Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các loại công nghệ turbine gió đến dòng ngắn mạch trên lưới điện

Tuy nhiên, một trong những vấn đề phát sinh khi kết nối các nhà máy điện gió vào hệ thống điện, đó là làm cho dòng ngắn mạch của lưới điện tăng cao, ảnh hưởng đến việc đóng góp dòng ngắn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

DƯƠNG VĂN SƠN

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI CÔNG NGHỆ TURBINE GIÓ ĐẾN DÒNG NGẮN MẠCH TRÊN LƯỚI ĐIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT ĐIỆN

Đà Nẵng - Năm 2020

DUT.LRCC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

DƯƠNG VĂN SƠN

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI CÔNG NGHỆ TURBINE GIÓ ĐẾN

DÒNG NGẮN MẠCH TRÊN LƯỚI ĐIỆN

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn

của TS Phan Đình Chung Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng

công bố trong bất kỳ một công trình nào

Dương Văn Sơn

DUT.LRCC

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI CÔNG NGHỆ TURBINE GIÓ ĐẾN DÒNG NGẮN MẠCH TRÊN LƯỚI ĐIỆN

Học viên: Dương Văn Sơn Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8520201 Khóa: 36 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt: Hiện nay, điện gió đã và đang được khai thác rất nhanh ở nhiều nơi trên thế giới vì

nó là nguồn năng lượng tái tạo và vô tận Việc kết nối các nhà máy điện gió vào hệ thống điện nhằm góp phần đáp ứng nhu cầu phát triển của phụ tải Tuy nhiên, một trong những vấn đề phát sinh khi kết nối các nhà máy điện gió vào hệ thống điện, đó là làm cho dòng ngắn mạch của lưới điện tăng cao, ảnh hưởng đến việc đóng góp dòng ngắn mạch của từng loại máy phát-turbine gió đến lưới, hư hỏng các khí cụ điện trên lưới

Nhưng do các loại máy phát-turbine gió có cấu tạo khác nhau nên dòng ngắn mạch đối với từng loại máy phát-turbine gió đến dòng ngắn mạch trên lưới sẽ khác nhau Vì vậy, tác giả đã nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của các loại công nghệ turbine gió, từ đó đề nghị nên chọn loại máy phát- turbine gió nào để giảm chi phí thay thế các khí cụ điện Kết quả nghiên cứu cho thấy, với máy phát turbine gió loại 4 sẽ đóng góp dòng ngắn mạch đến lưới là nhỏ nhất Vì vậy, luận văn khuyến cáo nên

sử dụng máy phát turbine gió loại 4 nhằm hạn chế việc thay thế thiết bị đóng cắt trên lưới

Từ khóa : Máy phát turbine gió - Dòng ngắn mạch - Mức độ ảnh hưởng

ASSESSMENT OF THE INFLUENCE OF THE TYPES OF WIND TURBINE TECHNOLOGIES ON THE SHORT-CIRCUIT CURRENT ON THE GRID

Student: Duong Van Son - Specialized:Electrical Engineering

Code: 8520201, Course: 36 The University of Danang–University of Scienceand Technology

Abstract: Currently, wind power has been exploited in many countries in the world because it

is a plentiful and renewable energy source The integration of large wind power plants into the power system contributes to meet the increasing demand of the load However, one of the arising problems when connecting a wind power plant to the power system is that the short-circuit current of the grid increases, affecting the contribution of short-circuit current of each wind turbine to the grid, damaging the electric equipments on the grid

Practically, the difference in the structure of wind turbine makes short-circuit current of each wind turbine to the grid different Therefore, the author researched theimpact of the type of wind turbine technologies, on the short-circuit current contribution to the connected grid and then, author will suggest the kind of wind turbine should be used to reduce the replacement cost of electric equippent on the connected grid The research results show that, the type 4 wind tubine short-circuit current contribution is the smallest Therefore, the thesis recommends the type 4 wind turbine should

be used to restrict the replacement of switchgear on the connected grid

Keyword:the windturbine, the short-circuitcurrent, the influencedegree

DUT.LRCC

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 1

5 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn 2

6 Bố cục đề tài 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ VÀ PHẦN MỀM ETAP 3

1.1 Khái quát chung 3

1.2 Lợi ích của năng lượng điện gió 3

1.3 Tình hình năng lượng điện gió trên thế giới 4

1.4 Tiềm năng gió ở Việt Nam 4

1.5 Giới thiệu chung về máy phát-turbine gió 5

1.5.1 Các dạng máy phát-turbine gió 5

1.5.2 Các loại máy phát-turbine gió 5

1.5.3 Cấu tạo của máy phát-turbine gió 6

1.5.4 Nguyên lý hoạt động của các máy phát-turbine gió 7

1.5.5 Các kiểu máy phát-turbine gió hiện nay: 8

1.5.6 Công suất các loại tuabin gió 8

1.6 Giới thiệu về các loại máy phát-turbine gió 8

1.6.1 Giới thiệu về máy phát-turbine gió sử dụng SCIG: 8

1.6.2 Giới thiệu về máy phát-turbine gió sử dụng DFIG: 9

1.6.3 Giới thiệu về turbine gió sử dụng PMSG 10

1.7 Tổng quan về chương trình ETAP 11

1.7.1 Sơ lược về ETAP 11

1.7.2 Ứng dụng của phần mềm ETAP 12

1.7.3 Giao diện phần mềm ETAP 12

DUT.LRCC

1.7.4 Các phần tử chính của ETAP 14

1.8 Kết luận chương 1 22

CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO CÁC LOẠI MÁY PHÁT TURBINE GIÓ 24

2.1 Máy phát turbine gió loại 1 (SCIG) 24

2.2 Máy phát turbine gió loại 3 (DFIG) 27

2.3 Máy phát turbine gió loại 4 (PMSG) 30

2.4 Kết luận chương 2 31

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ DÕNG ĐIỆN SỰ CỐ Ở LƯỚI ĐIỆN MẪU 32

3.1 Giới thiệu về lưới điện mẫu 32

3.1.1 Lưới hệ thống 32

3.1.2 Các máy phát điện 32

3.1.3 Thông số máy biến áp của lưới hệ thống 33

3.1.4 Thông số thanh góp của lưới hệ thống 33

3.1.5 Thông số chiều dài của lưới hệ thống 34

3.1.6 Thông số phụ tải của lưới hệ thống 34

3.2 Hệ thống điện gió kết nối với lưới 34

3.3 Dòng ngắn mạch khi có nhà máy điện gió kết nối vào lưới 35

3.3.1 Sự cố ngắn mạch 3 pha trên lưới điện mẫu 36

3.3.2 Sự cố ngắn mạch 1 pha trên lưới điện thực tế 45

3.4 So sánh và đánh giá mức độ ảnh hưởng 51

3.4.1 So sánh chênh lệch dòng ngắn mạch 3 pha khi không kết nối với nhà máy điện gió và khi kết nối nhà máy điện gió, nhà máy điện truyền thống 51

3.4.2 So sánh chênh lệch dòng ngắn mạch 1 pha khi không kết nối với nhà máy điện gió và khi kết nối nhà máy điện gió, nhà máy điện truyền thống 52

3.4.3 Đánh giá mức độ ảnh hưởng 52

3.5 Kết luận Chương 3 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)

DUT.LRCC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AC Dòng điện xoay chiều

ACSR Dây nhôm lõi thép

DFIG Máy phát điện cảm ứng ro to dây quấn - loại 3

Gen Máy phát điện

NMĐG Nhà máy điện gió

PMSG máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu

SCIG Máy phát điện cảm ứng roto lồng sóc - loại 1

T Máy biến áp

TG Thanh góp

Turbine Tua bin

VSC Bộ chuyển đổi nguồn điện áp

WRIG Máy phát điện cảm ứng rôto dây quấn

WRSG Máy phát đồng bộ rotor dây quấn

WTG Máy phát turbine gió

DUT.LRCC

kết nối với nhà máy điện gió, nhà máy điện truyền thống 36 3.7

Dòng ngắn mạch 3 pha của NMĐG DFIG khi Qmax = 0, Qmin=0,

% V = 100%và Qmax = +5MVAr, Qmin= - 5 MVAr, % V =

110%

44

3.8

Dòng ngắn mạch 3 pha của NMĐG PMSG khi Qmax = 0,

Qmin=0, % V= 100% và Qmax = +5MVAr, Qmin= - 5

MVAr, % V= 110%

45

3.9 Dòng ngắn mạch 1 pha trên thanh góp khi có kết nối và không

kết nối với nhà máy điện gió, máy phát điện đồng bộ 45 3.10

Dòng ngắn mạch 1 pha của NMĐG DFIG khi Qmax = 0, Qmin=0,

% V = 100% và Qmax = +5MVAr, Qmin= - 5 MVAr, % V =

110%

50 3.11

Dòng ngắn mạch 1 pha của NMĐG PMSG khi Qmax = 0,

Qmin=0, % V= 100% và Qmax = +5MVAr, Qmin= - 5 MVAr, %

V= 110%

50

3.12 So sánh chênh lệch dòng ngắn mạch 3 pha khi không kết nối

NMĐG và khi kết nối NMĐG 51 3.13 So sánh chênh lệch dòng ngắn mạch 1 pha khi không kết nối

NMĐG và khi kết nối NMĐG 52

DUT.LRCC

3.2 Mô phỏng kết nối các máy phát turbine gió trong hệ thống điện

3.13 Biểu đồ so sánh dòng ngắn mạch 3 pha tại các thanh góp 43

3.14 Biểu đồ so sánh dòng ngắn mạch 1 pha tại TG1 (Isc từ

DUT.LRCC

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nước ta đang khuyến khích sản xuất điện năng từ nguồn năng lượng sạch như gió, mặt trời… Nhiều nhà máy/dự án điện gió và điện mặt trời kết nối lưới đã

và đang thực hiện

Khi kết nối nhà máy điện gió vào lưới điện hiện hữu chắc chắn sẽ thay đổi dòng ngắn mạch đi qua thiết bị hiện hữu và ảnh hưởng đến cài đặt hệ thống bảo vệ rơ le Tuy nhiên, khác so với các máy phát đồng bộ trong các nhà máy điện truyền thống, Các máy phát trong tuabin gió thường được kết nối với lưới thông qua bộ biến tần (hoặc có thể kết nối trực tiếp với lưới khi sử dụng máy phát điện cảm ứng) Khả năng cung cấp dòng điện ngắn mạch trên lưới của các máy phát này sẽ phụ thuộc vào bộ chuyển đổi DC/AC Vấn đề đặt ra là mức độ ảnh hưởng của nhà máy điện gió đến dòng ngắn mạch trên lưới hiện hữu sẽ nhiều hơn hay ít hơn so với nhà máy điện truyền thống Hơn nữa, do cấu trúc của các nhà máy điện gió khác nhau nên mức độ ảnh hưởng của từng loại máy phát-turbine gió đến dòng ngắn mạch sẽ khác nhau Để có cơ

sở xác định điều kiện cho phép 1 nhà máy điện sử dụng năng lượng gió kết nối vào lưới hiện hữu hoặc khuyến khích loại nhà máy nào được nối vào lưới hiện hữu thì việc

so sánh và đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhà máy điện gió đến dòng ngắn mạch trên lưới điện hiện hữu là cần thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được dòng ngắn mạch tại các điểm nút của lưới điện hiện hữu khi có nhà máy điện gió kết nối vào

- Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhà máy điện gió đến dòng ngắn mạch trên lưới điện hiện hữu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Lưới điện nơi mà có các nhà máy điện gió sẽ kết nối vào

- Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá mức độ ảnh hưởng của nhà máy điện gió đến dòng ngắn mạch trên lưới hiện hữu

4 Phương pháp nghiên cứu

- Xây dựng được mô hình tính toán dòng ngắn mạch cung cấp từ các nhà máy điện gió đến điểm ngắn mạch;

- Sử dụng phần mềm ETAP để đánh giá mô hình trên;

- Áp dụng để tính toán cho một lưới điện mẫu

DUT.LRCC

5 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn

5.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu là 1 cơ sở ban đầu để xác định điều kiện cho phép 1 nhà

máy điện sử dụng năng lượng sạch kết nối vào lưới hiện hữu hoặc khuyến khích loại nhà máy nào được nối vào lưới hiện hữu

5.2 Tính thực tiễn

Áp dụng cho nhà máy năng lượng gió thực tế ở Việt Nam trong thời gian tới

6 Bố cục đề tài

Ngoài các phần mở đầu và kết luận kiến nghị, nội dung đề tài có 3 chương bao gồm:

Chương 1: Tổng quan về nhà máy điện gió

1.1 Khái quát chung 1.2 Lợi ích của năng lượng điện gió 1.3 Tình hình năng lượng điện gió trên thế giới

1.4 Tiềm năng gió ở việt nam 1.5 Giới thiệu chung về máy phát turbine gió 1.6 Giới thiệu về các nhà máy điện gió

1.7 Nguyên lý hoạt động của các máy phát turbine gió 1.8 Kết luận chương 1

Chương 2 Mô hình tính toán ngắn mạch cho các loại tuabin

2.1 Máy phát turbine gió loại 1 (SCIG) 2.2 Máy phát turbine gió loại 3 (DFIG) 2.3 Máy phát turbine gió loại 4 (PMSG) 2.4 Kết luận chương 2

Chương III Đánh giá dòng điện sự cố ở lưới điện thực tế

3.1 Giới thiệu về lưới điện mẫu 3.2 Hệ thống điện gió kết nối với lưới 3.3 Dòng ngắn mạch khi có nhà máy điện gió kết nối vào lưới 3.4 So sánh và đánh giá mức độ ảnh hưởng

3.5 Kết luận chương 3

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ

VÀ PHẦN MỀM ETAP

1.1 Khái quát chung

Hiện nay cùng với sự phát triển công nghiệp và sự hiện đại hoá thì nhu cầu năng lượng cũng rất cần thiết cho sự phát triển của đất nước Vấn đề đặt ra là phát triển nguồn năng lượng sao cho phù hợp mà không ảnh hưởng tới môi trường và cảnh quang thiên nhiên Trong khi đó, các nguồn năng lượng như than đá, dầu mỏ, khí đốt ngày càng cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường và là nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính Để giảm những vấn đề trên ta phải tìm nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng sạch để thay thế hiệu quả, giảm nhẹ tác động của năng lượng đến tình hình kinh tế an ninh chính trị quốc gia Nhận thấy được tầm quan trọng của vấn đề về năng lượng để phát triển Việt Nam có các quan điểm về chính sách sử dụng năng lượng hiệu quả nguồn năng lượng tái sinh trong đó có năng lượng gió

Năng lượng gió là nguồn năng lượng tự nhiên dồi dào và phong phú, được ưu tiên được đầu tư và phát triển ở Việt Nam Nhiều dự án công trình đã được khởi công và xây dựng với quy mô vừa và nhỏ tiêu biểu là điện gió ở bán đảo Bạch Long

Vĩ có công suất khoảng 800kW và công trình phong điện Phương Mai III ở tỉnh Bình Định

Năng lượng điện gió là nguồn năng lượng sạch và có tìm năng rất lớn Nhà máy điện gió được xây dựng đầu tiên ở vùng nông thôn Mỹ vào năm 1890 Ngày nay công nghệ điện gió phát triển mạnh và có sự cạnh tranh lớn, với tốc độ phát triển như hiện nay thì không bao lâu nữa năng lượng điện sẽ chiếm phần lớn trong thị trường năng lượng của thế giới

1.2 Lợi ích của năng lượng điện gió

- Dễ khai thác – không gây ô nhiễm môi trường :

Gió được tạo ra ở mọi nơi, từ vùng núi, đồng bằng, biển…với nhiều tốc độ khác nhau vào từng thời điểm khác nhau, và đặc biệt đối với khí hậu Việt Nam thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa Hiện nay, các nhà máy điện truyền thống đều ảnh hưởng đến môi trường, gây thiên tai lũ lụt…Nhưng đối với gió, đó là một nguồn năng lượng rất sạch nên được khuyến khích khai thác và đưa vào sử dụng

- Có lợi về diện tích khai thác :

Tuy các tua bin gió có chiều dài cánh quạt đến vài trăm mét, nhưng vì trụ gió rất cao và chiếm diện tích rất ít, nên xung quanh trụ gió, chúng ta có thể khai thác để

DUT.LRCC

làm các công việc khác, như trồng trọt, chăn nuôi…Nếu so với hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời thì máy phát-turbin gió tiết kiệm được diện tích hơn rất nhiều

- Hiệu quả về mặt chi phí :

Vì năng lượng gió không gây ô nhiễm môi trường nên không cần tốn chi phí để đầu tư máy móc xử lý ô nhiễm Công nghệ sản xuất càng ngày càng hiện đại, tự động hóa nên việc sản xuất ra các tuabin gió ngày càng đơn giản và giá thành càng hạ

- Góp phần làm giảm sự phụ thuộc vào thủy điện :

Nguồn điện nước ta trước đây phụ thuộc rất nhiều vào nhà máy thủy điện Nhưng do điều kiện thời tiết nên mùa hè các hồ thủy điện có tình trạng thiếu nước, mùa mưa thì dư nước nên phải xả đập, ảnh hưởng rát lớn đến sinh hoạt của người dân

Do vậy, khi nhà máy điện gió càng phát triển, việc phụ thuộc vào các nhà máy thủy điện cũng giảm đi nhiều hơn

- Tạo công ăn việc làm :

Khi nhà máy điện gió ra đời và phát triển, cũng sẽ tạo cơ hội nghề nghiệp, công

ăn việc làm cho người dân địa phương Năng lượng điện gió đóng vai trò hết sức quan trọng trong đảm bảo Quốc phòng an ninh năng lượng

1.3 Tình hình năng lƣợng điện gió trên thế giới

Nhiên liệu hoá thạch như dầu và khí thiên nhiên chiếm hai phần ba năng lượng

sử dụng trên thế giới Phần lớn những tài nguyên này đã được phát hiện, trữ lượng có thể khai thác lâu dài các tài nguyên này là một dấu hỏi Theo đánh giá của các chuyên gia năng lượng, với mức độ sử dụng hiện nay, các nhiên liệu hoá thạch sẽ cạn kiệt trong vòng 100 năm nữa Trong hoàn cảnh đó, đương nhiên con người quan tâm đến việc tìm kiếm phương án thay thế nhiên liệu hoá thạch, đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình Mặt khác trong nhiều thập niên qua, những lo ngại về nóng ấm và biến đổi khí hậu toàn cầu đã bắt buộc các nhà lập chính sách tìm cách thoát khỏi việc dùng nhiên liệu hoá thạch, nguồn gốc gây nên hiệu ứng nhà kính Trong hoàn cảnh này, đòi hỏi phát triển công nghệ khai thác nguồn NLTT Trong NLTT, NLG thường là lựa chọn hấp dẫn nhất cho phát triển nguồn điện mới nhìn từ góc độ kinh tế, an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường.[5]

1.4 Tiềm năng gió ở Việt Nam

Việt Nam có cơ sở để hy vọng và phát triển mở rộng hơn nữa các nhà máy điện gió để nâng cao sản lượng điện của Việt Nam trong những năm tới vì có địa hình thuận lợi, đường bờ biển dài trên 3.000 km2

Dự kiến, Việt Nam sẽ đạt 2.000 MW điện gió vào năm 2025 và 6.000 MW vào năm 2030

Việt Nam là nước có tiềm năng gió lớn nhất trong 4 nước khu vực, với hơn 39% tổng diện tích của Việt Nam được ước tính là có tốc độ gió trung bình hàng năm

DUT.LRCC

lớn hơn 6m/s, ở độ cao 65m, tương đương với tổng công suất 512 GW Đặc biệt, hơn 8% diện tích Việt Nam được xếp hạng có tiềm năng gió rất tốt (tốc độ gió ở độ cao 65m là 7 - 8 m/giây), có thể tạo ra hơn 110 GW.[4]

1.5 Giới thiệu chung về máy phát-turbine gió

1.5.1 Các dạng máy phát-turbine gió

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều dạng máy phát-turbine gió khác nhau từ loại chỉ có 1 cánh tới loại có rất nhiều cánh với hình dạng và kích thước cũng khác nhau được thể hiện như hình 1.1[7]

Hình 1.1 Hình dạng các máy phát-turbine gió

1.5.2 Các loại máy phát-turbine gió

Tuabin gió thường có 2 loại: Điều khiển được và không điều khiển được, so sánh 2 tua bin như sau:

Bảng 1.1 So sánh đặc tính 2 loại tua bin

Loại tuabin Loại không điều khiển đƣợc Loại điều khiển đƣợc

Cấu tạo Đơn giản không có cơ cấu điều

chỉnh cánh

Phức tạp có cơ cấu điều chỉnh cánh và các thành phần liên quan

Tính năng Công suất giảm khi quá

ngưỡng vận tốc đo của gió

Công suất không thay đổi khi vận tốc gió quá ngưỡng

Tính thích hợp Phản ứng trực tiếp từ mọi thay

đổi của chế độ gió

Phản ứng với thời gian trễ nhất định sau khi có gió mạnh tác động lên bề mặt của cánh

Bảo trì máy

móc Dễ dàng, số bộ phận cơ cấu ít

Phức tạp cần thiết bảo trì máy điều tốc và các bộ phận áp dầu Chi phí Rẻ Đắt

DUT.LRCC

1.5.3 Cấu tạo của máy phát-turbine gió

Hình 1.2 Cấu tạo của máy phát-turbine gió [6]

- Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điều khiển

- Blades: Cánh quạt Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển động và quay Nhiệm vụ chính của cánh turbine là để chuyển đổi năng lượng gió (động năng) thành cơ năng trên trục turbine

- Brake: Bộ hãm (phanh) Bộ hãm dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ

- Controller: Bộ điều khiển Thông thường bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ khi tốc độ gió khoảng 8 đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12 km/h đến 22 km/h và ngừng động cơ khi tốc độ gió khoảng 65 dặm/giờ tương đương với 104 km/h bởi vì các máy phát này có thể phát nóng do bị quá tải Ngoài ra bộ điều khiển còn có nhiệm vụ đưa các xung đóng cắt các van (điện tử công suất ) trong bộ biến tần nhằm đạt được mục tiêu đặt ra của bộ điều khiển

- High - speed shaft: Trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao-trục máy phát

- Low - speed shaft: Trục quay tốc độ thấp-trục turbine

- Gear box: Hộp số Bánh răng được nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc

độ cao và tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/ phút, tốc

độ quay là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện Bộ bánh răng này rất đắt tiền, nó là một phần của bộ động cơ và tuabin gió

Hộp số được cấu tạo từ các bộ bánh răng có số răng khác nhau Hộp số được

DUT.LRCC

dùng để nối trục turbine ( trục có tốc độ thấp- tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút) với trục máy phát (trục có tốc độ cao - 1200 đến 1500 vòng/ phút, tốc độ quay là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện Thông qua hộp số, công suất cơ (mô men cơ trên trục turbine) được truyền đến trục máy phát

- Generator: Máy phát Nhiệm vụ của máy phát là để chuyển công suất cơ trên trục máy phát thành điện năng đầu ra cuộn dây của máy phát

- Nacelle: vỏ bọc ngoài turbine, vỏ được đặt trên đỉnh trụ Bên trong vỏ bao gồm các phần: Hộp số, trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao và thấp, máy phát điện, bộ điều khiển, và bộ hãm Vỏ bọc ngoài dùng bảo vệ các thành phần bên trong

vỏ Một số vỏ phải đủ rộng để một kỹ thuật viên có thể đứng bên trong khi làm việc

- Pitch: Bước răng Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho trục của turbine không quá cao nhằm đảm bảo các thiết bị (turbine, máy phát…) trong máy phát-turbine gió không bị quá tải

- Rotor: Bao gồm các cánh quạt và trục

- Tower: Trụ đỡ Nacelle Trụ đỡ được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh dằn bằng thép Bởi vì tốc độ gió tăng lên nếu trụ càng cao, trụ đỡ cao hơn để thu được năng lượng gió nhiều hơn và phát ra điện nhiều hơn

- Wind vane: Để xử lý hướng gió và liên lạc với “yaw drive” để định hướng tuabin gió

- Yaw drive: Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có

sự thay đổi hướng gió

- Yaw motor: Động cơ cung cấp cho “yaw drive” định được hướng gió

1.5.4 Nguyên lý hoạt động của các máy phát-turbine gió

- Gió là một dạng của năng lượng mặt trời Gió được sinh ra là do nguyên nhân mặt trời đốt nóng khí quyển, do trái đất xoay quanh mặt trời và do sự không đồng đều trên bề mặt trái đất Luồng gió thay đổi tuỳ thuộc vào địa hình trái đất, luồng nước, cây cối, con người sử dụng luồng gió hoặc sự chuyển động năng lượng cho nhiều mục đích như: đi thuyền, thả diều và phát điện

- Năng lượng gió được mô tả như một quá trình, nó được sử dụng để phát ra năng lượng cơ hoặc điện Tuabin gió sẽ chuyển đổi từ động lực của gió thành năng lượng cơ Năng lượng cơ này có thể sử dụng cho những công việc cụ thể như là bơm nước hoặc các máy nghiền lương thực hoặc cho một máy phát có thể chuyển đổi từ năng lượng cơ thành năng lượng điện

Hay nói cách khác, tuabin gió hoạt động theo một nguyên lý rất đơn giản Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 rotor Mà rotor được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra điện

DUT.LRCC

1.5.5 Các kiểu máy phát-turbine gió hiện nay:

Các máy phát-turbine gió hiện nay được chia thành hai loại:

- Một loại theo trục đứng giống như máy bay trực thăng

- Một loại theo trục ngang

Các loại tuabin gió trục ngang là loại phổ biến có 2 hay 3 cánh quạt Máy turbin gió 3 cánh quạt hoạt động theo chiều gió với bề mặt cánh quạt hướng về chiều gió đang thổi Ngày nay, máy phát-turbine gió 3 cánh quạt được sử dụng rộng rãi Sau đây là một vài máy phát-turbine gió 3 cánh quạt điển hình như hình 1.3, hình 1.4[8]

phát-Hình 1.3 Tuabin gió 2 MW Hình 1.4 Tuabin 10 MW

có chiều dài cánh quạt 40 m có chiều dài cánh quạt 210 m

1.5.6 Công suất các loại tuabin gió

Dãy công suất tuabin gió thuận lợi từ 50 kW tới công suất lớn hơn cỡ vài MW

Để có dãy công suất máy phát-turbine gió lớn hơn thì tập hợp thành một nhóm những tuabin với nhau trong một trại gió và nó sẽ cung cấp năng lượng lớn hơn cho lưới điện

Các máy phát-turbine gió loại nhỏ có công suất dưới 50 kW được sử dụng cho gia đình, viễn thông hoặc bơm nước, sử dụng cho các vùng sâu vùng xa, những địa phương chưa có lưới điện, những nơi mà mạng điện không thể nối tới các khu vực này

1.6 Giới thiệu về các loại máy phát-turbine gió

Ta chỉ tập trung nghiên cứu 3 loại máy phát turbine gió loại 1(SCIG), loại 3(DFIG) và loại 4(PMSG) Còn máy phát turbine gió loại 2 ở đây ta không nghiên cứu vì trong thực tế rất

ít sử dụng

1.6.1 Giới thiệu về máy phát-turbine gió sử dụng SCIG:

Máy phát-turbine gió loại này có tốc độ quay turbine là cố định Loại máy phát được sử dụng trong loại turbine này là máy phát điện không đồng bộ rotor lồng sóc (SCIG-squirrel cage induction generator) và được kết nối trực tiếp vào lưới điện thông qua máy biến áp được mô tả theo hình 1.5[1]

DUT.LRCC

Hình 1.5 Máy phát nối trực tiếp với lưới

Máy phát-turbine gió sử dụng SCIG đòi hỏi phải lắp hệ thống bù một lượng công suất phản kháng để giảm việc tiêu thụ công suất phản kháng từ lưới điện Để giảm ảnh hưởng của dòng khởi động máy phát-turbine gió này đến lưới điện được kết nối, hệ thống khởi động mềm được sử dụng Đối với loại turbine này, do không có hệ thống điều khiển nên sự biến động của tốc độ gió, gây nên các dao động công suất làm cho điện áp tại đầu cực máy phát bị bị thay đổi và kết quả, các nút lân cận cũng bị dao động điện áp(trường hợp công suất lưới là yếu)

Nhược điểm chính của loại máy phát-turbine gió sử dụng SCIG này là không thể điều khiển tốc độ, yêu cầu phải có một hệ thống lưới có công suất vô cùng lớn và

bộ phận cơ khí của turbine gió phải có khả năng chịu được ứng suất cơ học cao gây ra bởi những cơn gió giật Máy phát-turbine gió sử dụng SCIG có kết cấu rất đơn giản và tin cậy nhưng không cho phép điều khiển tích cực để thu năng lượng tối đa và tốc độ của máy phát phụ thuộc hoàn toàn vào tần số và công suất của lưới điện Ngoài hiệu suất chuyển đổi thấp, chất lượng điều khiển kém còn có sự biến động của công suất tác dụng và phản kháng

1.6.2 Giới thiệu về máy phát-turbine gió sử dụng DFIG:

DFIG bao gồm một WRIG với cuộn dây stato kết nối trực tiếp với lưới ba pha, tần số không đổi và cuộn dây rotor kết nối với lưới thông qua một bộ chuyển đổi tần

số, sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM, được mô tả trên hình 1.6[1]

Hình 1.6 Máy phát cảm ứng nguồn kép

Bộ khởi động

Lưới

Hệ thống bù SCIG

Lưới DFIG

RSC GSC

DUT.LRCC

Máy phát-turbine gió loại này cho phép hoạt động khi tốc độ thay đổi trên một phạm vi rộng Bộ biến tần bao gồm hai bộ chuyển đổi: chuyển đổi phía rotor và chuyển đổi phía lưới điện, chúng được điều khiển độc lập với nhau Bộ chuyển đổi phía rotor thường là điều khiển công suất phản kháng và công suất tác dụng bằng cách điều khiển các thành phần dòng điện rotor, trong khi bộ chuyển đổi phía đường dây điều khiển điện áp một chiều DC

Máy phát-turbine gió loại này sử dụng chiến lược điều khiển tốc độ thay đổi – góc nghiêng thay đổi (Variable Speed – Variable Pitch) Chiến lược này đang ngày càng trở nên thông dụng trong các máy phát-turbine gió hiện đại Trong chiến lược này, máy phát-turbine gió được lập trình vận hành với tốc độ thay đổi, góc nghiêng không đổi ở tốc độ gió dưới tốc độ định mức, và thay đổi góc nghiêng khi tốc độ gió lớn hơn tốc độ định mức

Thay đổi tốc độ (Variable Speed) làm tăng năng lượng thu được khi tốc độ gió thấp trong khi thay đổi góc nghiêng (Variable Pitch) sẽ điều chỉnh được hiệu suất công suất khi tốc độ gió cao hơn tốc độ định mức Chất lượng điện năng rất tốt ở tốc độ gió thấp cũng như ở tốc độ gió cao Turbine gió loại này điều khiển hoàn toàn dòng công suất phản kháng và công suất tác dụng đưa vào lưới điện

1.6.3 Giới thiệu về turbine gió sử dụng PMSG

Turbine gió loại này được sử dụng với mục tiêu đáp ứng với mọi dạng biến đổi tốc độ của gió Máy phát được kết nối với lưới điện thông qua bộ biến tần sử dụng nguồn điện áp (VSC) [1]

Hình 1.7 Máy phát nối lưới thông qua bộ biến đổi điện tử công suất đầy đủ

Ưu điểm của bộ biến đổi (VSC) là bộ chuyển đổi bên phía máy phát có thể kiểm soát tốc độ của máy phát điện trong khi bộ chuyển đổi bên phía đường dây có thể điều chỉnh công suất phản kháng và ổn định hệ thống điện trên toàn dải tốc độ hoạt động Nhà máy này dùng máy phát điện sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo kích từ (máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu PMSG)

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành điện tử công suất đã cho ra đời các bộ chuyển đổi điều khiển được nguồn công suất lớn với giá cả hợp lý Các bộ chuyển đổi điện

Lưới

SCIG SG/PMSG

RSC GSC

DUT.LRCC

này thật sự có ích cho việc cải thiện chất lượng điện năng Ngoài ra có thể điều khiển

để thu được công suất tối đa của gió Nhược điểm của nhà máy này là công suất của bộ chuyển đổi lên đến 120% công suất định mức của máy phát

Turbine gió này sử dụng chiến lược điều khiển tốc độ thay đổi – góc nghiêng không đổi (Variable Speed – Fixed Pitch)

Phương pháp tốc độ thay đổi đã trở nên thông dụng với các turbine gió hiện đại, đặc biệt làm việc ở dải tốc độ gió thấp Sự tiện lợi của phương pháp này là năng lượng thu về lớn, làm giảm tải khí động học và cải thiện chất lượng điện năng Ngày nay, với

sự phổ biến sâu rộng của năng lượng gió, việc yêu cầu cải thiện chất lượng điện năng

đã trở thành yếu tố thúc đẩy có tính quyết định đối với chiến lược điều khiển tốc độ thay đổi (Variable Speed)

Ở tốc độ gió thấp, turbine được điều khiển thay đổi tốc độ để bắt được điểm cực đại Ở tốc độ gió cao hơn tốc độ gió định mức, góc nghiêng cánh turbine sẽ được điều khiển nhằm duy trì công suất phát định mức cho turbine gió Mô hình này điều khiển được lượng công suất tác dụng và công suất phản kháng đưa vào lưới điện

1.7 Tổng quan về chương trình ETAP

1.7.1 Sơ lược về ETAP

- ETAP là sản phẩm của công ty operation technology, Inc (OTI) ETAP được

ra đời ngay từ những buổi đầu tiên khi máy tính điện toán bắt đầu sử dụng để hỗ trợ công việc Ban đầu ETAP là phần mềm chuyên về thiết kế lưới điện, tính toán các thông số của lưới điện tĩnh (off-line) Năm 1992 ETAP giới thiệu mảng thứ 2 toàn diện và thiết thực hơn, đó là quản lý lưới điện trong thời gian thực (Real-time) với khả năng điều khiển, khiểm soát dự báo lưới điện ngay trong vận hành thực tế Kể từ đó ETAP phát triển nhanh với việc độc quyền trên nền tảng thời gian thực, ETAP thu hút

số lượng người dùng đông đảo và ngày càng được tin dùng [3]

- Phần mềm ETAP được chia thành hai mảng chính là ETAP off-line và ETAP Real - time ETAP Off-line cung cấp cái nhìn đầu tiên, mô phỏng hệ thống điện cần quy hoạch trên mô hình và kiểm tra trước khi thi công dự án ETAP Real-time hướng đến một hệ thống điện tự hành bao gồm thu nhập dữ liệu, giám sát và dự báo những biến cố có thể xảy ra quy hoạch động cũng như thao tác tập tung hệ thống đang vận hành Bên cạnh đó chức năng ETAP can thiệp được trong tất cả các giai đoạn của quá trình tính toán giúp cho quá trình chuyển giao giai đoạn, ghép nối các khâu hay bảo trì vận hành dễ dàng do sử dụng 1 nền tảng

- Phần mềm ETAP phân tích đánh giá lưới điện rất mạnh với quy mô số lượng nút không giới hạn và hoàn toàn có thể áp dụng rộng rãi trong quản lý và vận hành lưới điện Việt Nam.[3]

DUT.LRCC

 Bù tối ưu công suất phản kháng

 Quản lý lưới điện trên sơ đồ địa lý GIS

1.7.3 Giao diện phần mềm ETAP

Cửa sổ thiết kế của phần mềm:

DUT.LRCC

Hình 1.8 Giao diện phần mềm ETAP

Các chức năng tính toán:

Hình 1.9 Các chức năng tính toán

DUT.LRCC

Đường dây

Máy biến áp 3 cuộn dây Máy biến áp 2

Trang info của nguồn:

Hình 1.11 Trang info của nguồn

- IP: tên của nguồn (hệ thống)

- Bus: kết nối với bus nào (kèm điện áp định mức)

- Mode: chọn chức năng của nguồn

+ Swing: nút cân bằng + Voltage Control: điều chỉnh điện áp + Mvar Control: điều chỉnh công suất kháng + PF control: điều chỉnh hệ số công suất

DUT.LRCC

Trang Rating của nguồn :

Hình 1.12 Trang Rating của nguồn

- Rated: điện áp định mức (kèm kiểu đấu dây)

- Balanced/Unbalanced: ba pha cân bằng/ không cân bằng

- Generation Categories: các thiết lập các thông số hoạt động của nguồn

- Operating: các giá trị của trạng thái hoạt động gần nhất

- SC Rating: Công suất ngắn mạch và trở kháng hệ thống

- SC Imp (100MVA base): trở kháng hệ thống ở công suất cơ bản 100MVA

- Lựa chọn dạng điện áp đầu ra và sóng hài của hệ thống (sin, không sin, các dạng sóng nghịch lưu…) Nếu là hệ thống cho điện áp đầu ra hình sin thì ta chọn None.[3]

DUT.LRCC

1.7.4.2 Máy phát

Hình 1.13 Trang Rating của máy phát

Máy phát cũng tương tự như nguồn chỉ khác 1 vài điểm sau :

- Rating:

+ MW: công suất P định mức + kV: điện áp định mức + %PF: hệ số công suất + MVA: công suất S định mức + %Eff: hiệu suất làm việc

Trang info của đường dây:

Hình 1.15 Trang info đường dây

DUT.LRCC

- ID: tên đường dây

- From/to: dây nối từ Bus /đến Bus

- Length: chiều dài dây, chọn đơn vị thích hợp

Trang parameter của đường dây:

Hình 1.16 Trang parameter của máy phát

- Conductor Type: loại dây đồng hay nhôm

- R-T1: điện trở ở nhiệt độ T1

- R-T2: điện trở ở nhiệt độ T2 (R-T1 và R-T2 là 2 điểm để Etap nội

suy ra điện trở đường dây ở các nhiệt độ khác)

- Outside Diameter: đường kính ngoài của dây

- GMR: bán kính trung bình nhân giữa các nhóm dây dây cùng pha (Dm)

- Xa: trở kháng của dây pha trên 1 đơn vị chiều dài (Etap tự tính)

- X ’: dung dẫn của dây pha (với khoảng cách trung bình hình học

giữa các dây pha là 1 ft) trên 1 đơn vị chiều dài (Etap tự tính)

- Ground Wire : thông số dây nối đất

a

DUT.LRCC

- Ngoài ra Etap còn cung cấp 1 thư viện dây phổ biến với đầy đủ các thông

số rất tiện lợi.Thư viện này có thể tùy biến theo điều chỉnh của người dùng

- Configuration: cách bố trí dây(thẳng đứng, nằm ngang, tam giác, mạch kép)

- GMD: khoảng cách trung bình nhân giữa các dây pha (Dm)

- Phase: khoảng các giữa các dây pha, các dây pha với đất

- Separation: khoảng cách trung bình hình học giữa các dây (trường hợp phân pha)

- Conductors/phase: số dây trong cùng một pha (trường hợp phân pha)

- Ground wires: dây chống sét

Với các thông số trên Etap sẽ tự tính ra trở kháng đường dây[3]

1.7.4.5 Máy biến áp 2 cuộn dây:

Trang Info của máy biến áp:

Hình 1.17 Trang infor của máy biến áp

DUT.LRCC

- ID: tên MBA

- Prim: tên bus kết nối phía cao áp, điện áp phía cao áp

- Sec: tên bus kết nối phía hạ áp, điện áp phía hạ áp

- Standard: theo tiêu chuẩn ANSI hay IEC

- Type/class: tùy từng loại tiêu chuẩn MBA phân ra làm nhiều loại

và nhiều lớp khác nhau ( giải nhiệt, làm mát, vật liệu…….)

Trang Rating của máy biến áp:

Hình 1.18 Trang Rating của máy biến áp

- kV: điện áp định mức

- MVA: công suất định mức

- Max MVA: khả năng quá tải của MBA

- FLA: dòng định mức

Trang Tap của máy biến áp :

- Fixed Tap: chọn đầu phân áp MBA Ta có thể chuyển đổi từ chọn theo các nấc đầu phân áp hay theo kV bằng cách nhấn vào nút %Tap

DUT.LRCC

- LTC/Voltage Regulator: thiết lập các giá trị điện áp của mỗi nấc đầu phân

áp, cũng như chọn MBA có đầu phân áp hay không Nhấn vào LCT để thiết lập các giá trị đầu phân áp[3]

1.7.4.6 Tải

Trang info của tải:

- ID: tên tải

- Connection: 3 pha hay 1 pha, nếu 1 pha thì pha A, B

Trang Nameplate của tải :

- Model Type: loại phụ tải(cân bằng, không cần, biến đổi theo điện áp, tần số…dạng hàm)

- Ratings: công suất tải, hệ số công suất…

- Load Type: tỉ lệ tải tĩnh và tải động

- Loading: giá trị mang tải trong các trường hợp khác nhau

Trang Short Circuit :

- % LRC: dòng sự cố khi ngắn mạch do động cơ trả về

- % Total Load: % tải động cơ

- X/R: tỉ số trở kháng / điện trở của động cơ[3]

1.7.4.7 Tính ngắn mạch:

Thanh công cụ IEC Short Circuit:

Thanh công cụ này cung cấp cho ta những tùy chọn khi phân tích ngắn mạch, phân tích sóng hài… và các tùy chọn khác để theo dõi kết quả của quá trình phân tích

Hộp thoại Short Circuit Study Case:

Trang Info của hộp thoại này cung cấp cho ta thông tin về cách tính dòng ngắn mạch và chọn phân tích các điểm ngắn mạch…[3]

1.8 Kết luận chương 1

- Chương 1 cho ta thấy tổng quan về điện gió, cấu tạo của một nhà máy điện gió

và các loại máy phát turbine gió được sử dụng trong nhà máy điện gió

- ETAP là một phần mềm phân tích và vận hành hệ thống điện đang phát triển

Kiểm tra dòng ngắn mạch 3 phaKiểm tra dòng ngắn mạch 1 pha

DUT.LRCC

rất mạnh mẽ bởi các ưu điểm vượt trội, có thể áp dụng với các mô hình hệ thống điện

từ đơn giản đến phức tạp, các thiết bị đầy đủ theo các chuẩn quốc tế

Thông qua ETAP ta có thể mô phỏng được một sơ đồ hệ thống điện, chọn và điều chỉnh thông số mạch điện trong một số tình huống vận hành có thể xảy ra Qua đó

sẽ hiểu được bản chất các quá trình năng lượng trao đổi trong mạch điện

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2

MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO CÁC LOẠI MÁY PHÁT TURBINE GIÓ

Ta chỉ tập trung tính toán sự cố ngắn mạch cho 3 loại máy phát turbine gió loại 1(SCIG), loại 3(DFIG) và loại 4(PMSG) Còn máy phát turbine gió loại 2 ở đây ta không phân tích vì trong thực tế rất ít sử dụng

2.1 Máy phát turbine gió loại 1 (SCIG)

Sơ đồ đơn tuyến của máy phát turbine gió loại 1 được hiển thị trong Hình 2.1 máy phát turbine gió loại I sử dụng một máy phát cảm ứng loại rotor lồng sóc (SCIG) Giả sử rằng SCIG phát công suất định mức tại thời điểm xảy ra sự cố và tốc độ cánh quạt máy không thay đổi trong quá trình sự cố Mạch tương đương của SCIG trong Hình 2.2 với điện trở R2 đại diện cho điện trở thực tế của rotor quy đổi về phía stator [10]

Hình 2.1 Sơ đồ đơn tuyến của máy phát turbine gió loại 1- SCIG

Trong đó:

R2 : điện trở của cuộn roto

X2 : điện kháng của cuộn roto

RS : điện trở của cuộn stato

XS : điện kháng của cuộn stato

Hình 2.2 Mạch tương đương của máy phát turbine gió loại 1- SCIG

Hình 2.3 Sơ đồ thay thế của máy phát turbine gió loại 1- SCIG

Không có dòng thứ tự không, có dòng chạy trong máy vì cuộn dây stato có trung tính cách đất RMS của dòng ngắn mạch ban đầu Isc được tính từ hình 2-3a, và dòng xác lập ISS được tính từ hình 2.3b Kết quả, RMS cường độ dòng điện sau khi ngắn mạch 1 pha được tính bằng

V X

t = 0 s

Va

V a 0

DUT.LRCC

(0,007+0,005).0,279 - j(3,38+2,17) 0,279 =181,6+j280,2 =1,182 - j 0,94 pu Suy ra

=- 0.28 - j0.35=0.448 ˂ - 128.66

2.2 Máy phát turbine gió loại 3 (DFIG)

Sơ đồ thay thế tương đương của DFIG

Hình 2.4 Sơ đồ thay thế của máy phát turbine gió loại 3- DFIG

Trong đó:

Rr : điện trở của cuộn roto

Xr : điện kháng của cuộn roto

Rs : điện trở của cuộn stato

Xs : điện kháng của cuộn stato

Lm : điện cảm từ hóa

Ir : dòng vào roto

Is : dòng stato

Is : dòng vào stato

Vs : điện áp vào 2 đầu stato

Vr : điện áp vào 2 đầu roto

Ws,Wr : tốc độ góc của stato và roto

Trong hệ trục dq, các phương trình mô tả một máy cảm ứng là [9]

⃗⃗⃗⃗⃗

⃗⃗⃗⃗⃗ (5)

DUT.LRCC