Phân tích các mô hình hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ làm việc độc lập

HCM, ngày __ tháng __ năm 2018 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lê Hoàng Hà Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh: Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: I- Tên đề tài:

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được

sửa chữa (nếu có)

Tp HCM, ngày tháng năm 2018

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Hoàng Hà Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh:

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV:

I- Tên đề tài:

Phân tích các mô hình hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ làm việc độc lập II- Nhiệm vụ và nội dung:

- Tổng quan tình hình khai thác và sử dụng nguồn năng lượng gió;

- Tổng quan hệ thống điện tuabin gió;

- Nghiên cứu các mô hình hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ làm việc độc lập;

- Nghiên cứu và mô hình máy phát điện gió không đồng bộ rotor lồng sóc làm việc độc lập;

- Mô phỏng các mô hình hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ làm việc độc lập sử dụng máy phát điện gió không đồng bộ rotor lồng sóc

III- Ngày giao nhiệm vụ:

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

V- Cán bộ hướng dẫn: PGS TS Bùi Xuân Lâm

CÁN BỘ HUỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả đạt được trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các tài liệu tham khảo trong Luận văn đã được trích dẫn đầy đủ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

Lê Hoàng Hà

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS TS Bùi Xuân Lâm đã tận tình

hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành đầy đủ và tốt các nhiệm vụ được giao của đề tài luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô đã trang bị cho tôi nhiều kiến thức quý báu của chuyên ngành Kỹ thuật điện mà là một nền tảng vững chắc cho tôi hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Lớp 16SMĐ12 đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Công nghệ Tp HCM; Viện Khoa học Kỹ thuật, Viện Đào tạo sau đại học và cơ quan nơi tôi đang công tác đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi có thể hoàn thành khóa học và đề tài luận văn tốt nghiệp này

Lê Hoàng Hà

Tóm tắt

Các nhà máy điện gió công suất nhỏ có thể linh hoạt đặt ở những địa điểm khác nhau Gần đây, các nhà máy điện gió có thể được đặt ở ven biển mà theo các nghiên cho thấy rằng các nhà máy điện gió này cho sản lượng điện cao hơn các nhà máy điện gió trong đất liền Lý do chính là tốc độ gió ở ven biển thông thường lớn hơn tốc độ gió trong đất liền Điều này thật sự có giá trị đối với Việt Nam với chiều dài bờ biển trên 3.000 km Theo ước tính, công suất tương ứng với điều kiện địa lý này là khoảng hàng tỉ kW

Với tính chất linh hoạt, các tuabin gió của nhà máy điện gió cũng có thể được lắp đặt trên mái nhà cao tầng nhằm cung cấp nhu cầu điện năng cho nội

bộ tòa nhà,

Bên cạnh đó, để tăng độ tin cậy cung cấp điện liên tục cho phụ tải, một

mô hình kết hợp giữa một nhà máy điện gió công suất nhỏ, một máy phát điện diesel và một hệ thống lưu trữ ắc-quy là một mô hình hoàn chỉnh và khả thi cho một hệ thống phụ tải xa hoặc không có lưới điện quốc gia Các mô hình này sẽ được giới thiệu và phân tích trong luận văn này

Từ các vấn đề cơ bản đã được trình bày, đề tài luận văn, "Phân tích các

mô hình hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ làm việc độc lập" được lựa

chọn thực hiện mà bao gồm các nội dung như sau:

- Chương 1: Giới thiệu chung

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ

- Chương 3: Mô hình toán máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc của hệ thống điện gió làm việc độc lập

- Chương 4: Mô phỏng và phân tích các cấu hình hệ thống điện gió công suất nhỏ làm việc độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc

- Chương 5: Kết luận và hướng phát triển tương lai

Abstract

Small-capacity wind farms can be flexibly located in different locations Wind power plants can now be located in coastal areas, according to studies showing that off-shore wind farms produce more electricity than on-shore wind farms The main reason is that the wind speed in coastal areas is usually higher than the inland wind speed This is really valuable for Vietnam with a coastline

of over 3,000 km It is estimated that the capacity corresponding to this geographical condition is around billions of kilowatts

With their versatility, wind turbines can also be installed on high-rise roofs to provide electricity for the building

In addition, to increase the reliability of uninterruptible power supply for

a load, a combined model of a small wind power plant, a diesel generator and a battery storage system is one A complete and feasible model for a grid system with or without a national grid These models will be introduced and analyzed

in this thesis

From the basic issues presented, the thesis topic, "Analysis on isolated

wind power system models with a small power" is selected for

implementation, which includes the following contents:

- Chapter 1: Introduction

- Chapter 2: Background to wind power systems

- Chapter 3: Mathematic model of a squirrel rotor induction generator in isolated wind power systems

- Chapter 4: Simulations and analysis

- Chapter 5: Conclusions and future works

MỤC LỤC

Tóm tắt i

Mục lục iii

Danh sách hình vẽ vi

Danh sách bảng x

Chương 1 - Giới thiệu chung 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn 3

1.2.1 Mục tiêu của luận văn 3

1.2.2 Nhiệm vụ của luận văn 3

1.3 Phương pháp nghiên cứu 3

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

1.5 Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến hệ thống điện gió công suất nhỏ 3

1.6 Bố cục dự kiến của luận văn 6

Chương 2 - Cơ sở lý thuyết hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ 8

2.1 Giới thiệu 8

2.2 Tốc độ gió và cấp gió 12

2.3 Hệ thống điện gió công suất nhỏ 13

2.3.1 Tuabin gió công suất nhỏ 13

2.3.2 Bộ điều khiển sạc 16

2.3.3 Hệ thống ắc-quy 16

2.3.4 Bộ nghịch lưu 17

2.3.5 Máy phát điện dự phòng 18

2.4 Đặc tính công suất gió 21

2.5 Mật độ không khí 22

2.6 Các bộ biến đổi công suất 23

2.6.1 Bộ khởi động mềm 24

2.6.2 Bộ tụ bù 25

2.6.3 Bộ biến đổi áp DC/DC 26

2.7 Năng lượng gió tại Việt Nam 36

Chương 3 - Mô hình toán máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc của hệ thống điện gió làm việc độc lập 41

3.1 Giới thiệu 41

3.2 Cấu tạo máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc 41

3.2.1 Phần tĩnh hay stator 42

3.2.2 Phần quay hay rotor 45

3.3 Mô tả toán học của máy phát điện không đồng bộ 46

3.4 Các cấu hình hệ thống điện gió độc lập 51

3.4.1 Hệ thống điện gió độc lập 52

3.4.2 Hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel 54

3.4.3 Hệ thống điện gió được ghép với bộ biến tần và ắc-quy 57

Chương 4 - Mô phỏng và phân tích các cấu hình hệ thống điện gió công suất nhỏ làm việc độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc 58

4.1 Giới thiệu 58

4.2 Mô hình và mô phỏng các phần tử trong các cấu hình hệ thống điện gió công suất nhỏ sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc 58

4.2.1 Mô hình và mô phỏng máy phát điện gió không đồng bộ rotor lồng sóc 58

4.2.2 Mô hình và mô phỏng bộ nghịch lưu trong hệ thống điện gió 59

4.2.3 Máy phát điện diesel 60

4.2.4 Ắc-quy 61

4.2.5 Phụ tải điện 62

4.3 Các cấu hình hệ thống điện gió công suất nhỏ làm việc độc lập 63

4.3.1 Cấu hình 1 - Hệ thống điện gió độc lập 64

4.3.2 Cấu hình 2 - Hệ thống điện gió, máy phát điện diesel và ắc-quy 67

4.3.3 Cấu hình 3 - Hệ thống điện gió, bộ biến tần và ắc-quy 71

4.4 Đánh giá các cấu hình 75

Chương 5 - Kết luận và hướng phát triển tương lai 77

5.1 Kết luận 77

5.2 Hướng phát triển tương lai 77

Tài liệu tham khảo 79

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống điện gió công suất nhỏ được nghiên cứu bởi Nguyễn Phùng Quang, Lê Anh Tuân, Trương Xuân Hùng,

Phí Kim Phúc 4

Hình 1.2 Sơ đồ phân cấp trong hệ thống điều khiển hệ thống điện gió được nghiên cứu bởi Nguyễn Phùng Quang, Lê Anh Tuân, Trương Xuân Hùng, Phí Kim Phúc 4

Hình 2.1 Một hệ thống điện gió công suất nhỏ 13

Hình 2.2 Tuabin gió công suất nhỏ 14

Hình 2.3 Tháp đỡ tự đứng 15

Hình 2.4 Tháp đỡ giăng cáp 15

Hình 2.5 Tháp đỡ tuabin gió công suất nhỏ có thể được hạ xuống 16

Hình 2.6 Bộ nghịch lưu áp cầu 1 pha 17

Hình 2.7 Bộ nghịch lưu áp 3 pha 17

Hình 2.8 Nguyên lý cấu tạo của động cơ diesel 19

Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống năng lượng điện gió sử dụng các bộ biến đổi công suất để giữ cho tần số phát ra ổn định 23

Hình 2.10 Sơ đồ kết nối bộ khởi động mềm với máy phát điện không đồng bộ 25

Hình 2.11 Sơ đồ nối lưới máy phát điện không đồng bộ với bộ khởi động mềm 25

Hình 2.12 Cấu hình tụ bù trong hệ thống tuabin gió 25

Hình 2.13 Sơ đồ khối của bộ biến đổi DC/DC 26

Hình 2.14 Sơ đồ cấu tạo bộ giảm áp và dạng sóng điện áp trên tải 26

Hình 2.15 Sơ đồ cấu tạo bộ tăng áp và dạng sóng điện áp trên tải 28

Hình 2.16 Bộ chỉnh lưu Diode ba pha chuyển đổi AC/DC 29

Hình 2.17 a) Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu tia ba pha không điều khiển b) Đặc tuyến điện áp và dòng điện 30 Hình 2.18 a) Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu tia ba pha điều khiển b) Đồ thị các

đại lượng điện áp và dòng điện 32

Hình 2.19 Bộ biến đổi AC/AC trong hệ thống năng lượng gió 33

Hình 2.20 Cấu hình của bộ biến tần nguồn áp hai bậc 34

Hình 2.21 Điện áp tải trên các pha và các khóa bán dẫn 35

Hình 2.22 Cấu hình bộ nghịch lưu nguồn áp PWM back to back hai bậc với máy phát không đồng bộ 36

Hình 3.1 Kết cấu của máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc .41

Hình 3.2 Cấu tạo máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc 42

Hình 3.3 Vỏ máy 43

Hình 3.4 Cấu tạo lõi thép stator 43

Hình 3.5 Dây quấn stator 44

Hình 3.6 Sơ đồ khai triển dây quấn stator 44

Hình 3.7 Lõi thép rotor 45

Hình 3.8 Cấu tạo máy điện cảm ứng kiểu rotor dây quấn 45

Hình 3.9 Thanh dẫn của rotor lồng sóc 46

Hình 3.10 Đặc tuyến moment quay của máy phát điện không đồng bộ 48

Hình 3.11 Sơ đồ mạch tương đương trục d và q của máy phát điện không đồng bộ 49

Hình 3.12 Hệ thống gió độc lập với thiết bị lưu trữ 52

Hình 3.13 Hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel 54

Hình 3.14 Hệ thống điện gió được ghép với bộ biến tần và ắc-quy 57

Hình 4.1 Mô hình và mô phỏng máy phát điện gió không đồng bộ rotor lồng sóc 59

Hình 4.2 Mô hình và mô phỏng tuabin gió 59

Hình 4.3 Mô hình và mô phỏng bộ nghịch lưu trong hệ thống điện gió 59

Hình 4.4 Mô hình và mô phỏng máy phát điện diesel 61

Hình 4.5 Mô hình và mô phỏng ắc-quy 62

Hình 4.6 Sơ đồ điều khiển công suất nạp vào ắc-quy 62

Hình 4.7 Mô hình và mô phỏng phụ tải điện 63 Hình 4.8 Sơ đồ khối hệ thống gió độc lập với thiết bị lưu trữ 64 Hình 4.9 Mô phỏng hệ thống điện gió độc lập với thiết bị lưu trữ 64 Hình 4.10 Công suất yêu cầu của phụ tải của hệ thống điện gió độc lập 65 Hình 4.11 Công suất khả phát cung cấp cho phụ tải của hệ thống điện gió độc lập 65 Hình 4.12 Điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu của hệ thống điện gió độc lập 66 Hình 4.13 Tần số của hệ thống điện gió độc lập 66 Hình 4.14 Hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel

và ắc-quy 68 Hình 4.15 Mô phỏng hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel và ắc-quy 68 Hình 4.16 Điện áp của hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel và ắc-quy 69 Hình 4.17 Tần số của hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel và ắc-quy 69 Hình 4.18 Công suất yêu cầu của phụ tải của hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel và ắc-quy 70 Hình 4.19 Công suất khả phát của máy phát điện diesel cung cấp cho phụ tải của hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel và ắc-quy 70 Hình 4.20 Công suất điện nạp vào ắc-quy của hệ thống điện gió được ghép với máy phát điện dự phòng diesel và ắc-quy 71 Hình 4.21 Hệ thống điện gió được ghép với biến tần và ắc-quy 72 Hình 4.22 Mô hình và mô phỏng hệ thống điện gió được ghép với biến tần

và ắc-quy 72 Hình 4.23 Điện áp hệ thống điện gió được ghép với biến tần và ắc-quy 73 Hình 4.24 Tần số hệ thống điện gió được ghép với biến tần và ắc-quy 73 Hình 4.25 Công suất máy phát điện gió của hệ thống điện gió được ghép với biến tần và ắc-quy 74

Hình 4.26 Công suất yêu cầu của phụ tải của hệ thống điện gió được ghép với biến tần và ắc-quy 74 Hình 4.27 Công suất qua biến tần của hệ thống điện gió được ghép với biến tần và ắc-quy 75

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Tiềm năng gió của các nước Đông Nam Á tương ứng với độ cao

65m 10

Bảng 2.2 Bảng cấp gió Beaufor 12

Bảng 2.3 Tiềm năng gió Việt Nam 37

Bảng 2.4 Vận tốc gió tương ứng với độ cao 12 m, 50 m và 65 m 39

chính trị và xã hội

Vì thế, việc nghiên cứu ứng dụng các dạng năng lượng khác được quan tâm nhiều trong thời gian gần đây Các dạng năng lượng này có thể bao gồm năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sóng biển, Trong đó, năng lượng gió là một dạng năng lượng có nhiều tiềm năng, đặc biệt là tại Việt Nam theo đánh giá của các tổ chức trên thế giới, trong đó có ngân hàng thế giới

Các nghiên cứu và ứng dụng của năng lượng gió đã được thực hiện nhiều nhưng phần lớn là các nghiên cứu tương ứng với dãy công suất lớn và kết nối với lưới điện quốc gia

Tuy nhiên, rõ ràng rằng song song với các hoạch định chiến lược của chính phủ về phát triển ngành điện trong tương lai, cần thấy rằng nghiên cứu về một mô hình phát điện gió nhỏ có dãy công suất 1 - 50 kW có thể kết hợp với năng lượng mặt trời hay máy phát điện diesel để hình thành một hệ thống phát điện độc lập cho một hộ tiêu thụ, phục vụ nhu cầu của gia đình hoặc nạp acquy, ở vùng sâu vùng xa, hải đảo là thật sự quan trọng và mang nhiều ý nghĩa thực tiễn và xã hội

Thêm vào đó, các nhà máy điện gió có thể đặt gần phụ tải Điều này có nghĩa là chi phí đầu tư lưới điện truyền tải, chi phí vận hành liên quan đến tổn thất công suất trong lưới điện, cũng được cực tiểu hóa

Các nhà máy điện gió công suất nhỏ có thể linh hoạt đặt ở những địa điểm khác nhau Gần đây, các nhà máy điện gió có thể được đặt ở ven biển mà theo các nghiên cho thấy rằng các nhà máy điện gió này cho sản lượng điện cao hơn các nhà máy điện gió trong đất liền Lý do chính là tốc độ gió ở ven biển thông thường lớn hơn tốc độ gió trong đất liền Điều này thật sự có giá trị đối với Việt Nam với chiều dài bờ biển trên 3.000 km Theo ước tính, công suất tương ứng với điều kiện địa lý này là khoảng hàng tỉ kW

Với tính chất linh hoạt, các tuabin gió của nhà máy điện gió cũng có thể được lắp đặt trên mái nhà cao tầng nhằm cung cấp nhu cầu điện năng cho nội

bộ tòa nhà,

Các phụ tải điện thực tiễn của hệ thống điện gió công suất nhỏ có thể kể đến bao gồm:

+ Đặt một nhà máy điện gió công suất nhỏ tại các trạm bơm thủy lợi mà

xa lưới điện quốc gia Việc cung cấp nguồn cho phụ tải này sẽ tránh được việc đầu tư thiết kế và xây dựng một đường dây tải điện mà chi phí có thề lớn gấp nhiều lần chi phí xây dựng một nhà máy điện gió Việc bảo quản một nhà máy điện gió công suất nhỏ cũng đơn giản hơn việc bảo vệ một đường dây tải điện

+ Đặt một nhà máy điện gió công suất nhỏ tại một nhà máy lọc nước ngọt đặt là mô hình tối ưu để giải quyết việc cung cấp nước ngọt cho vùng đồng bằng sông Cửu Long với các hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu và chi phí đầu

tư thiết kế và xây dựng đường dây

+ Đặt một nhà máy điện gió công suất nhỏ tại một nông trường cà phê hay cao su trên cao nguyên có thể đủ để vừa phục vụ đời sống công nhân, vừa cung cấp nước tưới và dùng cho xưởng chế biến sản phẩm,

Bên cạnh đó, để tăng độ tin cậy cung cấp điện liên tục cho phụ tải, một

mô hình kết hợp giữa một nhà máy điện gió công suất nhỏ, một máy phát điện diesel và một hệ thống lưu trữ ắc-quy là một mô hình hoàn chỉnh và khả thi cho một hệ thống phụ tải xa hoặc không có lưới điện quốc gia

Các mô hình này sẽ được giới thiệu và phân tích trong luận văn này

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn

1.2.1 Mục tiêu của luận văn

Nghiên cứu mô hình, mô phỏng và phân tích các hệ thống điện gió độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc công suất nhỏ cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện nhỏ

1.2.2 Nhiệm vụ của luận văn

+ Nghiên cứu và mô hình một hệ thống điện gió độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc công suất nhỏ

+ Nghiên cứu và giới thiệu các mô hình kết nối hệ thống điện gió độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc công suất nhỏ với các nguồn phát khác như máy phát điện diesel, ắc-quy,

+ Mô phỏng và phân tích các mô hình kết nối hệ thống điện gió độc lập

sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc công suất nhỏ với các nguồn phát khác như máy phát điện diesel, ắc-quy,

1.3 Phương pháp nghiên cứu

+ Nghiên cứu cơ sở lý thuyết các mô hình hệ thống điện gió độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc công suất nhỏ

+ Nghiên cứu mô hình, mô phỏng và phân tích các cấu hình hệ thống điện gió độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc công suất nhỏ

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

+ Phạm vi nghiên cứu là một hệ thống điện độc lập

+ Phạm vi dãy công suất của máy phát điện gió là nhỏ từ 1 - 10 kW

1.5 Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến hệ thống điện gió công suất nhỏ

Các tác giả Nguyễn Phùng Quang, Lê Anh Tuân, Trương Xuân Hùng, Phí Kim Phúc đã thực hiện nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống phát điện

sức gió công suất 20kW hoạt động ở chế độ ốc đảo [1] Căn cứ theo những yêu cầu vận hành và các bài toán kỹ thuật cần phải có, hệ thống điện gió trong nghiên cứu này được thiết kế theo cầu như Hình 1.1

Hình 1.1 Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống điện gió công suất nhỏ được nghiên cứu bởi Nguyễn Phùng Quang, Lê Anh Tuân, Trương Xuân Hùng, Phí

đã giới thiệu phương pháp điều khiển mô hình nội (IMC) dựa trên nguyên tắc

mô hình nội bộ, được hình thành 1982 và đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ngày nay Mô hình nội được sử dụng để thiết kế các thông số của bộ điều khiển cho DFIG Quá trình thiết kế chi tiết được mô tả và kết quả mô phỏng được đưa ra cho thấy tính phù hợp của phương pháp điều khiển [2]

Nguyễn Tri Nhân đã nghiên cứu để mô hình hóa và mô phỏng máy phát điện DFIG Trên cơ sở nghiên cứu này, tác giả đã nghiên cứu và xây dựng giải thuật điều khiển độc lập công suất tác dụng và công suất phản kháng phía stator máy phát Qua đó, có thể điều khiển tiêu thụ hoặc phát công suất phản kháng độc lập với mục tiêu điều khiển tối ưu công suất tác dụng nhận từ gió Nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật điều khiển trượt vào thiết kế luật điều khiển trong vòng điều khiển các thành phần của vector dòng điện stator Ðánh giá chất lượng điều khiển, tính ổn định và bền vững của luật điều khiển theo thiết kế Sự định hướng hệ trục tọa độ xoay theo vector điện áp lưới là rất thích hợp cho việc hình dung ra sự phân lập giữa điều khiển công suất tác dụng và điều khiển công suất phản kháng Sự lựa chọn vector điện áp lưới làm hướng tựa cũng xuất phát từ nguyên nhân nó được cần đến trong giai đoạn đầu của kích từ và hòa đồng bộ Luật điều khiển trượt có tốc độ đáp ứng rất nhanh, quá trình quá

độ của dòng điện diễn ra không có vọt lố tại những thời điểm thay đổi giá trị đặt Bộ điều khiển có tính bền vững cao khi có sự thay đổi các thông số điện trở, điện cảm của dây quấn stator và rotor Hệ thống có tính bền vững cao đối với sự thay đổi moment quán tính của rotor Sự thay đổi các thông số chỉnh định của bộ điều khiển trong phạm vi rộng không làm gia tăng đáng kể hiện tượng chattering Vì vậy, đối với hệ thống điều khiển này có thể chọn các thông số hiệu chỉnh lớn để nâng cao tính bền vững dự trữ đối với sai số mô hình lớn [3]

F K A Lima, A Luna, P Rodríguez, E H Watanabe và M Aredes với công trình nghiên cứu, “Study of a simplified model for DFIG-based wind turbines” mà đã giới thiệu một mô hình máy phát điện gió DFIG được đơn giản hóa nhằm đảm bảo việc phân tích vận hành hệ thống điện gió được hiệu quả Trong nghiên cứu này, việc sử dụng các mô hình giảm bậc được đề xuất

sử dụng cho các thiết kế điều khiển, cũng như để giảm bớt các gánh nặng trong quá trình tính toán mô phỏng tạo nhiều thuận tiện cho các phân tích, đặc biệt là phân tích vận hành Mô hình toán giảm bậc đề xuất vẫn đảm bảo tính chính xác trong các phân tích ở cả chế độ xác lập và quá độ Điều này được thể hiện qua các kết quả mô phỏng trong trường có dao động điện áp trong hệ thống điện Bên cạnh đó, các tác giả cũng đã chứng minh tính khả thi của để qua các thực nghiệm và kết quả thực nghiệm [4]

Các tác giả R Jiang, J Zhong, S M Malik và Y Sun đã lập luận rằng các hệ thống điện nhỏ độc lập thông thường được thiết kế và xây dựng ở các khu vực vùng sâu và xa lưới điện trong nghiên cứu, "A small isolated power system SCUC model with state-controllable wind power" [5] Trong trường hợp này, năng lượng tái tạo như năng lượng gió được đưa vào các hệ thống điện nhỏ độc lập một cách trực tiếp để giảm chi phí phát điện và tăng hiệu quả kinh tế Tuy nhiên, ý tưởng này cũng mang lại những thách thức cho việc vận hành và điều khiển một hệ thống điện nhỏ độc lập Để bảo đảm tính kinh tế và

ổn định của các hệ thống điện nhỏ độc lập, các tác giả đã giới thiệu một mô hình với một hệ thống điện gió có thể được điều khiển Trong nghiên cứu này, các tuabin gió được coi là nguồn năng lượng ngẫu nhiên có thể được điều khiển

và rời rạc trong mô hình giới thiệu để giảm các rủi ro vận hành của hệ thống điện Hơn nữa, dựa trên các phân tích kịch bản, mô hình được giải quyết bằng thuật toán L-shaded mà tách rời các biến rời rạc và các biến liên tục trong khi tách các biến xác định và ngẫu nhiên mà được sử dụng để giảm gánh nặng tính toán của bài toán Cuối cùng, phân tích cũng cho thấy tính khả thi và tính hợp

lệ của mô hình được đề xuất

1.6 Bố cục dự kiến của luận văn

Luận văn nghiên cứu các vấn đề liên quan đến phân tích các mô hình hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ làm việc độc lập bao gồm các nội dung cụ thể như sau:

+ Chương 1: Giới thiệu chung

+ Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống điện tuabin gió công suất nhỏ

+ Chương 3: Mô hình toán máy phát điện không đồng bộ lồng sóc của hệ thống điện gió làm việc độc lập

+ Chương 4: Mô phỏng và phân tích các cấu hình hệ thống điện gió công suất nhỏ làm việc độc lập sử dụng máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc + Chương 5: Kết luận và hướng phát triển tương lai

bản đồ năng lượng toàn cầu

Theo một nghiên cứu mới do Hội đồng Năng lượng gió toàn cầu (Global Wind Energy Council, GWEC) và Tổ chức Hòa bình xanh (Greenpeace International) công bố gần đây, năng lượng điện được sản xuất từ năng lượng gió có thể chiếm 22% tổng sản lượng điện toàn cầu vào năm 2030 Năng lượng gió sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu sản xuất điện năng đang gia tăng trên thế giới và đồng thời giảm các chất khí thải gây hiệu ứng nhà kính và tác động đến môi trường

Hệ thống điện gió quy mô nhỏ có thể không đáp ứng đáng kể cho nhu cầu năng lượng quốc gia nhưng các tuabin gió có thể cung cấp điện một phần đáng kể cho nhu cầu của các hộ tiêu thụ gia đình bình thường Hệ thống điện gió quy mô nhỏ sẽ cấp điện cho hộ tiêu thụ sử dụng điện nếu như:

+ Có đủ gió ở nơi hộ tiêu thụ sử dụng điện Thông thường, tốc độ gió phải đạt tối thiểu từ 4 - 5 m/s

+ Khu vực của hộ tiêu thụ sử dụng điện cho phép lắp đặt các tháp cao + Khu vực của hộ tiêu thụ sử dụng điện có đủ khoảng trống

+ Hộ tiêu thụ sử dụng điện có thể xác định được nhu cầu sử dụng điện + Hệ thống điện gió hoạt động kinh tế và hiệu quả

Có thể nhận thấy rằng hệ thống điện năng lượng gió là một trong những

hệ thống năng lượng tái tạo có thể được sử dụng trong hộ tiêu thụ sử dụng điện

mà mang lại hiệu quả kinh tế nhất Tùy thuộc vào nguồn gió, một hệ thống điện năng lượng gió quy mô nhỏ có thể làm giảm chi phí sử dụng điện từ 50 - 90%

Ở một góc độ khác của nhà sản xuất và truyền tải năng lượng điện, việc

sử dụng nguồn năng lượng gió công suất nhỏ cung cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ

sử dụng điện sẽ giúp giảm được chi phí truyền tải, đặc biệt cho các đường dây truyền tải điện dài đến những vùng hẻo lánh với các lợi ích của việc hạn chế khả năng mất điện và ô nhiễm môi trường sinh thái

Bên cạnh đó, theo tình hình thực tế của Việt Nam, một số khu vực đồng bào dân tộc thiểu số ở Tây Nguyên, Việt Nam chưa có điện lưới quốc gia Điều này dẫn đến các khó khăn trong sinh hoạt và trong sản xuất của người dân bơm nước tưới cây hay phục vụ nhu cầu cuộc sống, Những đồn biên phòng xa xôi trên những mõm núi chót vót trên vùng Tây bắc Tổ quốc, các chiến sĩ ngoài đảo xa, nhà dàn DK1, ghe tàu đánh cá ngoài biển khơi cần có điện để phục vụ tốt cho sinh hoạt và phục vụ cho công tác an ninh quốc phòng

Như vậy, căn cứ vào tổng quan tình hình năng lượng và xu hướng phát triển của năng lượng gió phân tán trên thế giới thì mô hình nhà máy điện gió công suất nhỏ từ vài kW đến khoảng 100 kW rất phù hợp với điều kiện Việt Nam Các lý do cần phải phát triển mô hình máy phát điện công suất nhỏ tại Việt Nam bao gồm:

+ Có thể giải quyết được ngay nhu cầu điện chiếu sáng cho một phần đáng kể trong tổng số khoảng 4,5 triệu dân vùng sâu, vùng xa chưa có điện, đặc biệt là các cụm dân cư độc lập mà việc hòa lưới điện sẽ rất tốn kém và lâu dài

+ Việt Nam có cả hàng nghìn km bờ biển, tập trung nhiều khu đô thị, cụm dân cư ven biển, có nguồn gió phù hợp với mô hình máy phát điện gió công suất nhỏ tương ứng với vận tốc gió từ 2 - 6 m/s Đối tượng này nếu được khai thác tốt sẽ làm giảm áp lực đáng kể lên lưới điện quốc gia

+ Các hộ dân cư trên hàng nghìn đảo nhỏ ngoài khơi Việt Nam, tàu thuyền đánh cá nhỏ có thể tự chủ nguồn năng lượng cho chính mình với giá thành thấp hơn việc dùng máy phát Diesel như hiện nay

+ Chi phí đầu tư cho máy phát điện gió công suất nhỏ sẽ có giá thành rẻ hơn loại dùng pin quang điện có cùng công suất

+ Có thể nhân rộng mô hình và sử dụng các nguồn nhiên liệu tại địa phương

+ Dễ bảo trì, sửa chữa, thời gian sử dụng lâu hơn loại dùng pin quang điện

+ Các máy phát điện gió công suất nhỏ có thể hoạt động ở vận tốc gió thấp hơn so với các máy phát cỡ lớn

+ Dễ chế tạo với số lượng nhiều để giảm giá thành và bán lại cho người dân với giá hỗ trợ

+ Thêm vào đó, Việt Nam có tiềm năng về năng lượng gió khá lớn so với các nước trong khu vực, đây là một thuận lợi lớn Việc đánh giá đúng mức chế độ gió và phát triển mô hình máy phát điện gió công suất nhỏ là hoàn toàn phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam hiện nay, phù hợp với xu thế phát triển của thế giới

Theo ngân hàng thế giới thì Việt Nam có tiềm năng năng lượng gió cao hơn so với các nước lân cận

Bảng 2.1 Tiềm năng gió của các nước Đông Nam Á tương ứng với độ cao 65m

Quốc

gia

Các thông

số khảo sát

Yếu Trung

bình Tốt

Rất tốt

Lý tưởng Tổng

<6m/s 6-7m/s 7-8m/s 8-9m/s >9m/s

Cam-Pu-Chia

Diện tích,

km2

175.468 6.155 315 30 0

Diện tích,

%

96,4 3,4 0,2 0 0

Tiềm năng,

NA 24.620 1.260 120 0 26.000

MW

Lào

Diện tích,

km2

184.511 38.787 6.070 671 35

Diện tích,

%

80,2 16,9 2,6 0,3 0

Tiềm năng,

km2

477.157 37.337 748 13 0

Diện tích,

%

92,6 7,2 0,2 0 0

Tiềm năng,

km2

197.342 100.361 25.679 2.178 113

Diện tích,

%

60,6 30,8 7,9 0,7 0

Tiềm năng,

MW

NA 401.444 102.716 8.748 452 513.360

2.3 Hệ thống điện gió công suất nhỏ

Hình 2.1 Một hệ thống điện gió công suất nhỏ

Thông thường, hệ thống điện gió công suất nhỏ bao gồm:

+ Tuabin gió công suất nhỏ;

+ Bộ điều khiển sạc;

+ Ắc-quy;

+ Nghịch lưu;

+ Máy phát điện dự phòng

2.3.1 Tuabin gió công suất nhỏ

Tuabin gió công suất nhỏ thông thường được chế tạo theo hình thức trục ngang với 2 hoặc 3 cánh Cánh của tuabin gió được làm bằng vật liệu composite như sợi thủy tinh Năng lượng điện được tạo ra tùy thuộc vào đường kính của rotor tuabin gió

Các thành phần cơ bản của một tuabin máy phát điện gió công suất nhỏ bao gồm:

+ Rotor: nhận năng lượng gió và chuyển đổi thành cơ năng

+ Máy phát điện: chuyển đổi cơ năng thành năng lượng điện

+ Đuôi tuabin: giữ cho tuabin gió luôn hướng về hướng gió tương ứng với khả năng nhận được nhiều năng lượng gió nhất

Hình 2.2 Tuabin gió công suất nhỏ

+ Tháp đỡ: chiều cao càng tăng thì tốc độ gió càng lớn Điều này cũng

có nghĩa là tuabin gió sẽ tạo ra được nhiều năng lượng điện khi được lắp đặt trên tháp cao Ngoài ra, nhằm mục đích đưa các tuabin gió lên cao trên các luồng xoáy không khí mà có thể gần mặt đất do các vật cản trở không khí như đồi núi, nhà, cây cối, Một nguyên tắc chung là phải lắp đặt tuabin gió trên tháp đỡ mà điểm đầu cánh rotor tuabin gió cách các vật cản tối thiểu 9 m Liên quan đến vấn đề này, một số nghiên cứu cho thấy rằng việc tăng chiều cao tháp

đỡ từ 18 m lên 33 m cho tuabin gió có công suất 10 kW sẽ dẫn đến tăng tổng chi phí cho hệ thống là 10%, nhưng điều này có thể làm tăng khả năng sản xuất năng lượng điện là 29%

Có 2 loại tháp đỡ cơ bản:

+ Tháp đỡ tự đứng;

+ Tháp đỡ giăng cáp

Rotor Máy phát điện

Đuôi tuabin

Tháp đỡ

Hình 2.3 Tháp đỡ tự đứng

Hình 2.4 Tháp đỡ giăng cáp

Hầu hết, hệ thống điện gió công suất nhỏ sử dụng loại giăng cáp Tháp

đỡ loại giăng cáp có giá rẻ hơn, bao gồm các phần giàn khung, ống (ống lớn hoặc nhỏ tùy thiết kế) và cáp Các hệ thống treo dễ lắp đặt hơn hệ thống tự đứng Tuy nhiên, do bán kính treo phải bằng ½ hoặc ¾ chiều cao tháp, nên hệ thống treo cần đủ chỗ trống để lắp đặt Mặc dù, loại tháp có thể nghiêng xuống được có giá đắt hơn, nhưng dễ bảo trì trong trường hợp các tuabin nhẹ và công suất nhỏ hơn hoặc bằng 5 kW

Ngoài ra, tháp đỡ cũng có thể hạ tháp xuống mặt đất khi thời tiết xấu như bão Trong các loại tháp thì tháp với vật liệu nhôm dễ bị gãy và nên tránh

sử dụng Hầu hết, các nhà sản xuất tuabin đều cung cấp gói hệ thống năng lượng gió bao gồm cả tháp

Theo các nghiên cứu cho thấy rằng không khuyến khích lắp đặt tuabin gió công suất nhỏ trên mái nhà Tất cả các tuabin đều rung và chuyển lực rung đến kết cấu mà tuabin gắn vào Điều này có thể tạo ra tiếng ồn và ảnh hưởng đến kết cấu nhà là mái nhà có thể tạo ra luồng xoáy lớn làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của tuabin

Hình 2.5 Tháp đỡ tuabin gió công suất nhỏ có thể được hạ xuống

2.3.2 Bộ điều khiển sạc

Bộ điều khiển sạc có nhiệm vụ chính là nạp điện cho hệ thống ắc-quy và kiểm soát tình trạng quá tải khi hệ thống ắc-quy đã được nạp đầy Nếu trường hợp quá tải xãy ra, bộ điều khiển này tự động chuyển lượng điện năng thừa này sang bộ phận xả điện Trong đó, bộ phận xả điện có nhiệm vụ tiêu thụ lượng điện năng thừa từ bộ điều khiển sạc ắc-quy Thực chất, đây là một thiết bị điện trở đốt nóng trong không khí hay đun sôi nước

Tháp đỡ tuabin gió có thể được

hạ xuống phục vụ cho công tác bảo trì hoặc thời tiết xấu

Tháp đỡ tuabin gió trong tình trạng làm việc bình thường

nước Số ắc-quy phụ thuộc vào bộ chuyển đổi điện DC ra AC Dung lượng một ắc-quy thông dụng là 200 Ah

ba pha có bộ tự động điều chỉnh điện áp Động cơ lai máy phát điện có thể là động cơ diesel, động cơ hơi nước hoặc động cơ chạy khí Động cơ diesel được dùng phổ biến vì dễ dàng trong việc vận hành sửa chữa, khai thác Thêm vào

đó, nó dễ dàng cho phép dùng các hệ thống tự động để điều khiển

Một trạm phát điện dự phòng là một hay nhiều tổ hợp máy phát điện Nếu trạm phát điện có từ hai tổ hợp máy phát điện trở lên thì các máy phát điện

có thể vận hành song song với nhau Các tổ hợp máy phát điện có thể điều khiển bằng tay hoặc tự động Để điều khiển tự động các tổ hợp máy phát điện, các bộ tự động chuyển nguồn (Auto Transfer Switch, ATS) có thể được sử dụng Khi hệ thống điện gió không đủ khả năng để cung cấp công suất cho phụ tải điện yêu cầu, các máy phát điện dự phòng sẽ tự động hoạt động và tự động đóng điện cung cấp cho phụ tải Khi hệ thống điện gió đủ khả năng cung cấp công suất cho phụ tải điện trở lại thì phụ tải được tự động chuyển sang nguồn cung cấp của hệ thống điện gió và trạm phát điện dự phòng tự động dừng hoạt động và chuyển sang chế độ sẵn sàng (Stanby mode) Để tự động giữ cho tần

số của các máy phát điện dự phòng không đổi, các động cơ diesel được trang bị

diesel phải làm việc với bộ điều tốc Trạm phát điện trong quá công tác luôn phải thỏa mãn một đòi hỏi là các tổ hợp diesel và máy phát điện trong trạm phải làm việc song song với nhau Động cơ diesel là loại động cơ đốt trong kiểu piston trong các quá trình cấp nhiên liệu, hòa trộn hỗn hợp và cháy được thực hiện chủ yếu trong thể tích buồng cháy động cơ

Hiện nay, các động cơ diesel đều là loại có tăng áp, không khí được nạp cưỡng bức vào xilanh động cơ

Hình 2.8 Nguyên lý cấu tạo của động cơ diesel

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của động cơ diesel có thể bao gồm:

Trong thực tế, một động cơ diesel có cấu tạo phức tạp hơn nhiều Trong

đó, bao gồm các chi tiết cố định và các chi tiết chuyển động

+ Các chi tiết cố định gồm bệ động cơ, khung thân, xilanh, nắp xilanh

+ Các chi tiết chuyển động gồm piston, xecmăng, cán piston, đầu chữ thập, biên, trục khuỷu, bánh đà, các chi tiết của cơ cấu phối khí,

Thực chất, để một diesel có thể hoạt động được cần phải có một loạt các

+ Hệ thống làm mát dùng để làm mát các chi tiết hoặc cơ cấu có nhiệt

độ cao trong quá trình làm việc

và nhiệt độ cao giãn nở và truyền áp lực lên piston, piston dịch chuyển trong xilanh Chuyển động tịnh tiến trong xilanh của piston biến thành chuyển động quay trục khuỷu nhờ cơ cấu biên khuỷu Chu trình công tác (toàn bộ quá trình liên tục tạo nên hoạt động của động cơ và các quá trình lặp lại có tính chu trình

trong mỗi xilanh) của động cơ đốt trong kiểu piston được thực hiện trong một hoặc hai vòng quay trục khuỷu Động cơ hai kỳ chu trình công tác thực hiện sau một vòng quay trục khuỷu với hai hành trình, trong đó có một hành trình sinh công Động cơ bốn kì chu trình công tác hoàn thành trong hai vòng quay trục khuỷu với bốn hành trình piston trong đó có một hành trình 5 sinh công Các hành trình không sinh công được gọi là hành trình phụ, các hành trình này được thực hiện nhờ động năng của phần chuyển động quay của động cơ hoặc là hành trình sinh công của các xilanh khác

2.4 Đặc tính công suất gió

Động năng của một khối lượng, m không khí di chuyển với vận tốc, v được cho bởi:

1

Av v

p: Mật độ công suất gió (W/m2)

Đối với tuabin gió có trục nằm ngang, vùng này được xác định bởi:

Cp là hệ số không phải là hằng số mà phụ thuộc vào tham số gọi là tham

số Tip speed ratio (TSR) và tham số  là góc điều chỉnh cánh quạt

3

2 1

5

) (

2.6 Các bộ biến đổi công suất

Trong hệ thống điện năng lượng gió, các bộ biến đổi công suất là một trong các thành phần quan trọng Thông thường, các bộ biến đổi công suất phải đảm bảo các yêu cầu như an toàn và cung cấp năng lượng điện đạt chất lượng, các thông số điện áp, dòng điện, tần số, biên độ phù hợp khi cung cấp cho phụ tải [6]

Các bộ biến đổi công suất trong hệ thống điện năng lượng gió thực hiện các chức năng cơ bản sau đây:

+ Chuyển đổi năng lượng điện AC thành năng lượng điện DC

+ Chuyển đổi năng lượng điện DC thành năng lượng điện AC

+ Chuyển đổi năng lượng điện DC thành năng lượng điện DC

+ Điều khiển điện áp

+ Điều khiển tần số

Các chức năng trên được thực hiện bằng các thiết bị bán dẫn đóng cắt định kỳ theo tần số được thiết kế Trong hệ thống chuyển đổi năng lượng gió thành năng lượng điện, tần số và điện áp của máy phát điện gió sẽ thay đổi theo tốc độ gió Thông qua các bộ biến đổi công suất, giá trị tần số và điện áp của nguồn phát điện gió sẽ được ổn định và đạt giá trị mà hệ thống yêu cầu

Tần số thay đổi trước tiên sẽ được chỉnh lưu thành tín hiệu DC, sau đó đưa vào bộ nghịch lưu để chuyển thành tín hiệu AC với tần số yêu cầu Các thành phần chính của bộ biến đổi công suất dùng trong hệ thống điện năng

lượng gió là: bộ chỉnh lưu và bộ nghịch lưu

Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống năng lượng điện gió sử dụng các bộ biến đổi công

suất để giữ cho tần số phát ra ổn định

Có hai loại bộ biến đổi công suất trong hệ thống năng lượng gió bao gồm:

+ Làm việc độc lập; và

+ Kết nối với lưới điện

Hai loại này tương đương với nhau nhưng khác nhau ở một số chức năng điều khiển Bộ biến đổi công suất trong hệ thống điện năng lượng gió làm việc độc lập sẽ được trang bị thêm bộ lưu trữ năng lượng điện

Khi tuabin gió làm việc song song với một máy phát điện khác, chẳng hạn máy phát điện diesel, bộ biến đổi công suất sẽ được bổ sung thêm chức năng để có thể đồng thời cùng làm việc với máy phát điện diesel và điều khiển

bộ lưu trữ năng lượng điện

Đối với bộ biến đổi công suất trong hệ thống điện năng lượng gió kết nối với lưới điện, trong quá trình vận hành cần phải quan tâm đến đặc tính thông số điện áp và tần số trên đường dây phân phối của lưới điện

Trong cả hai loại bộ biến đổi công suất trong hệ thống điện năng lượng gió trên, vấn đề quan trọng cần quan tâm là hiệu suất chuyển đổi năng lượng

2.6.1 Bộ khởi động mềm

Bộ khởi động mềm là thiết bị biến đổi công suất được sử dụng trong hệ thống điện tuabin gió có tốc độ không đổi, để ngăn chặn tác hại của dòng xung kích (In-rush current) gây mất ổn định trên lưới điện khi đóng ngắt máy phát điện vào lưới điện và làm phẳng dòng điện cung cấp cho lưới Thông thường, tốc độ tuabin được gia tốc theo phương pháp điều khiển góc nghiêng cánh tuabin gió đến khi đạt được tốc độ đồng bộ thì mới tiến hành nối vào lưới điện Khi tốc độ máy phát điện vượt quá tốc độ đồng bộ thì bộ khởi động mềm được nối vào Phương pháp điều khiển là thay đổi góc kích  của hai thyristor mắc song song ngược nhau trên mỗi pha, với góc kích phụ thuộc vào hệ số công suất của các phụ tải

+ Khi phụ tải là thuần trở, góc kích  có thể thay đổi trong khoảng từ 0 đến 900

+ Khi phụ tải là thuần cảm, góc kích  thay đổi trong khoảng 900 đến

1800