây ra sóng hài trong hệ thống điện - Sóng hài sinh ra bởi các thiết bị điện tử và điện tử công suất. - Các bộ nguồn xung: Sạc máy tính, sạc điện thoại, máy in. - Các cầu chỉnh lưu ba pha: Các biến tần, nguồn UPS. - Sóng hài sinh ra bởi các lò hồ quang. ...