Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Mô hình hóa và điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép trong hệ thống tua bin gió

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:141

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu của luận văn là xây dựng mô hình và điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép trong hệ thống tua bin gió thay đổi. Điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép với bộ chuyển đổi ba cấp và so sánh với bộ chuyển đổi hai cấp truyền thống.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Mô hình hóa và điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép trong hệ thống tua bin gió

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM --------------------- NGUYỄN CÔNG THỜI “MÔ HÌNH HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT ĐIỆN CẢM ỨNG NGUỒN KÉP TRONG HỆ THỐNG TUA BIN GIÓ” LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã ngành: 60520202 TP. HCM, tháng …/2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM --------------------- NGUYỄN CÔNG THỜI “MÔ HÌNH HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT ĐIỆN CẢM ỨNG NGUỒN KÉP TRONG HỆ THỐNG TUA BIN GIÓ” LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã ngành: 60520202 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG TP. HCM, tháng .../2016
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương. Luận văn Thạc sỹ được bảo vệ tại: Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM ngày … tháng… năm 2016. Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm , học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sỹ) TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 PGS.TS Trương Việt Anh Chủ tịch 2 TS. Đinh Hoàng Bách Phản biện 1 3 TS. Nguyễn Hùng Phản biện 2 4 PGS.TS. Lê Chí Kiên Ủy viên 5 TS. Đoàn Thị Bằng Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn đã được sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV PGS.TS Trương Việt Anh
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 2016 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Công Thời MSHV:1341830036 Ngày, tháng, năm sinh: 04/07/1987 Nơi sinh: Tỉnh Bình Định Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số : 60520202 I. Tên đề tài: Mô hình hóa và điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép trong hệ thống tua bin gió. II. Nhiệm vụ và nội dung : - Xây dựng mô hình và điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép trong hệ thống tua bin gió thay đổi. - Điều khiển máy phát điện cảm ứng nguồn kép với bộ chuyển đổi ba cấp và so sánh với bộ chuyển đổi hai cấp truyền thống. III. Ngày giao nhiệm vụ : …/…/201… IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : …/…/201… V. Cán bộ hướng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương
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. 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 chỉ rõ nguồn gốc. Trong quá trình thực hiện Luận văn Tôi luôn chấp hành tốt nội quy, quy định của tổ chức mà tôi tham gia. Học viên thực hiện Luận văn Nguyễn Công Thời
ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Thanh Phương, Người đã từng bước giúp đỡ Em hoàn thành luận văn này. Xin cảm ơn quý Thầy, Cô đã cho em những kiến thức nền tản quý báu. Xin cảm ơn trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ; Khoa Cơ-Điện-Điện tử ; P. Quản lý sau đại học, tập thể Anh, Chị lớp 13SMĐ11, đã tạo điều kiện cho Em thực hiện luận văn này. Cuối cùng, xin được cảm ơn Ba, Mẹ đã nuôi con khôn lớn. Học viên thực hiện Luận văn Nguyễn Công Thời
iii TÓM TẮT Điều khiển tua bin gió DFIG, đã và đang là vấn đề nóng trong điều khiển tua bin gió, các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện rất nhiều. Tuy nhiên điều khiển cho DFIG vẫn là một bài toán nóng cần giải quyết. Do đó, bài luận văn này sẽ nghiên cứu chi tiết mô hình của hệ thống tuabin gió có kết nối lưới điện được trang bị máy phát điện cảm ứng nguồn kép (DFIG) gồm mô hình DFIG, các mô hình khí động học của tuabin gió, hệ thống truyền động và mô hình bộ nghịch lưu PWM ba pha hai cấp truyền thống, bộ nghịch lưu PWM ba pha ba cấp. Để điều khiển tối ưu hóa hệ thống tua bin gió cũng như đạt được hiệu suất cao từ đầu ra WTGS, cần phát triển những phương pháp điều khiển dựa trên các mô hình WTGS đã có trước đây. Giải thuật điều khiển này bao gồm điều khiển bộ nghịch lưu phía lưới, điều khiển nghịch lưu phía máy phát, điều khiển bám điểm công suất cực đại và điều khiển góc cánh. Bộ điều khiển bộ nghịch lưu phía lưới được sử dụng để giữ cho điện áp DC-link không đổi và tạo ra hệ số công suất của WTGS đồng nhất với lưới điện. Bộ điều khiển bộ nghịch lưu phía máy phát có khả năng điều chỉnh mô-men cơ học, công suất tác dụng và công suất phản kháng. Bộ điều khiển theo dõi, bám điểm công suất cực đại được sử dụng lấy giá trị tham chiếu cho công suất tác dụng tại các điểm đầu cuối stato. Bộ điều khiển góc cánh được sử dụng để điều chỉnh góc đón gió của cánh tuabin, từ đó ổn định được công suất danh định ở đầu ra, ngay cả trong trường hợp xuất hiện hiện tượng gió giật, gió có tốc độ cao, hay tốc độ quá thấp. Do đó, các mô hình và sơ đồ điều khiển định hướng từ thông cho bộ nghịch lưu kẹp điểm trung tính ba cấp (NPC) cũng được nghiên cứu và áp dụng cho WTGS DFIG.
iv ABSTRACT Wind farm control Asynchronous dual source - DFIG, is and has been a important issues in the wind farm control. The research projects in the country and abroad have done so much. However control for DFIG is still a hot problem to be solved. Therefore this thesis will provide detailed models of a grid-connected wind turbine system equipped with a doubly-fed induction generator (DFIG), which includes the aerodynamic models of the wind turbine, the models of the mechanical transmission system, the DFIG models and the three-phase two-level PWM voltage source converter models. In order to obtain satisfying output power from the WTGS, control strategies are also necessary to be developed based on the previously obtained WTGS models. These control schemes include the grid-side converter control, the generator-side converter control, the maximum power point tracking control and the pitch angle control. The grid-side converter controller is used to keep the DC-link voltage constant and yield a unity power factor looking into the WTGS from the grid-side. The generator-side converter controller has the ability of regulating the torque, active power and reactive power. The maximum power point tracking control is used to provide the reference values for the active power at the stator terminals. The pitch angle control scheme is used to regulate the pitch angle and thus keep the output power at rated value even when the wind speed experiences gusts. Various studies in the literature have reported that two-level converters have several disadvantages compared with three-level converters. Among the disadvantages are high switching losses, high dv/dt, and high total harmonic distortion (THD). Hence, the models and field oriented control schemes for three-level neutral-point-clamped (NPC) converters are also investigated and applied to a WTGS. Besides, an advanced modulation technology, namely, space vector PWM (SVPWM), is also investigated and compared to traditional sinusoidal PWM in a WTGS DFIG.
v MỤC LỤC TÓM TẮT .................................................................................................................... i ABSTRACT ............................................................................................................... iv MỤC LỤC ................................................................................................................... v DANH SÁCH KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT................................................................ viii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. xvi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. xx CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1 1.1. Giới thiệu .............................................................................................................. 1 1.2. Đặc vấn đề ............................................................................................................ 2 1.3.Tổng quan tình hình nghiên cứu. .......................................................................... 3 1.3.1. Mô hình của hệ thống tua bin gió ...................................................................... 3 1.3.2. Phương pháp điều khiển hệ thống máy phát điện tua bin gió ........................... 4 1.3.2.1. Điều khiển góc cánh (Pitch angle) ................................................................. 4 1.3.2.2. Điều khiển theo dõi, bám điểm công suất cực đại ......................................... 5 1.3.2.3. Điều khiển DFIG ............................................................................................ 6 1.3.3. Cấu trúc liên kết bộ nghịch lưu công suất của hệ thống máy phát tua bin gió . 7 1.4. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................... 8 1.5. Phạm vi nghiên cứu. ............................................................................................. 8 1.6. Bố cục của luận văn. ............................................................................................ 9 CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG TUA BIN GIÓ DFIG .................................. 10 2.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 10 2.2. Cấu tạo tua bin gió. .......................................................................................... 12 2.3. Cấu hình hệ thống biến đổi năng lượng gió và vùng hoạt động của tua bin gió 13 2.3.1. Tua bin gió có tốc độ cố định (WT Loại A) .................................................... 14 2.3.2. Tua bin gió có tốc độ thay đổi có Điện trở roto biến thiên (WT Loại B) ....... 14 2.3.3. Tuabin gió có tốc độ thay đổi, bộ nghịch lưu công suất phạm vi cục bộ (WT Loại C) ....................................................................................................................... 14
vi 2.3.4. Tuabin gió biến đổi có bộ nghịch lưu công suất bằng công suất máy phát (WT Loại D): ..................................................................................................................... 15 2.3.5. Ưu nhược điểm của các loại tua bin gió. ......................................................... 15 2.3.6. Vùng hoạt động của hệ thống tua bin gió ....................................................... 17 2.4. Mô hình DFIG .................................................................................................... 21 2.4.1. Mô hình DFIG biểu diễn trong hệ quy chiếu ABC ......................................... 21 2.4.2. Mô hình DFIG được biểu diễn trong Hệ quy chiếu DQO-dqo cố định trên Roto ........................................................................................................................... 26 2.4.3. Mô hình DFIG được biểu diễn trong Hệ quy chiếu DQO-dqo gắn trên stato 30 2.4.4. Mô hình DFIG được biểu diễn trong Hệ quy chiếu quay đồng bộ DQO-dqo. 32 2.4.5. Mô hình rút gọn được biểu diễn trong Hệ quy chiếu Quay đồng bộ DQO-dqo ................................................................................................................................... 39 2.5. Bộ chuyển đổi Back To Back (VSC) hai cấp ..................................................... 45 2.5.1. Mô hình bộ chuyển đổi nguồn điện áp ba pha (VSC) hai cấp được biểu diễn trong hệ quy chiếu ABC ............................................................................................ 46 2.5.2. Mô hình bộ chuyển đổi nguồn điện áp ba pha (VSC) hai cấp được biểu diễn trong hệ quy chiếu đồng bộ hóa DQ ......................................................................... 49 2.5.3. Kết quả mô phỏng cho Bộ chỉnh lưu nguồn điện áp ba pha hai cấp ............... 50 CHƯƠNG 3. ĐIỀU KHIỂN DFIG TRONG HỆ THỐNG TUABIN GIÓ TỐC ĐỘ THAY ĐỔI ................................................................................................................ 53 3.1. Điều khiển bộ chuyển đổi phía lưới điện, điều khiển ổn định điện áp DC-link 54 3.2. Điều khiển bộ chuyển đổi phía máy phát, điều khiển độc lập công suất P,Q .... 64 3.3. Theo dõi, điều khiển bám điểm công suất cực đại ............................................. 71 3.4. Điều khiển góc cánh (Pitch Angle Control) ....................................................... 72 CHƯƠNG 4. MÔ HÌNH BỘ NGHỊCH LƯU BA TRONG HỆ THỐNG TUA BIN GIÓ DFIG.................................................................................................................. 92 4.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 92 4.2. Mô hình hóa bộ nghịch lưu ba cấp kẹp điểm trung tính NPC............................ 93 4.3. Chất lượng điện của DFIG với bộ chuyển đổi 3 cấp.......................................... 97
vii 4.4. So sánh giữa Bộ chuyển đổi hai cấp và chuyển đổi ba cấp trong hệ thống máy phát tua bin gió DFIG. ............................................................................................. 104 4.4.1. Chỉ tiêu THD, đánh giá chất lượng kỹ thuật PWM của bộ nghịch lưu 2 cấp và 3 cấp. ....................................................................................................................... 104 4.4.2. Thảo luận các kết quả. ................................................................................... 111 4.4.3. Kết Luận ........................................................................................................ 111 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 112 5.1. Kết luận ............................................................................................................ 112 5.2. Xu hướng của tua bin gió trong tương lai. ....................................................... 113 5.3. Kiến nghị .......................................................................................................... 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 115
viii DANH SÁCH KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT WTGS Hệ thống máy phát điện tua bin gió có tốc độ thay đổi WT Tua bin gió DFIG Máy phát điện cảm ứng nguồn kép THD Biến dạng toàn phần PWM Điều chế độ rộng xung DPC Điều khiển nguồn trực tiếp VSC Bộ chuyển đổi nguồn áp SVPWM không gian véc tơ PWM PMSG Máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu MPPT Theo dõi bám điểm công suất cực đại FOC Điều khiển định hướng từ thông DTC Điều khiển mô-men cơ trực tiếp IGBT Transitor bán dẫn có cổng cách điện NPC Điểm trung tính bị kẹp VSI Bộ biến đổi nguồn điện áp Pωt Công suất thu được của tua bin gió ρ Mật độ không khí R Bán kính cánh roto vω Vận tốc gió Cp Hệ số công suất của tuabin gió β Góc pitch λ Tỷ số tốc độ đầu cánh JB1, JB2, JB3 Quán tính của ba cánh tua bin gió JH Quán tính ổ trục JGB Quán tính hộp số JG Quán tính máy phát KHB Hệ số co giãn giữa ổ trục và cánh.
ix KHGB Hệ số co giãn giữa ổ trục và hộp số KGBG Hệ số co giãn giữa hộp số và máy phát DHB Độ giảm sóc tương hỗ giữa ổ trục và lưỡi dHGB Giảm sóc tương hỗ giữa ổ trục và hộp số d GBG Giảm sóc tương hỗ giữa hộp số và máy phát DB1, DB2, DB3 Tự giảm sóc của ba cánh tua bin DH Tự giảm sóc của ổ trục DGB Tự giảm sóc của hộp số DG Tự giảm sóc của máy phát điện TB1, TB2, TB3 Ba mô-men xoắn khí động học tác dụng lên ba cánh TG Mô-men cơ của máy phát θB1, θB2, θB3, θH Vị trí góc của ba cánh, ổ trục, hộp số và máy phát. θGB, θG ωB1, ωB2, ωB3, ωH Vận tốc góc của ba cánh, ổ trục, hộp số và máy phát ωGB, ωG Jwt Quán tính kết hợp của tua bin gió Dwt giảm sóc kết hợp của tua bin gió Tw Mô-men xoắn kết hợp của tua bin gió θwt vị trí góc của tua bin gió ωwt Vận tốc góc của tua bin gió J G2 m Quán tính kết hợp của máy phát K 2m Hệ số co giãn kết hợp giữa tua bin sức gió và máy phát DG2 m Tự giảm sóc của máy phát d2m Giảm sóc tương hỗ giữa tua bin gió và máy phát G2 m Vị trí góc kết hợp của máy phát điện. G2 m Vận tốc góc của máy phát điện SB Công suất biểu kiến (VA) ω0 Vận tốc góc cơ sở (rad/s)
x P Số cực của máy phát NGB Tỷ số vận tốc hộp số B' Tốc độ góc cơ sở trục máy phát (rad/giây) TB' Mô-men xoắn cơ sở đầu trục máy phát(Nm)  B' Tốc độ góc cơ sở (rad) trục tốc độ cao J B' Quán tính cơ sở (Nm/(rad/giây)) ở phía tốc độ cao K B' Hệ số cứng cơ sở (Nm/(rad/giây)) ở phía tốc độ cao DB' , d B' Hệ số giảm sóc cơ sở (Nm/(rad/giây)) ở phía tốc độ cao σ Góc giữa trục từ tính của cuộn dây pha A stato, và cuộn dây pha a roto ωr Tốc độ góc của roto vA,vB,vC Điện áp đầu cuối của stato va,vb,vc Điện áp đầu cuối của roto iA,iB,iC Dòng điện stato trong hệ quy chiếu ABC ia,ib,ic Dòng điện roto trong hệ quy chiếu ABC rs Điện trở của cuộn dây stato rr Điện trở của cuộn dây roto Lss Độ tự cảm của cuộn dây stato Lsm Điện cảm tương hỗ giữa hai cuộn dây pha stato bất kỳ Lrr Độ tự cảm của cuộn dây pha roto Lrm Điện cảm tương hỗ giữa hai cuộn dây roto bất kỳ Lsrm Điện cảm tương hỗ tối đa giữa các cuộn dây pha stato và roto V ABC Véc tơ điện áp stato V abc Véc tơ điện áp roto I ABC Véc tơ dòng điện stato I abc Véc tơ dòng điện roto  ABC Véc tơ liên kết từ thông stato
xi  abc Véc tơ liên kết từ thông roto R ss Ma trận điện trở stato R rr Ma trận điện trở roto Lss Ma trận tự cảm và điện cảm tương hỗ của stato L rr Ma trận tự cảm và điện cảm tương hỗ của roto L sr Ma trận điện cảm tương hỗ giữa cuộn dây roto và stato T sro Ma trận biến đổi stato trên hệ quy chiếu được cố định trên roto T rro Ma trận biến đổi roto trên hệ quy chiếu được cố định trên roto vDro,vQro,vOro Điện áp đầu cực stato được biểu diễn trong hệ quy chiếu roto DQO vdro,vqro, vOro Điện áp đầu cực roto được biểu diễn trong hệ quy chiếu roto dqo iDro, iQro, iOro Dòng điện đầu cực stato được biểu diễn trong hệ quy chiếu roto DQO idro, iqro, ioro Dòng điện đầu cực roto được biểu diễn trong hệ quy chiếu roto dqo Tsst Ma trận biến đổi stato cho hệ quy chiếu cố định stato Trst Ma trận biến đổi roto cho hệ quy chiếu cố định stato vDst, vQst, vOst Điện áp đầu cực stato được biểu diễn trong hệ quy chiếu stato cố định DQO vdst,vqst, vost Điện áp đầu cực roto được biểu diễn trong hệ quy chiếu cố định stato dqo iDst, iQst, iOst Dòng điện pha stato được biểu diễn trong hệ quy chiếu stato cố định DQO idst, iqst, iost Dòng điện pha roto được biểu diễn trong hệ quy chiếu stato cố định dqo s Tốc độ đồng bộ Ts Ma trận biến đổi stato cho hệ quy chiếu quay đồng bộ Tr Ma trận biến đổi roto cho hệ quy chiếu quay đồng bộ
xii vD, vQ, vO Điện áp đầu cực stato được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ trong DQO vd , vq , vo Điện áp đầu cực roto được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ t rong dqo iD, iQ, iO Dòng điện pha stato được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ DQO id, iq, io Dòng điện pha roto được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ dqo rm Tốc độ quay cơ học Tdev Ma trận Mô-men phát triển Ps Công suất tác dụng của DFIG Qs Công suất phản kháng của DFIG vds, ids,ds Liên kết từ thông, dòng điện và điện áp đầu cực stato trục d trong mô hình thứ tự 4 được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ vqs, iqs,qs Liên kết từ thông, dòng điện và điện áp đầu cuối trục q stato trong mô hình thứ tự 4 được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ vdr, idr,dr Liên kết từ thông, dòng điện và điện áp đầu cuối trục d roto trong mô hình thứ tự 4 được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ vqr, iqr,qr Liên kết từ thông, dòng điện và điện áp đầu cuối trục d roto trong mô hình thứ tự 4 được biểu diễn trong hệ quy chiếu quay đồng bộ Ls Điện cảm rò stato Lr Điện cảm rò roto Lm Điện cảm từ hóa eat, ebt, ect Nguồn áp của bộ chỉnh lưu PWM ba pha Rg Điện trở phía AC của bộ chỉnh lưu PWM ba pha Lg Điện cảm phía AC của bộ chỉnh lưu PWM ba pha
xiii iag, ibg, icg Dòng điện đầu vào của bộ chỉnh lưu PWM ba pha C Tụ liên kết DC link của bộ chỉnh lưu PWM ba pha RL Điện trở tải của bộ chỉnh lưu PWM ba pha idc Dòng điện liên kết DC-link iL Dòng điện tải cảm vdc Điện áp DC Skka, b, c Hàm chuyển mạch của pha k va,0, vb,0, vc,0 Điện áp phía AC của bộ chỉnh lưu PWM đến điểm trung tính 0 nguồn điện vN,0 Điện áp điểm N đến điểm trung tính, 0 của bộ chỉnh lưu PWM va,N, vb N, vc N Điện áp từ phía AC của bộ chỉnh lưu PWM đến điểm N. T Ma trận biến đổi của bộ chỉnh lưu PWM ba pha  Góc giữa hệ quy chiếu cố định đến hệ quy chiếu đồng bộ gs Tốc độ đồng bộ của điện áp đầu vào ba pha hoặc điện áp phía lưới điện Sd,Sq Hàm chuyển mạch biểu diễn trong hệ quy chiếu đồng bộ DQ idg, iqg Dòng điện đầu vào biểu diễn trong hệ quy chiếu đồng bộ DQ ed , e q Điện áp đầu vào biểu diễn trong hệ quy chiếu đồng bộ DQ m Chỉ số điều biến Pg Công suất hiệu dụng của bộ nghịch lưu phía lưới điện Qg Công suất phản kháng của bộ nghịch lưu phía lưới điện
xiv  Góc giữa trục α của hệ quy chiếu cố định và trục D của hệ quy chiếu đồng bộ e, e Điện áp phía lưới điện biểu diễn trong hệ quy chiếu cố định vd , v q Tín hiệu điện áp điều khiển của bộ nghịch lưu phía lưới điện VLa Sụt điện áp tự cảm bên AC của pha a V(a , 0 ) Điện áp từ phía AC của bộ nghịch lưu phía lưới điện đến điểm trung tính của nguồn điện, 0 của pha a Em Độ lớn điện áp đầu vào phía AC Vm Độ lớn của điện áp phía AC đến điểm trung tính của nguồn điện Im Độ lớn của dòng điện phía AC phía lưới điện của bộ nghịch lưu vma Tín hiệu điều biến cho pha-a vr Tín hiệu sóng mang của SPWM Vma Độ lớn của tín hiệu điều biến cho pha-a VT Độ lớn của tín hiệu sóng mang va1 Thành phần cơ bản của điện áp từ phía AC của bộ chuyển đổi phía lưới điện đến điểm trung tính của nguồn điện, 0 s, s Liên kết từ thông stato biểu diễn trong hệ quy chiếu cố định α, β s Từ thông tổng stato s Vị trí góc từ thông stato is, is Dòng điện stato trục α, β được biểu diễn trong hệ quy chiếu cố định.
xv ir, i r Dòng điện roto trục α, β được biểu diễn trong hệ quy chiếu cố định xs, ys Liên kết từ thông stato trục DQ biểu diễn trong hệ quy chiếu từ thông stato ixr, iyr Liên kết từ thông roto trục DQ được biểu diễn trong hệ quy chiếu từ thông stato ixs, iys Dòng điện stato trục DQ được biểu diễn trong hệ quy chiếu từ thông stato ixr, iyr Dòng điện roto trục DQ biểu diễn trong hệ quy chiếu từ thông stato ims Dòng điện từ hóa của máy phát vxr, vyr Điện áp đầu cực roto trục DQ được biểu diễn trong hệ quy chiếu từ thông stato s Vận tốc góc của từ thông stato vxr, vyr Tín hiệu điều khiển của bộ nghịch lưu phía máy phát Pmax Giá trị công suất cực đại βref Góc cánh tham chiếu  V* Véc tơ điện áp đầu ra tham chiếu    V0 ,V1 ,...,V7 Véc tơ điện áp của bộ nghịch lưu hai bậc    T0 ,T1,..., T7 Thời gian mở của vector V0 ,V1 ,...,V7 Sa Trạng thái chuyển mạch của bộ chuyển đối ba cấp cho pha-
xvi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ tuabin gió thay đổi (WTGS) và DFIG. .................................................. 11 Hình 2.2: Chiều của dòng năng lượng qua máy phát DFIG ở chế độ dưới đồng bộ hình a), chế độ trên đồng bộ hình b) [2]. ............................................................................... 11 Hình 2.3: Thành phần Hệ thống máy phát điện tua bin gió. ............................................ 12 Hình 2.4: Đường cong công suất lý tưởng của tua bin gió. ............................................. 18 Hình 2.5: So sánh ba phương pháp khi góc cánh bằng không. ........................................ 20 Hình 2.6: Mặt cắt ngang máy phát điện cảm ứng nguồn kép. ......................................... 21 Hình 2.7: Biến đổi ABC đến DQO-dqo gắn trên roto. .................................................... 28 Hình 2.8: Biến đổi hệ quy chiếu tĩnh ABC đến DQO-dqo. ............................................. 30 Hình 2.9: Giản đồ biến đổi khung tham chiếu quay đồng bộ ABC đến DQO-dqo ......... 33 Hình 2.10: Mạch động lực bộ nghịch lưu PWM. ............................................................. 46 Hình 2.11: Mô hình bộ nghịch lưu PWM ba pha hai cấp trong môi trường Matlab/Simulink. .............................................................................................................. 51 Hình 2.12: Điện áp DC-link trong bộ chỉnh lưu PWM hai cấp. ...................................... 51 Hình 3.1: Mạch PWM phía lưới điện. ............................................................................. 54 Hình 3.2: Sơ đồ véc tơ của hệ quy chiếu đồng bộ DQ cho bộ chuyển đổi phía lưới điện55 Hình 3.3: Biểu đồ pha của bộ chuyển đổi bên lưới điện. ................................................. 59 Hình 3.4: Điều biến dạng sóng SPWM. ........................................................................... 60 Hình 3.5: Mạch điều khiển bộ nghịch lưu phía lưới điện. ............................................... 62 Hình 3.6: Mạch điều khiển bộ nghịch lưu phía lưới điện ba pha trong môi trường Matlab/Simulink. .............................................................................................................. 63 Hình 3.7: Điện áp đầu vào ba pha bộ chuyển đổi phía lưới điện. ................................... 63 Hình 3.8: Điện áp DC-link. .............................................................................................. 64 Hình 3.9: Vectơ không gian của hệ quy chiếu tĩnh và từ thông stato. ............................. 65 Hình 3.10: Chuyển đổi hệ quy chiếu quay đồng bộ ABC đến DQO-dqo. ....................... 66 Hình 3.11: Mô hình bộ điều khiển bộ chuyển đổi phía máy phát. ................................... 70 Hình 3.12: Đường cong C p -λ........................................................................................... 72