I. Giới thiệu về Luận Án Tiến Sĩ
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc điều khiển bộ nghịch lưu nối lưới trong mạng điện phân phối. Với sự phát triển của hệ thống điện sử dụng năng lượng tái tạo, việc tối ưu hóa hệ thống và nâng cao chất lượng điện năng trở nên cấp thiết. Bộ nghịch lưu đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng từ nguồn phân tán như điện mặt trời và điện gió vào lưới điện. Tuy nhiên, các sóng hài phát sinh từ nghịch lưu nối lưới ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng điện năng. Luận án đề xuất các giải pháp công nghệ điều khiển để giảm thiểu vấn đề này.
1.1. Bối cảnh nghiên cứu
Sự gia tăng của nguồn điện phân tán sử dụng năng lượng tái tạo đã thúc đẩy nghiên cứu về nghịch lưu nối lưới. Các hệ thống điện hiện đại yêu cầu điều khiển tự động và tối ưu hóa hệ thống để đảm bảo phân phối điện hiệu quả. Luận án tiến sĩ này nhằm giải quyết các thách thức liên quan đến sóng hài và chất lượng điện năng trong mạng lưới điện.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận án là đề xuất các kỹ thuật điều khiển tiên tiến để giảm sóng hài trong nghịch lưu nối lưới. Các giải pháp bao gồm điều chế tần số thay đổi, ước lượng tham số điện áp lưới, và tối ưu hóa bộ điều khiển dòng điện. Những phương pháp này nhằm nâng cao chất lượng điện năng và hiệu suất hệ thống.
II. Các kỹ thuật điều khiển nghịch lưu nối lưới
Luận án đề xuất bốn kỹ thuật điều khiển chính để giảm sóng hài trong nghịch lưu nối lưới. Các kỹ thuật này bao gồm điều chế tần số thay đổi, ước lượng tham số điện áp lưới, giảm độ nhấp nhô điện áp DC, và tối ưu hóa bộ điều khiển dòng điện. Mỗi kỹ thuật được phân tích chi tiết thông qua mô phỏng và thí nghiệm để đánh giá hiệu quả.
2.1. Điều chế tần số thay đổi
Phương pháp điều chế tần số thay đổi sử dụng giải thuật di truyền để giảm sóng hài mà không làm tăng tổn hao chuyển mạch. Kỹ thuật này giúp trải phổ sóng hài trong một phạm vi rộng, giảm thiểu nhiễu và kích thước bộ lọc thụ động.
2.2. Ước lượng tham số điện áp lưới
Kỹ thuật ước lượng tham số điện áp lưới sử dụng giải thuật Levenberg-Marquardt để nâng cao độ chính xác và tốc độ hòa đồng bộ. Phương pháp này giúp giảm sóng hài và cải thiện chất lượng điện năng.
III. Ứng dụng và đánh giá thực tế
Các giải pháp đề xuất trong luận án đã được kiểm tra thông qua mô phỏng trên MATLAB/Simulink và thí nghiệm trên các mô hình vật lý. Kết quả cho thấy các kỹ thuật này giúp giảm đáng kể sóng hài, nâng cao chất lượng điện năng, và giảm kích thước bộ lọc phụ. Những ứng dụng này có tiềm năng lớn trong việc cải thiện hệ thống điện phân phối sử dụng năng lượng tái tạo.
3.1. Kết quả mô phỏng
Các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của các phương pháp đề xuất trong việc giảm sóng hài và cải thiện chất lượng điện năng. So sánh với các phương pháp hiện có, các giải pháp này cho thấy sự vượt trội về hiệu suất và độ tin cậy.
3.2. Kết quả thí nghiệm
Các thí nghiệm trên mô hình vật lý sử dụng DSP F28335 và Dspace-1103 đã khẳng định tính khả thi của các giải pháp trong thực tế. Kết quả thí nghiệm phù hợp với kết quả mô phỏng, chứng minh tính ứng dụng cao của các kỹ thuật đề xuất.
