Phân tích đánh giá dao động công suất của năng lượng tái tạo trong hệ thống điện

Để đảm bảo tính ổn định của hệ thống điện trong tương lai, nghiên cứu về dao động công suất của điện mặt trời hay điện gió qua nhiều năm để dự báo và có các kịch bản cho ổn định hệ thống điện là những nghiên cứu rất cần thiết.

CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION NINE PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ DAO ĐỘNG CƠNG SUẤT CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Nguyễn Minh Ngọc(1) Khoa Kỹ Thuật Điện, Đại học Điện Lực (1) *Tác giả liên hệ: minhngoc.nguyen29@gmail.com Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Mạnh Hải TÓM TẮT (NLTT) lựa chọn bị ảnh hưởng yếu tố thời tiết Để hàng đầu phát triển lượng, đảm bảo tính ổn định hệ thống điện bên cạnh NLTT có nhiều nhược tương lai, nghiên cứu dao động điểm, yếu tố khiến công suất điện mặt trời hay điện gió lượng tái tạo khó mở rộng qua nhiều năm để dự báo có kịch quy mơ cơng nghiệp có tỷ trọng cho ổn định hệ thống điện lượng lớn hệ thống điện nghiên cứu cần thiết thiếu ổn định việc phát công suất, Từ khóa: NLTT, Dao động cơng suất, ổn định hệ thống INTRODUCTION Năng lượng tái tạo lượng hạt nhân cứu dự báo dao động công suất tương lai lượng tới lượng tái tạo công bố liên tục với người Trong lượng hạt nhân xu hướng tăng lượng gió có giới hạn mặt cơng nghệ, lượng mặt trời Trong nghiên cứu (Gallego- người chưa vượt qua được, NLTT Castillo, 2015), thống kê từ năm 2007 xu hướng ngắn hạn đề bù đắp đến tháng năm 2014 liên tục gia tăng lượng thiếu hụt thời gian tới, Trong cơng trình nghiên cứu (Ferreira et cố gắng cắt giảm tiêu thụ hóa al., 2011), bốn số dao động thạch làm biến đổi khí hậu thời cơng suất cần nghiên cứu gian qua Trong trình hình thành lượng tái tạo, bao gồm: phát triển lượng tái tạo, nghiên DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 185 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION NINE ΔPr: Dao động công suất khoảng METHODOLOGY thời gian T 2.1 Proposed Model Δtr: khoảng thời gian mà công suất thay đổi Nghiên cứu sử dụng sở liệu ΔPr/Δtr : Tỉ lệ giao động công suất thời lượng mặt trời suốt năm gian Đài Loan từ 2016 2017 với thời gian lấy t0: số lần công suất dao động mẫu năm phút lần Các nghiên cứu dự báo phân tích Dữ liệu phân tích dao động dao động công suất theo nhóm cơng suốt thời gian 10 phút, 30 phút, chính, tập trung vào tìm kiếm định nghĩa lại 60 phút 120 phút Dựa kết dao động công suất lượng đưa thay đổi dao động công tái tạo đánh giá phân tích yếu tố suất suốt hai năm, ảnh hưởng thống kê nghiên cứu báo vùng địa lý đến với dao động công suất, cáo (Wan, 2011), (Kamath, 2010) Xu hướng ảnh hưởng mùa năm, ảnh nghiên cứu tập trung vào hưởng việc phát triển công suất vấn đề tương quan dao động phát thay đổi công suất phát công suất tái tạo với yếu tố thời tiết nghiên cứu số ( (Cutler et al., 2007), (Zack, 2007) ) Cuối xu hướng lớn dự báo mức độ thời gian dao động công suất báo (Ferreira et al., 2013), (Greaves et al., 2009) (Ferreira et al., 2012) Trong nghiên cứu này, tác giả theo xu hướng thứ nhất, phương pháp thống kê để tính tốn dao động cơng suất Đài Loan năm từ 2016 tới 2017 Nghiên cứu thống kê lại dao động cơng suất tồn quốc, theo vùng, tháng Từ đưa đánh giá đưa giải pháp để hạn chế dao động công suất hệ thống điện, hạn chế kịch phát điện cực đoan 2.2 Technique 2.2.1 Data acquisition Trong nghiên cứu này, kỹ thuật tính tốn thống kê thường dùng áp dụng vào, phương pháp tính lấy từ tài liệu nghiên cứu số (Davis, 1977) Cơng thức tính tốn dao động cơng suất: ΔP = |Pi+n − Pi| (1) ΔP: Công suất phát dao động P: Công suất phát n: Thời gian mà cơng suất thay đổi Tính tốn Giá trị kỳ vọng Phương sai dao động công suất theo thời gian Phương sai dao động cơng suất tính tốn theo cơng thức số Var (X) = E ((X− μ))2 186 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO (2) CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION NINE μ: giá trị kỳ vọng dao động công suất T: giá trị công suất thời điểm t 3.2 Results and Discussion Trong xu hướng nghiên cứu trước tập chung theo phương pháp thống kê phân tích dao động công suất ANALYSIS rằng, tốc độ gia tăng công suất 3.1 Visualization lượng tái tạo tăng lên làm giảm thiểu Hình biểu diễn dao động công suất trường hợp tăng công suất Đặc biệt, thể biểu đồ bbox nghiên cứu số (Wan, 2011) Trong thể gia tăng công suất lượng gió Hoa Kỳ vịng năm Nghiên cứu cho thấy mức độ dao động công suất tồn Hoa Kỳ có xu hướng liên tục giảm công suất lượng tái tạo liên tục tăng Nhưng ngược lại thấy dao động cơng Hình Dao động cơng suất mùa thu vào năm 2016 miền bắc Đài Loan suất Đài Loan có xu hướng tăng tổng cơng suất phát tăng, tồn lãnh thổ đảo Đài Loan (Trung Quốc) Do Kết tổng hợp dạng bảng nghiên cứu sử dụng liệu hai thống kê phương sai dao động năm từ 2016 đến 2017 Nên nghiên cứu công suất theo tháng năm, cần mở rộng thêm liệu năm sau mùa năm, dao Nghiên cứu cần trọng thêm vấn đề động công suất bị ảnh hưởng vị trí địa liệu địa lý chi tiết cho nhà máy lý mùa năm, bên cạnh dao lượng tái tạo động cơng suất có dấu hiệu tăng cơng suất tăng theo, việc theo dõi biến động cơng suất giúp dự báo cơng suất thay đổi từ chọn vùng địa lý phù hợp để xây dựng nhà mày làm giảm dao động công suất lưới điện CONCLUSIONS Trong nghiên cứu thống kê dao động công suất nhà máy điện mặt trời năm 2016 2017 Từ đưa yếu tố ảnh hưởng tới dao động công suất NLTT bao gốm yếu tố địa lý, mức tăng công suất theo mùa năm tác động tới dao động công suất ngắn hạn năm DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 187 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION NINE REFERENCES TÁC GIẢ Ý TƯỞNG [1] Cutler, N et al (2007) ‘Detecting, categorizing Nguyen Minh Ngoc Sinh viên khoa hệ and forecasting large ramps in wind farm power output using meteorological observations and thống điện-Đại học Điện Lực (2010-2015), WPPT’, Wind Energy: An International Journal thạc sĩ khoa học Đại Học Quốc Gia for Progress and Applications in Wind Power Trung Chính Đài Loan (2018-2019) Conversion Technology, 10(5), pp 453–470 [2] Davis, H T and Brandt, S (1977) Statistical and Computational Methods in Data Analysis, Technometrics North-Holland Publishing GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Phạm Mạnh Hải Nhận kỹ sư hệ Company Amsterdam, The Netherlands: doi: thống điện Trường đại học Bách Khoa 10.2307/1267898 Hà Nội năm 2006; Thạc sỹ University [3] Ferreira, C et al (2011) A survey on wind power ramp forecasting Argonne National Lab.(ANL), Argonne, IL (United States) [4] Ferreira, C et al (2013) ‘Probabilistic ramp detection of Paul Sabatiers, Toulouse, France, năm 2008; Tiến sỹ University of Poitiers, Poitiers, France, năm 2011 Từ 2012 đến and forecasting for wind power prediction’, in giảng viên Trường đại học Điện Reliability and risk evaluation of wind integrated Lực Hướng nghiên cứu bao gồm: quy power systems Springer, pp 29–44 trình ứng dụng phóng điện plasma [5] Ferreira, C A et al (2012) ‘Predicting Ramp Events with a Stream-based HMM framework’, in International Conference on Discovery Science không nhiệt, dự báo phụ tải, độ tin cậy hệ thống điện lượng tái tạo Springer, pp 224–238 [6] Gallego-Castillo, C., Cuerva-Tejero, A and LopezGarcia, O (2015) ‘A review on the recent history of wind power ramp forecasting’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, pp 1148–1157 [7] Greaves, B et al (2009) ‘Temporal forecast uncertainty for ramp events’, Wind Engineering, 33(4), pp 309–319 [8] Kamath, C (2010) ‘Understanding wind ramp events through analysis of historical data’, in IEEE PES T&D 2010 IEEE, pp 1–6 [9] Wan, Y H (2011) Analysis of wind power ramping behavior in ERCOT National Renewable Energy Lab.(NREL), Golden, CO (United States) [10] Zack, J W (2007) ‘Truewind A AWS Truewind’s final report for the Alberta forecasting pilot project’, in Proceedings of the European Wind Energy GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Conference EWEC, Milano (IT) 188 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ... phút Dựa kết dao động cơng suất lượng đưa thay đổi dao động cơng tái tạo đánh giá phân tích yếu tố suất suốt hai năm, ảnh hưởng thống kê nghiên cứu báo vùng địa lý đến với dao động công suất, cáo... tính tốn dao động công suất: ΔP = |Pi+n − Pi| (1) ΔP: Công suất phát dao động P: Công suất phát n: Thời gian mà cơng suất thay đổi Tính tốn Giá trị kỳ vọng Phương sai dao động công suất theo... mày làm giảm dao động công suất lưới điện CONCLUSIONS Trong nghiên cứu thống kê dao động công suất nhà máy điện mặt trời năm 2016 2017 Từ đưa yếu tố ảnh hưởng tới dao động công suất NLTT bao