HCMUT – Các bộ biến đổi điện áp đa bậc kết nối lưới và các chiến lược điều khiển cải tiến cho các hệ thống biến đổi năng lượng tái tạo
|
1. |
Tên đề tài: | Các bộ biến đổi điện áp đa bậc kết nối lưới và các chiến lược điều khiển cải tiến cho các hệ thống biến đổi năng lượng tái tạo. |
| 2. | Mã số | DN2022-20-03 |
| 3. | Chủ nhiệm đề tài: |
PGS.TS. Nguyễn Văn Nhờ Nhóm nghiên cứu gồm: 2PGS.TS, 1TS, 2ThS, 5NCS và 1CN. |
| 4. | Đơn vị: | Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM |
| 5. | Lĩnh vực: | Điện – Điện Tử |
| 6. | Loại hình : | Nghiên cứu ứng dụng |
| 7. | Thời gian thực hiện: |
48 tháng (2022-2026) |
| 8. | Kinh phí nghiên cứu: | 2000 triệu đồng |
| 9 | Thời gian nghiệm thu | Ngày 31 tháng 12 năm 2025, Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM |
| 10 | Chủ tịch Hội đồng và quyết định thành lập HĐ | Quyết định 2490/QĐ-ĐHQG ngày 31/12/2025 của Giám đốc ĐHQG-HCM bao gồm các thành viên cụ thể như sau: 1) Chủ tịch Hội đồng: GS.TS. Lê Minh Phương, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM 2) Ủy viên Phản biện: PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh 3) Ủy viên Phản biện: PGS.TS. Lê Mỹ Hà, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. 4) Ủy viên Hội đồng: TS. Võ Hoàng Duy, Trường Đại học Tôn Đức Thắng. 5) Ủy viên Hội đồng: TS. Quách Ngọc Thịnh, Trường Đại học Công Thương Thành phố Hồ Chí Minh. 6) Ủy viên Hội đồng: PGS.TS Huỳnh Thanh Công, Ban Khoa học và Công nghệ, ĐHQG-HCM 7) Ủy viên Thư ký: TS. Trịnh Xuân Dũng, Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM |
| 11. | Nội dung thực hiện |
Nội dung 1. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển các cấu trúc bộ biến đổi đa bậc NPC và ANPC Đề tài đã xây dựng mô hình, phân tích nguyên lý hoạt động và nghiên cứu các phương pháp điều khiển cho các bộ biến đổi NPC và ANPC. Kết quả đã đề xuất các cấu trúc và giải pháp điều khiển mới, mở rộng cho các cấu hình có số bậc lớn hơn ba, đồng thời đánh giá các vấn đề về hiệu suất, độ méo dạng, điện áp và dòng điện rò, nhiễu EMI và cân bằng điện áp tụ DC-link. Nội dung 2. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển các cấu trúc đa bậc kết nối tải hở hai đầu Các phương pháp điều khiển và điều chế phù hợp đã được xây dựng nhằm nâng cao số mức điện áp đầu ra và chất lượng điện năng. Đồng thời, các vấn đề về hiệu suất, méo dạng, dòng điện rò, nhiễu EMI và cân bằng điện áp tụ điện cũng đã được phân tích và đánh giá. Nội dung 3. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển các cấu trúc đa bậc dạng lồng nhau Đề tài đã xây dựng mô hình và nghiên cứu đặc tính vận hành của các bộ biến đổi đa bậc dạng lồng nhau (Nested Multilevel Converter). Các chiến lược điều khiển và điều chế mới đã được đề xuất nhằm nâng cao chất lượng điện áp đầu ra, mở rộng số mức điện áp và cải thiện hiệu suất chuyển đổi. Nội dung 4. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển các cấu trúc đa bậc cascade lai Đề tài đã nghiên cứu các cấu trúc cascade lai có khả năng giảm số lượng nguồn DC độc lập hoặc làm việc với các nguồn điện áp biến thiên. Các giải pháp điều khiển phù hợp đã được đề xuất nhằm nâng cao hiệu suất vận hành và khả năng ứng dụng trong các hệ thống năng lượng tái tạo. Nội dung 5. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển các cấu trúc đa bậc sử dụng linh kiện SiC/GaN Đề tài đã nghiên cứu khả năng ứng dụng các linh kiện bán dẫn công nghệ SiC trong các bộ biến đổi đa bậc. Các mô hình và giải pháp điều khiển tương ứng đã được xây dựng, cho phép đánh giá các chỉ tiêu về tổn hao công suất, hiệu suất, mật độ công suất và khả năng làm việc ở tần số đóng cắt cao. Kết quả đã được so sánh với các giải pháp sử dụng linh kiện silicon truyền thống nhằm xác định phạm vi ứng dụng phù hợp. Nội dung 6. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển các cấu trúc đa bậc sử dụng phương pháp phi điều chế Đề tài đã nghiên cứu các phương pháp điều khiển tiên tiến không dựa trên PWM truyền thống, sử dụng điều khiển dự báo tựa mô hình (MPC). Kết quả đã làm rõ khả năng tối ưu đa mục tiêu, giảm tổn hao chuyển mạch, nâng cao đáp ứng động và cải thiện chất lượng điện năng của các phương pháp điều khiển này trên các cấu trúc đa bậc khác nhau. Nội dung 7. Nghiên cứu, phân tích, mô hình hóa và điều khiển hệ thống bộ biến đổi đa bậc kết nối lưới Đề tài đã xây dựng các mô hình và giải pháp điều khiển cho hệ thống bộ biến đổi đa bậc làm việc với lưới điện. Các chiến lược điều khiển công suất tác dụng và phản kháng đã được nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng vận hành, ổn định và chất lượng điện năng trong các điều kiện lưới khác nhau. Nội dung 8. Tổng hợp và đánh giá kết quả nghiên cứu Đề tài đã tổng hợp, đánh giá và so sánh các cấu trúc bộ biến đổi đa bậc và các phương pháp điều khiển tương ứng. Kết quả nghiên cứu đã làm rõ ưu điểm, hạn chế và phạm vi ứng dụng của từng giải pháp, đồng thời tạo cơ sở khoa học cho các hướng nghiên cứu tiếp theo.. |
| 12. | Kết quả |
* Sản phẩm mềm: 04 phần mềm mô phỏng trên Matlab. * Sản phẩm cứng: 04 mô hình * Sản phẩm đào tạo và khoa học: – 3 bài báo quốc tế Q1 trên các tạp chí IEEE Access và IEEE Transaction Industrial Electronics; – 3 bài báo quốc tế Q2 trên các tạp chí Journal of Power Electroni cs and Drive Systems (IJPEDS), TELKOMNIKA (Telecom munication Computing Electronics and Control), và Journal of Electrical Engineering & Technology – 3 bài báo quốc tế Q3/Q4 trên các tạp chí Journal of Power Electronics và Lecture Notes in Electrical Engineering, ISSN, (AETA20 22- Recent Advances in Electrical Engineering and Related Sciences: Theory and Application), Springer Singapor, 2024 – 05 bài đăng trên tạp chí và hội nghị trong danh mục Scopus . Hội nghị Quốc tế IEEE ICCE 2022, Hội nghị Quốc tế IEEE ICCE 2022 và 2023 11th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia, và IEEE Energy Conversion Congress & Expo (ECCE) Asia 2025 Conference – 02 bài báo đăng trên tạp chí Phát triển KHCN ĐHQG-HCM – 02 bài báo đăng trên tạp chí trong nước: Journal of Measurement, Control, and Automation (MCA) Đào tạo: 02 NCS bảo vệ thành công cấp bộ môn, 09 chuyên đề Tiến sĩ. |
| 13. | Hình ảnh giới thiệu kết quả |
|
| 14. | Thông tin liên hệ CNĐT |
Email: nvnho@hcmut.edu.vn |
| 15. | Liên hệ ĐHQG-HCM | Ban Khoa học và Công nghệ (Phòng 309, NĐH) và Trang điện tử thông tin về hoạt động KH&CN (https://research.vnuhcm.edu.vn/) |
Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM


