Luận văn thạc sĩ về đánh giá ổn định hệ thống điện với máy phát và bộ SSSC

• Tác giả: Trần Văn Đức
• Người hướng dẫn: Cô Nguyễn Thị Misa
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện - Điện tử
• Đề tài: Đánh giá ổn định hệ thống điện với máy phát và bộ SSSC
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• CẢM TẠ
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU, CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Một số kết quả nghiên cứu trong nước
• 1.3. Một số kết quả nghiên cứu ngoài nước
• 1.4. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.5. Đối tượng nghiên cứu
• 1.6. Phạm vi nghiên cứu
• 1.7. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.8. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.9. Giới hạn của đề tài
• 1.10. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.11. Các nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN
• 2.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 2.1.1. Hệ thống điện (HTĐ) và chế độ của HTĐ
• 2.1.2. Hệ thống điện (HTĐ)
• 2.1.3. Chế độ của HTĐ
• 2.2. Yêu cầu đối với các chế độ của HTĐ
• 2.3. Khái niệm về ổn định HTĐ
• 2.3.1. Cân bằng công suất
• 2.3.2. Khái niệm ổn định HTĐ
• 2.3.3. Phân loại ổn định HTĐ
• 2.3.3.1. Ổn định tĩnh
• 2.3.3.2. Ổn định động
• 2.4. CÁC TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH TĨNH
• 2.4.1. Tiêu chuẩn năng lượng
• 2.4.2. Phương pháp dao động bé
• 2.5. CÁC TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐỘNG
• 2.5.1. Phương pháp diện tích
• 2.5.2. Đặc tính công suất
• 2.5.3. Quá trình quá độ và tiêu chuẩn ổn định động
• 2.5.4. Tiêu chuẩn cân bằng diện tích: tiêu chuẩn ổn định động
• 2.5.5. Các phương pháp tích phân số
• 2.5.5.1. Phương pháp Euler
• 2.5.5.2. Phương pháp Runge – Kutta (R – K)
• 2.5.5.3. Phương pháp phân đoạn liên tiếp
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TOÁN HỌC VÀ CẤU HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN
• 3.1. CẤU HÌNH HỆ THỐNG
• 3.2. MÔ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ
• 3.3. MÔ HÌNH BỘ GIẢM CHẤN
• 3.4. MÔ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ NỐI VỚI THANH CÁI VÔ CÙNG LỚN
• 3.5. MÔ HÌNH HỆ THỐNG KÍCH TỪ
• 3.6. MÔ HÌNH SSSC
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN
• 4.1. Cấu hình bộ điều khiển giảm dao động PID của SSSC
• 4.2. Thiết kế PID cho SSSC bằng cách sử dụng phương pháp gán cực
• 5. CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG TRONG MIỀN THỜI GIAN
• 5.1. Kết quả mô phỏng ngắn mạch 3 pha tại thanh cái vô cùng lớn
• 5.2. Kết quả mô phỏng khi có nhiễu trên trục máy phát
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết luận
• 6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đánh giá ổn định hệ thống điện với máy phát và bộ SSSC

Đánh giá ổn định hệ thống điện là một trong những vấn đề quan trọng trong lĩnh vực điện lực. Hệ thống điện hiện đại ngày càng phức tạp với sự xuất hiện của nhiều nhà máy phát điện và các thiết bị điều khiển như bộ SSSC. Việc hiểu rõ về ổn định hệ thống điện không chỉ giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động. Trong bối cảnh nhu cầu tiêu thụ điện năng ngày càng tăng, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới như bộ điều khiển SSSC trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.

1.1. Khái niệm về ổn định hệ thống điện

Ổn định hệ thống điện được định nghĩa là khả năng của hệ thống duy trì trạng thái hoạt động bình thường sau khi có sự cố xảy ra. Điều này bao gồm cả ổn định tĩnh và ổn định động. Ổn định tĩnh liên quan đến khả năng duy trì trạng thái cân bằng công suất, trong khi ổn định động liên quan đến khả năng phục hồi sau các nhiễu loạn tạm thời.

1.2. Vai trò của máy phát và bộ SSSC trong ổn định hệ thống

Máy phát điện đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp công suất cho hệ thống điện. Bộ SSSC, với khả năng điều chỉnh công suất phản kháng, giúp cải thiện ổn định động của hệ thống. Sự kết hợp giữa máy phát và bộ SSSC tạo ra một hệ thống điện linh hoạt và ổn định hơn.

II. Thách thức trong việc đánh giá ổn định hệ thống điện hiện nay

Việc đánh giá ổn định hệ thống điện gặp nhiều thách thức do sự phức tạp của các yếu tố tác động. Sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ điện, sự kết nối giữa các hệ thống điện khác nhau và các yếu tố môi trường đều ảnh hưởng đến khả năng ổn định của hệ thống. Đặc biệt, các sự cố như ngắn mạch, thay đổi phụ tải lớn có thể gây ra những dao động mạnh trong hệ thống.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định hệ thống điện

Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến ổn định hệ thống điện, bao gồm sự thay đổi đột ngột của phụ tải, sự cố ngắn mạch, và sự tương tác giữa các nhà máy phát điện. Những yếu tố này có thể gây ra dao động công suất và điện áp, làm giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống.

2.2. Tác động của sự kết nối giữa các hệ thống điện

Sự kết nối giữa các hệ thống điện có thể tạo ra những lợi ích lớn nhưng cũng đồng thời mang lại nhiều rủi ro. Khi các hệ thống điện được liên kết, sự cố ở một hệ thống có thể ảnh hưởng đến các hệ thống khác, làm tăng nguy cơ mất ổn định.

III. Phương pháp đánh giá ổn định hệ thống điện với máy phát và bộ SSSC

Để đánh giá ổn định hệ thống điện, nhiều phương pháp khác nhau đã được phát triển. Các phương pháp này bao gồm phân tích miền tần số, mô phỏng phi tuyến và thiết kế bộ điều khiển PID. Việc áp dụng các phương pháp này giúp xác định khả năng ổn định của hệ thống dưới các điều kiện vận hành khác nhau.

3.1. Phân tích miền tần số trong đánh giá ổn định

Phân tích miền tần số là một trong những phương pháp phổ biến để đánh giá ổn định hệ thống điện. Phương pháp này cho phép xác định các tần số dao động và đánh giá khả năng phục hồi của hệ thống sau khi có sự cố.

3.2. Mô phỏng phi tuyến và ứng dụng của nó

Mô phỏng phi tuyến giúp mô phỏng các tình huống thực tế trong hệ thống điện, từ đó đánh giá được khả năng ổn định của hệ thống dưới các nhiễu loạn khác nhau. Phương pháp này cung cấp cái nhìn sâu sắc về hành vi của hệ thống trong các điều kiện không ổn định.

IV. Ứng dụng thực tiễn của bộ SSSC trong ổn định hệ thống điện

Bộ SSSC đã được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống điện hiện đại để cải thiện ổn định. Việc sử dụng bộ SSSC giúp điều chỉnh công suất phản kháng, từ đó nâng cao khả năng ổn định động của hệ thống. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tích hợp bộ SSSC vào hệ thống điện có thể giảm thiểu dao động và cải thiện hiệu suất tổng thể.

4.1. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của bộ SSSC

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng bộ SSSC có thể cải thiện đáng kể khả năng ổn định của hệ thống điện. Các kết quả mô phỏng cho thấy rằng bộ SSSC giúp giảm thiểu dao động và cải thiện chất lượng điện năng.

4.2. Ứng dụng bộ SSSC trong các hệ thống điện lớn

Bộ SSSC đã được áp dụng trong nhiều hệ thống điện lớn trên thế giới. Việc tích hợp bộ SSSC vào các hệ thống này không chỉ giúp cải thiện ổn định mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động và giảm thiểu rủi ro mất điện.

V. Kết luận và hướng phát triển trong nghiên cứu ổn định hệ thống điện

Nghiên cứu về ổn định hệ thống điện với máy phát và bộ SSSC là một lĩnh vực quan trọng và cần thiết trong bối cảnh hiện nay. Việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp nghiên cứu hiện đại sẽ giúp nâng cao khả năng ổn định của hệ thống điện. Hướng phát triển trong tương lai cần tập trung vào việc cải thiện các phương pháp đánh giá và ứng dụng công nghệ mới để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.

5.1. Tương lai của nghiên cứu ổn định hệ thống điện

Nghiên cứu ổn định hệ thống điện sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Việc áp dụng trí tuệ nhân tạo và các công nghệ tiên tiến khác sẽ giúp cải thiện khả năng dự đoán và quản lý ổn định hệ thống.

5.2. Đề xuất các giải pháp nâng cao ổn định hệ thống

Các giải pháp nâng cao ổn định hệ thống điện cần được nghiên cứu và phát triển. Việc kết hợp giữa các công nghệ mới và các phương pháp truyền thống sẽ tạo ra những bước tiến lớn trong việc đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.