THIẾT KẾ THAM SỐ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG LƯỚI ĐIỆN HẠ ÁP
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Thiết bị ổn áp có chức năng ổn định điện áp trong giới hạn cho phép. Việc thiết kế và xây dựng hệ thống điều khiển giúp ổn áp hoạt động tự động sẽ khắc phục được các nhược điểm của thiết bị ổn áp điều chỉnh bằng cơ hiện nay. Bài báo này trình bày việc thiết kế thông số chi tiết và mô phỏng thuật toán điều khiển kết hợp PI và Feed-Forward cho thiết bị ổn áp tự động dùng trong mạng điện hạ áp. Việc này giúp cho thiết bị có thể hoàn toàn tự động điều chỉnh điện áp mà không cần tác động của con người, điều này có được là do các bộ điều khiển được tích hợp sẵn trong ổn áp và tự động hóa quá trình điều chỉnh điện áp. Quá trình thiết kế được áp dụng cho dải điện áp lưới đầu vào dao động trong khoảng 150V đến 290V và cho dải điện áp ra cung cấp cho thiết bị điện luôn nằm trong khoảng 210V đến 230V, tương ứng với độ lệch tối đa là 5% giá trị điện áp định mức của lưới điện hạ áp (220V). Điều này luôn đảm bảo cho thiết bị điện hoạt động tốt khi điện áp lưới dao động trong một phạm vi rộng. Quá trình thực hiện được chứng minh bằng việc mô phỏng trên phần mềm matlab/simulink với công suất thiết bị ổn áp 10kVA.
Từ khóa
Ổn áp tự động, điều chỉnh điện áp, điều khiển ổn áp, Feed-forward, PI tuyến tính.
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
[2] H. Chamandoust, A. Hashemi, S. Bahramara (2021), Energy management of a smart autonomous electrical grid with a hydrogen storage system, Int. J. Hydrogen Energy 46(34) 17608-17626, https://doi.org/10.1016/j. ijhydene.2021.02.174.
[3] T. B. Soeiro, C. A. Petry, J. C. d. S. Fagundes, I. Barbi (2011), Direct AC-AC Converters Using Commercial Power Modules Applied to Voltage Restorers, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58(1), 278-288.
[4] F. M. Serra, L. M. Fernández, O. D. Montoya, W. G. González, J. C. Hernández (2020), Nonlinear voltage control for three-phase DC-AC converters in hybrid systems: an application of the PI-PBC method, Electronics, 9(5), 847.
[5] T. A. Naidu, S. R. Arya, T. H. M. El-Fouly (2020), Comparative performance of dynamic voltage restorer using adaptive control algorithms with optimized error regulator gains, Int. Trans. Elect. Energy Syst., early access, article no: e12696.
[6] R. Nasrollahi, M. Farhadi-Kangarlu (2022), Sliding mode control of a dynamic voltage restorer based on PWM AC chopper in three-phase three-wire systems, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 134(4),107-113.
[7] B. Ferdi, C. Benachaiba, S. Dib, R. Dehini (2010), Adaptive PI Control of Dynamic Voltage Restorer Using Fuzzy Logic, Journal of Electrical Engineering: Theory & Application, 1(3), 165-173.
[8] F. M Ibanez, F. M. Joshua Eletu, J. M. Echeve (2021), Input Voltage Feedforward Control Technique for DC/DC Converters to Avoid Instability in DC Grids, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 99(6), 234-241.
[9] P. Gambôa, J. F. Silva, S. F. Pinto (2019), Input–Output Linearization and PI controllers for AC–AC matrix converter based Dynamic Voltage Restorers with Flywheel Energy Storage: a comparison, Electric Power Systems, 169(8) 214-228.