Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
PHẦN NÓI ðẦU........................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của ñề tài ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................... 2
4. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................... 2
Chương 1 - TỔNG QUAN......................................................................................... 3
1.1 Khái quát chung ..................................................................................................... 3
1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng ñiện sức gió trên thế giới ...................................... 5
1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam ...................................... 8
1.3.1 Tiềm năng năng lượng gió Việt Nam .................................................................. 8
1.3.2 Hiện trạng nghiên cứu, ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam ............................... 10
1.4 Công nghệ và hệ thống máy phát ñiện sức gió .....................................................11
1.5 Khái quát ổn ñịnh ñiện áp .................................................................................... 21
1.6 Kết luận chương 1 ................................................................................................ 22
Chương 2 - PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .................... 24
2.1 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 24
2.2 Phương tiện nghiên cứu ....................................................................................... 24
Chương 3 - CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN............................................... 27
3.1 Khái quát chung ................................................................................................... 27
3.1.1 Công suất của hệ thống máy phát ñiện sức gió ..................................................28
3.1.2 ðiều khiển tuabin gió ........................................................................................ 28
3.1.3 Máy phát ñiện từ trở thay ñổi SRG và các phương pháp ñiều khiển .................. 30
3.1.3.1 Cấu tạo máy phát ñiện từ trở thay ñổi SRG ....................................................30
3.1.3.2 Nguyên lý làm việc của máy phát SRG ..........................................................31
3.1.3.3 Phương pháp ñiều khiển máy phát ñiện SRG ................................................. 32
3.1.4 Bộ biến ñổi công suất ........................................................................................ 33
3.1.5 Bộ ñiều khiển .................................................................................................... 35
3.1.6 Bộ cảm biến dòng ñiện và bộ cảm biến vị trí ..................................................... 36
3.2 Thiết lập mô hình mô phỏng tốc ñộ gió ................................................................ 36
3.2.1 Luồng gió cơ bản ổn ñịnh.................................................................................. 36
3.2.2 Luồng gió thay ñổi ñột ngột (gió giật) ............................................................... 37
3.2.3 Luồng gió thay ñổi từ từ .................................................................................... 37
3.2.4 Luồng gió ñổi ngẫu nhiên.................................................................................. 38
3.2.5 Mô hình toán học mô phỏng tốc ñộ gió ............................................................. 38
3.3 Thiết lập mô hình mô phỏng ñộng học tuabin gió ................................................ 39
3.4 Thiết lập mô hình mô phỏng máy phát từ trở thay ñổi .......................................... 41
3.4.1 Phân tích mô hình toán học tuyến tính của SRG................................................ 41
3.4.1.1 Quan hệ L - θ ................................................................................................. 42
3.4.1.2 Phương trình dòng ñiện i(θ) của máy phát SRG ............................................. 43
3.4.1.3 Phương trình ñiện áp 1 pha............................................................................. 45
3.4.1.4 Phương trình mô men ñiện từ ......................................................................... 46
3.4.2 Mô hình mô phỏng SRG ................................................................................... 46
3.5 Thiết lập mô hình mô phỏng hệ thống phát ñiện gió mạch hở sử dụng máy phát
SRG ........................................................................................................................... 51
3.6 Mô hình mô phỏng hệ thống phát ñiện gió mạch kín sử dụng máy phát từ trở thay
ñổi ............................................................................................................................. 52
3.6.1 Bộ nghịch lưu hệ thống phát ñiện gió ñộc lập sử dụng máy phát từ trở thay ñổi 52
3.6.1.1 Mô hình toán học tĩnh bộ nghịch lưu ñiện áp..................................................53
3.6.1.2 Mô hình toán học bộ nghịch lưu trong hệ tọa ñộ αβ tĩnh................................. 57
3.6.1.3 Mô hình toán học bộ nghịch lưu trong hệ tọa ñộ dq quay ............................... 60
3.6.1.4 ðiều chế ñộ rộng xung các vector không gian ................................................ 62
3.6.1.5 Mô hình mô phỏng bộ nghịch lưu của hệ thống máy phát ñiện sức gió thay ñổi
từ trở .......................................................................................................................... 65
3.6.2 Mô hình mô phỏng mạch kín hệ thống máy phát ñiện sức gió từ trở thay ñổi .... 65
3.7 ðiều khiển công suất phản kháng trong hệ thống ñiện .......................................... 66
3.7.1 Bù dọc .............................................................................................................. 66
3.7.2 Bù ngang ........................................................................................................... 69
Chương 4 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU................................................................... 71
4.1 Kết quả mô phỏng tốc ñộ gió ............................................................................... 71
4.2 Kết quả mô phỏng máy phát SRG ........................................................................ 72
4.2.1 Trường hợp máy phát chạy không tải ................................................................ 72
4.2.2 Trường hợp phụ tải thay ñổi và tốc ñộ quay máy phát không ñổi ...................... 72
4.3 Kết quả mô phỏng ñiện áp phát của hệ thống phát ñiện gió mạch hở ở tốc ñộ gió
khác nhau .................................................................................................................. 73
4.4 Kết quả mô phỏng ñiện áp phát của hệ thống phát ñiện gió mạch kín ................... 74
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ...................................................................................... 77
I. Kết luận .................................................................................................................. 77
II. Hướng phát triển ................................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 79
PHỤ LỤC................................................................................................................. 82
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Năng lượng là một trong ba nhu cầu thiết yếu của con người (nước, thức ăn và
năng lượng [1]) và là một yếu tố ñầu vào không thể thiếu ñược của hoạt ñộng kinh tế
kỹ thuật công nghệ. Hiện nay, sự cạn kiệt nguồn năng lượng (chủ yếu là năng lượng
hóa thạch) tỷ lệ nghịch với nhu cầu ngày càng tăng của khu vực và trên thế giới, do ñó
vấn ñề an ninh năng lượng của thế giới ñang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Theo
thống kê Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), các nguồn năng lượng con người ñang
tiêu thụ 41,7% dầu mỏ; 24,7% than; 21% ga; 6% năng lượng nguyên tử; 6% thủy ñiện
và năng lượng gió, mặt trời, ñịa nhiệt, năng lượng sinh học, thủy triều, v.v… chỉ chiếm
khoảng gần 1% nhu cầu năng lượng của con người. Theo dự báo của Cơ quan năng
lượng quốc tế, lượng tiêu thụ năng lượng của thế giới tiếp tục giữ mức như hiện nay,
nhu cầu năng lượng sẽ tăng hơn 30% vào năm 2030. Trong bối cảnh hiện nay, ñảm
bảo an ninh năng lượng phục vụ sự phát triển bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nguồn
năng lượng nhập khẩu từ bên ngoài, ñặc biệt là dầu mỏ, trở thành vấn ñề ñặc biệt quan
tâm của mỗi quốc gia.
Theo số liệu từ Viện Năng lượng Việt Nam, dự tính năm 2015 lượng thiếu hụt
nhiên liệu cho sản xuất ñiện khoảng 9 tỉ kWh (ở phương án cao), tương tự năm 2020
thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất ñiện khoảng (35 – 64) tỉ kWh ở phương án cơ sở và
phương án cao, và năm 2030 lượng thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất ñiện lên tới (59 –
192) tỉ kWh. Do ñó, các giải pháp nhập khẩu ñiện, than, khí ñể sản xuất có thể không
ñáp ứng ñược lượng thiếu hụt.
Trước bối cảnh khủng hoảng năng lượng thế giới, sự cạn kiệt các nguồn năng
lượng truyền thống, năng lượng hóa thạch và hiệu ứng lồng kính phá hủy tầng ozon
v.v. tác ñộng xấu ñến môi trường toàn cầu... Từ những thập kỷ cuối của thế kỷ trước
ñòi hỏi các quốc gia tìm kiếm các giải pháp ñể khai thác các nguồn năng lượng mới bổ
sung và thay thế thay thế… ví dụ như năng lượng nguyên tử, các nguồn năng lượng có
nguồn gốc từ mặt trời, gió, nước, thủy triều, năng lượng ñịa nhiệt, sinh khối vv…,
những nguồn năng lượng này có tiềm năng to lớn nhưng ñòi hỏi phải có ñầu tư thích
ñáng và trình ñộ khoa học công nghệ tiên tiến, sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên
và bảo vệ môi trường.
Do vậy “Nghiên cứu giải pháp và công nghệ ứng dụng ñiều khiển ổn ñịnh
ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ” là việc làm có ý nghĩa khoa học và
thực tiễn, góp phần thúc ñẩy sự nghiệp công nghiệp hóa hiện ñại hóa ñất nước…
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nắm ñược công nghệ, tiềm năng năng lượng, ñề xuất giải pháp công nghệ ứng
dụng ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ, sử dụng hiệu
quả nguồn năng lượng gió hiện có phục vụ sản xuất và ñời sống, ñặc biệt là các vùng
ven biển, hải ñảo …
- Khai thác và ñào tạo nguồn nhân lực KHCN trong nước, góp phần phát triển
và khai thác tốt các nguồn năng lượng mới năng lượng tái tạo trong nước.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng năng lượng gió trong và ngoài
nước. ðiều tra, khảo sát tiềm năng năng lượng gió các vùng của Việt Nam...
- Nghiên cứu các thông số kết cấu, công nghệ, ñề xuất giải pháp công nghệ ứng
dụng ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ.
- Xây dựng mô hình, khảo sát hệ thống ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát
ñiện sức gió khảo sát trên phần mềm Matlab.
- ðánh giá chất lượng, chức năng hoạt ñộng của mô hình.
4. Cấu trúc của luận văn
Luận văn ngoài phần Mở ñầu, Kết luận và ðề nghị, Tài liệu tham khảo gồm có 4 chương:
Chương 1 – Tổng quan
Chương 2 – Phương pháp và phương tiện nghiên cứu
Chương 3 – Cơ sơ khoa học và thực tiễn
Chương 4 – Kết quả nghiên cứu
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
PHẦN NÓI ðẦU........................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của ñề tài ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................... 2
4. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................... 2
Chương 1 - TỔNG QUAN......................................................................................... 3
1.1 Khái quát chung ..................................................................................................... 3
1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng ñiện sức gió trên thế giới ...................................... 5
1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam ...................................... 8
1.3.1 Tiềm năng năng lượng gió Việt Nam .................................................................. 8
1.3.2 Hiện trạng nghiên cứu, ứng dụng ñiện sức gió ở Việt Nam ............................... 10
1.4 Công nghệ và hệ thống máy phát ñiện sức gió .....................................................11
1.5 Khái quát ổn ñịnh ñiện áp .................................................................................... 21
1.6 Kết luận chương 1 ................................................................................................ 22
Chương 2 - PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .................... 24
2.1 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 24
2.2 Phương tiện nghiên cứu ....................................................................................... 24
Chương 3 - CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN............................................... 27
3.1 Khái quát chung ................................................................................................... 27
3.1.1 Công suất của hệ thống máy phát ñiện sức gió ..................................................28
3.1.2 ðiều khiển tuabin gió ........................................................................................ 28
3.1.3 Máy phát ñiện từ trở thay ñổi SRG và các phương pháp ñiều khiển .................. 30
3.1.3.1 Cấu tạo máy phát ñiện từ trở thay ñổi SRG ....................................................30
3.1.3.2 Nguyên lý làm việc của máy phát SRG ..........................................................31
3.1.3.3 Phương pháp ñiều khiển máy phát ñiện SRG ................................................. 32
3.1.4 Bộ biến ñổi công suất ........................................................................................ 33
3.1.5 Bộ ñiều khiển .................................................................................................... 35
3.1.6 Bộ cảm biến dòng ñiện và bộ cảm biến vị trí ..................................................... 36
3.2 Thiết lập mô hình mô phỏng tốc ñộ gió ................................................................ 36
3.2.1 Luồng gió cơ bản ổn ñịnh.................................................................................. 36
3.2.2 Luồng gió thay ñổi ñột ngột (gió giật) ............................................................... 37
3.2.3 Luồng gió thay ñổi từ từ .................................................................................... 37
3.2.4 Luồng gió ñổi ngẫu nhiên.................................................................................. 38
3.2.5 Mô hình toán học mô phỏng tốc ñộ gió ............................................................. 38
3.3 Thiết lập mô hình mô phỏng ñộng học tuabin gió ................................................ 39
3.4 Thiết lập mô hình mô phỏng máy phát từ trở thay ñổi .......................................... 41
3.4.1 Phân tích mô hình toán học tuyến tính của SRG................................................ 41
3.4.1.1 Quan hệ L - θ ................................................................................................. 42
3.4.1.2 Phương trình dòng ñiện i(θ) của máy phát SRG ............................................. 43
3.4.1.3 Phương trình ñiện áp 1 pha............................................................................. 45
3.4.1.4 Phương trình mô men ñiện từ ......................................................................... 46
3.4.2 Mô hình mô phỏng SRG ................................................................................... 46
3.5 Thiết lập mô hình mô phỏng hệ thống phát ñiện gió mạch hở sử dụng máy phát
SRG ........................................................................................................................... 51
3.6 Mô hình mô phỏng hệ thống phát ñiện gió mạch kín sử dụng máy phát từ trở thay
ñổi ............................................................................................................................. 52
3.6.1 Bộ nghịch lưu hệ thống phát ñiện gió ñộc lập sử dụng máy phát từ trở thay ñổi 52
3.6.1.1 Mô hình toán học tĩnh bộ nghịch lưu ñiện áp..................................................53
3.6.1.2 Mô hình toán học bộ nghịch lưu trong hệ tọa ñộ αβ tĩnh................................. 57
3.6.1.3 Mô hình toán học bộ nghịch lưu trong hệ tọa ñộ dq quay ............................... 60
3.6.1.4 ðiều chế ñộ rộng xung các vector không gian ................................................ 62
3.6.1.5 Mô hình mô phỏng bộ nghịch lưu của hệ thống máy phát ñiện sức gió thay ñổi
từ trở .......................................................................................................................... 65
3.6.2 Mô hình mô phỏng mạch kín hệ thống máy phát ñiện sức gió từ trở thay ñổi .... 65
3.7 ðiều khiển công suất phản kháng trong hệ thống ñiện .......................................... 66
3.7.1 Bù dọc .............................................................................................................. 66
3.7.2 Bù ngang ........................................................................................................... 69
Chương 4 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU................................................................... 71
4.1 Kết quả mô phỏng tốc ñộ gió ............................................................................... 71
4.2 Kết quả mô phỏng máy phát SRG ........................................................................ 72
4.2.1 Trường hợp máy phát chạy không tải ................................................................ 72
4.2.2 Trường hợp phụ tải thay ñổi và tốc ñộ quay máy phát không ñổi ...................... 72
4.3 Kết quả mô phỏng ñiện áp phát của hệ thống phát ñiện gió mạch hở ở tốc ñộ gió
khác nhau .................................................................................................................. 73
4.4 Kết quả mô phỏng ñiện áp phát của hệ thống phát ñiện gió mạch kín ................... 74
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ...................................................................................... 77
I. Kết luận .................................................................................................................. 77
II. Hướng phát triển ................................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 79
PHỤ LỤC................................................................................................................. 82
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Năng lượng là một trong ba nhu cầu thiết yếu của con người (nước, thức ăn và
năng lượng [1]) và là một yếu tố ñầu vào không thể thiếu ñược của hoạt ñộng kinh tế
kỹ thuật công nghệ. Hiện nay, sự cạn kiệt nguồn năng lượng (chủ yếu là năng lượng
hóa thạch) tỷ lệ nghịch với nhu cầu ngày càng tăng của khu vực và trên thế giới, do ñó
vấn ñề an ninh năng lượng của thế giới ñang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Theo
thống kê Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), các nguồn năng lượng con người ñang
tiêu thụ 41,7% dầu mỏ; 24,7% than; 21% ga; 6% năng lượng nguyên tử; 6% thủy ñiện
và năng lượng gió, mặt trời, ñịa nhiệt, năng lượng sinh học, thủy triều, v.v… chỉ chiếm
khoảng gần 1% nhu cầu năng lượng của con người. Theo dự báo của Cơ quan năng
lượng quốc tế, lượng tiêu thụ năng lượng của thế giới tiếp tục giữ mức như hiện nay,
nhu cầu năng lượng sẽ tăng hơn 30% vào năm 2030. Trong bối cảnh hiện nay, ñảm
bảo an ninh năng lượng phục vụ sự phát triển bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nguồn
năng lượng nhập khẩu từ bên ngoài, ñặc biệt là dầu mỏ, trở thành vấn ñề ñặc biệt quan
tâm của mỗi quốc gia.
Theo số liệu từ Viện Năng lượng Việt Nam, dự tính năm 2015 lượng thiếu hụt
nhiên liệu cho sản xuất ñiện khoảng 9 tỉ kWh (ở phương án cao), tương tự năm 2020
thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất ñiện khoảng (35 – 64) tỉ kWh ở phương án cơ sở và
phương án cao, và năm 2030 lượng thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất ñiện lên tới (59 –
192) tỉ kWh. Do ñó, các giải pháp nhập khẩu ñiện, than, khí ñể sản xuất có thể không
ñáp ứng ñược lượng thiếu hụt.
Trước bối cảnh khủng hoảng năng lượng thế giới, sự cạn kiệt các nguồn năng
lượng truyền thống, năng lượng hóa thạch và hiệu ứng lồng kính phá hủy tầng ozon
v.v. tác ñộng xấu ñến môi trường toàn cầu... Từ những thập kỷ cuối của thế kỷ trước
ñòi hỏi các quốc gia tìm kiếm các giải pháp ñể khai thác các nguồn năng lượng mới bổ
sung và thay thế thay thế… ví dụ như năng lượng nguyên tử, các nguồn năng lượng có
nguồn gốc từ mặt trời, gió, nước, thủy triều, năng lượng ñịa nhiệt, sinh khối vv…,
những nguồn năng lượng này có tiềm năng to lớn nhưng ñòi hỏi phải có ñầu tư thích
ñáng và trình ñộ khoa học công nghệ tiên tiến, sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên
và bảo vệ môi trường.
Do vậy “Nghiên cứu giải pháp và công nghệ ứng dụng ñiều khiển ổn ñịnh
ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ” là việc làm có ý nghĩa khoa học và
thực tiễn, góp phần thúc ñẩy sự nghiệp công nghiệp hóa hiện ñại hóa ñất nước…
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nắm ñược công nghệ, tiềm năng năng lượng, ñề xuất giải pháp công nghệ ứng
dụng ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ, sử dụng hiệu
quả nguồn năng lượng gió hiện có phục vụ sản xuất và ñời sống, ñặc biệt là các vùng
ven biển, hải ñảo …
- Khai thác và ñào tạo nguồn nhân lực KHCN trong nước, góp phần phát triển
và khai thác tốt các nguồn năng lượng mới năng lượng tái tạo trong nước.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng năng lượng gió trong và ngoài
nước. ðiều tra, khảo sát tiềm năng năng lượng gió các vùng của Việt Nam...
- Nghiên cứu các thông số kết cấu, công nghệ, ñề xuất giải pháp công nghệ ứng
dụng ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát ñiện sức gió công suất nhỏ.
- Xây dựng mô hình, khảo sát hệ thống ñiều khiển ổn ñịnh ñiện áp máy phát
ñiện sức gió khảo sát trên phần mềm Matlab.
- ðánh giá chất lượng, chức năng hoạt ñộng của mô hình.
4. Cấu trúc của luận văn
Luận văn ngoài phần Mở ñầu, Kết luận và ðề nghị, Tài liệu tham khảo gồm có 4 chương:
Chương 1 – Tổng quan
Chương 2 – Phương pháp và phương tiện nghiên cứu
Chương 3 – Cơ sơ khoa học và thực tiễn
Chương 4 – Kết quả nghiên cứu
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links