Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển thiết bị khôi phục điện áp động trong hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp theo nguyên lý dựa trên véc tơ điện áp lưới

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu điều khiển thiết bị khôi phục điện áp động trong hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp theo nguyên lý dựa trên véc tơ điện áp lưới" được nghiên cứu với mục tiêu: xây dựng cấu trúc mạch động lực nghịch lưu ba pha bốn nhánh, mô hình hóa và xây dựng cấu trúc điều khiển véc-tơ trên hệ tọa độ d-q-0 tựa theo điện áp lưới cho bộ biến đổi phía tải DVR kiểu điều áp tích cực (AVC) ứng dụng trong hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp hoạt động trong trường hợp nguồn điện và/hoặc tải không đối xứng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển thiết bị khôi phục điện áp động trong hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp theo nguyên lý dựa trên véc tơ điện áp lưới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ THỊ NGỌC VÂN NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ KHÔI PHỤC ĐIỆN ÁP ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRONG CÔNG NGHIỆP THEO NGUYÊN LÝ DỰA TRÊN VÉC TƠ ĐIỆN ÁP LƯỚI Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 9520216 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Hà Nội - 2023
Công trình được hoàn thành tại: Đại học Bách khoa Hà Nội NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS.TS Nguyễn Huy Phương 2. TS Phạm Quang Đăng Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Đại học Bách khoa Hà Nội họp tại Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …… giờ, ngày …... tháng …... năm ….. Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Đại học Bách khoa Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Vu Hoang Phuong, Tran Trong Minh, Vu Thi Ngoc Van, Nguyen Huy Phuong and Nguyen Quang Dich (2017), “A Linear Control for Active Voltage Conditioner”, Page 185-190, The 3rd ASEAN Smart Grid Congress & The 5th International Conference on Sustainable Energy. [2] Van Vu Thi Ngoc, Ngoc Nguyen Dinh, Thành Nam, Minh Tran Trong, Dang Pham Quang and Phuong Nguyen Huy (2019), “Xây dựng hệ thống thử nghiệm cho bộ Điều áp liên tục”, Hội nghị- Triển lãm quốc tế lần thứ 5 về điều khiển và tự động hóa VCCA- 2019, Page 11.1-11.7, 6-7/9/2019, Cung Văn hóa Hữu nghị Hà Nội, 91 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội. [3] Phuong Vu, Vu Thi Ngoc Van, Quan Nguyen, Nguyen Quang Dich, Minh Tran (2020), “Design and Implementation of Active Voltage Conditioner in Low-Voltage Distribution System”, J. Electrical Systems 16-4 (2020): 569-581, http://journal.esrgroups.org/jes/paper/16-9.pdf (ISI-Q3). [4] Vu Thi Ngoc Van, Nguyen Dinh Ngoc, Nguyen Huy Phương, Vu Hoang Phuong, Nguyen Quang Dich, Tran Trong Minh (2021), “Fully DSP-Based Control of an Active Voltage Conditioner”, Journal of Science and Technology (JST): Smart Systems and Devices (hust.edu.vn), Volume 31, Issue 1, May 2021, Page 116- 123, https://jst.hust.edu.vn/journals/jst.150.ssad.2021.31.1.15. [5] Vũ Thị Ngọc Vân, Vũ Hoàng Phương*, Phạm Quang Đăng, Nguyễn Huy Phương, Nguyễn Quang Địch (2023), “Nghiên cứu thuật toán phát hiện sự cố điện áp lưới trong hệ điều khiển bộ điều áp liên tục”, Measurement, Control, and Automation, Vol 4 (2) (2023), ISSN 1859-0551, https://mca-journal.org.
Mở đầu 1. Sự cần thiết của đề tài Chất lượng điện năng ảnh hưởng lớn đến hoạt động của các nhà máy và dây chuyền sản xuất trong công nghiệp. Sự gián đoạn trong khoảng thời gian vô cùng ngắn cũng có thể gây ra những thiệt hại lớn đối với mỗi nhà máy. Thiệt hại ở mức độ nhẹ có thể là tăng chi phí sản xuất do việc suy giảm chất lượng sản phẩm, tăng lượng phế phẩm, tăng suất tiêu hao nguyên vật liệu và nhiên liệu, ở mức độ nặng hơn có thể gây gián đoạn sản xuất do phải khởi động lại dây chuyền sản xuất hoặc do sự cố đối với các thiết bị sản xuất. Vì vậy, việc đảm bảo chất lượng điện áp cho các phụ tải trong các nhà máy công nghiệp luôn là nhiệm vụ có tính ưu tiên cao, nhất là với các phụ tải quan trọng. Trước yêu cầu về chất lượng điện năng, trên thế giới nhiều phương án sản xuất và truyền tải điện năng đã được xây dựng nhằm giảm thiểu các sự cố đối với nguồn điện. Các nghiên cứu đã chỉ ra sự cố thăng giáng điện áp ngắn hạn có thời gian kéo dài từ khoảng nửa chu kỳ điện áp lưới (0,01 giây) đến cỡ dưới 60 giây có tần suất xảy ra lớn nhất trong các loại sự cố về nguồn điện. Hiện tượng lồi lõm điện áp là dạng nhiễu loạn xuất hiện không biết trước và tồn tại trong thời gian ngắn, bao gồm cả biến động về biên độ điện áp cũng như góc pha. Mặc dù, lõm điện áp xảy ra trong một thời gian rất ngắn, một số phụ tải như các hệ thống điều khiển, các loại biến tần điều khiển động cơ,... có thể bị dừng và trong trường hợp các thiết bị này có vai trò quan trọng với hoạt động của dây chuyền sản xuất thì khi nó bị dừng sẽ phải dừng toàn bộ dây chuyền và sự khởi động trở lại sẽ rất tốn kém về cả kinh tế và thời gian. Nếu là hệ thống điều khiển hoặc xử lý số liệu có thể dẫn tới gián đoạn hoặc mất thông tin có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Hiện tượng lồi, lõm điện áp có thể được hạn chế nếu nó được tính tới trong quá trình quy hoạch, thiết kế và vận hành hệ thống điện và điều này thường dẫn tới chi phí lớn cho việc xây dựng hệ thống điện và chỉ có thể thực hiện được ở những nước công nghiệp phát triển khi hệ thống điện đã ổn định và tiềm lực tài chính mạnh. Với hệ thống điện còn đang liên tục mở rộng nhưng lại thiếu quy hoạch và nguồn lực tài chính hạn hẹp như Việt Nam thì trong tương lai gần chưa thể thực hiện được mà giải pháp khắc phục vẫn là bảo vệ có chọn lọc các phụ tải nhạy cảm quan trọng. Để bảo vệ các phụ tải nhạy cảm với hiện tượng lồi lõm điện áp lưới trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp thường là sử dụng bộ khôi phục điện áp động (Dynamic Voltage Restorer–DVR) để thực hiện việc khôi phục điện áp cho các phụ tải nhạy cảm quan trọng khi có sự lồi lõm điện áp ngắn hạn. Việc bảo vệ được các phụ tải quan trọng trước ảnh hưởng của lồi lõm điện áp lưới có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo sản xuất, tiết kiệm chi phí và góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm của các nhà máy công nghiệp tạo nên nhu cầu lớn đối với thiết bị khôi phục điện áp động DVR và đặt ra tính cấp thiết trong việc nâng cao chất lượng hoạt động cũng như giảm giá thành đối với DVR. 2. Mục tiêu nghiên cứu 1
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là xây dựng cấu trúc mạch động lực nghịch lưu ba pha bốn nhánh, mô hình hóa và xây dựng cấu trúc điều khiển véc-tơ trên hệ tọa độ d-q-0 tựa theo điện áp lưới cho bộ biến đổi phía tải DVR kiểu điều áp tích cực (AVC) ứng dụng trong hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp hoạt động trong trường hợp nguồn điện và/hoặc tải không đối xứng. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là: - Xây dựng cấu trúc mạch lực của bộ biến đổi phía tải AVC sử dụng nghịch lưu 3 pha bốn nhánh van; - Mô hình hóa bộ biến đổi phía tải AVC sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh van trên hệ tọa độ d-q-0 tựa theo điện áp lưới; - Xây dựng cấu trúc điều khiển véc-tơ trên hệ tọa độ d-q-0 tựa theo điện áp lưới cho bộ biến đổi phía tải sử dụng nghịch lưu 3 pha bốn nhánh van có thể điều khiển được cả thành phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không khi điện áp lưới và/hoặc tải không đối xứng nhằm nâng cao chất lượng điều khiển. Phạm vi nghiên cứu của luận án là bộ biến đổi phía tải của AVC với mạch nghịch lưu 3 pha 4 nhánh van sử dụng điều chế véc-tơ không gian ba chiều và các cấu trúc điều khiển véc-tơ trên hệ tọa độ d-q-0 bao gồm: cấu trúc điều khiển nối tầng hai mạch vòng dòng điện và điện áp; cấu trúc điều khiển song song hai mạch vòng dòng điện và điện áp, điều khiển cả thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch và thứ tự không kết hợp với điều khiển tách kênh và điều khiển feetback- feetforward. Điều kiện hoạt động của AVC trong nghiên cứu của luận án là điện áp lưới với lõm điện áp còn 45%, lồi điện áp tới 115% và trong điều kiện tải và/hoặc nguồn không đối xứng. 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu sử dụng trong luận án là kết hợp của nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm trên mô hình bao gồm cả mô hình mô phỏng và mô hình thí nghiệm. Theo đó, nghiên cứu lý thuyết mạch điện và lý thuyết điều khiển nhằm mục tiêu mô hình hóa AVC sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh van để từ đó phát triển cấu trúc điều khiển phù hợp. Kết quả của nghiên cứu lý thuyết sẽ được kiểm chứng và hiệu chỉnh bằng thực nghiệm trên mô hình mô phỏng và cuối cùng là trên mô hình thí nghiệm. Cách tiếp cận sử dụng xuyên suốt quá trình nghiên cứu là kết hợp cách tiếp cận Phân tích/Tổng hợp cho quá trình mô hình hóa AVC với cách tiếp cận Hệ thống/Cấu trúc cho quá trình xây dựng và phát triển cấu trúc điều khiển. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: Luận án đề xuất và xây dựng cấu trúc mạch động lực kiểu cầu nghịch lưu ba pha bốn nhánh van cùng với phương pháp điều khiển véc-tơ sử dụng cấu trúc Feedback – Feedforward ứng dụng cho AVC hoạt động trong điều kiện nguồn và tải không đối xứng. Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án có thể làm cơ sở ứng dụng cho việc thiết kế 2
và chế tạo AVC hoạt động trong điều kiện điện áp và/hoặc tải không đối xứng. AVC với cấu trúc cầu nghịch lưu ba pha bốn nhánh van và cấu trúc điều khiển đề xuất hứa hẹn khả năng tiết kiệm được chi phí chế tạo và nâng cao chất lượng hoạt động từ đó ứng dụng một cách hiệu quả để bảo vệ các phụ tải quan trọng trong các dây chuyền sản xuất trong công nghiệp. 6. Nội dung của luận án Nội dung luận án được trình bày gồm các chương và phần kết luận như sau: Chương 1: Trình bày tổng quan về hiện tượng biến động điện áp ngắn hạn và các giải pháp chống biến động điện áp ngắn hạn. Đề xuất cấu trúc AVC, bộ biến đổi phía lưới, bộ biến đổi phía tải. Chương 2: Trình bày về xây dựng mô hình toán học và điều khiển bộ biến đổi phía tải AVC. Điều khiển bộ biến đổi AVC phía tải, trong đó nêu về mạch vòng điều khiển dòng điện và thiết kế mạch vòng điều khiển điện áp theo cấu trúc điều khiển nối tầng. Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink và mô phỏng thời gian thực và đánh giá kết quả. Chương 3: Trình bày xây dựng mô hình thí nghiệm với các kịch bản thử nghiệm, lắp đặt hệ thống thử nghiệm, kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và đánh giá các kết quả thu được. Chương 4: Trình bày nâng cao chất lượng điều khiển bằng cách đề xuất thiết kế mạch vòng điện áp theo cấu trúc hai vòng điều khiển song song. Thiết kế bộ điều khiển trong điều kiện không đối xứng. Mô phỏng kiểm chứng và đánh giá kết quả thu được. Phần kết luận: Nhận xét, đánh giá về kết quả đạt được của luận án. Chỉ ra các hạn chế, khó khăn và đề xuất cho các hướng nghiên cứu tiếp theo nhằm nâng cao chất lượng của bộ thiết bị khôi phục điện áp động và ứng dụng thành công trong thực tế. 7. Các đóng góp của luận án Luận án có những đóng góp mới như như sau: - Đề xuất cấu trúc mạch lực của bộ biến đổi phía tải của AVC sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh van, mô hình hóa bộ biến đổi phía tải của AVC dùng nghịch lưu ba pha bốn nhánh trên hệ tọa độ quay d-q-0. - Xây dựng cấu trúc điều khiển véc-tơ trên hệ tọa độ d-q-0 có thể điều khiển được cả thành phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không khi điện áp lưới và/hoặc tải không đối xứng qua đó nâng cao chất lượng điều khiển cho bộ biến đổi phía tải của AVC. Phương pháp điều khiển feed-forward điện áp lưới cũng đã được áp dụng để nâng cao tốc độ đáp ứng với biến động điện áp lưới. Chương 1. Tổng quan về biến động điện áp và chống biến động điện áp 1.1 Khái quát vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Giới thiệu chung về AVC Bộ điều áp tích cực được thể hiện trên Hình 1.10 gồm hai thành phần chính là bộ biến đổi phía lưới (bộ Shunt converter) và bộ biến đổi phía tải (bộ Series converter). Ngoài ra còn có bộ lọc, máy biến áp nối tiếp, tụ DC-Link và thiết bị Bypass. 3
Hình 1.10 Sơ đồ cấu trúc các thành phần chính của AVC 1.1.2 Bộ biến đổi phía lưới LG LI Ua + Ub UDC Uc CF - LCL Filter Hình 1.11 Cấu trúc mạch lực bộ chỉnh lưu tích cực sử dụng cho AVC Bộ biến đổi phía lưới sử dụng cấu trúc chỉnh lưu tích cực có một số ưu điểm sau: - Điện áp một chiều điều chỉnh được trong một dải rộng kể cả khi nguồn điện phía lưới thay đổi. Điều này rất ý nghĩa đối với AVC để đảm bảo đủ điện áp nghịch lưu bù cho tải khi xuất hiện lõm/lồi điện áp lưới. Hệ số công suất có thể điều chỉnh được (có thể gần bằng 1). - Dòng điện phía lưới có dạng hình Sin với hệ số méo dạng sóng hài thấp (THD < 5%) thỏa mãn tiêu chuẩn IEEE519. - Năng lượng được trao đổi theo hai chiều qua bộ biến đổi. - Sử dụng sơ đồ mạch lực này cho phép sử dụng nguồn năng lượng từ lưới điện cung cấp bù lõm/lồi điện áp cho tải có lợi về công suất hơn khi so sánh với cấu hình sử dụng nguồn năng lượng phía tải. 1.1.3 Điều khiển bộ biến đổi phía lưới của AVC Đối với bộ biến đổi phía lưới cần phải đảm bảo điện áp một chiều luôn ổn định, dòng điện phía lưới có độ méo sóng hài THD thấp, nhỏ hơn 5%. Có nhiều phương pháp điều khiển bộ biến đổi phía lưới của AVC trong đó có thể chia làm hai nhóm là điều khiển thông qua điều khiển dòng điện và điều khiển trực tiếp công suất. Hình 1.12 Cấu trúc điều khiển bộ biến đổi phía lưới sử dụng chỉnh lưu tích cực 1.1.4 Bộ biến đổi phía tải Hình 1.16 Bộ biến đổi phía của AVC tải sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh van 4
1.1.5 Các phương pháp điều khiển bộ biến đổi phía tải a. Điều khiển trong hệ tọa độ a-b-c NGUỒN CLTC + S S + Ud C dc } - 700 V S S - - - H -B 1 Pha U dc i sa H -B Pha A + 2:1 + S 1,2,3, 4a - - V A V C _ re f Bộ đ iều chỉnh s i * Bộ đ iều ch ỉnh u abc Sin S 1,2 ,3, 4 b i sb đ iện á p (PR ) is dòn g đ iện (PR ) PWM H -B Pha B + 2:1 + uc S 1,2,3, 4c - - i sc H -B Pha C + 2:1 + is uc } } V A V C _ re f _ R M S Tính to án vn g u o n 1,41 lượn g đặ t V A V C _ re f x (RMS) TẢI θ PLL co sθ 1 pha Hình 1.17 Cấu trúc điều khiển trên hệ tọa độ a-b-c cho bộ biến đổi phía tải Việc xây dựng cấu trúc điều khiển cho BBĐ phía tải bao gồm những nhiệm vụ chính sau: Xây dựng phương pháp điều chế đơn cực cho mạch nghịch lưu cầu H. Tổng hợp tham số cho các bộ điều khiển điện áp, dòng điện. Xây dựng, tổng hợp tham số cho vòng khóa pha một pha. Phương pháp điều khiển này có ưu điểm là điều khiển từng pha riêng rẽ nên đảm bảo được hoạt động của AVC trong trường hợp lồi lõm điện áp không đối xứng một cách dễ dàng. Nhược điểm của bộ điều khiển cộng hưởng là có tham số phụ thuộc vào tần số. Tuy nhiên, trong điều kiện lưới điện thực tế thì tần số luôn luôn biến thiên trong khoảng sai lệch quy định và khi có sự cố thì còn có thể vượt ra ngoài khoảng này. Do vậy, khó đảm bảo chất lượng điều khiển. Để cải thiện ta có thể sử dụng bộ điều khiển khuếch đại-cộng hưởng (PR) nhưng vẫn không loại bỏ hết được ảnh hưởng này. b. Điều khiển trong hệ tọa độ d-q-0 Cấu trúc điều khiển trên hệ tọa độ d-q-0 cho phép điều khiển công suất tác dụng và công suất phản kháng một cách chủ động, đảm bảo biến áp nối tiếp được từ hóa hoàn toàn từ phía sơ cấp và hạn chế tối đa ảnh hưởng trở kháng tới sự mất đối xứng về góc pha điện áp khi tải không đối xứng. Sơ đồ điều khiển trong hệ tọa độ d-q-0 với hai vòng điều khiển dòng điện và điện áp nối tầng như trên hình 1.18. Hình 1.18 Sơ đồ điều khiển trên hệ tọa độ d-q-0 bộ biến đổi phía tải của AVC 5
1.2 Đề xuất hướng nghiên cứu Các bộ điều áp tích cực (AVC) với chỉnh lưu tích cực là một cải tiến của bộ điều áp tích cực dùng chỉnh lưu diode cả về mạch lực và kỹ thuật điều khiển. Về cấu tạo, các bộ điều áp tích cực dùng chỉnh lưu tích cực tương tự như bộ chống sụt áp chỉ khác là bộ chỉnh lưu sử dụng chỉnh lưu tích cực với bộ biến đổi IGBT cho phép truyền năng lượng theo cả hai chiều nên cho phép bảo vệ phụ tải với biến thiên điện áp lưới theo cả chiều tăng và chiều giảm. Do vậy, có thể gọi nó là bộ điều áp tích cực hoàn toàn. Bộ biến đổi phía tải của AVC có thể được xây dựng với các cấu trúc mạch lực và điều khiển khác nhau. Mỗi cấu trúc điều khiển và mạch lực có những ưu và nhược điểm nhất định. Với những ưu nhược điểm của các cấu trúc mạch lực và phương pháp điều khiển đã phân tích cộng với mục tiêu nâng cao chất lượng AVC trong điều kiện tải không đối xứng, đề tài luận án lựa chọn AVC với bộ biến đổi phía lưới là chỉnh lưu tích cực và bộ biến đổi phía tải được đề xuất sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh làm đối tượng nghiên cứu và đặt mục tiêu nâng cao chất lượng hoạt động của AVC. Cụ thể là bộ biến đổi phía tải của AVC với cấu trúc mạch lực đề xuất kiểu ba pha bốn nhánh cấp nguồn cho biến áp nối tiếp có sơ cấp nối sao và cấu trúc điều khiển véc-tơ trên hệ tọa độ d-q-0 tựa theo điện áp lưới. Chương 2. Mô hình toán học và điều khiển bộ biến đổi phía tải AVC sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh 2.1 Xây dựng mô hình toán học và điều khiển bộ biến đổi phía tải AVC 2.1.1 Cấu trúc của AVC sử dụng nghịch lưu 3 pha 4 dây và biến áp nối tiếp sơ cấp đấu sao Nguồn Máy biến Lf Via V1a Vix Vib V1b Vic V1c Ln VG Tải Bộ lọc L-C Hình 2.1 Sơ đồ mạch lực bộ biến đổi phía tải sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh Sơ đồ mạch lực của AVC sử dụng bộ biến đổi phía tải là nghịch lưu 3 pha 4 dây và biến áp nối tiếp sơ cấp đấu sao như trên Hình 2.1 2.1.2 Mô hình máy biến áp nối tiếp trong AVC Hình 2.2 Sơ đồ tương đương máy biến áp Phương trình điện áp sơ cấp ta có: di1d R  RM 1 ' LM di2 d LM  1 i1d  i1q  u1d   ' i2 q dt L1  LM L1  LM L1  LM dt L1  LM ' di1q R1  RM 1 LM di2 q LM  i1q  i1d  u1q   ' i2 d dt L1  LM L1  LM L1  LM dt L1  LM (2.11) di10 R  RM 1 ' LM di20 RM '  1 i10  u10   i20 dt L1  LM L1  LM L1  LM dt L1  LM 6
- Phương trình điện áp thứ cấp: (2.12) Mô hình biến áp trên hệ tọa độ d-q-0 như hình vẽ 2.10. Hình 2.3 Mô hình toán học máy biến áp nối tiếp của AVC 2.1.3 Mô hình bộ lọc đầu ra bộ nghịch lưu Hình 2.4 Sơ đồ mạch lọc đầu ra nghịch lưu của AVC Phương trình mô tả bộ lọc đầu ra: (2.19) 2.1.4 Mô hình toán học toàn bộ mạch đầu ra của biến đổi phía tải Hình 2.5 Sơ đồ tương đương mạch đầu ra AVC qui đổi về sơ cấp máy biến áp 7
- T Hình 2.6 Mô hình toán học mạch đầu ra AVC 2.2 Điều khiển bộ biến đổi phía tải của AVC 2.2.1 Thiết kế điều khiển theo cấu trúc điều khiển nối tầng Sơ đồ cấu trúc điều khiển nối tầng (cascade) như Hình 2.7 ug uout * i L* -Ts iL u2 + uout Ru(s Ri(s e Hi(s) - - Hình 2.7 Cấu trúc điều khiển nối tầng Trong đó Ri(s) là bộ điều khiển dòng điện. Ru(s) là bộ điều khiển điện áp. Hu(s) là hàm truyền điện áp đầu ra và Hi(s) là hàm truyền dòng điện. a) Thiết kế vòng điều khiển dòng điện Tham số bộ điều chỉnh PI sẽ được tính toán dựa trên mạch vòng điều khiển dòng điện trên, mạch vòng điều khiển có xét đến trễ của hệ thống điều khiển bao gồm trễ khâu điều chế véc-tơ không gian và trễ tính toán bộ điều chỉnh dòng điện. Giá trị tính toán ra của bộ điều khiển tới khi tác động vào đối tượng điều khiển có độ trễ từ một tới hai chu kỳ lấy mẫu (từ Ts tới 2Ts). Trung bình ta sẽ gần đúng bằng hằng số thời gian 1,5Ts. iL * iL Hi(s) Ri(s) GSVM(s) Hình 2.8 Mạch vòng điều khiển dòng điện b) Thiết kế vòng điều khiển điện áp vòng ngoài Sơ đồ vòng điều khiển điện áp như trên Hình 2.9 với Fi(s) là hàm truyền kín của vòng điều khiển dòng điện. Một trong những điều kiện làm việc của cấu trúc điều khiển nối tầng là tốc độ đáp ứng của vòng trong phải nhanh hơn vòng ngoài hay băng thông điều khiển vòng trong phải lớn hơn băng thông điều khiển vòng ngoài thông thường là từ 5 tới 10 lần. Trong điều kiện như vậy, ta có thể coi Fi(s)≈1 và việc thiết kế bộ điều khiển điện áp trở nên rất dễ dàng. 8
ug * uout u2 uout Fi(s) Hu (s)/Hi(s) Ru (s) Hình 2.9 Mô tả toán học mạch vòng điều chỉnh điện áp Hàm truyền giữa điện áp đầu ra nghịch lưu và dòng điện: s 1 U  s  H u (s)  uz G ui  s     . I s  H i (s) 1  s  iz (2.39) Thực hiện tương tự cho bộ điều khiển PI ở mạch vòng dòng điện. 2.3 Kết quả mô phỏng và đánh giá Sau khi đã thiết kế cấu trúc điều khiển các bộ biển đổi ở các mục trên, tiến hành mô phỏng trên Matlab để kiểm chứng. 2.3.1 Tham số mô phỏng Bảng 2.1 Thông số các bộ điều chỉnh Bảng 2.2 Tham số mạch lực bộ điều áp tích của bộ biến đổi phía tải AVC cực AVC thí nghiệm Bộ điều Đại lượng Giá trị Bộ điều áp liên tục Giá trị Đơn vị khiển Mạch kpv 0.037 Công suất 5 kVA vòng điện Tải 0.97 Ω kiv 44.4132 áp Mạch kpc 38.7031 Tham số mạch lọc phía tải Giá trị Đơn vị vòng điện Tụ điện Cf 98 µF kic 11194.4 áp Tham số mạch lọc phía lưới Giá trị Đơn vị Điện cảm LI 0.13 mH Điện cảm LG 0.9 mH Tụ điện Cd 90 µF Điện trở Rd 1 Ω Tham số tụ DC-link Giá trị Đơn vị Tụ điện DC-link 6600 µF Điện áp Vdc 700 V Tham số máy biến áp nối tiếp Giá trị Đơn vị Tỷ số máy biến áp 2:1 V Công suất định mức 5 kVA Điện trở phía sơ cấp 50 mΩ Điện cảm phía sơ cấp 0.31 mH Điện trở phía thứ cấp 25 mΩ Điện cảm phía thứ cấp 0.22 mH Điện trở từ hóa 10 kΩ Điện cảm từ hóa 30 H 9
2.3.2 Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink Tiến hành mô phỏng hệ thống trên Matlab/Simulink trong thời gian 0.85s. Điện áp lưới 380V tại các thời điểm sau xảy ra lồi/lõm điện áp: Tại thời điểm 0.3s điện áp lưới lõm một pha còn 55%. Điện áp lưới trở về ổn định 380V tại thời điểm 0.4s. Tại thời điểm 0.45s, điện áp lưới lõm hai pha còn 55%. Điện áp lưới trở về ổn định 380V tại thời điểm 0.55s. Tại thời điểm 0.6s, điện áp lưới xảy ra lõm ba pha còn 70%. Điện áp lưới trở về 380V tại thời diểm 0.7s. Tại thời điểm 0.75s, điện áp lưới xảy ra lồi ba pha 110%. Trình tự: bộ biến đổi phía lưới khởi động quá trình nạp tụ. Sau 0.1s, bộ biến đổi phía lưới chạy ở chế độ chỉnh diode. Đến 0.15s, bộ biến đổi phía lưới chạy ở chế độ chỉnh lưu tích cực. Sau khi điện áp một chiều ổn định ở mức 700V, bộ biến đổi phía tải khởi động tại thời điểm 0.25s. CLOSE OPEN Bypass (dẫn dòng) (không dẫn dòng) Series STOP RUN (dừng) (khởi động) Chỉnh lưu diode Shunt Chỉnh lưu diode Rst ≠ 0 Rst = 0 Điện Điện áp định mức Định Định Định Lõm 1 pha 55% Lõm 2 pha 55% Lõm 3 pha 70% Lồi 3 pha 110% áp lưới 380 V mức mức mức t 0 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 Hình 2.10 Kịch bản mô phỏng trên Matlab Tiến hành phân tích quá trình quá độ tại các thời điểm xảy ra biến động điện áp lưới. Phân tích tại hai thời điểm đầu và thời điểm cuối khi xảy ra lồi/lõm điện áp. - Thời điểm đầu: điện áp lưới đang ở định mức sau đó xảy ra lỗi điện áp. - Thời điểm cuối: điện áp lưới đang bị lỗi sau đó trở về bằng định mức. 400 200 400 200 100 200 0 0 0 -200 -100 -200 -400 -200 -400 0.26 0 28 0 . .3 0 32 0 . .34 0 36 . 0.26 0 28 0 . .3 0 32 0 . .34 0 36 . 0.26 0 28 0 . .3 0 32 0 . .34 0 36 . V g ri d V ( ) Vse ri es(V ) V o l ad V( ) Hình 2.11 Dạng điện áp khi điện áp lưới lõm 1 pha còn 55% tại thời điểm đầu 400 200 400 200 100 200 0 0 0 - 200 - 100 - 200 - 400 - 200 - 400 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 V gri d V ( ) V se ri es (V ) V o l a d V ( ) 400 Hình 2.12 Dạng điện áp khi điện áp lưới lõm 2 pha còn 55% tại thời điểm đầu 150 400 100 200 50 200 0 0 0 -50 -200 -100 -200 -400 -150 -400 0.56 0.58 0 .6 0.62 0.64 0.66 0.56 0.58 0.6 0.62 0.64 0.66 0.56 0.58 0.6 0 .62 0.64 0.66 Vg i d V r ( ) V seri es(V ) V oa l d (V ) 400 Hình 2.13 Dạng điện áp khi điện áp lưới lõm 3 pha còn 70% tại thời điểm đầu50 400 200 200 0 0 0 -200 -200 -400 -50 -400 0 .72 0.74 0.76 0 .72 0.74 0.7 6 0 .72 0 .74 0.7 6 0.78 0.8 0.7 8 0.8 0 .78 0.8 Vgri d(V) Vseri es(V) V o l ad V ( ) Hình 2.14 Dạng điện áp khi điện áp lưới lồi 110% tại thời điểm đầu Từ Hình 2.11, Hình 2.12, Hình 2.13, Hình 2.14 có thể thấy khi có sự biến động biến áp lưới từ các thời điểm 0.3s, 0.45s, 0.6s, 0.75s, bộ biến đổi phía tải sau khoảng 1 chu kỳ điện áp đã bù điện áp để điện áp trên tải ổn định ở giá trị định mức mỗi pha 220V. 376 ( V) 400 200 400 200 100 200 0 0 0 - 200 - 100 - 200 - 400 - 200 - 400 0.36 0 38 . 0. 4 0. 42 0.44 0.36 0 38 . 0.4 0. 42 0.44 0.36 0 38 . 0.4 0. 42 0.44 Vgrid(V) Vseries(V) Vload(V) Hình 2.15 Dạng điện áp khi điện áp lưới lõm 1 pha còn 55% tại thời điểm cuối 10
380 ( V) 400 150 400 100 200 200 50 0 0 0 -50 -200 -200 -100 -400 -150 0.52 0.54 0.56 0.58 06 . 0.520 Vgri d V ( ) 400 (V ) 400 Hình 2.16 Dạng điện áp khi điện áp lưới lõm 2 pha còn 55% tại thời điểm cuối 100 400 377 ( V) 200 50 200 0 0 0 -200 -50 -200 -400 -100 -400 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 Vg i d V r ( ) Vse ri es(V) V oa l d(V) Hình 2.17 Dạng điện áp khi điện áp lưới lõm 3 pha còn 70% tại thời điểm cuối Từ Hình 2.15, Hình 2.16 và Hình 2.17, sau khi kết thúc trạng thái lỗi điện áp, điện áp trên tải vẫn giữa được giá trị định mức mỗi pha là 220V. Tại thời điểm quá độ 0.4s, 0.55s, 0.7s, điện áp trên tải có vượt quá giá trị định mức nhưng trong thời gian ngắn (sau 1 chu kỳ điện áp lưới). Cụ thể, khi kết thúc quá trình lõm 1 pha còn 55%, điện áp trên tải quá độ có giá trị đỉnh là 376 (V). Đối với trường hợp lõm 2 pha còn 55% và lõm 3 pha còn 70%, giá trị đỉnh đó lần lượt là 380(V) và 377 (V). Hình 2.18 Sai lệch giữa điện áp đặt và điện áp ra bộ Series của các pha So sánh sai lệch giữa điện áp đặt và điện áp ra của bộ biến đổi phía tải của các pha có thể thấy, giá trị gần như bằng không. Đánh giá chất lượng điện áp đầu ra bộ biến đổi phía tải qua việc phân tích Fourier điện áp trên tải. Các kết quả phân tích Fourie điện áp trên tải pha A tại thời điểm sau khi xảy ra sự biến động điện áp lưới 1 chu kỳ (20ms), phân tích trong 4 chu kỳ, tính đến sóng hài bậc 20 (1000Hz). Hình 2.19 Kết quả phân tích Fourier điện áp pha A Từ Hình 2.19, điện áp trên tải có tổng độ méo sóng hài thấp luôn nhỏ hơn 5%, đảm bảo tiêu chuẩn chuẩn IEEE 519. 2.3.3 Mô phỏng thời gian thực a. Cấu trúc hệ thống thời gian thực Cấu trúc điều khiển các bộ biến đổi một lần nữa được kiểm chứng trên thiết bị điều khiển thời gian thực của hãng Typhoon. Thiết bị này cho phép giả lập mô hình phần cứng với bước tính 1µs và thời gian trích mẫu PWM là 20ns. Thông số của thiết bị Typhoon HIL 402 như sau: 4 lỗi vi xử lý FPGA; Cổng vào ra tương tự: 16 kênh, phân dải 16 bit, dải ±10V; Cổng vào ra số: 32 kênh; Kết nối: USB 2.0, Ethernet; 11
Nguồn cấp 100 ÷ 250VAC, ≥ 60W. Ngoài ra, đi kèm với thiết bị Typhoon HIL 402 là mạch “DSP interface”. Mạch “DSP interface” sử dụng vi điều khiển DSP TMS320F2808 là vi điều khiển trung tâm. Mạch hỗ trợ các cổng vào ra tương tự và vào ra số để kết nối với thiết bị Typhoon HIL402, hỗ trợ giao tiếp truyền thông UART để kết nối với máy tính. Trong hệ thống này, thiết bị Typhoon có nhiệm vụ giả lập phần cứng với bước tính 1µs còn mạch “DSP interface” với DSP TMS320F2808 sẽ thực hiện cấu trúc điều khiển. Hai phần giao tiếp nhau qua các cổng vào ra tương tự (AO, AI) và vào ra số (DI, DO). Cấu trúc điều khiển: phương pháp điều chế độ rộng xung, các bộ điều chỉnh điện áp và dòng điện, thuật toán vòng khóa pha…được cài đặt trên DSP TMS320F2808. Thông qua mạch “DSP interface”, Card HIL402 cung cấp tới 16 cổng ra tương tự, các cổng này được thiết lập để gửi các tín hiệu điện áp và dòng điện đến mạch ADC của DSP TMS320F2808. Tín hiệu xung đưa ra từ kênh PWM của DSP TMS320F2808 sẽ gửi đến cổng DI của Card HIL402 được cấu hình là các tín hiệu điều khiển đóng/cắt van. Hình 2.20 Sơ đồ mô phỏng trên Typhoon HIL 402 Hình 2.21 Sơ đồ mô phỏng trên Typhoon HIL 402 Hình 2.22 Mô hình mô phỏng thời gian thực trên thiết bị Typhoon HIL 402 12
Ngoài ra, sử dụng phần mềm “Typhoon HIL Control Center “của hãng cho phép thay đổi người thiết kế có thể thiết lập tham số, lựa chọn các đặc tính hiển thị dưới dạng đồ thị và thay đổi các điều kiện vận hành theo thời gian. Từ các điểm đo trên mạch “DSP interface”, sử dụng Osiloscope Hameg –200MHz cho phép đo được các đáp ứng điện áp trong quá trình quá độ. Tỷ lệ đo AC 1:1500, đo DC là 1: 2000. b. Kết quả mô phỏng thời gian thực Mô phỏng thời gian thực với kịch bản xảy ra 4 trường hợp như mô phỏng trên Matlab. a) Điện áp lưới b) Điện áp bù c) Điện áp trên tải Hình 2.24 Kết quả HIL khi lưới điện lõm 1 pha còn 55 a) Điện áp lưới b) Điện áp bù c) Điện áp tải Hình 2.25 Kết quả HIL khi lưới điện lõm 2 pha còn 55% a) Điện áp lưới b) Điện áp bù c) Điện áp tải Hình 2.26 Kết quả HIL khi lưới điện lõm 3 pha còn 70% a) Điện áp lưới b) Điện áp bù c) Điện áp tải Hình 2.27 Kết quả HIL khi lưới điện lồi 3 pha 110% Hình 2.28 Kết quả HIL của điện áp trên tụ Kết quả mô phỏng thời gian thực cũng được kiểm chứng với 4 như ở mục 2.3.1, với các kết quả chỉ ra ở từ 2.24 đến Hình 2.29. Trong cả bốn trường hợp, điện áp trên tải vẫn giữ được ở định mức 380V sau khi xác lập. Sau khi xảy ra quá độ, điện áp trên tải nhanh chóng đạt về định mức trong khoảng thời gian chưa đầy 20 ms (1 chu kỳ điện áp lưới. Cũng có thể thấy điện áp DC luôn được giữ ở mức 700V trong quá trình hoạt động, tại các thời điểm quá độ điện áp DC có dao động trong khoảng 10V những nhanh chóng ổn định lại sau 5ms. Kết luận: Trong chương này mô hình toán học bộ biến đổi phía tải sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh đã được xây dựng. Từ mô hình toán học cấu trúc điều khiển hai mạch vòng dòng điện phía trong và điện áp phía ngoài đã được tính toán thiết kế. Kết quả mô phỏng trên máy tính sử dụng phần mềm Matlab-Similink và Plecs cũng như 13
kết quả mô phỏng thời gian thực trên thiết bị mô phỏng Typhoon HIL đã cho thấy hoạt động và đáp ứng tốt của cấu trúc mạch lực với nghịch lưu ba pha bốn nhánh và điều khiển véc-tơ với cấu trúc điều khiển nối tầng truyền thống đề xuất cho bộ biến đổi phía tải của AVC. Kết quả mô phỏng thời gian thực trên Typhoon HIL cho thấy cấu trúc điều khiển đề xuất có thể triển khai được trong thời gian thực và cho tốc độ đáp ứng điều khiển tương tự kết quả mô phỏng trên Matlab-Simulink. Hàm truyền điện áp và hàm truyền dòng điện có phương trình đặc tính tương tự nhau nên việc sử dụng cấu trúc điều khiển kiểu hai vòng nối tầng truyền thống sẽ buộc phải chấp nhận tốc độ đáp ứng của điều khiển điện áp chậm hơn so với khả năng có thể đạt được để đáp ứng điều kiện hoạt động của điều khiển nối tầng. Đặc điểm này chính là cơ sở của việc phát triển cấu trúc điều khiển khác để nâng cao tốc độ đáp ứng của AVC sẽ được trình bày trong Chương 4. Chương 3. Xây dựng mô hình thí nghiệm 3.1 Kịch bản thử nghiệm Hệ thống bộ AVC có nhiệm vụ khắc phục các sự cố lồi, lõm điện áp ngắn hạn. Vì vậy, đánh giá được hoạt động của bộ AVC cần phải tạo ra các sự cố điện áp ngắn hạn. Do thử nghiệm với quá trình xảy ra sự cố điện áp ngắn hạn trong thời gian dài (10s), năng lượng tích lũy trên tụ điện không thể đáp ứng được nên khi thử nghiệm, nguồn cấp bộ biến đổi phía lưới được tách riêng với nguồn cấp bộ biến đổi phía tải AVC để đảm bảo có thể khảo sát trong thời gian dài. Sơ đồ thử nghiệm bộ AVC với bộ biến đổi phía tải sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh như trên Hình 3.1. Nguồn lưới A1 B1 C1 N Bộ lọc L-C Máy biến áp K2 U1a Lf CC Via U1b A2 Cdc Vix Vib B2 EMI Vic C2 U1c K1 MCCB Ln GND 220V 220V VG Mạch IGBT Drive Mạch đo dSpace DS1104 A3 B3 C3 N Tải Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm bộ AVC với bộ biến đổi phía tải sử dụng nghịch lưu cầu ba pha bốn nhánh Kịch bản tạo lồi, lõm điện áp: - Kịch bản 1: Ngắn mạch phía nguồn thông qua điện trở, điện kháng để gây ra sự sụt áp phía nguồn. - Kịch bản 2: Phía nguồn cấp ra tải thông qua một biến áp tự ngẫu. Điều chỉnh biến áp tự ngẫu để nguồn cấp cao 110% định mức để tạo sự số lồi điện áp. - Kịch bản 3: Đóng động cơ không đồng bộ. Trong quá trình khởi động động cơ thì điện áp phía nguồn sẽ bị sụt áp. 3.1.1 Hệ thống thử nghiệm với bộ tạo lõm 14
BỘ TẠO R1 AB C A K3 0 ÷ 10 ENTER ESTOP B (100A) R2 C Bảng điều khiển 0 ÷ 10 MCCB4 R3 bộ tạo lõm (100A) K5 N Biến áp cách ly A A A B C A3 A x x x Tủ 1 HM I B3 START STOP B R B C3 B C BATN 1 N R 5kVA NGUỒN Tải A 2 B Bộ AVC Va CH1 Vb Vc CH1 CH2 N CH2 CH3 GND CH Rs232 Ia 3 Oscilloscope PC Ic CW14 GN Gwinstek GDS- D Hình 3.5 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm bộ AVC với bộ tạo lõm điện áp 3.1.2 Hệ thống thử nghiệm với trường hợp lồi điện áp Biến áp tự ngẫu A A B C A R x x x A A B BATN S 1 HMI 3 B Tủ điện START STO P ESTO P C 9kVA T B1 B3 C C1 C R NGUỒN 380V Tải A2 B2 C 2 Bộ AVC Va CH1 Vb Vc CH1 CH2 N CH2 CH3 CH3 GND Rs232 Ia GND PC Ic Ib Oscilloscope Oscilloscope CW140 Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm bộ AVC với trường hợp lồi điện áp 3.1.3 Hệ thống thử nghiệm với động cơ U V IM W 2,2kW U V IM W MCCB4 2,2kW Biến á p tự ngẫ u A R A1 A A3 B BA TN S B1 B3 B HMI Tủ điện C N 9kVA T C1 C3 C N N N R NGUỒN 380V Tải A2 B2 E S TO P S TA R T ST O P C2 N2 Bộ AVC 5 k VA Va C H1 Vb C H2 Vc CH 1 C H3 N CH 2 GND CH 3 Ia G ND O scillosc op e Ib PC Rs232 Ic O scillosc op e G w in st ek G D S-2 104 A G w in st ek G D S-2 104 A CW140 Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm bộ AVC 5kVA với động cơ 3.2 Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm bộ AVC 5kVA 3.2.1 Trường hợp lõm điện áp 3 pha Hình 3.8 Dạng điện áp phía lưới khi xảy ra lõm điện áp a) Với AVC sử dụng ba cầu H một pha [96] b) Với AVC sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh Hình 3.9 Dạng điện áp phía tải trong lúc xảy ra lõm điện áp 15
a) Điện áp lưới b) Điện áp tải Hình 3.10 Giá trị của điện áp lưới và tải trong lúc xảy ra lõm điện áp 3 pha Hình 3.11 Điện áp hiệu dụng phía tải hiển thị trên phần mềm giám sát CW140 khi bộ AVC chưa hoạt động với lõm ba pha Hình 3.12 Điện áp hiệu dụng phía tải hiển thị trên phần mềm giám sát CW140 khi bộ AVC hoạt động với lõm ba pha Nhận xét: Trên Hình 3.8 là dạng điện áp lưới, trước thời điểm chưa xảy ra sự cố, điện áp lưới định mức bộ AVC chưa thực hiện bù điện áp. Sau khi xảy ra sự cố sụt điện áp còn 50% (điện áp pha còn 112 V) thì bộ AVC thực hiện bù điện áp với thời gian đáp ứng khoảng 2 chu kỳ điện áp. Dạng điện áp trên tải như trên Hình 3.9b, giá trị điện áp trên tải được giữ ở mức sai lệch 3,1% (dao động 7V) giá trị định mức. Khi kết thúc sự cố điện áp, điện áp lưới quay trở về khoảng giá trị định mức bộ AVC ngừng thao tác bù điện áp. Trên Hình 3.10 cho thấy giá trị điện áp trên tải luôn giữ được ở giá trị đặt mặc dù điện áp lưới bị sụt. Hình 3.11 và Hình 3.12 là giá trị hiệu dụng điện áp khi không sử dụng AVC và khi có sử dụng AVC. 3.2.2 Trường hợp lõm điện áp 1 pha Hình 3.13 Dạng điện áp phía lưới khi xảy ra lõm điện áp a) Với AVC sử dụng ba cầu H một pha [96] 16
b) Với AVC sử dụng nghịch lưu ba pha bốn nhánh Hình 3.14 Dạng điện áp phía tải trong lúc xảy ra lõm điện áp a) Điện b) Điện áp lưới áp tải Hình 3.15 Giá trị điện áp lưới và tải pha A đo trên Oscilloscope khi lõm điện áp một pha Hình 3.16 Điện áp hiệu dụng phía tải hiển thị trên phần mềm giám sát CW140 khi bộ AVC chưa hoạt động với lõm một pha Hình 3.17 Điện áp hiệu dụng phía tải hiển thị trên phần mềm giám sát CW140 khi bộ AVC hoạt động với lõm một pha Nhận xét: Trên Hình 3.18, trước thời điểm chưa xảy ra sự cố, điện áp lưới trong khoảng định mức, bộ AVC chưa thực hiện bù điện áp. Sau khi xảy ra sự cố sụt áp 1 pha, điện áp còn 45% (điện áp pha còn 96 V) thì bộ AVC thực hiện bù điện áp với thời gian đáp ứng khoảng 1,5 chu kỳ điện áp. Giá trị điện áp trên tải được giữ ở mức sai lệch 2,7% (dao động 6V) giá trị định mức (Hình 3.19). Khi kết thúc sự cố điện áp, điện áp lưới quay trở về khoảng giá trị định mức, bộ AVC ngừng thao tác bù điện áp. Trên Hình 3.20, trong quá trình xảy ra lõm điện áp, điện áp trên tải luôn được giữ ở giá trị định mức với tần số 50 Hz. Hình 3.21và Hình 3.22 là giá trị hiệu dụng trong hai trường hợp bộ AVC không hoạt động và bộ AVC có hoạt động. 3.2.3 Trường hợp lồi điện áp 3 pha Hình 3.18 Dạng điện áp phía lưới khi xảy ra lồi điện áp 17