Phân tích kết nối biến tần ba pha.
Kết nối biến tần ba pha với kết nối trung tính, tức là biến tần ba pha bốn dây được đề xuất. Hệ thống UPS được cấp nguồn bởi biến tần ba pha bốn dây và điện áp điểm trung tính của tải thấp để đáp ứng yêu cầu của hệ thống. Bộ biến tần bốn chân cung cấp hiệu quả kết nối trung tính trong hệ thống ba pha bốn dây. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng để xử lý dòng điện trung tính gây ra bởi tải không cân bằng và phi tuyến tính. Tải không cân bằng trở nên phi tuyến tính khi có thể tiếp cận được trung tính của tải. Biến tần bốn chân tạo ra ba điện áp đầu ra độc lập với một chân bổ sung. Đặc điểm chính của biến tần ba pha có thêm chân trung tính là khả năng xử lý mất cân bằng tải trong hệ thống. Mục tiêu của biến tần ba pha bốn chân là duy trì dạng sóng điện áp đầu ra hình sin mong muốn cho tất cả các điều kiện tải và quá độ. Kết nối trung tính có mặt để xử lý dòng chạm đất do tải không cân bằng. Tính khả thi của kỹ thuật điều chế được đề xuất được xác nhận bởi Matlab / Simulink.
Một cách tiếp cận mới để điều chỉnh công suất trực tiếp thông thường (DPC) cho các ứng dụng công suất cao, trong đó bộ lọc LCL bậc ba thường xuyên được yêu cầu. Bộ lọc LCL có thể gây ra cộng hưởng mạnh và cần thêm nỗ lực để kiểm soát hệ thống. Ứng dụng của một DPC để điều khiển bộ biến tần nguồn điện áp kết nối biến tần ba pha được kết nối với lưới điện thông qua bộ lọc vẫn chưa được xem xét. Phân tích kết nối biến tần ba pha.Việc bổ sung một chiến lược giảm chấn tích cực, cùng với một vòng điều khiển loại bỏ sóng hài, cho DPC thông thường được đề xuất và phân tích trong bài báo này. Trạng thái ổn định, cũng như hiệu suất động của hệ thống được đề xuất, được xác minh bằng các kết quả mô phỏng và các phép đo thực nghiệm.
Điều khiển vectơ-không gian dòng điện một chiều của bộ lọc công suất hoạt động (APF) dựa trên kết nối biến tần ba pha. Phương pháp được đề xuất gián tiếp tạo ra tham chiếu dòng điện bù bằng cách sử dụng độ dẫn tương đương của thành phần cơ bản sử dụng điều khiển điện áp liên kết một chiều của APF. Điều khiển được đề xuất có thể chọn các thành phần dòng điện hài một cách có chọn lọc bằng cách biến đổi Fourier nhanh thời gian thực để tạo ra dòng điện bù. Dòng điện bù được biểu diễn trong một hệ tọa độ quay với các trạng thái chuyển mạch đã chọn từ bảng chuyển mạch được thực hiện trong mảng cổng lập trình trường. Ngoài ra, một APF ba pha bốn dây dựa trên biến tần kẹp điểm trung tính ba mức cũng được trình bày. APF được đề xuất loại bỏ sóng hài trong cả ba pha cũng như dòng điện trung tính. Hệ thống biến tần NPC ba pha ba dây có thể được sử dụng như một hệ thống ba pha bốn dây vì các tụ điện một chiều được phân chia cung cấp kết nối trung tính.
Sự xuất hiện ngày càng nhiều của máy phát điện phân phối một pha và tải không cân bằng trong hệ thống điện có thể dẫn đến mất cân bằng điện áp ba pha, dẫn đến tăng tổn thất và nóng máy. Các nhà khai thác mạng phân phối (DNO) đang ngày càng bị thách thức để duy trì chất lượng điện năng cần thiết. Để giảm sự mất cân bằng điện áp, các DNO đang tìm cách kết nối các đơn vị DG lớn hơn với ba pha thay vì kết nối một pha. Kết nối biến tần ba pha có thể được thực hiện bằng kết nối biến tần ba pha hoặc bằng biến tần ba pha. Mỗi cấu trúc liên kết biến tần có thể được thực hiện với các chiến lược điều khiển khác nhau. Bộ điều khiển có thể được trang bị các chức năng lọc công suất tích cực có thể cải thiện chất lượng điện năng. Trong bài báo này, ảnh hưởng của việc kết nối các đơn vị DG bằng kết nối biến tần ba pha của kết nối một pha đối với sự mất cân bằng điện áp được nghiên cứu.
Kết nối chuỗi các tế bào nguồn theo cấu hình xếp tầng không đối xứng giúp loại bỏ các mức đầu ra dư thừa và tối đa hóa số lượng các mức khác nhau do biến tần tạo ra. Một cấu hình mới của bộ nghịch lưu nguồn điện áp xếp tầng không đối xứng kết nối biến tần ba pha được trình bày. Cấu trúc này bao gồm các khối biến tần đa cấp phụ được kết nối nối tiếp với nhau. Số lượng công tắc được sử dụng, mạch điều khiển cổng cách điện, điện áp đứng trên công tắc, diện tích lắp đặt và chi phí được giảm đáng kể. Điện áp DC của tế bào xếp tầng trong mỗi chân biến tần tạo thành một chuỗi số học với chênh lệch chung là E. Với các nguồn DC biến tần đã chọn, các phương pháp điều khiển điều chế độ rộng xung tần số cao (PWM) có thể được áp dụng một cách hiệu quả mà không làm mất mô đun. Kỹ thuật PWM tần số thấp và hình sin đã được áp dụng thành công. Do đó, thể hiện tính linh hoạt cao trong điều chế của biến tần được đề xuất.
Một biến tần nhỏ và chống rung cao có khả năng phát hiện dòng điện pha mà không yêu cầu phát triển phần mềm điều khiển phức tạp và không gây ra bất kỳ biến dạng dòng điện nào được cung cấp. Điện trở shunt đóng vai trò như một loại máy dò dòng được cung cấp tương ứng giữa các phần tử chuyển mạch nhánh dưới chỉ trong hai pha — và phía trừ của nguồn điện một chiều.Phân tích kết nối biến tần ba pha. Chu kỳ BẬT giống hệt nhau được giảm xuống so với thời kỳ BẬT của các phần tử chuyển mạch nhánh trên trong chu kỳ sóng mang hoàn toàn cho ba pha. Do đó, dòng điện pha được phát hiện cho hai pha được cung cấp bằng các điện trở shunt. Biến tần có thể phát hiện dòng pha mà không làm phức tạp phần mềm điều khiển và không gây ra bất kỳ biến dạng dòng điện nào, bằng cách điều khiển mạch biến tần với phần mềm điều khiển được tích hợp trong mạch điều khiển thông qua các đường kết nối.
Bộ chuyển đổi nguồn trong các ứng dụng kết nối lưới điện thường sử dụng kỹ thuật Điều chế độ rộng xung hình sin (SPWM). Các bộ lọc thụ động được sử dụng để làm giảm các gợn sóng dòng điện chuyển mạch được tạo ra và giảm sự cộng hưởng giữa lưới điện và bộ biến tần. Kết nối biến tần bậc nhất, bậc hai và ba pha là các bộ lọc điển hình cho Biến tần nguồn điện áp được kết nối lưới. Trên thực tế, do các yêu cầu về kích thước, trọng lượng và chi phí của hệ thống, bộ lọc LCL được sử dụng phổ biến nhất trong số các bộ lọc khác để tích hợp VSI ba pha vào lưới điện. Tuy nhiên, tính ổn định của hệ thống điều khiển bị ảnh hưởng bởi đặc tính thiếu sóng của bộ lọc LCL, do đó, nó dẫn đến những thách thức đối với vấn đề điều khiển. Nhiều chiến lược điều khiển như điều khiển lặp lại, dự đoán, điều khiển đa vòng và điều chỉnh độ trễ đã được đề xuất để cải thiện tính ổn định của các VSI kết nối lưới.
Hệ thống biến tần ba pha chế độ kép được nghiên cứu trong bài báo này, với đầu vào là hệ thống ngân hàng pin với thế hệ PV. Hệ thống này có thể được vận hành ở chế độ độc lập bằng cách kết nối với tải cục bộ và cả ở chế độ nối lưới bằng cách song song với lưới điện. Khi ở chế độ độc lập, hệ thống hoạt động như nguồn điện áp, còn khi ở chế độ nối lưới, dòng điện đầu ra của biến tần được điều khiển theo điện lưới. Một thuật toán chuyển tiếp để hạn chế dòng điện xâm nhập và phát hiện nhanh tình trạng chuyển mạch và lưới điện đảm bảo quá trình chuyển đổi liền mạch giữa kết nối lưới và độc lập. Hệ thống biến tần này có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, dễ thi công nên phù hợp với lưới điện vi mô.
Công việc được đề xuất là thiết kế một bộ chuyển đổi điện tử công suất để giảm các vấn đề về chất lượng điện năng. Do việc sử dụng ngày càng nhiều các bộ chuyển đổi điện tử công suất để xử lý nguồn điện, các vấn đề về chất lượng điện năng trở thành chủ đề nghiên cứu nóng hổi trong thời gian gần đây. Khi mức công suất tăng thì mức điện áp cũng tăng tương ứng để thu được hiệu suất thỏa mãn. Trong những thập kỷ qua, xếp hạng điện áp của chất bán dẫn điện áp cao chuyển đổi nhanh như Transistor lưỡng cực cổng cách điện (IGBT) đã tăng lên. Tuy nhiên, vẫn cần kết nối hàng loạt các thiết bị chuyển mạch. Trong lĩnh vực ứng dụng này, bộ chuyển đổi điện đa cấp đã cho thấy sự phổ biến ngày càng tăng. Ưu điểm cơ bản của cấu trúc liên kết bộ chuyển đổi đa cấp là dạng sóng đầu ra bị méo mó thấp và ứng suất điện áp hạn chế trên thiết bị chuyển mạch và do đó giảm nhiễu điện từ trên các dạng sóng đầu ra. Những nhược điểm chính là độ phức tạp cao hơn và điều khiển khó khăn hơn nhưng nó có thể được khắc phục bằng cách sử dụng các bộ điều khiển kỹ thuật số hiện đại.
Nó có cấu tạo giống như biến tần kết nối biến tần ba pha thông thường được kết nối với hệ thống phân phối ba dây một pha. Mặc dù mạch đề xuất không có máy biến áp đầu ra, nó có thể được thực hiện tương đương như bộ nghịch lưu tầng kép một pha bằng cách chuyển hướng máy biến áp cực trong hệ thống tiện ích. Bằng cách điều khiển sơ đồ thích hợp, các dòng điện đầu ra có thể thu được dưới dạng các dạng sóng năm mức và độ biến dạng của chúng có thể được giảm đủ mức. Nó được áp dụng cho hệ thống lưu trữ năng lượng điện tương tác với pin và các đặc tính phóng điện cơ bản được thảo luận bằng thực nghiệm.
Với việc gia tăng sử dụng các nguồn tái tạo, việc nghiên cứu các phương án điều khiển để kiểm soát tốt hơn các hệ thống phát điện phân tán và kết nối lưới điện đã trở nên rất quan trọng để đạt được sự ổn định tốt hơn của hệ thống. Phân tích kết nối biến tần ba pha.Luận văn này nghiên cứu sơ đồ điều khiển đấu nối giữa nguồn một chiều và lưới điện xoay chiều. Một chương trình điều khiển khả thi được nghiên cứu và mô phỏng trong Simulink. Hành vi của hệ thống được phân tích bằng cách đặt nó vào những thay đổi khác nhau về các thông số và điều kiện lưới. Việc thực hiện chương trình được thực hiện bằng cách sử dụng dSpace và mô hình Simulink. Chỉ việc triển khai Điện áp thấp được thực hiện và thử nghiệm trong luận án này.
Việc sử dụng bộ biến đổi điện áp ba pha (bộ biến đổi DC sang AC) thường xuyên được đáp ứng trong hệ thống điện, chẳng hạn như trong kết nối quang điện với phần còn lại của lưới điện. Bài báo đề xuất một phương pháp điều khiển phản hồi phi tuyến cho kết nối biến tần ba pha, dựa trên lý thuyết độ phẳng vi phân và một phương pháp lọc phi tuyến mới với tên gọi Bộ lọc Kalman phi tuyến không có đạo hàm. Đầu tiên, nó được chỉ ra rằng mô hình động của biến tần là một mô hình phẳng vi sai. Điều này có nghĩa là tất cả các biến trạng thái của nó và các đầu vào điều khiển có thể được viết dưới dạng hàm của một biến đại số duy nhất là đầu ra phẳng. Bằng cách khai thác các đặc tính phẳng vi phân, mô hình của biến tần có thể được chuyển đổi sang dạng chuẩn tuyến tính (của Brunovsky). Đối với mô tả sau, việc thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái có thể thực hiện được, ví dụ như sử dụng các phương pháp đặt cực. Hơn nữa, để ước tính các biến trạng thái không thể đo lường của tương đương tuyến tính hóa của biến tần, Bộ lọc Kalman phi tuyến tính không có đạo hàm được sử dụng.
Mô hình toán học dựa trên lý thuyết Parks cho phép phân tích toàn bộ quang phổ (ô tô điện; biến tần) để lái xe buýt điện được thực hiện trên ASTRA Bus Arad. Để loại bỏ sóng hài bậc cao, dạng sóng PWM của điện áp nguồn được sử dụng, được đặt trong trường hợp chung. Đặc tính hoạt động của truyền động động cơ điện được đặt ở tần số danh định phụ và cho các góc khác nhau của các phần tử chuyển mạch điều khiển trong cấu tạo của biến tần. Lực căng trong stato của máy tương đương được xác định bởi ba thành phần: thành phần cơ bản; thành phần thứ hai tương ứng với các sóng hài bậc cao hơn, xoay trong kết nối trực tiếp; và thành phần thứ ba thích hợp của sóng hài bậc cao, được quay ngược lại. Mô hình toán học được phát triển sẽ giúp xác định các sóng hài có ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất.
Luận án liên quan đến việc sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà trong ứng dụng san lấp mặt bằng tải tiện ích. Công việc được trình bày bao gồm hai phần, đầu tiên, đánh giá các sơ đồ cân bằng tải tiện ích với FESS là phương tiện lưu trữ năng lượng, và thứ hai, sự phát triển của giao diện điện tử công suất của FESS cho tiện ích. Luận án trình bày nghiên cứu đánh giá sơ đồ phân cấp phụ tải FESS tại một công ty cung cấp và phân phối điện của Vương quốc Anh. Nó xác định và định lượng chi phí và lợi ích của các chương trình, đồng thời thực hiện đánh giá tài chính dựa trên các phương pháp Giá trị hiện tại ròng và Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ. Kết quả chỉ ra rằng các chương trình DSM sử dụng FESS có thể khả thi về mặt tài chính cho một doanh nghiệp cung cấp và phân phối điện ở Vương quốc Anh trong một kịch bản FESS sản xuất hàng loạt, đồng thời cung cấp cho các nhà sản xuất và nhà phát triển FESS các mục tiêu về chi phí cho các ứng dụng đó. Các kết luận rút ra cung cấp động lực cho các nghiên cứu kỹ thuật tiếp theo được thực hiện trong chương trình làm việc.
So với các bộ điều khiển truyền thống như PI dựa trên lý thuyết điều khiển cổ điển, bài báo áp dụng lý thuyết điều khiển thụ động vào việc thiết kế bộ điều khiển biến tần nối lưới LCL ba pha. Mô hình toán học của hệ thống dựa trên Euler-Lagrange được thiết lập và phương pháp giảm chấn của bẫy được sử dụng để triệt tiêu xung đột cộng hưởng do hệ thống tạo ra, để hệ thống đáp ứng các yêu cầu kết nối lưới điện. Kết quả mô phỏng xác minh tính khả thi của đề án.
Là một giao diện thương mại, bộ biến tần nguồn điện áp ba pha (VSI) thường được trang bị để chuyển đổi năng lượng để xuất điện một chiều từ hầu hết thế hệ phân tán (DG) sang tiện ích AC. Các bộ chuyển đổi nguồn điện áp không chỉ chịu trách nhiệm chuyển đổi công suất cho các tải mà còn hỗ trợ điện áp lưới tại điểm đấu nối chung (PCC), điều này phụ thuộc vào điều kiện của các phụ tải nối lưới. Bài báo này khám phá xung đột biên giới và cơ chế tương tác của nó giữa VSI, tải tương tác điện trở và lưới, biểu hiện như sự xuất hiện xen kẽ của các hoạt động đảo ngược và chỉnh lưu, trong đó hoạt động bình thường bị chấm dứt và một hoạt động mới được giả định.Phân tích kết nối biến tần ba pha. Ảnh hưởng lẫn nhau của chúng đến chất lượng điện năng đang được nghiên cứu sẽ gây ra vấn đề ổn định mạch và làm xấu hơn nữa khả năng điều chỉnh điện áp của VSI bằng cách tăng đáng kể sóng hài điện áp lưới. Theo quan điểm định hướng thiết kế, hoạt động xung đột biên giới sẽ được thực hiện trong không gian tham số không phù hợp đối với đường truyền.
Ngày nay, bộ biến tần đa cấp được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử công suất. Bộ biến tần đa cấp được khuyến nghị cho các ứng dụng điện áp trung bình và cao. Bộ biến tần đa cấp đã trở nên phổ biến hơn do giảm tổn thất khi chuyển mạch, chi phí thấp, độ méo sóng hài thấp và khả năng điện áp cao khi so sánh với bộ biến tần PWM truyền thống. Bài báo này đề cập đến bộ chuyển đổi đa cấp hỗn hợp được tổng hợp giữa biến tần đa cấp kẹp điểm trung tính và biến tần đa cấp xếp tầng. Bộ chuyển đổi đa cấp lai được đề xuất cho xếp hạng công suất lớn trung áp. Bộ chuyển đổi được đề xuất bao gồm biến tần nguồn điện áp được kết nối với các mô-đun nửa cầu ở mỗi pha. Với kết nối được đề xuất, phần lớn năng lượng có thể được VSI đặt trước bằng cách kết nối bộ chỉnh lưu đa xung đơn. Các chia sẻ công suất nhỏ hơn được xử lý trong các mô-đun nửa cầu. Sơ đồ điều chế cho bộ nghịch lưu đa cấp lai được thực hiện một cách tự nhiên bằng cách sử dụng mạch logic.
Với việc sử dụng ngày càng nhiều biến tần trong thế hệ phân tán, vấn đề về sóng hài được đưa vào trở nên quan trọng. Những sóng hài này yêu cầu kết nối của các bộ lọc thông thấp giữa biến tần và mạng. Bài báo này trình bày phương pháp thiết kế cho bộ lọc LC đầu ra trong các ứng dụng ghép lưới trong hệ thống phát điện phân tán. Thiết kế theo tiêu chuẩn sóng hài xác định mức độ sóng hài hiện tại được đưa vào mạng lưới. Biểu thức phân tích cho dòng điện gợn cuộn cảm cực đại được suy ra. Thiết kế tụ lọc phụ thuộc vào mức độ cho phép của các thành phần chuyển mạch được đưa vào lưới điện. Các kỹ thuật giảm chấn bộ lọc thụ động khác nhau để triệt tiêu ảnh hưởng của cộng hưởng được nghiên cứu và đánh giá. Các kết quả mô phỏng được đưa vào để xác minh các biểu thức dẫn xuất.
Biến tần hai cấp bốn chân đã được phát triển cho bộ bù chất lượng điện ba pha bốn dây. Khi nó được áp dụng cho các bộ bù công suất trung bình và lớn, ứng suất điện áp trên mỗi công tắc sẽ cao đến mức dv / dt tương ứng gây ra nhiễu điện từ lớn. Các cấu trúc liên kết biến tần nguồn điện áp đa cấp là những thay thế tốt, vì chúng có thể giảm ứng suất điện áp và cải thiện nội dung hài đầu ra. Biến tần kẹp điểm trung tính (NPC) ba mức hiện có trong hệ thống ba pha ba dây cũng có thể được sử dụng trong hệ thống ba pha bốn dây, vì các tụ điện một chiều được phân chia cung cấp kết nối trung tính. Bài báo này trình bày một nghiên cứu so sánh giữa biến tần NPC ba cấp bốn chân và biến tần NPC ba cấp. Một điều chế vectơ không gian ba chiều (3DSVM) nhanh chóng và tổng quát được áp dụng được đề xuất để điều khiển bộ nghịch lưu NPC ba cấp trong hệ thống ba pha bốn dây. Thành phần thứ tự không của mỗi vectơ được xem xét để thực hiện bù dòng trung tính.
Biến tần hai chiều có thể đáp ứng cả hai chế độ nối lưới và chỉnh lưu với hiệu chỉnh hệ số công suất. Điều khiển được đề xuất bao gồm hai cách tiếp cận, một phương pháp tiếp cận điều chỉnh chu kỳ đường dây (OLCRA) và phương pháp tiếp cận điều chỉnh chu kỳ đường dây thứ sáu (OSLCRA), có tính đến điện dung bus dc và điều khiển điện áp dc bus để theo dõi mối quan hệ tuyến tính giữa điện áp dc-bus và dòng điện dẫn biến tần. Vì cả hai cách tiếp cận đều yêu cầu tham số của điện dung bus dc, bài báo này trước tiên trình bày việc xác định kích thước tụ điện dc-bus và phương pháp ước tính điện dung trực tuyến. Với OLCRA, biến tần điều chỉnh điện áp bus dc mỗi chu kỳ đường dây, có thể làm giảm tần suất thay đổi chế độ hoạt động và biến dạng dòng điện. OSLCRA điều chỉnh lệnh dòng điện mỗi XNUMX/XNUMX chu kỳ dòng để thích ứng với sự thay đổi điện áp bus dc đột ngột.
Việc kết nối các nguồn điện phân phối với lưới điện thông thường cần một bộ chuyển đổi điện điện tử để xử lý nguồn điện được tạo ra cục bộ và đưa dòng điện vào hệ thống. Nếu nguồn cung cấp điện áp một chiều, bộ chuyển đổi phải có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều hệ số công suất cao có độ méo thấp. Các khía cạnh tương tự liên quan đến biến dạng điện áp và dòng điện do tải phi tuyến tạo ra có thể được xem xét đối với việc đưa công suất vào lưới. Trong trường hợp không có tiêu chuẩn cụ thể, bài báo này lấy làm tham chiếu cho các giới hạn đối với sóng hài hiện tại do các tiêu chuẩn quốc tế đưa ra. Lý do cho cách tiếp cận này là, từ sự suy giảm điện áp đường dây dẫn đến, không có sự khác biệt giữa dòng điện vào và dòng điện hấp thụ. Bài báo này trình bày một bộ nghịch lưu ba pha sử dụng giao hoán tần số thấp. Một mạch phụ được thêm vào cấu trúc liên kết biến tần để giảm biến dạng điện áp đầu ra, do đó cải thiện dạng sóng hiện tại.
Để khảo sát hiệu suất của hệ thống đối với kết nối lưới điện, một hệ thống phát điện quang điện 50 kW bao gồm bộ biến tần DC / AC ba pha được thiết kế, chế tạo và xây dựng. Bài báo này mô tả thiết kế hệ thống và hiệu suất của nhà máy điện PV nối lưới công suất 50 kW, bao gồm pin mặt trời, bộ biến tần DC / AC, lưới điện tiện ích. Đặc biệt, sơ đồ điều khiển của bộ biến tần PWM điều khiển dòng điện ba pha sử dụng biến đổi trục dq được trình bày và sau đó kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống đề xuất có hoạt động ổn định hiệu quả cao với hệ số công suất thống nhất trong hoạt động tương tác tiện ích. Ngoài ra, kết quả kiểm tra tại hiện trường cho thấy tỷ lệ sử dụng hệ thống đạt khoảng 13.4%.
Tính ổn định của tín hiệu nhỏ là một mối quan tâm quan trọng trong hệ thống điện xoay chiều ba pha dựa trên biến tần. Phương pháp dựa trên trở kháng dựa trên tiêu chí ổn định Nyquist tổng quát (GNC) có thể phân tích độ ổn định liên quan đến chế độ tần số trung bình và cao của hệ thống. Tuy nhiên, GNC liên quan đến việc tính toán cực nửa mặt phẳng (RHP) của ma trận hàm truyền tỷ số trả về, không thể tránh khỏi việc phân tích độ ổn định của các hệ thống điện xoay chiều phức tạp. Do đó, cần phải có thông tin kiểm soát nội bộ chi tiết của biến tần, thông tin này thường không có sẵn đối với biến tần thương mại. Để giải quyết vấn đề này, bài báo này giới thiệu Phương pháp kết nối thành phần (CCM) trong miền tần số để phân tích độ ổn định trong khung dq đồng bộ, bằng cách đề xuất phương pháp lấy ma trận trở kháng của mạng kết nối của hệ thống nguồn xoay chiều dựa trên biến tần.
Mã lưới điện đang được sửa đổi để bao gồm các yêu cầu bổ sung đối với năng lượng tái tạo, khi công suất lắp đặt tăng lên. Do đó, cần phát triển các hệ thống điều khiển có khả năng đáp ứng các yêu cầu mới đó, thường bao gồm khả năng vận hành dưới điện áp lưới không cân bằng mà không gây ô nhiễm lưới điện, trong số những hệ thống khác. Bài báo này trình bày một bộ nghịch lưu ba pha để kết nối máy phát quang điện vào lưới điện, với khả năng theo dõi điểm công suất cực đại mờ và khả năng điều khiển công suất phản kháng. Tính năng chính của biến tần là hệ thống điều khiển đã được thiết kế để đối phó với các điều kiện điện áp không cân bằng.
Bộ nghịch lưu thyristor có N nhánh song song được điều khiển bởi một nguồn cung cấp xung thường kích thích các thyristor riêng lẻ trong mỗi nhánh nối tiếp theo chu kỳ. Trong trường hợp có quá tải trong một nhánh, nguồn xung được chuyển sang chế độ ghi đè đồng thời kích thích tất cả các thyristor biến tần. Một cuộn dây được bố trí trong mỗi nhánh của bộ nghịch lưu xác định, với một mạch phản kháng bao gồm một tụ điện lưu trữ được kết nối qua các nhánh, một mạch dao động. Độ tự cảm của các cuộn nhánh được chọn sao cho trong chế độ quá tải, dòng dao động có độ lớn lớn hơn dòng quá tải. Do đó, các thyristor của bộ nghịch lưu bị dập tắt trong nửa chu kỳ dao động trong đó cực của dao động đối nghịch với cực của dòng quá tải. Sau khi dập tắt như vậy, nguồn xung có thể bị vô hiệu hóa để ngăn chặn sự đánh lửa lại của các thyristor hoặc chuyển trở lại chế độ bình thường của nó.
Bộ nghịch lưu DC sang AC hai pha bao gồm ba mạch biến tần chế độ chuyển đổi một chân hoặc mạch cầu ba pha và mạch điều khiển / trình điều khiển. Mạch điều khiển / trình điều khiển bao gồm bộ tạo dạng sóng tam giác và hai bộ tạo dạng sóng tham chiếu hình sin lệch pha với nhau, dạng sóng hình sin được tạo ở tần số đầu ra AC mong muốn và dạng sóng tam giác được tạo ở tần số cao hơn. Bộ điều khiển / mạch điều khiển được cấu hình để điều khiển một chân của mạch cầu với chu kỳ làm việc 50% ở tần số dạng sóng tam giác và hai chân còn lại ở tần số dạng sóng tam giác với tín hiệu được điều chế độ rộng xung, độ rộng xung của mỗi tín hiệu thay đổi theo một trong những dạng sóng hình sin rời rạc. Mỗi pha của AC hai pha được cung cấp bởi bộ biến tần giữa chân được điều khiển ở chu kỳ làm việc 50% và một chân rời rạc trong các chân khác.
Bộ chuyển đổi công suất trong các ứng dụng kết nối lưới điện thường sử dụng kỹ thuật Điều chế độ rộng xung hình sin. Các bộ lọc thụ động được sử dụng để làm giảm các gợn sóng dòng điện chuyển mạch được tạo ra và giảm sự cộng hưởng giữa lưới điện và bộ biến tần. Cấu trúc liên kết của bộ lọc bậc nhất, bậc hai và bậc ba là các bộ lọc điển hình cho Biến tần nguồn điện áp được kết nối lưới. Trên thực tế, do các yêu cầu về kích thước, trọng lượng và chi phí của hệ thống, bộ lọc LCL được sử dụng phổ biến nhất trong số các bộ lọc khác để tích hợp VSI ba pha vào lưới điện. Tuy nhiên, tính ổn định của hệ thống điều khiển bị ảnh hưởng bởi đặc tính thiếu sóng của bộ lọc LCL, do đó, nó dẫn đến những thách thức đối với vấn đề điều khiển.Phân tích kết nối biến tần ba pha. Nhiều chiến lược điều khiển như điều khiển lặp lại, dự đoán, điều khiển đa vòng và điều chỉnh độ trễ đã được đề xuất để cải thiện tính ổn định của các VSI kết nối lưới.
Việc sử dụng ngày càng nhiều các thế hệ phân tán trong hệ thống điện có thể dẫn đến các vấn đề về bảo vệ. Do đó, trong các phương pháp thông thường, các DG phải được ngắt kết nối khỏi lưới điện trong điều kiện sự cố. Trong trường hợp sự thâm nhập cao của các DG, chiến lược này dẫn đến vấn đề sụt áp. Trong bài báo này, các DG dựa trên biến tần được điều khiển thích hợp trong tình trạng lỗi thay vì ngắt kết nối khỏi lưới điện. Cách tiếp cận này được gọi là chiến lược vượt qua lỗi. Kết quả mô phỏng cho thấy dòng điện sự cố được duy trì trong phạm vi mong muốn bằng cách sử dụng thuật toán đề xuất và sự phối hợp bảo vệ trước khi kết nối của DG vẫn còn nguyên vẹn ngay cả sau khi kết nối của DG. Ngoài ra, độ võng điện áp được cải thiện do công suất phản kháng DGs được đưa vào trong điều kiện sự cố. Hơn nữa, phương pháp này không có bất kỳ chi phí bổ sung nào vì chiến lược điều khiển đề xuất được thực hiện trên biến tần giao tiếp và không cần sử dụng các phần tử bổ sung.
