Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hệ thống điện gió và Diesel được ứng dụng ở các vùng sâu, vùng xa, hải đảo cách xa đất liền,…chưa được kết nối với lưới điện quốc gia, nhu cầu sử dụng năng lượng của con người ngày càng tăng, nguồn năng lượng gió để tạo ra điện không những giúp giảm thiểu

Hệ thống điện gió và Diesel được ứng dụng ở các vùng sâu, vùng xa, hải đảo cách xa đất liền,…chưa được kết nối với lưới điện quốc gia, nhu cầu sử dụng năng lượng của con người ngày càng tăng, nguồn năng lượng gió để tạo ra điện không những giúp giảm thiểu

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chương II: Phương pháp và phương tiện nghiên cứu

2.1 Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm

Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm, thừa kế các kết

quả nghiên cứu trước đó,dựa trên các thành tựu khoa học cơng nghệ,khảo sát tiềm

năng năng lượng gió tại Việt Nam để lựa chọn mơ hình, cơng cụ hỗ trợ mơ phỏng

hệ thống kết hợp năng lượng Gió và Diesel

Các cơng việc cần làm trong bài đồ án tốt nghiệp:

- Tổng quan về Gió.

- Tổng quan về tình hình nghiên cứu ứng dụng năng lượng gió ở Việt Nam

và trên thế giới.

- Đưa ra cơ sở lý thuyết để xây dựng mơ hình và mơ phỏng hệ thống bằng

phần mềm Matlab/Simulink.

- Nhận xét, đánh giá hệ thống xây dựng.

2.2 Phương tiện nghiên cứu

Đồ án sử dụng phần mềm Matlab/Simulink để mô phỏng hệ thống lai

điện Gió và máy Diesel

2.2.1 Khái quát về Matlab

MATLAB là phần mềm cung cấp mơi trường tính tốn số và lập trình, do

cơng ty MathWorks thiết kế. MATLAB cho phép tính tốn số với ma trận, vẽ đồ

thị hàm số hay biểu đồ thông tin, thực hiện thuật toán, tạo các giao diện người

dùng và liên kết với những chương trình máy tính viết trên nhiều ngơn ngữ lập

trình khác nhau.



20



(a)



(b)

Hình 2.1 (a) Cơng ty MathWorks, (b) Phần mềm Matlab-Simulink

Matlab là viết tắt của từ "MATrix LABoratory ", được Cleve Moler phát

minh vào cuối thập niên 1970. Matlab hỗ trợ các cơng cụ tính tốn, thiết kế, lập

trình cũng như cơng cụ Simulink giúp mơ phỏng hệ thống hệ thống thực tế.

Môi trường làm việc trong Matlab

Khởi động và chuẩn bị thư mục làm việc trong Matlab

Trước khi khởi động Matlab, thì người dùng nên tạo một thư mục làm việc

để chứa các file chương trình (C:\Mophonghethongpinquangdien_DSP). Matlab sẽ

thơng dịch các lệnh được lưu trong file có dạng *m.

Sau khi đã cài đặt Matlab thì việc khởi chạy chương trình chỉ đơn giản là

nhấp vào biểu tượng Matlab trên desktop



, hoặc vào Start\All Programs\

21



R2009b\Matlab.

Sau khi khởi động Matlab, ta tiến hành chỉ thư mục làm việc của mình

cho Matlab. Nhấp vào biểu tượng trên thanh cơng cụ và chọn thư mục làm việc

(D:\Cuongdobucxathaydoi_Matlab).



Hình 2.2 Chỉ thư mục làm việc cho Matlab

Quản lý không gian làm việc của Matlab



Hình 2.3 Khơng gian làm việc của Matlab

Khơng gian làm việc của Matlab gồm có các phần cơ bản sau:

*Nút start: Ở góc dưới bên trái màn hình, cho phép chạy các ứng dụng mẫu

(demos), các công cụ và cửa sổ chưa hiển thị khi khởi động Matlab

*Cửa sổ lệnh: Qúa trình khởi động đưa người dùng đến cửa sổ lệnh, nơi các

dòng lệnh được biểu thị bằng dấu ‘>>’. Đây là dấu hiệu cho thấy Matlab đang chờ

đánh một (câu) lệnh. Có thể xóa trắng tồn bộ cửa sổ lệnh bằng lệnh : >> clc hoặc

vào Edit/Clear command Window. Khi thực hiện lệnh này, tồn bộ các biến hiện

có không thay đổi hay bị mất đi.

*Cửa sổ không gian làm việc (Workspace): Nơi lưu giữ các biến và dữ liệu

do người dùng nhập vào ngoại trừ những biến cục bộ thuộc về một M-file.

22



Dùng lệnh ‘who’ hoặc ‘whos’ để liệt kê các biến hiện có trong khơng gian

làm việc. Để biết giá trị của biến, ta gõ tên biến tại dấu nhắc lệnh. Để xóa một hàm

hoặc biến khỏi không gian làm việc, sử dụng lệnh ‘clear’. Cú pháp: >> clear

tên_biến;

*Cửa sổ biên tập mảng (ma trận nói chung): Khi đã có một mảng, có thể

chỉnh sửa, biên tập lại bằng Array Editor. Công cụ này làm việc như một bảng tính

(spreadsheet) cho ma trận.

*Cửa sổ địa chỉ thư mục hiện thời: Thư mục hiện thời là nơi chương trình

Matlab sẽ tìm các M-file, và các file khơng gian làm việc (.mat file) đã tải và lưu

lại.Để tạo một file.m trong thư mục làm việc ta có thể thực hiện :

Nhấp vào biểu tượng



hoặc vào File\New\M-File:



Hình 2.4 Tạo mới một chương trình trong M-File

*Cửa sổ soạn thảo xuất hiện, gõ chương trình cần thiết vào file. Sau khi

hồn tất nhấn vào biểu tượng



để lưu vào thư mục hiện tại.



Các thành phần của Matlab

Ngôn ngữ Matlab: là một ngôn ngữ ma trận/mảng cấp cao với các lệnh,

hàm, cấu trúc dữ liệu, vào/ra, các tính năng lập trình hướng đối tượng. Nó cho

phép lập trình các ứng dụng từ nhỏ đến các ứng dụng lớn và phức tạp.

Môi trường làm việc Matlab: Đây là một bộ các công cụ và phương tiện mà

ta sử dụng với tư cách là người dùng hoặc người lập trình Matlab. Nó bao gồm các

phương tiện cho việc quản lý các biến trong không gian làm việc Workspace cũng

23



như xuất nhập khẩu dữ liệu cho việc quản lý các biến trong không gian làm việc

Workspace cũng như xuất nhập dữ liệu. Nó cũng bao gồm các cơng cụ phát triển,

quản lý, gỡ rối và định hình M-file, ứng dụng của Matlab

Xử lý đồ họa: Đây là một hệ thống đồ họa của Matlab. Nó bao gồm các lệnh

cao cấp cho trực quan hóa dữ liệu hai chiều và ba chiều, xử lý ảnh, ảnh động,...Nó

cũng cung cấp các lệnh cấp thấp cho phếp bạn tùy biến giao diện đồ họa cũng như

xây dựng một giao diện đồ họa hồn chỉnh cho ứng dụng Matlab.

Thư viện tốn học Matlab: Đây là một tập hợp khổng lồ các thuật toán từ

các hàm cơ bản như cộng, sin, cos, số học phức... tới các hàm phức tạp hơn như

nghịch đảo ma trận, phép biến đổi Fourier nhanh.

Giao diện chương trình ứng dụng Matlab API (Application Program

Interface): Đây là một thư viện cho phép bạn viết các chương trình C và Fortran

tương thích với Matlab. Siimulink, một chương trình đi kèm với Matlab, là một hệ

thống tương tác với việc mơ phỏng các hệ thống động học phi tuyến. Nó là một

chương trình đồ họa sử dụng chuột để thao tác cho phép mơ hình hóa một hệ

thống bằng cách vẽ một sơ đồ khối trên màn hình. Nó có thể làm việc với các hệ

thống tuyến tính, phi tuyến, hệ thống liên tục theo thời gian, hệ gián đoạn theo

thời gian, hệ đa biến...

2.2.2 Khái quát về Simulink

Simulink là một công cụ trong Matlab, hỗ trợ đắc lực trong mô phỏng các

hệ thống điện bằng công cụ SimpowerSystems, mô phỏng hệ thống truyền động

cơ khí bằng các khối SimDriverline hay sử dụng công cụ Aerospace Blockset

dùng cho mô phỏng ngành hàng khơng



24



Hình 2.5 Ứng dụng của Simulink trong ngành điện

Simulink là một phần quan trọng của Matlab và có thể dễ dàng chuyển đổi

qua lại trong quá trình phân tích, và vì vậy người dùng có thể tận dụng được ưu

thế của cả hai môi trường.

Thanh công cụ trong Simulin



Hình 2.6 Khởi động màn hình làm việc của Simulink

Để khởi động Simulink có 2 cách.

*Cách 1: Từ cửa sổ Command Window gõ lệnh Simulink.



25



Hình 2.7 Khởi động Simulink từ cửa sổ làm việc Command Window của Matlab

*Cách 2: Click chuột trái vào biểu tượng Simulink



trên thanh công cụ.



Các thanh cơng cụ chính trên Simulink.



*

Hình 2.8 Thanh cơng cụ chính trên Simulink



26



New model: Tạo mới một file mô phỏng Simulink.

Lệnh tắt ”CTRL+N”

Open model:Mở một file mô phỏng bất kỳ trong thư viện lưu trữ.

Lệnh tắt ”CTRL+O”

Help: Trợ giúp về hướng dẫn sử dụng trong Simulink.

Lệnh tắt ”CTRL+H”

Cửa sổ Libraries:bao gồm tất cả các khối mô phỏng trong Simulink.

Các khối chức năng cơ bản trong Simulink

Tất cả các khối chức năng đều được xây dựng theo một mẫu giống nhau



như sau:

Mỗi khối có một hay nhiều đầu vào/ra (trừ trường hợp ngoại lệ: Các khối

thuộc hai thư viện con Sourcevà Sinks), có tên và ở trung tâm của hình khối

chữ nhật có biểu tượng thể hiện đặc điểm riêng của khối. Người sử dụng có thể

tùy ý thay đổi tên của khối (nháy kép phím chuột trái vào vị trí tên), tuy nhiên,

mỗi tên chỉ có thể sử dụng một lần duy nhất trong phạm vi cửa sổ mơ hình mơ

phỏng. Khi nháy kép phím chuột trái trực tiếp vào khối ta sẽ mở cửa sổ tham số

Block Parameters(trừ các khối Scope, Slider Gain, Subsystem) và có thể nhập

thủ cơng các tham số đặc trưng của khối. Khi nhập xong, nháy chuột trái vào

nút OK hay nút Apply để Simulink chấp nhận các tham số vừa nhập.

Nếu nháy kép phím chuột trái vào nút “Help” ta sẽ mở cửa sổ của tiện

ích trợ giúp trực tuyến. Nháy một lần phím chuột phải trực tiếp vào khối có tác

dụng mở menu chứa các lệnh cho phép soạn thảo và lập định dạng khối.

Simulink phân biệt hai loại khối chức năng: Khối ảo (vitural) và khối

thực (not vitural). Các khối thực đóng vai trò quyết định khi chạy mơ phỏng mơ

hình Simulink, việc thêm hay bớt một khối thực sẽ thay đổi đặc tính động học

của hệ thống đang được mơ hình Simulink mơ tả. Có thể nêu nhiều ví dụ về

khối thực như: Khối Sum hay khối Product của thư viện con Math. Ngược lại

các khối ảo khơng có khả năng thay đổi đặc tính của hệ thống, chúng chỉ có

nhiệm vụ thay đổi diện mạo đồ hoạ của mơ hình Simulink. Đó chính là các

27



khối như Mux, Demaux hay Enable thuộc thư viện con Signal & System. Một

số khối chức năng mang đặc tính ảo hay thực tuỳ thuộc theo vị trí hay cách

thức sử dụng chúng trong mơ hình Simulink.

Thao tác kết nối các khối mô phỏng

Sao chép: Bằng cách gắp và thả “Drag &Drop” nhờ phím chuột phải là

có thể sao chép một khối từ thư viện con (cũng có thể từ một cửa sổ khác

ngồi thư viện)

Đánh dấu: Bằng cách nháy phím chuột trái vào khối ta có thể đánh dấu,

lựa chọn từng khối,hoặc kéo chuột đánh dấu nhiều khối cùng một lúc.

Xóa: Có thể xóa các khối và các đường đẵ bị đánh dấu bằng cách gọi lệnh

menu Edit/Clear. Bằng menu Edit/Undo hoặc tổ hợp phím Ctrl+Z ta có thể quay

lại thao tác trước đó.

Hệ thống con: Bằng cách đánh dấu nhiều khối có quan hệ chức năng, sau đó

gom chúng lại thơng qua menu Edit/Create Subsystem, ta có thể tạo một hệ thống

con mới.

Nối hai khối: Dùng phím chuột trái nháy vào đầu ra của khối, sau đó đi

chuyển mũi tên đến vị trí cần nối. Có thể rẽ nhánh tín hiệu bắng cách nháy phím

chuột phải vào một đường có sẵn và kéo đường nối mới tới đầu vào cần nối.



Hình 2.9 Thao tác nối hai khối mô phỏng

Di chuyển đường nối: Để sơ đồ mơ phỏng thơng thống và dễ theo dõi,

nhiều khi ta phải di chuyển, bố trí lại vị trí các đường nối. Thao tác nhấn dữ

chuột trái dịch chuyển đến vị trí mới.

Tạo vector đường nối: Để dễ phân biệt giữa đường nối đơn và đường nối

các tín hiệu theo định dạng vector, hoặc ma trận hoặc mảng, ta có thể chọn

28



menu Format/Wide nonscalar lines để tăng bề dầy của đường nối.

Chỉ thị kích cỡ và dạng dữ liệu của tín hiệu: Lệnh chọn qua menu

Format/Signal dimensions sẽ hiển thị kích cỡ của tín hiệu đi qua đường nối.

Lệnh menu Format/Port data types chỉ thị thêm loại dữ liệu của tín hiệu qua

đường nối.

Định dạng cho một khối: Sau khi nháy phím chuột phải vào khối,cửa sổ

định dạng khối sẽ mở ra. Tại mục Format ta lựa chọn kiểu và kích cỡ chữ, cũng

như vị trí của tên khối, có thể lật hoặc xoay khối. Hai thư mục Foreground

Color và Background Color cho phép ta đặt chế độ mầu bao quanh cũng như

màu nền của khối.



Hình 2.10 Kéo thả khối cần chọn ra cửa sổ mới

Hộp đối thoại về đặc tính của khối: Chọn menu Edit/Block Properties,

hoặc chọn mục Block Properties của cửa sổ định dạng khối,ta thu được hộp đối

thoại cho phép đặt một vài tham số tổng quát về đặc tính của khối.



29



Hình 2.11 Hộp đối thoại về đặc tính của khối

Hộp đối thoại về đặc tính của tín hiệu: Có thể tới được hộp thoại Signal

Properies của một đường nối hoặc bằng cách nháy chuột đánh dấu đường nối

trên cửa sổ mơ phỏng, sau đó đi theo menu Edit/Signal Properties từ cửa sổ định

dạng đường.

2.2.3 Khai báo tham số trong Simulink

Trước khi tiến hành mô phỏng ta phải có những thao tác chuẩn bị nhất

định: Đó là khai báo tham số và phương pháp mô phỏng. Các thao tác chuẩn bị

được thực hiện tại hộp thoại Simulation Parameters. Tại đó tất cả các tham số

đều đã có một giá trị mặc định sẵn, nghĩa là: Có thể khởi động mô phỏng tốt

nhất, phải thực hiện chuẩn bị, đặt các tham số phù hợp với mơ hình Simulink cụ

thể. [6]



Hình 2.12 Khai báo tham số và phương pháp mơ phỏng



Chương III: Cơ sở khoa học và thực tiễn

30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hệ thống điện gió và Diesel được ứng dụng ở các vùng sâu, vùng xa, hải đảo cách xa đất liền,…chưa được kết nối với lưới điện quốc gia, nhu cầu sử dụng năng lượng của con người ngày càng tăng, nguồn năng lượng gió để tạo ra điện không những giúp giảm thiểu

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×