Điều khiển bộ ổn định hệ thống PSS

ĐIỀU KHIỂN BỘ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG PSS  
CONTROLLER SYSTEM STABILIZER  
Nguyen Minh Tam1, Phan Tan Dat2  
1 Khoa Điện - Điện tử; Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh  
2 Học viên cao học ngành Điện kỹ thuật; Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật  
Tp. Hồ Chí Minh  
TÓM TẮT  
Trong bài báo này, chúng ta sẽ phân tích nguyên nhân, tác hại của vấn đề dao động góc  
tải trong HTĐ và lý thuyết về bộ ổn định HTĐ. Phần tiếp theo chúng tôi sẽ giới thiệu giải thuật  
ANFIS và ứng dụng giải thuật này để tìm các thông số tối ưu cho bộ PSS. Kết quả được kiếm  
chứng bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink. Việc nghiên cứu thành công đề tài sẽ  
góp phần tìm hiểu về nguyên lý làm việc, các ứng dụng của bộ PSS cũng như là cơ sở để nâng  
cao hiệu quả ổn định của HTĐ nói chung, và là điều kiện tiền đề để khai thác tính năng của bộ  
PSS trong HTĐ Việt Nam.  
Từ khóa: HTĐ; PSS; Matlab/Simulink; ANFIS; mô phỏng…  
ABSTRACT  
The paper presents the, we will take to analyze the causes and effects of fluctuating load angle problem  
in the electrical system and the overview of the PSS. The next section we will present ANFIS algorithm  
and applied to find the optimal parameters for the PSS. Search results certified by simulation  
Matlab/Simulink software. The successful research topics will contribute to understand the working  
principles, the application of PSS as a basis for improving the efficiency of power system stability in  
general, and is a precondition for exploit the features of the PSS in the power system of Viet Nam.  
Keywords: electrical system; PSS; Matlab/Simulink; ANFIS; simulation…  
1. Đặt vấn đề  
cậ n là tư ơ ng đố i yếu khi so với hệ  
thống không có liên kết, nó dễ dẫn đến dao  
động tần số thấp trong nội vùng, những dao  
động không ổn định thường xảy ra tại tần số  
thấp khi liên kết hệ thống.  
Nghiên cứu ổn định HTĐ là một chủ đề  
được quan tâm trong nghiên cứu kỹ thuật  
điện, ổn định HTĐ có thể định nghĩa như sau:  
Khả năng của các máy phát điện đồng bộ  
trong hệ thống phản ứng lại sự nhiễu loạn  
trong điều kiện vận hành bình thường để đưa  
hệ thống vận hành trở lại trạng thái bình  
thường.  
Hệ thố ng điệ n (HTĐ) không còn là  
mộ t hệ thố ng đơ n lẻ mà là mộ thệ  
thố ng liên kế t. Nó có thể bao gồ m  
hàng ngàn thiế t bị điệ n và trả i  
rộ ngtrên một khu vực rộng lớn, lợi ích của  
việc liên kết HTĐ là [6]:  
Cung cấp một lượng lớn công suất và  
tăng độ tin cậy của hệ thống.  
Giảm số lượng máy phát theo yêu cầu  
vận hành đỉnh tải cũng như yêu cầu dự trữ  
quay của hệ thống khi tải thay đổi đột ngột.  
Cung cấp nguồn công suất kinh tế cho  
khách hàng.  
Mặt khác liên kết hệ thố ngcũngmang  
đế n nhiề u vấ n đề mớ i. Đư ờ ng dây  
liênkế tgiữ acáchệ thố ngđiệ nlân  
2. Cấ u trúc hệ thố ng điệ n  
Điện năng được tạo ra ở trạm phát điện và  
được truyền tải đến hộ tiêu thụ thông qua  
mạng lưới điện phức tạp bao gồm các đường  
dây truyền tải, các máy biến áp, các thiết bị  
đóng cắt,…Ta có thể phân mạng lưới điện  
thành các hệ thống như sau: hệ thống truyền  
tải, hệ thống truyền tải trung gian, hệ thống  
phân phối [1].  
thống tự động điều chỉnh kích từ có bộ phận  
điều khiển chính là thiết bị tự động điều chỉnh  
điện áp – AVR. Thiết bị này có nhiệm vụ giữ  
cho điện áp đầu cực máy phát là không đổi  
(với độ chính xác nào đó) khi phụ tải thay đổi  
và nâng cao giới hạn truyền tải công suất của  
máy phát vào HTĐ, đặc biệt khi máy phát  
được nối với hệ thống qua đường dây dài.  
Những yêu cầu chung với hệ thống tự động  
điều chỉnh kích từ là: đảm bảo ổn định tĩnh  
(với nhiễu nhỏ) và nâng cao tính ổn định động  
(với nhiễu lớn); cần có chế độ kích thích  
cưỡng bức khi máy làm việc ở chế độ sự cố  
(như ngắn mạch trong lưới),…  
Các trạm phát điện nhỏ đặt gần phụ tải  
thường được kết nối trực tiếp tới hệ thống  
truyền tải phụ hoặc hệ thống phân phối. Còn  
sự liên kết giữa các HTĐ gần nhau thường  
được thực hiện ở cấp hệ thống truyền tải.  
HTĐ như mô tả ở trên tạo nên sự phức  
tạp về cấu trúc cũng như độ tin cậy... Một mặt,  
HTĐ này cho phép khai thác tối đa các ưu  
điểm vận hành kinh tế (phối hợp với các  
nguồn thuỷ điện – nhiệt điện, tối ưu hoá công  
suất nguồn…) cho phép hệ thống chống lại  
được các sự cố bất thường mà không làm gián  
đoạn việc cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ.  
Mặt khác, là tiền đề thuận lợi cho việc phát  
triển các nguồn điện công suất lớn và việc đấu  
nối vào hệ thống. Tuy nhiên, cũng làm nảy  
sinh vấn đề về ổn định HTĐ.  
3. Điề u khiể n tầ n số  
Quá trình điề u khiể n tầ n số  
gắ n liề n vớ i điề u khiể n tố c  
độ củ a máy phát điệ n đồ ng bộ .  
Tầ n số củ a hệ thố ng đư ợ c đả m  
bả o dự a trên sự cân bằ ng CSTD.  
Trong hệ thố ng có nhiề u tổ máy,  
nhiề u nhà máy điệ n nên cầ n có sự  
phân phối công suất giữa các tổ máy với nhau.  
Bộ điều chỉnh tốc độ turbine của mỗi máy  
phát làm chức năng điều chỉnh tốc độ sơ cấp,  
trong khi bộ điều khiển thứ cấp làm nhiệm vụ  
phân phối công suất (AGC).  
Tần số là một trong những tiêu chuẩn  
đánh giá chất lượng điện năng. Độ lệch tần số  
khác với độ lệch điện áp ở chỗ là tất cả các  
điểm đang làm việc đồng bộ của hệ thống là  
giống nhau. Sự thay đổi tần số xảy ra do sự  
mất cân bằng công suất tổng của turbine và  
phụ tải của máy phát.  
Rõ ràng khi tăng hoặc giảm phụ tải hay  
khi sự cố tổ máy sẽ xuất hiện mất cân bằng  
công suất dẫn đến thay đổi tần số trong hệ  
thống. Tần số được điều chỉnh bằng cách thay  
đổi lượng hơi nước (nước) đưa vào turbine  
máy phát. Như vậy việc điều chỉnh tần số  
trong HTĐ liên quan mật thiết với điều chỉnh  
CSTD giữa các tổ máy và nhà máy điện.  
Trong hệ thống liên kết có hai hay nhiều  
khu vực điều khiển độc lập nhau, ngoài bộ  
2. Điều khiển hệ thống điện  
Để điều khiển điện áp người ta thực hiện  
điều khiển việc sản xuất, tiêu thụ CSPK ở tất  
cả các cấp trong HTĐ. Các máy phát là  
phương tiện cơ bản để điều khiển điện áp,  
trong đó việc điều khiển dòng điện kích từ  
thông qua AVR sẽ duy trì được điện áp ở đầu  
cực các máy phát điện. Các phương tiện thêm  
vào để điều khiển điện áp có thể phân loại như  
sau:  
Nguồn CSPK, như tụ bù ngang, kháng  
bù ngang, máy bù đồng bộ và SVC  
Bù kháng đường dây, như tụ bù dọc  
MBA điều chỉnh, như MBA có điều  
chỉnh điện áp dưới tải và MBA tăng áp  
Hệ thống kích từ là một trong các hệ  
thống thiết bị quan trọng nhất quyết định đến  
sự làm việc an toàn của máy phát điện. Nó có  
nhiệm vụ cung cấp dòng điện một chiều cho  
cuộn dây kích từ của máy phát điện đồng bộ.  
Khi máy phát chưa nối vào lưới điện, việc  
thay đổi dòng điện kích từ chỉ thay đổi điện áp  
đầu cực máy phát. Tuy nhiên khi máy phát  
được nối vào lưới điện có công suất rất lớn so  
với nó, việc tăng giảm dòng kích từ hầu như  
không làm thay đổi điện áp lưới. Tác dụng của  
HTKT khi đó là điều khiển CSPK của máy  
phát.  
điều khiển tần số nguồ n phát trong  
mỗ i khu vự c còn phả i điề u khiể n  
để duy trìlư ợ ng công suấ t giữ a  
các khu vự c theo kế hoạ ch đị nh  
Để tự động điều chỉnh dòng kích từ của  
máy phát điện đồng bộ, người ta sử dụng hệ  
loạ n, điể m cân bằ ng sẽ bị thay  
đổ i, kế t quả làmcho rotor bị tăng  
tố chaygiả mtố csovớ itầ nsố hệ  
thố ng, khiế n hoạ t độ ng củ a máy  
phát có thể không ổ n đị nh.  
trư ớ c. Điề ukhiể nnguồ nphátvà  
tầ nsố thôngthư ờ ngđư ợ cbiế t  
đế n vớ i thiế t bị điề u khiể n  
tầ n số – tả i (LFC).  
4. Vấ n đề dao độ ng góc tả i  
Khi có tải yêu cầu đến một trạm có nhiều  
tổ máy, bộ phận phân phối công suất (AGC)  
sẽ làm nhiệm vụ phân công suất cho các tổ  
máy để hướng tới sự cân bằng. Tuy nhiên do  
động học của mỗi máy phát là khác nhau, gây  
nên các luồng công suất trao đổi trong nội bộ  
trạm phát, hoặc giữa máy phát với hệ thống  
qua đường truyền. Những tác động này khiến  
cho rotor máy phát dao động xung quanh  
điểm làm việc.  
Một nguồn khác gây nên dao động góc tải  
là việc sử dụng các bộ kích từ đáp ứng nhanh  
với AVR hệ số khuếch đại lớn có tác dụng cải  
thiện giới hạn ổn định tĩnh và ổn định động,  
nhưng lại làm giảm thành phần mô men  
damping, gây bất lợi đối với ổn định tín hiệu  
nhỏ.  
Tác hại của dao động: Khi góc tải dao  
động khiến tốc độ rotor không còn là tốc độ  
đồng bộ nữa, góc tải có thể vượt quá 900 điện  
(hình 2.5d), làm cho hoạt động máy phát bị  
mất đồng bộ, trong trường hợp không được  
khống chế kịp thời, nó rất có thể bị cộng  
hưởng với những dao động khác gây nên mất  
đồng bộ nghiêm trọng giữa các máy phát và  
lưới điện thậm chí gây tan rã HTĐ.  
trong hệ thố ng điệ n  
Đặ c tính quan trọ ng củ a HTĐ là  
mố i quan hệ giữ a công suấ t và vị  
trí góc củ arotor. Để minh họ a điề u  
nàychúngtahãyxétmộ tHTĐđơ ngiả n  
cho trên hình 2.5a.Bao gồ m máy phát  
đồ ng bộ kế t nố i vớ i HTĐ qua  
đư ờ ng dây tả i điệ n có điệ n kháng  
là 푋푒.  
Góc tả i (góc rotor) là góc giữ a  
vector sứ c điệ n độ ng bên trong 퐸푔  
̃
do từ thông dòng điệ n kích từ sinh  
ra vớ i vector điệ n áp trên thanh cái  
̃
đầ u cự c máy phát 푉 = 푉 θ.  
푡
푡
Trong quá trình vậ n hành, khi bị  
nhiễ u loạ n bở i sự thay đổ i độ t  
ngộ t, tố c độ vàcông suấ t củ a máy  
phát sẽ biế n đổ i xung quanh điể m  
vậ n hành. Mố i quan hệ này có thể  
đư ợ c biể u diễ n bở i phư ơ ng trình  
chuyể n độ ng sau đây (trong hệ đơ n  
vị tư ơ ng đố i).  
2퐻 푑2훿  
휔0 푑푡2  
= 푇푀 − 푇  
푒
Trong đó:  
– góc rotor (rad)  
0–tố cđộ góccủ a rotor, giá  
trị cơ sở hoặ cgiátrị đị nhmứ cbằ ng  
2f0 rad/s  
TM – mô men cơ (p.u)  
Te – mô men điệ n (p.u)  
H –hằ ng số quán tính củ a máy  
phát (MW–s/MVA)  
Hình 1. Phân loạ i ổ n đị nh HTĐ  
Ổn định góc rotor là khả năng mà các  
máy phát hoạt động đồng bộ duy trì trạng thái  
đồng bộ sau khi có một nhiễu loạn đã xảy ra.  
Ổn định tần số và ổn định điện áp có liên  
quan đến mối quan hệ giữa máy phát điện và  
điện năng tiêu thụ trong hệ thống. Một sự thay  
đổi phân bố công suất phản kháng sẽ gây ra  
một thay đổ i điệ n áp trong HTĐ, và  
Theo công thứ c trên, ở chế  
độ xác lậ p củ a HTĐ, có sự cân bằ ng  
giữ amômencơ đầ uvàovàmômenđiệ n  
đầ u ra củ a mỗ i máy phát (TM Te) và  
góc tả i, tố c độ rotor duy trì là  
hằ ng số . Nế u hệ thố ng bị nhiễ u  
tư ơ ng tự mộ t sự thay đổ i phân bố  
công suấ t tác dụ ng sẽ dẫ n đế n mộ t trư ờ ng stator. Điể m A và C cho thấ y  
thay đổ i tầ n số trong hệ thố ng.  
5. Bộ ổ n đị nh công suấ t  
giớ i hạ n củ a nhữ ng thay đổ i góc  
củ a dao độ ng rotor đố i vớ i các  
Bộ ổ n đị nh công suấ t (Power nhiễ u nhỏ . Khi rotor đế n điể m A nó  
System Stabilizer_PSS) là mộ t thiế t sẽ trở về điể m C và ngư ợ c lạ i.  
bị dùng để thêm tín hiệ u điề u Điể mBlàđiể mgiữ anế ukhôngcódao  
khiể n cho hệ thố ng tự độ ng điề u độ ng, rotor ở điể m B. Mụ c đích củ a  
chỉ nh điệ n áp AVR  
momen hả m là giả m giớ i hạ n dao  
độ ng để các dao độ ng củ a rotor sẽ  
tắ t dầ n.  
Sự thay đổ i mô men điệ n từ củ a  
mỗ i máy phát đồ ng bộ trong giai  
đoạ ncósự thayđổ inhỏ cóthể chia  
ra làm hai thành phầ n.  
TE KS KD   
(1)  
Hình 2. Sơ đồ khối tín hiệu bộ PSS cấp cho hệ  
thống kích từ.  
Các loạ i máy phát điệ n trên thế  
giớ i đa phầ n là mộ t máy phát điệ n  
đồ ng bộ . Điệ n năng đư ợ c tạ o ra  
từ stator, rotorcủ amáyphả iđư ợ c  
cungcấ pdòngđiệ nmộ tchiề u. Điề u  
này có thể đư ợ c thự c hiệ n bằ ng  
mộ t HTKT.  
TE T TD  
Trong đó:  
(2)  
S
- TS KS: Thành phầ n mô men  
thay đổ i cùng pha vớ i sai lệ ch góc  
rotor vàđư ợ ccoinhư thànhphầ n  
mô men đồ ng bộ , KS là hệ số mô men  
đồ ng bộ .  
- TD KD: Thành phầ n mô men  
thay đổ i cùng pha vớ i sai lệ ch tố c  
độ và đư ợ c coi như thành phầ n mô  
men hả m, KD là hệ số mô men hả m.  
Theo lý thuyế t ổ n đị nh để máy  
phát vậ n hành ổ n đị nh thì vector mô  
men tổ ng Te phả i nằ m ở góc phầ n  
tư thứ nhấ t, hay nói cách khác cả  
∆TS và ∆TD phả i dư ơ ng.  
Xét ba trư ờ ng hợ p:  
- Khimộ tmáyphátkế tnố ivớ i  
HTĐ, mà HTKT là hằ ng số :  
- Khi xét đế n AVR, thì mô men  
đồ ng bộ và mô men damping cũng phả i  
dư ơ ng. Vớ i AVR loạ i đáp ứ ng nhanh  
tạ o ra vector mô men lớ n, thành phầ n  
mô men đồ ng bộ củ a AVR dư ơ ng,  
như ng thành phầ n mô men hả m củ a AVR  
lạ i tăng theo chiề u âm, làm cho hoạ t  
Hình 3. Sơ đồ nguyên lý tạo ra công suất hảm  
của bộ PSS.  
Từ các lý thuyết của động cơ đồng bộ,  
rotor và từ trường stator cả hai quay theo cùng  
một hướng. Từ trường stator quay ở tốc độ  
đồng bộ. Trong trạng thái ổn định rotor cũng  
quay ở tốc độ này. Nhưng khi dao động xảy  
ra, tốc độ củ a độ ng cơ sẽ thay đổ i.  
Đạ i điệ n cho sự thay đổ i tố c độ  
rotor là △ω.  
Hình 2. cho thấ y các vị trí  
tư ơ ng đố i giữ a rotor và từ  
độ ng củ a máy phát có thể không ổ n nhiề u hư ớ ng đi mớ i trong kỹ thuât  
đị nh khi mô men hả m tổ ng âm.  
điề u khiể n hệ thố ng điệ n.  
Ư u điể m củ a ANFIS là cho phép  
thiế t kế hệ dễ dàng, tư ờ ng minh  
trong khi mạ ng nơ ron cho phép họ c  
nhữ ng gì mà ta yêu cầ u về bộ điề u  
khiể n. Nó sử a đổ i các hàm phụ  
thuộ c về hình dạ ng, vị trí và sự  
kế t hợ p,... hoàn toàn tự độ ng.  
Điề u này làm giả m bớ t thờ i gian  
cũng như giả m bớ t chi phí khi phát  
triể n hệ .  
Hình 4. Moment hệ thống kích từ có AVR.  
- Khi xét đế n AVR có thêm tín  
hiệ u hồ i tiế p củ a bộ ổ n đị nh  
công suấ t PSS thì tổ ng momen hả m có  
giá trị dư ơ ng làm giả m dao độ ng và  
tố c độ củ a rotor ổ n đị nh nhanh  
hơ n.  
Bài báo này tác giả nghiên cứ u  
ứ ng dụ ng ANFIS vào ổ n đị nh công  
suấ t hệ thông điệ n khi bị nhiễ u  
nhỏ tác độ ng, góp phầ n ổ n đị nh  
công suấ t tôt hơ n cho hệ thông  
điệ n.  
Vớ i cấ u trúc mạ ng ANFIS đó, nhóm  
tác giả nghiên cứ u ứ ng dụ ng cấ u  
trúc bộ điề u khiể n ANFIS cụ thê  
trongđiề ukhiể nổ nđị nhcôngsuấ t  
hệ thông điệ n như sau (Hình 6).  
Hình 5. Moment hệ thống kích từ có AVR và  
PSS.  
Hầu hết các hãng sản xuất đều đưa ra  
các giải pháp của riêng mình. Để cung cấp  
một tín hiệu momen hãm, PSS có thể sử  
dụng độ lệch tốc độ rotor là sự so sánh tốc độ  
rotor thực tế với tốc độ đồng bộ (Δω) như  
một đầu vào. Các thông số khác cũng dễ  
dàng đo lường để có thể được sử dụng cung  
cấp momen hãm. Các tín hiệu này có thể là  
tần số điện, công suất hoặc tích phân các tín  
hiệu công suất điện. Trong việc đo các tín  
hiệu đầu vào, các loại tín hiệu nhiễu có thể  
có mặt. Các bộ ổn định có bộ lọc tín hiệu  
nhiễu này để cung cấp tới AVR một tín hiệu  
ổn định có thể hảm dao động rotor.  
Hình 6. Cấu trúc bộ điều khiển sử dung mạng  
ANFIS  
- Lớp 1: Mỗi nút trong lớp này là  
mộthàmnútcódạng: 푂푗 = 휇퐴 (푥) (3)  
푖
푗
Trong đó: i 12, j 15, x là nút đầu  
vào và Ai là nhãn ngôn ngữ (nhỏ, lớn, trung  
bình…) kết hơp với nút chức năng này.  
- Lớp 2: Mỗi nút trong lớp này là  
6. Bộ điều khiển nơ-ron mờ thích nghi  
(ANFIS)  
Gần đây, trên thế giới đã nghiên cứu cho  
ra nhiêu bộ điêu khiên với các thuât toán điểu  
khiể n phong phú, đa dạ ng, mở ra  
một nút tròn có nhãn II làm tăng tín  
hiệu đầu vào, có ngõ ra 푤 :  
푗
( )  
푤 = 휇퐴 푥 . 휇퐵  
( )  
푦
푗
푗
푗
(
)
(
)
= 휇퐴 ∆휔 . 휇퐵 ∆푃푒 (4)  
Để thấy được khả năng đáp ứng của  
bộ điều khiển ANFIS đề xuất, trong phần  
này tác giả tiến hành mô phỏng lại sự cố  
dao động biên độ điện áp 10% xảy ra tại  
thời điểm 5 giây đến 5,3 giây.  
푗
푗
-
Lớp 3: Mỗi nút trong lớp này là một  
nút tròn có nhãn N, có ngõ ra 푤̅푗:  
푤
푗
푤̅ =  
푗
(5)  
푤 +푤 +푤 +푤 +푤  
5
1
2
3
4
- Lớp 4: Mỗi nút i trong lớp này  
là một hình vuông với hàm nút 푂4, có  
푗
tham sôđặt là {pj,qj,rj}.  
푂푗 = 푤̅푗푓푖 = 푤̅푗(푝푗푥 + 푞푗푦 + 푟 )  
푗
푖
= 푤̅푗(푝푗∆휔 + 푞푗∆푃푒 + 푟 (6)  
푗
- Lớp 5: Nó là nút tròn, có nhãn tổng, là  
tổng kết quả các tín hiệu đầu vào theo (푂15):  
5
푂15 = 푓 = 푈퐴푁퐹퐼푆 = ∑ 푤̅푗푓푗 (7)  
푗=1  
Tín hiệu ngõ ra trong lớp 5 này là 푓 =  
푈퐴푁퐹퐼푆, nó đươc biểu diễn như hình 6.  
Trong đó, ngõ vào là x and yPe ;  
Ngõ ra là 푓 = 푈퐴푁퐹퐼푆  
a. Điện áp tại máy phát  
Chúng tôi sử dụng hàm liên thuộc dạng  
chuông ở lớp 2 với 5 tập mờ. Việc điều chỉnh  
các tham số ở lớp 2 và bộ tham sô {pj, qj, rj} ở  
lớp 5 sao cho tín hiệu công suất giảm thiểu  
các dao động trong khoảng thời gian ngắn  
nhất, đảm bảo được sai lệch so với tín hiệu đặt  
là nhỏ nhất.  
7. Ứng dụng anfis điều khiển PSS nâng  
cao độ ổn định cho hệ thống điện  
Để tiến hành mô phỏng cho hệ thống  
nghiên cứu ta tiến hành mô tả hệ thống  
trong phần mềm Matlab như trong hình 6  
bao gồm các khối như Khối kích từ  
(Thyristor Exciter), Khối Mô men cơ  
(Mechnical Torque), Khối máy phát điện  
đồng bộ (Synchronous Generator) và Khối  
đường dây truyền tải (Transmission line).  
b. Dòng điện của máy phát.  
c. Công suất tác dụng  
Hình 7. Khối kích từ khi có bộ điều  
khiển ANFIS  
f. Góc lệch rotor  
Hình 8. Kết quả mô phỏng đáp ứng của hệ  
thống khi có bộ điều khiển ANFIS  
Các kết quả mô phỏng được so sánh  
giữa bộ điều khiển Lead-Lag (đường màu  
xanh) và bộ điều khiển ANFIS (đường  
màu đỏ) thể hiện trong hình 8 cho ta thấy  
rằng độ dao động của các dạng sóng cũng  
như thời gian dao động giảm một cách rõ  
ràng. Điều này càng cho ta cơ sở để  
kế t luậ n khả năng điề u khiể n củ a  
bộ ANFIS cho PSS.  
d.Tốc độ rotor  
Kế t quả đư ợ c trình bày trong  
hình 7 bao gồ m điệ n áp, dòng điệ n,  
công suấ t tác dụ ng, công suấ t phả n  
kháng, tố c độ roto, góc lệ ch roto  
tạ i máy phát.  
8. Kế t luậ n  
Bài báo đã trình bày việ c cả i  
thiệ n ổ n đị nh độ ng của một hệ thống  
điện bao gồm máy phát điện kết nối với hệ  
thống điện thông qua việc điều khiển bộ ổn  
định công suất (PSS).  
Để nâng cao đáp ứng của PSS, bộ điều  
khiển nơ-ron mờ thích nghi (ANFIS) đã được  
thiết kế bằng cách bổ sung thêm thông tin về  
tín hiệu điều khiển nhằm tăng độ ổn định cho  
hệ thống.  
d.Công suất phản kháng  
Các kết quả mô phỏng trong miền thời  
gian được so sánh giữa 2 trường hợp của bộ  
điều khiển lead-Lag và bộ điều khiển đề xuất  
ANFIS cho thấy rằng PSS kết hợp với ANFIS  
đã cải thiện rõ rệt chất lượng điện năng cũng  
như ổn định của hệ thống nghiên cứu trong  
trường hợp sự cố xảy ra.  
TÀI LIỆU THAM KHẢO  
[1] Jan Machowski, Janusz W. Bialek and James R. Bumby, power system  
[2] P. Kundur, Power System Stability and Control, McGraw-Hill Book,1994.  
[3] Lod Tapin, Dr. Ram Krishna Mehta “Overview and Literature Survey of Power System  
Stabilizer In Power Systems”, International Journal of Engineering Research and  
Development, Volume 10, Issue 6 (June 2014), PP.60-71.  
[4] Mitsubishi Electric, Power system stabilizer PSS,2010  
[5] Nguyễn Đức Ninh, Nghiên cứu và thiết kế bộ điều khiển cho thiết bị ổn định hệ thống  
nguồn công suất PSS, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, chuyên ngành TĐH, ĐH Kỹ thuật công  
nghiệp - ĐH Thái Nguyên, 2011.  
[6] Tài liệu chuyên đề Vận hành máy phát thuỷ điện. Trường đại học điện lực.NXB Lao động  
- Xã hội. Hà Nội,2006.  
[7] Nguyễn Hiền Trung, Nguyễn Như Hiển (2008-2009), Nghiên cứu các bộ ổn định HTĐ  
(PSSs), các thiết bị FACTS và điều khiển phối hợp giữa chúng đối với việc tăng cường  
ổn định các dao động trong HTĐ, Đề tài NCKH cấp Bộ, mã số B2008-TN02-04.  
[8] YATHOTOU VA (2008), Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát  
nhà máy thuỷ điện, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành HTĐ, ĐH Bách khoa Hà  
Nội.  
[9] Boldea I. (2006), Synchronous generators, Taylor & Francis Group, LLC.  
[10] Alden MJ, Wang X. Robust H1 control of time delayed power systems. Syst Sci Contr  
Eng: Open Access J 2015;3(1):253–61.  
[11] Dulau M, Bica D. Design of robust control for single machine infinite bus system.  
Procedia Technol 2015;19:657–64.  
[12] Abido MA. Simulated annealing based approach to PSS and FACTS based  
stabilizer tuning. Int J Electric Power Energy Syst 2000;22(4):247–58.  
[13] Abido MA, Abdel-Magid YL. A tabu search based approach to power system stability  
enhancement via excitation and static phase shifter control. Int JElectric Power Syst Res  
1999;52(2):133–43.  
[14] Abido MA, Abdel-Magid YL. A genetic based fuzzy logic power system  
stabilizer for multimachine power systems. In: Proceedings of IEEE conference; 1997. p.  
329–34.  
[15] Abido MA. Optimal design of power system stabilizers using particle swarm  
optimization. IEEE Trans Energy Convers 2002;17(3):406–13.  
[16] M. A. Pai and Alex Stankovic Robust control in power system tex book. USA, Springer  
Science+Business Media, Inc. 2005  
Tác giả chịu trách nhiệm bài viết:  
Họ tên: Phan Tấn Đạt  
Đơn vị: Học viên cao học ngành Điện kỹ thuật; Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ  
Chí Minh  
Điện thoại: 0947 969193  
pdf 8 trang Mãnh Khiết 09/01/2024 19441 Free
Bạn đang xem tài liệu "Điều khiển bộ ổn định hệ thống PSS", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfdieu_khien_bo_on_dinh_he_thong_pss.pdf