Tài liệu Luận văn nghiên cứu nâng cao ổn định dao động công suất trong hệ thống điện sử dụng thiết bị svec​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- HUỲNH HOÀNG HUYNH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ỔN ĐỊNH DAO ĐỘNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG THIẾT BỊ SVeC LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202) TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- HUỲNH HOÀNG HUYNH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ỔN ĐỊNH DAO ĐỘNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG THIẾT BỊ SVeC LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2017 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 20 tháng 05 năm 2017 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) TT Họ và tên PGS. TS. Trần Thu Hà 2PGS. TS. Nguyễn Thanh Phương 3PGS. TS. Lê Chí Kiên 4TS. Nguyễn Minh Tâm 5TS. Võ Hoàng Duy Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện 1 Phản biện 2 Ủy viên Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày..… tháng….. năm 20..… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH HOÀNG HUYNH.......Giới tính: Nam ........................... Ngày, tháng, năm sinh: ...30-10-1978.....................Nơi sinh: Phú Yên ..................... Chuyên ngành: .Kỹ thuật điện ................................MSHV: 1541830007 ............... I- Tên đề tài: Nnghiên cứu nâng cao ổn định dao động công suất trong hệ thống điện sử dụng thiết bị SVeC II- Nhiệm vụ và nội dung: Nghiên cứu nâng cao ổn định dao động công suất trong hệ thống điện sử dụng thiết bị SVeC III- Ngày giao nhiệm vụ: 07-10-2016 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12-04-2017 V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Trương Đình Nhơn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên và chữ ký) KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan bản luận văn “Nghiên cứu nâng cao ổn định dao động công suất trong hệ thống điện sử dụng thiết bị SVeC” là do tôi tự tổng hợp và nghiên cứu, không sao chép của ai. Trong luận văn có sử dụng một số nguồn tài liệu tham khảo rõ ràng như đã nêu trong phần tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu trách nhiệm về những gì tôi khai trước nhà trường và hội đồng khoa học. Tp.HCM, tháng 04, năm 2017 Tác giả Luận văn Huỳnh Hoàng Huynh ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Đại Học Công Nghệ TP. HCM, phòng đào tạo sau đại học. Và đặc biệt, Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Trương Đình Nhơn đã trực tiếp hướng dẫn Tác giả với những chỉ dẫn quý giá trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài “Nghiên Cứu Nâng Cao Ổn Định Dao Động Công Suất Trong Hệ Thống Điện Sử Dụng Thiết Bị SVeC” Xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức chuyên môn cho bản thân Tác giả trong thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ nhiệt tình, vô tư về điều kiện vật chất lẫn tinh thần và những kinh nghiệm giá trị trong suốt quá trình hoàn thành luận văn của Tác giả. Cuối cùng, một lần nữa, Tác giả xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, các đơn vị và cá nhân đã giúp đỡ Tác giả trong quá trình học tập vào thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Tác giả mong nhận được sự góp ý, của quý Thầy Cô và đọc giả để luận văn được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn Huỳnh Hoàng Huynh iii TÓM TẮT Trong luận văn này, một hệ thống máy phát điện đồng bộ nối với bus vô hạn(OMIB) và trang trại gió được nghiên cứu. Để nâng cao độ ổn định động của hệ thống một thiết bị bù vecto nối tiếp (SVeC) được đề xuất và được kết nối vào bus chung (PCC) của hệ thống. Để nâng cao độ ổn định của hệ thống điện nghiên cứu, một bộ điều khiển giảm dao động (POD) được thiết kế cho bộ SVeC dựa trên phương pháp mờ thích nghi (ANFIS). Kết quả mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm Matlab. Có thể kết luận từ kết quả mô phỏng rằng thiết bị bù nối tiếp SVeC có thể cải thiện tốt hơn độ ổn định của hệ thống điện nghiên cứu khi có sự cố nghiêm trọng xảy ra trong hệ thống điện. iv ABSTRACT In this thesis, The One Machine connected to Infinite Bus (OMIB) system with the wind farm is studied. For improving the dynamic stability of the studied system a Series Vectorial Compensator (SVeC) is proposed and is connected in series with the common bus (PCC) of the studied system. A pulse oscillation damping (POD) of the proposed SVeC is properly designed by using Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS) method. The simulation results are performed in Matlab software. It can be concluded from the simulation results that the proposed SVeC can offer better for enhancing the stability of the studied system subjected to a severe disturbance. v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii TÓM TẮT.................................................................................................................. iii ABSTRACT .............................................................................................................. iv MỤC LỤC ...................................................................................................................v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .....................................................................x DANH MỤC CÁC BẢNG...................................................................................... xiv Chương 1. GIỚI THIỆU ..............................................................................................1 1.1.Đặc vấn đề .............................................................................................................1 1.2.Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................1 1.3.Mục tiêu của đề tài ................................................................................................3 1.4.Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu ....................................................3 Chương 2.TỔNG QUAN THIẾT BỊ FACTS VÀ ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ............................................................................................................4 2.1.Tổng quan về ứng dụng thiết bị FACTS ...............................................................4 2.1.1.Giới thiệu ....................................................................................................4 2.1.2.Định nghĩa ...................................................................................................5 2.1.3.Công nghệ FACTS ......................................................................................5 2.1.4.Lý thuyết về FACTS ...................................................................................6 2.1.5.Phân loại thiết bị FACTS ............................................................................9 2.2.Ứng dụng thiết bị FACTS trong hệ thống điện ...................................................10 2.2.1.Bộ bù công suất Var tĩnh –SVC ................................................................10 2.2.2.Bộ bù đồng bộ tĩnh –STATCOM ..............................................................15 2.2.3.Bộ bù nối tiếp đồng bộ tĩnh –SSSC ...........................................................18 2.2.4.Bộ bù dọc điều khiển bằng Thyristor –TCSC ...........................................18 2.2.5.Bộ điều khiển dòng công suất hợp nhất –UPFC .......................................19 vi Chương 3.TỔNG QUAN VỀ HỆ NƠRON MỜ (ANFIS) ........................................20 3.1.Đặt vấn đề ............................................................................................................20 3.2.Tổng quan về điều khiển mờ ...............................................................................20 3.2.1.Giới thiệu ...................................................................................................20 3.2.2.Cấu trúc của hệ điều khiển mờ...................................................................23 3.3.Tổng quan về mạng nơron ...................................................................................34 3.3.1.Giới thiệu ...................................................................................................34 3.3.2.Lịch sử phát triển của mạng nơron nhân tạo ..............................................35 3.3.3.Cấu trúc mạng nơron nhân tạo ...................................................................36 3.3.4.Mô hình nơron ...........................................................................................38 3.3.5.Cấu trúc mạng............................................................................................40 3.4.Sự kết hợp giữa mạng nơron và logic mờ ...........................................................44 3.4.1.Vài nét về lịch sử phát triển .......................................................................44 3.4.2.Logic mờ ....................................................................................................44 3.4.3.Mạng nơron................................................................................................45 3.4.4.Sự kết hợp giữa mạng nơron và logic mờ ..................................................45 3.5.Các hệ thống điều khiển dùng nơron mờ trong nước và trên thế giới ..................47 Chương 4.SO SÁNH ĐÁNH GIÁ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRAO LƯU CÔNG SUẤT TRONG VIỆC BÙ NỐI TIẾP SỬ DỤNG BỘ CHUYỂN ĐỔI DC-LINK & ACLINK .........................................................................................................................51 4.1.Giới thiệu.............................................................................................................51 4.2.Bù nối tiếp ...........................................................................................................53 4.3.Các bộ bù điển hình.............................................................................................54 4.3.1.Bộ bù nối tiếp DC-Link .............................................................................54 4.3.2.Bộ bù nối tiếp AC-Link .............................................................................55 4.4.Mô tả thí nghiệm hệ thống ..................................................................................57 4.5.Đánh giá thực hiện kết quả ban đầu ....................................................................58 4.5.1.Các chế độ hoạt động ................................................................................58 4.5.2.Các cân nhắc về thiết kế ............................................................................59 vii 4.6.Đánh giá khả năng động ......................................................................................72 4.6.1.Mô hình động ............................................................................................72 4.6.2.Cơ cấu điều khiển ......................................................................................73 4.6.3.Về thiết kế bộ điều khiển ...........................................................................74 4.6.4.Đáp ứng thay đổi công suất .......................................................................75 4.6.5.Đáp ứng khi sự cố ......................................................................................76 4.6.6.Tính năng động của hệ thống ....................................................................76 Chương 5.THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ANFIS CHO SVeC ĐỂ ỔN ĐỊNH DAO ĐỘNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN .................................................78 5.1.Cấu hình hệ thống điện đề xuất nghiên cứu ........................................................78 5.2.Mô hình thiết bị SVeC ........................................................................................78 5.3.Ảnh hưởng của sự cố ngắn mạch trên hệ thống điện ..........................................81 5.4.Tiêu chí điện áp theo qui định của Bộ công thương Việt Nam...........................81 5.5.Dòng ngắn mạch và thời gian loại trừ ngắn mạch theo qui định của Bộ công thương Việt Nam .......................................................................................................82 5.6.Mô phỏng thiết bị SVeC và bộ điều khiển ANFIS trên Matlab..........................84 5.7.Kết quả mô phỏng hệ thống. ...............................................................................96 Chương 6.KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .............................................101 6.1.Kết luận .............................................................................................................101 6.2.Hướng phát triển của đề tài: ..............................................................................102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................103 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên gọi FACTS: Flexible ac transmission systems. Hệ thống truyền tải xoay chiều linh hoạt POD: Power oscillation damping – Giảm dao động công suất PCC: Point of common coupling – Điểm kết nối chung PSS: Power system stabilizer – Bộ ổn định công suất hệ thống PWM: Pulse width modulation – Bộ điều chế độ rộng xung TCSC: Thyristor-controlled series capacitor - Bộ bù dọc điều khiển Thyristor TCR: Thyristor-controlled reactor – Thyristor điều chỉnh điện kháng SVeC: Series vectorial compensator – Bộ bù véctơ nối tiếp SSSC: Series static synchronous compensator - Bộ bù nối tiếp đồng bộ tĩnh STATCOM: Shunt static synchronous compensator - Bộ bù đồng bộ tĩnh SVC: Static Var compensator – Bộ bù Var tĩnh UPFC: Unified powerflow cntroller - Bộ điều khiển dòng công suất hợp nhất VSC: Voltage-sourced converter – Bộ chuyển đổi điện áp nguồn DC: Direct current – Dòng điện một chiều AC: Alternating current – Dòng điện xoay chiều WF: Wind farm – Trang trại gió DFIG: Double feed generator - Máy phát nguồn kép D: Duty cycle – Chu kỳ thực hiện R: Resitance – Điện Trở I: Current – Dòng điện V: Voltage - Điện áp P: Power - Công suất tác dụng Q: Reactive power – Công suất phẩn kháng T: Moment – Mô men L: Reactor – Cuộn kháng ix C: Capacitor – Tụ điện TL: Transmition line – Đường dây tải điện ω: Omega – Vận tốc góc Vs: Voltage sending end – Điện áp điểm đầu Vr: Voltage receiving end – Điện áp điển cuối x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1 Đường dây không có tổn thất. ......................................................................7 Hình 2.2 Khi bù nối tiếp ..............................................................................................8 Hình 2.3 Khi bù song song ..........................................................................................8 Hình 2.4 Bộ SVC kết nối với hệ thống điện .............................................................10 Hình 2.5 Cấu tạo bộ TCR ..........................................................................................11 Hình 2.6 Cấu tạo bộ TSC ..........................................................................................12 Hình 2.7 Cấu tạo bộ lọc sóng hài ..............................................................................12 Hình 2.8 Sơ đồ bộ SVC .............................................................................................13 Hình 2.9 Sơ đồ kết nối bộ SVC với hệ thống điện....................................................14 Hình 2.10 Giản đồ bộ STATCOM ............................................................................15 Hình 2.11 Cấu trúc cơ bản của bộ VSC ....................................................................16 Hình 2.12 Nguyên lý hoạt động của bộ STATCOM ................................................17 Hình 2.13 Sơ đồ kết nối bộ STATCOM với hệ thống điện ......................................17 Hình 2.14 Sơ đồ kết nối SSSC với hệ thống điện .....................................................18 Hình 2.15 Cấu trúc cơ bản của bộ TCSC ..................................................................18 Hình 2.16 Sơ đồ kết nối UPFC với hệ thống ............................................................19 Hình 3.1 Các khối chức năng của bộ điều khiển mờ .................................................23 Hình 3.2 Các hàm liên thuộc của một biến ngôn ngữ ...............................................24 Hình 3.3 Hàm liên thuộc vào-ra theo luật hợp thành Max-min.................................26 Hình 3.4 Hàm liên thuộc vào- ra theo luật hợp thành max-prod ...............................27 Hình 3.5 Hàm liên thuộc vào-ra theo luật hợp thành sum-min .................................29 Hình 3.6 Hàm liên thuộc vào-ra theo luật hợp thành sum-prod ................................30 Hình 3.7 Giải mờ bằng nguyên tắc trung bình ..........................................................31 Hình 3.8 Giải mờ bằng nguyên tắc cận trái ...............................................................32 Hình 3.9 Giải mờ bằng nguyên tắc cận phải .............................................................32 Hình 3.10 Giải mờ bằng phương pháp điểm trọng tâm .............................................33 Hình 3.11 So sánh các phƣơng pháp giải mờ ...........................................................34 xi Hình 3.12 Mô hình 2 nơron sinh học ........................................................................36 Hình 3.13 Mô hình nơron đơn giản ...........................................................................38 Hình 3.14 Mạng nơron 3 lớp .....................................................................................38 Hình 3.15 Mô hình nơron đơn giản ...........................................................................39 Hình 3.16 Nơron với R đầu vào ................................................................................39 Hình 3.17 Ký hiệu nơron với R đầu vào ...................................................................40 Hình 3.18 Cấu trúc mạng nơron 1 lớp ......................................................................40 Hình 3.19 Ký hiệu mạng R đầu vào và S ..................................................................41 Hình 3.20 Ký hiệu một lớp mạn ................................................................................41 Hình 3.21 Cấu trúc mạng nơron 3 lớp .......................................................................42 Hình 3.22 Ký hiệu tắt của mạng nơron 3 lớp ............................................................42 Hình 3.23 Cấu trúc huấn luyện mạng ........................................................................43 Hình 3.24 Kiến trúc kiểu mẫu của một hệ nơron mờ ................................................46 Hình 3.25 Mô hình hệ nơron mờ ...............................................................................47 Hình 3.26 Cấu trúc chung của hệ nơron mờ ..............................................................47 Hình 3.27 Mô phỏng hệ thống điều khiển SVC dùng nơron mờ...............................48 Hình 3.28 Hệ thống hút tích hợp với cánh tay robot .................................................49 Hình 4.1 Sơ đồ điều khiển tiêu biểu. (a) SSSC. (b) bộ điều khiển [1] Hình 3.29 Mô hình bộ điều khiển noron mờ .............................................................50 ....................52 khiển [1] Hình 4.2 Cấu trúc bộ chuyển đổi. (a) SSSC: chuyển đổi ba pha ba cấp. (b) bộ điều : đôi ném, đơn cực, ba pha vector chuyển mạch chuyển đổi. ....................55 điều khiển [1] Hình 4.3 Các dạng sóng minh họa tổng hợp điện áp xoay chiều. (a) SSSC. (a) bộ . ...........................................................................................................55 Hình 4.5 Các mạch tương đương. (a) SSSC. (b) Bộ điều khiển [1] Hình 4.4 Một dòng sơ đồ của hệ thống bù nối tiếp. ..................................................57 . ........................57 Hình 4.6 Thực hiện van bằng cách sử dụng các thiết bị thực. ..................................66 xii điều khiển [1] Hình 4.7 Điện áp/dòng điện được bơm vào đường dây truyền tải. (a) SSSC. (b) Bộ . ...........................................................................................................69 6. 𝑎𝑆𝑆𝑆𝐶. (𝑏) bộ điều khiển [1] Hình 4.8 Vòng điều khiển hồi tiếp. 𝑇𝑆 = 5 𝑡í𝑛ℎ 𝑏ằ𝑛𝑔 𝑚𝑖𝑙𝑖 𝑔𝑖â𝑦, 𝛽 = 10 − ................................................................................72 khiển [1] Hình 4.9 Đáp ứng tần số tín hiệu nhỏ của độ lợi vòng lặp của (a) SSSC. (b) bộ điều . ...................................................................................................................74 thay đổi. (a) SSSC, (b) bộ điều khiển [1] Hình 4.10 Các dạng sóng mô phỏng trên máy tính thể hiện sự đáp ứng với các lệnh . ................................................................75 các góc sự cố. (a) SSSC. (b) bộ điều khiển [1] Hình 4.11. Các mô hình mô phỏng trên máy tính thể hiện đáp ứng điện áp bus và .........................................................75 Hình 5.1 Sơ đồ đơn tuyến của hệ thống điện gió nối lưới ........................................78 Hình 5.2 Mạch động lực ba pha của SVeC. ..............................................................79 Hình 5.3 Sơ đồ đơn tuyến của SveC. ........................................................................80 Hình 5.4 Sơ đồ khối điều khiển của SVeC bao gồm bộ giảm dao động POD..........83 Hình 5.5 Cấu trúc bộ Nơron-Mờ (ANFIS) ...............................................................83 Hình 5.6 Mô hình điều khiển SVeC với bộ điều khiển PID .....................................84 Hình 5.7 Mô phỏng sơ đồ khối điều khiển của SVeC bao gồm thiết kế bộ giảm dao động với Matlab Simulink.........................................................................................85 Hình 5.8 Load dữ liệu vào bộ Anfis ..........................................................................91 Hình 5.9 Thiết lập cấu trúc bộ Anfis .........................................................................91 Hình 5.10 Hàm liên thuộc ngõ vào số 1 ....................................................................92 Hình 5.11 Hàm liên thuộc ngõ vào số 2 ....................................................................92 Hình 5.12 Cấu trúc bộ điều khiển Fuzzy ..................................................................93 Hình 5.13 Cấu trúc bộ điều khiển Anfis ...................................................................93 Hình 5.14 Huấn luyện bộ điều khiển ........................................................................95 Hình 5.15 Mô phỏng hệ thống với SVeC khi không có ANFIS bằng Matlab Simulink ....................................................................................................................96 xiii Hình 5.16 Mô phỏng hệ thống với SVeC khi có ANFIS bằng Matlab Simulink .....96 Hình 5.17 So sánh điện áp tại nút PCC .....................................................................97 Hình 5.18 So sánh công suất trên dường dây Pline ..................................................98 Hình 5.19 So sánh công suất của máy phát SG .......................................................98 Hình 5.20 So sánh vận tốc góc ωr của rotor .............................................................99 xiv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 So sánh mạng nơron và logic mờ ..............................................................45 Bảng 4.1 Thông số hệ thống – System Data .............................................................57 Bảng 4.2 Thông Số MBA - Injection Transformer Rating ....................................63 Bảng 4.3 Tổng Hợp Các Yêu Cầu Của Tụ Điện .......................................................65 Bảng 4.4 Thông số thiết bị - Devices Stress ............................................................66 Bảng 4.5 Dung Lượng Thiết Bị - Devices Capability ..............................................68 Bảng 4.6 Tổng Số Thiết Bị - Device Count ..............................................................68 Bảng 4.7 Tổn Thất Bộ Chuyển Đổi – Converter Losses ..........................................70 Bảng 4.8 Tổn thất bộ chuyển đổi tại 𝑃𝐿=160 MW, 𝑄𝐼𝑁𝐽=7.7MVAR ......................70 Bảng 4.9 Dự toán chi phí mạch công suất ................................................................71 Bảng 4.10 Tổng méo dạng sóng hài - Total Harmonic Distortion (THD) ................72 Bảng 4.11 Các kết quả thiết kế bộ điều khiển ...........................................................73 Bảng 5.1 Dòng và thời gian loại trừ ngắn mạch .......................................................82 Bảng 5.2 Qui luật điều khiển của bộ Anfis. ..............................................................84 Bảng 5.3 Tập dữ liệu huấn luyện cho bộ điều khiển Anfis .......................................86 Bảng 5.4 Quy luật điều khiển của Anfis ..................................................................94 1 Chương 1. GIỚI THIỆU 1.1. Đặc vấn đề Cùng với sự phát triển khoa học công nghệ ngày càng cao, điện năng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong tất cả các ngành để phát triển kinh tế, sự phát triển của nhu cầu tiêu thụ điện năng đánh giá sự phát triển của xã hội và nâng cao đời sống của một khu vực, một quốc gia. Do đó, hệ thống điện cũng ngày càng phát triển cả về quy mô lẫn công nghệ. Ngày nay đã hình thành nhiều hệ thống điện lớn trong phạm vi quốc gia hoặc liên quốc gia, xuất hiện nhiều nhà máy điện làm nhiệm vụ đáp ứng công suất cho phụ tải. Trong những năm qua, cùng với sự phát triển về kinh tế, nhu cầu điện năng của Việt Nam là rất lớn, xuất hiện nhiều nhà máy nhiệt điện, nhà máy thủy điện, nhà máy phong điện và các nhà máy tubin khí đốt làm cho việc vận hành hệ thống điện trở nên phức tạp hơn đặc biệt là vấn đề về đồng bộ cũng như tính ổn định của hệ thống. Vì vậy để ổn định công suất của hệ thống điện với kết nối đa dạng nguồn phát thì các nghiên cứu mới cần được nghiên cứu và phát triển để giải quyết vấn đề trên. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Ứng dụng các bộ biến đổi bán dẫn công suất lớn trong điều khiển hệ thống điện đưa đến những khả năng to lớn trong đảm bảo vận hành hệ thống một cách linh hoạt, khai thác hệ thống một cách hiệu quả nhất. Điều này đã trở nên vô cùng quan trọng trong các điều kiện chi phí để xây dựng các hệ thống mới hoặc cải tạo các hệ thống hiện hành ngày càng tăng. Bên cạnh đó việc đảm bảo chất lượng điện năng cũng ngày càng trở nên cấp thiết do điện năng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sản xuất kinh doanh của các khách hàng ngành điện, những người trả tiền cho yêu cầu năng lượng của mình và có quyền yêu cầu được đảm bảo nguồn điện cung cấp một cách liên tục với chất lượng điện đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn. Cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế toàn cầu, nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng, trong đó năng lượng điện đóng vai trò rất quan trọng. Để đáp ứng nhu cầu trên hệ thống điện (HTĐ) cũng ngày càng phát triển và mở rộng, nhiều 2 đường dây (ĐD) truyền tải điện dài điện áp siêu cao được hình thành để liên kết các HTĐ của nhiều khu vực với nhau. Sự nối liền các hệ thống điện con thành hệ thống điện duy nhất mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng đặt ra nhiều vấn đề kỹ thuật phức tạp, trong đó có vấn đề ổn định hệ thống, vấn đề thừa công suất phản kháng trong chế độ non tải, vấn đề trao đổi công suất giữa các khu vực... Để giải quyết bài toán kỹ thuật và kinh tế trong vấn đề truyền tải mạng điện cao áp, những vấn đề liên quan đến ổn định động, ổn định tĩnh, khả năng truyền tải của các đường dây, chất lượng điện năng, giảm tổn thất trên đường dây truyền tải…hạn chế tới mức thấp nhất những sự cố có thể xảy ra. Để nâng cao khả năng tải của đường dây người ta sử dụng các thiết bị bù cố định như tụ bù dọc và kháng bù ngang với dung lượng thích hợp, nhưng tất cả các thiết bị loại này sử dụng các thiết bị đóng cắt cơ khí, thao tác chậm. Khi phạm vi thay đổi công suất truyền tải lớn thì phương pháp trên bị hạn chế. Hiện nay, trên thế giới các nước tiên tiến đã đi tiên phong trong ứng dụng kỹ thuật công nghệ FACTS trong lưới điện truyền tải. FACTS là hệ thống điện truyền tải điện xoay chiều linh hoạt sử dụng các thiết bị điều khiển công suất, hoạt động ở chế độ tự động với dòng điện và điện áp cao, cho phép điều khiển để ổn định điện áp hệ thống nhanh chóng, góc pha, trở kháng đường dây gần như tức thời. Ngoài ra nó còn cho phép đường dây vận hành gần với mức giới hạn về nhiệt của đường dây truyền tải. Các thiết bị thường được sử dụng như: SVC, TSC, TCR, TSR, TCSC, STATCOM, SSSC, UPFC. Gần đây một đối tượng nghiên cứu mới được các nhà khoa học nghiên cứu đó là SVeC. Thiết bị này cho phép điều khiển có chọn lọc điện áp, trở kháng, góc pha đường dây do đó thay đổi dòng công suất tác dụng và phản kháng truyền trên đường dây. Trong khuôn khổ luận văn tác giả sẽ tập trung nghiên cứu thiết bị SveC với bộ điều khiển ANFIS được sử dụng cho việc điều khiển ổn định dao động công suất trên đường dây truyền tải.