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

- 1 -

B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO

ĐI HC ĐÀ NNG

BÙI VĂN VĨ

NGHIÊN CU H THNG ĐIU KHIN

MÁY PHÁT ĐIN GIÓ CM NG KÍCH T KÉP

Chuyên ngành: T ñng hóa

Mã s: 60.52.60

TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT

Đà Nng, Năm 2012

- 2 -

Công trình ñưc hoàn thành ti

ĐI HC ĐÀ NNG

Ngưi hưng dn khoa hc: TS. NGUYN ĐC THÀNH

Phn bin 1: PGS.TS. NGUYN HNG ANH

Phn bin 2: TS. TRN ĐÌNH KHÔI QUC

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

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

- Trung tâm Hc liu, Đi hc Đà Nng.

- 3 -

M ĐU

1) Lý do chn ñ tài:

- Năng lưng là mt trong nhng nhu cu thit yu ca con ngưi

và là mt yu t ñu vào không th thiu ñưc ca hot ñng kinh t.

- Ngày nay, tr lưng than, du, khí ñang ngày càng cn kit.

- Hin nay  Vit Nam có nhiu thun li phát trin ñin

gió.Cùng vi s phát trin ca công ngh sn xut, l!p ñ"t r# hơn cũng

như vic ñiu khin các máy phát ñin gió ñưc d dàng.

- Qua ñây chúng ta nhn thy r&ng tình hình khai thác năng lưng

gió chưa x'ng tm vi tim năng hin có, và vic khai thác tt tim

năng này ñ ph(c v( cho nhu cu năng lưng là vic làm cp thit.

- Vi các lý do trên, tác gi ñã l a chn tài “Nghiên c!u h

thng ñi u khi"n máy phát ñin gió cm !ng kích t# kép’’ làm ñ tài

nghiên c'u vi mong mun th)a mãn các yêu cu ñã ñ ra.

2) M$c tiêu c%a ñ tài:

- 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.

- 4 -

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

trin khai d án năng lưng gió ñ ñáp 'ng s+ d(ng ñin hin nay cũng

như trong tương lai là nhu cu cp thit.

Vic nghiên c'u thut ñiu “khin máy phát ñin gió cm 'ng

kích t* kép” góp phn kh-n ñ.nh vn ñ phát trin và kh năng trin

khai 'ng d(ng lý thuyt ñiu khin cho máy phát ñin gió.

6) C,u trúc lu-n văn:

Ngoài phn m ñu, phn kt thúc và ph( l(c. Lun văn gm có 4

chương. C( th như sau:

Chương 1: T,ng quan v năng lưng gió th gii và Vit Nam

Chương 2: Nguyên lý máy phát ñin gió.

Chương 3: Mô hình thut toán máy phát ñin gió cm 'ng kích

t* kép.

Chương 4: Thut toán ñiu khin và mô ph)ng h thng máy

phát ñin gió cm 'ng kích t* kép.

- 5 -

CHƯƠNG 1

T0NG QUAN V NĂNG LƯ1NG GIÓ

1.1 Thc tr(ng năng lư'ng và môi trư2ng

Năng lưng là mt trong các ñiu kin thit yu trong ñi sng

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

ñng kinh t.

Ngày nay, tr lưng than, du, khí ñang ngày càng cn kit. M"t

khác, khi dùng chúng ñ phát ñin s/ phát thi khí nhà kính vào khí

quyn, trái ñt ngày càng nóng lên, gây bin ñ,i khí hu toàn cu. Các

tai ha như hn hán, bão l(t xy ra trên toàn th gii ngày càng trm

trng.

1.2 Tình hình s3 d$ng ñin gió hin nay và nh4ng tri"n vng

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

- Theo bn ñ phân b các cp tc ñ gió ca t, ch'c Khí tưng

th gii và bn ñ phân b các cp tc ñ gió ca khu v c Đông Nam

Á, do t, ch'c True Wind Solutions LLC (M) lp theo yêu cu ca

Ngân hàng Th gii, xut bn năm 2001, cho thy: Khu v(c ven bin t

Bình Đ.nh ñn Bình Thun, Tây Nguyên, dãy Trưng Sơn phía b!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

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

- 6 -

còn li trên lãnh th,, mt s nơi, vùng núi trong ñt lin... tc ñ gió ñt

t* 5.0 ñn 6.0 m/giây, có th khai thác gió kt hp ñiêden ñ to ngun

ñin ñc lp cung cp cho hi ño, vùng sâu, vùng xa.

1.3.2 Kh năng khai thác năng lưng gió  Vit Nam ti các ñ cao

khác nhau

1.3.2.1 Ti ñ cao 10m trên mt ñt

1.3.2.2 Ti ñ cao 20m trên mt ñt

1.3.2.3 Ti ñ cao 40m trên mt ñt

1.3.2.4 Ti ñ cao 60m trên mt ñt

1.3.3. Bn ñ phân b năng lưng gió  Vit Nam

Bn ñ phân b năng lưng gió  Vit Nam trên ñt lin và trên

bin.

Hình 1.3 Ti m năng gió trong ñ,t li n 5 ñ cao 65m.

Ngu6n : Ngân hàng th7 gi8i

1.4 Tình hình khai thác ñin gió t(i Vit Nam

Cũng ngay t* ñu thp k0 90 ca th k0 trưc, mt s nhà ñu tư

và chuyên gia v năng lưng gió ca Đ'c, Tây Ban Nha, B1, Italia,

M... ñã tip xúc và tìm hiu v ngun năng lưng gió  Vit Nam,

cũng ñã ñ xut hp tác ho"c tài tr, xây d ng các trm phát ñin s'c

gió ti Viêt Nam như: Nhà máy ñin gió ti huyn ño Bch Long Vĩ,

- 7 -

TP. Hi Phòng. Công sut 800kW, Phú Quý vi công sut thit k (giai

ñon 1) là 3MW, công trình Nhà máy phong ñin Phương Mai 3 chính

th'c ñưc khi công xây d ng ti ñ.a bàn hai xã Cát Chánh và Cát

Tin, bán ño Phương Mai (huyn Phù Cát, t1nh Bình Đ.nh), D án ñin

gió ti huyn Tuy Phong-Bình Thun…

1.5 Các d án phát tri"n ñin gió ñang thc hin

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.

D án ñin gió ti huyn Tuy Phong-Bình Thun công ty c, phn Năng

lưng tái to Vit Nam (REVN) vi t,ng công sut d án là 120 MW.

Nhà máy ñin gió vi công sut 50MW, ti xã Phưc Minh, huyn Ninh

Phưc.

- 8 -

CHƯƠNG 2

C9U TO VÀ NGUYÊN LÝ C:A H THNG

NĂNG LƯ1NG GIÓ

2.1 Năng lư'ng gió

Xét mt khi không khí có khi lưng m chuyn ñng vi vn

tc v. Đng năng ca nó E ñưc cho bi.

2.2 Đư2ng cong công su,t c%a turbine gió

Hình 2.1. Đ6 th; mi tương quan gi4a công su,t và v-n tc gió

] [J

mE =

WINDSPEED

(m/s)

- 9 -

2.3 C,u t(o c%a turbine gió.

2.3.1 Các b phn chính trong turbine gió (Trc ngang)

2.3.2 Các dng turbine gió

2.3.2.1 Turbine gió trc ñng.

2.3.2.2 Turbine gió trc ngang.

2.4 Máy phát trong h thng turbine gió

2.4.1 Máy phát ñng b.

2.4.2 Máy phát không ñng b:

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 ñ2, ñiu ch1nh 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

νρπνρ

=Α=

[W]

Đưng cong hiu sut turbine

Hình 2.17. Đư2ng cong hiu su,t turbine

0.6

- 10 -

Vy công sut ln nht mà turbine gió có th thu ñưc :

m max

16 vΑ

2.5.3 Tương quan gia tc ñ và công sut ngõ ra ca turbine gió

Hình 2.18. Quan h công su,t ngõ ra v8i v-n tc gió và tc ñ

T* ñ th. nhn thy r&ng 'ng vi m3i vn tc gió, tn ti mt tc

ñ ca turbine cho công sut ngõ ra c c ñi.

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.

Đưng cong công sut

i

ưu

Tc ñ turbine ωwtr (pu)

Công su

t ngõ ra

Hình 2.21. C,u trúc c%a b chuy"n ñ<i ngu6n ñin áp back-to-back

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

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi