Luận văn thạc sĩ về nghiên cứu lọc sóng hài và nâng cao chất lượng điện năng

• Tác giả: Nguyễn Đình Giảng
• Người hướng dẫn: Ts. Đặng Danh Hoằng
• Trường học: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện
• Đề tài: Nghiên cứu lọc sóng hài nhằm nâng cao chất lượng điện năng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Nội dung của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ BẮC KẠN VÀ PHỤ TẢI PHÁT SINH SÓNG HÀI
• 1.1. Tổng quan lưới điện thành phố Bắc Kạn
• 1.2. Lưới điện trung thế
• 1.3. Tổn thất điện năng của khu vực thành phố Bắc Kạn trong một vài năm gần đây
• 1.4. Đánh giá hiện trạng theo kết quả tính toán
• 1.5. Sự phát sinh sóng điều hòa bậc cao (sóng hài) trong hệ thống cung cấp điện
• 1.5.1. Những vẫn đề cơ bản về sóng điều hòa bậc cao
• 1.5.2. Một số nguyên nhân cơ bản phát sinh sóng điều hòa bậc cao
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG BỘ LỌC TÍCH CỰC ĐỂ LỌC SÓNG HÀI VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
• 2.1. Tổng quan bộ lọc sóng điều hòa bậc cao
• 2.1.1. Bộ lọc thụ động
• 2.1.2. Bộ lọc chủ động (bộ lọc tích cực)
• 2.1.3. Phân loại và nguyên lý làm việc của bộ lọc tích cực
• 2.1.3.1. Phân loại theo sơ đồ nguyên lý
• 2.1.3.2. Phân loại theo nguồn cung cấp điện
• 2.1.3.3. Phân loại theo bộ biến đổi công suất
• 2.1.4. Bộ lọc hỗn hợp
• 2.1.5. Nguyên lý làm việc của thiết bị bù tích cực
• 2.1.6. Các thuật toán lọc tích cực
• 2.1.6.1. Các thuật toán lọc tích cực dựa trên miền tần số
• 2.1.6.2. Các phương pháp lọc tích cực dựa trên miền thời gian
• 2.1.7. Xây dựng cấu trúc điều khiển
• 2.2. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG
• 3.1. Xây dựng mô hình bộ lọc trên phần mềm Matlab/Simulink
• 3.2. Khối nguồn xoay chiều 3 pha
• 3.3. Khối tải phi tuyến
• 3.4. Khối bộ lọc tích cực
• 3.5. Khâu tính toán độ méo dạng (THD)
• 3.6. Khâu chuyển đổi để lấy tín hiệu đo dòng điện và điện áp ba pha
• 3.7. Khâu đo dòng điện, điện áp
• 3.8. Kết quả mô phỏng và đánh giá chất lượng hệ thống
• 3.8.1. Kết quả mô phỏng trường hợp chưa có bộ lọc tích cực
• 3.8.2. Kết quả mô phỏng trường hợp có bộ lọc tích cực
• 3.9. Đánh giá chất lượng điều khiển hệ thống
• 3.10. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu lọc sóng hài trong điện năng

Nghiên cứu lọc sóng hài là một lĩnh vực quan trọng trong ngành kỹ thuật điện. Sóng hài gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho chất lượng điện năng. Việc hiểu rõ về sóng hài và các phương pháp lọc là cần thiết để nâng cao hiệu suất điện năng.

1.1. Định nghĩa và vai trò của sóng hài trong hệ thống điện

Sóng hài là các thành phần tần số cao trong tín hiệu điện, gây ra méo dạng và tổn thất năng lượng. Chúng ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của thiết bị điện.

1.2. Tác động của sóng hài đến chất lượng điện năng

Sóng hài làm giảm hệ số công suất, tăng tổn thất điện năng và gây hư hỏng thiết bị. Việc kiểm soát sóng hài là cần thiết để đảm bảo chất lượng điện năng.

II. Vấn đề và thách thức trong việc kiểm soát sóng hài

Việc kiểm soát sóng hài gặp nhiều thách thức do sự phát triển của các thiết bị phi tuyến. Các thiết bị này tạo ra sóng hài, làm cho việc duy trì chất lượng điện năng trở nên khó khăn.

2.1. Nguyên nhân phát sinh sóng hài trong hệ thống điện

Các thiết bị như biến tần, máy biến áp và tải phi tuyến là nguyên nhân chính gây ra sóng hài. Chúng tạo ra các thành phần tần số cao, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng.

2.2. Hệ quả của sóng hài đối với lưới điện

Sóng hài gây ra quá áp, tổn thất điện năng và giảm tuổi thọ thiết bị. Điều này làm tăng chi phí vận hành và bảo trì cho hệ thống điện.

III. Phương pháp lọc sóng hài hiệu quả trong hệ thống điện

Có nhiều phương pháp lọc sóng hài, trong đó bộ lọc tích cực được coi là giải pháp hiệu quả nhất. Bộ lọc này giúp loại bỏ sóng hài và cải thiện chất lượng điện năng.

3.1. Bộ lọc thụ động và bộ lọc tích cực

Bộ lọc thụ động sử dụng các linh kiện thụ động như tụ điện và cuộn cảm, trong khi bộ lọc tích cực sử dụng thiết bị điện tử để điều khiển và loại bỏ sóng hài.

3.2. Nguyên lý hoạt động của bộ lọc tích cực

Bộ lọc tích cực hoạt động bằng cách tạo ra sóng đối kháng với sóng hài, từ đó loại bỏ chúng khỏi hệ thống điện. Điều này giúp cải thiện chất lượng điện năng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của lọc sóng hài trong ngành điện

Việc áp dụng công nghệ lọc sóng hài đã mang lại nhiều lợi ích cho ngành điện. Các hệ thống lọc hiện đại giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao hiệu suất hoạt động.

4.1. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tế

Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bộ lọc tích cực đã giảm đáng kể sóng hài trong hệ thống điện, từ đó nâng cao chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng.

4.2. Các dự án thành công trong việc lọc sóng hài

Nhiều dự án đã được triển khai thành công, cho thấy hiệu quả của công nghệ lọc sóng hài trong việc cải thiện chất lượng điện năng và giảm thiểu tổn thất.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu lọc sóng hài

Nghiên cứu lọc sóng hài là một lĩnh vực quan trọng trong ngành điện. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến trong chất lượng điện năng.

5.1. Tương lai của công nghệ lọc sóng hài

Công nghệ lọc sóng hài sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều giải pháp mới được nghiên cứu và áp dụng để nâng cao hiệu suất và chất lượng điện năng.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải thiện hiệu quả của bộ lọc tích cực và phát triển các công nghệ mới nhằm giảm thiểu sóng hài trong hệ thống điện.