Nghiên cứu bộ lọc tích cực nâng cao chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

MỞ ĐẦU

0.1. Lý do chọn đề tài

0.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài

0.3. Kết quả dự kiến

0.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

0.5. Công cụ, thiết bị nghiên cứu

0.6. Bố cục đề tài

0.7. Kế hoạch thực hiện

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI - LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP

1.1. Tổng quan chung

1.2. Định nghĩa lưới điện trung áp

1.3. Phân loại lưới điện trung áp

1.4. Vai trò của lưới điện trung áp

1.5. Các phần tử chính của lưới điện trung áp

1.6. Cấu trúc của lưới điện trung áp

1.7. Đặc điểm của lưới điện trung áp

1.8. Hiện trạng lưới điện trung áp tại Việt Nam

1.9. Tình hình phát triển lưới điện trung áp

1.10. Tình hình phát triển phụ tải điện

1.11. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: SÓNG HÀI BẬC CAO VÀ PHƯƠNG PHÁP KHỬ SÓNG HÀI

2.1. Tổng quan về sóng điều hòa bậc cao

2.2. Ảnh hưởng của sóng điều hòa bậc cao và quy định giới hạn thành phần sóng điều hòa bậc cao trên lưới điện

2.3. Một số nguồn tạo sóng điều hòa bậc cao trong công nghiệp

2.4. Phương pháp khử sóng hài bậc cao

2.5. Bộ lọc sóng điều hòa bậc cao

2.6. Phân loại và nguyên lý làm việc của bộ lọc tích cực

2.7. Bộ lọc hỗn hợp

2.8. Các thiết bị bù công suất phản kháng

2.9. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ LỌC TÍCH CỰC TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CHO PHỤ TẢI PHI TUYẾN

3.1. Lý thuyết về phương pháp lọc tích cực

3.2. Các phương pháp lọc tích cực dựa trên miền tần số

3.3. Các phương pháp lọc tích cực dựa trên miền thời gian

3.4. Mô hình bể điện phân

3.5. Cấu trúc của bộ lọc tích cực

3.6. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG

4.1. Xây dựng mô hình bộ lọc trên phần mềm Matlab/Simulink

4.2. Nguồn xoay chiều 3 pha

4.3. Khối mạch lực

4.4. Khối điều khiển dòng

4.5. Khâu lấy tín hiệu đo dòng điện và điện áp ba pha

4.6. Khâu đo dòng điện, điện áp

4.7. Sơ đồ và kết quả mô phỏng

4.8. Mô phỏng trường hợp chưa có bộ lọc tích cực

4.9. Mô phỏng trường hợp có bộ lọc tích cực

4.10. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về bộ lọc tích cực và chất lượng điện năng

Bộ lọc tích cực là một giải pháp hiệu quả để cải thiện chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối. Chúng hoạt động bằng cách loại bỏ các thành phần sóng hài bậc cao, giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao hiệu suất lưới điện. Việc nghiên cứu và ứng dụng bộ lọc tích cực không chỉ giúp cải thiện chất lượng điện mà còn đảm bảo sự ổn định cho hệ thống điện.

1.1. Định nghĩa bộ lọc tích cực và vai trò của nó

Bộ lọc tích cực là thiết bị sử dụng công nghệ điện tử công suất để điều chỉnh và cải thiện chất lượng điện năng. Chúng giúp loại bỏ các sóng hài, từ đó nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của lưới điện.

1.2. Tại sao cần cải thiện chất lượng điện năng

Chất lượng điện năng kém có thể dẫn đến tổn thất lớn trong hệ thống điện, ảnh hưởng đến thiết bị tiêu thụ và giảm hiệu suất hoạt động. Việc cải thiện chất lượng điện năng là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của lưới điện.

II. Vấn đề và thách thức trong lưới điện phân phối hiện nay

Lưới điện phân phối hiện nay đang đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là sự gia tăng của các thiết bị phi tuyến. Những thiết bị này tạo ra các thành phần sóng hài bậc cao, gây ra nhiều vấn đề như giảm hiệu suất và tăng tổn thất điện năng. Việc nhận diện và giải quyết những vấn đề này là rất quan trọng.

2.1. Tác động của sóng hài bậc cao đến lưới điện

Sóng hài bậc cao gây ra nhiều tác động tiêu cực như làm giảm hệ số công suất, tăng tổn thất điện năng và ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị. Điều này đòi hỏi các giải pháp hiệu quả để khắc phục.

2.2. Các thách thức trong việc áp dụng công nghệ mới

Việc áp dụng công nghệ mới như bộ lọc tích cực gặp nhiều thách thức, bao gồm chi phí đầu tư ban đầu cao và yêu cầu về kỹ thuật. Tuy nhiên, lợi ích lâu dài mà nó mang lại là rất đáng giá.

III. Phương pháp thiết kế bộ lọc tích cực cho lưới điện

Thiết kế bộ lọc tích cực cần phải dựa trên các tiêu chí kỹ thuật cụ thể để đảm bảo hiệu quả hoạt động. Các phương pháp thiết kế hiện đại sử dụng mô hình toán học và mô phỏng để tối ưu hóa hiệu suất của bộ lọc. Việc này giúp giảm thiểu sóng hài và cải thiện chất lượng điện năng.

3.1. Nguyên lý hoạt động của bộ lọc tích cực

Bộ lọc tích cực hoạt động dựa trên nguyên lý điều chỉnh dòng điện để loại bỏ sóng hài. Nó sử dụng các thuật toán điều khiển để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong mọi điều kiện hoạt động.

3.2. Các phương pháp mô phỏng và thiết kế

Sử dụng phần mềm mô phỏng như Matlab/Simulink giúp đánh giá hiệu quả của bộ lọc tích cực trước khi triển khai thực tế. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình thiết kế.

IV. Ứng dụng thực tiễn của bộ lọc tích cực trong lưới điện

Bộ lọc tích cực đã được áp dụng thành công trong nhiều dự án lưới điện phân phối, giúp cải thiện đáng kể chất lượng điện năng. Các ứng dụng này không chỉ giúp giảm thiểu sóng hài mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động của lưới điện.

4.1. Các dự án thành công với bộ lọc tích cực

Nhiều dự án lưới điện tại Việt Nam đã áp dụng bộ lọc tích cực và đạt được kết quả tích cực. Các số liệu cho thấy sự giảm thiểu đáng kể về tổn thất điện năng và cải thiện hệ số công suất.

4.2. Lợi ích kinh tế từ việc sử dụng bộ lọc tích cực

Việc đầu tư vào bộ lọc tích cực không chỉ mang lại lợi ích về chất lượng điện mà còn giúp tiết kiệm chi phí vận hành cho các doanh nghiệp. Điều này tạo ra giá trị kinh tế lâu dài cho hệ thống điện.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của bộ lọc tích cực

Bộ lọc tích cực là một giải pháp hiệu quả để cải thiện chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối. Với sự phát triển của công nghệ, triển vọng tương lai cho bộ lọc tích cực là rất sáng sủa. Việc áp dụng rộng rãi công nghệ này sẽ giúp nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của lưới điện.

5.1. Tương lai của công nghệ bộ lọc tích cực

Công nghệ bộ lọc tích cực sẽ tiếp tục phát triển với nhiều cải tiến về hiệu suất và chi phí. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành điện.

5.2. Khuyến nghị cho các nhà đầu tư và quản lý lưới điện

Các nhà đầu tư và quản lý lưới điện nên xem xét việc áp dụng bộ lọc tích cực như một phần trong chiến lược cải thiện chất lượng điện năng. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của hệ thống điện.

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu bộ lọc tích cực để cải thiện chất lượng điện năng cho lưới điện phân phối