MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
CÁC THIẾT BỊ BÙ TRONG HỆ THỐNG
TRUYỀN TẢI ĐIỆN XOAY CHIỀU LINH HOẠT
SIMULATION OF THE CONTROL SYSTEM IN THE COMPENSATORS
OF THE FLEXIBLE AC TRANSMISSION SYSTEM NGUYỄN HỒNG ANH - NGUYỄN BÊ
Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT
Các linh kiện điện tử công suất lớn được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị bù của hệ thống
truyền tải điện xoay chiều linh hoạt (FACTS) ở các nước phát triển trên thế giới. Bài báo trình
bày một hệ thống phát xung để kích mở cho các cặp Thyristor nối song song ngược trong các
thiết bị FACTS.
ABSTRACT
The power electronics applied in the compensators of FACTS are widely used in the
developed countries. This article presents a system which springs up the pulse for opening
two thyristors connected parallel - opposite in the FACTS. 1. Đặt vấn đề
Kỹ thuật truyền tải điện hiện đại đã sử dụng các thiết bị bù, dịch pha được điều khiển
bằng các linh kiện điện tử công suất để cung cấp nguồn năng lượng khi cần thiết để bảo đảm
tính ổn định của hệ thống điện. Các thiết bị này kết hợp với các bộ vi xử lý cho phép điều
khiển nguồn năng lượng một cách linh hoạt, khả năng tự động hoá cao đảm bảo độ tin cậy và
độ ổn định của hệ thống, trong đó hệ thống điều khiển đóng một vai trò rất quan trọng. Việc
thiết kế và tính toán chính xác hệ thống điều khiển sẽ bảo đảm sự làm việc tin cậy của hệ
thống bù, góp phần nâng cao tính ổn định của hệ thống điện.


- Khâu đồng bộ (ĐB): tạo tín hiệu đồng bộ với điện áp anôt-catôt của Thyristor cần
mở. Tín hiệu này là điện áp xoay chiều, thường lấy từ biến áp có sơ cấp nối song song với
Thyristor cần mở.
- Khâu so sánh-tạo xung (SS-TX): làm nhiệm vụ so sánh giữa điện áp đồng bộ thường
đã được biến thể với tín hiệu điều khiển một chiều để tạo ra xung kích mở Thyristor.
- Khâu khuếch đại xung (KĐ): tạo ra xung mở có đủ điều kiện để mở Thyristor.

Khi thay đổi giá trị điện áp một chiều U
đk
thì góc mở α sẽ thay đổi.

2.2. Nguyên tắc điều khiển
Sử dụng nguyên tắc điều khiển thẳng đứng “arccos” như hình 2 để thực hiện điều
chỉnh vị trí đặt xung trong nửa chu kỳ dương của điện áp đặt trên Thyristor.
Theo nguyên tắc này, ở khâu so sánh có hai điện áp đặt vào:
- Điện áp đồng bộ sin, sau khi ra khỏi khâu ĐB được tạo thành tín hiệu cos
- Điện áp điều khiển là áp một chiều có thể biến đổi được


m
thì α = Л
Như vậy, khi điều chỉnh U
dk
từ trị -U
m
đến +U
m
, ta có thể điều chỉnh được góc α từ 0
đến Л.
2.3. Khâu so sánh sử dụng khuếch đại thuật toán OA
Sơ đồ nối khuếch đại thuật toán làm khâu so sánh được mô tả trên hình 3.
ĐB

SS-TX

KĐ

U
đk

U
đb

Hình 1. Sơ đồ khối mạch điều khiển Thyristor

α
Л 2Л
ωt
U

M
U
+
U
-
V
p
-
V
p
+
+
-
M
U
+
U
-
S

S

V
1
-
V
1
+
U
d
Hình 5. Sơ đồ mô phỏng (đo dạng sóng khâu tạo hàm) Dạng sóng đo tại điểm A là tín hiệu của điện áp lưới.
Dạng sóng đo tại điểm B là tín hiệu ra của khâu tạo hàm. (hình 6)
Hình 6. Dạng sóng vào-ra của khâu tạo hàm Hình 7. Sơ đồ mô phỏng (đo dạng sóng trên khâu so sánh-tạo xung)
Hình 8. Dạng xung đo tại C khi U
dk
= 0
Hình 9. Dạng xung đo tại C khi U
dk
>0
u
A
u
B