Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Nghiên cứu các giải pháp giảm sóng hài nâng cao chất lượng điện năng lưới điện phân phối huyện Châu Thành

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:106

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn "Nghiên cứu các giải pháp giảm sóng hài nâng cao chất lượng điện năng lưới điện phân phối huyện Châu Thành" nhằm phân tích khả năng giảm thiểu sóng hài trên lưới điện phân phối của huyện Châu Thành, tỉnh An Giang, từ đó đề xuất giải pháp thực tế để nâng cao chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh An Giang và mở rộng cho toàn hệ thống điện do Công ty Điện lực An Giang quản lý.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Nghiên cứu các giải pháp giảm sóng hài nâng cao chất lượng điện năng lưới điện phân phối huyện Châu Thành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ THÀNH LONG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ÐIỆN NĂNG LƯỚI ÐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN CHÂU THÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520202 S K C0 0 5 8 5 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ THANH LONG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN CHÂU THÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ THANH LONG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN CHÂU THÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ CHÍ KIÊN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018
i
LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ& tên: Lê Thanh Long Giới tính: Nam. Ngày, tháng, năm sinh: 24/10/1987 Nơi sinh: An Giang. Quê quán: An Giang Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Đường Lê Hồng Phong, ấp Hòa Long IV, thị trấn An Châu, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang. Điện thoại cơ quan: 02962.210.206. Điện thoại nhà riêng: 0918.799.696 Fax: E-mail: long.pcag@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Cao đẳng: Hệ đào tạo: chính quy. Thời gian đào tạo: Từ 2005 đến 2008. Nơi học (trường, thành phố): Trường Cao Đẳng Điện lực Tp.Hồ Chí Minh. Ngành học: Hệ thống điện. 2. Đại học: Hệ đào tạo: Vừa làm, vừa học. Thời gian đào tạo: Từ 2011 đến 2014. Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Điện lực Hà Nội, Ngành học: Công nghệ kỹ thuật điện. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: thi tốt nghiệp môn chuyên ngành (Kỹ thuật điện), thi tốt nghiệp môn cơ sở (Kỹ thuật điện). Người hướng dẫn: 2. Thạc sĩ: ii
Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo: Từ 10/2017 đến 10/2018 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật điện Tên luận văn: Nghiên cứu các giải pháp giảm sóng hài nâng cao chất lượng điện năng lưới điện phân phối huyện Châu Thành. Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Chí Kiên III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Công việc Thời gian Nơi công tác đảm nhiệm Phòng Kế hoạch Kỹ thuật – Công ty Điện lực 8/2010 đến 5/2016 Chuyên viên An Giang 5/2016 đến nay Phòng Kỹ thuật – Công ty Điện lực An Giang Chuyên viên iii
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của 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. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2018. Lê Thanh Long iv
LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô đã giảng dạy trong chương trình cao học Kỹ thuật điện cho lớp KDD17B. Tôi xin cảm ơn các quý thầy cô đã góp ý, hướng dẫn nội dung chuyên đề của tôi, để tôi có thể hoàn thiện luận văn cao học tốt hơn. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Chí Kiên đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học cũng như thực hiện luận văn. Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận văn còn nhiều thiếu, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy/Cô và các anh chị học viên. v
TÓM TẮT Luận văn này mô phỏng một phương pháp giảm sóng hài cho các phụ tải có sóng hài cao nối vào lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh An Giang. Trong mô hình mô phỏng bao gồm nguồn điện hình sin, tải phi tuyến, bộ lọc tích cực lọc sóng hài, trong bộ lọc tích cực được điều khiển dòng điện bù theo Logic Mờ. Ưu điểm của bộ lọc sóng hài điều khiển Mờ là thời gian đáp ứng nhanh, chất lượng tốt hơn so với bộ lọc điều khiển bằng PI. Kết quả sử dụng giải thuật Logic Mờ cho bộ lọc, tổng sóng hài dòng điện giảm từ 23,99 % xuống còn 10,19 %. Kết luận từ kết quả mô phỏng, sau khi lọc sóng hài hệ thống lưới điện của huyện Châu Thành, tỉnh An Giang có tổng sóng hài dòng điện dưới 12 % đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn Việt Nam. Tuy nhiên kết quả mô phỏng vẫn chưa làm cho hệ thống lưới điện của huyện Châu Thành, tỉnh An Giang có tổng sóng hài dòng điện đạt ngưỡng dưới 5 % theo tiêu chuẩn IEEE. Do đó hướng phát triển của đề tài tiếp tục tìm thông số của bộ Mờ để điều khiển bộ lọc làm việc tốt hơn nữa đảm chất lượng điện năng trong giới hạn yêu cầu của tiêu chuẩn IEEE. vi
ABSTRACT The thesis studies about simulating a harmonic reduction method for non- linear loads which generate the harmornic on distribution power line of Chau Thanh district, An Giang province. The advantage of Fuzzy Logic Control (FLC) algorithm are fast response, the quanlity of electrical is better than one which controled by the PI algorithm. The THD of power line current reduce from 23.99% to 10.19% when using Fuzzy logic control for harmonic filter. It means that, the result of filter model showed the THD of Chau Thanh‟s power line have THD less than 12% which is meet the Vietnam stardard in electricity. However, the result of model don‟t meet the require of IEEE standard which the THD must to less than 5%. Therefore the mention of this thesis is determind the parameters of the fuzzy rules so that the THD of power line is smallest or meet the IEEE standard about quanlity of electric. vii
MỤC LỤC TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI ................................................................................. i LÝ LỊCH KHOA HỌC ............................................................................................ ii LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... iv LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................v TÓM TẮT ................................................................................................................ vi ABSTRACT ............................................................................................................ vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................x DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... xi DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... xiv MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1.1. Tính cần thiết của đề tài .............................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................2 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................2 1.4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu ..............................................................2 1.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................2 1.6. Điểm mới của đề tài ...................................................................................2 1.7. Phạm vi ứng dụng ......................................................................................3 1.8. Nội dung đề tài ...........................................................................................3 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG ......................4 1.1. Khái niệm về chất lượng điện năng. .............................................................4 1.2. Sóng hài trong hệ thống điện .....................................................................9 1.3. Phương pháp phân tích méo dạng sóng ...................................................20 1.4. Một số kết quả khảo sát hiện tượng sóng hài ...........................................30 1.5. Kết luận chương 1 ....................................................................................35 CHƢƠNG 2 - MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI........................37 2.1. Giải pháp hạn chế sóng hài bằng tải thông minh [8] ...............................37 2.2. Giải pháp hạn chế sóng hài bằng bộ lọc thụ động [9] ..............................38 2.3. Giải pháp hạn chế sóng hài bằng bộ lọc tích cực .....................................38 viii
2.4. Kết luận chương 2 ....................................................................................44 CHƢƠNG 3 - MÔ PHỎNG BỘ LỌC SÓNG HÀI TÍCH CỰC BẰNG MATLAB SIMULINK ........................................................................................46 3.1. Tạo mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến không có bộ lọc sóng hài: ........................................................................................................46 3.2. Tạo mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết PI: ................................................................47 3.3. Tạo mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết FLC: ............................................................48 3.4. Mô phỏng ba mô hình trên .......................................................................49 3.5. Ứng dụng thực tế trên một số phụ tải đấu nối vào lưới điện phân phối huyện Châu Thành ..............................................................................................51 3.6. Kết luận chương .......................................................................................53 CHƢƠNG 4 - KẾT LUẬN ..................................................................................55 4.1. Những kết quả đạt được ...........................................................................55 4.2. Hướng phát triển của đề tài ......................................................................55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................57 PHỤC LỤC I: CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CHO CÁC MÔ HÌNH...........................59 PHỤC LỤC II: GIẢI THUẬT LOGIC MỜ (FUZZY LOGIC) .........................71 PHỤC LỤC III: GIẢI THUẬT VI TÍCH PHÂN (PID) ......................................78 PHỤC LỤC IV: PHẦN MỀM MATLAB-SIMULINK .......................................84 ix
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT FLC: Bộ điều khiển Logic Mờ (Fuzzy Logic Controller) PI: Điều khiển bằng giải thuật PI (Proportional Integral) PWM: Điều chế độ rộng xung (Pulse-width modulation) THD: Tổng độ méo dạng sóng hài (Total Harmonic Distortion) THDv: Tổng độ méo dạng sóng hài điện áp THDi: Tổng độ méo dạng sóng hài dòng điện CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG: Công suất phần kháng APF: Bộ lọc sóng hài tích cực (Active Power Filter). x
DANH MỤC HÌNH ẢNH TRANG Hình 1-1: Đường cong từ hóa máy biến áp ........................................................11 Hình 1-2: Sóng hài đo tại xưởng giặt do các thiết bị điện tử công suất ............12 Hình 1-3: Sóng hài của phân xưởng Inox Hoàng Vũ có máy biến áp công suất lớn .......................................................................................................................12 Hình 1-4: Sóng hài của lò hồ quang nhà máy gang thép Thái Nguyên .............13 Hình 1-5: Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng dòng điện đi qua bộ chỉnh lưu cầu 1 pha.......................................................................................................................14 Hình 1-6: Sóng hài của hệ thống điều hòa LG tại trung tâm hội nghị MIPEC – Tây Sơn – Hà Nội ...............................................................................................14 Hình 1-7: Sơ đồ cộng hưởng: a) song song, b): nối tiếp ....................................19 Hình 1-8: Sơ đồ mạng điện đơn giản..................................................................25 Hình 1-9: Sơ đồ tính toán với thành phần sóng cơ bản ......................................26 Hình 1-10 Sơ đồ tính toán với thành phần sóng hài bậc h .................................26 Hình 2-1: Nguyên tắc lọc sóng hài của Bộ lọc tích cực .....................................39 Hình 2-2: Bộ lọc tích cực ...................................................................................39 Hình 2-3: Mạch điều khiển điện áp DC của APF bằng lý thuyết PI ..................43 Hình 2-4: Mạch điều khiển điện áp DC của APF bằng lý thuyết FLC ..............44 Hình 3-1: Mô hình mô phỏng lưới điện với tải phi tuyến, không có bộ lọc sóng hài .......................................................................................................................46 Hình 3-2: Mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết PI .................................................................48 Hình 3-3: Mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết FLC..............................................................49 Hình 3-4: Kết quả mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến không có bộ lọc sóng hài .........................................................................................................50 Hình 3-5: Kết quả mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết PI .................................................................50 Hình 3-6: Kết quả mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết FLC..............................................................51 xi
Hình 3-7: Kết quả mô phỏng lưới điện phân phối huyện Châu Thành sử dụng bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết FLC ........................................................53 Hình PLI-I-1a: Thông số cài đặt nguồn điện pha A ...........................................59 Hình PLI-I-1b: Thông số cài đặt nguồn điện pha B ...........................................59 Hình PLI-I-1c: Thông số cài đặt nguồn điện pha C ...........................................59 Hình PLI-I-2: Thông số cài đặt bộ chỉnh lưu .....................................................60 Hình PLI-I-3: Thông số cài đặt phụ tải ..............................................................60 Hình PLI-I-4: Thông số cài đặt đo đòng điện và điện áp 3 pha .........................60 Hình PLI-I-5: Thông số cài đặt khối hiển thị tín hiệu ........................................61 Hình PLI-II-1: Thông số cài đặt cuộn cảm L của bộ lọc ....................................61 Hình PLI-II-2: Thông số cài đặt bộ chỉnh lưu ....................................................62 Hình PLI-II-3: Thông số cài đặt tụ điện .............................................................62 Hình PLI-II-4: Thông số cài đặt Khối Real-Imag to Complex ..........................62 Hình PLI-II-5: Thông số cài đặt Khối Complex to Magnitude-Angle ...............63 Hình PLI-II-6: Sơ đồ kết nối các khối của bộ PLL ............................................63 Hình PLI-II-7: Sơ đồ kết nối các khối của bộ biến đổi giá trị a-b-c sang giá trị tham chiếu d-q ....................................................................................................63 Hình PLI-II-8: Sơ đồ kết nối các khối của bộ biến đổi giá trị d-q sang giá trị iabc*....................................................................................................................64 Hình PLI-II-9: Thông số cài đặt Relay, Relay 2 và 4 .........................................64 Hình PLI-II-10: Thông số cài đặt các Relay 1, 3 và 5 ........................................64 Hình PLI-II-11: Sơ đồ kết nối các khối của bộ PWM ........................................65 Hình PLI-II-12: Thông số cài đặt bộ điều khiển PI ............................................65 Hình PLI-II-13: Thông số cài đặt điện áp tham chiếu ........................................65 Hình PLI-II-14a: Thông số cài đặt khối Goto ....................................................66 Hình PLI-II-14b: Thông số cài đặt khối From ...................................................66 Hình PLI-III-1: Thiết lập đầu vào và đầu ra của quan hệ Mờ ............................67 Hình PLI-III-2: Giá trị Input 1 của quan hệ Mờ .................................................67 Hình PLI-III-3: Giá trị Input 2 của quan hệ Mờ .................................................68 Hình PLI-III-4: Giá trị Output của quan hệ Mờ .................................................68 xii
Hình PLI-III-5: Cài đặt Khối Fuzzy Logic Controller .......................................69 Hình PLI-III-6: Thông số cài đặt Delay .............................................................69 Hình PLI-IV-7: Cài đặt cửa sổ Solver của khối Powergui .................................70 Hình PLI-IV-8: Chọn cửa sổ Tools xem kết quả mô phỏng ..............................70 Hình PLII-I-1: Biểu diễn tập nhiệt độ “NÓNG” ................................................71 Hình PLII-III-1: Biểu diễn tập mờ của “các số nguyên nhỏ”.............................72 Hình PLII-IV-1: Biểu diễn của các tập mờ “Trẻ”, “Trung niên”, và “Già” .......73 Hình PLII-VII-1: Biểu diễn của các tập mờ .......................................................77 Hình PLIII-I-1: Sơ đồ khối bộ điều khiển PID ...................................................79 Hình PLIII-II-1: Đồ thị tín hiệu khiển PID - Kp thay đổi ...................................82 Hình PLIII-II-2: Đồ thị tín hiệu khiển PID – Ki thay đổi ...................................82 Hình PLIII-II-3: Đồ thị tín hiệu khiển PID – Kd thay đổi ..................................83 Hình PLIV-III-1: Mở cửa sổ Simulink Library Browser trong Matlab .............86 Hình PLIV-III-2: Mở cửa sổ tạo mô hình từ cửa sổ Simulink Library Browser86 Hình PLIV-III-3: Tạo mô hình mô phỏng từ cửa sổ Simulink Library Browser ............................................................................................................................87 Hình PLIV-III-4: Mô phỏng mạch điện .............................................................88 Hình PLIV-III-5: Xem kết quả mô phỏng ..........................................................88 xiii
DANH MỤC BẢNG BIỂU TRANG Bảng 1-1: Mức nhấp nháy điện áp .......................................................................9 Bảng 1-2: Độ biến dạng sóng hài điện áp ..........................................................29 Bảng 1-3: Độ méo dạng sóng hài theo tiêu chuẩn IEEE – 519/2014 ................29 Bảng 1-4: Độ méo dạng điện áp theo tiêu chuẩn IEC – 61000- 3-6/2008 ........30 Bảng 1-5: Kết quả đo sóng hài tại miền Bắc .....................................................30 Bảng 1-6: Kết quả đo sóng hài tại miền Nam....................................................31 Bảng 1-7: Kết quả đo sóng hài tại Công ty Điện lực An Giang năm 2017 .......32 Bảng 1-8: Phụ tải có sóng hài cao nối với lưới điện huyện Châu Thành, tỉnh An Giang ..................................................................................................................35 Bảng 2-1: THDi pha C và tỷ lệ sóng hài chính ở 0,002 s ..................................37 Bảng 2-2: THDi pha C và tỷ lệ sóng hài chính ở 0,008 s ..................................37 Bảng 3-1: Kết quả mô phỏng của 03 mô hình ..................................................51 Bảng 3-2: Phụ tải có sóng hài cao đang nối với lưới điện phân phối của huyện Châu Thành ........................................................................................................52 Bảng 3-3: Thông số cài đặt cho mô hình mô phỏng tải có sóng hài cao đang nối với lưới điện phân phối của huyện Châu Thành ................................................53 Bảng 3-5: Kết quả mô phỏng lưới điện phân phối huyện Châu Thành .............53 Bảng PLI-II-1: Các Luật Mờ cài đặt cho khâu giải Mờ (Defuzzification) .......67 xiv
Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên MỞ ĐẦU 1.1. Tính cần thiết của đề tài - Thuật ngữ chất lượng điện năng từ những năm 1980 đã trở nên rộng rãi trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Hiện tại, có nhiều lý do để quan tâm đến cải thiện chất lượng điện năng:  Thiết bị dùng điện hiện đại nhạy cảm hơn với sự thay đổi thông số của nguồn cấp so với các thiết bị sử dụng điện trước đây. Nhiều thiết bị điện được chế tạo với tính chất “thông minh” đòi hỏi có nguồn điện có chất lượng cao để làm việc chính xác.  Để đảm bảo thiết bị điện làm việc ổn định lâu dài, không bị hư hỏng do chất lượng điện năng thì việc nâng cao chất lương điện năng là tất yếu.  Các hệ thống truyền động điện sử dụng bộ điều khiển điện tử công suất, hệ thống chỉnh lưu và nghịch lưu, các thiết bị điều chỉnh công suất phản kháng và điều khiển điện áp trong hệ thống cung cấp điện, các loại thiết bị này là nguyên nhân ảnh hưởng nhiều đến chất lượng điện năng, đặc biệt là sự xuất hiện của sóng hài dòng điện.  Khách hàng sử dụng điện ngày hiểu rõ hơn về tác động của chất lượng điện năng đến quá trình sản xuất và sử dụng điện nên nghành điện cần có biện pháp đáp ứng nguồn điện đúng theo hợp đồng đã cam kết.  Đánh giá khả năng giảm tổn thất điện năng trên lưới điện cũng là một yêu cầu thường xuyên của ngành điện. Việc nâng cao chất lượng điện năng cũng đồng thời làm giảm tổn thất điện năng trên hệ thống điện. - Hiện nay, nước ta đang trên đà hội nhập kinh tế quốc tế, đòi hỏi các doanh nghiệp phải chủ động và tích cực nâng cao năng lực cạnh tranh. Đối với ngành Điện thì nâng cao chất lượng điện năng là một trong những chủ trương đang được quan tâm. Nhà nước đã ban hành các văn bản quy định về chất lượng điện năng cụ thể là Nghị định 137/2013/NĐ-CP và Thông tư số 39/2015/TT-BCT. HVTH: Lê Thanh Long Trang 1/95
Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Phân tích khả năng giảm thiểu sóng hài trên lưới điện phân phối của huyện Châu Thành, tỉnh An Giang, từ đó đề xuất giải pháp thực tế để nâng cao chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh An Giang và mở rộng cho toàn hệ thống điện do Công ty Điện lực An Giang quản lý. 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các yếu tố liên quan đến chất lượng điện năng trên lưới điện phân phối. - Nghiên cứu, phân tích nguyên nhân gây ra sóng hài và ảnh hưởng của sóng hài từ đó đề ra giải pháp hạn chế sóng hài. - Mô phỏng giải pháp giảm sóng hài trên mô hình bằng phần mềm Matlab- Simulink để minh họa, kiểm chứng và đánh giá kết quả nghiên cứu. 1.4. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu - Nghiên cứu các yếu tố liên quan đến sóng hài: Nguyên nhân, ảnh hưởng và giải pháp hạn chế sóng hài. - Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá khả năng giảm sóng hài trên phụ tải đấu nối vào lưới điện phân phối huyện Châu Thành. 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết: Tra cứu văn bản quy định nhà nước, tài liệu tham khảo, các bài báo chuyên ngành. Từ đó hiểu lý thuyết về sóng hài và ảnh hưởng của sóng hài đến chất lượng điện năng. - Lấy số liệu thực tế để xác định các tải gây ra sóng hài cao tại lưới điện phân phối huyện Châu Thành. Sử dụng phần mềm Matlab – Simulink để mô phỏng phương pháp lọc sóng hài cho các phụ tải gây ra sóng hài cao để kiểm định lại kết quả nghiên cứu lý thuyết. 1.6. Điểm mới của đề tài - Hiện chưa có công trình nghiên cứu nào ở An Giang áp dụng phương pháp giảm sóng hài áp dụng sử dụng giải thuật Logic Mờ để điều khiển bộ lọc sóng hài tích cực cho lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh An Giang. HVTH: Lê Thanh Long Trang 2/88
Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên - Giải pháp giảm sóng hài của phụ tải đấu nối vào lưới phân phối huyện Châu Thành bằng cách sử dụng bộ lọc sóng hài tích cực được điều khiển bằng giải thuật Logic Mờ (phụ tải trong nghiên cứu này là tải phi tuyến mà giải thuật Logic Mờ thích hợp cho việc điều khiển hệ phi tuyến). - Điều khiển bộ lọc sóng hài tích cực sử dụng bộ điều khiển PI (hoặc PID) khó khăn và mất thời gian hơn FLC [1]. - So với công trình nghiên cứu của Aziz Boukadoum và Tahar Bahi [2] có sử dụng giải thuật Logic Mờ để điều khiển bộ lọc sóng hài tích cực với số luật Mờ là 15 luật. Đề tài này nghiên cứu tương tự nhưng có số luật Mờ là 49 luật sẽ cho tín hiện điều khiển tinh hơn. - Có áp dụng AI (Artificial Intelligence), cụ thể là Fuzzy Logic vào đề tài tiếp cận xu hướng công nghệ 4.0. 1.7. Phạm vi ứng dụng Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ giúp ích trong việc đánh giá khả năng giảm sóng hài của từng phụ tải đấu nối vào lưới điện phân phối từ đó giảm sóng hài trên lưới điện, nâng cao chất lượng cung cấp điện cho khách hàng của Công ty Điện lực An Giang. 1.8. Nội dung đề tài Ngoài phần mở đầu, nội dung nghiên cứu của đề tài được chia làm bốn chương, với các nội dung như sau: Chương: Mở đầu Chương 1: Tổng quan chất lượng điện năng Chương 2: Một số biện pháp hạn chế sóng hài Chương 3: Mô phỏng bộ lọc sóng hài tích cực bằng Matlab Simulink Chương 4: Kết luận HVTH: Lê Thanh Long Trang 3/88