I. Giới thiệu và mục tiêu luận án
Luận án tập trung vào điều khiển thích nghi các bộ nghịch lưu kết nối song song trong microgrid. Mục tiêu chính là giải quyết vấn đề chia công suất không chính xác do thay đổi trở kháng đường dây và tải cục bộ. Phương pháp đề xuất sử dụng bộ lọc Kalman để đo lường trực tuyến trở kháng đường dây, từ đó điều chỉnh bộ điều khiển thích nghi. Luận án cũng nhấn mạnh việc tối ưu hóa quản lý năng lượng trong hệ thống điện độc lập, đặc biệt là trong bối cảnh tích hợp năng lượng tái tạo.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Sự phát triển của microgrid đòi hỏi các giải pháp điều khiển hiệu quả để đảm bảo hiệu suất năng lượng và ổn định hệ thống. Các phương pháp truyền thống như Droop control thường không đáp ứng được khi trở kháng đường dây thay đổi. Luận án đề xuất một phương pháp mới, kết hợp công nghệ điện tử và tính toán điều khiển, nhằm nâng cao độ chính xác trong chia công suất.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận án là phát triển một hệ thống điều khiển thích nghi, có khả năng đo lường và điều chỉnh trở kháng đường dây trong thời gian thực. Phương pháp này nhằm đảm bảo chia công suất chính xác ngay cả khi truyền thông bị gián đoạn hoặc tải cục bộ thay đổi.
II. Cơ sở lý thuyết và phương pháp điều khiển
Luận án trình bày chi tiết cấu trúc của microgrid và các phương pháp điều khiển phân cấp. Phương pháp Droop control truyền thống được phân tích, cùng với những hạn chế khi trở kháng đường dây thay đổi. Luận án đề xuất một bộ điều khiển thích nghi dựa trên bộ lọc Kalman, giúp đo lường và điều chỉnh trở kháng đường dây trong thời gian thực.
2.1. Cấu trúc microgrid
Microgrid được chia thành hai loại chính: AC microgrid và DC microgrid. Luận án tập trung vào AC microgrid, nơi các bộ nghịch lưu kết nối song song đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối năng lượng tái tạo. Cấu trúc này đòi hỏi một hệ thống điều khiển linh hoạt để đảm bảo ổn định và hiệu quả.
2.2. Phương pháp điều khiển thích nghi
Phương pháp đề xuất sử dụng bộ lọc Kalman để đo lường trở kháng đường dây và điều chỉnh bộ điều khiển thích nghi. Phương pháp này giúp giảm thiểu sai lệch trong chia công suất, đặc biệt khi tải cục bộ hoặc trở kháng đường dây thay đổi. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp này vượt trội so với Droop control truyền thống.
III. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm
Luận án trình bày kết quả mô phỏng trong Matlab/Simulink, chứng minh tính hiệu quả của bộ điều khiển thích nghi đề xuất. Các kết quả thực nghiệm cũng được thực hiện để kiểm chứng tính khả thi của phương pháp. Kết quả cho thấy phương pháp đề xuất đảm bảo chia công suất chính xác ngay cả khi truyền thông bị gián đoạn.
3.1. Mô phỏng trong Matlab Simulink
Mô hình mô phỏng bao gồm hai bộ nghịch lưu kết nối song song với tỷ lệ chia công suất khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp đề xuất đảm bảo chia công suất chính xác, ngay cả khi trở kháng đường dây thay đổi hoặc tải cục bộ biến động.
3.2. Kết quả thực nghiệm
Mô hình thực nghiệm được xây dựng để kiểm chứng các phân tích lý thuyết và kết quả mô phỏng. Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp đề xuất đạt được độ chính xác cao trong chia công suất, đồng thời khắc phục được các hạn chế của Droop control truyền thống.
IV. Kết luận và hướng phát triển
Luận án kết luận rằng phương pháp điều khiển thích nghi đề xuất đã giải quyết hiệu quả vấn đề chia công suất trong microgrid. Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điện hiện đại, đặc biệt là trong bối cảnh tích hợp năng lượng tái tạo. Hướng phát triển tiếp theo bao gồm tối ưu hóa quản lý năng lượng và nâng cao độ tin cậy của hệ thống điều khiển.
4.1. Đóng góp khoa học
Luận án đã đề xuất một phương pháp điều khiển thích nghi mới, sử dụng bộ lọc Kalman để đo lường và điều chỉnh trở kháng đường dây. Phương pháp này đã được chứng minh là hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống, đặc biệt trong các tình huống truyền thông bị gián đoạn.
4.2. Hướng phát triển
Hướng phát triển tiếp theo bao gồm việc tích hợp phương pháp đề xuất vào các mạng lưới điện thông minh, đồng thời nghiên cứu các giải pháp tối ưu hóa điều khiển để nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.
