Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiêt kế hệ thống kích từ cho máy phát điện tuabin gió

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

70
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu đề tài là xây dựng bộ điều khiển hệ thống kích từ nhằm mục đích xác định mô hình toán học và chỉ định một chiến lược điều khiển dựa trên mô hình này sao cho tần số và đáp ứng ngõ ra của hệ thống điều khiển là tốt nhất. Mô phỏng trên Matlab-Simulink để kiểm nghiệm sự đúng đắn của thuật toán nêu ra.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiêt kế hệ thống kích từ cho máy phát điện tuabin gió

Mẫu: BÌA LUẬN VĂN CÓ IN CHỮ NHŨ (Khổ 210 x 297 mm) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM DƯƠNG VĂN KHUÔN DƯƠNG VĂN KHUÔN LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÍCH TỪ CHO MÁY PHÁT ĐIỆN TURBIN GIÓ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện 2012 Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014
M u nhãn đĩa CD-ROM:
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- DƯƠNG VĂN KHUÔN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÍCH TỪ CHO MÁY PHÁT ĐIỆN TURBIN GIÓ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- DƯƠNG VĂN KHUÔN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÍCH TỪ CHO MÁY PHÁT ĐIỆN TURBIN GIÓ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HÙNG TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Hùng Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 18 tháng 01 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 PGS. TS. Trần Thu Hà Chủ tịch 2 TS. Nguyễn Thanh Phương Phản biện 1 3 TS. Nguyễn Minh Tâm Phản biện 2 4 TS. Đinh Hoàng Bách Ủy viên 5 TS. Võ Hoàng Duy Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày … tháng … năm 20… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên: Dương Văn Khuôn Giới tính: Nam Sinh ngày: 19/05/1982 Nơi sinh: Kiên Giang Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1241830014 I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÍCH TỪ CHO MÁY PHÁT ĐIỆN TUABIN GIÓ. II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Xây dựng bộ điều khiển hệ thống kích từ nhằm mục đích xác định mô hình toán học và chỉ định một chiến lược điều khiển dựa trên mô hình này sao cho tần số và đáp ứng ngõ ra của hệ thống điều khiển là tốt nhất. - Mô phỏng trên Matlab-Simulink để kiểm nghiệm sự đúng đắn của thuật toán nêu ra. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 12/06/2013 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/01/2014 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Hùng CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác, theo tôi được biết. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Dương Văn Khuôn
ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin chân thành cám ơn thầy TS. NGUYỄN HÙNG, người đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn này. Xin cám ơn các Thầy Cô đã cho em nền tản kiến thức – tri thức quí báu. Xin cám ơn anh Lê Hoàng Hải nhà máy điện gió Bạc Liêu đã cung cấp tài liệu điện gió rất hữu ích để em tham khảo các thông số kỹ thuật. Xin cám ơn trường Đại Học Công Nghệ Tp. HCM, Khoa Cơ – Điện – Điện Tử, Phòng Quản Lý Khoa Học - Đào Tạo Sau đại học, Tập thể lớp 12SMĐ11, đã tạo cơ hội cho em thực hiện Luận văn này. Xin cám ơn cơ quan và các đồng nghiệp đã giúp đỡ cho em năng cao trình độ chuyên môn. Cuối cùng, Xin cám ơn Ba Mẹ, Người đã nuôi con khôn lớn, cho con đủ nghị lực và trí khôn. Học viên thực hiện Dương Văn Khuôn
iii TÓM TẮT Nghiên cứu thiêt kế hệ thống kích từ cho máy phát điện tuabin gió, đang và đã là vấn đề nóng trong nghiên cứu nhà máy điện gió. Các công trình nghiên cứu trong và ngòai nước đã thực hiện rất nhiều. Tuy nhiên, khi nguồn gió không ổn định để tuabin gió phát ra công suất ổn định là bài toán khó trong thiết kế hệ thống kích từ cho máy phát điện tuabin gió. Xây dựng thuật toán và mô phỏng mạch kích từ ở chế độ xác lập là trọng tâm của luận văn này. Trên nền cơ sở lý thuyết, thiết kế điều khiển bộ kích từ. Từ kết qủa mô phỏng, sẽ có cái nhìn tổng thể về mô hình thiết kế kích từ cho turbbine gió. Nội dung Luận văn thực hiện gồm 5 chương, được tóm tắt như sau: Nội dung chương 0, 1 giới thiệu về công nghệ sản xuất điện gió và các loại máy phát điện trong hệ thống năng lượng gió. Nội dung chương 2 xây dựng mô hình toán học cho máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn trong hệ thống năng lượng gió. Nội dung chương 3 là ứng dụng matlab/simulink mô phỏng cho máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn. Cuối cùng chương 4 kết luận và hướng phát triển đề tài.
iv ABSTRACT Researching and designing for excitation system of wind turbine genenrator, that still is hot for studing of Wind plant.This project are studuing very much in the world. However, when wind source are unstable in order to wind turbine emit stable power, that is going difficult problems for design a excitation system of wind turbine genenrator. The proposed algorithm and sumulink for exciter at steady state, this is focal point of this thesis. Based on theoretics and designs of exciter control. From result of sumulink will have a overview of the model of the proposed and designed a excitation system of genenrator. This thesis content include 5 chapter, as follows: Chapter 0, 1: Introduce to wind power energy product technology and wind generator styles of wind energy systems Chapter 2: Building mathematical models for coil-rotor inductive genenrator of wind energy systems. Chapter 3: Apply Matlab/Sumulink for coil-rotor inductive genenrator. Chapter 4: Conclusion and expansion of thesis.
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... ii TÓM TẮT ............................................................................................................... iii MỤC LỤC ............................................................................................................... v DANH SÁCH KÝ HIỆU – VIẾT TẮT................................................................. xii DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... xiii DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... ix CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU.............................................................................................1 0.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................... 2 0.2 Giới thiệu đề tài .................................................................................................. 3 0.3 Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 4 0.3.1 Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 4 0.3.2 Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN GIÓ VÀ CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG GIÓ 5 1.1. Tổng quát .......................................................................................................... 6 1.1.1. Gió .................................................................................................................. 6 1.1.2. Tốc độ và hướng gió ...................................................................................... 7 1.1.3. Sự phát triển của công nghệ tuabin điện gió .................................................. 9 1.1.4. Nguyên tắc kỹ thuật cấu hình tuabin điện gió trục ngang dùng hộp số ......... 12 1.2. Các loại máy phát điện trong hệ thống năng lượng gió .................................... 12 1.2.1. Máy phát điện đồng bộ................................................................................... 12 1.2.2. Máy phát điện cảm ứng .................................................................................. 13 1.2.3. Máy phát điện cảm ứng rotor lồng sóc .......................................................... 15 1.2.4. Máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn ......................................................... 16 1.2.5. Máy phát điện không đồng bộ nguồn kép (DFIG) ......................................... 16 1.3. Các loại hệ thống chuyển đổi năng lượng gió................................................... 17 1.3.1. Hệ thống turbine gió tốc độ cố định ............................................................... 18
vi 1.3.2. Hệ thống turbine gió tốc độ thay đổi biển đổi toàn bộ công suất .................. 19 1.3.3. Hệ thống turbine gió thay đổi biến đổi một phần công suất .......................... 20 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC MÁY PHÁT ĐIỆN CẢM ỨNG ROTOR DÂY QUẤN TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG GIÓ ...... 21 2.1. Mô hình toán của máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn ................................ 22 2.1.1. Các phương trình cơ bản ................................................................................ 22 2.1.2. Bộ biến đổi ..................................................................................................... 26 2.2. Tính toán và lựa chọn các thông số ................................................................... 28 2.2.1. Tính toán mạch kích từ ở chế độ xác lập ....................................................... 28 2.2.2. Tính toán thông số bộ biến tần ....................................................................... 32 2.2.3. Phương pháp điều khiển cho mô hình ................................................................. 34 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MATLAB/SIMULINK MÔ PHỎNG CHO MÁY PHÁT ĐIỆN CẢM ỨNG ROTO DÂY QUẤN.................................................... 37 3.1. Khái niệm chung của Matlab và Simulink ........................................................ 38 3.2. Mô hình điều khiển turbine gió sử dụng máy điện cảm ứng rotor dây quấn hoạt động ở chế độ xác lập ............................................................................................... 40 3.2.1.Thông số .......................................................................................................... 40 3.2.2. Sơ đồ mô phỏng ............................................................................................. 40 3.2.3. Các khối công suất trong máy phát điện gió .................................................. 41 3.2.4. Kết quả mô phỏng .......................................................................................... 43 3.2.4.1. Trường hợp ở tốc gió 5m/s.......................................................................... 43 3.2.4.2. Trường hợp ở tốc gió 6m/s.......................................................................... 46 3.2.4.3. Trường hợp ở tốc gió 7m/s.......................................................................... 49 3.2.4.4. Trường hợp ở tốc gió 8m/s.......................................................................... 52 3.3. Thống kê kết quả ............................................................................................... 54 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI...................... 55 4.1. Kết luận ............................................................................................................. 56 4.2. Hướng phát triển đề tài...................................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 57
vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT NTĐ Nhà máy thủy điện MTĐ Nhà máy nhiệt điện NNT Nhà máy điện nguyên tử NĐG Nhà máy điện gió TĐK Tự động điều chỉnh kích từ BCN Biến đổi chức năng ĐKTĐ Điều kiện ổn định cần thiết của hệ thống TSR Tip – speed – ratio MF Máy phát KT Kích từ
viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn lớp gió cho tuabin điện gió ................................................... 9 Bảng 2.1: Bảng kết quả các hệ số ............................................................................ 31 Bảng 3.1: Thống kê kết quả mô phỏng turbine gió sử dụng máy điện cảm ứng rotor dây quấn hoạt động ở chế độ xác lập ....................................................................... 54
ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các dạng năng lượng tái tạo..................................................................... 6 Hình 1.2: Bản đồ phân bố tốc độ gió Việt Nam ở độ cao 80 mét ............................ 8 Hình 1.3: Tuabin đón gió từ phía sau và phía trước (down wind rotor) .................. 10 Hình 1.4: Kích thước và công suất những loại tuabin điện gió đã được sản xuất hàng loạt tính đến năm 2012 ............................................................................................. 10 Hình 1.5: Cánh đồng điện gió trên đất liền tại Aurich CHLB Đức, công suất mỗi trụ 6 –7,5MW ................................................................................................................ 11 Hình 1.6: Trang trại điện gió tại Mỹ ........................................................................ 11 Hình 1.7: Cấu hình tuabin điện gió trục ngang dùng hộp số ................................... 12 Hình 1.8: Hệ thống tuabin gió cơ bản sử dụng máy phát điện đồng bộ .................. 13 Hình 1.9: Máy phát cảm ứng tự kích từ ................................................................... 14 Hình 1.10: Mạch tương đương của máy điện cảm ứng kết nối với lưới điện .......... 15 Hình 1.11: Sơ đồ hệ thống với máy phát điện cảm ứng rotor lồng sóc ................... 15 Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý của máy phát DFIG ..................................................... 16 Hình 1.13: Hướng công suất DFIG tương ứng với tốc độ đồng bộ wo ................... 17 Hình 1.14: Turbine gió cố định ................................................................................ 19 Hình 1.15: Hệ thống turbine gió tốc độ thay đổi ..................................................... 20 Hình 1.16: Hệ thống turbine gió thay đổi tốc độ với bộ biến đổi bằng điện tử công suất ........................................................................................................................... 20 Hình 2.1: Mô hình chuyển đổi hệ tọa độ dq → αβ .................................................. 28 Hình 2.2: Mô hình điều khiển PID ........................................................................... 36 Hình 2.3: Sơ đồ bộ điều khiển PI ứng dụng vào máy điện động cảm ứng rotor dây quấn .......................................................................................................................... 36 Hình 3.1: Mô hình mô phỏng hệ thống tuabin gió hoạt động ở chế độ xác lập ...... 40 Hình 3.2: Sơ đồ khối tuabin gió ............................................................................... 41 Hình 3.3: Sơ đồ khối máy phát ................................................................................ 41 Hình 3.4: Sơ đồ khối chỉnh lưu ................................................................................ 42 Hình 3.5: Sơ đồ khối nghịch lưu .............................................................................. 42
x Hình 3.6: Sơ đồ khối hồi tiếp điều khiển từ thông .................................................. 43 Hình 3.7: Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát ở tốc gió 5m/s ................................. 43 Hình 3.8: Đồ thị điện áp 1 chiều ở tốc gió 5m/s ...................................................... 44 Hình 3.9: Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải ở tốc gió 5m/s ............... 44 Hình 3.10: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 5m/s ........................ 45 Hình 3.11: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 5m/s ................................................... 45 Hình 3.12: Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát ở tốc gió 6m/s ............................... 46 Hình 3.13: Đồ thị điện áp 1 chiều ở tốc gió 6m/s .................................................... 47 Hình 3.14: Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải ở tốc gió 6m/s ............. 47 Hình 3.15: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 6m/s ........................ 48 Hình 3.16: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 6m/s ................................................... 48 Hình 3.17: Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát ở tốc gió 7m/s ............................... 49 Hình 3.18: Đồ thị điện áp 1 chiều ở tốc gió 7m/s .................................................... 50 Hình 3.19: Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải ở tốc gió 7m/s ............. 50 Hình 3.20: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 7m/s ........................ 51 Hình 3.21: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 7m/s ................................................... 51 Hình 3.22: Đồ thị điện áp ngõ ra của máy phát ở tốc gió 8m/s ............................... 52 Hình 3.23: Đồ thị điện áp 1 chiều ở tốc gió 8m/s .................................................... 52 Hình 3.24: Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ ra khi không tải ở tốc gió 8m/s .............. 53 Hình 3.25: Đồ thị điện áp điều khiển và sóng mang ở tốc gió 8m/s ........................ 53 Hình 3.26: Đồ thị dạng sóng dòng ở tốc gió 8m/s ................................................... 54
1 CHƯƠNG 0 MỞ ĐẦU 01. Đặt Vấn Đề 02. Giới Thiệu Đề Tài 03. Phạm Vi Nghiên Cứu 0.3.1 Đối Tượng Nghiên Cứu 0.3.2. Phạm Vi Nghiên Cứu
2 0.1 Đặt vấn đề Trong chiến lược phát triển năng lượng của nhiều quốc gia có tiềm năng về Phong điện, năng lượng gió được xem như là nguồn năng lượng sơ cấp vô hạn. Ưu điểm của năng lượng gió là dễ khai thác, công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư và chi phí vận hành tương đối thấp. Tuy nhiên nếu muốn đẩy mạnh việc khai thác nguồn năng lượng này trong tương lai, công nghệ phải ngày càng hoàn thiện, năng suất chuyển đổi gió thành điện ngày càng cao. Vì tốc độ gió luôn thay đổi theo thời gian, để tuabin vận hành tối ưu với vận tốc gió nhất định thì hệ thống turbin và máy phát điện phải có chức năng tự điều chỉnh theo sự thay đổi của vận tốc và hướng gió. Tuy nhiên đối với hệ thống máy phát điện công suất lớn thì việc điều chỉnh này rất khó khăn. Vì vậy đối với hệ thống máy phát điện gió công suất lớn, người ta thường thay đổi từ thông trong hệ thống kích từ của máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn. Chính vì lẽ đó, ở Việt Nam đã có nhiều đề tài nghiên cứu điều khiển máy phát điện cảm ứng và DFIG, và gần đây nhất là luận văn Thạc Sĩ Võ Xuân Hải (2009); Phạm Trung Hiếu (2011); Tôn Long Đại (2011); Nguyễn Anh Hùng (2012) v.v… - Nghiên cứu điều khiển máy phát điện cảm ứng và DFIG đã được các nhà khoa học như Jeong –Ik Jang (2006); Lie Xu (2007); Jiabing Hu (2007) Muarli M.Baggu (2007); Lingling Fan (2009); Yi Zhou, Paul Bauer (2009); Sol-Bin Lee (2010) và Van-Tung Phan (2010). Nhưng đa phần xây dựng mô hình điều khiển điện áp của máy phát để điều chỉnh kích từ nên dẫn đến tần số và công suất của máy phát chưa được tối ưu. Chưa có kết hợp các phương pháp chung lại với nhau. Ngày này có nhiều phương pháp điều chỉnh kích từ của máy phát điện trong hệ thống máy phát điện gió. Nhưng có thể tóm tắt sử dụng 4 giá trị hồi tiếp cơ bản về để so sánh giá trị chuẩn do chúng ta đặt để điều khiển từ thông trong máy phát điện như sau: - Tốc độ gió, tốc độ tuabin, tốc độ máy phát.
3 - Momen tuabin, momen máy phát. - Công suất tuabin, công suất máy phát. - Điện áp máy phát, điện áp kết nối lưới. Nếu sử dụng riêng lẻ từng trường hợp thì khó điều chỉnh kích từ. Dẫn đến khó điều chỉnh tần số, điện áp và công suất ra của máy phát. Do đó, nguyên tắc muốn ổn định giá trị nào thì chúng lấy giá trị đó hồi tiếp về để điều khiển, ví dụ chúng ta muốn ổn định điện áp và công suất phát ra thì ta đặt cảm biến tốc độ và đo công suất ngõ ra của máy phát, khi qua bộ biến đổi để có dòng điện so sánh với dòng điện chuẩn điều khiển từ thông máy phát. Tuy nhiên vấn đề quan trọng trong hệ thống máy phát điện gió là việc kết nối lưới, vì vậy ổn định tần số và điện áp ra của máy phát là quan trọng nhất. Chính vì thế đề tài “nghiên cứu thiêt kế hệ thống kích từ cho máy phát điện tuabin gió” sẽ đi sâu vào việc điều khiển từ thông của máy phát để ổn định điện áp và tần số ngõ ra của máy phát điện gió. 0.2 Giới thiệu đề tài Năng lượng là một vấn đề cực kỳ quan trọng trong xã hội ta. Ở bất kỳ quốc gia nào, năng lượng nói chung và năng lượng điện nói riêng luôn luôn được coi là nghành công nghiệp mang tính chất xương sống cho sự phát trển của nền kinh tế. Việc sản xuất và sử dụng điện năng một cách hiệu quả luôn được coi trọng một cách đặc biệt. Ý nghĩa quan trọng và cũng là mục tiêu cao cả nhất của nghành công nghiệp then chốt này là nhằm nâng cao đời sống của mỗi người dân. Xã hội không ngừng phát triển, sinh hoạt của nhân dân không ngừng được nâng cao nên cần phải phát triển xây dựng các nhà máy phát điện tận dụng các nguồn tài nguyên vốn có như năng lượng mặt trời, năng lượng gió..... Trong đó, vấn đề đáng quan tâm là hiệu suất và chất lượng điện năng. Máy phát điện rotor dây quấn đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống điện, nơi mà tính ổn định luôn được đòi hỏi cao. Trong đó, vấn đề đáng quan tâm là hiệu suất và chất lượng điện năng. Bộ điều khiển ổn định điện áp máy phát quan trọng nhất là bộ điều khiển kích từ đi vào máy phát . Vì thế, đề tài của em “nghiên
4 cứu thiêt kế hệ thống kích từ cho máy phát điện tuabin gió’’ sẽ đi sâu vào tính toán, thiết kế bộ kích từ cho nhà máy phát điện gió. 0.3 Phạm vi nghiên cứu 0.3.1 Đối tượng nghiên cứu Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, mô hình hóa và xây dựng giải thuật điều khiển máy phát điện rotor dây quấn được ứng dụng trong các hệ thống chuyển đổi năng lượng gió WECS (Wind Energy - Conversion System). 0.3.2 Phạm vi nghiên cứu Luận văn tập trung vào các giải thuật điều khiển máy phát điện cảm ứng rotor dây quấn. Và ba giải thuật được trình bày trong luận văn này là: - Điều khiển tốc độ của tuabin gió. - Điều khiển định hướng từ thông stator (Stator Flux Orient Control – SFOC) với khâu điều chỉnh PI-anti_Winup. - Điều khiển tần số và điện áp ngõ ra của máy phát ổn định.