Luận văn:Nghiên cứu hệ thống điều khiển máy phát điện gió cảm ứng kích từ kép

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

120
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ Tuabin gió công suất 1-20kw (Hệ thống độc lập hoặc nối lưới). Nhà sản xuất trên 30 năm, sở hữu 10 bằng sáng chế đã áp dụng để sản xuất các sản phẩm nổi bật Ah-500W, Ah-1kW, AH-1.5kW và sử dụng AH-2kW công nghệ trục đảo hướng gió được cấp bằng sáng chế và AH-3kW, AH-5kw và AH-10kW thông qua các tiêu chuẩn quốc tế tiên tiến nhất , công nghệ kiểm soát xoay cánh theo vận tốc...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu hệ thống điều khiển máy phát điện gió cảm ứng kích từ kép

-1- -2- Công trình ñư c hoàn thành t i B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. NGUY N Đ C THÀNH BÙI VĂN VĨ Ph n bi n 1: PGS.TS. NGUY N H NG ANH NGHIÊN C U H TH NG ĐI U KHI N MÁY PHÁT ĐI N GIÓ C M NG KÍCH T KÉP Ph n bi n 2: TS. TR N ĐÌNH KHÔI QU C Chuyên ngành: T ñ ng hóa Mã s : 60.52.60 Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 9 tháng 6 năm 2012 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng, Năm 2012 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
-3- -4- M Đ U 5) Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài: Hi n nay trên th gi i trong ñó có Vi t nam vi c phát tri n và 1) Lý do ch n ñ tài: tri n khai d án năng lư ng gió ñ ñáp ng s d ng ñi n hi n nay cũng - Năng lư ng là m t trong nh ng nhu c u thi t y u c a con ngư i như trong tương lai là nhu c u c p thi t. và là m t y u t ñ u vào không th thi u ñư c c a ho t ñ ng kinh t . Vi c nghiên c u thu t ñi u “khi n máy phát ñi n gió c m ng - Ngày nay, tr lư ng than, d u, khí ñang ngày càng c n ki t. kích t kép” góp ph n kh n ñ nh v n ñ phát tri n và kh năng tri n - Hi n nay Vi t Nam có nhi u thu n l i phát tri n ñi n khai ng d ng lý thuy t ñi u khi n cho máy phát ñi n gió. gió.Cùng v i s phát tri n c a công ngh s n xu t, l p ñ t r hơn cũng 6) C u trúc lu n văn: như vi c ñi u khi n các máy phát ñi n gió ñư c d dàng. Ngoài ph n m ñ u, ph n k t thúc và ph l c. Lu n văn g m có 4 - Qua ñây chúng ta nh n th y r ng tình hình khai thác năng lư ng chương. C th như sau: gió chưa x ng t m v i ti m năng hi n có, và vi c khai thác t t ti m Chương 1: T ng quan v năng lư ng gió th gi i và Vi t Nam năng này ñ ph c v cho nhu c u năng lư ng là vi c làm c p thi t. Chương 2: Nguyên lý máy phát ñi n gió. - V i các lý do trên, tác gi ñã l a ch n tài “Nghiên c u h Chương 3: Mô hình thu t toán máy phát ñi n gió c m ng kích th ng ñi u khi n máy phát ñi n gió c m ng kích t kép’’ làm ñ tài t kép. nghiên c u v i mong mu n th a mãn các yêu c u ñã ñ ra. Chương 4: Thu t toán ñi u khi n và mô ph ng h th ng máy 2) M c tiêu c a ñ tài: phát ñi n gió c m ng kích t kép. - Nghiên c u thu t toán ñi u khi n và mô ph ng máy phát ñi n gió c m ng trên Matlab. 3) Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u: - Phân tích ho t ñ ng, ñi u khi n máy phát ñi n gió c m ng kích t kép DFIG (Doubly Fed Induction Generator). - Mô hình hóa c a các thành ph n trong h th ng năng lư ng gió. - S d ng Matlab mô ph ng máy phát ñi n gió c m ng kích t kép DFIG v i s thay ñ i v n t c gió. 4) Phương pháp nghiên c u: - Nghiên c u lý thuy t và tìm hi u c u t o và c u trúc truy n ñ ng c a turbine gió . - S d ng ph n m m Matlab ñ tính toán và mô ph ng. - Đánh giá k t qu và ñ xu t hư ng phát tri n c a ñ tài.
-5- -6- CHƯƠNG 1 còn l i trên lãnh th , m t s nơi, vùng núi trong ñ t li n... t c ñ gió ñ t T NG QUAN V NĂNG LƯ NG GIÓ t 5.0 ñ n 6.0 m/giây, có th khai thác gió k t h p ñiêden ñ t o ngu n 1.1 Th c tr ng năng lư ng và môi trư ng ñi n ñ c l p cung c p cho h i ñ o, vùng sâu, vùng xa. Năng lư ng là m t trong các ñi u ki n thi t y u trong ñ i s ng 1.3.2 Kh năng khai thác năng lư ng gió Vi t Nam t i các ñ cao con ngư i và là m t y u t ñ u vào không th thi u ñư c c a m i ho t khác nhau ñ ng kinh t . 1.3.2.1 T i ñ cao 10m trên m t ñ t Ngày nay, tr lư ng than, d u, khí ñang ngày càng c n ki t. M t 1.3.2.2 T i ñ cao 20m trên m t ñ t khác, khi dùng chúng ñ phát ñi n s phát th i khí nhà kính vào khí 1.3.2.3 T i ñ cao 40m trên m t ñ t quy n, trái ñ t ngày càng nóng lên, gây bi n ñ i khí h u toàn c u. Các 1.3.2.4 T i ñ cao 60m trên m t ñ t tai h a như h n hán, bão l t x y ra trên toàn th gi i ngày càng tr m 1.3.3. B n ñ phân b năng lư ng gió Vi t Nam tr ng. B n ñ phân b năng lư ng gió Vi t Nam trên ñ t li n và trên 1.2 Tình hình s d ng ñi n gió hi n nay và nh ng tri n v ng bi n. trong tương lai Trong g n 10 năm tr l i ñây nó m i kh ng ñ nh ñư c v trí trên th trư ng năng lư ng th gi i khi s n lư ng ñi n gió tăng trư ng m t cách ngo n m c v i t c ñ 28%/năm, cao nh t trong t t c các ngu n năng lư ng hi n có. Ti n b v công ngh có tính ñ t phá ñã giúp gi m giá thành ñi n gió xu ng nhi u l n, ñ ng th i tăng công su t, hi u qu và ñ tin c y c a các tr m ñi n gió. 1.3 Ti m năng và tình hình khai thác ñi n gió t i Vi t Nam 1.3.1. Kh năng khai thác năng lư ng gió t i Vi t Nam Hình 1.3 Ti m năng gió trong ñ t li n ñ cao 65m. Ngu n : Ngân hàng th gi i - Theo b n ñ phân b các c p t c ñ gió c a t ch c Khí tư ng 1.4 Tình hình khai thác ñi n gió t i Vi t Nam th gi i và b n ñ phân b các c p t c ñ gió c a khu v c Đông Nam Cũng ngay t ñ u th p k 90 c a th k trư c, m t s nhà ñ u tư Á, do t ch c True Wind Solutions LLC (M ) l p theo yêu c u c a và chuyên gia v năng lư ng gió c a Đ c, Tây Ban Nha, B , Italia, Ngân hàng Th gi i, xu t b n năm 2001, cho th y: Khu v c ven bi n t M ... ñã ti p xúc và tìm hi u v ngu n năng lư ng gió Vi t Nam, Bình Đ nh ñ n Bình Thu n, Tây Nguyên, dãy Trư ng Sơn phía b c cũng ñã ñ xu t h p tác ho c tài tr , xây d ng các tr m phát ñi n s c trung b , nhi u nơi có t c ñ gió ñ t t 7.0; 8.0 và 9.0 m/giây, có th gió t i Viêt Nam như: Nhà máy ñi n gió t i huy n ñ o B ch Long Vĩ, phát ñi n v i công su t l n (n i lư i ñi n qu c gia), h u h t ven bi n
-7- -8- TP. H i Phòng. Công su t 800kW, Phú Quý v i công su t thi t k (giai CHƯƠNG 2 ño n 1) là 3MW, công trình Nhà máy phong ñi n Phương Mai 3 chính C U T O VÀ NGUYÊN LÝ C A H TH NG th c ñư c kh i công xây d ng t i ñ a bàn hai xã Cát Chánh và Cát NĂNG LƯ NG GIÓ Ti n, bán ñ o Phương Mai (huy n Phù Cát, t nh Bình Đ nh), D án ñi n 2.1 Năng lư ng gió gió t i huy n Tuy Phong-Bình Thu n… Xét m t kh i không khí có kh i lư ng m chuy n ñ ng v i v n 1.5 Các d án phát tri n ñi n gió ñang th c hi n t c v. Đ ng năng c a nó E ñư c cho b i. Hai d án ñi n gió t i Quy Nhơn: Công su t d ki n là 51MW và 84MW do công ty Gravbovski c a Đ c th c hi n. A D án ñi n gió t i huy n Tuy Phong-Bình Thu n công ty c ph n Năng 1 E= mν 2 [J ] lư ng tái t o Vi t Nam (REVN) v i t ng công su t d án là 120 MW. 2 m v Nhà máy ñi n gió v i công su t 50MW, t i xã Phư c Minh, huy n Ninh Phư c. 2.2 Đư ng cong công su t c a turbine gió WINDSPEED (m/s) Hình 2.1. Đ th m i tương quan gi a công su t và v n t c gió
-9- - 10 - 2.3 C u t o c a turbine gió. V y công su t l n nh t mà turbine gió có th thu ñư c : 2.3.1 Các b ph n chính trong turbine gió (Tr c ngang) 16 1 2.3.2 Các d ng turbine gió Pm max = ρΑv 3 27 2 2.3.2.1 Turbine gió tr c ñ ng. 2.3.2.2 Turbine gió tr c ngang. 2.5.3 Tương quan gi a t c ñ và công su t ngõ ra c a turbine gió 2.4 Máy phát trong h th ng turbine gió 2.4.1 Máy phát ñ ng b . Đư ng cong công su t Công su t ngõ ra 2.4.2 Máy phát không ñ ng b : t i ưu 2.5 H th ng ñi u khi n turbine gió 2.5.1 H th ng ñi u khi n góc pitch và ñi u ch nh hư ng turbine V i các turbine gió góc pitch thay ñ i, các cánh qu t có kh năng xoay quanh ñ u tr c ñ , ñi u ch nh di n tích b m t h ng gió c a cánh turbine ñ n ñ nh t c ñ . 2.5.2 Công su t thu ñư c c a turbine gió 1 1 [W] Pm = ρ Α ν 3C p = ρπ R 2ν 3 C p T c ñ turbine ωwtr (pu) 2 2 Đư ng cong hi u su t turbine Hình 2.18. Quan h công su t ngõ ra v i v n t c gió và t c ñ T ñ th nh n th y r ng ng v i m i v n t c gió, t n t i m t t c Cp ñ c a turbine cho công su t ngõ ra c c ñ i. 0.6 2.5.4 B ph n chuy n ñ i công su t. Hi n nay trong các turbine gió thư ng s d ng b chuy n ñ i ngu n ñi n áp back-to-back. DC 0 1/3 1 νd ν Hình 2.17. Đư ng cong hi u su t turbine Hình 2.21. C u trúc c a b chuy n ñ i ngu n ñi n áp back-to-back
- 11 - - 12 - 2.5.5 M ch liên k t DC Trong h th ng ch m t ph n công su t ñi qua b chuy n ñ i 2.6 S truy n ñ ng và hi u su t c a máy phát công su t, như v y giá thành c a b chuy n ñ i và h th ng s th p hơn 2.7 Các cách th c ho t ñ ng c a turbine gió so v i h th ng chuy n ñ i hoàn toàn khi toàn b công su t ñi qua b 2.7.1 Turbine gió t c ñ c ñ nh chuy n ñ i. 2.7.3 Máy ñi n ñ ng b v i b chuy n ñ i toàn ph n (Full size converter) Hình 2.25. Sơ ñ turbine gió t c ñ c ñ nh dùng máy phát c m ng. Thông thư ng turbine gió t c ñ c ñ nh g m máy phát c m ng Hình 2.27. Sơ ñ turbine gió t c ñ thay ñ i dùng b chuy n ñ i toàn ph n máy phát ñ ng b rotor l ng sóc k t n i lư i, v i m t b kh i ñ ng m m và m t b t ñ bù công su t ph n kháng. Trong h th ng b chuy n ñ i bi n ñ i toàn b công su t c a 2.7.2 Turbine gió t c ñ thay ñ i máy phát, do v y có th ñi u khi n ñư c chính xác công su t ph n Hi n t i có hai d ng thư ng ñư c s d ng là : kháng và công su t tác d ng vào lư i. Turbine gió máy ñi n c m ng kích t kép (Doubly fed induction generator ) (DFIG). Turbine gió máy ñi n ñ ng b v i b chuy n ñ i toàn ph n (Full size converter). 2.7.3 Turbine gió máy ñi n c m ng kích t kép (DFIG) Hình 2.26. Sơ ñ turbine gió t c ñ thay ñ i dùng máy phát DFIG
- 13 - - 14 - CHƯƠNG 3 dωm Tm − Twtr = J ech ' (3.3) MÔ HÌNH THU T TOÁN MÁY PHÁT ĐI N GIÓ C M NG dt KÍCH T KÉP Momen quán tính tương ñương 3.1 Mô hình gió J wtr V n t c gió có th ñư c tính toán sau: J ech = J + 2 (3.4) k gear Vwind(t) = vwa + vwr(t) + vwg(t) + vwt(t) Mô hình gió ñư c t o trên simulink như hình Momen turbine gió tương ñương T wtr T wtr = ' 2 (3.5) k gear sơ ñ mô hình rotor turbine gió như hình Hình 3.1. Sơ ñ mô ph ng mô hình gió 3.2 Mô hình rotor turbine gió Moment ñ ng h c có th xác ñ nh theo h s CP theo công th c. Hình 3.3. Sơ ñ mô ph ng mô hình truy n ñ ng Twtr = 0.5πρR νCP 2 Mô hình rotor turbine gió như hình 3.4 Mô hình máy ñi n 3.4.1. Mô hình máy phát ñi n không ñ ng b (Máy ñi n c m ng ) 3.4.2. Mô hình máy phát ñi n c m ng rotor dây qu n trong h tr c ABC/abc 3.4.3. Mô hình máy ñi n c m ng rotor dây qu n trong h t a ñ tham chi u d-q vuông góc. Phương trình ñi n áp stator. Hình 3.2. Sơ ñ mô ph ng rotor turbine gió 3.3 Mô hình truy n ñ ng Phương trình truy n ñ ng ñư c mô t
- 15 - - 16 - dψ e Đ trư t v ds = R s i ds + e e − ω ψ qs ds e (3.12) dt dψ qs e ω s − ωr s= (3.18) vqs = Rs iqs + e e + ωψ ds e ωs dt Phương trình ñi n áp rotor. T thông khe h không khí, t thông stator và t thông rotor xác ñ nh b i. dψ ds e vdr = Rr idr + e e − (ω s − ω r )ψ dr e (3.13) dt ψ m = Lm ( I s + I r + I Rm ) (3.19) dψ qs e (3.13) vqr = Rr iqr + e e + (ω s − ω r )ψ qr e dt ψ s = Lls I s + Lm ( I s + I r + I Rm ) = Lls I s + ψ m (3.20) Momen ñi n t . ψ r = Llr I r + Lm ( I s + I r + I Rm ) = Llr I r + ψ m (3.21) 3 3 3 (3.14) (3.14) Te = p(ψ qr idr −ψ dr iqr ) = p (ψ ds iqs −ψ qs ids ) = p (ψ dr iqs −ψ qr ids ) e e e e e e e e e e e e 2 2 2 Công su t stator và rotor khi b qua các t n th t xác ñ nh b i. 3.5 Mô hình máy ñi n c m ng kích t kép (DFIG) [ ] Ps = Re S s = 3R s I s & 2 + 3Rm I Rm 2 [ ] [ ] + 3ω s Im ψ m I r* ≈ 3ω s Im ψ m I r* (3.31) 3.5.1 Sơ ñ tương ñương DFIG ch ñ xác l p Rs Is jωsLls jωsLlr Ir Rr/s & [ ] Pr = Re S r = 3 Rr I r 2 [ ] − 3sω s Im ψ m I r* ≈ −3sω s Im ψ m I r*[ ] (3.32) Công su t cơ sinh ra b i DFIG xác ñ nh b i [ ] [ ] [ ] Vr Vs jω1Lm Rm Pm = 3ω s Im ψ m I r* − 3sω s Im ψ m I r* = 3ω sl Im ψ m I r* (3.33) s IRm Như v y : 1 s Ps = Pm Pr = Pm (3.34) Hình 3.8. Sơ ñ tương ñương DFIG ch ñ xác l p 1− s 1− s T ñây ta rút ra nh n xét, s phân b công su t tác d ng gi a các Các phương trình ñi n áp cu n dây stator và rotor c a máy phát DFIG ph thu c vào h s trư t. Vs = Rs I s + jω s Lls I s + jω s Lm ( I s + I r + I Rm ) (3.15) Tùy thu c vào ñi u ki n v n hành c a h th ng, công su t qua m ch rotor có th ñi theo hai chi u : Vr Rr = I r + jω s Llr I r + jω s Lm ( I s + I r + I Rm ) (3.16) T lư i qua b chuy n ñ i công su t ñ n rotor khi dư i t c ñ s s 0 = Rm I Rm + jω s Lm ( I s + I r + I Rm ) (3.17) ñ ng b , Pr < 0.
- 17 - - 18 - T rotor qua b chuy n ñ i công su t ñ n lư i khi trên t c ñ dψ qr e v = R i + (ωs −ωr )ψ + e qr e r qr e dr (3.41) ñ ng b , Pr > 0. dt Trong c hai trư ng h p trên Ps ñ u phát công su t v lư i, Ps >0. T thông móc vòng 3.5.2 Mô hình ñ ng c a DFIG ψ ds   L + L e 0 Lm 0  ids  e M ch ñi n tương ñương  e   ls  i e  m e i ds ωsψ qs e idr ψ qs   0 Lls + L m 0 Lm   qs  (3.42)  e = L e Rs Llr (ωs – ωr)ψ e  idr  Rr -+ qs ψ dr   0 Llr + L m 0   e +- m  e + + ψ e   0  qr  Lm 0 Llr + L m  iqr    e e v ds L v dr Momen ñi n t Te cho b i - - 3 e e e e 3 e e e e 3 e e e e e iqs Tr c d e iqr Te = p(ψqridr −ψdriqr) = p(ψdsiqs −ψqsids) = p(ψdriqs −ψqrids) (3.43) Rs ωsψ e ds Llr (ωs – ωr)ψ e ds Rr 2 2 2 -+ +- + + e e v qs L v qr - Tr c q - Hình 3.10. M ch ñi n tương ñương mô hình ñ ng DFIG trong h tr c t a ñ tham chi u d-q Phương trình ñi n áp stator dψ ds e v = R i − ω sψ + e ds e s ds e qs (3.38) dt dψ qs e vqs = Rs iqs + ω sψ ds + e e e (3.39) dt Phương trình ñi n áp rotor dψ dr e vdr = Rr idr − (ω s − ω r )ψ qr + e e e (3.40) dt
- 19 - - 20 - CHƯƠNG 4 V i us và ωs l n lư t là ñi n áp và t n s lư i ñư c xem như THU T TOÁN ĐI U KHI N VÀ MÔ PH NG không ñ i. Theo (4.14) và (4.15) ta th y công su t tác d ng Ps và công H TH NG DFIG e e su t ph n kháng Qs có th ñi u khi n ñ c l p thông qua idr và iqr . 4.1 Nh ng v n ñ chung khi k t n i các turbine gió v i lư i ñi n. 4.1.1 Đi u khi n công su t tác d ng 4.3 H th ng ñi u khi n và k t qu mô ph ng turbine gió t c ñ 4.1.2. Kho ng t n s ho t ñ ng thay ñ i máy phát DFIG k t n i v i lư i ñi n. 4.1.3 Đi u ch nh ñi n áp và bù công su t ph n kháng T các phương trình toán ta xây d ng sơ ñ kh i c a máy phát 4.2 Thu t toán ñi u khi n c a Turbine gió máy ñi n c m ng kích ñi n ch y s c gió s d ng máy ñi n d b rotor dây qu n DFIG. t kép (DFIG). M 4.2.1. Cơ s lý thuy t c a vi c ñi u khi n. Đ nh hư ng h tr c t a ñ quay d-q. Power β N converte q v re ωs Pt P d H ps irmea e v ds = u s e mea v qr e v dr U dc i mea f θ β pitch ref Đi u khi n Đi u khi n Hình 4.2. M i quan h gi các ñ i lư ng trong h tr c t a ñ αβ và phía lư i Psmea phía rotor d-q Kênh ñi u khi n DFIG Qsmea 4.2.2. Đi u khi n ñ c l p công su t tác d ng và công su t ph n ν ω rmea Psref Q sref ref Pnmea U dc kháng phía stator Đi u khi n công su t Đi u khi n t c ñ Công su t tác d ng Ps , công su t ph n kháng Qs và momen ñi n t Te . Pnref V n hành h th ng Kênh ñi u khi n Turbine 3 e 3 Lm e Ps = u s ids = − u s idr (4.14) 2 2 Ls Hình 4.4. Sơ ñ kh i h th ng ñi u khi n turbine gió 3 ψ e L e Qs = − u s ( − m iqr ) (4.15) qs 2 Ls Ls Vi c ñi u khi n turbine gió thư ng là ñi u khi n t c ñ turbine 3 Lm e e gió và ñi u khi n b chuy n ñ i công su t ñ i v i các turbine gió k t Te = − p ψ qs idr (4.16) 2 Ls n i lư i thông qua b AC-DC-AC.
- 21 - - 22 - 4.3.1. Kênh ñi u khi n turbine 4.4.1. Mô t mô hình t máy phát ñi n turbine gió ( DFIG) k t n i ref Cung c p tín hi u ñi u khi n β tr c ti p cho b ch p hành góc lư i ñi n. pitch và tín hi u ñi u khi n công su t tác d ng Psref cho kênh ñi u T máy phát ñi n gió 9MW g m 6 turbine gió công su t m i turbine 1.5MW ñư c ñ u ñ n h th ng phân ph i 22KV và k t n i ñ n khi n DFIG. lư i 110KV thông qua ñư ng dây 20km. 4.3.2. Kênh ñi u khi n DFIG 4.4.2. Sơ ñ h th ng t máy phát ñi n turbine gió ( DFIG) k t n i Kênh ñi u khi n DFIG bao g m ñi u khi n b bi n ñ i công su t lư i ñi n phía rotor và ñi u khi n b bi n ñ i công su t phía lư i. 4.4.3 Sơ ñ mô ph ng turbine gió và máy phát ñi n DFIG. 4.3.2.1. Đi u khi n b bi n ñ i công su t phía rotor Công su t ñ u ra th c t c a turbine ñư c ño t i phía lư i ñi n và ñư c tham chi u v i ñư ng ñ c tính công su t –t c ñ c a turbine DFIG. S d ng m t b tích phân t l (PI) ñ ñi u ch nh sai l ch công ref su t ti n v không. Đ u ra c a b ñi u ch nh này là dòng ñi n I qr ñư c ñưa vào b chuy n ñ i rotor. 4.3.2.2 Đi u khi n b bi n ñ i công su t phía lư i S d ng b ñi u khi n công su t phía lư i nh m m c ñích ñi u ch nh ñi n áp trên m i n i DC c a t ñi n. Ngoài ra , mô hình cho phép b chuy n ñ i công su t phía lư i phát ra ho c h p thu công su t ph n kháng. Hình 4.10. Sơ ñ turbine gió máy phát ñi n DFIG 4.3.3 H th ng ñi u khi n góc pitch 4.4.3.1. Mô hình máy ñi n DFIG Khi t c ñ gió th p hơn giá tr ñ nh m c, công su t ñ u ra chưa - Sơ ñ c u trúc máy phát ñi n DFIG ñ t ñ n gi i h n h th ng ñi u khi n góc picth v trí t i ưu, Trong - Các thông s c a turbine gió và máy phát ñi n DFIG trư ng h p t c ñ gió l n hơn giá tr ñ nh m c, kênh ñi u khi n hi u 4.4.3.2. Kh i ñi u khi n DFIG ch nh góc pitch β ñ lư c b t công su t. 4.4.3.3. Kh i bi n ñ i dòng ñi n và công su t phía lư i 4.4 Mô ph ng t máy phát ñi n turbine gió t c ñ thay ñ i s d ng 4.5. K t qu mô ph ng turbine gió ñáp ng v i s thay ñ i v n t c máy ñi n c m ng ngu n ñôi ( DFIG) k t n i lư i ñi n. gió
- 23 - - 24 - 4.5.1.T c ñ gió và góc pitch c a turbine 4.5.3. Công su t tác d ng và công su t ph n kháng Toc do gio Goc Pitch Cong suat tac dung dau cuc may phat 16 7 9 14 6 8 12 Cong suat tac dung [MW] 5 7 Goc Pitch [Do] Toc do [m/s] 10 4 6 8 3 6 5 2 4 4 2 1 3 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Thoi gian[s] Thoi gian[s] 2 1 Hình 4.15.T c ñ gió và góc pitch c a turbine gió máy phátDFIG 0 -1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4.5.2.T c ñ máy phát Thoi gian[s] Toc do tren truc Roto 1.4 Cong suat phan khang dau cuc may phat 0.6 1.3 C n su t p a kh n [M r] o g a h n a g va 0.4 1.2 0.2 Toc do [pu] 1.1 0 1 -0.2 0.9 -0.4 0.8 -0.6 0.7 -0.8 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Thoi gian[s] Thoi gian[s] Hình 4.17. D ng sóng tác d ng và công su t ph n kháng máy phát Hình 4.16 D ng sóng t c ñ trên Rotor máy phát ñi n DFIG ñi n DFIG
- 25 - - 26 - 4.5.4.Dòng ñi n và ñi n áp trên thanh góp B575 Dien ap tren thanh gop B575 K T LU N VÀ KI N NGH 1.0025 1.002 Sau m t th i gian nghiên c u và làm vi c nghiêm túc, ñư c s Dien ap [pu] 1.0015 giúp ñ nhi t tình c a TS. Nguy n Đ c Thành và các th y giáo trong 1.001 khoa ñ n này lu n văn ñã hoàn thành ñúng th i gian và gi i quy t ñư c 1.0005 các n i dung và k t qu ban ñ u g m: 1 M t s k t qu ñ t ñư c c a lu n văn 0.9995 Gi i thi u l ch s phát tri n năng lư ng gió, tình hình s d ng 0.999 ñi n gió hi n nay và nh ng tri n v ng trong tương lai, ti m năng và tình 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Thoi gian[s] hình khai thác ñi n gió t i Vi t Nam. Hình 4.18. D ng sóng ñi n áp trên thanh góp B575 Phân tích năng lư ng trong gió Nh n xét Xây d ng mô hình gió, mô hình rotor turbine gió, mô hình truy n ñ ng, mô hình máy ñi n, mô hình máy phát ñi n không ñ ng b , mô Khi t c ñ gió nh hơn gi i h n 14m/s, góc pitch cánh qu t là 0 hình b chuy n ñ i công su t. ñ . Khi t c ñ gió vư t quá gi i h n nh t ñ nh, góc pitch cánh qu t tăng Trình bày nh ng v n ñ chung khi k t n i các turbine gió v i lên ñ gi m b t năng lư ng thu vào, T c ñ gió càng l n thì góc pich lư i ñi n, các cách th c ho t ñ ng c a turbine gió, ki m soát công su t càng tăng khi t c ñ gió gi m thì góc pitch cũng gi m xu ng. Khi v n ngõ vào, h th ng ñi u khi n góc pitch và ñi u ch nh hư ng turbine. t c gió tăng, công su t tác d ng dòng ñi n và ñi n áp ngõ ra c a các Hư ng phát tri n trong tương lai turbine gió cũng gia tăng tương ng. - Các k thu t ñi u khi n turbine gió hi n ñ i như m ng neuron, logic m … - n ñ nh t n s khi năng lư ng gió là m t thành ph n trong t ng th h th ng năng lư ng - Kh o sát các nh hư ng c a h th ng nhi u máy phát ñi n gió công su t l n.