Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH)

Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH) Nghiên cứu sa thải phụ tải trong lưới điện Microgrid (Đề tài NCKH)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG DÀNH CHO NGHIÊN CỨU SINH, HỌC VIÊN CAO HỌC NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI TRONG LƯỚI ĐIỆN MICROGRID Mã số: T2020-01CH Chủ nhiệm đề tài: HVCH Nguyễn Thái An TP HCM, 12/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG DÀNH CHO HỌC VIÊN CAO HỌC NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI TRONG LƯỚI ĐIỆN MICROGRID Mã số: T2020-01CH Chủ nhiệm đề tài: HVCH Nguyễn Thái An Thành viên đề tài: PGS.TS Quyền Huy Ánh ThS Lê Trọng Nghĩa TP HCM, 12/2020 Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT Họ tên Đơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn Nội dung nghiên cứu cụ thể giao Đề xuất phương pháp sa thải phụ tải lưới điện MicroGrid 01 Nguyễn Thái An Khoa Điện – Điện Tử 02 Quyền Huy Ánh Khoa Điện – Điện Tử Tổng quan đặc điểm lưới điện MicroGrid 03 Lê Trọng Nghĩa Khoa Điện – Điện Tử Nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp sa thải phụ tải Nguyễn Thái An Chữ ký Tính tốn, thử nghiệm sơ đồ hệ thống Microgrid điển hình Trang i Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid MỤC LỤC DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI i MỤC LỤC ii DANH SÁCH CÁC HÌNH iv DANH SÁCH CÁC BẢNG v DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT vi THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU vii INFORMATION ON RESEARCH RESULTS ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU xi 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước xi Chương 1: TỔNG QUAN CÁC ĐẶC ĐIỂM LƯỚI ĐIỆN MICROGRID 1.1 Đặc điểm chế độ vận hành Microgrid 1.2 Các thành phần Microgrid 1.3 Các cấu trúc Microgrid 1.4 Các phương pháp sa thải Microgrid Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI 11 2.1 Ổn định tần số hệ thống điện 11 2.1.1 Sa thải phụ tải 12 2.2 Thuật toán AHP 15 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI ĐỀ XUẤT 20 3.1 Xây dựng cơng thức tính tốn lượng cơng suất sa thải tối thiểu 20 3.1.1 Đáp ứng nguồn phát thay đổi tần số 20 3.1.2 Đáp ứng phụ tải thay đổi tần số 21 3.1.3 Xác định lượng công suất sa thải tối thiểu hệ thống Microgrid có xét đến yếu tố điều khiển sơ cấp thứ cấp máy phát điện 21 3.2 Xây dựng phương pháp sa thải phụ tải đề xuất 25 Chương 4: TÍNH TỐN, THỰC NGHIỆM TRÊN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG MICROGRID ĐIỂN HÌNH 27 Nguyễn Thái An Trang ii Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid 4.1 Tính tốn kiểm tra thử nghiệm sơ đồ hệ thống Microgrid điển hình 27 4.2 Tính tốn hệ số tầm quan trọng phụ tải 31 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Hướng nghiên cứu phát triển 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC 43 Nguyễn Thái An Trang iii Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Tổng quan Microgrid Hình 1.2: Phân loại hệ thống lưu trữ lượng (ESS) theo hình thành lượng vật liệu thành phần chúng [9] Hình 1.3: Cấu trúc Microgird kết nối với lưới điện thơng qua cơng tắc chuyển mạch tĩnh điểm PCC [10] Hình 1.4: Cấu trúc AC microgrid [12] Hình 1.5: Cấu trúc DC microgrid [12] Hình 1.6: Cấu trúc lai AC-DC microgrid [12] Hình 2.1: Điều khiển tần số hệ thống điện [17 ] 12 Hình 2.2: Các phương pháp sa thải phụ tải [17] 13 Hình 3.1: Đặc tính điều chỉnh cơng suất theo tần số 20 Hình 3.2: Quá trình điều chỉnh sơ cấp 22 Hình 3.3: Quá trình điều chỉnh thứ cấp 24 Hình 3.4: Lưu đồ phương pháp sa thải phụ tải theo phương pháp đề xuất 26 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống Microgrid 28 Hình 4.2: Tần số hệ thống Microgrid nguồn từ lưới điện 29 Hình 4.3: Tần số hệ thống sau thực điều khiển sơ cấp thứ cấp 30 Hình 4.4: Tần số hệ thống thực sa thải lượng công suất sa thải tối thiểu 31 Hình 4.5: Phân chia khu vực tải sơ đồ Microgrid 33 Hình 4.6: Mơ hình phân cấp khu vực tải phụ tải 33 Hình 4.7: Tần số khơi phục hệ thống sau thực sa thải phụ tải theo phương pháp AHP phương pháp sa thải truyền thống 38 Nguyễn Thái An Trang iv Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Sơ đồ sa thải phụ tải tần số hội đồng điều độ Florida [22] 14 Bảng 2.2: Chỉ số quán tạo ngẫu nhiên cho kích thước khác ma trận 17 Bảng 4.1: Thông số máy phát 28 Bảng 4.2 Công suất bus tải 28 Bảng 4.3: Các khu vực tải phụ tải sơ đồ Microgrid 32 Bảng 4.4: Ma trận phán đoán khu vực tải 33 Bảng 4.5: Ma trận phán khu vực tải 33 Bảng 4.6: Ma trận phán đoán khu vực tải 33 Bảng 4.7: Ma trận phán đoán khu vực tải 34 Bảng 4.8: Giá trị Mi ma trận phán đoán khu vực tải 34 Bảng 4.9: Giá trị Mi ma trận phán đoán khu vực tải 34 Bảng 4.10: Giá trị Mi ma trận phán đoán khu vực tải 34 Bảng 4.11: Giá trị Mi ma trận phán đoán khu vực tải 35 Bảng 4.12: Các giá trị Wkj ma trận phán đoán khu vực tải 35 Bảng 4.13: Các giá trị Wdi phụ tải khu vực tải 35 Bảng 4.14: Các giá trị Wdi phụ tải khu vực tải 35 Bảng 4.15: Các giá trị Wdi phụ tải khu vực tải 36 Bảng 4.16: Tỉ lệ quán ngẫu nhiên ma trận phán đoán 36 Bảng 4.17: Hệ số tầm quan trọng phụ tải 36 Bảng 4.18: Lượng công suất sa thải bus theo phương pháp đề xuất 37 Nguyễn Thái An Trang v Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT AHP Analytic Hierarchy Process CI Consistency Index DG Distribution Generator ESS Energy Storage Systems FC Fuel Cell LF Load Importance Factor LIF Load importance Factor PCC Point of Common Coupling PI Performance Index PV Photovoltaic RI Consistency Ratio UFLS Under Frequency Load Shedding UVLS Under Voltage Load Shedding Nguyễn Thái An Trang vi Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2020 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid - Mã số: T2020-01CH - Chủ nhiệm: Nguyễn Thái An - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 05/2020-05/2021 Mục tiêu: Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid Tính sáng tạo: Đề tài nghiên cứu đề xuất phương pháp sa thải phụ tải hệ thống Microgrid vận hành chế độ tách lưới Phương pháp đề xuất tính tốn lượng cơng suất sa thải phụ tải tối có xét đến nguồn lượng tái tạo khả điều khiển sơ cấp thứ cấp Microgrid nhằm đưa tần số phạm vi cho phép giảm lượng tải cần phải sa thải Nghiên cứu phương pháp xác định hệ số tầm quan trọng phụ tải dựa vào thuật toán AHP hệ thống Microgrid Việc phân bố lượng công suất sa thải tối thiểu đến bus tải dựa hệ số tầm quan trọng phụ tải, từ giảm thải thiệt hại việc sa thải Hiệu phương pháp đề xuất minh chứng thông qua mô sơ đồ hệ thống Microgrid với trợ giúp phần mềm PowerWorld Simulation Hệ thống Microgrid điển hình chọn làm sơ đồ để mơ kiểm nghiệm hiệu phương pháp đề xuất có 16 bus bao gồm nguồn phát máy phát Diesel, lượng mặt trời, máy phát điện gió, lưu trữ lượng kết nối với lưới điện Trường hợp nghiên cứu phương pháp sa thải đề xuất hệ thống Microgrid bị kết nối với lưới điện phải vận hành chế độ tách lưới Kết nghiên cứu: Nguyễn Thái An Trang vii Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid - Báo cáo phân tích việc sa thải phụ tải lưới điện Micogrid 16 nút, nguồn phát Sản phẩm: - Tài liệu báo cáo kết nghiên cứu - Bài báo đăng tạp chí quốc tế - Chương trình máy tính hỗ trợ tính tốn Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Kết nghiên cứu đăng tạp chí chun ngành nước ngồi phục vụ cho nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid mức sâu - Kết nghiên cứu dùng làm tài liệu tham khảo cho công ty điện lực, học viên cao học Trưởng Đơn vị Nguyễn Thái An Chủ nhiệm đề tài Trang viii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BẢN GIẢI TRÌNH CHỈNH SỬA BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG DÀNH CHO HỌC VIÊN CAO HỌC Tên đề tài: Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid Mã số đề tài: T2020-01CH Họ tên, học vị, chức danh khoa học chủ nhiệm: KS Nguyễn Thái An Đơn vị công tác: Khoa Điện – Điện tử, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Giải trình chỉnh sửa báo cáo tổng kết đề tài: TT Nội dung góp ý Hội đồng Kết chỉnh sửa, bổ sung Ghi (3) (4) (2) (1) Hội đồng khơng có góp ý chỉnh sửa Ghi chú: (2): Liệt kê tóm tắt ý kiến đóng góp Hội đồng (3): Ghi rõ nội dung chỉnh sửa ghi rõ trang chỉnh sửa (4): Giải trình nội dung không chỉnh sửa ý kiến khác với ý kiến Hội đồng (nếu có) Tp HCM, ngày 04 tháng 01 năm 2021 Chủ nhiệm đề tài (Ký họ tên) Nguyễn Thái An Số hiệu: BM16/QT-PKHCN-QHQT-NCKH/02 Lần soát xét: 02 Ngày hiệu lực: 01/4/2020 Trang: 1/1 S K L 0 ... Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan phương pháp sa thải phụ tải ổn định lưới điện MicroGrid - Nghiên cứu tìm hiểu phương pháp sa thải phụ tải - Nghiên cứu đề suất phương pháp sa thải - Mô... …… Phụ tải loại 1: Đây loại phụ tải cung cấp điện liên tục điện gây hậu vô nghiêm trọng Nguyễn Thái An Trang Nghiên cứu sa thải phụ tải lưới điện Microgrid Phụ tải loại 2: Đây loại phụ tải điện. .. chia thành ba loại là: Sa thải phụ tải truyền thống, sa thải phụ tải bán thích nghi sa thải phụ tải thích nghi Sa thải phụ tải truyền thống: Hay gọi phương pháp sa thải phụ tải thông thường, phương