Tất cả PDF Doc/Text Âm thanh Video
Chia sẻ điều khiển thiết bị bù tĩnh svc và ứng dụng trong việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện năng của hệ thống điện lên facebook!
điều khiển thiết bị bù tĩnh svc và ứng dụng trong việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện năng của hệ thống điện

22/09/2013 Uploader: Thai Van Loại file: pdf

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật: Điều khiển thiết bị bù tĩnh (svc) và ứng dụng trong việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện năng của hệ thống điện. Bản luận văn sẽ đưa ra những đánh giá bước đầu hiệu quả của thiết bị bù nhanh đối với công suất phản kháng trong chế độ vận hành hệ thống điện. Bản luận văn trình bày ứng dụng phần mềm mô phỏng vào việc thiết kế, phân tích hệ điều khiển bù công suất phản kháng SVC.

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

 

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BÙ TĨNH (SVC) VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC NÂNG CAO CHO ỔN ĐỊNH CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

 

Chuyên ngành: Thiết bị, mạng và nhà máy điện

 

Học viên: Nguyễn Thế Vĩnh

THÁI NGUYÊN 2007

 

LỜI NÓI ĐẦU

 

Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trên thế giới do nó có ưu điểm rất quan trọng là dễ dàng chuyển đổi sang dạng năng lượng khác. Hơn nữa, điện năng còn là dạng năng lượng dễ dàng trong sản xuất, vận chuyển và sử dụng. Hệ thống điện của mỗi quốc gia ngày càng phát triển để đáp ứng sự phát triển lớn mạnh của nền kinh tế xã hội. Cùng với xu thế toàn cầu hoá nền kinh tế, hệ thống điện cũng đã, đang và hình thành các mối liên kết giữa các khu vực trong mỗi quốc gia, giữa các quốc gia trong khu vực hình thành nên hệ thống điện hợp nhất có quy mô rất lớn về cả công suất lãnh thổ.

 

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật điện tử, công nghiệp chế tạo các linh kiện công suất lớn và kỹ thuật đo lường điều khiển trong hệ thống điện, nên các thiết bị bù dùng thyristor hay triắc sử dụng rất nhiều thông tin trong toàn hệ thống được nghiên cứu và ứng dụng. Một số nước có trình độ cong nghệ tiên tiến trên thế giới, các thiết bị bù dọc và bù ngang điều chỉnh nhanh bằng thyristor hay triắc đã được ứng dụng và mang lại hiệu quả cao trong việc nâng cao ổn định chất lượng điện áp của hệ thống điện. Các thiết bị thường dùng là: Thiết bị bù tĩnh có điều khiển thyristor hay triắc (SVC), thiết bị bù dọc có điều khiển (TCSC). Các thiết bị này cho phép chúng ta vận hành hệ thống điện một cách linh hoạt, hiệu quả cả trong chế độ bình thường hay sự cố nhờ khả năng điều chỉnh nhanh công suất phản kháng và các thông số khác (trở kháng, góc pha) Của chúng.

 

Việc nghiên cứu thiết bị bù ngang có khả năng điều chỉnh nhanh bằng thyristor hay triắc đối với việc nâng cao ổn định và chất lượng điện áp của hệ thống điện Việt Nam trong tương lai và nhiệm vụ rất cần thiết. Nhằm mở ra một hướng mới trong việc áp dụng các phương pháp điều chỉnh, điều khiển hoạt động của hệ thống điện. Bản luận văn sẽ đưa ra những đánh giá bước đầu hiệu quả của thiết bị bù nhanh đối với công suất phản kháng trong chế độ vận hành hệ thống điện. Bản luận văn trình bày ứng dụng phần mềm mô phỏng vào việc thiết kế, phân tích hệ điều khiển bù công suất phản kháng SVC. Tuy nhiên, còn giới hạn về nhiều mặt nên bản thuyết minh không tránh khỏi những thiếu sót, nên rất mong các Thầy, Cô chỉ bảo để nội dung của đề tài được hoàn thiện hơn.

 

 

 

 

MUC LỤC

Danh mục ký hiệu và chữ viết tắt

Danh mục các báng biểu

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

Lời nói đầu

Chương 1: Thiết bị điều khiển công suất trong hệ thống điện

1.1. Hệ thống điện hợp nhất và những yêu cầu điều chỉnh nhanh công suất trong cácđiều kiện làm việc bình thường và sự cố

1.2. Một số thiết bị điều khiển công suất phản kháng trong hệ thống điện

Kết luận

Chương 2: Ứng dụng của thiết bị bù SVC trong việc nâng cao ổn địnhhệ thống điện

2.1. Khả năng ứng dụng của SVC trong hệ thống điện

2.2. Thiết bị bù ngang có điều khiển SVC

2.3. Mô hình SVC trong tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện

Kết luận

Chương 3: Bộ điều khiển bù công suất phản kháng SVC

3.1. Sơ đồ SVC ứng dụng điều khiển bù công suất phản kháng

3.2. Phần mềm ISIS mô phỏng hệ thống điều khiển SVC

3.3. Mô phỏng hệ điều khiển van thyristor hoặc triắc của bộ TCR

Kết luận

Chương 4: ứng dụng phần mềm ISIS mô phỏng thiết bị bù SVC có điều khiển

4.1. Sơ đồ mô phỏng thiết bị bù công suất phản kháng SVC có điều khiển

4.2. Kết quả mô phỏng

4.3. Đặc tính hệ thống điều khiển các van SVC

Kết luận

Kết luận chung và hướng phát triển

Tài liệu tham khảo

Phụ lục 1

Phụ lục 2

 

 

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 HTĐ Hệ thống điện

2 SVC Static Var Compensator

3 TCSC Thyristor Controlled Series Capacitor

4 STATCOM Static Synchronous Compensator

5 UPFC Unified Power Flow Controller

6 TCPAR Thyristor Controlled Phase Angle Regulator

7 FACTS Flexible Alternating Current Transmission Systems

8 ISIS Proteus 6 Professional Phần mềm mô phỏng mạch điện-điện tử

9 PCB Printed Circuit Board

10 VĐK Bộ vi điều khiển

11 SS-TX Khâu so sánh và tạo xung

 

 

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1-1: So sánh chức năng của các thiết bị bù có điều khiển

Bảng 2-1: Giá trị của I3 khi thay đổi góc điều khiển

Bảng 3-1: Các phần tử sử dụng trong bộ đo

Bảng 3-2: Các phần tử sử dụng trong bộ phản hồi

Bảng 3-3: Các phần tử sử dụng trong bộ tạo xung đồng bộ

Bảng 3-4: Các phần tử sử dụng trong bộ khuếch đại xung

Bảng 3-5: Các dạng nguồn được ISIS mô phỏng

Bảng 3-6: Các phần tử tạo thành bộ TCR

Bảng 4-1: Tổng hợp thời gian làm ổn định điện áp tại nút trường hợp 1

Bảng 4-2: Tổng hợp thời gian làm ổn định điện áp tại nút trường hợp 2

 

 

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Hiệu quả của bù dọc trên đường dây siêu cao áp

Hình 1.2: Cấu tạo vànguyên lý làm việc của SVC

Hình 1.3: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của TCSC

Hình 1.4: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của STATCOM

Hình 1.5: Nguyên lý cấu tạo của UPFC

Hình 1.6: Nguyên lý cấu tạo của TCPAR

Hình 2.1: Điều chỉnh điện áp tại nút phụ tải bằng SVC

Hình 2.2: Sự thay đổi điện áp tại thanh cái phụ tải khi có và không có SVC

Hình 2.3: Quan hệ thời gian và điện áp quá áp

Hình 2.4: Đặc tính công suất truyền tải của hệ thống khi có và không có SVC

Hình 2.5: Đặc tính công suất khi có và không có SVC

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý bộ thyristor

Hình 2.7: Đồ thị dòng điện tải

Hình 2.8: Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của TCR

Hình 2.9: Đặc tính điều chỉnh liên tục của TCR

Hình 2.10: Ảnh hưởng của góc cắt đến dòng điện qua TCR

Hình 2.11: Dạng sóng của tín hiệu dòng điện qua TCR

Hình 2.12: Đặc tính điều chỉnh dòng điện TCR theo góc cắt

Hình 2.13: Các sóng hài bậc cao trong phần tử TCR

Hình 2.14: Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của TSC

Hình 2.15: Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của TSR

Hình 2.16: Hệ điều khiển các van của SVC

Hình 2.17: Đặc tính U-I của SVC

Hình 2.18: Đặc tính làm việc của SVC điều chỉnh theo điện áp

Hình 2.19: Đặc tính làm việc của nguồn công suất phản

Hình 2.20: Đặc tính của phụ tải công suất phản kháng qua máy biến áp điều áp dưới tải

Hình 2.21: Đặc tính làm việc của SVC

Hình 2.22: Phối hợp đặc tính của một nguồn và hai phụ tải phản kháng

Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ điều khiển các van SVC

Hình 3.2: Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng

Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý của khâu tạo xung đồng bộ

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý của khâu phản hồi

Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý của khâu khuếch đại xung

Hình 3.6: Sơ đồ cấu trúc của PIC 16f

Hình 3.7: Sơ đồ mô phỏng bộ phản hồi

Hình 3.8: Đồ thị tín hiệu ra của bộ phản hồi

Hình 3.9: Sơ đồ mô phỏng bộ tạo xung đồng bộ

Hình 3.10: Đồ thị tín hiệu ra của bộ tạo xung đồng bộ

Hình 3.11: Sơ đồ mô phỏng bộ khuếch đại xung

Hình 3.12: Đồ thị tín hiệu ra của bộ khuếch đại xung

Hình 3.13: Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển xung

Hình 3.14: Đồ thị tín hiệu ra của bộ điều khiển xung

Hình 3.15: Cửa sổ thay đổi dạng nguồn

Hình 3.16: Sơ đồ mô phỏng bộ TCR

Hình 4.1: Sơ đồ mô phỏng tổng thể hệ điều khiển các van của TCR

Hình 4.2: Xung điều khiển ra với góc mở

Hình 4.3: Xung điều khiển ra với góc mở

Hình 4.4: Xung điều khiển ra với góc mở

Hình 4.5: Xung điều khiển ra vơi góc mở

Hình 4.6: Xung điều khiển ra vơi góc mở 1800

Hình 4.7: Dòng điện qua van với góc mở

Hình 4.8: Dòng điện qua van với góc mở

Hình 4.9: Dòng điện qua van với góc mở

Hình 4.10: Dòng điện qua van với góc mở 1200

Hình 4.11: Dòng điện qua van với góc mở 1350

Hình 4.12: Dòng điện qua van với góc mở 1450

Hình 4.13: Dòng điện qua van với góc mở 1600

Hình 4.14: Dòng điện qua van với góc mở 1650

Hình 4.15: Dòng điện qua van với góc mở 1700

Hình 4.16: Dòng điện qua van với góc mở 1750

Hình 4.17: Dòng điện qua van với góc mở 1800

Hình 4.18: Đồ thị các sóng hài bậc cao của bộ TCR

Hình 4.19: Đặc tính điều khiển các van TCR khi điện áp tại nút tăng

Hình 4.20: Đặc tính điều khiển các van TCR khi điện áp tại nút giảm

Hình 4.21: Đặc tính điều khiển các van TCR khi điện áp tại nút tăng

Hình 4.22: Đặc tính điều khiển các van TCR khi điện áp tại nút giảm

 

 

 TÀI LIỆU THAM KHẢO

 [1] Nguyễn Hồng Anh, Nguyễn Bê, “Ứng dụng điện tử công suất trong hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ số 40+ 41/2003.

 [2] Trần Bách, Lưới điện & hệ thống điện, tập 2, tập 3, NXB Khoa học kỹ thuật, 2004.

 [3] Nguy? N Bớnh, ội? N t? Cụng su? T, Nhà xu? T b? N Khoa h? C K? Thu? T,2000.

 [4] Nguyễn Bính, Kỹ thuật biến đổi điện năng, Đại học Bách khoa Hà nội,1982.

 [5] Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh, Bù công suất phản kháng lưới cung cấp và lưới phân phối, NXB khoa học kỹ thuật, 2001.

 [6] Lã Văn út, Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, 2001.

 [7] H. Bulher. Electronique de puissance, Dunod, 1981.

 [8] Charles Concordia. Reactive Power Compensators, Florida, 10-1992.

 [9] I. A Erinmez, Static Var Compensators, International Conference on Large Hight Voltage Electric System, 1986.

 [10] John G. Kassakian, Martin F. Schkecht, George C. Verghese, Principles of Power Electronic, Addison-Wesley-United States of America, 1999.

 [11] Laszlo Gyugyi & Narain G. Hurgorani, Understanding FACTS, IEEE, London, 1999.

 [12] T. J. E. Miller & Charkes Concordia, Reactive Power Control in Electric System, Addison-Wesley-United States of America, 1992.

 [13] Nigel Gardner, PICmicro MCU Cđ An introduction to programming The Microchip PIC in CCS C, Bluebird Electronics, 2002.

 

Khu vực quy định Bản quyền tài liệu và chất lượng tài liệu Khu vực quy định Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN


Thư Viện Thi Online Hỏi đáp Luật Pháp

điều khiển thiết bị bù tĩnh svc và ứng dụng trong việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện năng của hệ thống điện

điều khiển thiết bị bù tĩnh svc và ứng dụng trong việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện năng của hệ thống điện

Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN