Hoàn thành trên cơsởHợp đồng số20CN/2004/HĐ-ĐTCT-KC.06, ký giữa 
Ban Chủnhiệm chương trình KC.06 với bên chủtrì là Trường đại học Bách 
Khoa Hà Nội, PGS. TSKH. Nguyễn Phùng Quang chịu trách nhiệm thực hiện. 
Tiếp theo lời nói đầu và danh mục các ký hiệu được sửdụng, bản báo cáo 
bao gồm các phần sau: 
•  Chương 1 „Sản phẩm 1: Hệthống máy phát điện và Turbine gió có công 
suất 10-30kW“. Giới thiệu vềsản phẩm có sốthứtự1 trong mục 17 của 
thuyết minh đềtài. 
•  Chương 2 „Sản phẩm 2: Hệthống cột theo kiểu module“. Giới thiệu về
sản phẩm có sốthứtự2 trong mục 17 của thuyết minh đềtài. 
•  Chương 3 „Sản phẩm 3: Trạm điều khiển mặt đất“. Giới thiệu vềsản 
phẩm có sốthứtự3 trong mục 17 của thuyết minh đềtài. 
•  Chương 4 „Sản phẩm 4: Hệthống lưu điện“. Giới thiệu vềsản phẩm có 
sốthứtự4 trong mục 17 của thuyết minh đềtài. Trong chương này, sản 
phẩm về„Phương pháp điều khiển hệthống lưu điện“ có sốthứtự1.3 
trong mục 16 của thuyết minh đềtài cũng được kết hợp giới thiệu. 
•  Chương 5 „Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ“. Giới 
thiệu vềsản phẩm có sốthứtự1.1 trong mục 16 của thuyết minh đềtài. 
•  Chương 6 „Phương pháp điều khiển máy phát đồng bộkích thích vĩnh 
cửu“. Giới thiệu vềsản phẩm có sốthứtự1.2 trong mục 16 của thuyết 
minh đềtài. 
•  Chương 7 „Chẩn đoán – giám sát từxa thực trạng vận hành hệthống 
thiết bị điều khiển“. Giới thiệu vềsản phẩm phương pháp không có trong 
thuyết minh đềtài. 
•  Chương 8 „Cấu trúc bù cosϕcho tải ởchế độ ốc đảo“. Giới thiệu vềsản 
phẩm phương pháp không có trong thuyết minh đềtài. 
•  Chương 9 „Sản phẩm đào tạo: Kỹsư, Thạc sĩ, Tiến sĩ“. Giới thiệu vềsản 
phẩm có sốthứtự3 trong mục 16 của thuyết minh đềtài. 
Các hạng mục sản phẩm dưới dạng „Sơ đồ“ có sốthứtự2 trong mục 16 
được tập hợp trong phụlục của báo cáo. 
Với nội dung nhưtrên, báo cáo giới thiệu một cách chi tiết và đầy đủvềcác 
sản phẩm đã đăng ký (sản phẩm vật thểnhưmáy móc - thiết bị, hay phi vật thể 
nhưcác phương pháp điều khiển), khối lượng tuy nhiều nhưng không sa đà vào 
liệt kê mà vẫn bảo đảm tính chất của một báo cáo khoa học. 
Đềtài KC.06.20CN được hoàn thành với sựhỗtrợtích cực và có hiệu quả
của BộKhoa học – Công nghệ, Ban Chủnhiệm chương trình KC.06, Ban Giám 
hiệu và các phòng ban liên quan của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Chủ
nhiệm Đềtài xin chân thành cảm ơn các cơquan nói trên. 
Xin cảm ơn Viện Công nghệ– BộCông nghiệp – đã tham gia Đềtài một cách 
rất có hiệu quả, góp phần sáng tạo nên hệthống cột tháp không chỉbền vững về
kết cấu, đáp ứng tốt vềcông năng, mà còn hợp lý cảvềkiểu dáng thẩm mỹ. 
Trong quá trình thực hiện Đềtài KC.06.20CN đã nhận được sựhỗtrợrất lớn 
vềvật chất từCông ty cổphần Cung ứng Đầu tưvà Xây lắp (tên viết tắt: SIC) 
nhưdiện tích lắp đặt (≈4000m
2
), chi phí xây dựng (hệthống móng cột, móng 
tời, móng giằng, nhà điều khiển), điều kiện ăn ởmiễn phí cho đội ngũKỹsưthi 
công, cùng với không khí cởi mởhợp tác giữa cán bộnhân viên của hai đơn vị. 
Xin chân thành cảm ơn Công ty SIC.
                
              
                                            
                                
            
                       
            
                 320 trang
320 trang | 
Chia sẻ: ttlbattu | Lượt xem: 2571 | Lượt tải: 1 
              
            Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ phát điện bằng sức gió có công suất 10-30kW phù hợp với điều kiện Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BGDĐT 
PTNTĐH 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
Phòng thí nghiệm Tự động hóa 
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 
Số1 - Đại Cồ Việt – Hà Nội 
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ phát điện bằng sức gió 
có công suất 10-30kW phù hợp với điều kiện Việt Nam 
PGS. TSKH. Nguyễn Phùng Quang 
Hà Nội, tháng 3/2007 
Bản quyền thuộc PTNTĐH 
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Giám đốc 
PTNTĐH trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu 
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o 
tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi 
B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi khoa häc cÊp nhµ n−íc 
Nghiªn cøu thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o 
bé ph¸t ®iÖn b»ng søc giã cã c«ng suÊt 10-
30KW phï hîp víi ®iÒu kiÖn viÖt nam 
M∙ sè KC 06.20CN 
Chñ nhiÖm ®Ò tµi: gs, tskh. nguyÔn phïng quang 
6700 
24/12/2007 
hµ néi - 2007 
PTNTĐH 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
Phòng thí nghiệm Tự động hóa 
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 
Số1 - Đại Cồ Việt – Hà Nội 
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ phát điện bằng sức gió 
có công suất 10-30kW phù hợp với điều kiện Việt Nam 
PGS. TSKH. Nguyễn Phùng Quang 
Hà Nội, tháng 3/2007 
Bản thảo viết xong tháng 3/2007 
Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp 
Nhà nước, mã số KC.06.20CN 
Danh sách những người thực hiện 
Số 
TT 
Họ tên Cơ quan công tác Nội dung tham gia 
1 
PGS. TSKH. Nguyễn 
Phùng Quang 
PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Chủ nhiệm Đề tài 
2 ThS. Lê Anh Tuấn PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
3 KS. Phí Kim Phúc PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
4 ThS. Trương Xuân Hùng 
PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
5 KS. Chu Đình Đức PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
6 KS. Phạm Vũ Dương PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
7 ThS. Triệu Đức Long PTN Tự động hóa, 
ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
8 ThS. Phạm Trung 
Kiên 
Bộ môn Điều khiển tự 
động, ĐHBK Hà Nội 
Thành viên nhóm Đề 
tài KC.06.20CN 
9 TS. Đỗ Quốc Quang Viện Công nghệ, Bộ CN Hệ thống cột tháp (chương 2) 
10 TS. Nguyễn Đình 
Kiên 
Viện Cơ học Việt Nam Thành viên nhóm TS. 
Đỗ Quốc Quang 
11 ThS. Đỗ Xuân Ngôi Học viện Kỹ thuật quân sự 
Thành viên nhóm TS. 
Đỗ Quốc Quang 
12 KS. Trần Xuân 
Thành 
Viện Công nghệ, Bộ CN Thành viên nhóm TS. 
Đỗ Quốc Quang 
13 TS. Bùi Đức Hùng Bộ môn Thiết bị điện, 
ĐHBK Hà Nội Mục 1.2.2 và 1.2.3 
14 TS. Phạm Anh Tuấn Viện Cơ học Việt Nam Mục 1.3.2 
Ngoài danh sách những người thực hiện phần chuyên môn kể trên, Đề tài còn 
có sự đóng góp công sức của nhiều thành viên PTN Tự động hóa như PGS. TS. 
Bùi Quốc Khánh (Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu - Triển khai công nghệ cao, 
ĐHBK Hà Nội), ThS. Nguyễn Thúy Hồng (Thư ký Đề tài) và một số người khác. 
Danh sách các ký hiệu và chữ viết tắt 
Các ký hiệu 
Ký hiệu Ý nghĩa 
A Ma trận hệ thống 
Br, Bs Ma trận vào phía Rotor, Stator 
CAh, CPh Dung lượng dòng, dung lượng công suất của ắc-quy 
EB Điện áp ắc-quy 
FWt, FWc Sức cản của gió do Turbine, do cột gây nên 
Hs, Hr Ma trận đầu vào phía Stator, phía Rotor 
ir, ird, irq Vector dòng Rotor, hai thành phần trục d, q 
is, isd, isq Vector dòng Stator, hai thành phần trục d, q 
J Mômen quán tính 
K, V Ma trận phản hồi trạng thái, ma trận lọc đầu vào 
(ma trận tiền xử lý) 
Ls, Lr, Lm, Lσr, Lσs Điện cảm Stator, Rotor, hỗ cảm giữa 2 cuộn dây, 
điện cảm tản phía Rotor và Stator 
Lsd, Lsq Điện cảm dọc trục, ngang trục 
mG, mM Mômen của máy phát, của động cơ 
n Tốc độ quay, hay hệ số bằng phẳng của địa hình 
P, Q Công suất hữu công, vô công 
RI Ma trận điều chỉnh dòng 
T+, T-, Tpulse Thời gian thực hiện u+, u-, chu kỳ băm xung 
Tr, Ts Hằng số thời gian phía Rotor, Stator 
Tsd, Tsq Hằng số thời gian phía Stator đo dọc, ngang trục 
u+, u-, uT, uTα Hai vector điện áp chuẩn, vector quay tròn, vector 
điện áp đặt lên đầu vào biến thế 
l, , ,su sv swu u u U Ba điện áp pha, module điện áp máy phát 
UDC Điện áp mạch một chiều (DC) trung gian 
ur, urd, urq Vector điện áp Rotor, hai thành phần trục d, q 
us, usd, usq Vector điện áp Stator, hai thành phần trục d, q 
v, vz Vận tốc gió, vận tốc gió ở độ cao z 
x Vector biến trạng thái 
y Vector biến ra của khâu điều chỉnh dòng 
zp Số đôi cực của máy điện 
λ Hệ số điều chế 
ψs, ψr Vector từ thông Stator, vector từ thông Rotor 
ψsq, ψsq Hai thành phần của vector từ thông Stator ψs 
ψp Vector từ thông cực 
ϕ Góc pha 
ωr, ωs, ω Vận tốc góc mạch điện phía Rotor, Stator, vận tốc 
góc cơ học của Rotor 
σ Hệ số tản 
Φ Ma trận quá độ trạng thái 
Ψ Độ nghiêng của quỹ đạo vector dòng điện 
Các chữ viết tắt 
Chữ viết tắt Ý nghĩa 
ALASKA Phần mềm Alaska 
ASVS AC Current Space Vector Trajectory Slope Method 
BĐKHT, BĐKCT Bộ điều khiển cấp hiện trường, cấp hệ thống 
BK-Wind Nhãn mác đã đăng ký của thiết bị phát điện sức gió 
CL Chỉnh lưu 
DFIG Doubly-Fed Induction Generator 
DSP Digital Signal Processor, vi xử lý tín hiệu 
ĐB-KTVC Đồng bộ kích thích vĩnh cửu 
ĐC, ĐK Điều chỉnh, điều khiển 
ĐCD Điều chỉnh dòng 
HSCS Hệ số công suất 
IGBT Insulated Gate Bipolartransistor, van bán dẫn 
KĐB-RDQ, KĐB-RLS, 
KĐB-NK 
Không đồng bộ Rotor dây quấn, không đồng bộ 
Rotor lồng sóc, không đồng bộ nguồn kép 
MASVS Modified AC Current Space Vector Trajectory Slope 
Method 
MĐN Máy đóng ngắt 
MP Máy phát 
NDCCM Normalized DC Current Method 
NL, NLMP, NLPL Nghịch lưu, nghịch lưu phía máy phát, nghịch lưu 
phía lưới 
NSOTD Normalized direct current method for Short of 
Open Transitor Detection 
PĐCSG, PĐCSG-ĐL Phát điện chạy sức gió, phát điện chạy sức gió độc 
lập 
PLECS Chương trình mô phỏng mạch điện tử công suất 
PWM Pulse Width Modulation, điều chế bề rộng xung 
S7-200 PLC loại Simatic S7-200 của Siemens 
SAP2000 Phần mềm SAP2000 
SCIG Squirel-Cage Induction Generator 
SG Synchronous Generator, máy phát đồng bộ 
SSOTD Simple direct current method for Short of Open 
Transitor Detection 
T4R Tựa theo từ thông Rotor 
TĐĐ Truyền động điện 
THĐAL Tựa hướng điện áp lưới 
TKTT Tách kênh trực tiếp 
TMS320F2812 Vi xử lý tín hiệu TMS320F2812 
TTHCX Tuyến tính hóa chính xác, Exact Linearization 
VAC, VDC Volt xoay chiều, volt một chiều 
I
Mục lục 
 Trang
 Lời nói đầu 
 Danh sách các ký hiệu và chữ viết tắt 
1 Sản phẩm 1: Hệ thống máy phát điện và Turbine gió có 
công suất 10-30kW 
1
1.1 
1.2 
1.2.1 
1.2.2 
1.2.2.1 
1.2.2.2 
1.2.2.3 
1.2.2.4 
1.2.2.5 
1.2.2.6 
1.2.2.7 
1.2.3 
1.2.3.1 
1.2.3.2 
1.2.3.3 
1.2.3.4 
1.2.3.5 
1.2.3.6 
1.2.3.7 
1.2.3.8 
1.3 
1.3.1 
1.3.1.1 
1.3.1.2 
1.3.2 
1.3.2.1 
1.3.2.2 
1.4 
Đặt vấn đề 
Máy phát điện 
Máy phát điện đang sử dụng trong đề tài KC.06.20CN 
Thiết kế máy phát đồng bộ kích thích vĩnh cửu phục vụ 
tự chế tạo sau này tại Việt Nam 
Xác định các kích thước cơ bản 
Tính toán mạch từ 
Tổn hao ở chế độ làm việc định mức 
Các đặc tính làm việc của máy phát điện 
Tính toán độ tăng nhiệt 
Chỉ tiêu tiêu hao vật tư 
Tổng kết các số liệu thiết kế 
Thiết kế máy phát không đồng bộ Rotor lồng sóc phục 
vụ tự chế tạo sau này tại Việt Nam 
Xác định các kích thước chủ yếu 
Tính toán mạch từ 
Các tham số của máy ở tần số 50Hz 
Tổn hao và hiệu suất của máy ở chế độ động cơ điện 
Động cơ điện làm việc ở chế độ máy phát 
Tính toán độ tăng nhiệt 
Chỉ tiêu tiêu hao vật tư 
Tổng kết các số liệu thiết kế 
Turbine gió (Wind Turbine) 
Turbine gió đang sử dụng trong đề tài KC.06.20CN 
Mô tả Turbine 
Vận hành Turbine 
Nghiên cứu thiết kế Turbine chuẩn bị cho việc chế tạo tại 
Việt Nam 
Mô hình hóa và mô phỏng hệ thống Turbine gió 
Mô hình hóa và mô phỏng hệ thống điều khiển góc cánh 
gió 
Tài liệu tham khảo của chương 1 
1
1
2
3
3
6
10
12
17
18
19
20
20
26
27
30
34
40
42
43
44
44
46
47
49
50
62
67
II 
2 Sản phẩm 2: Hệ thống cột theo kiểu module 69
2.1 
2.1.1 
2.1.2 
2.1.2.1 
2.1.2.2 
2.1.2.3 
2.1.2.4 
2.1.3 
2.1.4 
2.1.4.1 
2.1.4.2 
2.1.5 
2.1.6 
2.2 
2.2.1 
2.2.2 
2.2.3 
2.3 
2.4 
Phân tích, tính toán kết cấu cột dây văng 
Mô tả kết cấu 
Hệ tải trọng tác dụng lên kết cấu 
Tải trọng gió 
Tải trọng gió do sức cản của cánh quạt Turbine Fwt 
Tải trọng gió do cản của cột chính Fwc 
Tải trọng của Turbine 
Phân tích, tính toán kết cấu theo lý thuyết của 
Timoshenco 
Phân tích, tính toán kết cấu theo phương pháp phần tử 
hữu hạn sử dụng phần mềm SAP2000 
Lựa chọn phần tử 
Phân tích 3D 
Kiểm tra ổn định của cột phụ khi lắp dựng 
Độ bền kết cấu cụm quay tại chân cột 
Thiết kế kết cấu cột tháp 
Mô tả thiết kế 
Mô tả hoạt động của hệ thống 
Các bản vẽ thiết kế chi tiết 
Kết luận 
Tài liệu tham khảo của chương 2 
69
69
70
70
71
72
72
73
76
76
78
78
80
82
82
87
91
92
92
3 Sản phẩm 3: Trạm điều khiển mặt đất 93
3.1 
3.1.1 
3.1.1.1 
3.1.1.2 
3.1.1.3 
3.1.2 
3.1.2.1 
3.1.2.2 
3.1.3 
3.1.3.1 
3.1.3.2 
3.1.3.3 
3.1.4 
3.1.4.1 
Các thiết bị điều khiển 
Tổng quan về hệ thống các thiết bị điều khiển (gồm cả 
sản phẩm số 10) 
Tổng quan về hệ thống 
Cấp điều khiển hiện trường 
Cấp điều khiển hệ thống 
Hardware điều khiển hiện trường sử dụng TMS 
320F2812 (sản phẩm số 8) 
Khái quát về vi xử lý tín hiệu TMS 320F2812 
Thiết kế Hardware của đề tài KC.06.20CN 
Điều khiển hệ thống sử dụng PLC loại Simatic S7-200 
Khái quát về bài toán điều khiển và truyền thông trong 
hệ thống 
Thiết kế cấu trúc điều khiển sử dụng S7-200 
Truyền thông giữa PC (ở xa), PLC S7-200 và DSP F2812 
Module nghịch lưu sử dụng van điện tử công suất (sản 
phẩm số 9) 
Khái quát về thiết bị nghịch lưu 
94
94
94
96
100
101
101
114
129
129
131
147
148
148
III
3.1.4.2 
3.2 
3.3 
Thiết kế - chế tạo nghịch lưu cho thiết bị phát điện chạy 
sức gió 
Trạm (nhà) che an toàn khí hậu cho các thiết bị 
Tài liệu tham khảo của chương 3 
159
162
166
4 Sản phẩm 4: Hệ thống lưu điện 169
4.1 
4.2 
4.2.1 
4.2.2 
4.3 
4.4 
Khái quát về hệ thống lưu điện 
Thiết kế hệ thống lưu điện 
Tính toán dàn ắc-quy lưu điện 
Tính toán thiết kế mạch lực 
Thiết kế cấu trúc điều khiển nạp 
Tài liệu tham khảo của chương 4 
169
175
175
176
180
186
5 Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ 187
5.1 
5.2 
5.2.1 
5.2.2 
5.2.2.1 
5.2.2.2 
5.2.2.3 
5.2.3 
5.2.3.1 
5.2.3.2 
5.2.4 
5.2.4.1 
5.2.4.2 
5.2.4.3 
5.2.4.4 
5.2.5 
5.2.5.1 
5.2.5.2 
5.2.5.3 
5.3 
5.3.1 
Khái quát về máy phát không đồng bộ 
Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ Rotor 
dây quấn 
Cấu trúc của hệ thống PĐCSG dùng máy phát KĐB-RDQ 
Mô hình toán và các biến điều khiển máy phát KĐB-RDQ 
Mô hình toán của máy phát KĐB-RDQ 
Mô hình trạng thái gián đoạn của máy phát KĐB-RDQ 
Các biến điều khiển cách ly công suất hữu công P và vô 
công Q 
Cấu trúc điều khiển tuyến tính phía máy phát 
Mô hình dòng Rotor 
Điều khiển cách ly P và Q bằng bộ điều chỉnh dòng 2 
chiều 
Cấu trúc điều khiển phi tuyến phía máy phát 
Khái quát về phương pháp tuyến tính hóa chính xác 
(TTHCX, Exact Linearization) 
Đặc điểm phi tuyến của mô hình máy phát KĐB-RDQ 
Điều khiển cách ly P và Q bằng cấu trúc thiết kế theo 
phương pháp TTHCX 
Điều khiển cách ly P và Q bằng cấu trúc thiết kế theo 
phương pháp cuốn chiếu (Backstepping) 
Cấu trúc điều khiển phía lưới 
Mô hình toán mạch điện phía lưới 
Cấu trúc điều khiển 
Kết luận về cấu trúc ĐK phía lưới 
Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ Rotor 
lồng sóc 
Cấu trúc của hệ thống PĐCSG dùng máy phát KĐB-RLS 
187
189
189
190
190
193
194
197
197
197
198
199
200
200
202
203
203
204
206
206
206
IV
5.3.2 
5.3.2.1 
5.3.2.2 
5.3.3 
5.3.3.1 
5.3.3.2 
5.4 
Cấu trúc điều khiển tuyến tính phía máy phát 
Mô hình trạng thái gián đoạn 
Điều khiển cách ly P và Q bằng bộ điều khiển dòng 2 
chiều 
Cấu trúc điều khiển phi tuyến phía máy phát 
Đặc điểm phi tuyến của mô hình 
Điều khiển cách ly P và Q bằng cấu trúc thiết kế theo 
phương pháp tuyến tính hóa chính xác (Exact 
Linearization) 
Tài liệu tham khảo của chương 5 
208
208
210
212
213
213
214
6 Phương pháp điều khiển máy phát đồng bộ kích thích 
vĩnh cửu 
217
6.1 
6.2 
6.3 
6.3.1 
6.3.1.1 
6.3.1.2 
6.3.2 
6.3.3 
6.4 
Khái quát về máy phát đồng bộ kích thích vĩnh cửu 
Điều khiển máy phát ĐB-KTVC công suất nhỏ, vận hành 
ở chế độ ốc đảo 
Điều khiển máy phát ĐB-KTVC công suất lớn, vận hành 
ở chế độ hòa lưới 
Mô hình toán của máy phát ĐB-KTVC 
Mô hình trạng thái liên tục 
Mô hình trạng thái gián đoạn 
Cấu trúc điều khiển tuyến tính 
Cấu trúc điều khiển phi tuyến 
Tài liệu tham khảo của chương 6 
217
218
220
220
221
222
223
224
225
7 Chẩn đoán – giám sát từ xa thực trạng vận hành hệ 
thống thiết bị điều khiển 
227
7.1 
7.1.1 
7.1.2 
7.1.3 
7.1.3.1 
7.1.3.2 
7.1.3.3 
7.2 
7.2.1 
7.2.2 
7.2.3 
7.3 
7.3.1 
Chẩn đoán lỗi phía nghịch lưu 
Đáp ứng dòng điện khi hở mạch điều khiển một van 
IGBT 
Đáp ứng dòng điện khi ngắn mạch một van IGBT 
Xác định vị trí van IGBT bị lỗi 
Phương pháp ASVS 
Phương pháp NDCCM 
Phương pháp chẩn đoán lỗi hở mạch điều khiển, ngắn 
mạch van IGBT được đề xuất 
Chẩn đoán lỗi phía chỉnh lưu 
Lỗi ngắn mạch diode chỉnh lưu 
Lỗi hở mạch diode chỉnh lưu 
Lỗi mất một pha của máy phát hoặc hở mạch hai diode 
cùng pha 
Mô phỏng kiểm chứng thuật toán 
Mô phỏng lỗi phía nghịch lưu 
228
228
231
233
233
234
235
237
237
240
241
242
242
V
7.3.1.1 
7.3.1.2 
7.3.2 
7.3.2.1 
7.3.2.2 
7.3.2.3 
7.4 
7.4.1 
7.4.2 
7.4.2.1 
7.4.2.2 
7.4.3 
7.4.3.1 
7.4.3.2 
7.5 
Lỗi hở mạch điều khiển van IGBT 
Ngắn mạch IGBT 
Mô phỏng lỗi phía chỉnh lưu 
Xác định lỗi mất một pha máy phát 
Xác định lỗi ngắn mạch Diode 
Xác định lỗi hở mạch Diode 
Thực hiện hệ thống giám sát - chẩn đoán lỗi từ xa 
Module phần mềm thu thập dữ liệu trên DSP 
TMS320F2812 
Module phần mềm trên PLC S7-200 
Giao thức truyền thông giữa PLC và DSP 
Các lưu đồ thuật toán 
Module phần mềm trên máy tính 
Chế độ giám sát thực trạng vận hành 
Chế độ nạp firmware 
Tài liệu tham khảo của chương 7 
242
246
249
249
250
251
251
253
254
254
255
262
262
265
267
8 Cấu trúc bù cosϕ cho tải ở chế độ ốc đảo 269
8.1 
8.2 
8.2.1 
8.2.2 
8.2.3 
8.2.4 
8.3 
8.3.1 
8.3.2 
8.4 
Mô hình phụ tải 
Phương pháp bù cosϕ 
Ý tưởng của phương pháp 
Sử dụng bộ điều khiển PI kinh điển 
Sử dụng bộ điều khiển PI mờ 
Cấu trúc hệ thống điều chỉnh hệ số công suất 
Mô phỏng kiểm chứng 
Cấu trúc Simulink và PLECS 
Kết quả mô phỏng 
Tài liệu tham khảo của chương 8 
269
270
270
272
273
275
275
276
279
286
9 Sản phẩm đào tạo: Kỹ sư, Thạc sĩ, Tiến sĩ 287
9.1 
9.1.1 
9.1.2 
9.1.3 
9.2 
9.2.1 
9.2.2 
Các sản phẩm đào tạo 
Danh sách các đồ án tốt nghiệp Kỹ sư 
Danh sách các luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ 
Luận văn tốt nghiệp Tiến sĩ 
Các báo cáo hội nghị, hội thảo hay tạp chí trong và ngoài 
nước 
Trong nước 
Ngoài nước 
287
287
288
288
288
288
289
10 Kết luận và kiến nghị 291
10.1 
10.2 
Kết luận 
Kiến nghị 
291
291
Báo cáo tóm tắt 
Bản báo cáo này giới thiệu một cách chi tiết các nội dung nghiên cứu khoa 
học và thiết kế - chế tạo thuộc đề tài KC.06.20CN: 
„Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ phát điện bằng sức gió có công suất 
10-30kW phù hợp với điều kiện Việt Nam“ 
Hoàn thành trên cơ sở Hợp đồng số 20CN/2004/HĐ-ĐTCT-KC.06, ký giữa 
Ban Chủ nhiệm chương trình KC.06 với bên chủ trì là Trường đại học Bách 
Khoa Hà Nội, PGS. TSKH. Nguyễn Phùng Quang chịu trách nhiệm thực hiện. 
Tiếp theo lời nói đầu và danh mục các ký hiệu được sử dụng, bản báo cáo 
bao gồm các phần sau: 
• Chương 1 „Sản phẩm 1: Hệ thống máy phát điện và Turbine gió có công 
suất 10-30kW“. Giới thiệu về sản phẩm có số thứ tự 1 trong mục 17 của 
thuyết minh đề tài. Chương này chiếm 67 trang, giới thiệu các vấn đề xung 
quanh hai mảng chính: 
+ Giới thiệu thiết bị đang sử dụng: Máy phát và Turbine nhập ngoại vừa 
đáp ứng nhu cầu sử dụng trước mắt của Đề tài, vừa giữ vai trò mẫu để 
học tập trong quá trình thiết kế mới. 
+ Giới thiệu các thiết kế, chuẩn bị cho việc tự chế tạo máy phát và 
Turbine trong nước. Nội dung thiết kế máy phát điện 20kW (không 
đồng bộ Rotor lồng sóc, đồng bộ kích thích vĩnh cửu) đã được thực 
hiện một cách rất nghiêm túc và chi tiết. Nội dung thiết kế lại và mô 
phỏng kiểm chứng Turbine đã được TS. Phạm Anh Tuấn thực hiện với 
nhiều khiếm khuyết. Chủ nhiệm đề tài KC.06.20CN đã phải hợp tác với 
Trung tâm Nghiên cứu vật liệu Polymer (Phó GĐ Trung tâm, PGS. TS. 
Bùi Chương) thực hiện bổ sung phần thiết kế - chế tạo khuôn mẫu 
cánh Turbine (bằng vật liệu Polymer) phục vụ chế tạo mới sau này. 
• Chương 2 „Sản phẩm 2: Hệ thống cột theo kiểu module“. Giới thiệu về 
sản phẩm có số thứ tự 2 trong mục 17 của thuyết minh đề tài. Chương 
này chiếm 24 trang. Sản phẩm này là một bộ phận quan trọng trong tổng 
thể hệ thống phát điện chạy sức gió 20kW của đề tài KC.06.20CN. Sản 
phẩm hoàn toàn được tự lực thiết kế, chế tạo và lắp đặt tại Việt Nam. Đề 
tài KC.06.20CN đã hợp tác với nhóm chuyên gia do TS. Đỗ Quốc Quang 
(Viện Công nghệ - Bộ Công nghiệp) đứng đầu để hoàn thành phần nhiệm 
vụ này. Kết quả thu được là một hệ thống cột tháp đáp ứng tốt công năng 
yêu cầu, đồng thời cho phép lắp ráp - nâng hạ một cách dễ dàng và không 
phụ thuộc vào nguồn điện lưới. Chương này giới thiệu các nội dung: 
+ Phân tích, tính toán kết cấu cột dây văng. 
+ Thiết kế cụ thể kết cấu cột tháp. 
• Chương 3 „Sản phẩm 3: Trạm điều khiển mặt đất“. Giới thiệu về sản 
phẩm có số thứ tự 3 trong mục 17 của thuyết minh đề tài. Chương này 
chiếm 75 trang và là chương phong phú nhất của toàn bộ báo cáo. Trạm 
điều khiển mặt đất bao gồm: 
+ không chỉ hạng mục xây dựng như trạm (nhà) che an toàn khí hậu cho 
các thiết bị và là nơi làm việc của nhân viên vận hành. Trạm còn giới 
thiệu chi tiết về 
+ các thiết bị điều khiển chứa trong tủ như: điều khiển hiện trường 
(dùng TMS320F2812), điều khiển hệ thống (dùng Simatic S7-200), 
nghịch lưu xoay chiều 3 pha. 
• Chương 4 „Sản phẩm 4: Hệ thống lưu điện“. Giới thiệu về sản phẩm có 
số thứ tự 4 trong mục 17 của thuyết minh đề tài. Trong chương này, sản 
phẩm về „Phương pháp điều khiển hệ thống lưu điện“ có số thứ tự 1.3 
trong mục 16 của thuyết minh đề tài cũng được kết hợp giới thiệu. 
Chưong này gồm 18 trang chứa hai nội dung: 
+ Thiết kế hệ thống lưu điện sử dụng ắc-quy. 
+ Thiết kế cấu trúc điều khiển nạp ắc-quy. 
• Chương 5 „Phương pháp điều khiển máy phát không đồng bộ“. Giới 
thiệu về sản phẩm có số thứ tự 1.1 trong mục 16 của thuyết minh đề tài. 
Chương này chiếm 30 trang với các phương pháp điều khiển tuyến tính và 
phi tuyến cho: 
+ Máy phát không đồng bộ rotor dây quấn (KĐB-RDQ), còn được gọi là 
không đồng bộ nguồn kép (Doubly-Fed Induction Generator: DFIG). 
Máy phát KĐB-RDQ có Stator ghép trực tiếp với lưới, còn phía Rotor 
được nối với lưới qua thiết bị điện tử công suất. 
+ Máy phát không đồng bộ rotor lồng sóc (KĐB-RLS, Squirel-Cage 
Induction Generator: SCIG). Khác với máy phát KĐB-RDQ, máy phát 
KĐB-RLS có Stator nối với lưới qua thiết bị điện tử công suất. 
• Chương 6 „Phương pháp điều khiển máy phát đồng bộ kích thích vĩnh 
cửu“. Giới thiệu về sản phẩm có số thứ tự 1.2 trong mục 16 của thuyết 
minh đề tài. Chương này có 9 trang giới thiệu các phương pháp điều khiển 
tuyến tính và phi tuyến cho máy phát đồng bộ kích thích vĩnh cửu (ĐB-
KTVC, Permanentmagnet Excited Synchronous Generator: PMSG). 
• Chương 7 „Chẩn đoán – giám sát từ xa thực trạng vận hành hệ thống 
thiết bị điều khiển“. Chương này chiếm 42 trang, giới thiệu về một nội 
dung mới xuất hiện trong quá trình thực hiện đề tài và là sản phẩm 
phương pháp không có trong thuyết minh đăng ký. Ngoài chức năng thực 
hiện các thuật toán điều khiển, để phục vụ mục đích chẩn đoán tình trạng 
vận hành của hệ thống, DSP TMS320F2812 liên tục thu thập và lưu trữ 
các dữ liệu đo đạc của toàn bộ hệ thống. Khi có nhu cầu phân tích và 
giám sát tì