Nghiên cứu bộ biến đổi ứng dụng trong máy phát điện gió loại máy phát đồng bộ có trục nối cứng với tuabine gió.

- Tình hình nghiên cứu và khai thác năng lượng gió ở Việt Nam 19 1.2.1.
- Nhu cầu năng lượng của Việt Nam 19 1.2.2.
- Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam 20 1.2.3.
- Quá trình phát triển công nghệ năng lượng gió ở Việt Nam 25 1.2.4.
- Giới thiệu chung về phương pháp điều khiển 53 3.2.
- Phương pháp điều khiển tựa từ thông FOC (Field Oriented Control Thiết kế bộ điều khiển tốc độ và dòng điện 57 3.2.2.
- Bộ điều khiển dòng điện trên trục q 58 3.2.3 Bộ điều khiển tốc độ theo trục q 63 3.2.4.
- Bộ điều khiển tốc độ theo trục d 66 3.3.
- Thuật toán điều khiển không cảm biến tốc độ (Sensorless control) 67 3.3.1.
- Ước lượng vị trí và tốc độ của roto 72 Chƣơng 4 – MÔ PHỎNG KẾT QUẢ BĂNG MATLAB/SIMULINK 79 4.1.
- Sơ đồ kết nối điều khiển momen tựa từ thông FOC với máy phát PMSG 82 4.1.7.
- Sơ đồ khối điều khiển tựa từ thông FOC không cảm biến 85 4.2.
- Biểu đồ cơ cấu năng lượng gió toàn cầu năm 2012 15 Bảng 1.1b.
- Tổng công suất lắp đặt năng lượng gió toàn cầu năm 2012 15 Bảng 1.2.
- Tổng năng lượng gió toàn cầu giai đoạn Hình 1.2.
- Khí động học chuyển đổi thành năng lượng điện 33 Hình 2.4.
- Tốc độ gió V và tốc độ đầu cánh 34 Hình 2.6.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển theo PP tựa từ thông FOC 55 Hình 3.2.
- Phương pháp điều khiển tựa từ thông có cảm biến 56 Hình 3.3.
- Cấu trúc mạch vòng điều khiển trục d, q 57 Hình 3.4.
- Cấu trúc mạch vòng điều khiển dòng điện trục q 58 Hình 3.5.
- Đồ thị bode của bộ điều khiển dòng điện theo trục d 67 Hình 3.13.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển momen tựa từ thông FOC 68 Hình 3.14.
- Sơ đồ khối điều khiển từ thông FOC 85 Hình 4.12.
- Từ thông trục d – q 86 Hình 4.13.
- Kết quả vị trí và tốc độ của roto 86 Hình 4.14 Sức điện động và tốc độ máy phát 87 10 PHẦN MỞ ĐẦU 1.
- Như vậy năng lượng gió là một trong các nguồn năng lượng tái tạo.
- Ngoài ra phát triển năng lượng gió góp phần cải thiện ô nhiễm môi trường.
- Lịch sử nghiên cứu - Hệ thống năng lượng gió sử dụng máy phát KĐB lồng sóc.
- Hệ thống năng lượng gió sử dụng máy phát KĐB dây quấn.
- Hệ thống năng lượng gió sử dụng máy phát ĐB kích từ không chổi than.
- Trung Quốc hiện nay tiếp tự dẫn đầu thế giới trong công suất lắp đặt năng lượng gió tích lỹ.
- Tổng công suất lắp đặt năng lượng gió toàn cầu năm .
- (ii) chuyển nhiên liệu từ than sang gas và (iii) năng lượng tái tạo mà chủ yếu là năng lượng gió.
- Lịch sử phát triển của công nghệ điện gió Năng lượng gió đã được sử dụng từ hàng nghìn năm nay.
- Tốc độ sử dụng năng lượng thương mại của Việt Nam tăng nhanh hơn tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam.
- Tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam 1.2.2.1.
- Tại các đảo xa tốc độ gió đạt 6 đến 8 (m/s).
- Quá trình phát triển công nghệ khai thác năng lượng gió ở Việt Nam 1.2.3.1.
- Tốc độ gió thay đổi theo các khoảng thời gian khác nhau.
- Hình 2.3 Khí động học chuyển đổi thành năng lượng điện 34 Tuabin gió chỉ biến đổi một phần năng lượng gió này thành cơ năng.
- V là tốc độ gió.
- (2.22) Hiệu suất của quá trình biến đổi năng lượng: uPMP FV.
- Máy phát 8.Bộ điều khiển 9.
- Controler: Bộ điều khiển.
- Anemometer: Thiết bị đo tốc độ gió và truyền tốc độ gió tới bộ điều khiển.
- Hình 2.11.
- Hình 2.12.
- Hộp số thường dùng để tăng tốc độ của máy phát.
- 46 Hình 2.14.
- 47 Hình 2.15.
- điều khiển công suất cho tải một cách độc lập.
- Đặc điểm - Hộp số có 1 hoặc 2 tốc độ ra cố định.
- Máy phát KĐB lồng sóc có hộp số tốc độ ra cố định và lớn (thông thường là 2 dây quấn stator tương ứng 2 tốc độ có số đôi cực là 2 hoặc 3).
- Hộp số có tốc độ ra biến thiên.
- 51 Máy phát KĐB rotor dây quấn có hộp số tốc độ ra biến thiên.
- Bộ điều khiển Convecter.
- Các máy phát điện ở đây không chỉ được sử dụng để biến đổi năng lượng mà còn dùng để điều khiển điện áp thông qua tốc độ quay của tuabine.
- Đó là một phương pháp điều khiển đơn giản và chi phí thấp cho hệ thống điện gió cỡ nhỏ.
- Phƣơng pháp điều khiển tựa từ thông FOC (Field Oriented Control Nguyên tắc điều khiển của phương pháp này là thiết kế bộ điều khiển tốc độ và dòng điện.
- Một phương pháp điều khiển ưa chuộng hiện nay áp dụng cho hệ thống điện gió sử dụng máy phát đồng bộ nam châm vĩnh cửu PMSG là phương pháp điều khiển từ thông, phương pháp này sử dụng để điều khiển vị trí rotor và tốc độ của máy phát.
- Phương pháp điều khiển được trình bày trong hệ tọa độ vuông góc d-q.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển theo phương pháp tựa từ thông FOC 56 Trong đó.
- Phương pháp điều khiển tựa từ thông có cảm biến Trong sơ đồ hình 3.2: PMSG: Permanent Magnet synchronous generator, máy phát đồng bộ nam châm vĩnh cửu.
- SVM: Space vector modulation: Bộ điều khiển vecto không gian.
- Điện áp theo trục tọa độ d-q cần thiết được xác định từ 2 bộ PI điều khiển dòng điện.
- eq được bỏ ra, tại đầu ra của bộ PI điều khiển dòng điện.
- 3.2.1 Thiết kế bộ điều khiển tốc độ và dòng điện Trong phần này, cách cài đặt bộ điều khiển dòng và tốc độ được trình bày.
- Cấu trúc mạch vòng điều khiển trục d, q Trong hình 3.3 ta có: r: là tốc độ quay của roto, đơn vị đo là vòng/phút.
- Do đó bộ điều khiển dòng điện PI được điều chỉnh một cách dễ dàng.
- PI: Bộ điều khiển dòng điện.
- Control algorithm: Thuật toán điều khiển.
- Tiq: là thời gian tính tích phân của bộ điều khiển dòng theo trục q.
- Hình 3.8 Kết quả mô phỏng đáp ứng của bộ điều khiển dòng PI 63 3.2.3.
- r: là tốc độ cơ (tốc độ roto) đơn vị (vòng/phút).
- Bộ điều khiển tốc độ PI.
- Với bộ điều khiển cảm biến, tốc độ được xác định thông qua một bộ mã hóa được gắn trên trục của máy.
- Hình 3.12.
- Đồ thị bode của bộ điều khiển dòng điện theo trục d 3.3.
- Trong phần này, nối tiếp theo thuật toán điều khiển tựa từ thông là thuật toán ước lượng vị trí và tốc độ của roto mà không sử dụng bộ cảm biến được trình bày cụ thể.
- Thuật toán điều khiển tựa từ thông sử dụng phương pháp ước lượng vị trí và tốc độ của roto được trình bày trên hình 3.13.
- Hình 3.13.
- Hình 3.14.
- Phương pháp này có thể xác định được vị trí của roto tại điểm có tốc độ bằng 0 và tốc độ thấp.
- 73 Hình 3.16.
- Hình 3.17.
- thì tác giả đã lựa chọn một phương pháp điều khiển mới đó là phương pháp điều khiển momen tựa từ thông FOC với thuật toán điều khiển vector không cảm biến tốc độ.
- Hình 4.3 Kkhối hiệu chỉnh vị trí 4.1.4.
- Hình 4.5 Khối hiệu chỉnh vị trí roto 82 4.1.6.
- Hình 4.10.
- Hình 4.11.
- Sơ đồ hệ thống điều khiển từ thông FOC trên Matlab/Simulink 86 4.2.
- Hình 4.12.
- Sai số tốc độ rất nhỏ.
- Hình 4.13.
- Kết quả vị trí và tốc độ của roto 87 b.
- Nghiên cứu và thiết kế bộ biến đổi theo phương pháp mới, phương pháp điều khiển momen tựa từ thông không cảm biến tốc độ.
- Để biến đổi năng lượng gió thành điện năng đạt hiệu quả cao thì việc sử dụng các tuabine gió với bộ điều khiển hợp lý là rất quan trọng.
- Trong luận văn này tác giả sử dụng phương pháp điều khiển momen tựa từ thông FOC không cảm biến tốc độ nhằm nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng gió và ổn định tốc độ quay theo yêu cầu.
- Nguyễn Thế Công (2011), Báo cáo tổng quan về máy phát năng lượng gió

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt