Tạp chí khoa học và công nghệ năng lượng

Nội dung bài báo đề xuất một kiến trúc anten MIMO đa băng cho các ứng dụng băng rộng  trong các thiết bị cầm tay di động. Với cấu trúc PIFA, anten MIMO đề xuất sử dụng vật liệu FR4 đạt được  kích thước khá nhỏ 37x43.6x6 mm3. Cộng hưởng tại 3 tần sô 2.46 GHz, 3.3Ghz và 6.3 GHz nhờ khe chẻ hình chữ U trên mặt bức xạ với độ rộng băng thông tương ứng 8.44%, 9.76% và 2.3%, anten có thể đáp ứng được đồng thời cho các ứng dụng WiFi, Wimax/LTE và vệ tinh băng C. Các tham số anten khác như độ lợi, suy hao phản xạ, hiệu suất bức xạ,… đều đạt chuẩn công nghệ. Không những thế, nhờ sử dụng cấu trúc mặt phẳng đất khuyết (DGS), anten MIMO đề xuất đạt độ cách ly cao (S12<-20 dB) với khoảng cách giữa hai phần tử bức xạ khá nhỏ, 4mm, tương đương với 0.032l tại tần số cộng hưởng 2.4GHz. Bên cạnh đó, nhờ cấu trúc DGS này, băng thông của anten MIMO cũng được mở rộng thêm, đặc biệt tại tần số cộng hưởng 3.5G Hz.

Bài báo trình bày kết quả tổng hợp bộ điều khiển trượt cho hệ máy phát điện turbine gió khi tính đến nhiễu loạn gió. Các kết quả được khảo sát đánh giá bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab-Simulink cho thấy bộ điều khiển này đảm bảo được các yêu cầu chất lượng nguồn phát khi nối lưới, tối ưu hóa quá trình chuyển đổi năng lượng cho tuabin gió.

Điều độ công suất phát trong hệ thống điện được điều chỉnh theo nguồn nhiệt điện và thủy điện là một hàm đa mục tiêu dựa trên lợi ích tổng thể, khi xét đến các tham số như chi phí tiêu hao nhiên liệu, lượng khí thải ô nhiễm, cực tiểu lượng nước tràn... Bài báo đề xuất mô hình điều độ đa mục tiêu, sử dụng phương pháp tối ưu hóa hàm số phạt hỗn hợp, để chuyển thành bài toán tối ưu hóa không ràng buộc, đồng thời sử dụng ma trận Hessian cải tiến phương pháp cần tối ưu, khắc phục vấn đề giảm bớt hệ số thay thế. Thông qua việc tính toán một hệ thống điện gồm bốn thủy điện bậc thang (3 cấp) và ba nhà máy nhiệt điện, các kết quả tối ưu hóa được xác định để kiểm chứng độ tin cậy và hiệu quả tiết kiệm của thuật toán này. 

Bài toán quản lý, giám sát chất lượng điện năng với đầy đủ các chỉ tiêu, đưa ra cảnh báo khi các tham số nằm ngoài giới hạn cho phép để đảm bảo các mục tiêu kinh tế - kỹ thuật cho sản xuất công nghiệp mang tính rất cấp thiết. Hiện nay trên thị trường, các thiết bị phân tích chất lượng điện năng chủ yếu của nước ngoài, có giá thành cao, dải công suất ở nhiều trường hợp không phù hợp với đối tượng đo công suất nhỏ và sử dụng phức tạp. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ giới thiệu kết quả thiết kế, chế tạo thử nghiệm một thiết bị phân tích chất lượng điện năng di động (dạng cầm tay), áp dụng cho đối tượng phụ tải 1 pha, có tính năng phân tích dạng sóng dòng điện, điện áp; tổng sóng hài dòng và áp, cosphi, tần số,… Kết quả thử nghiệm được so sánh đối chiếu với máy phân tích chất lượng điện năng Fluke 437-II có mức sai số không quá 3,5% về công suất và không quá 1,5% về điện áp, dòng điện.

Mô hình hóa cho bao hơi của lò hơi là một nhiệm vụ quan trọng và khó khăn. Trong bài báo này, phương pháp nhận dạng đệ qui dựa trên mô hình Hammerstein tham số biến thiên cho bộ bao hơi của lò hơi của nhà máy nhiệt điện được đề xuất. Bằng cách phân chia bộ bao hơi thành hai khối phi tuyến tĩnh và tuyến tính động, mô hình Hammerstein được sử dụng để mô tả động học của quá trình. Thuật toán sai số dự báo đệ qui được sử dụng để nhận dạng các tham số thay đổi theo thời gian của mô hình đã đề xuất. Thực nghiệm nhận dạng được tiến hành với lò hơi của nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Các kết quả được thể hiện bằng cách so sánh tín hiệu ra của mô hình nhận dạng với tín hiệu ra thực cho thấy độ chính xác của mô hình đạt được.

Hiện nay có nhiều phương pháp để chỉnh định bộ điều chỉnh trong các hệ thống điều khiển trong công nghiệp. Mỗi phương pháp có một thế mạnh riêng, nhưng các phương pháp ấy ít đề cập tới dự trữ ổn định nên những hệ thống điều khiển chỉnh định theo các phương pháp đó thường mất ổn định sau một thời gian hoạt đưa vào hoạt động. Bài báo này trình bày một phương pháp chỉnh định bộ điều chỉnh có tính đến dự trữ ổn định trên cơ sở “chỉ số dao động mềm”. Khi áp dụng phương pháp này để chỉnh định bộ điều chỉnh, trường hợp hệ thống rơi vào vùng cận biên giới ổn định thì hệ thống vẫn không mất ổn định. Phương pháp có thể ứng dụng tốt để chỉnh định các hệ thống điều khiển trong công nghiệp.

Bài báo trình bày các vấn đề liên quan đến chất lượng điện năng, nguyên nhân làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng điện năng và tác động ngược lại của yếu tố này đến hiệu quả làm việc, tuổi thọ của các động cơ điện; phân tích các giải pháp nâng cao chất lượng điện năng, đặc biệt là giải pháp bù công suất phản kháng; xây dựng một phương pháp xác định dung lượng bù tối ưu công suất phản kháng cho các động cơ điện không đồng bộ.

Động cơ servo đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM-Permanent Magnet Synchronuos Motor) với những ưu điểm nổi bật là hiệu suất rất cao, kích thước nhỏ gọn, điều khiển chính xác, được sử dụng nhiều trong các hệ truyền động yêu cầu chính xác về vị trí và tốc độ. Bài báo đưa ra mô hình giải tích của PMSM phục vụ cho việc thiết kế, nhằm đưa ra các thông số về cấu trúc hình dạng cơ bản điện từ của động cơ. Các tác giả sẽ sử dụng phần mềm mô phỏng Ansys Maxwel để phân tích, đánh giá kết quả thiết kế đạt được từ mô hình giải tích. Từ đó bài toán thiết kế tối ưu một số thông số cơ bản với hàm mục tiêu giảm trọng lượng (giá thành) của động cơ được trình bày. Kết quả đạt được đóng góp vào lĩnh vực còn rất mới về nghiên cứu chế tạo sản xuất động cơ servo trong nước.

Ước lượng điện trở roto và stato trong quá trình làm việc là cần thiết đối với các hệ truyền động không cảm biến tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha ở vùng tốc độ thấp. Trong bài báo này một thuật toán nơron sửa đổi đã được đề xuất để ước lượng điện trở roto và stato trong quá trình làm việc. Ở đây luật cập nhật của mạng nơron có tốc độ học là một hàm thích nghi theo từng chu kỳ lấy mẫu, hàm thích nghi được xác định bằng mô hình mờ Mamdani. Kết quả mô phỏng cho thấy các điện trở được ước lượng bằng mạng nơron với tốc độ học là hàm thích nghi được đề xuất có sai số nhỏ so với điện trở roto và stato thực, nâng cao chất lượng của hệ truyền động động cơ không đồng bộ không có cảm biến tốc độ.

Sóng mm hiện đang được quan tâm do khả năng tăng cường được băng thông lớn, hoàn toàn có thể đáp ứng được tốc độ cho hệ thống thông tin 5G. Các kỹ thuật beamforming được nghiên cứu cho sóng này như cập nhật trọng số bức xạ tại máy thu với mục đích đảm bảo tốc độ hội tụ thuật toán tìm trọng số là nhanh nhất. Chúng ta cần chỉ rõ các thuật toán như bình phương trung bình nhỏ nhất (LMS), bình phương nhỏ nhất đệ quy (RLS), nghịch đảo ma trận lấy mẫu (SMI), phương pháp đạo hàm liên hợp (CGM). Có nhiều bài liên quan tới việc so sánh các thuật toán này về tốc độ tìm trọng số hội tụ, dung lượng truyền. Tuy nhiên việc tìm một ma trận bức xạ thu trong môi trường đa đường là bài toán ít được quan tâm. Giải pháp sử dụng bộ mã phân cấp (HC) được áp dụng để đưa ra các véc tơ trọng số thu phù hợp và đòi hỏi số bước lặp tìm trọng số bức xạ không cao. Ngoài ra so với các phương pháp truyền thống kể trên như LMS, RLS, SMI hay CGM thì phương pháp tìm trọng số bức xạ sử dụng HC còn đảm bảo được dung lượng kênh truyền tăng cao, đặc biệt với những tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR cao.