ỨNG DỤNG CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG ĐIỀU KHIỂN NỐI LƯỚI CHO TUABIN GIÓ VÀ NGUỒN PIN MẶT TRỜI

ỨNG DỤNG CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG ĐIỀU KHIỂN NỐI
LƯỚI CHO TUABIN GIÓ VÀ NGUỒN PIN MẶT TRỜI
APPLYING OF POWER ELECTRONIC CONVERTERS IN GRID -CONNECTED
CONTROL OF WIND TURBINE AND SOLAR CELL SOURCES
Lê Kim Anh

Xin AI

Trường Cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa

North China Electric Power University

TÓM TẮT
Nghiên cứu sử dụng và khai thác hiệu quả nguồn năng lượng gió cũng như nguồn pin
mặt trời để phát điện có ý nghĩa thiết thực đến việc giảm biến đổi khí hậu và giảm sự phụ
thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch có nguy cơ cạn kiệt, gây ô nhiễm môi trường. Nối
lưới tuabin gió và nguồn pin mặt trời sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất có những ưu
điểm như: Hệ thống nối lưới chủ động được nguồn nhiên liệu đầu vào, khả năng truyền năng
lượng theo cả 2 hướng. Kết hợp với mạch lọc sẽ giảm sóng hài qua lưới và loại trừ các sóng
hài bậc cao, điều này có ý nghĩa lớn đến việc cải thiện chất lượng điện năng. Bài báo đã đưa
ra được kết quả mô phỏng điều khiển nối lưới cho tuabin gió và nguồn pin mặt trời sử dụng
các bộ biến đổi điện tử công suất, nhằm duy trì công suất phát tối đa của hệ thống bất chấp tải
nối với hệ thống.
Từ khóa: Các bộ biến đổi điện tử công suất, điều khiển nối lưới, năng lượng tái tạo.
ABSTRACT
The research on using and exploiting effectively wind energy and solar cell sources to
generate electricity is meaningful to reduce the climate change. They also reduce dependence
of power demand on fossil energy sources which are at risk of both being exhausted and
causing environmental pollution. Using power electronic converters for grid connecting of
wind turbine and solar cell sources have some advantages such as active fuel input and
capability of power transferring in both directions. The combination of harmonic filter circuits

to filter high order harmonics out of injecting to grid will have a significal effect on power
quality improving. The article gives the result of modulating grid-connected control of an
integrated wind turbine and solar cell power system using power electronic converters to
maintain maximum capacity of the systems with a disregard of connected power loads.
Key words: Power Electronic Converter, Grid-connected control, renewable energy.
1. Đặt vấn đề
Ngày nay, cùng với sự phát mạnh
mẽ của thế giới, nhu cầu sử dụng năng
lượng của con người ngày càng tăng. Nguồn
năng lượng tái tạo nói chung, nguồn năng
lượng gió và nguồn pin mặt trời nói riêng là
dạng nguồn năng lượng sạch, không gây ô
nhiễm môi trường, đồng thời tiềm năng về
trữ lượng năng gió cũng như nguồn pin mặt
trời ở nước ta rất lớn. Tuy nhiên, để khai
thác, sử dụng nguồn năng lượng gió và
nguồn pin mặt trời sao cho hiệu quả, giảm
phát thải các chất gây ô nhiễm môi trường,

đặc biệt là khí (CO2) đang là mục tiêu
nghiên cứu của nhiều quốc gia. Bộ biến đổi
2 trạng thái DC/DC tạo ra điện áp một chiều
(DC) được điều chỉnh để cung cấp cho các
tải thay đổi, bộ chỉnh lưu (AC/DC) phía
máy phát điện dùng điều chỉnh hòa đồng bộ
cho máy phát điện cũng như tách máy phát
điện ra khỏi lưới khi cần thiết. Bộ nghịch
lưu (DC/AC) phía lưới nhằm giữ ổn định
điện áp mạch một chiều trung gian, đồng
thời đưa ra điện áp (AC) nối lưới. Các bộ

biến đổi điện tử công suất giữ vai trò rất


quan trọng trong các hệ thống điều khiển
năng lượng tái tạo (Renewable Energy
sources - RES). Hệ thống điều khiển nối
lưới cho tuabin gió với nguồn pin mặt trời
2. Các bộ biến đổi điện tử công suất

sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất,
nhằm hướng đến phát triển lưới điện thông
minh và điều khiển linh hoạt các nguồn
năng lượng tái tạo.

Hệ thống điều khiển nối lưới các nguồn
điện phân tán (Distributed Energy Resources
– DER) nói chung và tuabin gió với nguồn
pin mặt trời nói riêng. Theo [1], tuabin gió
sử dụng máy phát điện đồng bộ nam châm
vĩnh cửu (Permanent magnetic synchronous
generator - PMSG) kết hợp với nguồn pin
mặt trời (Photovoltaic cell) hệ thống bao gồm

các thành phần cơ bản, như hình 1. Các bộ
biến đổi điện tử công suất thực hiện nhiệm vụ
như sau: Tuabin gió qua máy phát điện cho ra
điện áp (AC), qua bộ chỉnh lưu (AC/DC) đưa
ra điện áp một chiều (DC). Pin mặt trời cho ra
điện áp một chiều (DC). Tất cả các điện áp
một chiều (DC) này qua bộ nghịch lưu

(DC/AC) đưa ra điện áp (AC) nối lưới.

Bức xạ
P_pv
Nhiệt độ

Điện áp DC

MPP

Tải DC

MPPT

Tải AC

Bộ biến đổi DC/DC

Tốc độ gió

Điện áp

Tm

Điện áp DC

Rotor
Điều kiện
Không khí Tuabin gió

Stator

AC
Bộ chỉnh lưu
AC/DC

Máy phát điện

Bus DC
Bộ nghịch lưu
DC/AC

Lưới
điện

Hình 1. Điều khiển nối lưới cho tuabin gió và nguồn pin mặt trời sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất

2.1. Bộ biến đổi 2 trạng thái DC/DC
Mục đích của bộ biến đổi 2 trạng
thái DC/DC là tạo ra điện áp một chiều (DC)
được điều chỉnh để cung cấp cho các tải
thay đổi, bộ biến đổi 2 trạng thái DC/DC giữ
vai trò rất quan trọng trong các hệ thống
điều khiển năng lượng tái tạo (Renewable
Energy sources - RES). Để ổn định điện áp
đầu ra cho bộ biến đổi thì đòi hỏi các bộ
điều khiển phải hoạt động một cách tin cậy,

do điện áp ở đầu ra của pin mặt trời không
đủ lớn để có thể cung cấp cho đầu vào của

bộ nghịch lưu (DC/AC). Do đó ta phải sử
dụng bộ biến đổi 2 trạng thái DC/DC để
nâng điện áp đầu ra đạt yêu cầu. Theo [2],
bộ biến đổi 2 trạng thái DC/DC (Buck –
Boots Converter) như hình 2, với giản đồ
xung đóng ngắt như hình 3.
Ngắt
Đóng

U_in

Ngắt
Tải
Đóng
(a) D = 0.5
Hình 2. Sơ đồ bộ biến đổi DC/DC [2]

(b) D < 0.5 (c) D > 0.5

Hình 3. Giản đồ xung đóng ngắt của bộ biến đổi
DC/DC [2]


2.1.1. Khi Switch ở trạng thái đóng
Ta xét trong khoảng thời gian t = 0
đến t = DT, điện áp trên cuôn dây L là Ui.
Khi đó công suất trên cuộn dây L được tính
như sau:

Pin 

1
T

DT

 U i I L dt 
0

1
Ui
T

Với điều kiện dòng qua cuộn dây L là hằng
số, công suất qua cuộn dây L được viết lại
như sau:

Pin

DT



I L dt (1)

1

U iIL
T

DT

 dt

 U i I L D (2)

0

0

2.1.2. Khi Switch ở trạng thái ngắt
Ta thấy năng lượng trên cuộn dây L
bắt đầu xả ra, Diode bắt đầu dẫn điện áp trên
cuộn dây L cung cấp cho tải U0. Khi đó ta
có công suất trên tải:

1
T

DT

1
T

DT

Pout 

1
U 0 I L (T  DT )  U 0 I L (1  D ) (4)

T

Từ phương trình (2) và (4) ta viết lại như
sau:

 U 0 I L dt (3)

U0
 D  (5)
 

Ui
1  D 

Với điều kiện lý tưởng thì U0 và IL là hằng
số lúc đó công suất đầu ra được viết lại như
sau:

Điện áp sau khi qua bộ biến đổi công suất sẽ
tăng lên, nhờ bộ điều khiển xung kích ta có
thể điều chỉnh điện áp ra mong muốn bằng
việc điều chỉnh D.

Pout 

 U L I L dt 
0

0

2.2. Bộ chỉnh lưu và bộ nghịch lưu
Việc nghiên cứu các bộ chỉnh lưu
(AC/DC) và bộ nghịch lưu (DC/AC) điều
chế theo phương pháp độ rộng xung ( Pulse
Width Modulation - PWM) hoặc điều chế
theo vectơ không gian (Space Vector
Modulation) được nhiều nhà khoa học quan
2.2.1. Mô hình toán học cho bộ chỉnh lưu

tâm nghiên cứu trong những năm gần đây
với những ưu điểm vượt trội như: khả năng
truyền năng lượng theo cả 2 hướng, với góc
điều khiển được thay đổi được, dung lượng
sóng hài thấp..v.v.

Sơ đồ bộ chỉnh lưu điều chế theo
phương pháp độ rộng xung (PWM), như
hình 4. Theo [3], để đạt được mục tiêu là
điều khiển các thành phần công suất phát
vào lưới từ tuabin gió và pin mặt trời...v.v.
thì hiện nay có nhiều phương pháp để điều
khiển cho bộ chỉnh lưu PWM như
phương pháp: VOC, DPC, VFVOC, VFDPC.
Dựa vào sơ đồ hình 4, ta xây dựng biểu thức
điện áp của bộ chỉnh lưu PWM như sau:

Hình 4. Sơ đồ dòng điện và điện áp
của bộ chỉnh lưu [3]

di a
 Ri a
dt
di
L b  Ri b
dt
di
L c  Ri c
dt
du dc
C
 id
dt
L

 e a  ( S a u dc  u N 0 )

di d
 e d  Ri d  S d u dc   Li q
dt
di
L q  e q  Ri q  S q u dc   Li d (7)
dt
3S q
du dc
3S d
C

id 
iq  i L

dt
2
2
L

 e b  ( S b u dc  u N 0 )
(6)

 e c  ( S c u dc  u N 0 )
i L

Biểu thức (6) chuyển sang hệ tọa độ dq
được viết lại như sau:
2.2.2. Mô hình toán học cho bộ nghịch lưu
Theo [4], bộ nghịch lưu dùng để biến
đổi điện áp môt chiều thành điện áp xoay
chiều ba pha có thể thay đổi được tần số nhờ

việc thay đổi qui luật đóng cắt của các van,
như hình 5.

Hình 6. Giản đồ xung đóng ngắt bộ nghịch lưu [4]

u t 1  u 10  u
u t2  u
Hình 5. Sơ đồ bộ nghịch lưu [4]

Ta giả thiết tải 3 pha đối xứng nên
điện áp:

ut1  ut 2  ut 3  0 (8)
Gọi N là điểm nút của tải 3 pha dạng hình
(Y). Dựa vào sơ đồ hình 5, điện áp pha của
các tải được tính như sau:

20

 u

u t 3  u 30  u
Với u N 0 

N 0
N 0

(9)

NO

u 10  u 20  u 30
(10)
3

Thay biểu thức (10) vào biểu thức (9) ta có
phương trình điện áp ở mỗi pha của tải như
sau:


2 u 10  u 20  u 30
3

2 u 20  u 30  u 10
(11)

3
2 u 30  u 10  u 20

3

u t1 
u t2
u t3

Điện áp dây trên tải được tính như sau:
u

t 12

 u 10  u

20

u

t 23

 u

20

 u

30

u

t 31

 u

30

 u 1O

(12)

Biên độ sóng hài bậc k: Ak

*. Tác hại của sóng hài bậc cao đến bộ
nghịch lưu
Biên độ sóng hài có thể xác định dựa theo
khai triển chuỗi Fourier của điện áp ngõ ra
như sau:




ut  U tAV   ak sin( k .x)   bk cos(k .x) (13)
k 1

k 1

1
ak 

Với:

bk 

1


U tAV 

t

A

k

2
k

 b

2
k

1
2



(14)

Thông thường dạng áp của tải có tính chất
của hàm lẽ, do đó: b k=0, Ak = ak.
Biên độ sóng hài cơ bản Ut(1)m:

1


2

u

t

sin x .dx (15)

0

sin( k . x ) dx
Và biên độ sóng hài bậc k:

0
2

U t (k )m  Ak 

 u t cos( k . x ) dx

0

1
2

a



U t ( 1 ) m  A1 

2

u

Thành phần điện áp thứ tự không có thể bỏ
qua vì giả thiết tải đối xứng, nên điện áp thứ
tự không sẽ không tạo ra dòng điện. Tuy
nhiên nếu trong trường hợp có hai bộ nghịch
lưu nối song song với các điểm nối trực tiếp
ở cả phía xoay chiều và một chiều sẽ gây ra
dòng điện thứ tự không chạy vòng vì xuất
hiện đường dẫn của nó, khi đó ta không thể
bỏ qua dòng điện thứ tự không.

2

1


u

t

sin( k . x ). dx (16)

0

2

 u .dx
t

0

2.2.3. Cấu trúc điều khiển cho bộ chỉnh
lưu và nghịch lưu

K 

Vd*   K dp  di  id*  id  ed  Liq (17)
S 


Theo [5], giá trị đầu ra của điện áp
qua bộ chỉnh lưu và bộ nghịch lưu, chuyển
sang hệ tọa độ dq được xác định như sau:

K qi  *


 iq  iq  eq  Lid (18)
Vq*   K qp 
S 


PI
theo (U)









PI
theo (I)

SV
PWM

PI
theo (I)

Hình 7. Sơ đồ điều khiển cho 2 mạch vòng dòng điện [5]

Hình 8. Điều khiển mạch vòng trong
của dòng điện [5]

3. Mô hình tuabin gió và pin mặt trời
3.1. Mô hình tuabin gió
Theo [6], công suất của tuabin gió
được tính theo biểu thức:
Pm  C

p

( ,  )

A 3
v (19)
2

Trong đó: Pm: Công suất đầu ra của tuabin
(W); Cp(λ,β): Hệ số biến đổi năng lượng (là tỷ
số giữa tốc độ đầu cánh λ và góc cánh β); A:
Tiết diện vòng quay của cánh quạt (m2); ρ:
Mật độ của không khí, ρ = 1.255 (kg/m3). Từ
biểu thức (19) ta thấy vận tốc gió là yếu tố
quan trọng nhất của công suất; công suất
đầu ra tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc.

Hình 9. Đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa C p và λ
Đường
tối ưu

Hệ số biến đổi năng lượng Cp(λ, β) của biểu
thức (19) được tính như sau:

21

116
Cp (,  )  0.5176(  0.4  5)e i  0.0068 (20)
i

1
0 . 035
với 1 
(21)

i
  0 . 08  1   3

Hình 10. Đường cong mối quan giữa Pm và tốc độ gió

*. Như ta đã biết tỷ số tốc độ đầu cánh
R
tuabin gió và tốc độ là:  
trong đó ω
v
tốc độ quay của tuabin, R bán kính của
tuabin, v vận tốc của gió. Do vậy mômen
của tuabin gió được tính
như sau: Tm 

Pm 1
3
  R 5 C p 3
 2



(22)

Mặt khác tuabin gió có thể vận hành theo
các quy tắc điều khiển khác nhau tùy thuộc
vào tốc độ của gió. Đường cong biểu diễn
mối quan giữa Pm và tốc độ gió, như hình
10. Từ các biểu thức (19), (20), (21), (22) đã

Hình 11. Mô hình tuabin gió

phân tích ở trên, mô hình tuabin gió được xây
dựng trên Matlab/Simulink với thông số đầu
vào tốc độ gió, tốc độ của máy phát điện và
thông số đầu ra mômen, như hình 11.

3.2. Mô hình máy phát điện (PMSG)
Mô hình máy phát điện đồng bộ nam
châm vĩnh cửu (PMSG) có hai loại hệ trục
tọa độ được sử dụng: hệ tọa độ  gắn cố
định với stator và hệ tọa độ dq còn gọi là hệ
tọa độ tựa hướng từ thông rotor, như hình 12.
Theo [7], phương trình dòng điện và điện áp

của PMSG biểu diển trên hệ tọa độ dq như
sau:

L sq
di sd

1
1

i sd   s
i sq 
u sd (23)
dt
Tsd
L sd
L sd


disq
dt

 s

p
Lsd
1
1
(24)
isd  isq 
usq  s
Lsq
Tsq
Lsq
Lsq

Trong đó: Lsd điện cảm Stator đo ở vị trí

đỉnh cực; Lsq điện cảm Stator đo ở vị trí
ngang cực;  p từ thông cực (vĩnh cửu); Tsd,

mM 

3
Pc  p isq  i sd i sq ( L sd  L sq ) (25)
2





Để xây dựng mô hình PMSG trên matlab
/simulink dựa vào biểu thức (23),(24),(25),
như hình 13.

Tsq là hằng số thời gian Stator tại vị trí đỉnh
cực. Phương trình mômen tính như sau:
UA
Tọa độ
α

θ
ωs

Tọa độ
d

Tọa độ

β
Tọa độ
q
UC

UB

Hình 12. Hệ trục tọa độ αβ và dq

Hình 13. Mô hình máy phát điện PMSG

3.3. Mô hình pin mặt trời (PV)

Công suất pin (W)

Dòng điện pin (A)

* Theo quan điểm năng lượng điện
tử, thì pin mặt trời PV (Photovoltaic cell) có
thể được coi là như những nguồn dòng biểu
diễn mối quan hệ phi tuyến I-V như hình 14.

Điện áp pin (V)
Hình 14. Đặc tính làm việc của pin mặt trời

Hiệu suất của tấm pin mặt trời đạt giá trị lớn
nhất khi pin mặt trời cung cấp công suất cực
đại. Theo đặc tính phi tuyến trên hình 14 thì
nó sẽ xảy ra khi P-V là cực đại, tức là P-V =
Pmax tại thời điểm (Imax,Vmax) được gọi là

điểm cực đại MPP (Maximum Point Power).
Hệ bám điểm công suất cực đại MPPT
(Maximum Point Power Tracking) được sử

Hình 15. Sơ đồ tương đương của pin mặt trời

dụng để đảm bảo rằng pin mặt trời luôn luôn
làm việc ở điểm MPP bất chấp tải được nối
vào pin.
* Dòng điện đầu ra của pin theo [8]
được tính như sau:
  q(V  IRs    V  IRs
 1  
I  I ph  Is exp
  KTc A    Rsh


 (26)


Trong đó: q: điện tích electron = 1.6 x10-19
C, k: hằng số Boltzmann’s = 1.38 x10 -23J/K,
Is: là dòng điện bão hòa của pin, Iph: là dòng
quang điện, Tc: nhiệt độ làm việc của pin,
Rsh : điện trở shunt, Rs : điện trở của pin, A:
hệ số lý tưởng. Theo biểu thức (26) dòng


quang điện phụ thuộc vào năng lượng mặt
I ph  I sc  K I ( T c  T ref ) . H (27)





Với: Isc: là dòng ngắn mạch ở nhiệt độ 25 0C,
KI: hệ số nhiệt độ của dòng điện ngắn mạch,
Tref: nhiệt độ của bề mặt pin (nhiệt độ tham
chiếu), H: bức xạ của mặt trời kW/m2.

trời và nhiệt độ làm việc của pin do đó:
  V IRs    NpV

 IRs 
 q N  N   
N

I  NpIph  NpIs exp s p  1  s


kTc A
Rsh 
  

 
  
 (29)
 
Ns

Ở đây giá trị dòng điện bão hòa của pin với
nhiệt độ của pin được tính như sau:
 qE G ( T c  T ref 
T
I s  I RS ( c ) 3 exp 
 (28) NpIph
T ref
 T ref T c kA 
Trong đó: IRS: là dòng bão hòa ngược ở bề
mặt nhiệt độ và bức xạ của mặt trời, EG:
năng lượng vùng cấp của chất bán dẫn, phụ
thuộc vào hệ số lý trưởng và công nghệ làm
pin. Mặt khác một pin mặt trời có điện áp
khoảng 0,6V, do đó muốn có điện áp làm
việc cao thì ta mắc nối tiếp các pin, muốn có
dòng điện lớn thì mắc song song, như hình
16. Vậy dòng điện một modul tấm pin sẽ là:

Hình 17. Mô hình pin mặt trời(PV)

Hình18. Điều khiển bám điểm công suất cực đại

NsRs/Rsh
+

NsRs/Rsh
Np

V

-

Hình16. Dòng điện 1 modul tấm pin

Từ các biểu thức (26), (27), (28), (29) đã phân
tích ở trên, mô hình pin mặt trời được xây
dựng trên Matlab/Simulink với các ngõ vào là
dòng điện, nhiệt độ. Ngõ ra là công suất và
điện áp của pin, như hình 17.
*. Phương pháp điều khiển bám điểm công
suất cực đại (MPPT): hiện nay có nhiều kỹ
thuật để điều khiển pin mặt trời bám điểm
công suất cực đại. Những kỹ thuật này có
thể phân thành 2 nhóm chính sau: kỹ thuật
tìm kiếm và kỹ thuật tìm kiếm dựa trên mô
hình. Ở kỹ thuật tìm kiếm dễ thực hiện
nhưng đòi hỏi một số bước lớn mới hội tụ
được điểm cực đại (MPP) trong khi đó sẽ
hội tụ rất nhanh điểm MPP với kỹ thuật tìm
kiếm dựa trên mô hình. Kỹ thuật này đồi hỏi
phải biết chính xác thông số của pin mặt trời
và các số đo cả nhiệt độ và bức xạ mặt trời,
như hình 18.

4. Mô phỏng trên Matlab – Simulink

Hình 19. Điều khiền nối lưới cho tuabin gió và nguồn pin mặt trời sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất


*. Kết quả mô phỏng

1200

200

1000
150

800
100

600
400

50

200
0
0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0
0

0.2

Hình 20. Điện áp ra DC bộ biến đổi DC/DC (V)

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

Hình 21. Điện áp ra DC bộ chỉnh lưu (V)
500

400

200

0

0

-200

-400
0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

-500
0

Hình 22. Điện áp AC bộ chỉnh lưu (V)

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

Hình 23. Điện áp ra bộ nghịch lưu (V)

350

50

300

40

Điện áp (V)

250
200

30

150

20

Dòng điện (A)

100
10

50
0
0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0
0

0.02

Hình 24.Công suất của pin(W)

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

Hình 25. Dòng điện và điện áp của pin

14000

12000

12000

10000

Pmax_tuabin gió

10000

8000

8000
6000

6000

Đóng tải
4000

4000

Không tải

2000

2000
0
0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0
0

Hình 26. Công suất tuabin gió(W)

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

Hình 27. Công suất tổng( tuabin gió+ pin)(W)

400

40

200

20
0

0

-20
-200

-40
-400
0

2

x 10

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

Hình 28.Điện áp ngõ ra Uabc(V)

4

-60
0

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0.18

0.2

Hình 29.Dòng điện ngõ ra Iabc(A)
4

1

2

0

0

-1

-2

-2
0

0.02

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

Hình 30.Điện áp nối lưới Uabc(V)

0.18

0.2

-4
0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

Hình 31.Dòng điện nối lưới Iabc(A)


5. Kết luận
Điều khiển nối lưới cho tuabin gió
và nguồn pin mặt trời ứng dụng các bộ biến
đổi điện tử công suất, kết hợp với giải thuật

điều khiển bám điểm công suất cực đại
(MPPT), đã phát huy đối đa công suất phát
ra, đồng thời công suất pin mặt trời (PV) thu
được luôn đạt giá trị cực đại. Tại thời điểm t
= 0.02s đóng tải, dòng điện và điện áp đầu
ra luôn bằng giá trị đặt và hệ thống điều

khiển luôn làm việc ở trạng thái ổn định. Mô
hình nối lưới được thông qua máy biến áp
400V/22kV và đường dây tải điện. Điều
khiển nối lưới cho tuabin gió và nguồn pin
mặt trời ứng dụng các bộ biến đổi điện tử
công suất nhằm hướng đến việc phát triển
lưới điện thông minh và điều khiển nối lưới
linh hoạt cho các nguồn phân tán.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Remus Teodorescu, Marco Liserre, Pedro Rodriguez, 2011, Gird converters for
Photovoltaic and Wind Power Systems, A John Wiley and sons, Ltd, Publication.
[2] Bengt Johansson, 2003, Improved Models for DC-DC Converters, Department of
Industrial Electrical Engineering and Automation Lund University.
[3] Haoran Bai, Fengxiang Wang, Junqiang Xing, 2007,Control Strategy of Combined PWM
Rectifier/ Inverter for a High Speed Generator Power System, IEEE.
[4] Nguyễn Văn Nhờ, Điện tử công suất, Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại Học Bách Khoa
TP. Hồ Chí Minh.
[5] Degang Yang, Liangbing Zhao, Runsheng Liu, 1999, Modeling and closed – loop
cotroller design of three – phase high power factor Rectifier, power Electronics, 49 – 52.
[6] Đặng Ngọc Huy, Lê Kim Anh, 2012, Nghiên cứu mô hình tuabin gió sử dụng máy phát
điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu nối lưới, Tạp san khoa học và công nghệ, Đại Học Công
Nghiệp Quảng Ninh, Số (10), 43-47.

[7] Nguyễn Phùng Quang, 2006, Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà
xuất bản Khoa học kỹ thuật.
[8] Lê Kim Anh, Võ Như Tiến, Đặng Ngọc Huy, 2012, Mô hình điều khiển nối lưới cho
nguồn điện mặt trời, Tạp chí khoa học và công nghệ, Đại Học Đà Nẵng, Số 11(60), 1-6.


Tên tác giả: Lê Kim Anh, giảng viên Khoa điện – điện tử, Trường cao đẳng công nghiệp Tuy
Hòa. Tỉnh Phú Yên.
Hiện nay đang học tập tại trường Đại Học Điện Lực Hoa Bắc – Bắc Kinh Trung Quốc: North
China Electric Power University
Beinong Road,No2, Huilongquan Town
Champing District, Beijing,102206 P.R.China.
2
P.R.China.
Phone number: (+0086)18210257055
Email:

102206
102206

or Zhuxinzhuang Dewai, Beijing, 102206,