Luận án Điều khiển bộ nghịch lưu nối lưới trong mạng điện phân phối

 hao chuyển mạch tức thời của phương pháp chu kỳ cố định. Tuy nhiên, trong 
khoảng 0,3π-0,7π, tổn hao chuyển mạch tức thời của phương pháp đề nghị lại thấp 
hơn tổn hao chuyển mạch tức thời của phương pháp chu kỳ cố định. Điều này làm 
cho tổn hao chuyển mạch trung bình của phương pháp đề nghị bằng với tổn hao 
chuyển mạch trung bình của phương pháp chu kỳ cố định. 
Hơn nữa, với phân bố tổn hao chuyển mạch tức thời của phương pháp đề nghị 
làm cho sốc nhiệt nhỏ hơn so với phương pháp chu kỳ chuyển mạch cố định [36] mặc 
0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01
0
0.5
1
1.5
2
2.5
(W
)
(a)
Ton hao tuc thoi
Ton hao trung binh
0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01
0
0.5
1
1.5
2
2.5
(b) 
Thoi gian (giay)
(W
)
Ton hao tuc thoi
Ton hao trung binh
Trần Quang Thọ 
54 
dù tổn hao chuyển mạch trung bình là như nhau. Thêm vào đó, việc chuyển mạch với 
tần số thấp ở biên độ dòng điện tức thời cao cũng góp phần làm tăng tuổi thọ của linh 
kiện công suất. 
Hệ số công suất của phương pháp đề nghị cũng thu được là 0,9638 [5]. Giá trị 
này cũng hơi cao hơn so với chu kỳ chuyển mạch cố định. 
2.5.2 Nghịch lưu nối lưới 
Một hệ thống nghịch lưu nối lưới trên hình 1.4 được thực hiện mô phỏng để mở 
rộng khảo sát của phương pháp đề nghị so với các phương pháp sẵn có. Trong hệ 
thống này sử dụng bộ lọc ngõ ra loại LCL với các tham số trong bảng 2.4. Giá trị 
C1P Pđược tính từ C1 ở mục 2.2. Do điện áp DC được giữ ổn định bằng 350V nên hằng 
số C1 được điều chỉnh tương ứng với sự thay đổi này bằng 2,49433x10P-4 P(1,069x10P-
4
P*350/150=2,49433x10P-4P). 
Công suất tác dụng đặt P_ref thay đổi theo hàm nấc tại thời điểm 0,2 s từ 3 kW 
tương ứng với nguồn mạnh (nắng, gió mạnh) xuống 1,5 kW tương ứng với nguồn yếu 
(nắng, gió yếu theo thời tiết). Khi công suất bơm vào lưới lớn (3 kW) nên dòng điện 
lớn và sóng hài dòng điện nhỏ hơn giới hạn cho phép, nhưng khi công suất yếu (1,5 
kW) thì dòng điện bơm vào lưới nhỏ lại nên sóng hài dòng điện tăng lên và vượt quá 
giới hạn cho phép. Khi đó, để giảm sóng hài dòng điện xuống thì có 2 phương án: 
(1) Bơm công suất kháng Q_ref = 1 kVar để bù và giảm sóng hài dòng điện 
(2) Tăng tần số chuyển mạch lên để giảm sóng hài dòng điện 
Nhưng cả 2 phương án trên đều làm tăng tổn hao chuyển mạch nên làm giảm 
hiệu suất của nghịch lưu. Công suất kháng Q_ref được cài đặt theo hàm nấc tại 0,3 s 
từ 0 lên 1 kVar để bù, giảm sóng hài và thêm một mục tiêu nữa là khảo sát khả năng 
áp dụng của kỹ thuật đề nghị với trường hợp tải L-R hay cosϕ nhỏ hơn 1. Dòng điện 
đặt I_ref được tính theo công thức sau: 
( )
22
2
βα
βα
VV
VQVP
I refrefref
+
−
= (2.19) 
Trần Quang Thọ 
55 
Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển được trình bày ở hình 2.19. Trong đó, góc pha 
ωt và biên độ điện áp Vg_max được xác định bởi vòng khóa pha phục vụ cho việc đồng 
bộ với nguồn lưới; bộ điều khiển dòng được sử dụng trong sơ đồ là loại cộng hưởng 
tỉ lệ (Proportional Resonant controller) với Kp=30 và Ki=2000 (các giá trị này được 
xác định bằng phương pháp tối ưu bầy đàn); sóng mang đưa vào khối điều chế có chu 
kỳ được tạo ra theo từng phương pháp khảo sát. 
Tất cả 5 trường hợp khảo sát có cùng một điều kiện cài đặt thông số điều khiển 
để thuận lợi cho việc đánh giá hiệu quả của từng phương pháp trong 3 khoảng thời 
gian tương ứng (khoảng đầu từ 0-0,2 s; khoảng giữa từ 0,2-0,3 s và khoảng cuối từ 
0,3-0,4 s). 
Bảng 2.4: Thông số hệ thống nghịch lưu nối lưới. 
Thông số Ký hiệu Giá trị 
Điện cảm của bộ lọc Lf 4,7 mH 
Điện trở của Lf Rf 0,3 Ω 
Điện cảm phía lưới Lg 0,01 mH 
Điện trở của Lg Rg 0,01 Ω 
Điện áp một chiều Vdc 350 V 
Điện áp nguồn lưới Vac 220V 
Hằng số (350 VDC) C1 2,49433x10P-4 
Tụ điện của bộ lọc Cf 1 µF 
Hình 2.19: Sơ đồ nguyên lý điều khiển. 
I_ref
PR current controller (Kp=30&Ki=2000)
|u|2
sq1
|u|2
sq
-1
gain2
2
gain
I_error
Vdc
W
delta_I
controller
cos
Trigonometric
Function2
sin
Trigonometric
Function1
Product4
Product3
Product2 Product1
Control_signal
Carrier
S11
S21
Modulation
s21
I_error
s11
Ig
[Vgm]
wt
I_error
Vg_max
Divide1
4
Vdc 3
Carrier
2
P_ref
1
Q_ref
Trần Quang Thọ 
56 
2.5.2.1 Tần số chuyển mạch cố định 
Hình 2.20: Đáp ứng của công suất 
Hình 2.21: Đáp ứng của dòng điện và điện áp ngõ ra của chu kỳ cố định. 
(a) Đáp ứng dòng và áp ngõ ra 
(b) Đáp ứng phóng to trong khoảng 0,28-0,36s 
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
 P
ow
er
 Time (s) 
Fixed cycle
Active power (W)
Reactive power (Var)
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-30
-20
-10
0
10
20
30
 G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(a) 
Fixed cycle
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.28 0.29 0.3 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36
-30
-20
-10
0
10
20
30
 G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
 (b)
Time (s) 
Voltage/10 (V)
Current (A)
Trần Quang Thọ 
57 
Hình 2.22: Tổn hao chuyển mạch và THD của chu kỳ cố định 
(a) Tổn hao chuyển mạch tức thời và trung bình 
(b) THD dòng điện 
Với tần số chuyển mạch cố định 5 kHz, kết quả ở hình 2,20-2,22 cho thấy rằng 
trong khoảng thời gian đầu, phải mất đến 0,1s mới đạt được trạng thái xác lập vì sự 
phụ thuộc vào đáp ứng của vòng khóa pha. 
Trong hình 2.21(b) phóng to cho thấy sự trễ pha của dòng điện so với điện áp 
(cosϕ<1) khi vừa bơm P và vừa bơm Q vào lưới. Đồng thời, độ nhấp nhô dòng điện 
tại zero của dòng điện tăng cao đáng kể trong khi tại zero của điện áp thì rất thấp. 
Khi công suất tác dụng bơm vào lưới lớn (3 kW) thì sóng hài dòng điện ở hình 
2.22(b) rất thấp (2,55%) trong khi tổn hao chuyển mạch ở hình 2.22(a) rất cao (lên 
đến 15,35 W). Nhưng trong khoảng giữa, khi công suất tác dụng nhỏ (1,5 kW) thì tổn 
hao chuyển mạch giảm xuống còn 7,68 W nhưng sóng hài dòng điện tăng cao (5,33%) 
và cao hơn tiêu chuẩn cho phép. 
Do đó, để giảm sóng hài dòng điện cần phải bơm bù công suất kháng Q bằng 1 
kVar vào lưới trong khoảng thời gian cuối. Lúc này sóng hài dòng điện giảm còn 
4,32% nhưng tổn hao chuyển mạch lại tăng lên 9,22 W. 
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
10
20
 Fixed switching frequency 5 kHz 
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
(a)
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
5
10
15
(b) 
Time (s)
C
ur
re
nt
 T
H
D
 (%
)
Inst
Aver
15.35
7.68 9.22
2.55 5.33 4.32
Trần Quang Thọ 
58 
2.5.2.2 Phương pháp tần số chuyển mạch thay đổi dựa vào TDD 
Hình 2.23: Đáp ứng của dòng điện và điện áp ngõ ra của TDD. 
(a) Đáp ứng dòng và áp ngõ ra 
(b) Đáp ứng phóng to trong khoảng 0,28-0,36s 
Hình 2.24: Tổn hao chuyển mạch và THD của phương pháp TDD. 
(a) Tổn hao chuyển mạch tức thời và trung bình 
(b) THD dòng điện 
0 0.1 0.2 0.3 0.4
-30
-20
-10
0
10
20
30
TDD
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(a)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.28 0.3 0.32 0.34 0.36
-30
-20
-10
0
10
20
30
TDD
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(b)
Time (s)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
10
20
 TDD
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
(a)
Inst
Aver
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
5
10
 C
ur
re
nt
 T
H
D
 (%
)
(b) 
Time (s)
4.79 4.83 4.6
8.28 8.678.45
2.7 kHz 5.5 kHz 4.7 kHz
Trần Quang Thọ 
59 
Để cải thiệu hiệu suất cho phương pháp tần số chuyển mạch cố định, phương 
pháp TDD (Total Distortion Demand) [25] đề nghị giảm tần số chuyển mạch trong 
khoảng đầu còn 2,7 kHz để giảm tổn hao chuyển mạch nhằm nâng cao hiệu suất của 
hệ thống. Trong khoảng giữa cần nâng tần số chuyển mạch lên 5,5 kHz để giảm sóng 
hài dòng điện đạt tiêu chuẩn nối lưới. Trong khoảng cuối cần giảm tần số chuyển 
mạch xuống còn 4,7 kHz để giảm tổn hao chuyển mạch trong khi vẫn có thể bù công 
suất kháng cho lưới. 
Như vậy, tổn hao chuyển mạch của phương pháp TDD được chọn làm ngưỡng 
để so sánh hiệu quả của các phương pháp còn lại. Kết quả của phương pháp TDD 
được thể hiện trên hình 2.23-2.25. Phương pháp TDD thực ra là phương pháp tần số 
chuyển mạch cố định thông thường, chỉ xem xét ở các mức dòng điện khác nhau. 
(a) 
(b) 
(c) 
(a) Khoảng đầu 0-0,2s 
(b) Khoảng giữa 0,2-0,3s 
(c) Khoảng cuối 0,3-0,4s 
Hình 2.25: Phổ hài dòng điện của TDD 
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 19.3 , THD= 4.79%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 9.657 , THD= 4.83%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
1
2
3
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 11.6 , THD= 4.60%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
Trần Quang Thọ 
60 
2.5.2.3 Phương pháp độ nhấp nhô hằng số 
Hình 2.26: Đáp ứng của dòng điện và điện áp ngõ ra của độ nhấp nhô hằng số 
(a) Đáp ứng dòng và áp ngõ ra 
(b) Đáp ứng phóng to trong khoảng 0,28-0,36s 
Hình 2.27: Tổn hao chuyển mạch và THD của CR 
(a) Tổn hao chuyển mạch tức thời và trung bình 
(b) THD dòng điện 
0 0.1 0.2 0.3 0.4
-30
-20
-10
0
10
20
30
Constant ripple
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(a)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.28 0.3 0.32 0.34 0.36
-30
-20
-10
0
10
20
30
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(b)
Time (s)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
10
20
Constant ripple 
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
(a)
Inst
Aver
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
5
10
 C
ur
re
nt
 T
H
D
 (%
)
(b) 
Time (s)
8.25 8.588.29
4.33 4.53 4.28
Trần Quang Thọ 
61 
(a) 
(b) 
(c) 
(a) Khoảng đầu 0-0,2s 
(b) Khoảng giữa 0,2-0,3s 
(c) Khoảng cuối 0,3-0,4s 
Hình 2.28: Phổ hài dòng điện của phương pháp độ nhấp nhô hằng số 
Phương pháp độ nhấp nhô hằng số CR (Constant Ripple) [33], [34] còn được 
gọi là phương pháp điều khiển dòng bão hòa (hysteresis current control) sẽ được thực 
hiện trong phần này. 
Chu kỳ chuyển mạch Ts được xác định bằng cách thay đổi độ nhấp nhô dòng 
điện bằng một hằng số nào đó vào trong (2.1) với yêu cầu sao cho có được tổn hao 
chuyển mạch tương tự với phương pháp TDD trong các khoảng thời gian tương ứng. 
Tần số chuyển mạch khi đó thấp đáng kể tại zero của dòng điện và gây nhiễu cao. 
Các kết quả được thể hiện ở hình 2.26-2.28. 
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
1.5
2
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 19.3 , THD= 4.33%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 9.658 , THD= 4.53%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 11.6 , THD= 4.28%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
Trần Quang Thọ 
62 
2.5.2.4 Phương pháp trải phổ cải tiến 
Hình 2.29: Đáp ứng của dòng điện và điện áp ngõ ra của MSANS. 
(a) Đáp ứng dòng và áp ngõ ra 
(b) Đáp ứng phóng to trong khoảng 0,28-0,36s 
Hình 2.30: Tổn hao chuyển mạch và THD của MSANS. 
(a) Tổn hao chuyển mạch tức thời và trung bình 
(b) THD dòng điện 
0 0.1 0.2 0.3 0.4
-30
-20
-10
0
10
20
30
MSANS
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(a)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.28 0.3 0.32 0.34 0.36
-30
-20
-10
0
10
20
30
MSANS
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(b)
Time (s)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40
10
20
 MSANS
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
(a)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
4
5
 C
ur
re
nt
 T
H
D
 (%
)
(b) 
Time (s)
Inst
Aver8.458.29 8.67
4.12 4.41 4.12
Trần Quang Thọ 
63 
(a) 
(b) 
(c) 
(a) Khoảng đầu 0-0,2s 
(b) Khoảng giữa 0,2-0,3s 
(c) Khoảng cuối 0,3-0,4s 
Hình 2.31: Phổ hài dòng điện của MSANS 
Như đã được giới thiệu ở chương 1, phương pháp SANS [30] là phương pháp 
cho hiệu quả giảm sóng hài cao và thực hiện đơn giản. Tuy nhiên, phương pháp này 
lại được đề xuất cho điều chế vector không gian SVPWM, không phải cho SPWM. 
Thêm vào đó, phương pháp này cũng không xem xét định lượng tổn hao chuyển mạch 
và không xem xét cho nghịch lưu nối lưới. Qui luật tần số chuyển mạch thay đổi tăng 
giảm tuyến tính trong mỗi sector và giống nhau cho cả 6 sector. SANS cũng đề nghị 
luôn giữ phân số k=0,5 trong biểu thức (1.21) để luôn có được tần số chuyển mạch 
thay đổi từ 2 phần 3 tần số cố định đến 2 lần tần số cố định. Tuy nhiên, điều này 
không thực sự phù hợp khi mà tải luôn thay đổi. Vì vậy, nếu giữ nguyên qui luật đó 
áp dụng vào trong SPWM sẽ cho hiệu quả không cao. Vì vậy, tác giả đề nghị cải tiến 
SANS lại thành MSANS để áp dụng cho SPWM nhằm có cùng điều kiện cài đặt 
giống như các phương pháp trên để thuận lợi trong việc nhận xét và đánh giá. Chi tiết 
của phương pháp này được công bố ở bài báo số V. 
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 19.3 , THD= 4.12%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 9.658 , THD= 4.41%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 11.6 , THD= 4.12%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
Trần Quang Thọ 
64 
2.5.2.5 Kỹ thuật đề xuất 
Hình 2.32: Đáp ứng của kỹ thuật đề nghị 
(a) Đáp ứng dòng và áp ngõ ra 
(b) Đáp ứng phóng to trong khoảng 0,28-0,36s 
Hình 2.33: Tổn hao chuyển mạch và THD của kỹ thuật đề nghị 
(a) Tổn hao chuyển mạch tức thời và trung bình; (b) THD dòng điện 
0 0.1 0.2 0.3 0.4
-30
-20
-10
0
10
20
30
Proposed
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(a)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.28 0.3 0.32 0.34 0.36
-30
-20
-10
0
10
20
30
Proposed
G
rid
 v
ol
ta
ge
 &
 c
ur
re
nt
(b)
Time (s)
Voltage/10 (V)
Current (A)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40
10
20
Proposed
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
(a)
Inst
Aver
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40
5
10
 C
ur
re
nt
 T
H
D
 (%
)
(b) 
Time (s)
3.85
8.23 8.2
8.55
4.1 3.82
Trần Quang Thọ 
65 
(a) 
(b) 
(c) 
(a) Khoảng đầu 0-0,2s 
(b) Khoảng giữa 0,2-0,3s 
(c) Khoảng cuối 0,3-0,4s 
Hình 2.34: Phổ dòng điện của kỹ thuật đề nghị 
(a) 
(b) 
Hình 2.35: Chu kỳ và tổn hao chuyển mạch phóng to khi hệ số công suất bằng 1. 
(a) Chu kỳ chuyển mạch. 
(b) Tổn hao chuyển mạch. 
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.5
1
1.5
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 19.3 , THD= 3.85%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 9.659 , THD= 4.10%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
-10
0
10
Selected signal: 20.5 cycles. FFT window (in red): 1 cycles
Time (s)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Frequency (Hz)
Fundamental (50Hz) = 11.6 , THD= 3.82%
M
ag
 (%
 o
f F
un
da
m
en
ta
l)
0.19 0.192 0.194 0.196 0.198 0.20
1
2
3
4
5
6
7x 10
-4
C
yc
le
 (s
)
Time (s)
Switching cycle
TDD
Constant ripple
MSANS
Proposed
0.19 0.192 0.194 0.0196 0.198 0.20
5
10
15
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
Time (s)
TDD
Constant ripple
MSANS
Proposed
Average loss
Trần Quang Thọ 
66 
Trong kỹ thuật đề xuất, các chu kỳ chuyển mạch trong các khoảng thời gian 
cũng được xác định lại bằng GA như trình bày ở trên. Ràng buộc SHE cho khoảng 
đầu là 1,5% và 1% cho hai khoảng còn lại. Số xung chuyển mạch Np trong mỗi 
NCKCB thu được là 29, 59, và 58 cho các khoảng tương ứng và được thể hiện ở phụ 
lục 2-2. 
(a) 
(b) 
Hình 2.36: Chu kỳ và tổn hao chuyển mạch phóng to khi cosϕ<1. 
(a) Chu kỳ chuyển mạch. 
(b) Tổn hao chuyển mạch. 
0.39 0.392 0.394 0.396 0.398 0.40
1
2
3
4
5
6
7x 10
-4
C
yc
le
 (s
)
Time (s)
Switching cycle
TDD
Constant ripple
MSANS
Proposed
0.39 0.392 0.394 0.396 0.398 0.40
5
10
15
20
 S
w
itc
hi
ng
 lo
ss
 (W
)
Time (s)
TDD
Constant ripple
MSANS
Proposed
Average loss
Trần Quang Thọ 
67 
Hình 2.37: Dòng và áp khi cosϕ<1 
(a) Phương pháp độ méo yêu cầu toàn phần 
(b) Phương pháp độ nhấp nhô dòng hằng số 
(c) Phương pháp trải phổ cải tiến 
(d) Phương pháp đề nghị 
0.38 0.385 0.39 0.395 0.4
-15
-10
-5
0
5
10
15
TD
D
(a)
Voltage/20 (V)
Current (A)
0.38 0.385 0.39 0.395 0.4
-15
-10
-5
0
5
10
15
C
on
st
an
t r
ip
pl
e
(b)
Voltage/20 (V)
Current (A)
0.38 0.385 0.39 0.395 0.4
-15
-10
-5
0
5
10
15
M
SA
N
S
(c)
Voltage/20 (V)
Current (A)
0.38 0.385 0.39 0.395 0.4
-15
-10
-5
0
5
10
15
Pr
op
os
ed
(d)
Voltage/20 (V)
Current (A)
Trần Quang Thọ 
68 
Hình 2.38: THD dòng điện. 
Bảng 2.5: Tóm tắt tổn hao chuyển mạch và sóng hài 
Chu kỳ t < 0,2 s 0,2 s < t < 0,3 s 0,3 s < t 
chuyển mạch Tổn hao 
chuyển THD Tỉ lệ 
Tổn hao 
chuyển THD Tỉ lệ 
Tổn hao 
chuyển THD 
Tỉ 
lệ 
 mạch (W) (%) (%) mạch (W) (%) (%) 
mạch 
(W) (%) (%) 
Cố định 15,35 2,55 46,7 7,68 5,33 -10,4 9,22 4,32 6 
TDD 8,28 4,79 0 8,45 4,83 0 8,67 4,6 0 
Nhấp nhô 
hằng số 8,29 4,33 9,6 8,25 4,53 6 8,58 4,28 7 
MSANS 8,28 4,12 14 8,45 4,41 8,7 8,67 4,12 10,4 
Đề nghị 8,23 3,85 19,6 8,20 4,10 15 8,55 3,82 17 
2.5.3 Nhận xét kết quả của nghịch lưu nối lưới 
Các kết quả mô phỏng của hệ thống nghịch lưu nối lưới của các phương pháp khảo 
sát được thể hiện trong hình 2.20-2.38 và bảng 2.5. 
 Trong trường hợp của TDD, để sóng hài dòng điện nhỏ hơn giới hạn nhưng vẫn 
có hiệu suất cao thì tần số chuyển mạch phải điều chỉnh theo dòng tải. Trong 
khoảng thời gian đầu (0-0,2s), để giảm tổn hao chuyển mạch từ 15,35 W xuống 
còn 8,28 W ở hình 2.24(a) thì cần phải hạ tần số chuyển mạch từ 5 kHz xuống 
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.43
3.5
4
4.5
5
5.5
6
Time (s)
C
ur
re
nt
 T
H
D
 (%
)
TDD
Constant ripple
MSANS
Proposed
Trần Quang Thọ 
69 
còn 2,7 kHz. Khi đó, thu được sóng hài dòng điện 4,79% vừa nhỏ hơn giới hạn 
cho phép ở hình 2.24(b). Ngược lại, trong khoảng giữa, để giảm sóng hài dòng 
điện từ 5,33% xuống còn 4,83% thì phải tăng tần số chuyển mạch từ 5 kHz lên 
5,5 kHz. Điều này làm cho tổn hao chuyển mạch tăng từ 7,68 W lên 8,45 W. Một 
cách tương tự, trong khoảng cuối, để giảm tổn hao chuyển mạch từ 9,22 W xuống 
còn 8,67 W thì phải hạ tần số chuyển mạch xuống còn 4,7 kHz và cũng thu được 
sóng hài dòng điện bằng 4,6%, giá trị này vừa nhỏ hơn giới hạn cho phép. Tuy 
nhiên, các sóng hài riêng lẻ trong hình 2.25 có biên độ cao đáng kể tại tần số bội 
2 lần tần số chuyển mạch (hơn 2,5% trong hình 2.25(b)) mặc dù THD nhỏ hơn 
5%. Điều này có thể gây nhiễu cho thiết bị thông tin nên cần