Một số kết quả nghiên cứu về trụ lưới không đối xứng sử dụng bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin

Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ TRỤ LƯỚI KHÔNG ĐỐI XỨNG SỬ DỤNG BỘ LỌC TÍCH CỰC ĐIỀU KHIỂN DÒNG SIN Nguyễn Thị Mai Hương1, Ngô Đức Minh1,*, Nguyễn Như Nghĩa2 1 Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên 2Trường CĐ Nghề Cơ điện - Luyện kim Thái nguyên TÓM TẮT Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu về khả năng sử dụng bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin trong việc khắc phục lỗi lưới không đối xứng. Khi xảy ra lỗi lưới không đối xứng thì bộ điều khiển phía lưới phải áp đặt dòng lưới có dạng giống như dạng của thành phần thứ tự thuận cơ bản. Bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin có khả năng đáp ứng được yêu cầu trên vì nó có thể bù tất cả các thành phần dòng khác với thành phần thứ tự thuận mong muốn. Các kết quả mô phỏng được thực hiện trong môi trường Matlab - Simulink - Plecs cho thấy việc áp dụng biện pháp khắc phục lỗi lưới nói trên đã giúp cho dòng điện lưới trở nên cân bằng hơn khi xảy ra lỗi lưới không đối xứng. Từ khóa: Bộ biến đổi phía lưới, lỗi lưới không đối xứng, phát hiện thành phần thứ tự thuận, bộ lọc tích cực, điều khiển dòng sin. MỞ ĐẦU* phương pháp sử dụng bộ điều khiển Hiện nay, trong hệ thống điện nói chung và feedforward thành phần điện áp thứ tự ngược. mạng điện phân tán (nguồn có công suất hạn Đồng thời, nghiên cứu này còn đưa ra phương chế) nói riêng vấn đề nâng cao chất lượng pháp sử dụng hai bộ điều khiển dòng được điện năng và tính ổn định hệ thống đang thu thực hiện trên cả hai hệ trục tọa độ tương ứng hút sự quan tâm nghiên cứu của các chuyên với các thành phần thứ tự thuận và ngược và gia năng lượng. Trong đó, lỗi lưới dạng được gọi là bộ điều khiển vector dòng đối không đối xứng xảy ra khá thường xuyên, gây ngẫu. Phương pháp này cũng được đề cập đến nên tình trạng không đối xứng cả về điện áp và dòng điện [1], hậu quả có tác động xấu đến trong nhiều tài liệu nghiên cứu khác, chẳng một số thiết bị trên lưới điện và nặng hơn có hạn như trong [4], [5], [6]. Các biện pháp thể làm cho hệ thống bảo vệ dòng điện không khắc phục lỗi lưới không đối xứng sử dụng bộ cân bằng tác động [2], cắt điện cục bộ hoặc lan biến đổi với 4 nhánh van trong hệ thống ba tràn diện rộng. Những hiện tượng như vậy, tùy pha 4 dây cũng được đề cập trong các tài liệu mức độ nặng nhẹ khác nhau mà có cách gọi [7], [8]. Bộ điều khiển dòng loại này cho phép khác nhau như lỗi lưới (khi sự cố nhẹ) hay sập điều khiển riêng rẽ các thành phần dòng điện lưới, sụp đổ điện áp (sự cố nặng). thứ tự thuận, ngược và zero dẫn đến việc có Các phương pháp điều khiển bộ biến đổi phía thể loại bỏ được các nhiễu loạn của điện áp lưới khi sập lưới cũng như khi làm việc với do tải không cân bằng gây ra. Tuy nhiên, tải không cân bằng đã được đề cập trong phương pháp này không áp dụng được cho nhiều công trình nghiên cứu. Trong tài liệu các hệ thống ba pha không có dây trung tính. [3], bộ điều khiển dòng của bộ biến đổi phía lưới được thực hiện trên trục tọa độ ứng với Trong bài báo này các tác giả trình bày một thành phần thứ tự thuận. Trong khi đó, thành phương pháp nâng cao khả năng trụ lưới không phần thứ tự ngược của điện áp lưới được đưa đối xứng bằng cách bù dòng tải không cân bằng thêm vào trong thành phần điện áp đầu ra của sử dụng bộ lọc tích cực [9] và sẽ được trình bày bộ điều khiển dòng. Cách thức thực hiện bộ trong phần tiếp theo của bài báo. điều khiển như đã trình bày còn được gọi là BỘ LỌC TÍCH CỰC THEO NGUYÊN LÝ CÔNG SUẤT TỨC THỜI * Tel: 0982 286 428 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 203 Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210 Tính toán các vector điện áp và dòng điện Với hệ thống ba pha có hoặc không có dây khi không có thành phần bậc zero trung tính trong trạng thái tĩnh hoặc quá độ, Xét một hệ thống điện áp và dòng điện ba pha công suất tác dụng tức thời ba pha biểu đối xứng tuyến tính: thị dòng năng lượng tức thời trên một đơn vị thời gian chảy qua hệ thống: (1) (7) Công suất này có thể được tính từ các thành (2) phần như sau Nếu không tính đến các thành phần zero thì (8) các vector dòng áp được biến đổi sang hệ trục Nguyên lý công suất tức thời p-q tọa độ cho bởi Xét một hệ thống ba pha ba dây, khi đó công (3) suất phức tức thời được định nghĩa là tích của vector điện áp và phần bù của vector và dòng : (9) (4) Khi đó các vector điện áp có thể được định nghĩa từ các thành phần điện áp và như Với hệ thống ba pha có cả dây trung tính thì sau: các công suất thứ tự zero , công suất tác dụng tức thời và công suất ảo tức thời (5) được xác định từ các điện áp pha và dòng điện dây tức thời trên trục như sau: Tương tự, vector dòng được tính như sau: (10) (6) Từ phương trình (10) có thể suy ra Các vector dòng và áp nói trên có thể được (11) biểu diễn trên một mặt phẳng phức có trục thực là trục và trục ảo là trục trong phép Bộ lọc tích cực cho hệ thống điều khiển biến đổi Clarke. Cần chú ý rằng các các phía lưới vector được định nghĩa ở trên là các hàm phụ thuộc thời gian vì chúng là các thành phần Áp dụng lý thuyết công suất tức thời như trên Clarke của các dòng điện dây và điện áp pha ta có thể xây dựng cấu hình cơ bản của một tức thời của hệ thống ba pha. Các vector này bộ lọc tích cực song song để bù dòng hài của có biên độ là hằng số và quay theo chiều từ một tải đặc biệt như hình 1. Bộ lọc tích cực trục sang trục (ngược chiều kim đồng hồ) liên tục đo dòng tải và tính toán các giá trị với tần số góc là . đặt tức thời của dòng bù cho bộ điều khiển Lý thuyết công suất tức thời theo các thành dòng. Mạch lọc tích cực gồm có bốn khối phần Clarke chức năng: khối tính toán công suất tức thời, khối chọn công suất bù, khối điều chỉnh điện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 204 Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210 áp một chiều và khối tính toán dòng đặt. Bộ Như vậy, để thực hiện một bộ lọc tích cực điều chỉnh điện áp một chiều xác định thêm trong thực tế thì công suất tác dụng cần phải một lượng công suất tác dụng biểu diễn bởi được đo và phân tích thành các thành phần trên hình 1 nhằm tạo ra một dòng năng trung bình và một cách liên tục. Việc tách lượng qua tụ một chiều để giữ điện áp của các thành phần và từ có thể được thực nó ở một giá trị cố định. Công suất tác dụng hiện bằng một bộ lọc thông thấp (hình 2). Cần này được thêm vào công suất tác dụng bù chú ý rằng, bộ lọc thông thấp và tần số cắt của cùng với công suất bù ảo được dẫn qua nó cần phải được lựa chọn một cách cẩn thận khối tính toán dòng đặt. để có thể đảm bảo động học của hệ thống do i sa i Tải phi sb tính trễ gây nên bởi bộ lọc có thể làm giảm tuyến i sc ica icb icc tính năng của bộ lọc tích cực trong quá trình ua ub uc quá độ. i La L i Tính toán các Điều chỉnh u C Lb công suất điện áp dc Để các dòng được bù trở nên sin và cân bằng i tức thời DC Lc thì bộ lọc tích cực mạch song song phải bù tất p q * i pc i fa cả các thành phần hài cũng như các thành ca Chọn Tính toán * i Bộ điều khiển i fb công suất giá trị cb q * dòng i phần cơ bản khác với thành phần thứ tự thuận bù c dòng đặt i cc fc cơ bản [9]. Một bộ lọc có tính chất như vậy còn Hình 1. Bộ lọc tích cực ba pha ba dây bù dòng được gọi là bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin và sẽ được trình bày trong phần tiếp theo. Công suất tác dụng trong một hệ thống ba pha hình sin không đối xứng có thể được xem là SÁCH LƯỢC ĐIỀU KHIỂN TRỤ LƯỚI bao gồm một thành phần không đổi và một KHÔNG ĐỐI XỨNG SỬ DỤNG BỘ LỌC thành phần dao động . Nói cách khác, công TÍCH CỰC ĐIỀU KHIỂN DÒNG SIN suất là xếp chồng của các thành phần và : Tinh thần cơ bản của phương pháp trụ lưới được đề xuất trong bài báo này là bộ biến đổi phía lưới đóng vai trò một bộ lọc sóng hài trong quá trình làm việc bình thường, còn khi Tương tự, công suất phản kháng cũng bao lỗi lưới thì bộ biến đổi phía lưới được điều gồm một thành phần không đổi và một khiển để áp đặt dòng điện lưới có dạng giống thành phần dao động : như dạng của thành phần thứ tự thuận cơ bản. Muốn vậy thì tất cả các thành phần dòng khác với thành phần dòng thứ tự thuận cơ bản đều , u u 11 a Lọc p 1  ,, , 2 22 ub phải được bù. Để thực hiện điều này thì cần thông u i  u  i  u   3 33 thấp 0  uc 22 có thêm một khâu nhận dạng thành phần tứ tự p  thuận cơ bản sau đó tích hợp vào cấu trúc ia i 11  q 1  ,, 2 22 ib điều khiển của bộ lọc tích cực trình bày trên u i  u  i  i   3 33 0  ic 22 p hình 2 ta sẽ có được một bộ lọc tích cực điều i * u ca i* khiển dòng sin có cấu trúc như trên hình 3. dc 10 c uupp *  1  u icb 2 * * 1/ 2 3/ 2 i  22* 3 c udc pu uu uu q  PI icc 1/ 2 3/ 2    pp  u u, u,   Hình 2. Nguyên lý bộ lọc tích cực bù thành phần công suất không đổi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 205 Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210 , u, u u 11 a Xác định a Lọc p 1  , Với một hệ thống không sin và không cân ,, , 2 22 ub thành ub thông u i  u  i  u ,  3 33 phần thứ thấp 0  uc uc 22 tự thuận bằng, các thành phần thứ tự thuận và ngược p  trên tọa độ cố định được biểu diễn bởi ia i 11  q 1  ,, 2 22 ib u i  u  i  i   3 33 0  ic 22 (12) p * ica * udc ic uu  * 10 Gọi là một bộ lọc mà thông qua nó ta 1 ppu icb 2 * *  1/ 2 3/ 2 i p 22* 3 c udc u uu uu q  PI icc 1/ 2 3/ 2 nhận được các thành phần thứ tự thuận cơ bản   pp  u , nghĩa là u, u,   (13) Hình 3. Nguyên lý bộ lọc tích cực cho điều khiển dòng sin trong công thức (13) dấu "*" là chỉ tích chập. Sách lược điều khiển trụ lưới không đối xứng Khi đó, theo tài liệu [7], bộ lọc cần tìm sẽ có hàm truyền như sau: sử dụng bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin như trên cho phép vừa nâng cao chất lượng của hệ thống trong chế độ làm việc bình thường (14) với tải phi tuyến vừa có khả năng hỗ trợ lưới trong trường hợp lỗi lưới không đối xứng. Trong đó, là tần số góc cơ bản, là tần số Xác định các thành phần thứ tự thuận điểm gẫy. Việc xác định các thành phần thứ tự thuận và Từ (13) và (14) thu được thứ tự ngược của điện áp và dòng đã được đề cập trong nhiều tài liệu nghiên cứu. Trong (15) thực tế có nhiều phương pháp khác nhau để Hay viết tách ra: có thể tách riêng các thành phần đối xứng trong các điện áp và dòng điện, cụ thể như (16) phương pháp dựa trên lý thuyết công suất tức (17) thời [9], phương pháp sử dụng các bộ lọc [1], 10], phương pháp tích phân bậc hai [11], Từ (16), (17) ta có thể xây dựng được mô phương pháp khử trễ tín hiệu [12],[13],[14]... hình khâu phân ly các thành phần thứ tự thuận ngược như trên hình 4. Các tài liệu nghiên cứu đã chỉ ra rằng thành phần thứ tự ngược đóng vai trò như là hài bậc hai trong tọa độ quay đối với thành phần -K- 1 1 abc ab s 1 abc thứ tự thuận. Ngược lại, thành phần thứ tự abp thuận đóng vai trò như là hài bậc hai trong tọa -K- độ quay đối với thành phần thứ tự ngược. -K- Vì vậy, có thể dùng các bộ lọc thông thấp để 1 lấy ra các thành phần một chiều và loại bớt -K- s những thành phần dao động tần số cao, từ đó tách ra được các thành phần thứ tự thuận và Hình 4. Phân ly thành phần thứ tự thuận sử dụng ngược [1]. Theo nguyên lý này, một khâu xác bộ lọc đa biến định các thành phần đối xứng với quá trình Ví dụ một trường hợp khi có không cân bằng quá độ nhanh và có độ ổn định cao được gọi làm lệch biên độ của của điện áp pha A và B là khâu lọc đa biến sẽ được trình bày chi tiết bị giảm xuống còn khoảng 68% so với biên hơn trong phần tiếp theo của bài báo này. độ điện áp của pha C trong khoảng thời gian từ 1s đến 1.25s. Kết quả mô phỏng trên hình 5 cho thấy biên độ của thành phần thứ tự thuận Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 206 Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210 có giảm xuống, thời gian quá độ kéo dài thuật tương tự như trên còn được gọi là các bộ khoảng 100ms. điều khiển có đáp ứng hữu hạn [18],[19],[20]. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Dien ap luoi Thanh pha thu tu thuan Việc kiểm tra và đánh giá chất lượng của 200 200 phương pháp khắc phục lỗi lưới được thực 0 0 Voltage Voltage hiện với phần mềm mô phỏng -200 -200 Matlab/Simulink/Plecs. Các mô phỏng lỗi 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 lưới trong phần tiếp theo được tiến hành trong Thoi gian (s) Thoi gian (s) trường hợp sau đây: Hình 5. Điện áp lưới không đối xứng và các thành phần thứ tự thuận cơ bản  Lỗi lưới xảy ra khi bộ biến đổi phía lưới đang làm việc trong chế độ bình thường và Mô hình lưới viết trong không gian không áp dụng biện pháp điều khiển trụ lưới. trạng thái Dựa trên các kết quả mô phỏng này ta có thể Mô hình không gian trạng thái của lưới có thể quan sát được sự biến động của dòng điện được biểu diễn như sau [15]: lưới trong suốt quá trình lỗi lưới.  Sử dụng bộ lọc sóng hài điều khiển thành phần công suất không đổi trong quá trình xảy ra lỗi lưới không đối xứng. với , ,  Áp dụng sách lược điều khiển trụ lưới trong quá trình xảy ra lỗi lưới không đối xứng , , bằng cách sử dụng bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin. Dựa trên các kết quả mô phỏng này ta có thể đánh giá được hiệu quả của sách lược điều khiển trụ lưới bằng cách so sánh các kết quả mô phỏng trong các trường hợp có và không có biện pháp xử lý lỗi lưới không đối xứng. Các đáp ứng mô phỏng được thực hiện khi biên độ điện áp pha A và B bị giảm đột ngột xuống , và là điện kháng, dung lượng và còn khoảng 79.8% so với biên độ của pha C. điện trở của mạch lọc, là điện trở của cuộn Các đáp ứng lỗi lưới trong chế độ làm việc kháng và là dòng chảy qua nhánh song bình thường song của bộ lọc. Trong mô phỏng này bộ biến đổi phía lưới Bộ điều khiển dòng điện phía lưới được cài đặt ở chế độ làm việc bình thường. Thành phần của dòng lưới có vai trò ổn định Bộ điều khiển cho mạch vòng điều khiển điện áp một chiều trung gian thông qua một bộ dòng bên trong được thiết kế theo kiểu điều khiển tỷ lệ - tích phân ở vòng ngoài. deadbeat. Đây là một bộ điều khiển phản hồi kinh điển có khả năng đưa các biến trạng thái Dien ap luoi Dong dien bo bien doi phia luoi của một hệ điều khiển rời rạc tuyến tính với 200 20 trạng thái về gốc tọa độ trong không gian 0 0 Ampere trạng thái với số bước không lớn hơn Voltage [16],[17]. Trong trường hợp số bước tính lớn -200 -20 hơn thì các bộ điều khiển được thiết kế với kỹ 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 Thoi gian (s) Thoi gian (s) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 207 Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210 Dong dien tai Dong dien luoi Dong dien tai Dong dien luoi 40 40 40 50 20 20 20 0 0 0 0 Ampere Ampere Ampere Ampere -20 -20 -20 -50 -40 -40 -40 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 Thoi gian (s) Thoi gian (s) Thoi gian (s) Thoi gian (s) Hình 6. Các đáp ứng khi lỗi lưới khi không áp Hình 7. Các đáp ứng khi sập lưới sử dụng bộ lọc dụng biện pháp điều khiển trụ lưới với thành phần công suất không đổi Khi xảy ra lỗi lưới không đối xứng thì biên độ Đáp ứng lỗi lưới với bộ lọc điều khiển dòng điện lưới lớn nhất của pha A và B là dòng sin 37,68A, trong khi biên độ dòng điện lưới nhỏ nhất của pha còn lại chỉ là 8,29A. Như vậy, Phần mô phỏng tiếp theo được thực hiện để độ sâu mất đối xứng về dòng trong trường khảo sát các đáp ứng của hệ thống khi sử hợp này là lần. dụng bộ lọc tích cực điều khiển dòng sin trong quá trình xảy ra lỗi lưới không đối xứng. Đáp ứng lỗi lưới với bộ lọc thành phần công suất không đổi Các kết quả mô phỏng trên hình 8 cho thấy rằng khi lỗi lưới không đối xứng xảy ra thì Phần mô phỏng tiếp theo được thực hiện để khảo sát các đáp ứng của hệ thống khi bộ lọc biên độ dòng điện lưới lớn nhất của pha A và thành phần công suất không đổi được sử dụng B là 61,2A, trong khi biên độ dòng điện lưới trong quá trình lỗi lưới. Các kết quả có được nhỏ nhất của pha còn lại là 28,42A. Như vậy, trong trường hợp này chỉ là để đánh giá xem độ sâu mất đối xứng về dòng trong trường liệu bộ lọc thành phần công suất không đổi có hợp này là 61,2/28,42 = 2,15 lần. Điều này có vai trò gì trong trường hợp xảy ra lỗi lưới hay nghĩa là dòng điện lưới trong các pha đã được không mà thôi. cân bằng thêm một cách đáng kể so với trường Các kết quả mô phỏng trên hình 7 cho thấy hợp bộ biến đổi phía lưới được điều khiển bởi rằng khi lỗi lưới không đối xứng xảy ra thì các bộ điều khiển kiểu tỷ lệ - tích phân. biên độ dòng điện lưới lớn nhất của pha A và KẾT LUẬN B là 68,98A, trong khi biên độ dòng điện lưới nhỏ nhất của pha còn lại là 17,7A. Như vậy, Thông qua việc nghiên cứu sách lược điều độ sâu mất đối xứng về dòng trong trường khiển trụ lưới không đối xứng sử dụng bộ lọc hợp này là lần. tích cực điều khiển dòng sin cho bộ biến đổi phía lưới có thể rút ra được những kết luận cơ Có thể nhận thấy rằng việc sử dụng bộ lọc bản sau: thành phần công suất không đổi đã làm cho  Để xây dựng các sách lược trụ lưới khi lỗi độ sâu mất đối xứng được giảm nhỏ không lưới không đối xứng sử dụng bộ lọc tích cực nhiều so với trường hợp bộ biến đổi phía lưới điều khiển dòng sin thì cần phải phân ly được được điều khiển bởi các bộ điều khiển kiểu tỷ thành phần thứ tự thuận cơ bản của điện áp lệ - tích phân. lưới. Bộ phát hiện các thành phần đối xứng theo phương pháp sử dụng bộ lọc đa biến đã Dien ap luoi Dong dien bo bien doi phia luoi 50 cho kết quả tốt và đã được áp dụng trong điều 200 khiển trụ lưới không đối xứng. 0 0  Sách lược nâng cao khả năng khắc phục Ampere Voltage -200 lỗi lưới không đối xứng được trình bày trong -50 bài báo này cho phép làm cân bằng hơn dòng 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 Thoi gian (s) Thoi gian (s) điện trong các pha của lưới. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 208 Nguyễn Thị Mai Hương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 203 - 210  Mặc dù các dòng điện lưới đã cân bằng [6]. M. Bongiorno, J. Svensson, and A. Sannino. hơn so với trường hợp không áp dụng sách Dynamic performance of current controllers for lược điều khiển trụ lưới nhưng các kết quả thu grid-connected voltage source converters under unbalanced voltage conditions. IEEE Nordic được vẫn có thể chưa đáp ứng được các đòi Workshop on Power and Industrial Electronics, hỏi thực thế. Để giảm nhỏ hơn nữa chiều sâu (0), 2004. mất đối xứng của các dòng điện lưới thì cần [7]. Fei Wang, J.L. Duarte, and M. Hendrix. phải đưa ra các thiết kế tối ưu về bộ điều Control of grid-interfacing inverters with khiển phía lưới, dung lượng tụ và điện cảm integrated voltage unbalance correction. IEEE lọc... Đây có thể là chủ đề quan tâm của các Power Electronics Specialists Conference, (0):310 nghiên cứu tiếp theo. – 316, 2008. Dien ap luoi Dong dien bo bien doi phia luoi [8]. A. Abellan, J.M. Benavent, G. Garcera, and D. Cerver. Fixed frequency current controller 200 20 applied to shunt active filters with upf control in 0 0 fourwire power systems. IEEE 2002 28th Annual Voltage Ampere -200 -20 Conference of the Industrial Electronics Society, 1:780– 785, 2002. 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 Thoi gian (s) Thoi gian (s) [9]. H. Akagi, E.H. Watanabe, and M. Aredes. Dong dien tai Dong dien luoi 40 Instantaneous Power Theory and Applications to 50 Power Conditioning. Wiley-IEEE Press, 2007. 20 [10]. Van-Tung Phan and Tae-Won Chun. An 0 0 Ampere Ampere improved control strategy using a pi-resonant -20 -50 controller for an unbalanced stand-alone doubly- -40 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 1.7 1.72 1.74 1.76 1.78 1.8 fed induction generator. Journal of Power Thoi gian (s) Thoi gian (s) Electronics, 10(1):9, 2010. Hình 8. Các đáp ứng khi sập lưới với bộ lọc [11]. P. Rodriguez, R. Teodorescu A. V. Timbus, điều khiển dòng sin M. Liserre, and F. Blaabjerg. Flexible active power control of distributed power generation TÀI LIỆU THAM KHẢO systems during grid faults. EEE Transactions on [1]. Yi Zhou, Paul Bauer, Jan A. Ferreira, and Jan Industrial Electronics, 54:2583– 2592, Oct 2007. Pierik. Operation of grid-connected dfig under [12]. A. Montenegro Leon. Advanced power unbalanced grid voltage condition. electronic for wind-power generation buffering. IEEETRANSACTIONS ON ENERGY PhD thesis, University of Florida, 2005. CONVERSION, 24(1), 2009. [13]. Fei Wang, M.C. Benhabib, J.L. Duarte, and [2]. F.A. Magueed and J. Svensson. Control of vsc M. Hendrix. Sequencedecoupled resonant connected to the grid through lcl-filter to achieve controller for three-phase grid-connected inverters. balanced currents. Industry Applications Applied Power Electronics Conference and Conference, 1(0):572 – 578, 2005. Exposition, (0):121 – 127, 2009. [3]. S. Alepuz, S. Busquets-Monge, J. Bordonau, [14]. I. Vechiu, H. Camblong, G. Tapia, B. Dakyo, J.A. Martinez-Velasco, C.A Silva, J. Pontt, and J. and O. Curea. Control of four leg inverter for Rodriguez. Control strategies based on hybrid power system applications with unbalanced symmetrical components for grid-connected load. Energy Conversion and Management, converters under voltage dips. IEEE Transactions 48:2119–2128, 2007. on Industrial Electronics, 56(6):2162 – 2173, [15]. H. Nguyen Tien. Control of the doubly-fed 2009. induction machine for wind turbine applications. [4]. C.H. Ng, L. Ran, and J. Bumby. Unbalanced- PhD thesis, Delft University of Technology, grid-fault ride-through control for a wind turbine PrePrint, 2009. inverter. IEEE Transactions on Industry Applications, 44:845–856, 2008. [16]. M. M. Fahmy and J. O’Reilly. Dead-beat [5]. G. Abad M. Bobrowska-Rafal, K. Rafal and control of linear discrete-time systems. M. Jasinski. Control of pwm rectifier under grid International Journal of Control, 37:685 – 705, voltage dips. Bulletin of the Polish Academy of April 1983. Science, 57(4), 2009. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 209 [17]. A. Emami-Naeini and G. Franklin. Deadbeat [19]. P. N. Lan. Linear and nonlinear control control and tracking of discrete-time systems. IEEE approach to doubly-fed induction generators in wind Transactions on Automatic Control, 27:176–181, Feb power generation. PhD thesis, TU Dresden, 2006. 1982. [20.] Nguyễn Thị Mai Hương, Đặng Danh Hoằng, [18]. N. P. Quang, A. Dittrich, and A.Thieme. and Nguyễn Phùng Quang. Nâng cao khả năng khắc Doubly-fed induction machine as generator: control phục lỗi lưới không đối xứng của hệ thống phát điện algorithms with decoupling of torque and power chạy bằng sức gió. Hội nghị toàn quốc lần thứ 5 về factor. Electrical Engineering (Archiv fur cơ điện tử, TP Hồ Chí Minh, 2010. Elektrotechnik), 80:325–325, 1997. ABSTRACT SOME RESEARCH RESULTS ON THE ASYMMETRICAL LOW VOLTAGE RIDE- THROUGH USING ACTIVE FILTER FOR SYNUSOIDAL CURRENT CONTROL Nguyen Thi Mai Huong1, Ngo Duc Minh1,*, Nguyen Nhu Nghia2 1Thainguyen University of Technology - TNU 2 Thainguyen Electromechanical – Metallurgical vocational training College This paper presents study results on the application of active filters for sinusoidal current control for the asymmetrical low voltage ride-through. When the grid voltage undergoes a fault the grid side converter needs to force the wave form of the grid currents similar to that of the fundamental positive-sequence component of the grid current. An active filter for sinusoidal current control can be employed for this demand since it is capable of compensating all current components that differ from the desired positive- sequence current. The simulation results in the Matlab-Simulink-Plecs environment show, with the application of the proposed stratergy, that the grid currents become more balanced under asymmentrical grid voltage fault. Keywords: Grid side converter, asymmetrical grid voltage fault, positive-sequence detector, active filter, sinusoidal current control. * Tel: 0982 286 428 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 210