1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG NGUỒN CÔNG SUẤT − PSS NGUYỄN ĐỨC NINH THÁI NGUYÊN - 2011 Luận văn được hoàn thành tại trường Đại học Kỹ tuật Công nghiệp Thái Nguyên. Cán bộ HDKH : TS. Phạm Quang Đăng Phản biện 1 : PGS.TS Nguyễn Doãn Phước Phản biện 2 : TS. Trần Xuân Minh Luận văn đã được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn, họp tại: Phòng cao học số 01, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Vào 10 giờ 30 phút ngày 07 tháng 12 năm 2011. Có thể tìm hiển luận văn tại Trung tâm Học liệu − Đại học Thái Nguyên và Thư viện trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. 2 MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, sự khởi sắc của nền kinh tế sau đổi mới, làm nhu cầu về điện gia tăng đột biến. Để đáp ứng được sự gia tăng đó, chúng ta đang xây dựng rất nhiều các nhà máy điện như: thủy điện Sơn La, nhiệt điện Vĩnh Tân 2, nhiệt điện Vũng Áng… đồng thời mở rộng các nhà máy nhiệt điện đang có: Phả Lại 2, Uông Bí, Cẩm Phả, trung tâm nhiệt điện Phú Mỹ… Đặc biệt là việc phát triển các nhà máy thủy điện nhỏ: thủy điện Nho Quế 3 hay thủy điện Nậm Ly…, phần lớn thiết bị của chúng là ngoại nhập. Trong các nhà máy điện thì máy phát điện đồng bộ là thiết bị quan trọng, mà hệ thống kích từ là một trong các hệ thống thiết bị quan trọng nhất quyết định đến sự làm việc an toàn của máy phát điện. Nên khi vận hành cần quan tâm đến các vấn đề: Một là khi hệ thống bị tác động bởi sự cố hoặc khi phụ tải thay đổi nhanh, dẫn đến công suất phát ra sẽ thay đổi xuất hiện sự mất đồng bộ của máy phát điện đồng bộ, thời gian kéo dài có thể gây phá hủy máy. Hai là khi vận hành các tổ máy phát điện đồng bộ làm việc song song trong một nhà máy hay quá trình hòa vào lưới điện, làm xuất hiện các dao động, ảnh hưởng đến chế độ làm việc của hệ thống điện, nếu thời gian kéo dài làm cho chất lượng điện năng giảm. Để đảm bảo cho hệ thống làm việc tốt thì cần phải loại bỏ được hoặc làm suy giảm tới mức tối thiểu những nhiễu loạn trên hệ thống, thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất (PSS) đã được sử dụng cho mục đích này [7, 8, 9]. Cho đến nay thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất (PSS) đã được rất nhiều các tác giả nước ngoài quan tâm, tuy nhiên trong nước thì rất ít tác giả hay tài liệu nói đến PSS. Do đó trong quá trình xây dựng, cũng như để hòa lưới cho các nhà máy gặp nhiều khó khăn như: thiết bị ngoại nhập có giá cao làm tăng chi phí đầu tư ban đầu, tài liệu viết bằng tiếng anh… Đề tài này, nhằm nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển cho thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất (PSS), góp phần giải quyết được những khó khăn trên. Với những lý do nêu trên, tác giả mạnh dạn tìm hiểu nghiên cứu, thiết kế bộ điều khiển PSS với hy vọng sẽ được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, làm giảm chi phí đầu tư, tăng tỷ lệ nội địa hóa cho các trạm phát điện mới và nâng cao hiệu quả hoạt động của các trạm phát điện hiện có. Nội dung của luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận, bao gồm 4 chương: Chương 1: Nghiên cứu về hệ thống điện và máy phát điện trong điều kiện hòa lưới. Chương 2: Nghiên cứu về hệ thống kích từ của máy phát điện và thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất. Chương 3: Thiết kế bộ điều khiển cho thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất. Chương 4: Mô hình hóa và mô phỏng thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất. 3 Trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên cũng như thời gian làm và hoàn thành luận văn này, tôi luôn nhận được sự chỉ bảo, quan tâm cùng với những lời góp ý chân thành từ các thầy, cô giáo, các anh chị, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy TS. Phạm Quang Đăng, người đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hiền Trung, đã giúp đỡ tôi trong quá trình tìm tài liệu tham khảo cũng như trong thời gian làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, Khoa Sau Đại Học cùng Ban Giám Hiệu Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp đã tận tình truyền đạt kiến thức, hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa học. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình tìm kiếm số liệu để hoàn thành tốt luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 09 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Đức Ninh 4 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN HÒA LƯỚI 1.1. Máy phát điện đồng bộ 1.1.1. Giới thiệu chung Máy phát điện xoay chiều có tốc độ quay rôto n bằng tốc độ quay của từ trường phần ứng n 1 gọi là máy phát điện đồng bộ. Ở chế độ xác lập máy phát điện đồng bộ có tốc độ quay rôto luôn không đổi khi tải thay đổi. 1.1.2 Kết cấu máy phát điện đồng bộ 3 pha Máy phát điện đồng bộ 3 pha bao gồm 2 bộ phận chính là Stato và Rôto. Rôto máy phát điện đồng bộ có các cực từ và dây quấn kích từ. Có thể phân rôto thành 2 loại chính: rôto cực ẩn và rôto cực lồi. Rôto cực ẩn: thường dùng cho các máy phát tuabin hơi có tốc độ quay cao. Rôto cực lồi: thường dùng cho các máy phát tuabin nước có tốc độ quay thấp. 1.1.3. Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ Chúng ta biết rằng máy phát làm nhiệm vụ biến cơ năng thành điện năng theo sơ đồ nguyên lý hình 1.1 sau đây: Hình 1.1: Nguyên lý quá trình sản xuất điện năng. Trong đó các năng lượng cơ dạng sơ cấp, qua một số khâu trung gian được đưa vào tuabin nối với rôto của máy phát. Khi rôto được quay bằng các năng lượng sơ cấp trên và cho dòng kích từ vào dây quấn kích từ sẽ tạo nên từ trường rôto. Từ trường của rôto sẽ cắt qua dây quấn phần ứng stato và cảm ứng một sức điện động xoay chiều hình sin có trị số hiệu dụng: e E K f 0 * *= Φ (1.1) 1.2. Các đặc tính của máy phát điện đồng bộ 1.2.1. Phương trình điện áp của máy phát điện đồng bộ Khi máy phát đồng bộ làm việc ở chế độ tải là đối xứng, phương trình cân bằng điện áp của một pha có dạng tổng quát như sau: ( ) ö ö U E I r jx δ δ = − + (1.5) Khi máy điện làm việc có tải, dòng điện trong dây quấn stato sẽ sinh ra từ trường của dây quấn stato và còn gọi là từ trường phần ứng. Từ trường khe hở lúc có tải là do từ trường cực từ t F và từ trường phần ứng ö F sinh ra, khi mạch từ của máy không bão hòa có thể xem như các từ trường t F , ö F độc lập sinh ra trong dây quấn các sức điện động E 0 và ö E . Ứng dụng nguyên lý xếp chồng ta có: 5 U,I,fF Năng lượng sơ cấp Turbine Máy phát Kích từ máy phát Kích từ U,I,fF ö E E E 0 δ = + (1.6) Nên (1.5) có thể viết thành: ( ) ö ö ö U=E +E I r jx 0 δ − + (1.7) Xét máy phát điện cực lồi, vì khe hở dọc trục và ngang trục khác nhau nên ta phải phân tích ảnh hưởng của phản ứng phần ứng theo hướng dọc trục và ngang trục. Ta phân sức từ động phần ứng ö F thành hai thành phần dọc trục öd F và ngang trục öq F . Từ thông öd Φ và öq Φ tương ứng với các sức từ động öd F , öq F sẽ sinh ra trong dây quấn phần ứng các sức điện động: öq q öq E jI x= − và öd d öd E jI x= − . Kết quả là ở đây phương trình cân bằng sức điện động có dạng: ( ) öd öq ö ö U E E E I r jx 0 δ = + + − + = ( ) d öd q öq ö ö E jI x jI x I r jx 0 δ − − − + = d öd q öq ö ö E jI x jI x jIx Ir 0 δ − − − − (1.8) Với ö jIx δ − do từ thông tản sinh ra và không phụ thuộc vào từ dẫn của khe hở theo các hướng dọc trục và ngang trục. Tuy nhiên nếu phân tích nó thành các thành phần theo hai hướng như trên hình 1.2: Hình 1.2: Đồ thị sức điện động của máy phát điện cực lồi. ( ) ö ö ö jIx j Ix Ixcos sin δ δ δ ψ ψ − = − + = q ö d ö jI x jI x δ δ − − Do đó (1.8) trở thành: ( ) ( ) d öd ö q öq ö ö U E jI x x jI x x Ir 0 δ δ = − + − + − = d d q q ö E jI x jI x Ir 0 − − − (1.9) Trong đó: d öd ö x x x δ = + là điện kháng đồng bộ dọc trục. q öq ö x x x δ = + là điện kháng đồng bộ ngang trục. 6 ưd 0 E  ưq δ E  rö jIx− & r ư U  I  d I  q I  θ δ θ ϕ ψ 1.2.2. Đặc tính không tải của máy phát điện đồng bộ Đặc tính không tải là quan hệ ( ) t E U f i 0 0 = = khi I 0= và ñm f f= . 1.2.3. Đặc tính ngắn mạch và tỷ số ngắn mạch K Đặc tính ngắn mạch là quan hệ ( ) n t I f i= khi U=0 và ñm f f= . 1.2.4. Đặc tính ngoài Đặc tính ngoài là quan hệ ( ) U f I = khi i t = const, cos ϕ = const và ñm f f = . 1.2.5. Đặc tính điều chỉnh Đặc tính điều chỉnh là quan hệ ( ) t i f I = khi U = const; cos ϕ = const; ñm f f = . 1.2.6. Đặc tính tải Đặc tính tải là quan hệ giữa ( ) t U f i= khi I = const; ñm f f= ; cos ϕ = const. 1.3. Điều chỉnh công suất trong máy phát Tải của hộ dùng điện trong lưới điện thường thay đổi theo điều kiện sản xuất và tiêu dùng. Có trường hợp tải không thay đổi nhưng do điều kiện vận hành của lưới điện nên phải thay đổi chế độ làm việc của máy phát điện, cho nên trên thực tế phải điều chỉnh công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q của máy phát. Có hai trường hợp điều chỉnh: trường hợp thứ nhất là máy phát điện làm việc trong hệ thống điện lực có công suất vô cùng lớn với U, f const= . Trường hợp thứ hai là trường hợp chỉ có hai hay vài máy phát điện công suất tương tự làm việc song song và sự thay đổi chế độ làm việc của một máy sẽ làm thay đổi điện áp U, tần số f chung của cả các máy phát điện đó. 1.3.1. Điều chỉnh công suất tác dụng P 1.3.2. Điều chỉnh công suất phản kháng Q 1.4. Mô hình toán máy phát điện đồng bộ 1.4.1. Phương trình máy phát điện đồng bộ trong hệ trục 3 pha Để nghiên cứu quá trình quá độ trong máy điện đồng bộ thường sử dụng phương trình vi phân ở hệ trục tọa độ pha (hệ trục không chuyển động) của máy. Các phương trình viết dưới dạng ma trận như sau: Phương trình cân bằng sức điện động mạch stato: s s s s d u R i dt ψ         = − +         (1.30) Phương trình cân bằng điện áp mạch rôto: [ ] [ ][ ] [ ] rrrr dt d iRu ψ += (1.31) Phương trình cân bằng mô men: m MM dt d J =− 2 2 γ (1.32) 1.4.2. Phương trình máy điện đồng bộ viết ở hệ trục vuông góc Có 3 hệ trục vuông góc: − Hệ gắn vào stato máy điện (hệ trục không quay 0= ω ). − Hệ gắn vào rôto máy điện, rôto quay với r ω . 7 − Hệ quay đồng bộ với từ trường quay hệ (dq0) được gọi là hệ Park. Trong phần này sẽ trình bày về hệ trục quay đồng bộ Park. Trong đó biểu thức toán học biến đổi hệ trục 3 pha sang hệ trục vuông góc có dạng tổng quát như sau (ma trận Park): [ ] ( ) ( ) ( ) ( )             +− +− = 2 1 2 1 2 1 120sin120sinsin 120cos120coscos 3 2 00 00 γγγ γγγ A (1.36) 1.4.2.1. Phương trình stato [ ] s u , = − [ ] s R , [ ] s i , + [ ] s dt d , ψ −           − 0 d q ψ ψ dt d γ (1.42) 1.4.2.2. Phương trình rôto [ ] r u , = [ ] r R [ ] r i , + [ ] r dt d , ψ (1.46) 1.4.2.3. Phương trình từ thông Từ thông viết dưới dạng ma trận như sau: afd akd fd d d d s q q q akq kd s s kq fd afd d r kd akd q s s kq akq X X 0 i X i X i 0 0 X i i X i 0 0 0 X 0 0 i X 0 0 i X i , 0 0 0 , 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 3 1 2 0 0 ψ ψ ψ ω ω ψ ψ ψ ψ ω ω ψ                   = =− +                                         = = − +                     fd fkd fd fkd kd kd kq kq X X 0 i X X 0 i i 0 0 X                                  (1.53) 1.4.2.4. Phương trình mômen 2 2 dt d J γ + d q q d I I ψ ψ − = M m (1.60) 1.4.3. Phương trình máy điện đồng bộ viết ở đại lượng tương đối 1.4.3.1. Các đại lượng so sánh cơ bản 1.4.3.2 Phương trình máy điện đồng bộ trong hệ đơn vị tương đối 1.5. Máy điện đồng bộ trong hệ thống điện Máy điện đồng bộ được sử dụng chủ yếu là máy phát điện trong hệ thống truyền động công suất vừa và nhỏ, mà không làm động cơ vì động cơ đồng bộ không cạnh tranh được với động cơ không đồng bộ. Tuy nhiên trong phạm vi công suất lớn động cơ đồng bộ lại được dùng nhiều, vì nó có hiệu suất cao và chi phí vận hành rẻ. Một dạng khác là động cơ phản kháng và động cơ có nam châm vĩnh cửu được dùng nhiều trong hệ thống truyền động công suất nhỏ. Trong hệ thống điện, máy phát điện đồng bộ đóng một vai trò quan trọng, nơi mà tính ổn định luôn được đòi hỏi cao. Do đó, vấn đề truyền tải điện áp từ đầu ra 8 của máy phát tới hộ phụ tải tiêu thụ điện trên đường dây dài cần quan tâm đến điện áp (u), tổn hao công suất hay sự dao động của điện áp trên đường dây… Để xét sự dao động của điện áp trên đường dây, sẽ dựa vào hệ phương trình cơ bản đường dây dài đều để xét đường dây làm việc với nguồn điều hòa. Do đường dây tuyến tính nên ở chế độ xác lập đáp ứng điện áp ở mọi tọa độ đường dây cũng là những hàm điều hòa cùng tần số với nguồn, xác định bởi giá trị hiệu dụng và góc pha tùy thuộc tọa độ x dạng: ( ) ( ) ( ) [ ] xtxUtxu u ψω += sin2, ↔ ( ) ( ) [ ] xxU u ψ , (1.73) Biểu diễn biểu thức (1.81) dưới dạng hàm điều hòa ta được: ( ) ( ) ( ) xteAxteAtxu xx βψωβψω αα +++−+= − 2211 sin2sin2, (1.82) Theo biểu thức (1.82) ta thấy những hàm mũ đó biểu diễn những sóng chạy dọc đường dây theo chiều ngược nhau, một sóng chạy thuận chiều x có dạng hình sin với biên độ giảm dần theo x (bằng x eA α − 1 2 ), một sóng chạy ngược chiều x cũng có dạng hình sin với biên độ tăng theo x (bằng x eA α 2 2 ) tức cũng giảm dần theo chiều truyền sóng. Như vậy điện áp truyền từ đầu ra máy phát tới hộ phụ tải đã bị dao động, với biên độ bị giảm đồng thời góc pha cũng bị dịch đi, sự dao động này là không tốt cho quá trình truyền tải điện trên đường dây dài. Vì nó làm cho chất lượng điện áp sụt giảm, tăng tổn thất truyền tải đồng thời có thể gây hại cho máy phát điện đồng bộ. Kết luận chương 1 Ở phần đầu chương này đã trình bày nguyên lý làm việc, phương trình điện áp, các đặc tính của máy phát điện đồng bộ. Phần tiếp theo nghiên cứu và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng điện áp, sự điều khiển công suất tác dụng cũng như công suất phản kháng khi vận hành trong hệ thống điện. Kế tiếp là nghiên cứu mô hình toán đối với máy phát đồng bộ, trong phần này đã xây dựng được phương trình máy phát điện đồng bộ trong hệ trục 3 pha. Sau đó chuyển sang hệ trục vuông góc dq0, để thuận tiện cho quá trình mô hình hóa. Phần cuối của chương này nghiên cứu máy điện đồng bộ trong hệ thống điện. 9 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG KÍCH TỪ CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG NGUỒN CÔNG SUẤT 2.1. Hệ thống kích từ máy phát điện 2.1.1. Khái niệm 2.1.2. Các thành phần của hệ thống kích từ Thiết bị kích từ bao gồm máy biến áp kiểu khô, bộ chỉnh lưu thyristor, bộ tự động điều chỉnh điện áp AVR (Automatic Voltage Regulator), bộ phận diệt từ, thiết bị bảo vệ quá áp và tất cả trang thiết bị cần thiết cho việc điều khiển, bảo vệ hệ thống kích từ và máy phát trong các điều kiện vận hành bình thường cũng như trong trường hợp không bình thường. 2.1.3. Bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát Để tự động điều chỉnh dòng kích từ của máy phát điện đồng bộ, người ta sử dụng hệ thống tự động điều chỉnh kích từ có bộ phận điều khiển chính là thiết bị tự động điều chỉnh điện áp AVR. Thiết bị này có nhiệm vụ giữ cho điện áp đầu cực máy phát là không đổi (với độ chính xác nào đó) khi phụ tải thay đổi, nhằm nâng cao giới hạn truyền tải công suất của máy phát vào hệ thống điện (HTĐ). Đặc biệt khi máy phát được nối với hệ thống lưới qua đường dây dài, những yêu cầu chung với hệ thống tự động điều chỉnh kích từ là: − Hệ thống phải đảm bảo ổn định tĩnh và nâng cao tính ổn định động. − Hệ thống cần có chế độ kích thích cưỡng bức, khi máy làm việc ở chế độ sự cố (như ngắn mạch trong lưới)… 2.1.4. Bộ chỉnh lưu kích từ thyristor Sử dụng cho hệ thống kích từ tĩnh, bộ chỉnh lưu sử dụng ở đây là kiểu chỉnh lưu 3 pha gồm hai cầu như nhau nối song song. Trong chế độ vận hành bình thường, cả hai cầu đều ở vị trí làm việc nhưng chỉ một cầu có xung kích từ để mở thyristor, cầu còn lại ở trạng thái đóng. 2.1.5. Một số hệ thống kích từ cho máy phát điện đồng bộ Trong thực tế có bốn loại hệ thống kích từ điển hình được sử dụng cho máy phát điện đồng bộ là: 2.1.5.1. Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một chiều 2.1.5.2. Hệ thống kích từ dùng máy phát điện xoay chiều tần số cao 2.1.5.3. Hệ thống kích từ không chổi than 2.1.5.4. Hệ thống kích từ tĩnh (Static Exciter) 2.1.6. Thiết lập hệ phương trình của hệ thống điều chỉnh kích từ 2.1.6.1. Hệ thống tự động điều chỉnh kích từ (Automatic Voltage Regulator) 2.1.6.2. Thiết lập hệ phương trình của hệ thống điều chỉnh kích từ Trên hình 2.6 là sơ đồ khối cấu trúc và hàm truyền cụ thể của một hệ thống kích từ dùng thyristor có TĐK tác động mạnh (không vẽ phần kích thích cường hành). Với sơ đồ trên hình 2.6 ta có thể viết phương trình của hệ thống điều chỉnh kích từ ở dạng hàm truyền tổng hợp: 10 [...]... tích các thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất, từ đó đề xuất việc sử dụng cấu trúc hệ thống tự động điều chỉnh kích từ máy phát và thiết bị ổn định công suất PSS1 A 16 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG NGUỒN CÔNG SUẤT Để thiết kế được bộ điều khiển cho PSS, trước tiên chúng ta phải nghiên cứu các phương pháp thiết kế sau: 3.1 Phương pháp thiết kế PSS Thiết kế PSS được... tương đối công suất bằng mômen 2H ∫ ∆ω = Bởi vậy: 1 2H ∫ ( ∆P m − ∆ P )dt Tích phân công suất cơ có quan hệ với tốc độ trục và công suất điện như sau: ∫ ∆P m dt = 2 H∆ ω + ∫ ∆ Pdt (2.27) 2.3.2.1 Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS2 A 2.3.2.2 Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS2 B 2.3.2.3 Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS3 B 2.3.2.4 Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS4 B 2.3.3... cưỡng bức PSS Bộ điều chỉnh Q ∑ Bộ điều khiển PI SW2 Bộ điều khiển PI – Ikt Hình 2.18: Sơ đồ khối hệ thống tự động điều chỉnh điện áp và ổn định công suất máy phát đồng bộ Kết luận chương 2 Chương này đã trình bày khái quát về hệ thống tự động điều chỉnh kích từ, giới thiệu một số hệ thống kích từ cho máy phát đồng bộ, thiết lập phương trình của hệ thống điều chỉnh kích từ, ổn định công suất của HTĐ,... thay thế tối ưu đó là thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất PSS hoạt động thông qua các bộ điều chỉnh điện áp Đầu ra kích từ được điều chỉnh để cung cấp mômen hãm cho hệ thống 2.2.5 Thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất (PSS) 13 PSS là một thiết bị tăng mômen hãm các dao động điện cơ trong máy phát, các thiết bị này được dùng cho các máy phát lớn trong vài thập kỷ qua, cho phép sử dụng để cải... sau: Nghiên cứu máy phát đồng bộ và hệ thống kích từ, từ đó xây dựng mô hình toán học, tìm được các thông số của chúng để phục vụ cho việc thiết kế bộ điều khiển PSS được chính xác Luận văn tập trung nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển PSS, trong đó việc tính toán các thông số của hệ thống cũng như bộ điều khiển PSS là rất quan trọng Quá trình thực hiện, tác giả thấy rằng việc sử dụng bộ điều khiển PSS vào... của bộ PSS Kế tiếp là thiết kế bộ điều khiển PSS, xây dựng ma trận trạng thái đầy đủ, tính toán các thông số cụ thể để phục vụ cho quá trình mô phỏng 29 CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG NGUỒN CÔNG SUẤT 4.1 Mục đích của mô phỏng 4.2 Các thành phần chính và tham số của hệ thống mô phỏng 4.2.1 Máy phát điện đồng bộ 4.2.2 Hệ thống kích từ 4.2.3 Bộ điều khiển PSS 4.2.4 Hệ thống điều. .. công suất Hầu hết các hãng sản xuất nổi tiếng đều đưa ra các giải pháp của riêng mình, tuy nhiên chúng chia làm 2 loại mô hình: Thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất (thiết bị ổn định) dựa vào tín hiệu tốc độ và thiết bị ổn định đầu vào kép (tín hiệu tốc độ và công suất) Trong các tài liệu IEEE [8], [9] và [10], có thể chia ra như sau: – Thiết bị ổn định dựa trên tín hiệu tốc độ có PSS1 A – Thiết bị. .. và [10], có thể chia ra như sau: – Thiết bị ổn định dựa trên tín hiệu tốc độ có PSS1 A – Thiết bị ổn định đầu vào kép có PSS2 A, PSS2 B, PSS3 B, PSS4 B 2.3.1 Các thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất dựa trên tín hiệu tốc độ 2.3.2 Thiết bị ổn định hệ thống nguồn công suất đầu vào kép Cho dù các thiết bị ổn định dựa trên tốc độ đã chứng minh hiệu quả rất tốt, nhưng thường thì vẫn khó khăn để tạo ra tín... PSS với hệ thống máy phát, kích từ, hệ thống điều tốc governor, máy biến áp, tải… Kết quả mô phỏng đã chứng minh cho ta thấy, hệ thống khi có PSS đã dập dao động điện áp rất nhanh, trong thời gian ngắn đã đưa máy phát trở lại làm việc bình thường 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 Kết luận Trong luận văn này nghiên cứu máy phát đồng bộ và hệ thống kích từ, thiết kế bộ điều khiển PSS đã thu được một số kết quả... điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật − 2004 [3] Lã Văn Út: Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật − 2001 [4] Vũ Gia Hanh − Trần Khánh Hà − Phan Tử Thụ − Nguyễn Văn Sáu: Máy điện tập 1,2; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội [5] Nguyễn Công Hiền, TS Nguyễn Phạm Thục Anh: Mô hình hóa hệ thống và mô phỏng, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [6] Nguyễn Phùng Quang: . NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG NGUỒN CÔNG SUẤT − PSS NGUYỄN ĐỨC. định công suất đầu vào kép PSS2 A 2.3.2.2. Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS2 B 2.3.2.3. Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS3 B 2.3.2.4. Thiết bị ổn định công suất đầu vào kép PSS4 B. đặt I kt CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG NGUỒN CÔNG SUẤT Để thiết kế được bộ điều khiển cho PSS, trước tiên chúng ta phải nghiên cứu các phương pháp thiết kế sau: 3.1.