Luận văn Điều khiển máy điện gió không đồng bộ nguồn kép (Doubly Fed Induction Generator - DFIG)

HU
TE
CH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM 
NGUYỄN THANH HẢI 
ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐIỆN GIÓ KHÔNG 
ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP 
(Doubly Fed Induction Generator - DFIG) 
LUẬN VĂN THẠC SĨ 
Chuyên ngành :THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN 
Mã số ngành : 60 52 50 
TS.PHẠM ĐÌNH TRỰC 
HU
TE
CH
TRUỜNG ÐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM 
PHÒNG QLKH - ÐTSÐH 
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIA VIỆT NAM 
Ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 TP. HCM, ngày14 tháng 03 năm 2012 
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ 
Họ tên học viên: NGUYỄN THANH HẢI Giới tính: NAM. 
Ngày, tháng, năm sinh: 27.07.1978 Nơi sinh: TP.HCM 
Chuyên ngành: THIẾT BỊ, MẠNG& NHÀ MÁY ĐIỆN MSHV:1081031005 
I- TÊN ÐỀ TÀI: 
ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUỒN KÉP. 
(DOUBLY-FED INDUCTION GENERATOR WIND TURBINE - DFIG) 
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 
- Xây dựng mô hình của turbine gió và máy phát điện không đồng bộ nguồn 
kép. 
- Mô phỏng điều khiển SFOC độc lập P và Q của máy DFIG 2.3MW khi 
nguồn đối xứng 
- Mô phỏng điều khiển SFOC độc lập P và Q của máy DFIG 2.3MW khi 
nguồn mất đối xứng 
- So Sánh các kết quả mô phỏng giữa các mô phỏng 
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/09/2011 
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/ 03/2012 
V- CÁN BỘ HUỚNG DẪN: TS. PHẠM ĐÌNH TRỰC 
CÁN BỘ HUỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH 
 (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) 
HU
TE
CH
LỜI CAM ÐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả 
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng đuợc ai công bố trong bất kỳ công 
trình nào khác, theo tôi được biết. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc 
thực hiện luận văn này đã đuợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn 
đã đuợc chỉ rõ nguồn gốc. 
 Học viên thực hiện luận văn 
 Nguyễn Thanh Hải 
HU
TE
CH
LỜI CÁM ƠN 
Đầu tiên, Xin trân thành cám ơn Thầy TS. PHẠM ĐÌNH TRỰC, Người đã từng 
bước giúp đỡ em hòan thành luận văn này. 
Xin Cám ơn các Thầy Cô đã cho em những nền tản kiến thức – tri thức qúi báo 
Xin Cám ơn các anh chị đi trước : Võ Xuân Hải, Nguyễn Đức Trí, Phạm Trung 
Hiếu, Tôn Long Đại v.v đã có những công trình hữu ích. Xin Cám ơn bạn Tôn 
Long Đại đã cung cấp tư liệu để hoàn thành chương 7 
Xin Cám ơn trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ; Khoa Điện- Điện Tử; Phòng Quản 
Lý Sau Đại Học, Tập thể anh chi em lớp 10SMĐ; đã tạo cơ hội cho em thực hiện 
Luận Văn này 
Cuối cùng, Xin được cám ơn Ba Mẹ, Người đã nuôi con khôn lớn, cho con đủ 
nghị lực và trí khôn 
Học viên thực hiện 
Nguyễn Thanh Hải 
HU
TE
CH
 vii 
DANH MUC KÝ HIỆU – VIẾT TẮT 
dq+ /dq - : Trục tọa dq độ thứ tự Thuận / Nghịch 
Idqr+ / Idqr++ : dòng rotor thành phần thuận trước / sau bộ lọc notch 
Idqr- /Idqr--: dòng rotor thành phần thuận trước / sau bộ lọc notch 
SEQ : Sequence Compents bộ thành phần thứ tự thuận nghịch 
DFIG : Máy Điện Gió Không Đồng Bộ Nguồn Kép 
DFIG_SFOC : DFIG điều khiển bằng phương pháp định hướng từ thông stator 
DFIG_SFOC+ SEQ : DFIG_SFOC có thêm bộ SEQ 
DFIG_DPC : DFIG điều khiển bằng phương pháp trực tiếp công suất 
HU
TE
CH
 viii 
DANH MỤC HÌNH 
Hình 1.1: Tuabin gió MOD OA (Công ty điện Hawaiian) Trang 9 
Hình 1.2: Khả năng lắp đặt năng (MW) ở những vùng khác nhau 11 
Hình 1.3: Kích cỡ và công suất định mức máy phát điện gió 12 
Hình 1.4: Bản đồ tiềm năng điện gió Việt Nam. Tốc độ trung bình 
 năm tại độ cao 65m. 13 
Hình 1.5: Gió mạnh vào tháng 12 đến tháng 2 năm sau là sự bổ sung 
 hữu ích cho các tháng thiếu nước của các thủy điện. 15 
Hình 1.6: 5 tổ máy 1.5MW đầu tiên của nhà máy điện gió Tuy Phong 16 
Hình 1.7: Lễ khởi công dự án điện gió Bạc Liêu 17 
Hình 1.8: Lễ Khánh thành nhà máy sản xuất máy phát điện gió 19 
 Hình 2.1: Chi tiết buồng chứa của hệ thống phát điện gió 22 
Hình 2.2: Thống kế các Phương pháp điều khiển tốc độ trong tuabin vừa và nhỏ 24 
Hình 2.3: Hệ thống tuabin gió cơ bản sử dụng máy đồng bộ. 25 
Hình 2.4: Máy phát cảm ứng tự kích từ 26 
Hình 2.5: Mạch tương đương của máy điện cảm ứng kết nối với lưới điện. 27 
Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống với máy phát điện cảm ứng rotor lồng sóc. 27 
Hình 2.7:Sơ đồ nguyên lý của máy phát DFIG 28 
Hình 2.8: Hướng công suất DFIG tương ứng với tốc độ đồng bộ wo 29 
Hình 2.9: Sơ đồ các khối chức năng trong hệ thống năng lượng gió 30 
Hình 2.10: Cấu trúc chung hệ thống tuabin gió làm việc tốc độ không đổi. 31 
 Hình 2.11: Điểm làm việc của hệ thống tuabin gió. 32 
Hình 2.12 Hệ thống tuabin gió làm việc với tốc độ không đổi. 33 
Hình 2.13: Cấu trúc chung của hệ thống tuabin gió làm việc với tốc độ 
 thay đổi sử dụng máy phát đồng bộ. 33 
Hình 2.14: Hệ thống tuabin gió làm việc với tốc độ thay đổi trang bị 
HU
TE
CH
 ix 
 máy phát đồng bộ (không dùng hộp số truyền động). 34 
Hình 2.15: Hệ thống tuabin gió làm việc với tốc độ thay đổi với 
máy phát đồng bộ. 35 
Hình 2.16: Cấu trúc của hệ thống làm việc với tốc độ thay đổi sử dụng DFIG 35 
Hình 3.1: Nguyên lý vector không gian 39 
Hình 3.2: Mối liên hệ giữa trục tọa độ , .abc  42 
Hình 3.3: Mối liên hệ giữa trục tọa độ abc và dq 43 
Hình 3.4: Mối liên hệ giữa trục tọa độ  và dq 44 
Hình 3.5: Cấu hình kết nối stator và rotor, Y-Y. 45 
Hình 3.6: Sơ đồ tương đương RL của Stator và Rotor. 45 
Hình 3.7: Mạch điện tương đương mô hình động DFIG trong hệ trục  . 46 
Hình 3.8: Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ trong hệ trục quay dq. 48 
Hình 4.1: Mô hình bộ converter cầu 3 pha phía lưới 51 
Hình 4.2: Sơ đồ khối điều khiển RSC 53 
Hình 4.8: Mô hình điều khiển DFIG 55 
Hình 4.9: Vector định hướng từ thông với thành phần thứ tự thuận- nghịch 55 
Hình 4.10: Sơ đồ mô hình điều khiển DFIG_ FOC có SEQ 56 
Hình 5.1: Sơ đồ tổng thể của hệ thống DFIG. 58 
 Hình 5.2: Khối biến đổiabc/dq và dq/abc. 59 
 Hình 5.3: Khối mô phỏng mô hình máy DFIG trong trục tọa độ dq. 60 
 Hình 5.4:Khối mô phỏng máy phát điện gió DFIG. 60 
Hình 5.5: Mô hình mô phỏng hệ thống DFIG bằng Matlab Simulink. 61 
 Hình 5.6: Mô hình mô phỏng bộ điều khiển Converter. 62 
 Hình 5.7: Mô hình mô phỏng Grid -Side converter. 62 
HU
TE
CH
 x 
 Hình 5.8: DC – link. 63 
Hình 5.9: Mô hình mô phỏng Rotor – Side converter 63 
Hình 5.10: Khối mô phỏng bộ nghịch lưu. 64 
Hình 5.11: Vận tốc gió; Vận tốc rotor nr, dòng điện idr và iqr. 65 
Hình 5.12: Công suất tác dụng, công suất phản kháng và từ thông . 66 
Hình 5.13: Dòng điện stator DFIG_SFOC 66 
 Hình 5.14: Dòng điện rotor DFIG_SFOC 66 
Hình 5.15 : Rotor Converter Control khâu hiệu chỉnh PI với bộ SEQ 67 
Hình 5.16: Bộ thành phần thứ tự thuận nghịch - Sequence Compents. 67 
Hình 5.17: Dòng điện stator- Sequence Compents 68 
Hình 5.18: Dòng điện rotor với bộ Sequence Compents 68 
Hình 5.19: Vận tốc gió (SEQ) 69 
Hình 5.20: Vận tốc rotor (SEQ) 69 
Hình 5.21:công suất tác dụng (SEQ) 69 
Hình 5.22: công suất phản kháng với SEQ 69 
Hình 6.1: Điện áp Vs_abc khi t = 35s, điện áp pha A giảm 10% 72 
Hình 6.2: Dòng Điện rotor Ir_abc khi t = 35s, điện áp pha A giảm 10% 72 
Hình 6.3: Công suất tác dụng thực và lệnh khi t = 35s, điện áp pha A giảm 10% 73 
Hình 6.4: Công suất phản kháng thực và lệnh khi t = 35s, điện áp pha A giảm 10%74 
Hình 6.5: Monment Te khi t = 35s, điện áp pha A giảm 10% 75 
Hình 6.6: Điện áp Vs_abc khi t = 35s, điện áp pha A giảm 20% 76 
Hình 6.7: Dòng điện rotor Ir_abc khi t = 35s, điện áp pha A giảm 20% 77 
Hình 6.8: Công suất tác dụng thực và lệnh khi t = 35s, điện áp pha A giảm 20% 77 
HU
TE
CH
 xi 
Hình 6.9:Công suất phản kháng thực và lệnh khi t= 35s, điện áp pha A giảm 20% 78 
Hình 6.10: Moment Te khi t = 35s, điện áp pha A giảm 20% 78 
Hình 6.11: Điện áp Vs_abc , khi t =35 giây điện áp pha A giảm 30% 79 
Hình 6.12: Dòng Điện rotor Ir_abc , khi t =35 giây điện áp pha A giảm 30% 79 
Hình 6.13: Công suất tác dụng thực Ps và lệnh Psref, khi t =35s điện áp pha A giảm 30% 80 
Hình 6.14: Công suất phản kháng thực Qs và lệnh Qsref, khi t =35s 
 điện áp pha A giảm 30% 80 
Hình 6.15: Monment Te khi t =35 giây điện áp pha A giảm 30% 80 
Hình 7.1: Điều khiển trực tiếp moment và từ thông của động cơ không đồng bộ. 83 
Hình 7.2 :Vị trí của các sector khi từ thông stator quay quanh trục .  83 
Hình 7.3: Các vector điện áp khi thay đổi từ thông và moment trong các sector 84 
Hình 7.4: Sơ đồ tổng quát sử dụng DPC cho hệ thống DFIG. 85 
Hình 7.5: Mô hình mô phỏng máy điện gió DFIG_DPC 87 
Hình 7.7 : Mô hình mô phỏng Rotor Side Converter 88 
Hình 7.8: Khối lựa chọn sector 88 
Hình 7.9: Mô hình điều khiển DFIG _FOC 89 
Hình 7.10: Dòng Điện rotor khi điều khiển DFIG_ DPC & FOC 90 
Hình 7.11: Dòng Điện rotor khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 
 (Thới gian từ 7 đến 10 giây ) 90 
Hình 7.12: Dòng Điện stator khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 90 
Hình 7.13: Dòng Điện stator khi điều khiển DFIG _DPC & FOC; 
( Thới gian từ 8.9 đến 9.1 giây ) 91 
Hình 7.14: Monment khi điều khiển DFIG _DPC & FOC 91 
Hình 7.15: Công suất tác dụng lệnh & thực khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 91 
HU
TE
CH
 xii 
Hình 7.16: Điện áp DC khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 92 
 Hình 7.17: Điện áp Stator 93 
Hình 7.18:Dòng Điện Rotor DFIG _DPC; FOC 93 
Hình 7.19: Công suất tác dụng lệnh & thực khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 94 
Hình 7.20: Công suất phản kháng lệnh & thực khi điều khiển DFIG_DPC& FOC 94 
Hình 7.21: Điện áp Stator (Mất đối xứng 10% pha A) 95 
Hình 7.22:Dòng điện Rotor khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 
(Mất đối xứng10% pha a) 96 
Hình 7.23: Công suất tác dụng lệnh & thực khi điều khiển DFIG_DPC & FOC 96 
Hình 7.24: Công suất phản kháng lệnh& thực khi điều khiển DFIG_DPC& FOC 97 
Hình 7.25: Điện áp DC; 97 
Hình 7.26. Điện áp Stator (Mất đối xứng 20% pha A) 98 
Hình 7.27: Dòng điện rotor: điều khiển DFIG_ DPC & FOC 98 
Hình 7.28: Dòng điện rotor: điều khiển DFIG_ DPC & FOC 98 
(thời gian từ 5 đến 10 giây) 
Hình 7.29: Công suất Ps: điều khiển DFIG_ DPC & FOC 99 
Hình 7.30: Công suất Qs: điều khiển DFIG_ DPC & FOC 99 
Hình 7.31: Điện áp DC: điều khiển DFIG_ DPC & FOC 100 
HU
TE
CH
 xiii 
DANH MUC BẢNG 
Bảng 1.1 Những quốc gia dẫn đầu máy điện gió 10 
Bảng 1.2 Tiềm năng về năng lượng gió của Đông Nam Á (ở độ cao 65m) 14 
Bảng 7.1: Bảng lựa chọn vector điện áp trong DTC 84 
Bảng 7.2: Bảng lựa chọn vector điện áp trong DPC 86
HU
TE
CH
 iii 
Mục Lục 
Tóm tắt Trang i 
Mục lục iii 
Danh mục ký hiệu vii 
Danh mục hình viii 
Danh mục bảng xiii 
Chương 0: Mở Đầu 1 
0.1. Đặt vấn đề 2 
0.2. Giới thiệu đề tài 2 
0.3. Phạm Vi Nghiên Cứu 3 
0.3.1 . Đối Tượng Nghiên Cứu 3 
0.3.2. Phạm Vi Nghiên Cứu 3 
Chương 1: Tổng Quan Về Năng Lượng Gió 5 
1.1. Tổng Quan Về Năng Lượng Gió 6 
1.1.1 Lịch Sử Phát Triển Năng Lượng Gió 6 
1.1.2. Tình Hình Hiện Tại Và Triển Vọng Tương Lai 10 
1.2. Tài Nguyên Năng Lượng Gió ở Việt Nam 12 
1.2.1 Tiềm Năng Năng Lượng Gió Việt Nam 12 
1.2.2 Các Dự Án Đang Đầu Tư Vào Việt Nam 16 
Chương 2: Hệ Thống Chuyển Đổi Năng Lượng Gió 20 
2.1. Giới thiệu 21 
2.2. Cấu Tạo Hệ Thống Phát Điện Gió 21 
HU
TE
CH
 iv 
2.2.1. Tháp Đỡ 22 
2.2.2 Cánh Quạt Tuabin 23 
2.2.3 Bộ Phận Điều Hướng 23 
2.2.4 Bộ P ... 
Miền
không
làm việc
Miền làm
việc tốt nhất Miền hiệu suất
phát công suất
định mức , 
giảm hiệu suất
rotor cực đại
Ngưng 
họat 
động
HU
TE
CH
Tiềm năng về năng lượng gió của Đông Nam Á (ở độ cao 65m) [27]
Nguồn năng lượng gió ở VN rất phong phú, tận dụng nguồn
năng lượng này là rất cần thiết
HU
TE
CH
NỘI DUNG BÁO CÁO:
1. Phạm Vi & Tổng quan nghiên cứu
2. Xây dựng mô hình điều khiển phía rotor
2.1. Xây dựng mô hình điều khiển phía rotor DFIG_FOC
2.2. Xây dựng mô hình điều khiển phía rotor DFIG_FOC+SEQ
(sequence compents)
3. Kết Qủa Và So Sánh
3.1. So Sánh DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
3.2. So Sánh DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
3.3. So Sánh DFIG_DPC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
3.4. So Sánh DFIG_DPC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
4. Kết Luận, Những Hạn Chế Và Hướng Phát Triển
5
HU
TE
CH
Phạm vi nghiên cứu
• Tìm hiểu tổng quát về năng lượng gio ́ VN
• Tìm hiểu lý thuyết điều khiển DFIG
• Mô phỏng điều khiển DFIG_FOC với hệ qui chiếu
quay
• Mô phỏng điều khiển DFIG_FOC thêm bô ̣ điều
khiển thứ tự thuận – nghịch (Seq)
• Phân tích và So sánh kết quả 
6
HU
TE
CH
Tổng Quan Nghiên Cứu
- Điều khiển DFIG đa được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất điện từ
gió, chiếm khoảng 47% công nghệ sản xuất điện từ gió (*)
- Ở Việt Nam, Nghiên cứu và xây dựng mô hình nghiên cứu điều khiển
DFIG đã được thực hiện rất nhiều, và gần đây nhất là luận văn Thạc Sĩ
Võ Xuân Hải (2008); Phạm Trung Hiếu (2011); Tôn Long Đại (2011)
v.v như đa phần xây dựng trên mô hình điện áp nguồn đối xứng.
Công việc trong tâm của luận văn này, là xây dựng mô hình
điều khiển DFIG khi nguồn không đối xứng và so sánh
- Nghiên Cứu điều khiển DFIG nguồn không đối xứng đã được các nhà
khoa học như Jeong –Ik Jang (2006); Lie Xu (2007);Jiabing Hu (2007)
Muarli M.Baggu (2007); Lingling Fan (2009); Yi Zhou, Paul Bauer
(2009); Sol-Bin Lee (2010) và Van-Tung Phan (2010). Các học giả trên
lấy nên tản từ khử thành phần 2ωs thông qua bộ lọc Nocth khi nguồn
không đối xứng
7
(*) Power Electronics in Wind Turbine Systems
F. Blaabjerg, Z. Chen, R. Teodorescu, F. Iov ‐ Aalborg University, Institute of Energy Technology
HU
TE
CH
Lưới không đối xứng tác động rất lớn đến các máy
phát điện không bộ :(*)
- Làm cho các cuộn dây của stator nóng lên không
đống đều ( những vị trí co cuộn dây), giảm tuổi thọ
máy
- Tạo ra monment xoắn đập trục dẫn, tạo ra tiếng
ồn , giảm tuổi thọ cơ khí
- Hình 1.1 cho chúng ta thấy, không phải khu vực
nào cũng có gió, có những vị trí gió rất tốt như lại
ở cuối đường dây phân phối, khu vực nông thôn,
nên việc sụt áp ở các vị trí này là có.
Nghiên cứu điều khiển DFIG_FOC khi nguồn
không đối xứng là cần thiết
8(*) Understanding the Unbalanced‐Voltage Problemin Wind Turbine Generation
E. Muljadi, Senior Member, IEEE, C. P. Butterfield, Member, IEEE ; T. Batan ; D. Yildirim, Student Member , IEEE  ; 
HU
TE
CH
Hình 2: Sơ đồ tổng thể
điều khiển máy phát
DFIG
Hình 3: Điều khiển phía Rotor Hình 4: Điều khiển phía lưới
2.1. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN PHÍA ROTOR 
DFIG_FOC
HU
TE
CH
Hình 5: Mô phỏng trên matlab/simulink DFIG_FOC
10
HU
TE
CH
Mô phỏng bộ Conveter trong điều
khiển máy phát DFIG trên
matlab/simulink
Mô phỏng bộ RSC trong điều
khiển máy phát DFIG trên
matlab/simulink
11
HU
TE
CH
Mô hình điều khiển SEQ được sử dụng khi tải ba pha không
xứng. Theo mô hình như sau: 
Hình 7: Vector định hướng từ thông với
thành phần thứ tự thuận- nghịch
[16;17;18;21;22;23]
Hình 8: sơ đồ nguyên lý điều khiển
DFIG_FOC+Seq [22]
2.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐiỀU KHIỂN PHÍA ROTOR 
DFIG_FOC CÓ BỘ SEQ
12
HU
TE
CH
Hệ chuyển đối trục dq αβ ( dấu “–” là thành phần thứ tự nghịch và
“+” là thành phần thứ tự thuận) Công dụng chính của bộ điều khiển
thành phần thứ tự là khử tần số 2ωs bằng bộ lọc Notch và khử sóng hài
dòng thứ tự nghịch Iqr- va Idr-. với ωs hình 7
Từ các phương trình trên ta có
Idr+ = Idr++ + Idr+- = Idr++ + Idr -- e-j2ωst
Iqr+ = Iqr++ + Iqr+- = Iqr++ + Iqr -- e-j2ωs
[16;17;18;21;22;23]
13
[22]
Fdq + = Fαβ.e –j2ωst = Fdq‐ . e –j2ωst
Fdq ‐ = Fαβ.e j2ωst = Fdq+ . e j2ωst
Fdq + = Fdq++ +Fdq--. e j2ωst
HU
TE
CH
Điều khiển phía Rotor cho hệ thống DFIG_FOC+SEQ [22]
Thực hiện mô hình điều tương tự như ở phần 2.1 Thay đổi
phần điều khiển ở phía Rotor cho hệ thống DFIG_FOC+SEQ
14
Unbalnace
Grid
HU
TE
CH
Hình 6:Mô hình Điều
khiển phía Rotor trong
DFIG_FOC+SEQ trên
matlab/simulink
Hình 7: Mô hình Điều khiển khối
SEQ trong phía Rotor trong
DFIG_FOC+SEQ trên
matlab/simulink
15
HU
TE
CH34.95 35 35.05-1000-800-600-400
-200
0
200
400
600
800
1000
Th i gian [s]
V
s
a
b
c
[
V
]
Vsabc 
34.95 35 35.05
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
Vsabc (FOC seq)
34 35 36 37
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
Th i gian [s]
I
r
a
b
c
[
A
]
34 35 36 37
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
Th i gian [s]
I
r
a
b
c
[
A
]
3.1 So sánh DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
Hình 8:Điện áp stator của DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
Hình 9: Dòng điện rotor của DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%16
HU
TE
CH
30 35 40
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
30 35 40
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
Te Te seq
Hình 10: Monment của DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
17
20 30 40 50 60 70 80
-20000
-18000
-16000
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
2000
20 30 40 50 60 70 80
-20000
-18000
-16000
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
2000
Te Te
seq
HU
TE
CH
Điện áp nguồn Psref
MW
PI PI +SEQ
MW %* MW %*
Nguồn đối xứng
(20-35s)
1.5 1.4688 2.08 1.4685 2.1
(-0.02)
Nguồn bất đối xứng
(35 – 80s)
1.3889 1.3560 2.37 1.3572 2.28
(0.09)
20 30 35 40 50 60 70 80
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
x 10
6
20 30 35 40 50 60 70 80
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
x 10
6
Ps
seq
Psref
Ps
Psref
Hình 11: Công phản tác dụng thực và lệnh của DFIG_FOC và
DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
18
HU
TE
CH
Điện áp nguồn Qsref
MVAR
PI PI +SEQ
MVAR %** MVAR %**
Nguồn đối xứng
(20-35s)
0.83334 0.82681 0.78 0.82652 0.82
(- 0.04)
Nguồn bất đối xứng
(35 – 80s)
0.72222 0.71850 0.52 0.72038 0.25
(0.27)
20 4035 60 80
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x 10
5
20 35 40 60 80
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x 10
5
QS
Qsref
Qs
seq
Qsref
Hình 12: Công suất phản kháng thực và lệnh của DFIG_FOC  và
DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
19
HU
TE
CH
34.95 35 35.05
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
Vabcs
34.95 35 35.05
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
Vabcs seq
34 35 36 38 40
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Iabcr
34 35 36 38 40
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Iabcr seq
3.2 So sánh DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
Hình 14: Dòng điện rotor của DFIG_FOC  và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
Hình 13: Điện áp stator của DFIG_FOC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
20
HU
TE
CH
20 35 40 60 80
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
x 10
6
20 35 40 60 80
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
x 10
6
Ps
Psref
Ps seq
Psref
Điện áp nguồn Psref
MW
PI PI +SEQ
MW %* MW %*
Nguồn đối xứng
(20-35s)
1.5 1.4688 2.08 1.4685 2.1
(-0.02)
Nguồn bất đối xứng
(35 – 80s)
1.3889 1.3124 5.51 1.3189 5.04
(0.47)
Hình 15: Công phản tác dụng và lệnh của DFIG_FOC  và DFIG_FOC+Seq
khi sụt áp 20%
21
HU
TE
CH
20 35 40 60 80
0
2
4
6
8
10
12
14
x 10
5
20 35 40 60 80
0
2
4
6
8
10
12
14
x 10
5
Qs
Qsref
Qs seq
Qsref
Điện áp nguồn Qsref
MVAR
PI PI +SEQ
MVAR %** MVAR %**
Nguồn đối xứng
(20-35s)
0.83334 0.82681 0.78 0.82652 0.82
(- 0.04)
Nguồn bất đối xứng
(35 – 80s)
0.72222 0.67671 6.3 0.68183 5.59
(0.71)
Hình 16: Công phản kháng thực và lệnh của DFIG_FOC  và
DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
22
HU
TE
CH
Hình 17: Mô hình mô phỏng máy điện gió DFIG_DPC[24]. và
DFIG_FOC +SEQ Lý tưởng
Mô phỏng DFIG_DPC và DFIG_FOC+Seq trên
matlap/simulnk
23
HU
TE
CH
Hình 18: Mô hình
mô phỏng Rotor Side 
Converter DFIG_DPC
[24].
Hình 19 : Mô hình
mô phỏng Rotor Side 
Converter 
DFIG_FOC+SEQ [24].
24
HU
TE
CH
3.3. So sánh DFIG_DPC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 10%
0 2 4 6 8 10 12
-1000
-500
0
500
1000
8.9 8.92 8.94 8.96 8.98 9 9.02 9.04 9.06 9.08 9.1
-1000
-500
0
500
1000
5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10
-2000
0
2000
iabcr dpc 10%
5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10
-2000
0
2000
Iabcr FOC+seq 10%
Hình 21: Dòng điện
rotor DFIG_DPC 
và DFIG_FOC+Seq
Hình 20: Điện áp stator 
DFIG_FOC và
DFIG_DPC
25
HU
TE
CH
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-3
-2
-1
0
1
2
x 10
6 Ps DPC 10%
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-4
-2
0
2
x 10
6 Ps FOC+seq 105
Ps DPC
Psref
Ps FOC+Seq 10%
Psref
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.5
1
1.5
2
2.5
x 10
6 Qs DPC 10%
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.5
1
1.5
2
2.5
x 10
6 Qs FOC+seq 10%
Hình 23: Công suất phản
kháng thực và lệnh của
DFIG_DPC và
DFIG_FOC+Seq
Hình 22: Công suất tác
dụng thực và lệnh của
DFIG_DPC  và
DFIG_FOC+Seq
26
HU
TE
CH
3.4. So sánh DFIG_DPC và DFIG_FOC+Seq khi sụt áp 20%
0 2 4 6 8 10 12
-1000
-500
0
500
1000
Vabcs
5.9 5.92 5.94 5.96 5.98 6 6.02 6.04 6.06 6.08 6.1
-1000
-500
0
500
1000
Hình 24: Điện áp stator DFIG_FOC và DFIG_DPC
27
HU
TE
CH
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-4
-2
0
2
x 10
6
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-4
-2
0
2
x 10
6
Ps
DPC
Psref
Ps
FOC+seq
Psref
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0
1
2
3
x 10
6
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.5
1
1.5
2
2.5
x 10
6
Qs
FOC+Seq
Qsref
Qs 
DPC
Qsref
Hình 28: Công suất
phản kháng thực và
lệnh của DFIG_FOC  
và DFIG_DPC
Hình 27: Công suất tác
dụng thực và lệnh của
DFIG_FOC  và
DFIG_DPC
28
HU
TE
CH
4. Kết Luận
1. Nhận xét:
Điều khiển DFIG_FOC đang và đã được ứng dụng
nhiều trong điều khiển máy điện gió. Việc xây dựng
DFIG_FOC + SEQ sẽ đáp ứng tốt hơn khi nguồn
không đối xứng. Việc tìm hiểu DFIG_FOC+Seq sẽ
tạo cơ hội trong nghiên cứu điều khiển DFIG khi
nguồn không xứng hoặc sự cố
2. Hạn chế :
DFIG_FOC+Seq chỉ lọc tần số 2ωs và khử thành
phần sóng hài thứ tự nghịch nên khi nguồn không
đối xứng vẫn còn sai số lớn so với khi đối xứng
29
HU
TE
CH
Hướng phát triển đề tài
• Khảo sát mô hình điều khiển khi thay đổi tần số lưới, khảo sát
tính ổn định của DFIG khi xảy ra sự cố.
• Xem xét khảo sát mô hình thực tế hơn khi xét đến tổn của
thành phần trong hệ thống, ảnh hưởng của thành phần tổn
hao đến quá trình điều khiển.
• Xem xét giải pháp điều khiển tối ưu công suất, khảo sát các
chế độ giới hạn của máy phát, đưa ra các giá trị lệnh cho công
suất thực và công suất kháng. Nhằm điều khiển đáp ứng nhu
cầu phụ tải và ổn định điện áp và hệ số công suất phát.
30
HU
TE
CH
4. Kết Luận
Điều khiển DFIG_FOC đang và đã được ứng dụng nhiều trong
điều khiển máy điện gió. Việc xây dựng DFIG_FOC + SEQ sẽ đáp
ứng tốt hơn khi nguồn không đối xứng.
31