HCMUTE Đề Xuất Giải Pháp Giảm Tổn Hao Do Sự Chuyển Mạch Cho Nghịch Lưu Cầu H NPC 5 Bậc

• Tác giả: Quách Thanh Hải
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa Điện-Điện Tử
• Đề tài: Giải Pháp Giảm Tổn Hao Cho Nghịch Lưu Cầu H-NPC 5 Bậc
• Loại tài liệu: Công Trình Nghiên Cứu Khoa Học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài nước
• 1.2. Nghiên cứu giảm tổn hao do chuyển mạch của khóa công suất ở nước ngoài
• 1.3. Nghiên cứu giảm tổn hao do chuyển mạch của khóa công suất ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO BỘ NGHỊCH LƯU ÁP 3 PHA 5 BẬC CẦU H-NPC
• 2.1. Cở sở lý thuyết về nghịch lưu 3 pha 5 bậc cầu H-NPC
• 2.2. Cấu hình nghịch lưu 5 bậc truyền thống
• 2.3. Cấu hình nghịch lưu 5 bậc ghép
• 2.4. Nhận xét về các cấu trúc nghịch lưu 5 bậc
• 2.5. Cấu trúc nghịch lưu 5 bậc 3 pha cầu H-NPC trong đề tài
• 2.6. Tính toán tổn hao cho nghịch lưu 5L-HBT2I
• 2.6.1. Tổn hao do chuyển mạch trên khóa IGBT
• 2.6.2. Tổn hao do chuyển mạch trên cấu hình 5L-HBT2I
• 3. CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT GIẢM TỔN HAO DO CHUYỂN MẠCH TRÊN NGHỊCH LƯU 5L-HBT2I
• 3.1. Nguyên lý của giải thuật
• 3.1.1. Giai đoạn 1 - tạo sóng điều khiển mới từ sóng điều khiển 3 pha ban đầu
• 3.1.2. Giai đoạn 2 - tạo điện áp điều khiển cho 2 mạch nghịch lưu thành phần
• 3.2. Lưu đồ chương trình điều khiển
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
• 4.1. Sơ đồ tổng thể mô hình mô phỏng và thực nghiệm
• 4.2. Mô tả chi tiết mô hình thực nghiệm
• 4.3. Mạch công suất
• 4.4. Mạch Drive PWM
• 4.5. Các module đã thi công và lắp ráp
• 4.6. Kết quả mô phỏng
• 4.7. Kết quả thực nghiệm
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• 5.1. Những đóng góp của đề tài
• 5.2. Hạn chế của đề tài
• 5.3. Hướng phát triển đề tài
• LIỆU THAM KHẢO

I. Giảm tổn hao nghịch lưu Tổng quan và phân tích từ nghiên cứu HCMUTE

Nghiên cứu từ HCMUTE tập trung vào giảm tổn hao nghịch lưu, đặc biệt là nghịch lưu cầu H NPC 5 bậc. Tài liệu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giảm tổn hao năng lượng trong nghịch lưu, đặc biệt trong bối cảnh phát triển năng lượng tái tạo. Tổn hao chuyển mạch nghịch lưu và tổn hao dẫn điện nghịch lưu là hai vấn đề chính được đề cập. Giảm tổn hao này trực tiếp dẫn đến cải thiện hiệu suất nghịch lưu cầu H NPC và tiết kiệm năng lượng nghịch lưu. Mục tiêu nghiên cứu hướng đến việc đề xuất giải pháp tối ưu, khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế. Nghiên cứu dựa trên mô hình hóa nghịch lưu, phân tích tổn hao nghịch lưu, và thực nghiệm nghịch lưu để kiểm chứng hiệu quả của giải pháp đề xuất. Ứng dụng nghịch lưu cầu H NPC 5 bậc trong các hệ thống năng lượng tái tạo được xem là trọng tâm ứng dụng thực tiễn.

1.1 Phân tích tổn hao trong nghịch lưu cầu H NPC 5 bậc

Phần này tập trung phân tích các nguồn tổn hao trong nghịch lưu 5 bậc. Nghiên cứu xem xét kỹ tổn hao chuyển mạch nghịch lưu, nguyên nhân chính gây hao phí năng lượng. Tổn hao dẫn điện nghịch lưu cũng được xem xét, đánh giá ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể. Các phương pháp phân tích bao gồm mô hình hóa nghịch lưu và phân tích toán học. Kết quả phân tích cho thấy, tổn hao chuyển mạch chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng tổn hao. Tài liệu đề cập đến việc sử dụng phần mềm mô phỏng (như PSIM) để mô phỏng và phân tích chi tiết các nguồn tổn hao. Mạch nghịch lưu cầu H NPC được mô hình hóa để đánh giá tác động của các thông số thiết kế và điều khiển đến tổn hao. Kết quả mô phỏng cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng để đánh giá hiệu quả của các giải pháp giảm tổn hao được đề xuất. Việc tối ưu hóa thiết kế mạch và thuật toán điều khiển được xem là chìa khóa để giảm thiểu tổn hao.

1.2 Giải pháp giảm tổn hao và kỹ thuật điều khiển

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp giảm tổn hao cho nghịch lưu cầu H NPC 5 bậc. Kỹ thuật điều khiển nghịch lưu cầu H NPC đóng vai trò quan trọng. Tài liệu trình bày giải thuật điều khiển nhằm giảm số lần chuyển mạch của các khóa công suất, từ đó giảm tổn hao chuyển mạch. Thuật toán điều khiển được thiết kế dựa trên phân tích tổn hao và mô phỏng. Điểm mới của nghiên cứu nằm ở việc ứng dụng kỹ thuật điều khiển hiện đại, tối ưu hóa quá trình chuyển mạch. Mô phỏng nghịch lưu được thực hiện để kiểm chứng hiệu quả của giải pháp đề xuất. Kết quả mô phỏng thể hiện sự giảm thiểu đáng kể trong tổn hao nghịch lưu. Đánh giá hiệu suất nghịch lưu sau khi áp dụng giải pháp được trình bày chi tiết. Việc kết hợp giữa thiết kế mạch và thuật toán điều khiển là yếu tố then chốt để đạt hiệu quả tối ưu.

1.3 Thực nghiệm và đánh giá hiệu quả

Để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của giải pháp đề xuất, nghiên cứu tiến hành thực nghiệm nghịch lưu. Một mô hình thực nghiệm nghịch lưu cầu H NPC 5 bậc được xây dựng. Kết quả thực nghiệm được so sánh với kết quả mô phỏng. Sự khớp giữa kết quả thực nghiệm và kết quả mô phỏng chứng minh độ tin cậy của mô hình và hiệu quả của giải pháp. Hiệu suất nghịch lưu sau khi áp dụng giải pháp được đo đạc và phân tích. Các chỉ số đánh giá như hiệu suất chuyển đổi, tổn hao công suất, và hàm lượng hài bậc cao (THD) được trình bày. Phân tích sai số giữa kết quả thực nghiệm và mô phỏng được đưa ra. Nghiên cứu cũng đề cập đến các hạn chế của phương pháp và đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo. Đóng góp của nghiên cứu được tóm tắt, nhấn mạnh ý nghĩa thực tiễn và giá trị khoa học.