Nghiên cứu đề xuất giải pháp vận hành lưới điện trung áp điện lực gia nghĩa khi có sự thâm nhập của nguồn điện mặt trời mái nhà tóm tắt

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN VIẾT NGUYÊN TUỆ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP ĐIỆN LỰC GIA NGHĨA KHI CÓ SỰ THÂM NHẬP CỦA NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật điện : 8520201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng - Năm 2022 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ ĐÌNH DƯƠNG Phản biện 1: TS Dương Minh Quân Phản biện 2: TS Nguyễn Lương Mính Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ ngành Kỹ thuật Điện họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 19 tháng 02 năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Sau Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 6/4/2020 chế khuyến khích phát triển ĐMT Việt Nam (cơ chế giá FIT 2), việc phát triển hệ thống Điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN) bùng nổ số lượng lẫn công suất Năm 2020, tồn EVNCPC có 20.909 hệ thống ĐMTMN với tổng cơng suất 2958,5 MWp hồn thành Đối với hệ thống điện thuộc EVNCPC, tỷ trọng công suất ĐMTMN cao so với phụ tải: 3.054 MWp so với Pmax hệ thống năm 2020 2.979 MW Trong đó, ĐMTMN có tính ổn định khơng cao phụ thuộc nhiều vào thời tiết, dễ thay đổi đột ngột, dẫn đến nhiều khó khăn cho cơng tác vận hành hệ thống đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp vận hành lưới điện trung áp Điện lực Gia Nghĩa có thâm nhập nguồn điện mặt trời mái nhà” mang tính cấp thiết phù hợp với tình hình thực tế Đề tài nghiên cứu đề xuất giải pháp vận hành lưới điện đơn vị thuộc EVNCPC từ triển khai nghiên cứu áp dụng cho lưới điện khác tương tự thuộc EVNCPC MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Phân tích ảnh hưởng hệ thống ĐMTMN lưới điện ĐL Gia Nghĩa từ có giải pháp liên quan đến vận hành cho phù hợp để đảm bảo lưới điện khu vực hoạt động hiệu quả, tin cậy, ổn định ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Các hệ thống ĐMTMN đấu nối vào lưới điện thuộc phạm vi quản lý ĐL Gia Nghĩa THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - Phạm vi nghiên cứu: Căn vào trạng lưới điện số lượng hệ thống ĐMTMN Gia Nghĩa để nêu vấn đề làm ảnh hưởng đến công tác vận hành lưới điện, tổn thất điện năng, khả gây tải ĐD MBA, từ đề xuất biện pháp khắc phục để đảm bảo công tác vận hành lưới điện an toàn, tin cậy PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kết hợp lý thuyết thực tế: - Dựa sở lý thuyết để phân tích ảnh hưởng hệ thống ĐMTMN phương thức vận hành, phát ngược công suất, tổn thất điện - Sử dụng cơng cụ PSS/ADEPT để tính tốn mô ảnh hưởng hệ thống ĐMTMN lưới điện trung - Kết tính tốn tập trung vào phân tích tình hình mang tải ĐD TBA ĐMTMN phát không phát, ảnh hưởng đến khả mang tải, tiêu TTĐN từ đề xuất giải pháp phù hợp BỐ CỤC Luận văn bố cục gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống điện tình hình phát triển điện mặt trời mái nhà Điện lực Gia Nghĩa Chương 2: Tính tốn, phân tích ảnh hưởng hệ thống điện mặt trời mái nhà hệ thống điện Điện lực Gia Nghĩa CHƯƠNG 3: Đề xuất giải pháp vận hành lưới điện trung áp Điện lực Gia Nghĩa có thâm nhập nguồn điện mặt trời mái nhà THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ TẠI ĐIỆN LỰC GIA NGHĨA 1.1 Tổng quan hệ thống điện Điện lực Gia Nghĩa thuộc Công ty Điện lực Đăk Nông [6] 1.1.2 Hiện trạng nguồn, lưới điện Công ty Điện lực Đăk Nông 1.1.2.1 Nguồn điện 1.1.2.2 Lưới điện ❖ Tình hình phát triển Điện mặt trời mái nhà Công ty ĐL Đăk Nông 1.1.3 Giới thiệu Điện lực Gia Nghĩa 1.2 Tình hình phát triển Điện mặt trời mái nhà Điện lực Gia Nghĩa 1.2.1 Mô tả mật độ phân bố công suất điện mặt trời 1.2.2 Giới thiệu sơ lượt vị trí địa lý, thuận lợi đầu tư Điện mặt trời mái nhà [1] 1.2.3 Tình hình phát triển Điện mặt trời mái nhà, tổng công suất đấu nối vào lưới điện trung hạ [1] 1.3 Đánh giá cân nguồn tải có xâm nhập hệ thống Điện mặt trời mái nhà 1.4 Kết luận chương Hệ thống ĐMTMN phát triển nhanh, thâm nhập sâu chiếm tỷ trọng lớn hệ thống điện Điện lực Gia Nghĩa gây nhiều tác động đến hệ thống điện đặc biệt hệ thống truyền dẫn (đường dây, máy biến áp), cân nguồn tải, chiều công suất thay đổi so với lưới điện trước có ĐMTMN thâm nhập sâu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội v.v Tình trạng lưới điện ảnh hưởng cụ thể nguồn ĐMTMN tính tốn, phân tích chương luận văn CHƯƠNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ĐIỆN TẠI ĐIỆN LỰC GIA NGHĨA 2.1 Mở đầu 2.2 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT bước thực tính tốn, phân tích hệ thống điện Điện lực Gia Nghĩa với kết nối nguồn Điện mặt trời mái nhà ❖ Trình tự khai thác phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn LĐPP Để tính tốn ảnh hưởng hệ thống ĐMTMN lên lưới điện Điện lực Gia Nghĩa, cần thực bước để thu thập, phân tích liệu từ xác định vấn đề xảy cho lưới điện có thâm nhập ĐMTMN ❖ Các số liệu đầu vào phục vụ tính tốn cho lưới điện: Phần mềm PSS/ADEPT tính tốn lưới điện cách xác số liệu đầu vào cung cấp cho phần mềm xác Các số đầu vào phần mềm PSS/ADEPT chia làm hai loại là: - Thông số kỹ thuật lưới: Số liệu thông số cấu trúc đường dây, MBA, Tụ bù, Thiết bị đóng cắt,…Số liệu thơng số thu thập từ hồ sơ quản lý kỹ thuật Điện lực Gia Nghĩa - Thông số phụ tải : Do đa dạng không ổn định phụ tải nên việc thu thập thông số phụ tải khó khăn Thơng thường, phương pháp thu thập đơn giản khơng đảm bảo độ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội xác cao, cịn muốn có độ xác cao việc thu thập cần thực cách chi tiết nhiều thời gian Do để tính tốn lưới điện luận văn sử dụng phương pháp xây dựng đồ thị phụ tải đặc trưng: Lưới điện phân phối có đồ thị phụ tải thay đổi theo thời gian ngày, theo mùa Để khảo sát ảnh hưởng đồ thị phụ tải xét đồ thị năm đủ Do cần xây dựng đồ thị phụ tải điển hình theo năm xét theo phương pháp thống kê Với đặc trưng phụ tải lưới điện Gia Nghĩa chia thành nhóm phụ tải điển sau: + Nhóm sinh hoạt-thương mại (SH-TM) + Nhóm cơng sở-quốc phịng (CS-QP) + Nhóm sản xuất-cơng nghiệp (SX-CN) + Nhóm chiếu sáng (CS) Dựa vào đồ thị phụ tải điển hình nhóm phụ tải ta xây dựng đặc trưng hệ thống điện TP Gia Nghĩa ngày đêm có khoảng thời gian đặc biệt cần phải xem xét việc tinh toán chế độ vận hành lưới điện sau: - Cao điểm chiều tối kéo dài 5h (từ 17h00 đến 22h00) - Cao điểm ngày kéo dài 10h (từ 7h00 đến 17h00) - Thấp điểm kéo dài 9h (từ 22h00 đến 7h00) Trên sở số liệu xử lý thống kê biểu diễn mối quan hệ phụ tải thời gian hệ trục tọa độ có tính chất tương tự với trục tung phụ tải trục hoành thời gian ta nhận đồ thị phụ tải ngày Để làm điều đó, đồ thị phụ tải cần chuyển sang hệ đơn vị tương đối Ta chọn công suất giá trị cực đại phụ tải (PM) Phụ tải thứ i hệ đơn vị tương đối : THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Pi * = Pi PM Qi* = Qi QM (1.1) Các thông số đồ thị phụ tải sau: Hệ số Hệ số tỷ lệ (P/Pmax) thời gian Sinh hoạt Khoảng Số Rd thời gian thương Công sở Quốc mại phịng Chiếu sáng Sản xuất cơng nghiệp 7h-17h 11 1,375 0,745 0,8 0,922 18h-21h 0,5 0,959 1 0,766 21h-7h 1,125 0,506 1 0,652 ❖ Phân chia nhóm phụ tải PSS/ADEPT Từ số liệu đo đạc công suất phụ tải thuộc lưới điện TP Gia Nghĩa ta tiến hành phân chia tính chất phụ tải thành nhóm phụ tải như: Chiếu sáng, Cơ sở Quốc phịng (CS-QP), sản xuất cơng nghiệp (SX-CN) sinh hoạt thương mại (SH-TM) Tiếp theo ta tiến hành thiết lập đồ thị phụ tải đặc trưng cho khoảng thời gian ngày Từ Menu chọn Network, chọn tiếp Load Snapshots thực thiết lập ❖ Thực cập nhật sơ đồ lưới điện Thành phố Gia Nghĩa lên phần mềm PSS/ADEPT Triển khai cập nhật phần tử lưới điện phạm vi nghiên cứu đề tài lên phần mềm PSS/ADEPT phục vụ tính tốn, cụ thể phần tử cập nhật bám theo thực tế lưới điện điện lực Gia Nghĩa quản lý 2.3 Phương thức vận hành lưới điện Gia Nghĩa 2.4 Tính tốn trào lưu công suất theo đồ thị phụ tải tỉ lệ TTĐN trước sau có hệ thống ĐMTMN THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 2.4.1 Tính tốn trào lưu công suất theo đồ thị phụ tải: 2.4.1.1 Cơ sở tính tốn: * Sử dụng biểu đồ phát điển hình dự án ĐMTMN: Để thực tính tốn trào lưu cơng suất, việc cần thực thu thập phân tích liệu Theo số liệu thu thập từ dự án ĐMT Công ty TNHH Xây dựng Thành Công thông qua phần mềm đo xa DSPM 01 ngày đêm, biểu đồ phát 01 NMĐMT nằm khoảng thời gian từ 06 00 phút đến 18 00 phút Để kết tính tốn có độ xác hơn, chia khung thời gian phát thành khung (ứng với chế độ phát) sau: T S Chế độ phát S T Thời gian Công suất phát cực đại NMĐMT (%) Tổng số tháng (Giờ) Chế độ phát Từ 10h-14h 74 124 Chế độ phát Từ 9h-10h từ 14h-15h 62 62 Chế độ phát Từ 7h-9h từ 15h-16h 50 93 Chế độ phát Từ 6h-7h từ 16h-18h 17 77 Ứng với khung phát, ta cài đặt thông số công suất phát ĐMT mái nhà chương trình PSS/Adept Số liệu phụ tải lấy tháng 01/2021; + Công suất phát dự án ĐMT: Ứng với hiệu suất 74% công suất lắp đặt * Tính tốn khả mang tải đường dây: Theo quy phạm trang bị điện (phần I), Dòng điện làm việc cho phép (Icp) sau hiệu chỉnh: Dòng điện làm việc cho phép sau hiệu chỉnh theo nhiệt độ mơi trường làm việc tính THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội cách lấy dòng điện làm việc cho phép (được tra Quy phạm TBĐ phần I dây trần tra TCVN 5935-2:2013 dây bọc) nhân với hệ số hiệu chỉnh k (k=0,81 dây trần, k=0,91 dây bọc k=1 dây dẫn chơn đất) • Hệ số hiệu chỉnh dịng điện cho phép dây dẫn trần lấy theo trường hợp: Nhiệt độ tính tốn mơi trường lấy 25oC, nhiệt độ tiêu chuẩn ruột cáp lấy 70oC, nhiệt độ môi trường lấy 40oC [Trang 83 Quy phạm TBĐ Phần 1]; • Hệ số hiệu chỉnh dòng điện cho phép dây cáp bọc lõi có cách điện XLPE lấy theo trường hợp: Nhiệt độ lớn ruột dẫn lấy 90oC, nhiệt độ khơng khí xung quanh lấy 40oC [Trang 65, TCVN 5935-2:2013] • Hệ số hiệu chỉnh dịng điện cho phép dây cáp bọc lõi có cách điện XLPE chôn đất lấy theo trường hợp: Nhiệt độ lớn ruột dẫn lấy 90oC, nhiệt độ môi trường đất xung quanh lấy 20oC [Trang 65, TCVN 5935-2:2013] S TT Chủng loại dây (mm2) Dòng điện theo Icp (A) Số liệu tra từ quy phạm trang bị điện năm 2006 Dòng điện cho phép theo TCVN(59352:2013) (1) (2) Dòng điện cho phép Icp (A) sau hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường (3) Dây dẫn AC-50 210 Dây dẫn AC-70 265 Dây dẫn XLPE-95 Dây dẫn AC-120 390 316 Dây dẫn AC-150 450 364,5 Dây dẫn AC-185 510 Dây dẫn XLPE-185 170,1 214,6 338 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 307,6 413,1 504 458,6 Lưu hành nội 13 STT Nội dung tính tốn ĐD474ĐNO tất NMĐMT đấu nối vào lưới điện trung, hạ áp phát thủy điện phát công suất cực đại P=1,8MW (mùa mưa) Pmin phụ tải (MW) 1.75 Hiệu suất phát cực đại ĐMTMN ứng với CS MWp 65% Dịng điện max chạy đường dây (A) Cơng suất phát NMMT (kW) Pmax chạy đường dây (kW) 9,009 Đoạn AC-150 (Trụ 144-246): 9948 Đoạn XLPE-150 (Trụ 98144): 15203 Đoạn XLPE-185 (Trụ 9884): 15196 Đoạn XLPE-150 (Trụ 8431): 14826 Đoạn XLPE-150 (Trụ 30-1): 14570 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội XLPE-150 (Trụ 144-98) AC-150 (trụ 246144) Ithực tế %(Icp) I thực tế %(Icp) 382.08 95.4% 261.38 71.7% 14 STT Nội dung tính tốn ĐD474ĐNO tất NMĐMT đấu nối vào lưới điện trung, hạ áp phát thủy điện phát công suất cực đại P=1,8MW (mùa mưa) Pmin phụ tải (MW) 1.75 Hiệu suất phát cực đại ĐMTMN ứng với CS lắp đặt MWp 65% Cơng suất phát NMMT (kW) 9,009 Dịng điện max chạy đường dây (A) Pmax chạy đường dây (kW) Đoạn AC-150 (Trụ 144-246): 9948 Đoạn XLPE-150 (Trụ 98-144): 15203 Đoạn XLPE-185 (Trụ 98-84): 15196 XLPE 185 (Trụ 98-84) XLPE-150 (Trụ 84-31) XLPE-150 (Trụ 30-1) Ithực tế %(Icp) Ithực tế %(Icp) Ithực tế %(Icp) 381.91 83.3% 372.61 93.1% 382.82 95.6% Đoạn XLPE-150 (Trụ 84-31): 14826 Đoạn XLPE-150 (Trụ 30-1): 14570 Cùng với khoảng thời gian nêu trên, chưa có ảnh hưởng ĐMTMN (từ tháng đến tháng năm 2019), trào lưu công suất đường dây ĐD474ĐNO truyền từ 22 kV phụ tải Công suất THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 15 truyền tải lớn đường dây ghi nhận điểm đo đầu XT 2.982 kW đoạn đường dây mang tải mức thấp THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 16 2.4.1.4 Tính tốn trào lưu cơng suất ĐD476ĐNO: Tính tốn mang tải đường dây ứng với thời điểm phụ tải cực tiểu (trong khoảng thời gian từ 10h đến 14h), dự án ĐMT phát công suất cực đại (ứng với chế độ phát 1); + Công suất phụ tải cực tiểu mùa khô: Pmin = 3,82MW + Công suất phụ tải cực tiểu mùa mưa: Pmin = 2,92MW Như vậy, vận hành theo dịng điện cho phép (Icp), sau tính tốn đường dây chưa xuất q tải 2.4.1.5 Tính tốn trào lưu cơng suất ĐD478ĐNO: Tính tốn mang tải đường dây ứng với thời điểm phụ tải cực tiểu (trong khoảng thời gian từ 10h đến 14h), dự án ĐMT phát công suất cực đại (ứng với chế độ phát 1); + Công suất phụ tải cực tiểu mùa khô: Pmin = 1,13MW + Công suất phụ tải cực tiểu mùa mưa: Pmin = 0,78MW Như vậy, vận hành theo dịng điện cho phép (Icp), sau tính tốn đường dây chưa xuất q tải 2.4.2 Tính tốn tổn thất điện trước sau có ĐMT *Cách tính tổn thất điện năng: Để thực tính tốn trào lưu cơng suất, bước cần thực thu thập phân tích liệu Theo số liệu thu thập từ dự án ĐMT Công ty TNHH Xây dựng Thành Công thông qua phần mềm xa (DSPM) 01 ngày đêm, biểu đồ phát 01 NMĐMT nằm khoảng thời gian từ 06 00 phút đến 18 00 phút Để kết tính tốn có độ xác hơn, chia khung thời gian phát thành khung (ứng với chế độ phát) sau: THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 17 T S Chế độ phát S T Thời gian Công suất phát cực đại NMĐMT (%) Tổng số tháng (Giờ) Chế độ phát Từ 10h-14h 74 124 Chế độ phát Từ 9h-10h từ 14h-15h 62 62 Chế độ phát Từ 7h-9h từ 15h-16h 50 93 Chế độ phát Từ 6h-7h từ 16h-18h 17 77 Ứng với khung phát, ta cài đặt thông số công suất phát ĐMT mái nhà chương trình PSS/Adept Số liệu phụ tải lấy tháng 01/2021; Công suất phát ĐMT khung lấy công suất lớn mà ĐMT Công ty TNHH Xây dựng Thành Công phát khung nêu trên; Kết tính tốn Tổn thất điện tính tháng tổng tổn thất khung nêu tháng tính, cụ thể: - Đối với đường dây khơng có Nhà máy thủy điện đấu nối: Kết năm tính kết tháng nhân cho 12 - Đối với đường dây có nhà máy thủy điện đấu nối: Kết 01 năm tính kết 01 tháng mùa mưa nhân cộng kết 01 tháng mùa khô nhân +Đường dây trung áp khơng có Nhà máy thủy điện đấu nối: ∆Anăm = ∆Atháng X 12 +Đường dây trung áp có Nhà máy thủy điện đấu nối: ∆Anăm= ∆AthángmùamưaX3+∆AthángmùakhơX9 + ∆A=∆Pmax*τ*Kđt THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 18 Trong đó: ∆A: Sản lương tổn tất (kWh) tính khoảng thời gian τ ∆Pmax: Lượng công suất tác dụng tổn thất cực đại (kW) tính trào lưu cơng suất chương trình PSS/Adept Kđt:Hệ số đồ thị * Cách tính Kđt có ĐMT phát khơng phát sau (Căn Quyết định số 994/QĐ-EVN ngày 15/09/2009): + Công thức tính Kđt trường hợp chưa có ĐMT đấu nối vào (phụ tải nhận công suất từ phía đầu nguồn): 𝑛 Kđt = ∑ Si2 𝑋 Smax 𝑛 𝑖=1 Trong đó: - Si: cơng suất đầu nguồn - Smax: giá trị lớn Si - n: số lần lấy giá trị Si khoảng thời gian tính tốn + Cơng thức tính Kđt trường hợp đường dây có ĐMT đấu nối vào (phụ tải nhận công suất từ nguồn): 𝑛 Kđt = ∑ Si2 𝑋 Smax 𝑛 𝑖=1 Trong đó: -Si: Trường hợp thời điểm ĐMT có phát ngược nguồn Si lấy cơng suất phát ĐMT; trường hợp thời điểm ĐMT có phát khơng phát ngược nguồn Si lấy tổng công suất phát ĐMT cộng với công suất nhận từ đầu nguồn (thanh 22 kV, 35 kV) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 19 -Smax: giá trị lớn Si -n: số lần lấy giá trị Si khoảng thời gian tính tốn Kết tính tốn sau (kết tính tốn năm): Tổng nhận Tổng nhận Tổn thất trước sau có trước có ĐMT ĐMT có ĐMT (kWh) (kWh) (kWh) Tổn thất Tỷ lệ sau có Tỷ lệ (%) ĐMT (%) (kWh) Tên XT Pmax (MW) ĐD470ĐNO 5,01 29.750.860 30.210.860 1.130.104 3,80 1.148.110 3,80 ĐD472ĐNO 4,69 13.519.525 14.789.525 366.540 2,71 388.133 2,62 ĐD474ĐNO 5,50 20.778.534 25.931.034 342.329 1,65 514.716 1,98 ĐD476ĐNO 5,71 65.581.184 66.941.184 4.861.593 7,41 5.096.061 7,61 ĐD478ĐNO 1,49 25.248.010 26.368.010 246.197 0,98 235.607 0,89 ĐD481ĐNO 5,04 20.544.693 20.544.693 369.660 1,80 277.390 1,35 2.5 Kết luận chương Từ kết tính tốn, phân tích cho thấy rằng, xâm nhập nguồn ĐMTMN: - Lưới điện xuất đoạn đường dây có trào lưu cơng suất phát ngược lại 22 kV - Lưới điện xuất đoạn đường dây có mức mang tải cao theo tiêu chí dịng điện cho phép Icp vận hành thực tế chế độ kết lưới không bản, cụ thể: + Khi tính theo dịng điện cho phép đoạn đường dây từ trụ đến trụ 30 chủng loại dây dẫn XLPE-150mm2 thuộc ĐD474ĐNO xuất tình trạng mang tải cao với mức mang tải 95,6%Icp vào mùa mưa theo liệu từ thực tế vận hành - Tổn thất điện lưới điện tăng lên đáng kể, đặc biệt ĐD470ĐNO ĐD476ĐNO Do đó, với xâm nhập sâu nguồn ĐMTMN vào lưới điện Điện lực Gia Nghĩa công tác vận hành lưới điện gặp nhiều khó THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 20 khăn cần phải có phân tích đề xuất giải pháp để khắc phục CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP ĐIỆN LỰC GIA NGHĨA KHI CÓ SỰ THÂM NHẬP CỦA NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ 3.1 Mở đầu Qua tính tốn, phân tích Chương thấy rằng, ĐMTMN có ảnh hưởng đến lưới điện Điện lực Gia Nghĩa, gây khó khăn công tác vận hành đường dây xuất tải, tổn thất điện lưới tăng lên biến động chiều lượng công suất truyền tải lưới Trong phạm vi nghiên cứu đề tài luận văn, giải pháp đề xuất để giải vấn đề nhằm đảm bảo cho công tác vận hành lưới điện an toàn, tránh bị tải giảm tổn thất điện lưới 3.2 Các giải pháp đảm bảo vận hành lưới điện an toàn giảm tổn thất điện 3.2.1 Các giải pháp thực kỹ thuật * Về quản lý kỹ thuật: - Thực nghiêm túc chế độ kiểm tra định kỳ lưới điện đường dây trung hạ áp TBA để phát có biện pháp kịp thời tượng gây tải ảnh hưởng đến TTĐN Thường xuyên theo dõi luồng công suất hữu công, công suất vô công truyền tải đường dây trung hạ áp - Tổng rà soát kết lưới trung áp để tối ưu TTĐN Ưu tiên thực sớm việc lập phương án tăng cường tiết diện dây phù THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 21 hợp đường dây trung áp có mật độ dịng điện cao, bán kính cấp điện dài để giảm mạnh TTĐN - Đối với khách hàng đầu tư sử dụng điện mùa vụ, sử dụng thời gian năm xem xét thỏa thuận với khách hàng đầu tư MBA có tổn thất không tải nhỏ cô lập MBA theo thời vụ * Kiểm sốt cơng suất phản kháng: - Thực tính tốn vị trí để lắp đặt tụ bù trung áp vào xuất tuyến có Thủy điện lớn hoạt động thường xuyên Nhà máy Điện mặt trời đấu nối vào - Khai thác hiệu quả, hợp lý hệ thống bù có, đảm bảo hệ số cosφ >0,98 22, 35 kV, xuất tuyến khơng xảy tình trạng q bù - Hàng ngày hàng tuần, cần thực theo dõi, kiểm tra thông số vận hành, trào lưu cơng suất TBACC, TBACD để tính tốn phương thức đóng, cắt tụ bù hợp lý * Quản lý lệch pha tối ưu mức mang tải MBA lưới điện: - Hoán chuyển MBA tải, non tải, san tải linh hoạt TBA để phân phối tải phù hợp nhằm đảm bảo lưới điện vận hành an toán, hiệu giảm TTĐN - Tổ chức quản lý vận hành, kiểm tra, vệ sinh bảo dưỡng định kỳ đường dây TBA theo quy định Tiến hành kiểm tra, phát quang tuyến đường dây hạ áp để khơng xảy tình trạng rị rỉ điện lên mái tôn nhà dân, hàng rào, cối - Thực việc đo tải, lập kế hoạch cân pha hàng tháng giám sát theo dõi thực - Tổng rà soát kết dây lưới hạ TBA khu vực để kết lưới tối ưu (có thể xây dựng đoạn ngắn đường THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 22 dây hạ để kết lưới) để giảm TTĐN Rà soát TBA có TTĐN cao, sản lượng tổn thất lớn để có phương án giảm TTĐN phù hợp theo hướng tối ưu chi phí - So sánh tổn thất điện thực tổn thất điện kỹ thuật để xác định nguyên nhân cụ thể, đề xuất giải pháp đầu tư cải tạo tuyến đường dây có TTĐN cao - Thực liệt giải pháp quản lý vận hành để đảm bảo lưới điện vận hành an tồn, tin cậy, khơng xảy cố lưới điện 3.2.2 Các giải pháp công tác kinh doanh Kiểm tra giám sát mua bán điện - Tích cực việc vận động khách hàng lắp đặt tụ bù phụ tải khách hàng, đặc biệt TBA có đấu nối ĐMT lớn - Sau kỳ ghi số hàng tháng phải kiểm soát nguyên nhân, lý khách hàng có sản lượng điện mua, bán thay đổi đột biến để kịp thời khắc phục xử lý 3.2.3 Các giải pháp quản lý, vận hành lưới điện - Đảm bảo vận hành phương thức tối ưu: Thường xun tính tốn kiểm tra đảm bảo phương thức vận hành tối ưu lưới điện vào mùa đặc trưng (mùa khô, mùa mưa), cao điểm ngày, đêm - Thường xuyên điều chỉnh điện áp để trì điện áp xuất tuyến trung áp giới hạn cao cho phép, có lợi cho TTĐN khả chịu đựng thiết bị Hạn chế đến mức thấp điện áp vận hành thấp - Nâng cao tính xác cơng tác tính tốn TTĐN kỹ thuật đường dây, TBA, cấp điện áp Hàng tháng, đối chiếu TTĐN thực với tính tốn để kịp thời khắc phục khu vực có TTĐN cao bất thường THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 23 - Tăng cường công tác kiểm tra trường, trọng kiểm tra khu vực có đấu nối nhiều cụm ĐMTMN, khu vực có TTĐN cao, bất thường 3.2.4 Các giải pháp đầu tư xây dựng, cải tạo lưới điện - Tập trung rà soát đường dây trung áp để lập phương án đầu tư kết lại lưới trung áp nâng tiết diện dây dẫn trung áp đường dây có truyền tải cơng suất lớn mang lại hiệu cao giảm TTĐN nâng cao độ tin cậy cung cấp điện - Lựa chọn dung lượng MBA hợp lý để hạn chế non tải, tải - Tích cực tăng cường tiết diện dây dẫn khu vực có tiết diện dây dẫn nhỏ, bán kính cấp điện q xa, chất lượng điện khơng đảm bảo Tăng cường sử dụng lại vật tư đảm bảo để củng cố lưới điện, giảm TTĐN 3.2.4.1 Các giải pháp đề xuất Trên sở phân tích Chương 2, giải pháp đề xuất đầu tư sau nhằm giải phần vấn đề nằm phạm vi nghiên cứu đề tài nói riêng vấn đề khác hệ thống ❖ Đầu tư xây dựng TBA 110 kV Gia Nghĩa: ❖ Xây dựng mạch liên lạc ĐD476ĐNO trụ 26/402/12A/24 ĐD471KRN trụ 675 (thuộc TBA 110 kV Krông Nô) ❖ Xây dựng mạch liên lạc ĐD476ĐNO ĐD470ĐNO để chuyển lưới san tải ❖ Cải tạo toàn tuyến đường dây trung ĐD474ĐNO lên chủng loại dây dẫn XLPE-240mm2: THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 24 ❖ Cải tạo đường dây trung từ trụ 26/193 (ĐD476ĐNO) đến trụ 26/11 (ĐD476ĐNO): ❖ Cải tạo đường dây trung từ trụ 79 (ĐD470ĐNO) đến trụ 142/19 (ĐD470ĐNO): 3.2.4.2 Kết lưới điện đạt sau thực giải pháp 3.2.4.2.1 Về khả mang tải đường dây + Sau cải tạo toàn tuyến đường dây trung áp ĐD474ĐNO lên chủng loại dây dẫn XLPE-240mm2, mức mang tải lớn đoạn đường dây 72,5%Icp (trước thực giải pháp, mức mang tải đoạn đường dây 95,6%Icp) 3.2.4.2.2 Về tổn thất điện tồn lưới điện Kết tính toán TTĐN XT trung áp trước sau thực đầu tư: Tổng nhận Tổng nhận Tổn thất trước đầu tư (kWh) sau đầu tư (kWh) Tổn thất trước Tỷ lệ đầu tư (%) (kWh) sau đầu tư (kWh) Tỷ lệ (%) Tên XT Pmax (MW) ĐD470ĐNO 5,01 30.210.860 34.210.860 1.148.110 3,80 637.707 1,86 ĐD472ĐNO 4,69 14.789.525 14.789.525 388.133 2,62 388.133 2,62 ĐD474ĐNO 5,50 25.931.034 25.931.034 514.717 1,98 429.414 1,64 ĐD476ĐNO 5,71 66.941.184 71.851.757 5.096.061 7,61 4.988.611 6,94 ĐD478ĐNO 1,49 26.368.010 26.368.010 235.607 0,89 235.607 0,89 ĐD481ĐNO 5,04 20.544.693 20.544.693 277.390 1,35 277.390 1,35 3.3 Kết luận chương Trong Chương 3, giải pháp đầu tư quản lý vận hành đề xuất dựa kết tính tốn, phân tích cụ thể lưới điện Điện lực Gia Nghĩa Chương Các giải pháp đầu tư, cải tạo THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 25 lưới điện sau thực giải hiệu vấn đề tải lưới điện giảm tổn thất điện số xuất tuyến có TTĐN cao THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Điện mặt trời mái nhà ngày chiếm tỷ trọng tương đối hệ thống điện khu vực miền Trung Nguồn điện mang lại nhiều lợi ích khơng cho ngành điện, cho EVNCPC cho toàn xã hội Người sử dụng điện cắt giảm chi phí mua điện có thêm thu nhập, giảm sử dụng lượng hóa thạch, hạn chế tác động biến đổi khí hậu gây Tuy nhiên, hệ thống điện mặt trời mái nhà thâm nhập sâu chiếm tỷ trọng lớn lưới điện phân phối sở hạ tầng, tốc độ phát triển lưới không phát triển đồng thời với phát triển nguồn điện mặt trời gây nhiều vấn đề cần quan tâm giải liên quan đến công tác quản lý vận hành lưới điện Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề ảnh hưởng nguồn điện mặt trời mái nhà lên lưới điện Điện lực Gia Nghĩa thuộc Công ty điện lực Đăk Nông quản lý từ đề giải pháp hợp lý để giải vấn đề liên quan đến vận hành lưới điện Phạm vi đề tài sâu vào phân tích vấn đề mang tải đường dây trạm biến áp để từ xác định rõ khu vực, phần tử bị tải để có giải pháp đầu tư giải tỏa nguồn cơng suất cách hợp lý Vấn đề tổn thất điện tập trung xem xét đánh giá, qua thấy có nguồn điện mặt trời mái nhà tổn thất điện tăng lên đáng kể Trên sở tính tốn, phân tích cụ thể, giải pháp đề xuất góp phần giải hiệu vấn đề tải giảm đáng kể tổn thất điện hệ thống Trên sở nghiên cứu tính tốn phân tích, luận văn kiến nghị đơn vị quản lý vận hành lưới điện xem xét áp dụng đề xuất để giải vấn đề bất lợi liên quan đến nguồn điện mặt trời THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 27 mái nhà, giảm thiểu vấn đề cắt giảm công suất để tránh lãng phí giá trị đầu tư xã hội, sử dụng hiệu nguồn tài nguyên vô giá Do thời gian hạn chế luận văn, giải pháp đầu tư xây dựng, cải tạo lưới điện dừng mức giải vấn đề kỹ thuật tránh tải dẫn đến cắt giảm công suất, giảm tổn thất điện mà chưa tính tốn mặt kinh tế giải pháp Vấn đề học viên tiếp tục nghiên cứu tương lai để có nhìn tổng quan kinh tế - kỹ thuật giải pháp đề xuất THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... Lưu hành nội 20 khăn cần phải có phân tích đề xuất giải pháp để khắc phục CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP ĐIỆN LỰC GIA NGHĨA KHI CÓ SỰ THÂM NHẬP CỦA NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI... hưởng hệ thống điện mặt trời mái nhà hệ thống điện Điện lực Gia Nghĩa CHƯƠNG 3: Đề xuất giải pháp vận hành lưới điện trung áp Điện lực Gia Nghĩa có thâm nhập nguồn điện mặt trời mái nhà THƯ VIỆN... lưới điện trung áp Điện lực Gia Nghĩa có thâm nhập nguồn điện mặt trời mái nhà” mang tính cấp thiết phù hợp với tình hình thực tế Đề tài nghiên cứu đề xuất giải pháp vận hành lưới điện đơn vị thuộc