- NGUYỄN VĂN MẠNH THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY PHÁT ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO DÂY QUẤN NGUỒN KÉP DFIG CỦA TUA BIN GIÓ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.PGS. - TS Nguyễn Lân Tráng Hà Nội - 2014 Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiển tua bin gió sử dụng máy điện nguồn kép DFIGnối lướiNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012ALỜI CẢM ƠN PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG ITỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ MÁY PHÁT ĐIỆNSỨC GIÓ SỬ DỤNG MÁY ĐIỆN NGUỒN KÉP DFIG . - Mô tả toán học bộ điều khiển phía tua bin (MSC CHƯƠNG IIICẤU TRÚC BỘ ĐIỀU KHIỂN TUA BIN GIÓ DFIG. - Cấu trúc tiêu biểu của tua bin gió trục ngang. - 24 Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiển tua bin gió sử dụng máy điện nguồn kép DFIGnối lướiNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A3.2 Cấu trúc cánh quạt và trụ tua bin Cấu trúc cánh quạt . - Cấu trúc trụ tua bin gió. - Tổng quan về bộ điều khiển cho tua bin gió DFIG . - Cấu trúc các bộ điều khiển phụ trợ và điều khiển tua bin CHƯƠNG IVMÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TUA BIN GIÓ SỬ DỤNG PLC S . - Mô hình mạng DCS điều khiển tua bin gió nối lưới . - 71TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A1DANH MỤC CÁC HÌNH VẼHình 1.1.Tua bin gió với tốc độ cố địnhHình 1.2.Tua bin gió với tốc độ thay đổi có bộ biến đổi nối trực tiếp giữa stato vàlưới.Hình 1.3 Tua bin gió sử dụng máy điện cảm ứng nguồn képHình 1.4.Mô hình hệ thống máy phát điện sức gióDFIGHình 1.5.Sơ đồ điều khiển dòng rôto bằng các bộ biến đổiHình 1.6.Hệ thống máy phát DFIG với bộ biến đổi nguồnHình 2.5 Mặt cắt chi tiết của máy điện không đồng bộ rôto dây quấnHình 2.6.Sơ đồ thay thế tương đương cho máy điện DFIGHình 2.7.Sơ đồ mạchđiện tương đương của DFIGBảng 2.1.Một số tham số tiêu biểu của một số máy phát DFIGHình 2.8.Năng lượng trong máy phát điện DFIG khi bỏ qua tổn thấtHình 2.9. - Nguyên lý của véctơ không gianHình 2.10.Sơ đồ khối mạch điện mô tả hệ thống DFIGHình 2.11.Sơđồ thay thế và quy đổi của DFIG trong hệ toạ độ không gian véctơHình 2.12.Mô hình bộ lọc phía lưới trong hệ toạ độ không gian véctơHình 2.13.Mô hình DC-LinkHình 2.14.Mô hình bộ điều khiển phía lưới (GSC)Hình 2.15.Mô hình bộ điều khiển phía tua bin (MSC)Hình 3.1 Cấu trúc các bộ phận của 1 tua bin gió điển hìnhHình 3.2 Kích thước và công suất những lọai tua -bin điện gió đã được sản xuấthàng loạt tính đến năm 2012Hình 3.3 Cấu trúc lớp vật liệu chế tạo cánh quạtHình 3.4 Cánh quạt tua-bin GrowianHình 3.5.Tiết diện cánh quạt và cấu hình thân cánhHình 3.6.Thân trụ làm bằng thép và bê tôngHình 3.9.Cấu trúc tổng quan bộ điều khiển tua bin DFIGHình 3.10.Sơ đồ khối các đối tượng điều khiển tua bin gió DFIG Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A2Hình 3.11.Chế độ điều khiển và biến đổi tần số củaDFIGHình 3.13.Cấu trúc sơ đồ điều khiển công suất tác dụng của DFIGHình 3.14.Cấu trúc bộ điều khiển công suất phản khángHình 3.14.Cấu trúc sơ đồ điều khiểnCrowbarHình 3.15.Sơ đồ liên kết giữa GSC, DC-Link và RSCHình 3.16.Sơ đồ điều khiển GSC với bộ điều khiển PIHình 3.17.Mô hình cơ khí và nănglượng của Tua bin gióHình 3.18.Nguyên lý bộ điều khiển tốc độ tua bin DFIGHình 3.19.Cấu trúc 2 mạch vòng của bộ điều khiển tốc độ tua bin DFIGHình 3.20.Nguyên tắc của cơ chế YawingHình 3.21. - Lập trình cho tua bin 1 bằng ngôn ngữ LADHình 4.15.Lập trình cho chế độ tự động Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A3Hình 4.16.Bảng tín hiệu PLCHình 4.17.Khai báo thẻ trên WinCCHình 4.18. - Lựa chọn mục thiết kế giao diện HMIHình 4.19.Giao diện HMI đối với tua bin 1 Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A4DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂUBảng 2.1.Một số tham số tiêu biểu của một số máy phát DFIG Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A1LỜI CẢM ƠNTrong quá trình thực hiện đề tàibản thân tôi đã nỗ lực hết mình và đượcsự hướngdẫn tận tình của các Thầy, Cô trong Bộ môn Hệ thống điện. - Tôirất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các th ầy cô, bạn bè và đồng nghiệptrong ngành để luận văn được hoàn thiện và áp dụng vào thực tế hiệu quả.Tôi xin trân trọng cảm ơncác thầy cô trong Bộ môn Hệ thống điện-ViệnĐiện, Viện đào tạo sau đạihọc- Trường Đại học Bách KhoaHà Nộiđã tạo điềukiện học tập, nghiên cứu cho tôi trong suốtquá trình thực hiện tại trường !Tác giảNguyễn Văn Mạnh Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A2PHẦN MỞ ĐẦUTrong các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển kinh tế xã hội ở ViệtNam đó chính là hệ thốngđiện lưới Quốc gia.Nó có ý nghĩarất quan trọngsongsong với sự phát triển nhanh chóng của các lĩnh vực an ninh, quốc phòng, sảnxuất, công nghiệp, du lịch...Nhu cầu về sản xuất và tiêu thụ điện năng tăng lênngày một rõ rệt.Trong những năm gần đây các hoạt động nghiên cứu, ứng dụng năng lượngmới và tái tạo để thiết kế những hệ thống phát điện ở nước ta đang phát triển khámạnhmẽvà rộng khắp.Đặc biệt từ lâu con ngườiđã biết sử dụng năng lượng gióđể tạora cơ năng thay thế cho sức lao động nặng nhọc, điển hình là các thuyềnbuồn chạy bằng sứcgió, các cối xay gió xuất hiệntừ thế kỉ XIV. - Vì vậy đề tài “Thiết kế bộđiều khiển hòa lưới cho máy phát điện sứcgió sử dụng máy điện cảm ứng nguồnkép DFIG” mang tính cấpthiết vàý nghĩaquan trọngtrong điều kiệntình hìnhkinh tế- xã hộiở ViệtNam hiện nay.Đề tài sẽ tập trung vào phân tíchbộ điều khiển nối lưới chotua bin gió sửdụngmáy phát điện nguồn kép DFIGvà mô hìnhđiều khiển tua bin. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A3CHƯƠNG ITỔNG QUAN VỀNĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN SỨCGIÓ SỬ DỤNG MÁY ĐIỆN NGUỒN KÉP DFIG1.1. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A4Máy phát điệngió với công suấtkhác nhau từ 1kwtới hàng chụcmw. - Tốc độ gió hiệuqủa từ 10 m/s tới 17 m/s, tùy theo từng thiết bị phong điện sử dụng.1.2.2 Các loại máy phát điện sức gió thông dụngHiện nay trên thế giớicó hai loạitua bin gió chính đang đượcsử dụng tronghệ thốngmáy phát điện sức gióđó là:+ Tua bin gió tốc độ cố định.+ Tua bin gió với tốc độ thay đổi.a. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A5Hình 1.1.Tua bin gió với tốc độ cố địnhb. - Loạitua bin gió tốc độ thay đổiTua bin gió với tốc độ thay đổi có hai loại:Tua bin gió với tốc độ thay đổicó bộ biến đổinốitrựctiếp giữastato và lưới. - Loạitua bin gió vớitốc độthay đổi có bộ biến đổi nốitrựctiếp giữa mạchstato củamáy phát và lưới, do dó bộ biến đổi được tính toán với côngsuất địnhmức của toàn tua bin. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A6Hình 1.2.Tua bin gió với tốc độ thay đổi có bộ biến đổi nối trực tiếpgiữa stato và lưới.+ Loạitua bin gió sử dụng máy điện cảmứng nguồn kép DFIG: Đây là loại máyđiệnrôto dây quấnvà rôto được nối vớilưới điệnthông qua một bộbiến đổi điệnáp chỉnh lưu- nghịch lưu.Stato của DFIG được nốitrực tiếpvới lưới điện, điều khiển DFIGthôngqua điều khiển bộbiến đổiđiện áp chỉnh lưu-nghịch lưuphía rôto.Cấu tạo của loạitua bin này bao gồm thành phần chính sau:+ Cánh quạttua bin: Hứng gió.+ Hộp số: Biến đổi tốc độ thấp thành cao.+ Máy phát điện DGIG: Máy phát điện nguồn kép.+ Bộ biến đổi công suất: Bao gồm các bộ chỉnh lưu, nghịch lưu và mạch lọc DC.+ Máy biếnáp: Biến đổi điện áp lên lưới. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A7Hình 1.3 Tua bin gió sử dụng máy điện cảm ứng nguồn kép1.3. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A8Hình 1.4.Mô hình hệ thống máy phát điện sức gió DFIGCấu trúc của máy phát điện sức gió sử dụng máy điện cảm ứng nguồn képDFIG:+ Cánh quạttua bin: Có nhiệm vụ hứng gió.+ Hộp số:Biến đổi tốc độ quaychậm thành nhanh.+ Máy phát điện DFIG: Có nhiệm vụ tạo ra điện áp.+ Bộ điều khiển máy phát: Bao gồm các bộ biến đổi công suất và có nhiệm vụđiều khiểnphía máy phát.+ Bộ điều khiểntua bin: Bao gồm các bộ điều khiển công suất, điều khiển gócđón gió của cánh quạt. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A9Hình 1.5.Sơ đồ điều khiển dòng rôtobằng các bộ biến đổiHình 1.6.Hệ thống máy phátDFIG với bộbiến đổi nguồn Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A10CHƯƠNG IIMÔ HÌNH TOÁN HỌC HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓDÙNG MÁY ĐIỆN CẢM ỨNG NGUỒN KÉPDFIG2.1. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A11+ Lõi thép rôto làm bằngthép hợpkim chấtlượngcao, đượcrèn thành khối hìnhtrụ, sau đó gia công phay rãnh để đặt dây quấn kích từ, phần không phay rãnhlàm thành mặt cực từ.+ Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rôto, được chế tạo từ dây đồng tiết diện hìnhchữ nhật, quấntheo chiều mỏngthành các bối dây đồngtâm. - Dòng kích từđược cung cấp từ hệ thống kích thích.Hình 2.5 Mặt cắt chi tiết của máy điện không đồng bộ rôto dây quấn Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A122.1.2. - Đây là trường hợp mạch điện đấu hình Y, tuy nhiên nếu đấu hình∆ chúng tacũng có thể chuyển về hình Y tương đương và tính toán tương tự.Hình 2.6.Sơ đồ thay thế tương đương cho máy điện DFIGHình 2.7.Sơ đồ mạch điện tương đương của DFIG Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A13Áp dụng định luật định luật Kirhoff 2 cho 3 vòng tađược. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A14Từtrường mạch từ, từ trường củastato và rôto được xác định như sau. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A15Máy công suấtnhỏ< 4 kwMáy công suấttrung bình100 kwMáy công suấtlớn> 800 kwĐiện trởstato vàrôto (sRvàrR Điện cảm stoto vàrôto(s sL L L. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A16Nếu bỏ qua tổn thất, công suất từ hoáđược xemnhư tổng công suấtstato vàrôto. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A17Hình 2.9. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A182.1.6. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A19Hình 2.11.Sơ đồ thay thế và quy đổi của DFIG trong hệ toạ độ không gian véctơTrong đó: Rs là điện trở cuộn dâystato. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A20Trong đó:LM: Điện cảm từ hoáLσ: Điện cảm quy đổi2s s l r ls l MML = g L + l LL + Ll =L: Hệ số quy đổisl rlL , L: Điện cảmstato, rôtoZp: Số đôi cực từ của máy phátPhương trìnhđộng lực học cơ khí có dạng:re spj dT TZ dt= −J: Mô men quán tínhrω: Vận tốc góc của rôtoTe: Mô men điện từTs: Mô men cơ trên trụcrôto2.2.2. - R i - L + ud t Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A21Trong đó:Eg: Điện áp phía lướiif: Dòng điện chạy qua bộ lọcuf: Điện áp đặt lên bộ lọc(điện áp racủa bộ GSC)2.2.3. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A222dcdc dc f rdc dc dc f rdW 1 d= C u =-P -Pdt 2 dtdC u u =-P -Pdt2.2.4. - tần số góc củadòngđiệnstato và pha ban đầu của điện áp pha A phía stato.Hình 2.14.Mô hình bộđiều khiển phía lưới(GSC) Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A232.2.5. - Mô tả toán học bộđiều khiển phía tua bin(MSC)Hình 2.15.Mô hình bộđiều khiển phía tua bin(MSC)Các điện ápUar, Ubr, Ucr có thể được viết như sau:a r s m a x 1 1b r s m a x 1 1c r s m a x 1 1u = U s i n (ω t + ψ )2πu = U s in (ω t. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A24CHƯƠNG IIICẤU TRÚCBỘĐIỀU KHIỂNTUA BIN GIÓ DFIG3.1. - Dùng để dừng rôto trong tình trạng khẩn cấp như quá tốc,dừng khẩn cấp hay lỗi điện, cơ khí và được phanh bằng điện.• Bộ điều khiển: Bộ điều khiển sẽ điều khiển tua bin. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A25• Hộp số: Là hộp bánh răng. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A26v: Tốc độ gió ( m/s).Khi tua bin điện gió có diện tích cánh quạt cố định A, công suất thu đượckhông bị thất thoát là P, mật độρ của không khí không thay đổi, áp suất phíatrước và sau cánh quạt không khác biệt thì tua bin điện gió chỉ có thể thu được từcánh quạt với hệ số công suấtpCtối đa là:max160.5925927pC = =Như vậy động năng thu được trong dòng gió là 59,259%. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A27Hình 3.2 Kích thước và công suất những lọai tua-bin điệngió đã được sảnxuấthàng loạttính đến năm 2012Cánh quạtđiệngió khi thiếtkếphảiđáp ứng nguyên tắckhí độnglựchọcvàđịnh luật Betz để tạo được công suất cao ổn định, kể cả ở tình trạng điều chỉnh sốvòng quay củahệthốngcánh rôto cũngnhư nhữngyếutốchi tiết khác như độ ồnphát sinh, tần sốrung khi hoạtđộng.Cấutrúc cánh quạt sử dụng vật liệu phảiđảm bảo độ bền cơ học, khả năngchống ăn mòn, tác động nhiệt…Hình 3.3 Cấu trúc lớp vật liệu chế tạo cánh quạt Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A28Hình 3.4 Cánh quạt tua-bin GrowianViệcchọnlựavậtliệucánh quạtđượcdựatrên kinh nghiệmchếtạocánhmáy bay. - Độbềnvậtliệuvà khảnăng sảnxuấtlà nhữngyếutốchính.Cấuhình cánh quạttùy theo công nghệvà việcchọnlựavậtliệunên cóthiếtkếkhác nhau nhưng phầnlớndựatrên kinh nghiệmcấuhình chếtạocánhmáy bay như củaHộiđồngtư vấn hàng không NACA-MỹhoặcViệnkhí độnglựchọcNga vớicấuhình TsAGI hoặcnhữngviệnnghiên cứukhác cũngnhưkhoa họckhí độnglựchọc,thí dụnhư cấuhình FX (Franz Xaver Wortmann), cấuhình YH (Clark Profile), cấu hình (Horstmann/Quast)v.v… Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A29Hình 3.5.Tiết diện cánh quạt và cấu hình thân cánh3.2.2. - Cấu trúctrụtua bin gióTrụ của tua bin là phần có trọng tải cao nhấtcủa tua bin gió. - Hệ số so với cá nhquạt 1,2 đến 1,8.Thân trụ của tua bin gió được thiết kếdạng hình chóp cụt và được làm bằngthép hoặckết cấu bê tông theo dạng mô đun. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A30Hình 3.6.Thân trụ làm bằng thép và bê tông3.3. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A31+ Mô đun điều khiển tốc độrôto và công suất.+ Mô đun điều khiển công suất phản kháng Q.+ Hệ thốngđiều khiểnchính.Ngoài các mô đun điều khiển trên hệ thống điều khiểntua tin gió còn có cácthiết bịsau:+ Thiết bị đo lường và bộ biến đổi:Encoder, tốc độ gió, áp suất, nhiệt độgối đỡ, nhiệt độ cuộn dây, độ rung, tốc độtruc tua bin…+ Máy cắt(MCB): Có thể dùng máy cắt khí SF6, chân không(VCB. - Tủ điện phân phối MCC(Motor control center): Cung cấp điện các thiếtbị phụ trợ như: Cầu trục, động cơ điều khiển g óc cánh quạt, hệ thống ánh sáng,điều hòa…+ Tủ điện điều khiển, biến tầnvà các bộ OP điều khiển và giám sát tạichỗ…+ Tủ điện đấu nối trung gian.Hình 3.9.Cấu trúc tổngquan bộ điều khiển tua bin DFIG Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A32Hình 3.10.Sơ đồ khối các đối tượng điều khiển tua bin gió DFIG3.3.1. - Bộbảo vệquá dòng này bảo vệ bộ điều khiển phía rôto cũng như bảo vệ các mạch rôto Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A33chống lại hiệntượng dòng điện cao bất thườngtrong lưới. - Ngoài ra có 1 mạchngắtxung (Chopper) nối song song với DC-link khi hiện tượng đó xảy ra.Hình 3.11.Chế độ điều khiển và biến đổi tần số củaDFIG Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A343.3.2. - Cấu trúcbộ điều khiểnphía rôto (RSC)Hình 3.12.Mối liên hệ giữa tốc độrôto và công suất tua bin gióHình 3.12 ở trên chota thấu mối liên hệ giữa tốc độrôto và công suất củamáy phát điện DFIG.Tốc độrôto được sử dụnglà một đầu vào cho bộ điều khiểnPI của bộ điều khiểnphía rôto (RSC) đểstato hoạt động tạo ra điện áp tức làcông suất tác dụng.Dòngđiện củarôto trong hệ qui chiếu dq được tính như sau:refref..s srdm sdL PiL u= −Trong đó:refrdiDòngđiện củarôto trong hệ qui chiếu dqsLĐiện cảm củastato r e fsPCông suấtstato trong hệ dqmLĐiện cảm từ hóasduĐiện ápstato trong hệdq Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A35Qua phương trình trênta thấy công suất tác dụng củastato điều khiển đượcbằng cách điều khiển dòng điện củarôto theo hướng d. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A36b. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A37Hình 3.14.Cấu trúc sơ đồ điều khiểncrowbar3.3.4. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A38.Hình 3.15.Sơ đồ liên kết giữa GSC, DC-Link và RSCNăng lượng của bộ DC- Link được tính toán như sau:21.2c dcE P dt Cv= =∫Trong đó P là công suất tương đương của kết quảr gP P−(rPCông suấtcủarôto vàgPcông suất bên phía lưới ).C là giá trị của tụđiện,vlà điện ápcủa dòng điện 1 chiều đi vào..c cv i dt=∫Hình 3.16.Sơ đồ điều khiển GSC với bộ điều khiển PI3.3.5. - Cấu trúccác bộđiều khiển phụ trợ và điều khiển tua binCấu trúc cơ khí của tua bin DFIG vàhệ thống điềukhiển tua bin ứng dụngnguyên lý khí động học bao gồm các phần sau:+ Năng lượng gió.+ Mô hình khíđộng lực.+ Hệ thống hộp số. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A39+ Điều khiển tốc độrôto.+ Hệ thống điều khiển góc cánh.Mô hình cơ khí và năng lượng được thể hiện qua sơ đồ sau:Hình 3.17.Mô hình cơ khí và nănglượng của Tua bin gió.a. - Cấu trúchệ thốngđiều khiển sự ổn định tốc độ máy phát.Đây là hệ thống quan trọng trong tua bin gió. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A40Hình 3.18.Nguyên lý bộ điềukhiển tốc độ tua bin DFIGCấu trúc bộ điều khiển tốc độ tua bin DFIG như sau:Hình 3.19.Cấu trúc 2 mạch vòng của bộ điều khiển tốc độ tua bin DFIG Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A41Trong đó:Ht : Hắng số quán tính của tua bin. - Thiết kế hệ thống điều khiển góc cánh tua binCơ chế trượtcủa gió lên cánhtua bin gió được sử dụng để quay cáccánh quạt tua bin gió ngược gió. - Hầu như tất cả các tua bin gió trục ngang(HAWT) đều sử dụng cơ chế quay yawing, chẳng hạn như động cơ điện vàhộp số, để giữ cho cáctua bin chốngngược gió. - Sau đó nó gửi tới bộ điều khiển góc cánh của tua bin gió. - Bộ điều khiểngóc cánh sẽ điềukhiển mở bộ khóa góc tua bin và nâng thùngtua bin lên 1 góc α sauđó khóa góctua bin lại khi cánh tua bin vuông góc với hướng gió.Điều khiển ổn định công suất củatua bin gióCó ba hệ thống điều khiểncông suấtcủatua bin gió hầu hết các tuabin gió Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A42được thiết kế đểcông suấtđiện tối đaở tốc độ gió khoảng 15 m/s.1- Kiểm soát góc lật của cánhTrong bộ điều khiển góc lật của cánhtua bin gió, hệ thốngđiều khiểnđiệntử của tuabin kiểm tra sản lượng điện củatua bin nhiều lần mỗi giây.Khi sản lượng điện trở nên quá cao, nó sẽ gửi mộttín hiệuvới cơ chếđiềukhiển tới bộ phận cơ khí điều khiển góc lật của cánh và ngay lập tức cánhtua bin sẽ điều chỉnh 1 góc lật ra khỏi gió và ngược lại.Cơ chế hoạt độngcủa bộ điềukhiển góc lật của cánh thường được sử dụng thủy lực.Hình 3.21. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A43Hình 3.22. - Để có được một mômen xoắn hợplý lớn ở tốc độ gió thấp, tua bin gió thường được lập trình đểlưỡi cánhtuabin của nó giống như góc cánhtua bin gió với tốc độ gió thấp. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A44: là mật độ không khí(3/kg m).rA: diện tích quét của cánh quạt tua bin(2m).wV: tốc độ gió(m/s).pC: hệ số công suất trong đó có 2 hệ số. - Vớilà tỉ số củatốcđộcánh quạtvà tốc độ gió,là góc của cánh quạt.Mối quan hệ củatốc độ đầu cánh quạt và tốc độrôto máy phát là 1 hằng sốvà tính như sau:w.rv=R: bán kính của cánh quạt tua bin vàlà vận tốc góc củarôto.Hình 3.23.Cấu trúc bộ điều khiển góc cánh tua bin DFIG.Trong đó. - tốc độ tua bin.err: tốc độ quay tua bin tính toán.ref: tốc độ tham chiếutính toán từ bộ điều khiển chính.Pe : Công suất đầu ra máy phát. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A45cmd: góc lệnh command.Hình 3.24.Cấu trúc bộ điều khiển công suất tác dụng của tua bin DFIG.Trong cấu trúc bộ điều khiểncông suất tác dụngmfUlà điện ápđầu ra củamáy phát đượcđo tạiđầu ra củamáy phát DFIG,uoiulIlà dòngđiệntừđầu ramáy phát đưa lên sơ cấp máy biến áp lựcvào lưới điện,tlà tốcđộquay củatrụctua bin,ePlà công suấtđo được tạiđầu ra tua bin,mechPlà công suấtcơ họcđầu vào trục rôto,cmdPlà điểm đặt công suất từ bộ điều khiển chính xuống vàlà góc quay thân tua bin. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A46CHƯƠNG IVMÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂNTUA BIN GIÓ SỬ DỤNGPLC S7-3004.1. - Toàn bộchương trình điều khiển được lưu trữ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khốichương trình và được thực hiện theo chu kì của vòng quét.Hình 4.1.Cấu trúcbên trong của PLCĐể thực hiện được chương trình điều khiển PLC phải có tính năng như mộtmáy tính, nghĩa là phải có một bộ vi sử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A47lưu chương trìnhđiều khiển, dữ liệu và tất nhiên phải có các công vào/ra để giaotiếp được với đối tượng điều khiển và đê trao đổi thông tinvới môitrường xungquang. - Vòng quétđược kết thúc bằng gia đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi.Thời gian để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gian vòng quét.Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng đượcthực hiện lâu, có vòng quét được thực hiện nhanh tùy thuộc vào số lệnh trongchương trình được thực hiện, và khối dực liệu được truyền thông…trong vòngquét đó.Hình 4.2.Vòng quét của PLC Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A48Hình 4.3.Cấu trúc của bộ điều khiển PLC4.1.2 Bộ điều khiển khả trình PLCS7-300/400 của SiemensThông thường để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phầnlớn các đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loạitín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứnghóa về cấu hình.Chúng được chia nhỏ thành các mô đun. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A49Hình 4.4.Hìnhảnh PLC S7-300 của Siemens• Mô đun CPUMô đun CPU là loại mô đun có chứa vi sử lý, hệ điều hành, bộnhớ, các bộ định thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông RS 485 ….vàcó thể còn có một vài cổng vào ra số.Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại mô đun khác nhau. - Các loại mô đunđược phân biệt với những mô đun CPU bằng thêmcụm từ DP.Vd: Mô đun CPU315-DP… Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A50• Mô đun mở rộngCác mô đun mở rộng được chia thành 5 loại chính sau:1) Mô đun nguồn PS: Mô đun nguồn nuôi cho PLC. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A514) FM mô đun: Mô đun chứcnăng điều khiển riêng, ví dụ như mô đunđiều khiển động cơ bước, mô đun điều khiển động cơ sec-vô, mô đunPID…5) CP mô đun: Đây là mô đun phục vụ truyền thông trong mạng giữa cácPLC với nhau hoặc PLC với máy tính.Hình 4.5.Hìnhảnh PLC S7-300 của Siemens và các mô đun mở rộng4.1.3 Cấu trúc bộ nhớ của PLC S7-300Bộ nhớ của PLC S7-300 được chia làm ba vùng chính:1) Vùng chứa chương trình ứng dụng. - Các dữ liệu nàyphải được xây dựng thành một khối dữ liệu kiểu riêng DB.2) Vùng tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng được chia thành7 miền khác nhau, bao gồm: Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A52a) Miền I: Miền bộ đệm các dữ liệu cổng vào số. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A53+ Ngôn ngữ lập trình FBD: Là ngôn ngữ lập trình mang tính đồ họa. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A54PPI có những tính chất đặc trưng sau đây:- Ghép nối giữa hai thiết bị truyền thông một cách trực tiếphay thông quabộ càiđặc biệt.- Có thể sử dụng các thủ tục riêng được định nghĩa truyền kiểu ASCII.Thông số kỹ thuật của PPI:+ Số lượng trạm 2.+ Cổng vật lý RS232C (V24)20mA (TTY), RS 422/485.+Tốc độ truyền 300 bit/s, 76,8Kbit/s cho cổng RS 232C. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A55Mạng MPI có những đặc điểm cơ bản sau:- Các thiết bị trong mạng thuộc SIMATIC S7/M7 và C7 vì vậy cho phépthiết lập mạng đơn giản.- Mạng được thiết lập với số lượng hạn chế các thành viên và chỉ có khảnăng trao đổi một dung lượng thông tin nhỏ.- Truyền thông thông qua bảng dữ liệu toàn cục gọi tắt là GD (GlobalData). - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A56Hình 4.7.Mạng AS-ic) AS-i (Actuator Sensor Interface): Giao diện cảm biến cơ cấu chấp hành, mạngchỉ có một chủ duy nhất.Phương pháp thâm nhập đường dẫn là phương phápchủ-tớ ( Master–Slave) một phương pháp hoàn toàn tối ưu cho những mạng chỉ có duy nhất mộtthiết bị là chủ. - Quá trình traođổi dữ liệuđược thực hiện thông qua đường dẫn từ cơ cấu chấp hành/cảm biếnvới trạm chủ, đường dẫn này đồng thời là đường cung cấp nguồn cho các cảmbiến.- AS-i có thể ghép nối với các cơ cấu chấp hành có kích thước 1 bit đến 8 bit theo Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A57tiêu chuẩn IP 65 và liên kếttrực tiếp với quá trình.- Hoạt động của AS-i không cần thiết lập cấu hình trước.Các thông số kỹ thuật của AS-i:+Chuẩn: AS-i theo chuẩn IEC TG 178.+Số lượng trạm cho phép: 1 Master vàtố đa là31 Slave.+Phương pháp thâm nhập đường dẫn:Chủ- Tớ (Master – Slave).+Tốcđộ truyền: 167 Kbit/s.Môi trường truyềnthông:+ Dây dẫn thẳng không bọc.+Khoảng cách giữa các thiết bị trong mạng: 300 m với bộ lặp.+Kiểu nối: Đường thẳng, cây, sao+Dịch vụ truyền thông : AS-i FunctionHình 4.8. - Nếu không thì một trạm nào đó trongmạng có thể gửi điện tín đi, khi xảy ra xung đột trên mạng vì có hai trạm gửi thì Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A58ngừng ngay lại và quá trình gửi điện tín được thực hiện lại sau một thời gian nhấtđịnh, thời gian này được xác địnhtheo luật toán học ngẫu nhiên.Mạng Ethernet công nghiệp có những tính chất đặc trưng sau:- Mạng Ethernet công nghiệp sử dụng thủ tục truyền thông ISO và TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol. - Dây dẫn.+ Cáp đồng+ Cáp đôi dây xoắn- Cáp quang: Cáp thuỷ tinh hoặc chất dẻoKiểu nối: Đườngthẳng, cây, hình sao và vòng trònDịch vụ truyền thông: S7-FunctionISO-Transport ISO-on-TCP Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A59Hình 4.9.Mạng PROFIBUSe) PROFIBUS-Process Field Bus.Đây là một chuẩn truyền thông đượcSIEMENS phát triển từnăm 1987trong DIN 19245. - PROFIBUS– DPđược xây dựng tối ưu cho việc kết nối các thiết bị trường với máy tínhđiều khiển.PROFIBUS – DP phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu cao về tính năngthời gian trong trao đổi dữ liệu, giữa cấp điều khiển cũng như các bộPLC hoặc các máy tính công nghiệp với các ngoại vi phân tán ở cấp Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A60trường như các thiết bị đo, truyền động và van. - Mô hình mạngDCS điều khiểntua bin gió nối lướiTrên cơ sơ điều khiển và giám sát toàn bộ hệ thống tua bin gió và trạm biếnáp với mục đích tự động hóa hoàn toàn và chất lượng nhất, hệ thống tua bin gióđược sử dụng hệ thống điều khiển PLC S7- 400 của Siemens với mô hình mạngPCS7 điều khiển và giám sát.Hệ thống SCADA trạm biến áp và hệ thống DCS được xây dựng theo môhình mạng mạch vòng đối xứng: Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A61+ 02 Máy chủ(SERVER) OSS1 và OSS2 được kết nối với 02 bộ chuyểnmạch Scalance X202 IRT và 02 bộ chuyển mạch Scalance X204-2 theo nguyêntắc bắt chéo. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A62Hình 4.10.Mô hình mạng DCS của hệ thống điều khiển tua bin gió Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A63Hình 4.11.Tủ PLC tại tua bin 1 Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A644.3. - Thiết lập hệ thống PLC và lập trình PLC cho toàn bộ hệ thốngHệ thống điều khiển bao gồm điều khiển quá trình cho07 tua bin và 02trạm biến áp. - Trạm biến áp thứ 2 làm nhiệm vụ hòa đồng bộtoàn bộ 7 tua bin lên thanh cái C1 và ổn định công suất phát. - Hệthống điều khiển PLC ngoài điều khiển cho tua bin gió còn điều khiển hệ thổngtủ điện MCC(động cơ, biến tần,cầu trục và ánh sáng), tủ UPS + ATS và tủ máycắt ACB.Thiết lập trên PCS7 như sau: Đầu tiên mở phần mềm PCS7. - Chọn tên dự án“ He thong tua bin gio”. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A65Hình 4.12.Thiết lập phần cứng PLC trên phần mềm PCS7và địa chỉ.4.3.2 Lập trình bằng ngôn ngữ LADtrên phần mềm PCS7Sau khi khai báo cấu trúc phần cứng, bây giờ chúng ta tiến hành lập trìnhtrên PCS7 bằng ngôn ngữ LAD.Kích chuột vào“S7 Program” như hình dưới đây và khai báo các khối hàm,và chương trình con FC. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A66Hình 4.13.Chọn hàm và khối chương trình trên phần mềm PCS7.Hình 4.14. - Lập trình cho tua bin 1 bằngngôn ngữ LAD Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A67Hình 4.15.Lập trình cho chế độ tựđộngHình 4.16.Bảng tín hiệu PLC Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A684.3.3 Thiết lập giao diệnHMI trên PCS7Chạy phần mềm WinCC để thiết lập giao diện điều khiểnHMI.Tạo các thẻ nội bên trong chương trình WinCC.Hình 4.17.Khai báo thẻ trên WinCCTrở lại giao diện chương trình WinCC và chọn “Graphics Designer”. - Sauđó lựa chọn trong thư viện của WinCC để thiết lập giao diện HMI cho chươngtrìnhđiều khiển tua bin gió. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A69Hình 4.18. - Lựa chọn mục thiết kế giao diện HMI Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A70Hình 4.19.Giao diện HMI đối với tua bin 1 Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A71CHƯƠNG VKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊKết luậnPhân tích nghiên cứu các cấu trúc hệ thống điều khiển của các hệ thốngđiều khiển tua bin gió là một quá trình nghiên cứu mối quan hệ thực tiển và lýthuyết điều khiển nhằm giúp ta hiểu tốt hơn và chế tạo hệ thống điều khiển vàchế tạo máy tốt hơn. - Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A72TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Nguyễn Lân Tráng( 2012). - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.[9] NguyễnPhùng Quang (1996), Điềukhiển truyền động điện xoay chiềubapha, Nhà xuất bản Giáo dục[10] Nguyễn Phùng Quang(2007), Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ phát điệnbằng sức gió có công suất 10-30 KW phù hợp với điều kiện Việt Nam, PhòngThí nghiệm Tự động hóa Trường đại học Bách khoaHà Nội.[11] Shukul Mazaki, Con troll design and analysis of doubly- Fed inductiongenerator in wind power application ANDREAS PETERSSON, “Analysis, Modeling and Control of Doubly-FedInduction Generators for Wind Turbines”, THESIS FOR THE DEGREE OFDOCTOROF PHILOSOPHY, Division of Electric Power Engineering Department ofEnergy and Environment,CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY,G¨oteborg, Sweden 2005 Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A73[13] F.Abrahamsen, “Energy optimal control of induction motor drives”, Ph.D.dissertation, Aalborg Univ, Aalborg, Denmark, Feb. - John Schönberger, “Modeling a DFIG Wind Turbine System usingPLECS”, Plexim GmbH Technoparkstrasse 18005 Zürich, December 2008[18] Một số tài liệu trên mạng Internet Luận văn cao họcThiết kế bộ điều khiểncho máy phát điện không đồng bộ rôtodây quấn nguồn kép DFIG của tua bin gióNGUYỄN VĂN MẠNHKHÓA 2012A74PHỤ LỤCPhụ lục 1
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt