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

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 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng - Năm 2022 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: Kỹ thuật điện Mã số: 852.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ ĐÌNH DƯƠNG Đà Nẵng - Năm 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình Tác giả luận văn TRẦN VIẾT NGUYÊN TUỆ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ii 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 - 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 Tỷ trọng công suất ĐMTMN hệ thống điện thuộc Tổng công ty Điện lực miền Trung cao so với phụ tải Trong đó, ĐMTMN có tính ổn định khơng cao phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Thời tiết, nhiệt độ, công nghệ hệ thống,… dẫn đến nhiều khó khăn cơng tác vận hành hệ thống điện Do đó, 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 sử dụng cơng cụ PSS/ADEPT để tính tốn nhận diện ảnh hưởng hệ thống ĐMTMN lưới điện trung từ đề xuất giải pháp vận hành, đầu tư lưới điện Điện lực Gia Nghĩa đơn vị điển hình có phát sinh nhiều dự án điện mặt trời mái nhà thuộc EVNCPC Từ Điện lực khác triển khai nghiên cứu áp dụng cho lưới điện tương tự thuộc đơn vị Từ khóa – Điện mặt trời mái nhà, Điện lực Gia Nghĩa, giải pháp vận hành, ảnh hưởng, lưới điện trung RESEARCH AND PROPOSE SOLUTIONS TO OPERATE THE MV POWER GRID OF GIA NGHIA POWER BRANCH WHEN THERE IS THE PARTICIPATION OF THE ROOFTOP SOLAR POWER After the Prime Minister issued Decision No 13/2020/QD-TTg dated April 6th, 2020 on the mechanism to promote the development of solar power projects in Vietnam (FIT pricing mechanism), the development of solar rooftop systems is booming in both quantity and capacity The proportion of rooftop solar capacity on the power system of Central Power Corporation is quite high compared to the load Meanwhile, rooftop solar has low stability because it depends on many factors such as weather, temperature, system technology, etc, which lead to many difficulties in the power system operation Therefore, the “Research and propose solutions to operate the MV power grid of Gia Nghia power branch when there is the participation of the rooftop solar power” is urgent and suitable with the actual situation The research uses PSS/ADEPT tools to calculate and identify the effects of solar rooftop system on the MV grid, thereby proposing solutions to operate and invest in the power grid at Gia Nghia power branch, a typical unit with many rooftop solar power projects under EVNCPC From there, other power branches can conduct research and apply to similar power grids in their units Key words - The rooftop solar power, Gia Nghia power branch, solutions to operate, effects, MV Grid THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT .ii MỤC LỤC iii CÁC TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BỐ CỤC 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 1.1.1 Hiện trạng nguồn, lưới điện Công ty Điện lực Đăk Nông 1.1.2 Giới thiệu Điện lực Gia Nghĩa 1.2 Tình hình phát triển Điện mặt trời mái nhà Điện lực Gia Nghĩa 16 1.2.1 Mô tả mật độ phân bố công suất điện mặt trời 16 1.2.2 Giới thiệu sơ lượt vị trí địa lý, thuận lợi đầu tư Điện mặt trời mái nhà 18 1.2.3 Tình hình phát triển Điện mặt trời mái nhà, tổng công suất đấu nối vào lưới điện trung hạ 21 1.3 Đánh giá cân nguồn tải có xâm nhập hệ thống Điện mặt trời mái nhà 23 1.4 Kết luận chương 23 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 24 2.1 Mở đầu 24 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iv 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 24 2.3 Phương thức vận hành lưới điện Gia Nghĩa 38 2.4 Tính tốn trào lưu cơng suất theo đồ thị phụ tải tỉ lệ TTĐN trước sau có hệ thống ĐMTMN 40 2.4.1 Tính tốn trào lưu công suất theo đồ thị phụ tải: 40 2.4.2 Tính tốn tổn thất điện trước sau có ĐMT 69 2.5 Kết luận chương 72 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 73 3.1 Mở đầu 73 3.2 Các giải pháp đảm bảo vận hành lưới điện an toàn giảm tổn thất điện 73 3.2.1 Các giải pháp thực kỹ thuật 73 3.2.2 Các giải pháp công tác kinh doanh Kiểm tra giám sát mua bán điện 74 3.2.3 Các giải pháp quản lý, vận hành lưới điện 75 3.2.4 Các giải pháp đầu tư xây dựng, cải tạo lưới điện 75 3.3 Kết luận chương 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội v CÁC TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN BTBD: Bảo trì, bảo dưỡng CCĐ: Cung cấp điện CTĐL: DCL: Công ty Điện lực Dao cách ly DCLPT: ĐD: Dao cách ly phụ tải Đường dây ĐL: ĐMTMN: Điện lực Điện mặt trời mái nhà ĐTC: Độ tin cậy EVNCPC: KCN: Tổng Công ty Điện lực miền Trung Khu công nghiệp MBA: MC: NMĐMT: NR: PĐ: Máy biến áp Máy cắt Nhà máy điện mặt trời Nhánh rẽ Phân đoạn RC: SC: Recloser Sự cố SCL: SCTX: TBA: TBĐC: TNĐK: TT: XT: Sửa chữa lớn Sửa chữa thường xun Trạm biến áp Thiết bị đóng cắt Thí nghiệm định kỳ Thông tư Xuất tuyến THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 2.1 Thông số đồ thị phụ tải 34 2.2 Khung phát NMĐMT 41 2.3 Khả mang tải đường dây 43 2.4 Khung phát NMĐMT 70 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội vii DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang 1.1 Sơ đồ lưới điện 110 kV tỉnh ĐăkNông 1.2 Trạm biến áp 110 kV Đắk Nông 1.3 Sơ đồ xuất tuyến 470 – TBA 110 kV Đăk Nông 1.4 1.5 Đồ thị phụ tải XT470ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa khô) Đồ thị phụ tải XT470ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 1.6 Sơ đồ xuất tuyến 472 – TBA 110 kV Đăk Nông 1.7 Đồ thị phụ tải XT472ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 10 1.8 Đồ thị phụ tải XT472ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 10 1.9 Sơ đồ xuất tuyến 474 – TBA 110 kV Đăk Nông 11 1.10 Đồ thị phụ tải XT474ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa khô) 11 1.11 Đồ thị phụ tải XT474ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 11 1.12 Sơ đồ xuất tuyến 476 – TBA 110 kV Đăk Nông 12 1.13 Đồ thị phụ tải XT476ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa khô) 12 1.14 Đồ thị phụ tải XT476ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 13 1.15 Sơ đồ xuất tuyến 478 – TBA 110 kV Đăk Nông 13 1.16 Đồ thị phụ tải XT478ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa khô) 14 1.17 Đồ thị phụ tải XT478ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 14 1.18 Sơ đồ xuất tuyến 481 – TBA 110 kV Đăk Nông 15 1.19 Đồ thị phụ tải XT481ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa khô) 15 1.20 Đồ thị phụ tải XT481ĐNO tháng (tháng đặc trưng mùa mưa) 15 1.21 Biểu đồ sản lượng ĐMTMN phát lên lưới điện EVNCPC tính đến tháng 5/2021 17 1.22 Mật độ phân bố cơng suất ĐMTMN tồn EVNCPC 18 1.23 Biểu đồ mật độ xạ nhiệt mặt trời Việt Nam (Nguồn Internet) 20 1.24 Mật độ công suất ĐMTMN Điện lực Gia Nghĩa – Công ty 22 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội viii Số hiệu hình Tên hình Trang điện lực Đắk Nơng 2.1 Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 25 2.2 Sơ đồ áp dụng triển khai PSS/ADEPT 26 2.3 Cửa sổ thông số cho đường dây 28 2.4 Cửa sổ thuộc tính MBA 28 2.5 Cửa sổ thuộc tính phụ tải 29 2.6 Hộp thoại option cài đặt cho tốn phân tích 29 2.7 Xem kết hiển thị sơ đồ 30 2.8 Xem kết tính tốn cửa sổ progress view 30 2.9 Đồ thị phụ tải trung bình nhóm phụ tải chiếu sáng 31 2.10 Đồ thị phụ tải trung bình nhóm phụ tải sở quốc phịng 31 2.11 Đồ thị phụ tải trung bình nhóm phụ tải sản xuất công nghiệp 32 2.12 Đồ thị phụ tải trung bình nhóm phụ tải sinh hoạt thương mại 32 2.13 Đồ thị phụ tải theo đơn vị tương đối nhóm phụ tải chiếu sáng 33 2.14 Đồ thị phụ tải theo đơn vị tương đối nhóm phụ tải SH-TM 33 2.15 Đồ thị phụ tải theo đơn vị tương đối nhóm phụ tải sản xuất cơng nghiệp 33 2.16 Đồ thị phụ tải theo đơn vị tương đối nhóm phụ tải sở quốc phịng 34 2.17 Phân chia nhóm phụ tải hộp thoại Load Categories 35 2.18 Hộp thoại nhập hệ số nhóm phụ tải Load Snapshot 35 2.19 Biểu đồ ứng với NMĐMT có cơng suất lắp đặt 1MWp 41 2.20 Công suất phụ tải cực tiểu từ 10h đến 14h (mùa khơ) (trước có ĐMT) 44 2.21 Cơng suất phụ tải cực tiểu từ 10h đến 14h (mùa mưa) (trước có ĐMT) 44 2.22 Trào lưu cơng suất phát ngược 22 kV ĐMT phát NMTĐ phát công suất cực đại (mùa khô) 45 2.23 Trào lưu công suất phát ngược 22 kV ĐMT phát NMTĐ phát công suất cực đại (mùa mưa) 46 2.24 Công suất phụ tải cực tiểu từ 10h đến 14h (mùa khô) (trước 46 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... 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 73 3.1 Mở đầu 73 3.2 Các giải pháp đảm bảo vận hành. .. 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. .. sau có hệ thống ĐMTMN 2.5 Kết luận chương 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 3.2 Các giải pháp