Luận án Nghiên cứu điều khiển bộ khôi phục điện áp động(DVR) để bù lõm điện áp cho phụ tải quan trọng trong xí nghiệp công nghiệp

ển, [22]. 
 Các kiểu của lõm điện áp ba pha 
Tùy thuộc vào kiểu lỗi trên lưới điện và kiểu kết nối của máy biến áp năng lượng cùng 
với đường dây nguồn, dẫn đến các kiểu lõm điện áp khác nhau và có thể được phân biệt 
như sau, tham khảo tài liệu [8,9,32] . 
s o3 o2 o1 
4321
21
02
ZZZZ
ZZ
U
Us=0 
4321
321
03
ZZZZ
ZZZ
U
Us=1 
4321
1
01
ZZZZ
Z
U
z2 z4 z1 z3 
10 
- Lõm điện áp cân bằng: là lõm có cùng độ lớn (Vsag), khoảng thời gian lõm và nhảy 
cùng một góc pha trên cả ba pha. 
- Lõm điện áp không cân bằng: là các lõm điện áp khi xảy ra có độ lớn (Vsag), khoảng 
thời gian lõm (tsag) và góc nhảy pha (sag ) khác nhau trên cả ba pha. Khi một lõm không 
cân bằng xảy ra, ngoài thành phần thứ tự thuận còn xuất hiện cả thành phần thứ tự nghịch 
và thứ tự không, [14]. 
Hình 1.6 Ngắn mạch trong lưới ba pha của một lỗi ''phase-to-phase''[32] 
Xét một lỗi ngắn mạch ''phase-to-phase'', hình 1.6. Trong đó 
FZ , 
FZ là trở kháng của 
thành phần thứ tự thuận, nghịch ở phía bên lỗi. 
SZ là trở kháng của thành phần thứ tự thuận 
phía bên nguồn, tài liệu [8,9,32]. 
Mức độ nghiêm trọng của lỗi có thể nhìn thấy từ điểm kết nối PCC, nó được đánh giá 
bởi tham số lõm D , trong đó xác định mối quan hệ giữa trở kháng đường dây tại phía bên 
lỗi và phía bên nguồn, tức là [29]. 
)(2
)(
  
FFS
FF
ZZZ
ZZ
DDD (1.3) 
Điều cho thấy ở đây là độ lớn của điện áp bị lỗi phụ thuộc vào khoảng cách từ PCC đến 
điểm lỗi, cụ thể là nó chủ yếu phụ thuộc vào độ lớn của D . Sự khác biệt trong các góc pha 
giữa điện áp trước lỗi và điện áp bị lỗi phụ thuộc vào góc pha của D . Nếu tỷ lệ X/Z của trở 
kháng tại cả hai bên của PCC vẫn không đổi, tức là nếu góc pha của 
SZ bằng với của 
 FF ZZ , không có nhảy góc pha giữa điện áp trước lỗi và điện áp bị lỗi. 
Hình 1.7 cho thấy bốn kiểu của lõm điện áp kết quả từ các lỗi khác nhau trên lưới điện, 
trong đó chỉ số nhảy góc pha giả định bằng 0, tài liệu [8,9,29]. 
Lõm kiễu A: Lỗi ba pha và lỗi ba pha chạm đất (Three-phase fault and three-phase-to-
ground fault), hình 1.7a. 
Lõm kiễu B: Lỗi một pha chạm đất (Single-phase-to-ground fault) 
11 
Lõm kiễu C: Lỗi hai pha (Phase-to-phase fault) 
Lõm kiểu D: Lỗi hai pha chạm đất (Two-phase to ground fault) 
Hình 1.7 Lõm điện áp do các lỗi trên lưới trong hệ thống ba pha với D , tài liệu [29] 
Kết quả 
SaVD được biết như ''chỉ số điện áp'' của lõm điện áp và đại diện cho một trong 
hai điện áp pha trong các lỗi ''phase-to-ground'' hoặc điện áp ''line-to-line'' trong các lỗi 
''phase-to-phase''. Tương tự như vậy góc pha của D được biết như chỉ số "nhảy góc pha'' 
của lõm điện áp. 
Hình 1.8 Lõm điện áp kiểu C với D = 0,5∠-30 [29] 
Có rất nhiều trường hợp trong thực tế, tỷ lệ X/R của trở kháng ở cả hai phía của PCC ở 
hình 1.6 không giữ cố định trong một lỗi, điều này hàm ý một bước nhảy góc pha là khác 
không. Điều này là đúng khi sự cố ảnh hưởng đến đường dây nguồn bao gồm các thành 
phần với trở kháng khác nhau, hoặc khi động cơ cảm ứng lớn được kết nối với lưới điện. 
12 
Trong trường hợp này, các pha điện áp trong lưới lỗi mất đối xứng, thể hiện bởi các kiểu 
lõm ở hình 1.7. còn trong hình 1.8 cho thấy một ví dụ của lõm điện áp kiểu C có góc nhảy 
pha với D = 0,5∠-30. 
 Lan truyền của lõm điện áp 
Độ lớn và góc pha của điện áp không cân bằng do một lỗi nhất định trên lưới sẽ được 
thay đổi khi truyền qua máy biến áp ba pha đang được kết nối sử dụng trong hệ thống điện, 
tài liệu [8,9,29]. 
Hình 1.9 Lan truyền của một lõm điện áp kiểu C ( D = 0,5∠-00) thông qua máy biến áp Dy [29] 
Điều này sẽ dẫn đến làm phát sinh các kiểu mới của lõm điện áp khác nhau thể hiện 
trong hình 1.7. mặt khác, các thành phần thứ tự không, thường có mặt trong các lỗi 'phase-
to-ground', có thể sẽ được loại bỏ. Một ví dụ ở 1.9 cho thấy với điện áp 'line-to-line' của 
một lõm kiểu C từ phía cuộn dây sơ cấp của một máy biến áp Dy được lan truyền sang 
cuộn dây thứ cấp với góc pha và độ lớn khác nhau mà kết quả xuất hiện một kiểu mới của 
lõm điện áp (kiểu D) 
Để xác định các kiểu khác nhau của lõm điện áp hiện có trong hệ thống điện nói chung, 
xét ví dụ hình 1.10. 
Hình 1.10 Lan truyền lõm điện áp đến ba điểm kết nối (PCC1, PCC2, PCC3) 
trong lưới điện với kết nối hai cặp máy biến áp Dy [29] 
Trong đó các máy biến áp kết nối kiểu Dy, các điện áp lõm sẽ được đo trên các điểm kết 
nối PCC1, PCC2 và PCC3 khi xuất hiện một lỗi tại F. Qua phân tích các điện áp đo trên 
PCC2 and PCC3 đã xác nhận xuất hiện ba kiểu mới của lõm điện áp (kiểu D, F và G) từ 
các lõm điện áp ban đầu (kiểu A, B, C và E) trên thanh cái PCC1. Mối quan hệ giữa các 
kiểu khác nhau của lõm điện áp được tóm tắt trong bảng 1.2. 
Bảng 1.2 Lan truyền của lõm điện áp thông qua máy biến áp Dy 
Kiểu lỗi 
Điểm kết nối 
PCC1 PCC2 PCC3 
3 pha/3pha chạm đất A A A 
1 pha chạm đất B C D 
2 pha C D C 
2 pha chạm đất E F G 
13 
1.2 Bộ khôi phục điện áp động (DVR) 
Để chống lại những ảnh hưởng của lõm điện áp, đảm bảo hoạt động cho các tải nhạy 
cảm, đặc biệt là các tải nhạy cảm quan trọng trong các xí nghiệp công nghiệp hiện đại, như 
một điều tự nhiên từ lâu đã được nghiên cứu. Có nhiều giải pháp khác nhau để giảm thiểu 
lõm điện áp, có thể phân biệt ba giải pháp sau đây, tài liệu [14,15,39,40,44,45,62]. 
 Cải tạo hệ thống điện: Là giải pháp giảm thiểu thông qua việc can thiệp vào hệ thống 
điện, xem xét cả những thay đổi trong các thành phần điện của hệ thống và trong cấu trúc 
của nó, [27]. 
 Tăng khả năng "miễn dịch" của thiết bị: Tăng khả năng chịu đựng của thiết bị điện 
trước những ảnh hưởng của lõm điện áp các nhiễu loạn điện áp, [24]. 
 Thiết bị giảm thiểu: Lắp đặt thiết bị có khả năng giảm thiểu lõm điện áp vào điểm kết 
nối của hệ thống điện, trước các phụ tải nhạy cảm để bảo vệ tải, [27]. 
Một trong ba giải pháp trên, khách hàng dùng điện duy nhất có thể lựa chọn là giải pháp 
lắp đặt thiết bị giảm thiểu, vì họ có thể kiểm soát được tình hình. Có thể phân chia các thiết 
bị giảm thiểu làm hai nhóm chính: 
- Giảm thiểu bằng các thiết bị thụ động, dựa trên các thiết bị kỹ thuật cổ điển như máy 
biến thế hoặc máy điện quay. 
- Thiết bị giảm thiểu dựa trên bộ biến đổi điện tử công suất. 
Trong số các thiết bị của giải pháp giảm thiểu, DVR là thiết bị tiết kiệm và đưa lại hiệu 
quả tốt nhất trong khôi phục điện áp tải để chống lại ảnh hưởng của lõm điện áp. Sau đây 
sẽ trình bày tóm tắt các phương pháp giảm thiểu trước khi đi sâu vào tìm hiểu kỷ hơn về 
DVR. 
1.2.1 Các thiết bị giảm thiểu lõm điện áp 
 Bộ máy phát - động cơ 
Bộ lưu trữ năng lượng của hệ máy phát – động cơ thông qua một bánh đà như thể hiện 
trong hình 1.11, tài liệu [32]. 
Hình 1.11 Sơ đồ ba pha của bộ máy phát - động cơ với bánh đà để giảm thiểu lõm điện áp [32] 
Hệ thống bao gồm một động cơ (có thể là động cơ cảm ứng hoặc một máy đồng bộ), 
một máy phát điện đồng bộ cung cấp cho tải nhạy cảm và một bánh đà, tất cả được nối 
đồng trục với nhau. Năng lượng tích trữ dưới dạng quán tính của bánh đà được chuyển đổi 
sử dụng để thực hiện điều chỉnh điện áp ở trạng thái xác lập hoặc bù điện áp trong quá 
trình rối loạn. Trong trường hợp các lõm điện áp, hệ thống có thể bị ngắt kết nối từ nguồn 
điện bằng cách mở contactor nằm ở phía trước nguồn động cơ nhưng tải nhạy cảm vẫn có 
thể được cung cấp điện thông qua máy phát điện. Khả năng giảm thiểu của thiết bị này phụ 
thuộc đến quán tính và tốc độ quay của bánh đà. 
Hệ thống này có hiệu quả cao, chi phí ban đầu thấp và cho phép đáp ứng trong khoảng 
thời gian vài giây nhưng chỉ có thể được sử dụng trong môi trường công nghiệp, do kích 
thước của nó, tiếng ồn và yêu cầu bảo trì. 
~ 
Nguồn lưới 
Contactor 
Motor 
Máy phát 
Tải nhạy cảm 
14 
 Các thiết bị giảm thiểu dựa trên biến áp 
Máy biến áp cộng hưởng sắt từ làm việc một cách tương tự như máy biến áp với tỷ số 
1:1 lần lượt được kích thích ở một điểm cao trên đường cong bão hòa của nó, do đó sẽ 
cung cấp một điện áp đầu ra không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điện áp đầu vào. 
Trong thiết kế thực tế, như trong hình 1.12a, một tụ điện, kết nối với các cuộn dây thứ cấp 
có tác dụng để thiết lập các điểm làm việc trên chỗ uốn của đường cong bão hòa. Giải pháp 
này là thích hợp cho công suất thấp (ít hơn 5 kVA [32]), tải không đổi. Với tải biến đổi có 
thể gây ra một số vấn đề, do sự hiện diện của mạch điều chỉnh ở đầu ra của hệ thống này, 
tài liệu [32]. Mặt khác do có bảo hòa nên hình dáng điện áp ra bị méo dạng. 
a) b) 
Hình 1.12 Sơ đồ một dây của thiết bị giảm thiểu dựa trên máy biến áp[32] 
Hình 1.12b là cấu trúc có bổ sung các phân nhánh điện tử được gắn trên một máy biến 
áp chuyên dụng cho tải nhạy cảm. Để thay đổi tỷ lệ lần lượt theo những thay đổi trong điện 
áp đầu vào bằng việc tự động điều khiển đóng cắt các phân nhánh điện tử của máy biến áp. 
Các phân nhánh điện tử được kết nối nối tiếp trên các đầu ra phân phối và được đặt giữa 
nguồn cung cấp và tải. Một phần của cuộn dây thứ cấp cung cấp tải được chia thành một số 
đoạn, được kết nối hoặc ngắt kết nối bằng các thiết bị chuyển mạch tĩnh nhanh, do đó cho 
phép điều chỉnh điện áp thứ cấp theo các bước. Điều này sẽ cho phép điện áp đầu ra được 
đưa trở lại mức trên 90% giá trị danh định, ngay cả đối với các lõm điện áp nghiêm trọng. 
Nếu thiết bị chuyển mạch là các van bán dẫn thyristor được sử dụng, chúng chỉ có thể 
được bật một lần trên mỗi chu kỳ và do đó bù sẽ được thực hiện với thời gian trễ của nó ít 
nhất một nửa chu kỳ. Một vấn đề nữa là dòng điện trong cuộn dây sơ cấp tăng khi điện áp 
thứ cấp được tăng lên để bù cho lõm trong điện áp lưới, vì vậy chỉ có các bước nhỏ ở phía 
bên thứ cấp của biến áp được phép điều chỉnh và phải đảm bảo dòng điện tải là liên tục. 
 Bộ chuyển mạch tĩnh 
Bộ chuyển mạch tĩnh (STS) bao gồm các chuyển mạch tĩnh ba pha, cấu tạo lần lượt của 
mỗi pha với hai thyristors nối song song ngược với nhau, như thể hiện trong hình 1.13, tài 
liệu [27,32]. 
Hình 1.13 Sơ đồ một dây công tắc chuyển tĩnh (STS) [27]. 
Chuyển mạch 1 Chuyển mạch 2 Nguồn 1 Nguồn 2 
Tải nhạy 
cảm 
Nguồn 
Nguồn ~ ~ 
Nguồn 
Nguồn 
MBA 
Nguồn 
Tải nhạy 
cảm 
Tải nhạy 
cảm 
MBA 
Nguồn 
Các 
chuyển 
mạch bán 
dẫn 
15 
Mục đích của thiết bị này là để chuyển tải từ một nguồn chính sang một nguồn phụ tự 
động và nhanh chóng khi điện áp lõm xuất hiện từ phía nguồn chính và trong khi nguồn 
thứ hai có khả năng đáp ứng yêu cầu về công suất và chất lượng nhất định. Trong quá trình 
hoạt động bình thường, nguồn chính cấp điện cho tải qua các bộ chuyển đổi thyristors 1, 
trong khi nguồn thứ hai được ngắt kết nối (bộ chuyển mạch 2 mở). Trong trường hợp xuất 
hiện các lõm điện áp hoặc bị gián đoạn trong nguồn chính, tải sẽ được chuyển từ nguồn 
chính đến nguồn dự phòng. Phương pháp điều khiển để có được chuyển đổi tức thời của tải 
có thể được thông qua. 
Tuy nhiên, sự kết nối song song giữa hai nguồn trong lúc chuyển đổi phải được tránh.Vì 
lý do này, thời gian chuyển đổi có thể mất đến một nửa chu kỳ [17]. Điều này có nghĩa là 
tải vẫn sẽ bị ảnh hưởng bởi lõm, nhưng thời gian của nó sẽ được giảm đến thời gian cần 
thiết để chuyển đổi tải từ nguồn chính đến nguồn thứ hai. Nhược điểm của STS là nó 
không thể giảm nhẹ nguồn phát các lõm điện áp do các lỗi trong hệ thống truyền tải, trong 
khi các kiểu lõm thường ảnh hưởng đến cả nguồn chính và nguồn thứ hai. Hơn nữa, nó liên 
tục dẫn dòng điện tải, dẫn đến tổn thất dẫn đáng kể. 
 Nguồn cung cấp liên tục (UPS) 
Nguồn cung cấp liên tục (UPS), bao gồm một chỉnh lưu diode theo sau là bộ biến tần, 
như thể hiện trong hình 1.14, tài liệu [20,32]. Bộ phận lưu trữ năng lượng thường là một 
acquy kết nối để liên kết DC. Trong quá trình hoạt động bình thường (on line), nguồn điện 
đến từ nguồn cung cấp AC đã được chỉnh lưu và sau đó qua bộ biến đổi nghịch lưu trở 
thành nguồn xoay chiều trở lại cung cấp cho tải. Acquy vẫn còn ở chế độ chờ và chỉ giữ 
điện áp DC - thanh cái không đổi. Nếu một lõm điện áp hoặc gián đoạn xuất hiện, năng 
lượng được cung cấp bằng acquy giữ điện áp tại thanh cái DC không đổi. Tùy thuộc vào 
dung lượng lưu trữ của acquy, nó có thể cung cấp cho tải một vài phút hoặc thậm chí vài 
giờ. 
Hình 1.14 Sơ đồ ba pha của UPS[20] 
Vận hành đơn giản, các UPS là giải pháp cho tải có công suất và điện áp thấp. Đối với 
các tải công suất cao hơn các chi phí liên quan với tổn thất do hai bộ chuyển đổi và bảo trì 
của acquy trở nên quá cao, do đó, UPS ba pha công suất cao là không khả thi về mặt kinh 
tế. 
1.2.2 Giảm thiểu lõm điện áp bằng bộ khôi phục điện áp động (DVR) 
Đây là thiết bị được tạo ra với vai trò chủ yếu để bù lõm/dâng điện áp, thực hiện dựa 
trên ý tưởng là chèn vào một điện áp uinj(t) có biên độ, tần số và góc pha mong muốn vào 
giữa điểm kết nối chung PCC và tải, tài liệu [39,40,44,45, 62]. 
Qua kết quả nghiên cứu và so sánh đã chỉ ra, DVR là thiết bị có khả năng khôi phục 
điện áp trên tải nhạy cảm trước những ảnh hưởng của lõm điện áp có hiệu quả nhất vì 
những lý do: 
- Cấu trúc liên kết nối tiếp với hệ thống có hiệu quả chống lại lõm điện áp. 
- Phản ứng bù có thể hỗ trợ trên tất cả các pha và có thể bù trong điều kiện lõm điện áp 
mất cân bằng và méo dạng. 
 Nguồn 
BBĐ _AC/DC BBĐ _DC/AC 
 Tải nhảy 
 cảm 
ES 
~ ~ ~ = 
= 
16 
- Công suất tác dụng được tích lũy từ bộ lưu trữ năng lượng hoặc từ các pha không bị 
lỗi. Năng lượng được tích lũy khi điện áp đầy đủ để cung cấp khi lõm điện áp. 
- Áp dụng linh hoạt trong hệ thống phân phối đối với các kiểu phụ tải nhạy cảm và quan 
trọng khác nhau. 
- Giá thành hợp lý thường $200 - 250/kVA, thấp hơn so với UPS hoặc Statcom [19]. 
Tình hình nghiên cứu hiện nay ở các nước cho thấy nhiều năm trở lại đây việc nghiên 
cứu bộ khôi phục điện áp động để giảm thiểu lõm điện áp trên lưới điện bảo vệ tải nhạy 
cảm đã được các tác giả ở các cơ sở nghiên cứu trên các quốc gia khác nhau thực hiện như 
Nhật bản, Đức, Đan Mạch, Pháp... đặc biệt là trong lĩnh vực đảm bảo nguồn năng lượng 
điện có chất lượng cao và trong các lưới điện thông minh, trong đó có thể kể đến công 
trình nghiên cứu của tác giả Hirofumi Akagi, Takushi Jimichi, Hideaki Fujita, (2008) với 
hai công trình; ''Design and Experimentation of a Dynamic Voltage Restorer Capable of 
Significantly Reducing an Energy-Storage Element'' và "An Approach to Eliminating DC 
Magnetic Flux From the Series Transformer of a Dynamic Voltage Restorer", trong các 
công trình này đã đề cập đến cấu trúc các thành phần bộ khôi phục điện áp động (DVR), 
bao gồm các bộ biến đổi nối tiếp, song song kết nối kiểu back-to-back. Đề cập đến hai cấu 
trúc của DVR có bộ biến đổi kết nối phía nguồn và DVR có bộ biến đổi kết nối phía tải. 
Công trình củng đưa ra một phương pháp điều khiển để loại bỏ thành phần từ thông một 
chiều trong máy biến áp nối tiếp của DVR. 
Công trình nghiên cứu của tác giả John Godsk Nielsen, (2004) ''Design and Control of 
a Dynamic Voltage Restorer'', tác giả đã tập trung thực hiện các thiết kế đối với các thành 
phần của DVR, thiết kế bộ điều khiển vector cho thành phần thứ tự thuận phù hợp với các 
lõm điện áp cân bằng. 
Tác giả Krischonme Bhumkittipich*1 and Nadarajah Mithulananthan2, (2011), có bài 
viết ''Performance Enhancement of DVR for Mitigating Voltage Sag/Swell using Vector 
Control Strategy, tại hội nghị Energy Procedia 9 ( 2011 ), trong đó đã đề cập đến bộ điều 
khiển cho DVR với phương pháp điều khiển vector trên hệ tọa độ dq với khâu PI, ở bài 
viết này đang dừng lại ở việc chỉ điểu khiển mỗi thành phần thứ tự thuận và chủ yếu chỉ 
phù hợp với lõm cân bằng (lõm chiếm tỉ lệ 13%). 
Nhóm nghiên cứu gồm: Reshmi V, Mabel Ebenezer, Jayasree M.S, với công trình 
"Mitigation of Voltage Sag, Harmonics and Voltage Unbalances Using Dynamic Voltage 
Restorer", báo cáo tại hội nghị ''National Conference on Technological Trends'' (2009). 
Nhóm tác giả đã đưa ra một giải pháp trong điều khiển để mở rộng khả năng của DVR 
ngoài việc bù lõm điện áp còn có thể bù hài với cấu trúc điều khiển được vận dụng bởi bộ 
điểu khiển PI, PR và bộ điều khiển lặp. Tuy vậy với lõm không cân bằng ở đây nhóm tác 
giả cũng đang dừng lại với việc điều khiển mỗi thành phần thứ tự thuận, ngoài ra việc bổ 
sung chức năng bù hài của DVR điều quan trọng cần thiết phải cân nhắc kỷ lưởng không sẽ 
dẫn đến đặc tính động học trong khi bù của hệ thống bị chậm trể, đồng thời cần thiết phải 
xác định vị trí của DVR trên lưới điện để đưa ra quyết định có nên tăng thêm chức năng bù 
hài cho DVR hay không trong khi các bộ lọc hài tích cực thực hiện tốt vấn đề này. 
Ngoài những công trình nghiên cứu ở trên, các công trình nghiên cứu trong thời gian 5 
năm trở lại đây đối với DVR trong việc giảm thiểu lõm điện áp để bảo vệ tải nhạy cảm 
được tác giả tìm hiểu và tổng hợp trong số 66 tài liệu được liệt kê ở mục tài liệu tham 
khảo. 
17 
Tình hình nghiên cứu về DVR ở trong nước, theo tìm hiểu của tác giả cho thấy việc 
nghiên cứu DVR để giảm thiểu các biến cố điện áp và lõm điện áp ở Việt nam cho đến nay 
chưa có công trình nào được nghiên cứu và công bố. 
Những tìm hiểu sâu hơn về DVR thông qua những nghiên cứu trong và ngoài nước 
được tác giả phân tích tổng hợp đưa ra sau đây để làm cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo trong 
luận án này. 
1.2.2.1 Nguyên tắc hoạt động của bộ khôi phục điện áp động 
Ở hình 1.15 là ví dụ của một sơ đồ cấu trúc hệ thống lưới điện có kết nối DVR để bảo 
vệ tải nhạy cảm, tài liệu [62]. 
Hình 1.15 DVR bảo vệ một tải nhạy cảm [62] 
Giả sử một lỗi ngắn mạch xảy ra tại điểm A hình 1.15, điện áp tại A bị giảm xuống 0V, 
điện áp tại điểm B cũng sẽ bị giảm xuống khoảng 64% [62]. Với điều kiện này chắc chắn 
bất kỳ tải nhạy cảm nào cũng sẽ bị ảnh hưởng với lõm điện áp. Để đảm bảo cho tải nhạy 
cảm tiếp tục hoạt động, một DVR được lắp đặt tại điểm nối chung (PCC). Điện áp tại 
đường trục này sẽ được duy trì ở giá trị định mức do có sự hiện diện của DVR. Điều này 
có nghĩa là khi một lõm điện áp xảy ra, một bộ khôi phục điện áp lõm tự động phát hiện và 
bơm vào các thành phần điện áp để bù lại một phần hoặc toàn bộ lượng điện áp bị mất mát 
do lỗi để duy trì độ lớn cũng như góc pha của điện áp lưới, đảm bảo cho tải hoạt động bình 
thường. 
Về cơ bản, DVR được thiết kế để tự động chèn vào một điện áp uinj vào lưới như thể 
hiện ở hình 1.16. Ở đây DVR có thể là đại diện như một nguồn áp với độ lớn, góc pha và 
tần số có thể được điều chỉnh, trong đó ug là điện áp lưới, uinj là điện áp chèn vào từ DVR 
và uL là điện áp tải. 
Hình 1.16 Sơ đồ mô tả nguyên tắc hoạt động của DVR [32] 
Tải thường 
115kV 50Hz 
115/22 kV 
CB CB 
CB CB CB CB CB 
CB 
Fault 
0% 
A 
B 
C 
22 kV 50Hz 
Uinj 
Vload 100% 
DVR 
Vdc 
Tải nhạy cảm 
VS 
PCC 
Grid 
Load 
PCC ul(t) 
ig(t) il(t) uinj(t) us(t) ug(t) 
Rg Lg 
18 
Hình 1.17. Đồ thị vector thể hiện nguyên lý chèn điện áp vào lưới điện của DVR để 
khôi phục điện áp tải. trên đó Il là dòng điện tải, là góc lệch pha giữa điện áp tải và dòng 
điện tải. 
Giả sử, một lõm điện áp xảy ra với độ lớn và một góc nhảy pha được xác định, nó biểu 
thị bằng vector ug,sag . Khi đó, mục đích là để duy trì độ lớn của điện áp tải và ngăn 
chặn nhảy pha, DVR sẽ tính toán tạo ra một vector điện áp uinj với độ lớn, góc pha được 
xác định và chèn lưới. Khi đó theo đồ thị vector, điện áp trên tải sẽ là: uL = ug,sag + uinj. 
Hình 1.17 Đồ thị vector thể hiện nguyên lý bù lõm của DVR [32] 
Để có thể khôi phục cả độ lớn và góc pha của điện áp tải như điều kiện trước lỗi, ở đây, 
DVR phải chèn vào cả công suất tác dụng và công suất phản kháng, tài liệu [32]. Giả sử 
điện áp và dòng điện tải trong điều kiện trước khi lỗi cả hai bằng 1pu, công suất được chèn 
vào bởi thiết bị trong giảm thiểu lõm điện áp là bằng, theo tài liệu [32]. 
)sin()cos((sincos
)1()(
..
.
*
.
*
  

saggsagg
jj
sagglsaggllinjinj
jUUj
eeUIUUIUS
 (1.4) 
Công suất hấp thụ bởi tải được cho bởi: 
 sincos
*
jeIUjQPS jllloadloadload (1.5) 
Công suất tác dụng và cô