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

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi