Thạc Sĩ Nghiên cứu những ưu và nhược điểm trong việc ứng dụng bộ điều khiển mờ điều khiển svc trên lưới điện

PHẦN MỜ ĐẦU:
1. Lý do chọn đề tài :
Ổn định điện áp là một trong hai tiêu chí dùng để đánh giá chất lượng điện năng của lưới điện.Hiện nay, có nhiều phương pháp được đưa ra nhằm ổn định điện áp lưới ở một giới hạn cho phép.Một trong những phương pháp đó là sử dụng bộ bù ngang tĩnh SVC.
Điều khiển SVC hiện nay được dựa trên cơ sở so sánh độ lệch điện áp tại vị trí đặt với độ lệch điện áp cài đặt trước để điều khiển góc mở của các Thyristor trong các cụm TRC nhằm mục đích cuối cùng là giữ điện áp tại điểm đặt nằm trong một giới hạn cho trước.Với yêu cầu ngày càng cao về chất lượng điện áp, có rất nhiều lý thuyết điều khiển được sử dụng tương ứng với các bộ điều khiển khác nhau.Trong đó có hai bộ điều khiển điển hình là bộ điều khiển PID và bộ điều khiển mờ. Vậy việc sử dụng bộ điều khiển PID và bộ điều khiển mờ có những ưu nhược điểm gì? Đề tài mong muốn dựa vào phần mềm MATLAB SIMULINK mô phỏng tính toán ứng với các mô hình cụ thể, phân tích đánh giá kết quả thu được để thấy được ưu nhược điểm của các bộ điều khiển.
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu :
Nghiên cứu phương pháp sử dụng bộ điểu khiển mờ và bộ điều khiển PID điều khiển bộ SVC.So sánh kết quả khi sử dụng bộ điêu khiển kinh điển PID và khi sử dụng bộ điều khiển mờ để thấy được ưu nhược điểm của từng phương pháp.Từ đó đề xuất phương án tối ưu áp dụng vào thực tế lưới điện hiện nay.
3. Phương pháp nghiên cứu :
ã Nhóm phương pháp Nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo các tư liệu kỹ thuật để phân tích, tổng hợp những vấn đề có liên quan tới đề tài.
ã Nhóm phương pháp Mô phỏng: Mô hình hóa hệ thống và mô phỏng bằng phần mềm MATLAB – Simulink.Phân tích kết quả mô phỏng để đưa ra kết quả so sánh.


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Danh mục ký hiệu và chữ viết tắt
Danh mục các bảng biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Phần mở đầu
Chương I: Tổng quan về thiết bị bù ngang tĩnh SVC 1
1.1. Cấu trúc chung của SVC 1
1.2. Các phần tử cơ bản của SVC 3
1.2.1. TCR 3
1.2.2. TSC 13
1.3. Cấu tạo và nguyên lý vận hành của SVC 17
1.4. Ứng dụng của SVC trong hệ thống điện 20
1.4.1. Điều chỉnh điện áp và trào lưu công suất 20
a. Vấn đề chất lượng điện áp trong hệ thống điện 20
b. Ứng dụng của SVC trong việc điều chỉnh điện áp và trào lưu công suất
phản kháng 27
1.4.2. Giới hạn thời gian và cường độ quá áp khi xảy ra sự cố 29
1.4.3. Giảm cường độ dòng điện vô công 30
1.4.4. Tăng khả năng tải của đường dây 30
1.4.5. Cân bằng các phụ tải không đối xứng 33
1.4.6. Cải thiện ổn định của hệ thống sau sự cố 33
1.5. Một số nghiên cứu về điều khiển SVC bù công suất phản kháng trong HTĐ 35
1.5.1. Ứng dụng hệ mờ điều khiển SVC trên lưới 35
1.5.2. Ứng dụng mạng noron mờ để điều khiển thiết bị bù tĩnh 36
1.5.3. Kết luận chương I 38
Chương II: Lý thuyết về điều khiển PID – mờ và ứng dụng trong thiết kế hệ thống điều khiển 39
2.1. Lý thuyết về điều khiển PID 39
2.1.1. Cơ bản về bộ điều khiển PID 39
2.1.2. Lý thuyết điều khiển PID 40
2.2. Tập mờ và ứng dụng trong điều khiển 44
2.1.1. Khái niệm cơ bản về lý thuyết mờ 44
a. Định nghĩa tập mờ 44
b. Các thuật ngữ trong logic mờ 45
c. Biến ngôn ngữ 46
d. Các phép toán trên tập mờ 47
e. Luật hợp thành 47
f. Giải mờ 49
g. Mô hình mờ Tagaki-Sugeno 51
2.1.2. Bộ điều khiển mờ 52
a. Cấu trúc một bộ điều khiển mờ 52
b. Nguyên lý điều khiển mờ 53
c. Thiết kế bộ điều khiển mờ 53

Chương III: Thiết kế và mô phỏng bộ điều khiển PID và bộ điều khiển mờ điều khiển SVC nhằm ổn định điện áp nút tải bằng phần mềm MATLAB-Simulink 55
3.1. Xây dựng mô hình mạng điện phân phối sử dụng phần mềm Matlab-Simulink 55
3.1.1. Giới thiệu chung về Matlab-Simulink 55
3.1.2. Giới thiệu về trạm 110kV cung cấp điện cho KCN gang thép 57
3.1.2. Mô hình hóa hệ thống phân phối sử dụng các khối của Simulink 61
3.2. Kết quả mô phỏng 71
3.2.1. Khảo sát khả năng ổn định điện áp thanh cái 110kV của SVC sử dụng bộ
điều khiển PID 71
3.2.2. Khảo sát khả năng ổn định điện áp thanh cái 110kV của SVC sử dụng bộ
điều khiển mờ 77
a. Cấu trúc bộ điều khiển mờ 77
b. Mờ hóa đầu vào ∆V 77
c. Mờ hóa giá trị đầu ra 78
d. Xây dựng quy tắc mờ 79
e. giải mờ 79
3.3. Phân tích kết quả mô phỏng hai bộ điều khiển 82
Chương 4: Kết luận và kiến nghị 84
4.1. Kết luận 84
4.2. Kiến nghị 85
Tài liệu tham khảo