Luận án Tiến sĩ: Điều khiển tần số thông minh trong hệ thống điện đa nguồn phát

Hệ thống điện đa kết nối là một thể thống nhất bao gồm nhiều thiết bị như nhà máy điện, đường dây, trạm biến áp. Trong đó, tần số và điện áp là hai chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng điện năng. Tần số mang tính hệ thống, thường xuyên dao động và sai lệch so với tần số danh định do sự mất cân bằng giữa sản lượng điện sản xuất và tiêu thụ, gây ảnh hưởng xấu đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị và có thể dẫn đến sự cố. Do đó, việc ổn định tần số trong hệ thống điện đa nguồn phát là vấn đề cấp thiết.

Luận án này hướng đến các nhà nghiên cứu, kỹ sư, và sinh viên sau đại học trong lĩnh vực kỹ thuật điện, điều khiển tự động, và hệ thống điện, đặc biệt là những người quan tâm đến các giải pháp điều khiển tần số thông minh cho hệ thống điện đa nguồn phát và tích hợp năng lượng tái tạo.

Luận án này tập trung nghiên cứu về điều khiển tần số thông minh trong hệ thống điện đa nguồn phát nhằm giải quyết các thách thức trong việc ổn định tần số. Mục tiêu chính là mô hình hóa hệ thống điện đa kết nối (hai vùng, ba vùng) có tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời, đồng thời xem xét các yếu tố phi tuyến, bất định và trễ thời gian. Luận án phân tích các phương pháp điều khiển thông minh, bao gồm điều khiển mờ kết hợp với các phương pháp tối ưu hóa, để ổn định tần số và công suất trên đường dây. Các phương pháp điều khiển được đề xuất bao gồm thiết kế bộ điều khiển thích nghi hàm Gauss sử dụng lý thuyết ổn định Lyapunov, và thiết kế bộ điều khiển mờ-PID cũng như mờ-PSO-PID. Các mô hình và giải thuật điều khiển được kiểm chứng thông qua mô phỏng trên phần mềm MATLAB/Simulink, đánh giá hiệu quả trong việc kiểm soát dao động tần số, đảm bảo tính ổn định của hệ thống khi có nhiễu và các thông số thay đổi. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao chất lượng đáp ứng đầu ra và cung cấp nền tảng cho các nghiên cứu sâu hơn về tính ổn định của hệ thống điện bất định.