Luận văn
Nghiên cứu thiết kế hệ
thống phát điện bằng
sức gió công suất nhỏ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4
MỤC LỤC
Nội dung phần
Trang
TRANG PHỤ BÌA
LỜI MỞ ĐẦU
1
MỤC LỤC
4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
7
DANH MỤC CÁC BẢNG
8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
9
CHƢƠNG 1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NĂNG LƢỢNG MỚI
VÀ TÁI TẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
11
1.1. Các nguồn và công nghệ sử dụng năng lƣợng mới và tái tạo
11
1.1.1. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo
11
1.1.2. Các công nghệ sử dụng năng lượng mới và tái tạo
13
1.2. Vai trò của các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo hiện tại và trong
tƣơng lai
20
1.2.1. Các ứng dụng của NLMT
20
1.2.2. Các ứng dụng của năng lượng gió
22
1.2.3. Các ứng dụng của năng lượng sinh khối
22
1.2.4. Các ứng dụng của năng lượng thuỷ điện nhỏ
22
1.2.5. Các ứng dụng của năng lượng địa nhiệt
23
1.2.6. Các ứng dụng của năng lượng đại dương
24
1.3. Năng lƣợng mới và tái tạo ở Việt Nam
24
1.3.1. Nguồn và tiềm năng
24
1.3.2. Hiện trạng nghiên cứu ứng dụng NLTT ở Việt Nam
27
1.3.3. Triển vọng phát triển của NLTT
29
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5
CHƢƠNG 2. NGUỒN NĂNG LƢỢNG GIÓ
TIỀM NĂNG VÀ ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM
34
2.1. Vật lý học về năng lƣợng gió
34
2.1.1. Các đặc trưng cơ bản về năng lượng gió
34
2.1.2. Năng lượng gió
37
2.2. Tiềm năng năng lƣợng gió ở Việt Nam
39
2.2.1. Tốc độ gió, cấp gió
39
2.2.2. Chế độ gió ở Việt Nam
40
2.3. Sản xuất điện từ năng lƣợng gió ở Việt Nam
43
CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG CẤU TRÚC TỔNG QUÁT
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN BẰNG SỨC GIÓ
46
3.1. Cấu trúc tổng quát của hệ thống phát điện bắng sức gió
46
3.1.1 Tổng quan về hệ thống
46
3.1.2 Cấp điều khiển hiện trường
49
3.1.3 Cấp điều khiển hệ thống
53
3.2. Nghiên cứu về hệ thống Turbine gió
54
3.2.1. Mô tả Turbine
54
3.2.2. Vận hành turbine
56
3.3. Nghiên cứu về máy phát điện sử dụng năng lƣợng gió
59
3.3.1. Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ
59
3.3.2. Phương pháp điều khiển máy phát đồng bộ kích thích vĩnh cửu
63
CHƢƠNG IV. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN
SỬ DỤNG SỨC GIÓ CÔNG SUẤT NHỎ Ở VÙNG NÚI VIỆT NAM
68
4.1. Mô hình trạm phát điện sử dụng sức gió công suất nhỏ
68
4.1.1. Tổng quan về hệ thống
68
4.1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống
68
4.2. Thiết kế máy phát điện đồng bộ kích thích vĩnh cửu 1,5kW
70
4.2.2. Tính toán mạch từ
70
4.2.3. Tổn hao ở chế độ làm việc định mức
79
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
6
4.2.4. Các dặc tính làm việc của máy phát điện
81
4.2.5. Tính toán độ tăng nhiệt
81
4.2.6. Chỉ tiêu tiêu hao vật tư
83
4.2.7. Tổng kết các số liệu thiết kế
84
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
86
TÀI LIỆU THAM KHẢO
88
PHỤ LỤC
90
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
NLMT: Năng lƣợng mặt trời
NLG: Năng lƣợng gió
TL - HL: Thƣợng lƣu và hạ lƣu
NLM & TT: Năng lƣợng mới và tái tạo
NLTT: Năng lƣợng tái tạo
PĐCSG: Phát điện chạy sức gió
KĐB: Không đồng bộ
KĐB - RDQ: Không đồng bộ rotor dây quấn
DFIG: Máy phát không đồng bộ nguồn kép
KĐB - RLS: Không đồng bộ rotor lồng sóc
ĐK: ĐIều khiển
NL: Nghịch lƣu
MP: Máy phát
HSCS: Hệ số công suất
NLPL: Nghịch lƣu phía lƣới
NLMP: Nghịch lƣu máy phát
ĐB - KTVC: Đồng bộ kích thích vĩnh cửu
CL: Chỉnh lƣu
SG: Máy phát sức gió tạo năng lƣợng xoay chiều
DSP: Bộ vi xử lý tín hiệu
BĐKHT: Bộ điều khiển hiện trƣờng
BĐKCT: Bộ điều khiển chƣơng trình