Nghiên cứu bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình t trong trạng thái bình thường và sự cố hở mạch khóa công suất luận án tiến sỹ

Luận án tiến sỹ nghiên cứu bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T, phân tích trạng thái bình thường, sự cố hở mạch khóa công suất. Giải pháp tăng hiệu suất.

• Tác giả: Trần Vĩnh Thanh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Khai
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử
• Đề tài: Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu Tăng Áp Ba Bậc Hình T Trong Trạng Thái Bình Thường Và Sự Cố Hở Mạch Khóa Công Suất
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Khái niệm cơ bản
• 1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp phân tích
• 2.2. Phương pháp mô phỏng
• 2.3. Phương pháp thực nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: GIẢI THUẬT VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
• 3.1. Giải thuật điều khiển vector không gian
• 3.2. Phân tích kết quả mô phỏng
• 4. CHƯƠNG 4: XỬ LÝ SỰ CỐ HỞ MẠCH
• 4.1. Phân tích sự cố hở mạch
• 4.2. Giải pháp xử lý sự cố
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Bộ Nghịch Lưu Tăng Áp Ba Bậc Hình T Là Gì

Bài viết này tập trung vào nghiên cứu bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T, một giải pháp hiệu quả trong lĩnh vực năng lượng tái tạo và điều khiển điện năng. Bộ nghịch lưu boost ba bậc hình T nổi bật với khả năng nâng điện áp DC lên mức cao hơn, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu điện áp lớn như ứng dụng điện mặt trời, ứng dụng điện gió và lưới điện thông minh. Nghiên cứu này khám phá cấu trúc, nguyên lý hoạt động, và các phương pháp điều khiển tiên tiến của bộ nghịch lưu tăng áp. Mục tiêu là cung cấp một cái nhìn tổng quan về tiềm năng và ứng dụng của công nghệ này trong bối cảnh năng lượng ngày càng phát triển. " Luận án Tiến sĩ của Trần Vĩnh Thanh đã nghiên cứu kỹ lưỡng bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T trong trạng thái bình thường và sự cố hở mạch khóa công suất.

1.1. Cấu Trúc Cơ Bản và Nguyên Lý Hoạt Động

Bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T có cấu trúc phức tạp hơn so với các loại nghịch lưu truyền thống. Nó bao gồm nhiều khóa bán dẫn và tụ điện, cho phép tạo ra nhiều mức điện áp khác nhau. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc chuyển mạch các khóa bán dẫn theo một trình tự nhất định để tạo ra điện áp xoay chiều ở đầu ra. Ưu điểm chính là khả năng giảm thiểu THD (Total Harmonic Distortion) và cải thiện chất lượng điện năng. "Luận án có bố cục tương đối hợp lý bao gồm phần Mở đầu và 5 chương với các nội dung chính về cấu hình bộ nghịch lưu nguồn Z và 03 giải thuật để tăng cường độ lợi điện áp và cân bằng điện thế điểm trung tính; giảm điện áp common-mode; xử lý sự cố hở mạch khóa công suất."

1.2. Ưu Điểm Vượt Trội so với Bộ Nghịch Lưu Truyền Thống

Bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T mang lại nhiều ưu điểm so với các loại nghịch lưu hai bậc truyền thống. Khả năng tạo ra nhiều mức điện áp hơn giúp giảm thiểu sóng hài và cải thiện chất lượng điện năng. Đồng thời, hiệu suất chuyển đổi năng lượng cũng được nâng cao, góp phần tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Độ tin cậy cao và khả năng chịu tải tốt cũng là những ưu điểm đáng chú ý. "So với giải thuật truyền thống, ở độ lợi điện áp 1.48, giải thuật đề xuất có thể cải thiện 21.4% THD của V,ta, và ở độ lợi điện áp 4.44, giải thuật đề xuất có thể cải thiện 45.60/oTIID của V,ta."

II. Thách Thức Giảm Thiểu Sóng Hài Tăng Hiệu Suất Bộ Nghịch Lưu

Mặc dù có nhiều ưu điểm, nghiên cứu bộ nghịch lưu cũng đối mặt với không ít thách thức. Một trong những vấn đề quan trọng là giảm thiểu THD (Total Harmonic Distortion) và cải thiện chất lượng điện năng. Việc thiết kế hệ thống điều khiển phức tạp và đảm bảo độ tin cậy của các linh kiện cũng là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Ngoài ra, việc tối ưu hóa hiệu suất bộ nghịch lưu để giảm thiểu tổn thất năng lượng cũng là một mục tiêu quan trọng. " Một trong những vấn đề quan trọng là giảm thiểu THD (Total Harmonic Distortion) và cải thiện chất lượng điện năng do bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T tạo ra.

2.1. Vấn Đề Sóng Hài và Các Giải Pháp Khắc Phục

Sóng hài là một trong những nguyên nhân chính gây ra chất lượng điện năng kém. Để giảm thiểu THD, cần sử dụng các phương pháp điều khiển tiên tiến và thiết kế bộ lọc phù hợp. Các phương pháp điều khiển như điều khiển PWM và thuật toán điều khiển tối ưu có thể giúp giảm thiểu sóng hài một cách hiệu quả. "Phân tích chất lượng điện năng của bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T sử dụng thuật toán XYZ."

2.2. Tối Ưu Hóa Hiệu Suất và Giảm Tổn Thất Năng Lượng

Hiệu suất bộ nghịch lưu là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của hệ thống. Để tối ưu hóa hiệu suất, cần giảm thiểu tổn thất năng lượng trong quá trình chuyển đổi. Việc sử dụng các linh kiện có hiệu suất cao và thiết kế hệ thống làm mát hiệu quả có thể giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng. " Việc sử dụng các linh kiện có hiệu suất cao và thiết kế hệ thống làm mát hiệu quả có thể giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng trong bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T."

III. Giải Pháp PWM Cách Điều Khiển Bộ Nghịch Lưu Tăng Áp Ba Bậc

Điều khiển PWM (Pulse Width Modulation) là một phương pháp phổ biến để điều khiển bộ nghịch lưu. Phương pháp này cho phép điều chỉnh độ rộng xung của tín hiệu điều khiển, từ đó kiểm soát điện áp và dòng điện ở đầu ra. Các thuật toán điều khiển tiên tiến có thể được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu sóng hài. Điều khiển PWM đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của bộ nghịch lưu tăng áp. " Điều khiển PWM đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T."

3.1. Nguyên Tắc Cơ Bản của Điều Khiển PWM

Nguyên tắc cơ bản của điều khiển PWM là thay đổi độ rộng xung của tín hiệu điều khiển để điều chỉnh điện áp trung bình ở đầu ra. Bằng cách thay đổi độ rộng xung, có thể kiểm soát lượng năng lượng được truyền đến tải. Các thuật toán điều khiển phức tạp có thể được sử dụng để tối ưu hóa quá trình điều khiển và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống. Điều khiển PWM ngày càng được sử dụng rộng rãi trong bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T.

3.2. Các Thuật Toán Điều Khiển PWM Tiên Tiến

Nhiều thuật toán điều khiển PWM tiên tiến đã được phát triển để cải thiện hiệu suất và giảm thiểu sóng hài. Các thuật toán này thường dựa trên các phương pháp tối ưu hóa và điều khiển thích nghi để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống. Việc lựa chọn thuật toán điều khiển phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. "Nghiên cứu về điều khiển tối ưu cho bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T."

IV. Ứng Dụng Bộ Nghịch Lưu Điện Mặt Trời Điện Gió Lưu Trữ Năng Lượng

Ứng dụng bộ nghịch lưu tăng áp rất đa dạng, từ các hệ thống năng lượng tái tạo như điện mặt trời và điện gió, đến các hệ thống lưu trữ năng lượng và lưới điện thông minh. Trong các hệ thống điện mặt trời, bộ nghịch lưu tăng áp được sử dụng để chuyển đổi điện áp DC từ các tấm pin mặt trời thành điện áp AC phù hợp với lưới điện. Tương tự, trong các hệ thống điện gió, bộ nghịch lưu được sử dụng để chuyển đổi điện áp DC từ máy phát điện gió thành điện áp AC. "Ứng dụng bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T trong hệ thống điện mặt trời nối lưới."

4.1. Ứng Dụng trong Hệ Thống Điện Mặt Trời Nối Lưới

Trong hệ thống điện mặt trời nối lưới, bộ nghịch lưu tăng áp đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi và hòa lưới điện. Bộ nghịch lưu giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng mặt trời và giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn điện lưới truyền thống. Việc tích hợp bộ nghịch lưu tăng áp vào hệ thống điện mặt trời giúp tăng cường tính bền vững và hiệu quả của hệ thống. "Ứng dụng bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T trong hệ thống điện mặt trời nối lưới."

4.2. Ứng Dụng trong Hệ Thống Điện Gió và Lưu Trữ Năng Lượng

Ứng dụng điện gió và lưu trữ năng lượng cũng là những lĩnh vực tiềm năng cho bộ nghịch lưu tăng áp. Trong các hệ thống điện gió, bộ nghịch lưu giúp chuyển đổi điện áp DC từ máy phát điện gió thành điện áp AC. Trong các hệ thống lưu trữ năng lượng, bộ nghịch lưu giúp chuyển đổi điện áp DC từ pin lưu trữ thành điện áp AC để cung cấp cho tải. Nghiên cứu bộ nghịch lưu luôn song hành với các ứng dụng năng lượng tái tạo.

V. Mô Phỏng Thiết Kế Phương Pháp Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu Tăng Áp

Mô phỏng bộ nghịch lưu và thiết kế bộ nghịch lưu là hai bước quan trọng trong quá trình nghiên cứu và phát triển. Các phần mềm mô phỏng bộ nghịch lưu như Matlab Simulink và PSIM cho phép các nhà nghiên cứu kiểm tra và đánh giá hiệu suất của các thiết kế khác nhau trước khi triển khai thực tế. Việc thiết kế bộ nghịch lưu đòi hỏi kiến thức sâu rộng về điện tử công suất, điều khiển, và vật liệu. "Mô phỏng bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T bằng phần mềm Matlab Simulink."

5.1. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng Matlab Simulink

Matlab Simulink là một công cụ mạnh mẽ để mô phỏng bộ nghịch lưu và các hệ thống điện tử công suất khác. Phần mềm này cung cấp nhiều thư viện và công cụ cho phép các nhà nghiên cứu xây dựng và mô phỏng các mô hình phức tạp. Việc sử dụng Matlab Simulink giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình nghiên cứu và phát triển. "Mô phỏng bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T bằng phần mềm Matlab Simulink."

5.2. Thiết Kế Bộ Lọc Ngõ Ra để Giảm THD

Việc thiết kế bộ lọc ngõ ra là một bước quan trọng để giảm thiểu THD (Total Harmonic Distortion) và cải thiện chất lượng điện năng. Bộ lọc ngõ ra giúp loại bỏ các thành phần sóng hài không mong muốn và đảm bảo điện áp ở đầu ra có dạng sóng sin chuẩn. Việc lựa chọn và thiết kế bộ lọc phù hợp đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về điện tử và mạch điện. "Thiết kế bộ lọc ngõ ra cho bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T để giảm THD."

VI. Bảo Trì Chi Phí Yếu Tố Quan Trọng Khi Vận Hành Bộ Nghịch Lưu

Bảo trì bộ nghịch lưu và chi phí bộ nghịch lưu là hai yếu tố quan trọng cần được xem xét khi vận hành và sử dụng. Việc bảo trì định kỳ giúp đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ của bộ nghịch lưu. Chi phí bộ nghịch lưu bao gồm chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, và chi phí bảo trì. Việc đánh giá kỹ lưỡng các yếu tố này giúp người dùng lựa chọn giải pháp phù hợp với nhu cầu và ngân sách. "Đánh giá chi phí và lợi ích của việc sử dụng bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T so với các giải pháp khác."

6.1. Lịch Trình Bảo Trì Định Kỳ và Các Lưu Ý Quan Trọng

Việc xây dựng lịch trình bảo trì bộ nghịch lưu định kỳ là rất quan trọng. Kiểm tra và thay thế các linh kiện hao mòn, vệ sinh các bộ phận tản nhiệt, và kiểm tra các kết nối điện là những công việc cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống. Việc tuân thủ các lưu ý quan trọng trong quá trình bảo trì giúp kéo dài tuổi thọ của bộ nghịch lưu và giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc. "Hướng dẫn tự lắp đặt và bảo trì bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T tại nhà."

6.2. Đánh Giá Chi Phí Đầu Tư Vận Hành và Bảo Trì

Chi phí bộ nghịch lưu là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quyết định đầu tư. Việc đánh giá chi tiết các chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, và chi phí bảo trì giúp người dùng đưa ra quyết định sáng suốt. Việc so sánh chi phí và lợi ích của các giải pháp khác nhau cũng giúp tối ưu hóa hiệu quả đầu tư.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Thông tin tổng quát	Chi tiết
Tên đề tài luận án	Nghiên cứu bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T trong trạng thái bình thường và sự cố hở mạch khóa công suất
Nghiên cứu sinh	Trần Vĩnh Thanh (Mã số NCS: 2021006 / 2027006)
Người hướng dẫn khoa học	TS. Nguyễn Minh Khai
Chuyên ngành	Kỹ thuật Điện tử (Mã ngành: 9520203)
Cơ sở đào tạo	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Thời gian hoàn thành	Tháng 01 năm 2024

Trong các hệ thống chuyển đổi năng lượng điện hiện đại, đặc biệt là nguồn năng lượng tái tạo (như quang điện mặt trời), hệ thống lưu trữ năng lượng và lưới điện thông minh (Smart Grid), bộ nghịch lưu DC-AC đóng vai trò trung tâm trong việc biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều ba pha chất lượng cao. Các cấu hình nghịch lưu truyền thống thường yêu cầu hai tầng biến đổi (tầng tăng áp DC-DC kết hợp với tầng nghịch lưu DC-AC) hoặc sử dụng các cấu hình biến tần đa bậc ba bậc hình T (T-type Inverter) để cải thiện chất lượng điện áp ngõ ra và giảm kích thước bộ lọc. Tuy nhiên, các cấu hình này tồn tại những hạn chế kỹ thuật:

• Tỉ số biến đổi điện áp (độ lợi điện áp) bị giới hạn, đòi hỏi điện áp DC-link ngõ vào phải lớn hoặc phải thêm tầng tăng áp phụ trợ, làm tăng tổn hao công suất và kích thước hệ thống.
• Hiện tượng mất cân bằng điện áp giữa các tụ điện tại điểm trung tính làm tăng độ méo sóng hài ngõ ra và gây mất an toàn cho linh kiện đóng cắt.
• Sự xuất hiện của điện áp chế độ chung (Common-Mode Voltage - CMV) biên độ lớn tạo ra dòng rò qua điện dung ký sinh, gây nguy cơ mất an toàn và giảm tuổi thọ thiết bị.
• Nguy cơ xảy ra sự cố hở mạch ở các khóa chuyển mạch bán dẫn công suất trong quá trình vận hành, dẫn đến méo mó dạng sóng dòng điện, mất đối xứng hệ thống hoặc ngừng hoạt động hoàn toàn.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là việc thiếu vắng các giải thuật điều chế độ rộng xung vector không gian (SVPWM) tích hợp, có khả năng vừa tối ưu hóa độ lợi điện áp, tự cân bằng điện áp điểm trung tính, triệt giảm biên độ điện áp CMV trong điều kiện vận hành bình thường, vừa đảm bảo khả năng bù lỗi sau sự cố hở mạch khóa công suất để duy trì hoạt động liên tục của hệ thống.

Luận án đặt ra ba mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

1. Xây dựng giải thuật điều chế cải thiện độ lợi điện áp, tăng cường tỉ số điều chế và cân bằng điện áp tụ điện điểm trung tính cho cấu hình nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T.
2. Xây dựng giải thuật điều chế vector không gian nhằm giảm thiểu điện áp chế độ chung (CMV).
3. Xây dựng giải thuật điều chế xử lý và duy trì hoạt động của bộ biến đổi khi xảy ra sự cố hở mạch khóa bán dẫn công suất và tụ điện.

Đối tượng nghiên cứu của luận án là cấu hình bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T kết hợp mạng nguồn tựa tăng áp chuyển mạch (ký hiệu 3L-qSBT2I hay TLB-T2I) cùng các giải thuật điều chế độ rộng xung vector không gian (SVPWM) tương ứng trong trạng thái làm việc bình thường và trạng thái có sự cố hở mạch khóa công suất.

Phạm vi nghiên cứu:

• Phạm vi kỹ thuật và không gian: Nghiên cứu mô hình toán học giải tích, mô phỏng trên máy tính và kiểm chứng thực nghiệm trên mô hình phần cứng quy mô phòng thí nghiệm (sử dụng vi xử lý DSP TMS320F28335 phối hợp cùng vi mạch FPGA Cyclone II EP2C5T144C8, tải thuần trở R kết hợp bộ lọc ngõ ra LC).
• Phạm vi thời gian: Toàn bộ nghiên cứu, chế tạo mô hình và hiệu chỉnh luận án được thực hiện trong giai đoạn từ năm 2020 đến tháng 01 năm 2024.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án thực hiện điểm luận và hệ thống hóa 72 tài liệu tham khảo khoa học, phần lớn là các công trình đăng tải trên cơ sở dữ liệu học thuật quốc tế IEEE Xplore, bao gồm các hướng phát triển chính:

• Hướng nghiên cứu về bộ nghịch lưu nguồn tổng trở (Z-Source Inverter - ZSI) và nguồn tựa Z (quasi-Z-Source Inverter - qZSI): Tác giả điểm lại các công trình nền tảng của Fang Zheng Peng (2003) trên IEEE Transactions on Industry Applications về cấu hình Z-Source Inverter và công trình của Fang Zheng Peng (2008) tại hội nghị IEEE Power Electronics Specialists Conference về bốn cấu hình quasi-Z-Source Inverters. Các nghiên cứu này mở ra phương pháp tạo trạng thái trùng dẫn (shoot-through) để tăng áp trực tiếp trong một tầng biến đổi duy nhất.
• Hướng nghiên cứu về bộ nghịch lưu đa bậc ba bậc hình T (Three-Level T-type Inverter): Các công trình khảo sát ưu điểm giảm số lượng linh kiện đóng cắt so với cấu hình diode kẹp (NPC), giảm tổn hao dẫn và nâng cao hiệu suất biến đổi điện năng.
• Hướng nghiên cứu về giải thuật điều chế độ rộng xung vector không gian (SVPWM): Các công trình trước đây tập trung vào việc bố trí trạng thái trùng dẫn nửa trên (Upper Shoot-Through - UST) hoặc nửa dưới (Lower Shoot-Through - LST), các phương pháp cân bằng điện thế điểm trung tính, và các giải thuật hạn chế dòng rò thông qua giảm điện áp CMV.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Mặc dù các nghiên cứu trước đã đạt được những kết quả nhất định trên từng khía cạnh riêng lẻ, việc kết hợp mạng nguồn kháng tựa tăng áp chuyển mạch (qSB) với cấu trúc ba bậc hình T (tạo thành cấu hình 3L-qSBT2I) vẫn gặp nhiều thách thức. Các giải thuật điều chế hiện hữu thường khiến linh kiện bán dẫn chịu ứng suất điện áp cao khi vận hành ở độ lợi lớn, giải thuật triệt giảm điện áp CMV thường đi kèm hiện tượng gia tăng độ méo sóng hài (THD), và các giải thuật bù lỗi hở mạch khóa bán dẫn chưa tối ưu hóa được biên độ điện áp DC-link. Luận án lựa chọn giải quyết đồng thời các vấn đề này thông qua hệ thống giải thuật SVPWM cải tiến chuyên biệt.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

• Lý thuyết mạch nghịch lưu nguồn tổng trở và mạng nguồn tựa tăng áp chuyển mạch (qSB): Phân tích các trạng thái đóng ngắt của mạng nguồn kháng để tích lũy và phóng năng lượng thông qua trạng thái trùng dẫn (shoot-through states), giúp nâng điện áp DC-link lên mức mong muốn mà không gây ngắn mạch nguồn.
• Lý thuyết điều chế vector không gian (SVPWM) ba pha ba bậc: Không gian vector điện áp được phân chia thành các vùng tam giác con, bao gồm các nhóm vector lớn (large vectors), vector trung bình (medium vectors), vector nhỏ (small vectors) và vector không (zero vectors).
• Nguyên lý chèn trạng thái trùng dẫn UST và LST: Sử dụng các vector nhỏ thích hợp để chèn trạng thái trùng dẫn nửa trên (Upper Shoot-Through - UST) và nửa dưới (Lower Shoot-Through - LST), qua đó vừa thực hiện chức năng tăng áp, vừa điều khiển dịch chuyển dòng điện điểm trung tính để cân bằng điện áp giữa hai tụ điện $C_P$ và $C_N$.
• Lý thuyết về điện áp chế độ chung (CMV): Khung phân tích ảnh hưởng của các trạng thái đóng cắt đến điện áp trung tính giữa hệ thống và đất, từ đó loại trừ việc kích hoạt các vector không hoặc vector gây đột biến CMV.
• Mô hình phân tích tổn hao và ứng suất điện áp: Tính toán giải tích tổn hao đóng cắt, tổn hao dẫn trên các khóa bán dẫn và cuộn dây để đánh giá hiệu suất của bộ biến đổi.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp phân tích giải tích: Thiết lập hệ phương trình toán học mô tả quan hệ điện áp ngõ vào - ngõ ra, tỉ số điều chế, thời gian tác động của từng vector trạng thái, điện áp đặt trên các tụ điện và ứng suất điện áp trên khóa công suất.
• Phương pháp mô phỏng số: Sử dụng hai phần mềm chuyên dụng là PSIM và MATLAB để mô phỏng động học hệ thống, kiểm tra đáp ứng điện áp, phân tích phổ sóng hài THD của điện áp dây $V_{AB}$, và khảo sát hoạt động trong trạng thái sự cố.
• Phương pháp thực nghiệm: Xây dựng mô hình mạch thực tế quy mô phòng thí nghiệm với cấu hình 3L-qSBT2I (TLB-T2I). Hệ thống điều khiển số sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP TMS320F28335 đảm nhận việc tính toán góc pha, lựa chọn vector và vi mạch FPGA Cyclone II EP2C5T144C8 thực thi việc phát xung kích chính xác cho các khóa bán dẫn.
• Phương pháp so sánh đối chuẩn: Thu thập số liệu mô phỏng và thực nghiệm để so sánh đối chiếu định lượng với các giải thuật SVPWM truyền thống đã được công bố.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

Dữ liệu nghiên cứu bao gồm:

• Dữ liệu mô phỏng điện áp, dòng điện, phổ sóng hài và tổn hao trích xuất từ phần mềm PSIM và MATLAB.
• Dữ liệu đo đạc thực nghiệm dạng sóng điện áp ngõ ra, điện áp DC-link, điện áp tụ điện và điện áp CMV ghi nhận từ máy hiện sóng tại phòng thí nghiệm.
• Dữ liệu thông số linh kiện thực tế từ Bảng 2.4 (trang 45 của luận án) với giá trị điện dung của hai tụ điện $C_P$ và $C_N$ là $2000\mu\text{F}$.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết, lý do lựa chọn đề tài, mục tiêu, nhiệm vụ, đối tượng và phạm vi nghiên cứu; hệ thống hóa quá trình phát triển, phân tích ưu và nhược điểm của các cấu hình nghịch lưu nguồn Z, nguồn quasi-Z và lý do lựa chọn cấu hình ba bậc hình T kết hợp mạng nguồn tựa tăng áp chuyển mạch (3L-qSBT2I).

Chương 1: Tổng quan về bộ nghịch lưu nguồn tổng trở ba pha ba bậc

Chương này tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế về các bộ nghịch lưu nguồn tổng trở ba pha ba bậc:

• Phân tích cấu trúc mạch và nguyên lý hoạt động của cấu hình nghịch lưu ba bậc hình T kết hợp mạng nguồn tựa tăng áp (TLB-T2I / 3L-qSBT2I).
• Đánh giá các giải thuật điều chế độ rộng xung vector không gian (SVPWM) truyền thống, chỉ ra các giới hạn về độ lợi điện áp và hiện tượng mất cân bằng điện áp tụ điện điểm trung tính.
• Tổng hợp các giải thuật SVPWM đã được đề xuất trước đây nhằm giảm điện áp chế độ chung (CMV) và các giải pháp điều khiển khi xảy ra sự cố hở mạch khóa công suất.

Chương 2: Phương pháp SVPWM cho bộ 3L-qSBT2I nhằm tăng hệ số điện áp và cân bằng điện thế tụ

Chương 2 trình bày giải thuật điều chế vector không gian đề xuất nhằm tối ưu hóa độ lợi điện áp và duy trì sự cân bằng điện áp điểm trung tính:

• Thiết lập phương pháp chèn trạng thái trùng dẫn nửa trên (UST) và nửa dưới (LST) vào các khoảng thời gian tác động của các vector nhỏ.
• Trình bày chi tiết công thức tính toán và lựa chọn thông số cuộn cảm, tụ điện (với giá trị tụ $C_P, C_N = 2000\mu\text{F}$); xây dựng Bảng 2.4 so sánh giá trị tính toán lý thuyết và giá trị thực tế của linh kiện.
• Đánh giá định lượng kết quả: Giải thuật đề xuất giúp giảm 10% ứng suất điện áp đặt lên linh kiện bán dẫn tại độ lợi điện áp bằng 1.2; nâng cao độ lợi điện áp lên mức 4; cải thiện độ méo hài tổng THD của điện áp ngõ ra $V_{AB}$ (cụ thể: cải thiện 21.4% THD ở độ lợi 1.48 và cải thiện 45.6% THD ở độ lợi 2.44 so với giải thuật truyền thống).

Chương 3: Phương pháp SVPWM nhằm giảm điện áp common-mode (CMV)

Chương 3 giải quyết bài toán giảm thiểu điện áp chế độ chung (CMV) để hạn chế dòng rò trong hệ thống:

• Phát triển giải thuật điều chế vector không gian cải tiến, kế thừa khả năng nâng cao độ lợi điện áp và cân bằng điện áp tụ từ Chương 2, đồng thời loại trừ các trạng thái vector gây ra biên độ CMV lớn.
• Kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy giải thuật đề xuất giúp giảm 50% biên độ đỉnh - đỉnh của điện áp CMV so với giải thuật điều chế truyền thống.
• Đánh giá chất lượng dạng sóng điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu khi kết nối với bộ lọc LC và tải thuần trở R.

Chương 4: Các giải thuật điều chế khi có sự cố hở mạch khóa công suất

Chương 4 tập trung vào giải pháp duy trì hoạt động của bộ biến đổi khi xuất hiện sự cố hở mạch:

• Phân tích cơ chế và ảnh hưởng của sự cố hở mạch khóa bán dẫn công suất tại nhánh trên hoặc nhánh dưới của mạch 3L-T2I / TLB-T2I.
• Đề xuất giải thuật điều chế bù lỗi (fault-tolerant control) nhằm tái cấu trúc chuỗi vector không gian phát xung.
• Thực hiện tính toán tổn hao công suất trên các khóa bán dẫn và cuộn dây cũng như phân tích hiệu suất của bộ biến đổi (mục 4.2 trang 91-94).
• Kết quả kiểm chứng chứng minh giải thuật đề xuất giúp giảm 50% điện áp DC-link so với giải thuật truyền thống khi có sự cố, đồng thời phục hồi dạng sóng dòng điện ngõ ra ổn định và liên tục.

Chương 5: Kết luận và hướng nghiên cứu phát triển

Tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được về mặt giải tích, mô phỏng số và thực nghiệm phần cứng; khẳng định mức độ hoàn thành 03 mục tiêu đã đặt ra; đồng thời đề xuất các định hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Bảng tổng hợp các kết quả định lượng chính của luận án

Tiêu chí / Thông số đánh giá	Giải thuật truyền thống	Giải thuật đề xuất của luận án	Mức độ cải thiện ghi nhận
Ứng suất điện áp trên khóa công suất (tại độ lợi $G = 1.2$)	Mức quy chiếu chuẩn	Giảm ứng suất điện áp đặt lên linh kiện	Cải thiện 10%
Độ méo hài tổng THD của $V_{AB}$ (tại độ lợi $G = 1.48$)	Mức quy chiếu chuẩn	Giảm độ méo sóng hài điện áp dây ngõ ra	Cải thiện 21.4%
Độ méo hài tổng THD của $V_{AB}$ (tại độ lợi $G = 2.44$)	Mức quy chiếu chuẩn	Giảm độ méo sóng hài điện áp dây ngõ ra	Cải thiện 45.6%
Biên độ đỉnh - đỉnh điện áp CMV	Mức biên độ toàn phần	Triệt giảm biến thiên điện áp chế độ chung	Giảm 50%
Điện áp DC-link khi có sự cố hở mạch	Mức điện áp tăng cao	Giảm áp lực điện áp DC-link sau sự cố	Giảm 50%

Đóng góp mới về mặt lý luận và học thuật

• Bổ sung và hoàn thiện cơ sở lý thuyết điều chế vector không gian (SVPWM) cho cấu hình bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T (3L-qSBT2I), cụ thể là kỹ thuật sử dụng các vector nhỏ để chèn các trạng thái trùng dẫn nửa trên (UST) và nửa dưới (LST).
• Xây dựng thành công giải thuật điều chế kết hợp đồng thời ba tính năng: cải thiện độ lợi điện áp, mở rộng tỉ số điều chế và tự cân bằng điện áp điểm trung tính.
• Đề xuất giải thuật SVPWM triệt giảm 50% biên độ điện áp CMV mà không làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng dạng sóng ngõ ra.
• Thiết lập giải thuật điều chế sau sự cố hở mạch khóa công suất, cung cấp giải pháp lý thuyết giúp duy trì chế độ vận hành ổn định cho bộ nghịch lưu đa bậc nguồn tổng trở.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất

• Xây dựng hoàn chỉnh mô hình phần cứng thực nghiệm cấu hình 3L-qSBT2I điều khiển phối hợp giữa DSP TMS320F28335 và FPGA Cyclone II EP2C5T144C8, chứng minh tính khả thi trong ứng dụng thực tế.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật có thể ứng dụng trong thiết kế chế tạo các bộ biến đổi công suất cho hệ thống pin năng lượng mặt trời hòa lưới, hệ thống lưu trữ điện và lưới điện thông minh, đặc biệt trong các môi trường đòi hỏi độ tin cậy vận hành cao khi linh kiện bán dẫn gặp sự cố.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Theo các đánh giá và nội dung được ghi nhận trong biên bản và nghị quyết hội đồng:

Các hạn chế của nghiên cứu

• Quy mô thực nghiệm: Mô hình phần cứng tại phòng thí nghiệm mới dừng lại ở mức công suất nhỏ và chỉ thử nghiệm với tải thuần trở (tải R) kết hợp bộ lọc LC; chưa thực hiện kiểm chứng trên tải trở - cảm (tải RL) hoặc tải động cơ xoay chiều thực tế.
• Phạm vi sự cố khảo sát: Luận án chỉ tập trung xử lý các sự cố hở mạch khóa bán dẫn đã được giả định trước; chưa nghiên cứu giải thuật phát hiện và định vị tự động sự cố (fault detection) trong thời gian thực, và chưa khảo sát trường hợp xảy ra sự cố ngắn mạch khóa công suất (như ngắn mạch khóa $S_{1a}$ hoặc $S_{4a}$).
• Đặc tính quá độ và thông số linh kiện: Chưa phân tích chi tiết quá trình quá độ của hệ thống điều khiển và chưa đánh giá ảnh hưởng khi hai giá trị điện dung $C_P$ và $C_N$ bị lệch nhau trong điều kiện vận hành thực tế.
• Phạm vi phân tích tổn hao: Kết quả phân tích tổn hao và hiệu suất chưa được khảo sát liên tục trên một dải biến thiên rộng của công suất và tần số đóng cắt.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Triển khai kiểm chứng thực nghiệm giải thuật với các mức công suất lớn hơn, trên hệ thống tải trở - cảm (tải RL) và tải động cơ điện thực tế.
• Nghiên cứu tích hợp thuật toán nhận dạng, chẩn đoán và định vị tự động sự cố hở mạch cũng như sự cố ngắn mạch khóa công suất trong thời gian thực.
• Khảo sát sự ổn định và xây dựng giải thuật điều khiển thích nghi cho trường hợp mất cân bằng thông số giữa các tụ điện ($C_P \neq C_N$) và phân tích sâu đặc tính quá độ của hệ thống.
• Thực hiện đo đạc và tối ưu hóa hiệu suất biến đổi điện năng trên toàn dải công suất và dải tần số làm việc của bộ biến đổi.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho nhiều đối tượng trong lĩnh vực Điện - Điện tử:

• Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử, Điện tử Công suất và Tự động hóa: Luận án cung cấp hệ thống lý thuyết chi tiết về nguyên lý điều chế vector không gian cho bộ nghịch lưu đa bậc nguồn tổng trở, phương pháp chèn trạng thái trùng dẫn (UST/LST) và phương pháp cân bằng điện áp điểm trung tính.
• Đối với các kỹ sư nghiên cứu và phát triển (R&D) trong ngành năng lượng tái tạo và thiết bị điện tử công suất: Tài liệu cung cấp cơ sở thiết kế mạch lực, cách tính chọn thông số cuộn cảm, tụ điện (tham khảo Bảng 2.4 trang 45) và quy trình thực thi giải thuật điều khiển trên nền tảng kết hợp DSP TMS320F28335 và FPGA Cyclone II EP2C5T144C8.
• Các nội dung đáng tham khảo nhất:
  • Kỹ thuật chèn trạng thái UST/LST bằng vector nhỏ để tăng áp và cân bằng điện áp tụ (Chương 2).
  • Kỹ thuật triệt giảm 50% biên độ điện áp CMV bằng cách lựa chọn vector không gian (Chương 3).
  • Phương pháp điều chế bù lỗi duy trì hoạt động khi hở mạch khóa công suất và phân tích tổn hao công suất (Chương 4).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu hình 3L-qSBT2I nghiên cứu trong luận án có cấu trúc như thế nào?

Cấu hình 3L-qSBT2I (Three-Level quasi-Switched-Boost T-type Inverter, hay còn gọi là TLB-T2I) là sự kết hợp giữa mạch nghịch lưu ba pha ba bậc cấu trúc hình chữ T (T-type Inverter) với mạng nguồn kháng tựa tăng áp chuyển mạch (quasi-Switched Boost network). Cấu trúc này cho phép bộ biến đổi thực hiện chức năng tăng áp một tầng (single-stage buck-boost) mà không cần thêm bộ biến đổi DC-DC phụ trợ.

2. Trạng thái trùng dẫn được chèn vào giải thuật điều chế ở Chương 2 bằng cách nào?

Tác giả sử dụng các vector nhỏ (small vectors) trong giản đồ vector không gian để chèn trạng thái trùng dẫn nửa trên (Upper Shoot-Through - UST) và trạng thái trùng dẫn nửa dưới (Lower Shoot-Through - LST). Việc phân bổ thời gian tác động của các vector nhỏ này vừa đảm bảo tạo ra độ lợi tăng áp cho mạch nguồn tổng trở, vừa điều khiển dòng điện điểm trung tính để cân bằng điện áp trên hai tụ $C_P$ và $C_N$.

3. Giải thuật đề xuất ở Chương 3 mang lại hiệu quả gì đối với điện áp chế độ chung (CMV)?

Giải thuật ở Chương 3 tái cấu trúc việc lựa chọn và phân bố các vector không gian phát xung, loại bỏ các trạng thái đóng cắt gây đột biến điện áp giữa điểm trung tính của tải và đất. Kết quả thực nghiệm và mô phỏng chứng minh biên độ đỉnh - đỉnh của điện áp CMV giảm 50% so với giải thuật điều chế truyền thống.

4. Khi xảy ra sự cố hở mạch khóa bán dẫn công suất, giải thuật ở Chương 4 xử lý như thế nào?

Khi phát hiện khóa bán dẫn công suất ở nhánh trên hoặc nhánh dưới bị hở mạch, giải thuật điều chế sau sự cố sẽ tái cấu trúc chuỗi vector phát xung để cô lập tác động của nhánh lỗi. Giải thuật này giúp làm giảm 50% điện áp DC-link so với giải thuật truyền thống và phục hồi ổn định dạng sóng dòng điện xoay chiều ngõ ra.

5. Nền tảng phần cứng và thông số linh kiện chính được sử dụng trong kiểm chứng thực nghiệm là gì?

Hệ thống thực nghiệm quy mô phòng thí nghiệm được xây dựng với:

• Khối điều khiển trung tâm: Bộ xử lý tín hiệu số DSP TMS320F28335 kết hợp vi mạch logic khả trình FPGA Cyclone II EP2C5T144C8.
• Khối mạch lực: Mạch 3L-qSBT2I sử dụng hai tụ điện $C_P$ và $C_N$ có giá trị danh định $2000\mu\text{F}$.
• Khối ngõ ra: Bộ lọc LC kết nối với tải thuần trở (tải R).

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Trần Vĩnh Thanh đã nghiên cứu toàn diện cấu hình và phát triển thành công các giải thuật điều chế vector không gian (SVPWM) cải tiến cho bộ nghịch lưu tăng áp ba bậc hình T (3L-qSBT2I / TLB-T2I). Các giải thuật đề xuất đã giải quyết hiệu quả các yêu cầu về nâng cao độ lợi điện áp, cân bằng điện áp tụ điểm trung tính, giảm 50% biên độ điện áp chế độ chung (CMV) và duy trì vận hành ổn định khi xảy ra sự cố hở mạch khóa bán dẫn công suất. Toàn bộ các kết quả lý thuyết đã được kiểm chứng nhất quán qua mô phỏng trên phần mềm PSIM/MATLAB và thực nghiệm phần cứng điều khiển bằng DSP phối hợp FPGA. Luận án đã được Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh thông qua với 07/07 phiếu tán thành (đạt tỷ lệ 100%).

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ TRẦN VĨNH THANH NGHIÊN CỨU BỘ NGHỊCH LƯU TĂNG ÁP BA BẬC HÌNH T TRONG TRẠNG THÁI BÌNH THƯỜNG VÀ SỰ CỐ HỞ MẠCH KHÓA CÔNG SUẤT NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ SKA0 0 0 0 6 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2024 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN VĨNH THANH NGHIÊN CỨU BỘ NGHỊCH LƯU TĂNG ÁP BA BẬC HÌNH T TRONG TRẠNG THÁI BÌNH THƯỜNG VÀ SỰ CỐ HỞ MẠCH KHÓA CÔNG SUẤT NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 9520203 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Minh Khai Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2024 E i"i 1: -DT-'dVCi' IAO DirC & D.\0 TAC c+NG E{*A HA rs*g CF"{U Fiera?i{ vai-: r;ru-ne TJL SLi, FE{:1i9tr K? TF{{JA? {jD - iialili tlc uil u t-ffii tvlll"ltl *AroF€ SAe pq nE€{.r e<v ce* TE€AiqrE *Jgtrr=J r:ruc *ana*c cxA x,uAru gru TEilr\l sE cAp ?ffi.tv{vir{# {Fhiexa ieqp Eara EEa# ntaai; Tk{rfih I-io vi t€n nghi0n cfru sinh: ?r&ru Vinh Ma NCS: 2A27A05 NginhlChuy6n nginh : K!.' thr-r4t diQn tir Mi nginh:9520243 LIA tli h-rAn 6n : Nghi€* rz?w !s0 rughlcft lww tr\*g dp btz b$r !:ixfe ? tr*ng t{$ng tltdi binlt thtrrrng vti sq cA *A' *egclt i;ia6* c#zeg s *iit Fhi$n hop ihn thir nhdt rtiSn ra vlo ngiy L2/12/2023 ghrn c6c tliii-ih',zi6n iheo QuySt dini-r sd 3084/Qt-ilHSFKT ngly 2A /rc /2A23 c&a Hi0u trrv&rig Trr-rlng ilai hoc Sr-r pham Ki thuit Tp.

HCet gbm T thinh vi6n: ge F{* r,,} t$n hlcri c$ng tdc t{;:€S*: vir { -':!9;. Ld Minh Tr-wang DH Bdch Khoa - .,-,-,-- Chir ilch t erLriJtrS ,FIQG TP,HCiU TS,'irln i/ir iicing Tri-rilng EH SPI{T Tp,HCN'I 1. Nguv6n Flinlr Trr"ring *H Bich i{ht'a - 'i'r r rrA n Irl-iir: bidn *li0_c T'P.l-icM It PGS. ChAu Minh Trtrlng EH COng nghidp I I tr-Pu t 4 TN TIT-I,{ Pliir: bi6n ,t t-- ThuyOn I r.f1L,ivl Iflx,ltri l -,.

i rai] L,uoc lloail 'I'ru,r'ng DFI Trin Dai Nghia 5 rfi all oiet'l ,dffii,q- 'ihn ,t U {TT?- PGS. Nguy6n Minh Trr-rd'ng ELi SPKT TP,FICF,{ ,// d tJy !'ie11 V,{-' L.: lam /6rr,o, g, PGS. T5, Nguy6n Hirnp; 'Irufung SI{ COng ngir6 TP,HCfuI uy vlell LL"+ [ ._ 1e"] -d"4V BMU5-D t -tsVL-',t e0 crAo DUC & DAo rAO ceNG noa xA Her cHU rucHia vrET NAM rRri'oNG D4r Hec !U fHAryr xY rHu4r DQc lfp - Tg do - H4nh phric THANH PI{O HO CHI MINH BAN NHAI{ XET LUAN AX TTNN Si (Dinh cho cdc thintr vi6n trong HQi tl6ng ddnh gi6 cdp Trudng) Thunh Ho va t€n nghiOn ctru sinlr : T-rin Wnh Md NCS: 2027006 Ngdnh/Chuy6n ngirnh : K! thu4t diqn ru Ma ngdnh: 9520203 pC tai luAn 6n : I{ghi€n cri'u bQ nghlch lutt tcing ap ba bQc hinh T trong trrlng thcii binh thudng vit s1r cd na mqch khdu cLng sufit Ho vd tOn ngudi nhfln xet : LG Minh Phuong Chfc danh khoa hoc : Gi6o su Ndm phong:2022 Hoc vi: TS Chuy€n ngdnh : DiQn - Dien tu Ccr quan c6ng t6c : Trucrng DI{BK - DHQG TPHCM Email lmphuong(r?hcmut. vn DiQn thopi:0988512171 I.

NQI DUNG NHAN XET f. V6 frinU thr?c cf,a Iufln 6n: 1. Vi bii cqtc cfia luQn tin: - 86 cpc cua LuAn 6n tucrng AOI hqp ly bao g6m phAn Mcy dAu vd 5 chucrng v6i c6c ndi dr-rng chinh ve c6u hinh b0 nghich luu ngu6n Z vd 03 giAi thuat ,e t6ng cuong d0 lqi diQn 6p vh cAn bang diQn thd didm trung tinh; gidm di6n 6p common-mode; xii ly sg cO hO lHl mach kh6a c6ng suAt. Tuy nhi6n, n0n c6 s1r chinh sria chucrng Mcy dAu voi su phAn tich k! rFqJ{ hon vA tinh hinh nghi6n ciru dO th6y rO hcrn tinh cAp thiet cua hucmg nghiOn cuu.

l a *+! 1 - Ti trong giiia c6c phAn chinh cua iuAn 6n hgp ly. Trong d6 trinh bay ky re O: giai B*$ 11. -I thuat de xuAt, cfrng nhu so s6nh k6t quA v6i c6c nghiOn cuu tuong tu. Vi trinh brty: - LuAn 6n trinh bdy khoa hoc, rO rdng mach lac theo trinh tU tu'phAn tich t6ng quan -A d€n piruong ph6p nghiCn cuu v6i vi6c phdn tich c6c uu nhucvc di6m cua c6c nghidn cin-r trrol1g tu vd dC xu6t cdc gi6i thuAt vA c6ch thuc hi6n dd dat dugc muc ti6u lu4n 6n ddt ra.c chucrng chinh (2,3,4) d6u trinh bay ly thuy6t, giai thu4t, k6t quA thgc hiQn vi k€t luAn.

- LuAn 6n co kh5i lugng phu hqp theo quy dinh v6i s6 trang lir l2l (<150) - Tuy nhi6n, c6c d6 thi vC ktit quA m6 phong trinh bay khd r6i (Hinh 2. N€n !A xem xet vi6c sap x0p k6t quA m6 phong vd k6t qr,ri thuc nghiQm cho tuong ddng. VA fiich el6n fii li(u trong luQn tin: - Vi0c trich d6n tii liQLr co thuc hi6n dfng va nhdt qu6n voi 72 tii li€u tham khdo. - Tai li€u tham khAo duoc trinh biy va sap xep theo quy dinh 2.

\'d nQi dung cfra lu$n 6n: 2. Sg phir hgp cfia tI6 thi lufn {n v#i ng}rnh/chuy6n ng}nh tl}ro t4o: - LuAn vdn nghi0n cuu v0 bQ nghich luu tdng 6p ba bflc liOn quan d6n EiQn tu cdng su6t ua ung dpng DSP trong thiCt ke mach di6u khiiln vi vf.y phu hqp v6i chuy6n nhanh Ky thu{t Dign hr. - NQi dung cua luAn van tfp trung vho vi6c sir dung c6u hinh 3L-qSBTzI cho b0 nghich luu t[ng 6p ba b4c hinh T vd c6c giAi thuAt tdngc cudng d0 lc.ri di6n 6p, nAng cao ch6t luqng A di6n 6p, xu iy sU c6 ld phu hqp v6i t6n cta luAn vdn.YA mgc ti6u nghiGn criu: - Lu4n dn c6 03 muc ti6u vn d6i tugng nghiOn citu rO rdng, c6 tinh kha thi. Xay dpg gi6i thuflt: 1) cAi thiqn d6 lqi diqn 6p,2) ting cucrng ti s6 diAu chti, 3) cAn bang diQn thC diCm tmng tinh.

Xay dpg giAi thu4t gi6m diQn 6p common-mode. Xay dpg gi6i thuf,t xir ly sg c6 hcr mach khoa c6ng su6t vd, cric tr. - Y nghia khoa hgc cua luAn 6n. Lu0n vdn dd d0 xuAt duoc c6c giii thu4t cai thiOn ch6t lr-tcrng diQn dp vd duy tri hoat dQng cua b0 nghich iuu tang 6p trong sU cO ho mach khoa c6ng suAt vd c6c tp diQn.

KCt qud nghiCn cuu duoc th6 hiQn trong 11 bai b6o dSng tr6n t4p chf qu6c tt5 (scI, scIE, sscl, AHCi) vd 10 bdi b6o d[ng tr6n c6e tap chi, A ky yeu trong nuoc. - f nghia thgc tiSn vd tinh cAp thi0t cira luAn 6n: r _,Tir kdt , i quA nghi€n cuu cua luAn vdn co thd tri6n khai thi6t kO chd tao c6c bQ bi0n d6i c6ng su6t irng dr.rng trong ndng luong t6i tao, Smart Grid dic biet trong di6u kiQn su c6 tr6,, cdc khoa b6n ddn. - Chua th6y sU trtrng lap md chi thAy su tuong d6ng voi c6c c6ng UO t<nac. Di0u ndy ,' I ' cho thiy tinh cAp thi6t vd tinh img dung ciia hucrng nghiOn ciru nhy.

Va t6ng quan nghi6n criu: - Tai li6u tham khAo trong luAn 6n duoc chon loc, phAn tich d6ng thoi su durng so s6nh vdi kOt quA nghiOn cfu cira t6c giA. Vti co so'lf thuy6t: - Cdc ly thuy6t vd c6,,r hinh b0 nghich hm, k! thuflt di€r"r cne Ag r6ng xung vector kh6ng gian, c6c phr-rcrng phdp giAm diEn 6p common-ll1ode va c6c vAn d61i6n quan duqc dC cflp dAy du. - Cdc ly thuytit khoa hoc dr-roc trinh bdy trong luAn 6n duoc slr dgng dirng vd phir hqp v6i nQi dung cua luAn 6n. VA phuoag phfp nghiOn cr?u: - Phucrng ph6p nghiOn ciru su clung trong luAn vdn duoc rn6 ti dAy dir vir phu hgp, bao g6m:.

Phuong phrlp phAn tich: ciua tren c6c ki6n thfc ndn tAng cira c6c c6ng b6 tru6c d6 v0 mach nghich luu vd ly thuyCt vC e9 loi di€n 6p, diOn 6p tg. o Phucrng ph6p m6 phong: su dpng c6c phAn mdm chr-ry6n dung nhr-r MATLAB, PSIM. Phuong phap thlrc nghiQm: su dung mach nghich luu co c6ng sr,rAt nho cung vdi c6c thi6t bi do thich h-q p duoc sir dpng aC Uem chimg. o Phucrng ph6p th6ng k€ vd so sinh vot citc c6ng b6 truoc d6.

* Phuong ph6p nghiCn cuu cd d0 tin c4y vd, phu liqp voi luAn 6n. Ve k6t qui nghiGn crlu vh hhn lufln: ., A - Ket quA nghi0n cuu b6m sft muc ti6u d6 d4t ra, d6ng thoi duoc ph6n tich dSnh gi6 dAy du trong k0t lufn cta chucyn g 1,2,3,4 " Lua chgn bQ nghich luu tdng ap ba b4c cAu hinh 3L-qSBTzi hay con goi lh TLB-T2I. Gi6i thuat dQ lcvi di6n Ap d€ xulit so v1i gihi thu4t truy6n th6ng c6 th6 cAi thiqn diQn 5p dQt trOn linh ki6n 10% tai d0 lqi 1.2Yo tai d0 lqi 4. So voi giAi thuflt truy6n th5ng, o d0 lqi diQn 6p 1.48, giAi thuAt dC xuAt c6 th6 cAi thiOn 21.4% THD cua V,ta,vd.44, gihi thuAt dC xu6t co th6 cii thi€n 45.60/oTIID cua V,ta.

Bi6n dO dinh-dinh cua CMV gidm 50%. Gi6i thuat xt ly str c6 tai kh6a b6n d6n phia tr0n/dudi cua mach 3L-TzI ldm gtAm 50Yo diOn 6p Dc-link so v6i gi6i thuAt truydn th6ng. Giam so ry d6 phuc hdi dong di€n A?y, - DQ tin cdy, j,nghia khoa hoc cua k6t qui nghi€n cuu: r -. K€t qui mO phong duoc so s6nh vd ki6m chimg v6i k6t qui thirc nghiOm trong di6u ki6n PTN cho th6y dQ tin cAy cua cdc gittithudt dA xuAt.VAphffn t<6t lugn: - KOt lu6n duoc rut ratt cdc kOt qua nghidn cuu vd bdn lu6n, tuy nhi6n chua s6t vdi c6c k6t luan tu c6c chuong.

CAn chinh sira cho phu hqp 2. VC il6ng g6p m6i cfia lufln 6n: - LuAn in dd b6 sung ly tliuy6t irng dqng vector kh6ng gian, cu the la su dung c6c vector nh6 de chOn trang th6i trung dAn nira tr6n (upper shoot through - UST) vi trung d5n nua duoi (lorver shoot through - LST). Nhirng han ch6, thi6u s6t cria lufln {n: - NCS cAn chinh sua iai chucrng 5 ( Ket ludn vd hr-rrrng nghiOn ciru) 4. Cfic nh$n xdt khfc: - Quy0n t6m t6t luAn 6n phAn 6nh trung thanh n6i dung co bdn cua luAn 6n - C6c bdi b6o dd c6ng b6 cua nghiCn ciru sinh c6 phAn 6rh chckOt quA chir y6u cua luAn 6n.

Ngodi ra, chdt lugng c6c bdi b6o dd c6ng b6 cua nghi6n cuu sinh dtroc th6 hi6n thdng qua -1 vi6c duoc cldng tr0n cilc tap chi khoa hoc chr-ry6n ngdnh qu6" tC uy tin (IEEE) nOn dAm bio d0 tin c6y r -l .\ - C6c vAn d6 cAn nghi0n cuu sinh gi6i thich: - Khi thitit k0 md hinh thqc nghiQm NCS co xet d6n Anh hucrng ctta c6c linh kiqn bdn d6n thgc t6 (nhu deadtime. tAn so dong ngit). - NCS trinh biy 6nh hucrng cua dQ tr6 hQ th6ng di6u khi€n (cAm bi6n dong di6n, diQn 6p) vd giAi thich vai trd, khi nang ddp fng cua DSP TMS320 F28335 vit FPGA Cyclone II EP2C5T144C8. Efnh gi6 chung vA mric tlQ dat y6u ciu ciia lu$n {n: D4t y6u ciu cfia Lu$n An Tiiin Sf 2.

Lu$n {n c6 th6 tlua ra bf,o vQ hay kh6ng?