Luận văn thạc sĩ về giải pháp giảm sóng hài và nâng cao chất lượng điện năng lưới điện phân phối huyện Châu Thành

• Tác giả: Lê Thanh Long
• Người hướng dẫn: Pgs.Ts Lê Chí Kiên
• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Giải pháp giảm sóng hài cho các phụ tải có sóng hài cao nối vào lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh An Giang.
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG
• 1.1. Khái niệm về chất lượng điện năng
• 1.2. Sóng hài trong hệ thống điện
• 1.3. Phương pháp phân tích méo dạng sóng
• 1.4. Một số kết quả khảo sát hiện tượng sóng hài
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI
• 2.1. Giải pháp hạn chế sóng hài bằng tải thông minh
• 2.2. Giải pháp hạn chế sóng hài bằng bộ lọc thụ động
• 2.3. Giải pháp hạn chế sóng hài bằng bộ lọc tích cực
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG BỘ LỌC SÓNG HÀI TÍCH CỰC BẰNG MATLAB SIMULINK
• 3.1. Tạo mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến không có bộ lọc sóng hài
• 3.2. Tạo mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết PI
• 3.3. Tạo mô hình mô phỏng lưới điện phân phối với tải phi tuyến có bộ lọc sóng hài điều khiển theo lý thuyết FLC
• 3.4. Mô phỏng ba mô hình trên
• 3.5. Ứng dụng thực tế trên một số phụ tải đấu nối vào lưới điện phân phối huyện Châu Thành
• 3.6. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• 4.1. Những kết quả đạt được
• 4.2. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤC LỤC I: CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CHO CÁC MÔ HÌNH
• PHỤC LỤC II: GIẢI THUẬT LOGIC MỜ (FUZZY LOGIC)
• PHỤC LỤC III: GIẢI THUẬT VI TÍCH PHÂN (PID)
• PHỤC LỤC IV: PHẦN MỀM MATLAB-SIMULINK

I. Tổng quan về giải pháp giảm sóng hài trong lưới điện phân phối

Giải pháp giảm sóng hài là một trong những vấn đề quan trọng trong việc nâng cao chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối. Sóng hài không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của thiết bị mà còn gây ra tổn thất điện năng. Việc hiểu rõ về sóng hài và các giải pháp giảm thiểu là cần thiết để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của hệ thống điện.

1.1. Khái niệm về sóng hài và tác động của chúng

Sóng hài là các thành phần tần số cao trong dòng điện và điện áp, gây ra bởi các thiết bị phi tuyến. Chúng có thể làm giảm hiệu suất của thiết bị, gây hư hỏng và tăng tổn thất điện năng. Việc nhận diện và phân tích sóng hài là bước đầu tiên trong việc tìm kiếm giải pháp giảm sóng hài.

1.2. Tầm quan trọng của chất lượng điện năng

Chất lượng điện năng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của thiết bị điện. Việc nâng cao chất lượng điện năng không chỉ giúp giảm thiểu sóng hài mà còn đảm bảo sự ổn định trong cung cấp điện, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí cho doanh nghiệp.

II. Vấn đề và thách thức trong việc giảm sóng hài

Mặc dù có nhiều giải pháp để giảm sóng hài, nhưng việc triển khai chúng trong thực tế vẫn gặp nhiều thách thức. Các thiết bị hiện đại ngày càng nhạy cảm với sự biến đổi của điện năng, điều này đòi hỏi các giải pháp phải được tối ưu hóa và điều chỉnh liên tục.

2.1. Nguyên nhân gây ra sóng hài trong lưới điện

Sóng hài chủ yếu phát sinh từ các thiết bị điện tử như bộ chỉnh lưu, biến tần và các thiết bị sử dụng công nghệ điều khiển điện tử. Những thiết bị này thường tạo ra các dạng sóng không chuẩn, dẫn đến sự xuất hiện của sóng hài trong lưới điện.

2.2. Tác động của sóng hài đến hệ thống điện

Sóng hài có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng như giảm hiệu suất của thiết bị, tăng nhiệt độ, và thậm chí gây hư hỏng. Ngoài ra, sóng hài còn làm giảm tuổi thọ của thiết bị và tăng chi phí bảo trì, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của doanh nghiệp.

III. Phương pháp giảm sóng hài hiệu quả cho lưới điện phân phối

Có nhiều phương pháp để giảm sóng hài, trong đó bộ lọc sóng hài tích cực là một trong những giải pháp hiệu quả nhất. Phương pháp này không chỉ giúp giảm sóng hài mà còn nâng cao chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối.

3.1. Bộ lọc sóng hài tích cực và nguyên lý hoạt động

Bộ lọc sóng hài tích cực hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển dòng điện bù, giúp loại bỏ các thành phần sóng hài trong dòng điện. Việc sử dụng bộ lọc này giúp giảm tổng sóng hài dòng điện xuống dưới mức cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam.

3.2. Giải pháp Logic Mờ trong điều khiển bộ lọc

Giải pháp điều khiển bằng Logic Mờ cho bộ lọc sóng hài tích cực cho thấy ưu điểm vượt trội về thời gian đáp ứng và chất lượng điện năng so với các phương pháp truyền thống. Việc áp dụng Logic Mờ giúp tối ưu hóa quá trình điều khiển, từ đó nâng cao hiệu quả giảm sóng hài.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng bộ lọc sóng hài tích cực điều khiển bằng Logic Mờ đã giúp giảm tổng sóng hài dòng điện từ 23,99% xuống còn 10,19%. Kết quả này cho thấy tính khả thi và hiệu quả của giải pháp trong việc nâng cao chất lượng điện năng.

4.1. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm

Mô phỏng bằng phần mềm Matlab-Simulink cho thấy bộ lọc sóng hài tích cực điều khiển bằng Logic Mờ có khả năng giảm sóng hài hiệu quả. Kết quả thực nghiệm cũng xác nhận rằng tổng sóng hài dòng điện đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn Việt Nam.

4.2. Ứng dụng trong lưới điện phân phối huyện Châu Thành

Giải pháp này đã được áp dụng thành công tại huyện Châu Thành, tỉnh An Giang, giúp nâng cao chất lượng điện năng và giảm thiểu tổn thất điện năng. Kết quả này mở ra hướng phát triển mới cho các hệ thống điện khác trong khu vực.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Việc giảm sóng hài trong lưới điện phân phối không chỉ giúp nâng cao chất lượng điện năng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành điện. Hướng phát triển trong tương lai cần tập trung vào việc tối ưu hóa các giải pháp hiện có và nghiên cứu thêm các công nghệ mới.

5.1. Tương lai của công nghệ giảm sóng hài

Công nghệ giảm sóng hài sẽ tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things (IoT). Những công nghệ này sẽ giúp tối ưu hóa quá trình điều khiển và giám sát chất lượng điện năng.

5.2. Khuyến nghị cho ngành điện

Ngành điện cần tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các giải pháp giảm sóng hài, đồng thời nâng cao nhận thức của người tiêu dùng về tầm quan trọng của chất lượng điện năng. Việc này sẽ giúp đảm bảo sự ổn định và hiệu quả trong cung cấp điện cho khách hàng.