Luận văn thạc sĩ mô hình hóa và xây dựng cấu trúc điều khiển cho bộ biến đổi đa cấu trúc module

Luận văn: Mô hình hóa và xây dựng cấu trúc điều khiển bộ biến đổi đa cấu trúc module. Nghiên cứu chuyên sâu về điều khiển và ứng dụng thực tế.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật

2017

75
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

Lời cam đoan

LỜI MỞ ĐẦU

1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐA MỨC

1.1. Giới thiệu chung

1.2. Bộ biến đối đa mức câu trúc module

1.3. Ứng dụng của MMC

1.4. Tính cấp thiết của đề tài

2. CHƯƠNG 2: BỘ BIẾN ĐỔI ĐA MỨC CẤU TRÚC MODULE

2.1. Cấu trúc của bộ biển đổi đa mức cấu trúc module

2.1.1. Cấu trúc dạng nửa cầu

2.1.2. Cấu trúc dạng cầu

2.1.3. Cấu trúc dạng Di-ốt kẹp

2.1.4. Cấu trúc dạng liên kết chéo

2.2. Nguyên lý của bộ biến dỗi da mức câu trúc module

2.2.1. Nguyên ly hoạt dộng của từng Sub Moduls

2.2.2. Nguyên lý hoạt động của bộ biến đổi MMC

3. MÔ HÌNH HOÁ VÀ XÂY DỰNG CÂU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ BIẾN DOI MMC

3.1. Mô hình hoá bộ biến dối MMC xét trên một pha

3.2. Mó hình hoá bộ biến dối MMC xét trên ba pha

3.3. Xây dựng câu trúc điều khiển cho bộ biến đổi MMC

3.3.1. Phương pháp điều chế NLM

3.3.2. Phương pháp điều chế véc tơ không gian

3.3.3. Phương pháp điều chế PWM

3.3.4. Lua chọn phương pháp điều khiển

3.4. Thiết kế mạch vòng, diều khiển

3.4.1. Mach vong dong ign

3.4.2. Mach vong céng sult

3.4.3. Mạch vòng điện áp hiệu dụng

3.5. 'Tĩnh toàn thông số mạch. TIiệu chỉnh lai én Matlab

3.5.1. Hiệu chỉnh mạch vòng đồng điện

3.5.2. Liệu chinh mach véng cng Sudo

3.5.3. Liệu chính mạch vỏng điện áp một chiều

4. CHƯƠNG 4: TUUAT TOAN DIÊU KHIỂN SLM VÀ PHƯƠNG PHÁP CÂN BẢNG NĂNG LUONG

4.1. Thut ton NLM

4.1.1. Thuật toán NLM cễ điển

4.1.2. Thuật toán NLM cải tiến

4.2. Lựa chọn thuật toán NLÀM cho MMC và thuật toàn cân bằng điện áp

4.2.1. Tara chon thuat toan NLM che MMC

4.2.2. Thuật toán cân bằng điện áp

5. Chuong 5

5.1. M6 PHONG VA KTEM CHUNG KET QUA

5.1.1. Kết quả đầu ra thuật thoán NLM

5.2. Điện áp nhánh pha trên và dưới của 1 pha

5.3. Điện áp đây đầu ra

5.4. Điện áp trên các pha đâu ra

5.5. Dòng điện đâu ra

5.6. Séng hai TDII dau ra

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT T

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Luận Văn Thạc Sĩ Mô Hình Hóa Bộ Biến Đổi MMC

Luận văn thạc sĩ tập trung vào việc mô hình hóaxây dựng cấu trúc điều khiển cho bộ biến đổi đa cấu trúc module (MMC). MMC là một loại bộ biến đổi điện áp cao, công suất lớn, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng truyền tải điện cao áp một chiều (HVDC), hệ thống điện tái tạo và các ứng dụng công nghiệp khác. Bộ biến đổi đa cấu trúc module mang lại nhiều ưu điểm so với các loại bộ biến đổi truyền thống, bao gồm khả năng mở rộng dễ dàng, chất lượng điện áp đầu ra tốt hơn và hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, việc điều khiển bộ biến đổi MMC là một thách thức do cấu trúc phức tạp và sự tương tác giữa các module. Luận văn này giải quyết vấn đề này bằng cách đề xuất một cấu trúc điều khiển hiệu quả, đảm bảo hoạt động ổn định và tin cậy của bộ biến đổi. Luận văn sử dụng các phương pháp mô hình hóa toán học để phân tích hành vi của bộ biến đổi và thiết kế các thuật toán điều khiển phù hợp. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của cấu trúc điều khiển được đề xuất trong việc cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của bộ biến đổi đa cấu trúc module. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của bộ biến đổi MMC trong các hệ thống điện hiện đại. Theo [Lời mở đầu], tính cấp thiết của đề tài này xuất phát từ nhu cầu ngày càng tăng về truyền tải điện năng hiệu quả và tin cậy.

1.1. Tìm Hiểu Chung Về Các Loại Bộ Biến Đổi Đa Mức Hiện Nay

Luận văn bắt đầu bằng việc tổng quan về các loại bộ biến đổi đa mức khác nhau. Phân loại bao gồm Diode-clamped (NPC), Flying Capacitor (FC) và Modular Multilevel Converter (MMC). Mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng về cấu trúc, khả năng điều khiển và ứng dụng. MMC được lựa chọn do tính linh hoạt, khả năng mở rộng và chất lượng điện áp đầu ra vượt trội. Theo [Hình 1.1 : Phân loại các bộ biến đổi đa mức], MMC thuộc nhóm bộ biến đổi đa cấu trúc module, cho phép dễ dàng tăng số lượng mức điện áp bằng cách thêm các module vào cấu trúc. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng điện áp cao và công suất lớn.

1.2. Ứng Dụng Của Bộ Biến Đổi Đa Cấu Trúc Module Trong HVDC

Ứng dụng chính của bộ biến đổi đa cấu trúc module là trong hệ thống truyền tải điện cao áp một chiều (HVDC). HVDC sử dụng bộ biến đổi để chuyển đổi giữa điện xoay chiều (AC) và điện một chiều (DC), cho phép truyền tải điện năng trên khoảng cách xa với tổn thất thấp hơn so với hệ thống AC truyền thống. Bộ biến đổi MMC có khả năng tạo ra điện áp nhiều mức, giúp giảm sóng hài và cải thiện chất lượng điện năng trong hệ thống HVDC. Theo [Hình 1.3: Các hệ thông HVDC được lắp đặt trên thể giới qua các thời kì], số lượng hệ thống HVDC sử dụng MMC đang tăng lên nhanh chóng do những ưu điểm vượt trội của nó.

II. Nghiên Cứu Cấu Trúc Chi Tiết Bộ Biến Đổi Đa Mức Module

Chương này đi sâu vào cấu trúc và nguyên lý hoạt động của bộ biến đổi đa mức cấu trúc module (MMC). Cấu trúc của MMC bao gồm nhiều module con (sub-module) được kết nối nối tiếp trên mỗi nhánh pha. Mỗi module con thường bao gồm một tụ điện và một nửa cầu hoặc cầu H. Nguyên lý hoạt động của MMC dựa trên việc điều khiển các module con để tạo ra điện áp nhiều mức ở đầu ra. Việc điều khiển này đòi hỏi các thuật toán phức tạp để đảm bảo cân bằng điện áp giữa các tụ điện và giảm thiểu sóng hài. Luận văn trình bày các loại cấu trúc module con khác nhau, bao gồm nửa cầu, cầu H, Diode-clamped và liên kết chéo, cũng như phân tích ưu nhược điểm của từng loại. Quan trọng nhất, chương này xây dựng nền tảng cho việc mô hình hóa toán họcthiết kế cấu trúc điều khiển trong các chương tiếp theo. Theo [Bảng 2.1: Bang so sảnh các cầu trúc Sub module], việc lựa chọn cấu trúc sub-module ảnh hưởng đến hiệu suất, chi phí và độ phức tạp của hệ thống điều khiển.

2.1. Phân Tích Cấu Trúc Sub Module Nửa Cầu Và Nguyên Lý Hoạt Động

Cấu trúc nửa cầu là một trong những cấu trúc sub-module phổ biến nhất trong MMC. Nó bao gồm hai van bán dẫn và một tụ điện. Nguyên lý hoạt động đơn giản: khi cả hai van đều tắt, điện áp trên tụ điện được đưa ra đầu ra; khi một trong hai van bật, điện áp đầu ra bằng không. Cấu trúc này đơn giản và hiệu quả về chi phí, nhưng nó không cho phép đảo ngược điện áp. Theo [Hình 2.1: So đồ cầu trúc đạng nita cau ctia Module trong MMC], việc điều khiển các van sẽ quyết định điện áp đầu ra của sub-module.

2.2. Nguyên Lý Hoạt Động Của Bộ Biến Đổi Đa Mức Cấu Trúc Module MMC

Nguyên lý hoạt động của bộ biến đổi MMC dựa trên việc điều khiển độc lập các sub-module để tạo ra điện áp nhiều mức. Tổng điện áp đầu ra là tổng điện áp của tất cả các sub-module được chèn vào mạch. Việc điều khiển này đòi hỏi các thuật toán phức tạp để đảm bảo cân bằng điện áp giữa các tụ điện và giảm thiểu sóng hài. MMC có thể hoạt động như một bộ nghịch lưu (DC sang AC) hoặc bộ chỉnh lưu (AC sang DC), tùy thuộc vào hướng dòng điện và cấu trúc điều khiển. Theo [Hình 2.6: Mạch điện trên một pha của bộ biên dỗi MMC tẳng quát], mỗi pha của MMC bao gồm hai nhánh, mỗi nhánh chứa một số lượng sub-module.

2.3. So Sánh Các Cấu Trúc Sub Module H Bridge Diode Clamped Liên Kết Chéo

Bên cạnh cấu trúc nửa cầu, các cấu trúc H-bridge, Diode-Clamped và liên kết chéo cũng được sử dụng. H-bridge cho phép đảo ngược điện áp, Diode-Clamped tạo ra nhiều mức điện áp hơn, còn liên kết chéo có khả năng giảm số lượng linh kiện. Mỗi cấu trúc có ưu và nhược điểm riêng và được lựa chọn dựa trên yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Tham khảo [Bảng 2.1] để biết so sánh chi tiết về các cấu trúc sub-module này.

III. Phương Pháp Mô Hình Hóa Bộ Biến Đổi MMC Cho Điều Khiển

Chương này trình bày phương pháp mô hình hóa toán học của bộ biến đổi MMC, rất quan trọng cho việc thiết kế cấu trúc điều khiển. Mô hình hóa bao gồm việc xây dựng các phương trình toán học mô tả hành vi của bộ biến đổi trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Luận văn trình bày cả mô hình hóa trên một pha và ba pha, cho phép phân tích chi tiết và hiệu quả. Mô hình hóa bao gồm các yếu tố như điện áp, dòng điện, công suất và năng lượng trong bộ biến đổi. Các mô hình này được sử dụng để thiết kế các bộ điều khiển dòng điện, điện áp và công suất. Việc mô hình hóa chính xác là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và tin cậy của bộ biến đổi MMC. Theo [Mô hình hoá bộ biến dối MMC xét trên ba pha], mô hình ba pha cung cấp cái nhìn toàn diện hơn về hành vi của bộ biến đổi và cho phép phát hiện các hiện tượng bất đối xứng.

3.1. Xây Dựng Mô Hình Toán Học Bộ Biến Đổi MMC Trên Một Pha

Việc xây dựng mô hình toán học bắt đầu với việc phân tích mạch điện tương đương của bộ biến đổi MMC trên một pha. Các phương trình Kirchhoff được áp dụng để mô tả mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện trong mạch. Mô hình này bao gồm các thông số như điện trở, điện cảm và điện dung của các thành phần trong bộ biến đổi. Mô hình một pha đơn giản hóa việc phân tích và thiết kế cấu trúc điều khiển cho từng pha riêng lẻ. Kết quả mô phỏng từ mô hình này được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của các thuật toán điều khiển.

3.2. Thiết Kế Mạch Vòng Điều Khiển Dòng Điện Cho Bộ Biến Đổi

Mạch vòng điều khiển dòng điện là một phần quan trọng của cấu trúc điều khiển tổng thể cho bộ biến đổi MMC. Mạch vòng này điều khiển dòng điện đầu ra của bộ biến đổi để đáp ứng yêu cầu của tải. Các bộ điều khiển PID thường được sử dụng trong mạch vòng điều khiển dòng điện để đảm bảo đáp ứng nhanh và ổn định. Việc điều chỉnh các tham số của bộ điều khiển PID là rất quan trọng để đạt được hiệu suất tối ưu. Tham khảo [Hình 3.8: Sơ dỗ khôi mạch vòng diều khiển dòng điện của bộ biên dỗi MMC] để thấy cấu trúc tổng quan của mạch vòng này.

3.3. Các Phương Pháp Điều Chế PWM NLM và Vector Không Gian cho MMC

Để điều khiển các van bán dẫn trong MMC, cần sử dụng các phương pháp điều chế như PWM (Pulse Width Modulation), NLM (Nearest Level Modulation) và điều chế vector không gian. PWM sử dụng tín hiệu sóng mang để tạo ra tín hiệu điều khiển, NLM chọn mức điện áp gần nhất với giá trị mong muốn, còn điều chế vector không gian tối ưu hóa việc chuyển mạch để giảm thiểu sóng hài. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

IV. Thuật Toán Điều Khiển NLM Cân Bằng Năng Lượng Hiệu Quả

Chương này tập trung vào thuật toán điều khiển NLM (Nearest Level Modulation) và phương pháp cân bằng năng lượng, hai yếu tố quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của bộ biến đổi MMC. Thuật toán NLM chọn mức điện áp gần nhất với giá trị mong muốn, giúp giảm thiểu sóng hài và cải thiện chất lượng điện áp đầu ra. Phương pháp cân bằng năng lượng đảm bảo rằng năng lượng trong các tụ điện của các module con được phân bố đều, ngăn ngừa hiện tượng mất cân bằng điện áp. Luận văn trình bày cả thuật toán NLM cổ điển và cải tiến, cũng như phân tích ưu nhược điểm của từng loại. Việc lựa chọn thuật toán điều khiển phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu suất tối ưu và độ tin cậy cao cho bộ biến đổi MMC. Tham khảo [Hình 4.7: Luuu đồ thuật toán phương pháp NLM cải biến] để hiểu rõ hơn về quy trình điều khiển.

4.1. Phân Tích Thuật Toán NLM Cổ Điển Và Các Hạn Chế Của Nó

Thuật toán NLM cổ điển là một phương pháp đơn giản và dễ thực hiện để điều khiển bộ biến đổi MMC. Tuy nhiên, nó có một số hạn chế, bao gồm khả năng tạo ra sóng hài cao hơn so với các thuật toán phức tạp hơn. Ngoài ra, thuật toán NLM cổ điển có thể gặp khó khăn trong việc cân bằng điện áp giữa các tụ điện trong các điều kiện hoạt động khắc nghiệt. Theo [Hình 4.3: Cầu trúc mô tả thuật toán NI:M cỗ điền], thuật toán này đơn giản trong việc chọn mức điện áp gần nhất.

4.2. Đề Xuất Thuật Toán NLM Cải Tiến Để Tối Ưu Hiệu Suất

Để khắc phục những hạn chế của thuật toán NLM cổ điển, luận văn đề xuất một thuật toán NLM cải tiến. Thuật toán cải tiến này sử dụng các kỹ thuật phức tạp hơn để lựa chọn mức điện áp, giúp giảm thiểu sóng hài và cải thiện khả năng cân bằng điện áp. Thuật toán này cũng có thể điều chỉnh các tham số điều khiển để tối ưu hóa hiệu suất trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Tham khảo [Hình 4.6: Tổng quái câu trúc của phương pháp NELM cdi tién] để thấy sự khác biệt so với thuật toán cổ điển.

V. Kết Quả Mô Phỏng và Đánh Giá Hiệu Quả Điều Khiển MMC

Chương này trình bày kết quả mô phỏng và đánh giá hiệu quả của cấu trúc điều khiển được đề xuất cho bộ biến đổi MMC. Các mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm Matlab/Simulink, sử dụng các thông số thực tế của bộ biến đổi. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng cấu trúc điều khiển có thể điều khiển bộ biến đổi một cách ổn định và tin cậy trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Mô phỏng cũng cho thấy rằng cấu trúc điều khiển có thể giảm thiểu sóng hài và cải thiện chất lượng điện áp đầu ra. Quan trọng, chương này chứng minh tính khả thi và hiệu quả của các phương pháp mô hình hóađiều khiển được đề xuất. Theo [Chương 5], các kết quả mô phỏng được trình bày chi tiết và so sánh với các phương pháp điều khiển khác.

5.1. Cấu Hình Mô Phỏng Matlab Simulink Thông Số Bộ Biến Đổi

Các mô phỏng được thực hiện trong môi trường Matlab/Simulink, một công cụ mạnh mẽ để mô hình hóamô phỏng các hệ thống điện. Cấu hình mô phỏng bao gồm mô hình chi tiết của bộ biến đổi MMC, bộ điều khiển và tải. Các thông số của bộ biến đổi, chẳng hạn như điện trở, điện cảm và điện dung, được lựa chọn để phản ánh các giá trị thực tế. Tham khảo [Bảng 5.1: Các thông số mô phóng cho bộ biến đỗi MCC] để biết các thông số cụ thể được sử dụng trong mô phỏng.

5.2. Đánh Giá Chất Lượng Điện Áp Đầu Ra Sóng Hài THD

Một trong những mục tiêu quan trọng của cấu trúc điều khiển là cải thiện chất lượng điện áp đầu ra và giảm thiểu sóng hài. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng cấu trúc điều khiển có thể giảm đáng kể tổng méo hài (THD) của điện áp đầu ra, đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng điện năng. Sóng hài thấp hơn giúp giảm tổn thất điện năng và cải thiện hiệu suất của hệ thống. Tham khảo [5.6 Séng hai TDII dau ra] để biết thông tin chi tiết về THD trong các kết quả mô phỏng.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Cho Nghiên Cứu Tiếp Theo

Luận văn thạc sĩ này đã trình bày một nghiên cứu toàn diện về mô hình hóaxây dựng cấu trúc điều khiển cho bộ biến đổi đa cấu trúc module (MMC). Mô hình hóa toán học chính xác và cấu trúc điều khiển hiệu quả đã được phát triển và chứng minh thông qua mô phỏng. Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của bộ biến đổi MMC trong các hệ thống điện hiện đại. Hướng phát triển tiếp theo có thể tập trung vào việc nghiên cứu các thuật toán điều khiển tiên tiến hơn, chẳng hạn như điều khiển thích nghiđiều khiển tối ưu, để cải thiện hơn nữa hiệu suất và độ tin cậy của bộ biến đổi MMC. Hơn nữa, việc nghiên cứu ứng dụng của bộ biến đổi trong các hệ thống điện tái tạo và lưới điện thông minh cũng là một hướng đi tiềm năng.

6.1. Tóm Tắt Đóng Góp Chính Của Luận Văn Về Điều Khiển MMC

Đóng góp chính của luận văn bao gồm việc phát triển một mô hình toán học chính xác cho bộ biến đổi MMC, đề xuất một cấu trúc điều khiển hiệu quả dựa trên thuật toán NLM cải tiến và chứng minh hiệu quả của cấu trúc điều khiển thông qua mô phỏng. Nghiên cứu này cung cấp một nền tảng vững chắc cho việc thiết kếđiều khiển các bộ biến đổi MMC trong các ứng dụng thực tế.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Bộ Biến Đổi Đa Cấu Trúc

Các hướng nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến hơn, nghiên cứu các ứng dụng mới của bộ biến đổi MMC và cải thiện độ tin cậy và hiệu suất của bộ biến đổi. Ngoài ra, việc nghiên cứu tích hợp bộ biến đổi MMC vào các hệ thống điện tái tạo và lưới điện thông minh cũng là một lĩnh vực tiềm năng.

11/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU. TIM HIEU CHUNG VE CAC BO BIEN ĐỎI ĐA MỨC. Giới thiệu chung. Bộ biến đối đa mức câu trúc module 1.

Ứng dụng cia MMC 1. Tỉnh cấp thiết cửa đề tải. ceeerrrrerrrrree Chương 2. BO BIEN ĐỎI ĐA MỨC CẤU TRÚC MODULE.1 Cấu trủe của bộ biển đổi đa mức cầu trúc m odule.

Câu trủe dạng nửa cẫu. Câu trúc dạng cầu,. Câu trúc dạng, Di-ễt kẹp. Cầu trúc dạng, liên kết chéo.3, Nguyên lý của bộ biến dỗi da mức câu trúc module.

Nguyên ly hoạt dộng của từng Sub Moduls. Nguyên lý hoạt động của bộ biến đổi MMC. MÔ HÌNH HOÁ VÀ XÂY DỰNG CÂU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ BIỂN DOI MMi sn BD 3. Mỏ hình hoá bộ biến dỗi MMC xét trên một pha._ Mục lục M6 PHONG VA KTEM CHUNG KET QUA.

Phần mềm vá thông số m6 phong oes co H. Kết quả mô phông - - - EH 5.1 Kết quả đầu ra thuật thoán NLM. Điện áp nhánh pha trên và dưới của 1 pha - - s7 5.3 Điện áp đây đầu ra.4 Điện áp trên các pha đâu ra.5 Dòng điện đâu ra - - - 39 5.6 Séng hai TDII dau ra - 59 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO.

Mó hình hoá bộ biến dối MMC xét trên ba pha.2, Xây dựng câu trúc điều khiển cho bộ biến đổi MMC. Phương pháp điều chế NLM. Phương pháp điều chế véc tơ không gian. Phương pháp điều chế PWM.

Lua chọn phương pháp điều khiển.3 Thiết kế mạch vòng, diều khiển. Mach vong dong ign.2 Mach vong céng sult.3 Mạch vòng điện áp hiệu dụng,. 'Tĩnh toàn thông số mạch. TIiệu chỉnh lai én Matlab- 39 3.1 Hiệu chỉnh mạch vòng đồng điện.2 Liéu chinh mach véng cng Sudo.

se esssessseesseeeeeaiiannassen AO 3.3 Liệu chính mạch vỏng điện áp một chiều. e4] Chương4 TUUAT TOAN DIÊU KHIỂN SLM VÀ PHƯƠNG PHÁP CÂN BẢNG NĂNG LUONG. aan ALL Thut ton NLM ees eccsecssseessessceestenssestesenesstesetes "—.1 Thuật toán NLM cễ điển.2 Thuật toán NLM cải tiến - 48 4.2 Lựa chọn thuật toán NLÀM cho MMC và thuật toàn cân bằng điện áp 51 4.1 Tara chon thuat toan NLM che MMC.2 Thuật toán cân bằng điện áp. 52 Chuong 5 56 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt FC Flying Capacitor Tu bay PWM Pulse width modulation Diéu ché dé rng xưng, LSPWM = Level-Shilt PWM Điều chế địch mức sông mang PSPWM Phase-Shift PWM Điều chế dịch pha sóng rang, SVM Space véctor modulation Diều chế véctơ không gian SM Sub-module Cáo module thành phản HVDC — High voltage direct cwrent Hệ thông truyền tải điện một chiều điện ap cao NIM — Neresi Level Modulation Thương phân digu ché NLM PL PL Controller B6 diéu khién ty lệ - tích phân RSF Reducedswitching Thuật toán cân băng điện áp frequency vollagp ~ balancing algorithm Mục lục 3.

Mó hình hoá bộ biến dối MMC xét trên ba pha.2, Xây dựng câu trúc điều khiển cho bộ biến đổi MMC. Phương pháp điều chế NLM. Phương pháp điều chế véc tơ không gian. Phương pháp điều chế PWM.

Lua chọn phương pháp điều khiển.3 Thiết kế mạch vòng, diều khiển. Mach vong dong ign.2 Mach vong céng sult.3 Mạch vòng điện áp hiệu dụng,. 'Tĩnh toàn thông số mạch. TIiệu chỉnh lai én Matlab- 39 3.1 Hiệu chỉnh mạch vòng đồng điện.2 Liéu chinh mach véng cng Sudo.

se esssessseesseeeeeaiiannassen AO 3.3 Liệu chính mạch vỏng điện áp một chiều. e4] Chương4 TUUAT TOAN DIÊU KHIỂN SLM VÀ PHƯƠNG PHÁP CÂN BẢNG NĂNG LUONG. aan ALL Thut ton NLM ees eccsecssseessessceestenssestesenesstesetes "—.1 Thuật toán NLM cễ điển.2 Thuật toán NLM cải tiến - 48 4.2 Lựa chọn thuật toán NLÀM cho MMC và thuật toàn cân bằng điện áp 51 4.1 Tara chon thuat toan NLM che MMC.2 Thuật toán cân bằng điện áp. 52 Chuong 5 56 Danh mục cáo hình, đồ thị DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐÒ THỊ Tình 1.1 : Phân loại các bộ biến đổi da mẮC.2 : Cầu trúc bộ biên đôi a cấp kiểu module (MMC) 6 THình 1.3: Các hệ thông IIƯDC được lắp đặt trên thể giới qua các thời kì.4: Hệ thong HVDC do SIEMENS lip dat tai Trung Quốc .1: So đồ cầu trúc đạng nita cau ctia Module trong MMC - 11 1lình 2.2 : Cấu trúc toàn cầu của Ađodule trong A4MMC.3: Cầu trúc đạng Diode kep cita Module trong MMC.4: Câu trúc dạng liên kết cháo của Mlodule trong MMC 13 Linh 2.5: Trạng thái hoạt động và dạng điện áp ra của một Sub-tmoduie.6: Mạch điện trên một pha của bộ biên dỗi MMC tẳng quát 15 Hình 2.7: Điện áp xoay chiều ầu ra của bộ MMC 10 mức - - 16 Hình 3.1: Sơ đồ mạch một pha của một bộ A4M4C điễn hình.2: Sơ đồ mạch ba pha của mội bộ MMC điền hình - - 33 Tinh 3.3 : Phuong pháp NLM áp dụng cho hộ MMC với 10 module trên một nhánh pha với chỉ số điều chế bằng 0.4: Phương pháp diéu ché NLM, dang dién dp ra trên một nhành.5: Vécto khang gian cho nghich lun N mite.6: Phương pháp địch sông mang - 28 Hinh 3.7: Cu trite tong quan của mach vòng điều khiên.8: Sơ dỗ khôi mạch vòng diều khiển dòng điện của bộ biên dỗi MMC.9: Biéu diễn dạng hàm truyền mạch vòng điều khiến dòng điện 32 Hình 3.10: Biêu diễn dang hàm truyền mạch vòng điều khiển công suất phia ngoài ¬—-.11: Mạch vòng điều chỉnh điện áp biệu dụng.

37 iv Danh mục cáo hình, đồ thị DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐÒ THỊ Tình 1.1 : Phân loại các bộ biến đổi da mẮC.2 : Cầu trúc bộ biên đôi a cấp kiểu module (MMC) 6 THình 1.3: Các hệ thông IIƯDC được lắp đặt trên thể giới qua các thời kì.4: Hệ thong HVDC do SIEMENS lip dat tai Trung Quốc .1: So đồ cầu trúc đạng nita cau ctia Module trong MMC - 11 1lình 2.2 : Cấu trúc toàn cầu của Ađodule trong A4MMC.3: Cầu trúc đạng Diode kep cita Module trong MMC.4: Câu trúc dạng liên kết cháo của Mlodule trong MMC 13 Linh 2.5: Trạng thái hoạt động và dạng điện áp ra của một Sub-tmoduie.6: Mạch điện trên một pha của bộ biên dỗi MMC tẳng quát 15 Hình 2.7: Điện áp xoay chiều ầu ra của bộ MMC 10 mức - - 16 Hình 3.1: Sơ đồ mạch một pha của một bộ A4M4C điễn hình.2: Sơ đồ mạch ba pha của mội bộ MMC điền hình - - 33 Tinh 3.3 : Phuong pháp NLM áp dụng cho hộ MMC với 10 module trên một nhánh pha với chỉ số điều chế bằng 0.4: Phương pháp diéu ché NLM, dang dién dp ra trên một nhành.5: Vécto khang gian cho nghich lun N mite.6: Phương pháp địch sông mang - 28 Hinh 3.7: Cu trite tong quan của mach vòng điều khiên.8: Sơ dỗ khôi mạch vòng diều khiển dòng điện của bộ biên dỗi MMC.9: Biéu diễn dạng hàm truyền mạch vòng điều khiến dòng điện 32 Hình 3.10: Biêu diễn dang hàm truyền mạch vòng điều khiển công suất phia ngoài ¬—-.11: Mạch vòng điều chỉnh điện áp biệu dụng. 37 iv Mục lục 3. Mó hình hoá bộ biến dối MMC xét trên ba pha.2, Xây dựng câu trúc điều khiển cho bộ biến đổi MMC. Phương pháp điều chế NLM.

Phương pháp điều chế véc tơ không gian. Phương pháp điều chế PWM. Lua chọn phương pháp điều khiển.3 Thiết kế mạch vòng, diều khiển. Mach vong dong ign.2 Mach vong céng sult.3 Mạch vòng điện áp hiệu dụng,.

'Tĩnh toàn thông số mạch. TIiệu chỉnh lai én Matlab- 39 3.1 Hiệu chỉnh mạch vòng đồng điện.2 Liéu chinh mach véng cng Sudo. se esssessseesseeeeeaiiannassen AO 3.3 Liệu chính mạch vỏng điện áp một chiều. e4] Chương4 TUUAT TOAN DIÊU KHIỂN SLM VÀ PHƯƠNG PHÁP CÂN BẢNG NĂNG LUONG.

aan ALL Thut ton NLM ees eccsecssseessessceestenssestesenesstesetes "—.1 Thuật toán NLM cễ điển.2 Thuật toán NLM cải tiến - 48 4.2 Lựa chọn thuật toán NLÀM cho MMC và thuật toàn cân bằng điện áp 51 4.1 Tara chon thuat toan NLM che MMC.2 Thuật toán cân bằng điện áp. 52 Chuong 5 56 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIÉT T. T ¥ nghia Điện áp xoay chiều đầu ra Điện áp của điểm nói giữa bộ biến đổi vả hệ xoay chiều Điện áp một chiều đầu vào bộ biến đổi Dong điện chảy trong hệ xoay chiều Tòng điện chảy trong mạch vòng Dòng điện chây trong nhánh trên và nhánh đưới của bộ biến đổi LR Diện cảm và điện trở giữa nguồn và bộ biển đối ba Điện cảm và điện trở trên mỗi nhảnh của một pha VU, Tổng điện áp của các Lu thuộc raodule được chèn vào ö nhánh trên và dưới Vefete WeVer Tống điện áp trên tụ của nhánh trên va nhánh đười. Csm> Carm Điện dung của một Sub-module và điện đụng tương đương trên mỗi nhánh Hệ số chèn của nhánh trên và nhánh dưới Số lượng, Sub-module trên một nhành ctia pha 'Thành phần ở và ø của điện áp lưới tye Thành phần đ và ợ của dòng dién ing Chỉ số diễu chế CAC CUM TU VIET TAT MMC — Modular Multilevel 16 bién déi da mute cau tric module Converter MC Multilevel converter Bộ biển đổi da mức NEC Neutral point clamped Di-ét kep Danh mục cáo bảng DANH MỤC CÁC BẢNG Bang 2.1: Bang so sảnh các cầu trúc Sub module Bang 2.2: Bang trạng thải van, diện áp đầu ra, chiều dòng diện và trạng thái tự Bang 3.1: Các thông số mồ phòng cho bộ biên đãi MCC Bảng 5.1: Các thông số mô phóng cho bộ biến đỗi MCC.

1 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIÉT T. T ¥ nghia Điện áp xoay chiều đầu ra Điện áp của điểm nói giữa bộ biến đổi vả hệ xoay chiều Điện áp một chiều đầu vào bộ biến đổi Dong điện chảy trong hệ xoay chiều Tòng điện chảy trong mạch vòng Dòng điện chây trong nhánh trên và nhánh đưới của bộ biến đổi LR Diện cảm và điện trở giữa nguồn và bộ biển đối ba Điện cảm và điện trở trên mỗi nhảnh của một pha VU, Tổng điện áp của các Lu thuộc raodule được chèn vào ö nhánh trên và dưới Vefete WeVer Tống điện áp trên tụ của nhánh trên va nhánh đười. Csm> Carm Điện dung của một Sub-module và điện đụng tương đương trên mỗi nhánh Hệ số chèn của nhánh trên và nhánh dưới Số lượng, Sub-module trên một nhành ctia pha 'Thành phần ở và ø của điện áp lưới tye Thành phần đ và ợ của dòng dién ing Chỉ số diễu chế CAC CUM TU VIET TAT MMC — Modular Multilevel 16 bién déi da mute cau tric module Converter MC Multilevel converter Bộ biển đổi da mức NEC Neutral point clamped Di-ét kep Mục lục M6 PHONG VA KTEM CHUNG KET QUA. Phần mềm vá thông số m6 phong oes co H.

Kết quả mô phông - - - EH 5.1 Kết quả đầu ra thuật thoán NLM. Điện áp nhánh pha trên và dưới của 1 pha - - s7 5.3 Điện áp đây đầu ra.4 Điện áp trên các pha đâu ra.5 Dòng điện đâu ra - - - 39 5.6 Séng hai TDII dau ra - 59 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO. Mó hình hoá bộ biến dối MMC xét trên ba pha.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ