ĈҤI HӐC BÁCH KHOA HÀ NӜI 75ѬӠ1*Ĉ,ӊN - Ĉ,ӊN TӰ WY ZX LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ MÔ PHӒ1*Ĉ,ӄU KHIӆN Hӊ THӔNG MICROGRID VӞI NGUӖ11Ă1*/ѬӦNG TÁI TҤO TRҪN NGӐC TÂN ngoctantran.pal@gmail.com Ngành Kӻ thuұWÿLӋn *LҧQJYLrQKѭӟng dүn : PGS TS NguyӉQĈӭc Huy Khoa : ĈLӋn HÀ NӜI, 04/2023 ………….……… Chӳ ký cӫa GVHD LӠI CҦM ѪN Trong q trình hồn thành ÿӅ tài “Mơ phӓng ÿiӅu khiӇn hӋ thӕng microgrid vӟi nguӗn lѭӧng tái tҥo”, xin gӱi lӡi cҧm ѫn chân thành ÿӃn nhӳng ngѭӡi ÿã hӛ trӧ giúp ÿӥ Ĉҫu tiên, xin gӱi lӡi cҧm ѫn tӟi giáo viên, giҧng viên cӫa Khoa ĈiӋn - ĈiӋn tӱ, Trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách khoa Hà Nӝi Qua nhӳng giӡ giҧng dҥy, thҫy cô ÿã truyӅn ÿҥt cho nhӳng kiӃn thӭc q báu, giúp tơi có ÿӫ lӵc ÿӇ có thӇ tiӃp cұn nghiên cӭu ÿӅ tài Tôi chân thành cҧm ѫn giҧng viên PGS TS NguyӉn Ĉӭc Huy ÿã tұn tình trӵc tiӃp hѭӟng dүn tơi giúp ÿӥ tơi hồn thành luұn văn Cuӕi cùng, xin gӱi lӡi cҧm ѫn tӟi Trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách khoa Hà Nӝi ÿã tҥo ÿiӅu kiӋn hӛ trӧ tơi suӕt q trình hӑc tұp nghiên cӭu Tôi hy vӑng rҵng ÿӅ tài cӫa sӁ có ích cho cӝng ÿӗng nhà nghiên cӭu lƭnh vӵc TÓM TҲT NӜI DUNG HӋ thӕng ÿo lѭӡng, giám sát ÿiӅu khiӇn (SCADA) ÿóng vai trị thiӃt yӃu cơng tác vұn hành hӋ thӕng ÿiӋn Các hӋ thӕng SCADA vӟi công nghӋ khác ÿѭӧc triӇn khai ӣ mӑi phҫn tӱ cӫa hӋ thӕng, tӯ thiӃt bӏ ÿo lѭӡng ÿiӅu khiӇn cҩp thiӃt bӏ, ÿӃn hӋ thӕng ÿo lѭӡng, ÿiӅu khiӇn cӫa nhà máy ÿiӋn/trҥm biӃn áp, hӋ thӕng thu thұp dӳ liӋu ÿiӅu khiӇn xa cӫa trung tâm ÿiӅu ÿӝ hӋ thӕng ÿiӋn miӅn, trung tâm ÿiӅu ÿӝ hӋ thӕng ÿiӋn quӕc gia Bên cҥnh cơng tác tính tốn thiӃt kӃ hӋ thӕng ÿiӋn, cơng tác thiӃt kӃ vұn hành hӋ thӕng truyӅn thông tin, chӭc ÿo lѭӡng ÿiӅu khiӇn cNJng ÿóng vai trò quan trӑng giúp cho hӋ thӕng ÿiӋn ÿѭӧc vұn hành mӝt tin cұy, hiӋu quҧ thông qua chӭc tӕi ѭu tұp trung Vì vұy kӻ sѭ ngành ÿiӋn cҫn ÿѭӧc trang bӏ kiӃn thӭc vӅ hӋ thӕng, cNJng nhѭ kiӃn thӭc vӅ mҥng truyӅn thơng cơng nghiӋp Bên cҥnh ÿó, viӋc khai thác chӭc SCADA trình huҩn luyӋn sӁ giúp ngѭӡi hӑc nҳm bҳt ÿѭӧc nhanh chóng ÿҫy ÿӫ hѫn toán vân hành Luұn văn ÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi mөc ÿích xây dӵng giҧ lұp mӝt hӋ thӕng SCADA cho lѭӟi ÿiӋn microgrid có nguӗn lѭӧng tái tҥo Các hӋ thӕng microgrid có nguӗn lѭӧng tái tҥo (ÿiӋn gió, mһt trӡi) ÿһc biӋt thiӃt bӏ lѭu trӳ tҥo nên nhӳng tốn vұn hành phӭc tҥp, vұy nhu cҫu xây dӵng hӋ thӕng giҧ lұp phөc vө nghiên cӭu, ÿào tҥo có ý nghƭa quan trӑng Mơ hình hӋ thӕng microgrid cӫa luұn văn ÿѭӧc xây dӵng dӵa sӕ liӋu lѭӟi ÿiӋn huyӋn ÿҧo Bҥch Long Vƭ, ViӋt Nam Các sӕ liӋu ÿѭa vào mơ hình mơ phӓng (phө tҧi, tӕc ÿӝ gió, bӭc xҥ mһt trӡi) sӕ liӋu thӵc tӃ Lѭӟi ÿiӋn ÿѭӧc mơ hình hóa phҫn mӅm mơ phӓng hӋ thӕng ÿiӋn PSS/E Các kӃt quҧ mơ phӓng tín hiӋu ÿiӅu khiӇn, ÿo lѭӡng ÿѭӧc trao ÿәi giӳa PSS/E mӝt công cө trung gian cho phép phҫn mӅm trao ÿәi dӳ liӋu vӟi mӝt server IEC 60870-5-104 Server sӁ giao tiӃp vӟi máy tính client – giҧ lұp trung tâm ÿiӅu khiӇn xa – ÿӇ mô phӓng trình vұn hành lѭӟi ÿiӋn Bҥch Long Vƭ thơng qua giao diӋn chӭc HMI Phҫn mӅm chuyên dөng KingView ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ tҥo HMI chӭc ÿiӅu khiӇn máy tính client Mơ hình mà luұn văn xây dӵng rҩt gҫn vӟi mô hình ÿiӅu khiӇn lѭӟi ÿiӋn cӫa ViӋt Nam hiӋn tҥi, ÿó giao thӭc truyӅn thơng IEC 60870-5-104 ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ trao ÿәi thông tin giӳa trung tâm ÿiӅu ÿӝ miӅn vӟi nhà máy ÿiӋn, trҥm biӃn áp Các kӃt quҧ công cө ÿѭӧc xây dӵng luұn văn cho phép mơ phӓng q trình vұn hành cӫa lѭӟi ÿiӋn Bҥch Long Vƭ, ÿánh giá mӭc ÿӝ hiӋu quҧ cӫa chiӃn lѭӧc huy ÿӝng tә máy Mһt khác, luұn văn tҥo nên mӝt nӅn tҧng kiӃn trúc mӣ, cho phép nghiên cӭu tiӃp theo có thӇ mӣ rӝng chӭc ÿiӅu khiӇn, tҥo tính ÿiӅu khiӇn nâng cao Các cơng cө cӫa luұn văn cNJng có thӇ ÿѭӧc phát triӇn ÿӇ xây dӵng mơ hình SCADA mơ phӓng vұn hành cho hӋ thӕng ÿiӋn vӟi quy mô lӟn hѫn Hӑc viên thӵc hiӋn Trҫn Ngӑc Tân MӨC LӨC MӨC LӨC 4 DANH MӨC HÌNH VӀ 8 DANH MӨC BҦNG BIӆU 10 DANH MӨC TӮ VIӂT TҲT VÀ THUҰT NGӲ 11 MӢ ĈҪU 12 Ĉһt vҩn ÿӅ 12 Mөc tiêu cӫa luұn văn 14 Bӕ cөc luұn văn 14 GIӞI THIӊU CHUNG 15 Phҫn mӅm mô phӓng PSS/E 15 2.1.3.1 Khҧ tính tốn cӫa chѭѫng trình 16 2.1.3.2 Các file PSS/E 16 2.1.4.1 Tính tốn phân bӕ cơng suҩt (POWER FLOW CACLULATOR) 18 2.1.4.2 Phân tích sӵ cӕ hӋ thӕng ÿiӋn (Fault analysis) 18 2.1.4.3 Tính tốn mơ phӓng әn ÿӏnh ÿӝng: 18 2.1.5.1 Tәng quan vӅ tính tốn phân bә cơng suҩt: 18 2.1.5.2 Thuұt tốn tính lһp: 19 2.1.6.1 ĈiӅu kiӋn tính tốn 19 2.1.6.2 Thuұt tốn tính chӃ ÿӝ sӵ cӕ 19 2.1.7.1 Mô phӓng MBA 19 a. Mô phӓng MBA hai cuӝn dây 19 2.1.7.2 b Mô phӓng máy biӃn áp ba cuӝn dây 20 2.1.7.3 Mô phӓng ÿѭӡng dây truyӅn tҧi 20 2.1.7.4 Mô phӓng kháng ÿiӋn 20 2.1.8.1 Nhұp dӳ liӋu 21 2.1.9.1 Thay ÿәi bҵng lӋnh 22 2.1.9.2 Thay ÿәi bҵng menu 22 2.1.9.3 Xuҩt dӳ liӋu 22 2.1.10.1 Bài tốn phân bӕ cơng suҩt 23 2.1.10.2 Tính toán ngҳn mҥch 24 Phҫn mӅm SCADA Kingview 25 2.2.1.1 Mүu thu thұp dӳ liӋu 26 2.2.1.2 Mүu ҧnh 27 2.2.1.3 Mүu Script 27 2.2.1.4 Mүu ÿӗ hӑa 28 2.2.3.1 Nhӳng ÿһc ÿiӇm 29 Lѭӟi Microgrid Bҥch Long Vƭ 33 2.3.1.1 Ĉһc ÿiӇm cӫa nguӗn bӭc xҥ mһt trӡi tҥi Ĉҧo Bҥch Long Vƭ 34 2.3.1.2 Ĉһc ÿiӇm cӫa nguӗn gió tҥi Ĉҧo Bҥch Long Vƭ 36 2.3.1.3 Ĉһc tính phө tҧi 37 2.3.2.1 Máy phát ÿiӋn Diesel 39 2.3.2.2 HӋ thӕng lѭu trӳ lѭӧng (Battery energy storage systemBESS) 40 2.3.2.3 HӋ thӕng PV 42 2.3.2.4 Máy phát ÿiӋn tuabin gió 43 Tәng kӃt 44 THIӂT Kӂ VÀ XÂY DӴNG Hӊ THӔNG MƠ PHӒNG GIҦ LҰP 45 KiӃn trúc mơ hình mơ phӓng 45 ThiӃt kӃ Xây dӵng HMI 47 3.2.2.1 Tín hiӋu ÿӑc (read) 50 3.2.2.2 Tín hiӋu viӃt (write) 50 TruyӅn thông giӳa máy tính server client 54 Mô phӓng lѭӟi ÿiӋn Microgrid Bҥch Long Vƭ phҫn mӅm mô phӓng PSSE 58 KӂT QUҦ MÔ PHӒNG 67 Sӵ thay ÿәi cӫa công suҩt nguӗn có sӵ thay ÿәi cơng suҩt gió 67 Sӵ thay ÿәi cӫa cơng suҩt nguӗn có sӵ tham gia cӫa nguӗn ÿiӋn mһt trӡi 70 Nhұn xét 72 Thay ÿәi công suҩt BESS ӣ chӃ ÿӝ Diesel ÿiӅu tҫn 73 ChuyӇn sang chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn 74 KӂT LUҰN 77 Các kӃt quҧ Luұn văn ÿã ÿҥt ÿѭӧc 77 Mӝt sӕ hҥn chӃ 77 Hѭӟng mӣ rӝng 77 TÀI LIӊU THAM KHҦO 79 DANH MӨC HÌNH VӀ Hình 1-1 KiӃn trúc truyӅn thông cӫa hӋ thӕng ÿiӋn ngày 13 Hình 2-1 Cҩu trúc dӳ liӋu ÿҫu vào cӫa PSS/E 21 Hình 2-2: Trình tӵ tính tốn cӫa tốn phân bӕ cơng suҩt 23 Hình 2-3: Trình tӵ tính tốn cӫa tốn tính tốn ngҳn mҥch 24 Hình 2-4 Các mүu cӫa phҫn mӅm SCADA KingView 26 Hình 2-5 Mүu thu thұp dӳ liӋu 26 Hình 2-6 Mүu ҧnh 27 Hình 2-7 Mүu Script 28 Hình 2-8 Mүu ÿӗ hӑa 28 Hình 2-9 Sѫ ÿӗ mӝt sӧi ÿѫn giҧn cӫa lѭӟi ÿiӋn siêu nhӓ 34 Hình 2-10 BiӇu ÿӗ bӭc xҥ mһt trӡi tuҫn ÿҫu tháng 8/2022 35 Hình 2-11 BiӇu ÿӗ bӭc xҥ mһt trӡi tuҫn ÿҫu tháng 2/2023 35 Hình 2-12 Bҧng tӕc ÿӝ gió ngày cӫa tháng 1/2023 36 Hình 2-13 Lӏch sӱ dӳ liӋu tӕc ÿӝ gió công suҩt phát 37 Hình 2-14 Ĉһc tính phө tҧi tҥi Bҥch Long Vƭ (năm 2020) 38 Hình 2-15 Ĉһc tính phө tҧi tҥi Bҥch Long Vƭ (năm 2025) 38 Hình 2-16 Máy phát ÿiӋn Diesel 1M 39 Hình 2-17 HӋ thӕng lѭu trӳ lѭӧng (BESS) 40 Hình 2-18 HӋ thӕng PV 42 Hình 2-19 Ĉӗ thӏ phө tҧi ngày ÿiӇn hình cӫa tháng 8/2022 44 Hình 3-1 KiӃn trúc mơ hình mơ phӓng 46 Hình 3-2 Trang chӫ MOXA cӫa thiӃt bӏ mà ta lӵa chӑn 48 Hình 3-3 Màn hình dүn tӟi trang hiӇn thӏ 48 Hình 3-4 Màn hình theo dõi tín hiӋu 49 Hình 3-5 Tín hiӋu ÿӑc 50 Hình 3-6 Tín hiӋu viӃt 50 Hình 3-7 Màn hình HMI thӵc tӃ cӫa lѭӟi ÿiӋn Bҥch Long Vƭ 51 Hình 3-8 Sѫ ÿӗ HMI 52 Hình 3-9 HMI thӡi tiӃt 53 Hình 3-10 HMI phө tҧi 53 Hình 3-11 Sѫ ÿӗ mô phӓng lѭӟi Microgrid Bҥch Long Vƭ PSS/E 59 Hình 3-12 Thơng sӕ tҥi nút máy phát Diesel 60 Hình 3-13 Thơng sӕ mơ phӓng hai máy phát Diesel 61 Hình 3-14 Thơng sӕ tҥi nút máy phát ÿiӋn gió 62 Hình 3-15 Thơng sӕ mơ phӓng máy phát ÿiӋn gió 62 Hình 3-16 Thơng sӕ mơ phӓng hӋ thӕng PV 63 Hình 3-17 Thông sӕ mô phӓng hӋ thӕng BESS 64 Hình 3-18 Thơng sӕ mô phӓng cӫa máy biӃn áp hai cuӝn dây 65 Hình 4-1: Giao diӋn ban ÿҫu cӫa HMI 67 Hình 4-2 Thӡi tiӃt tҥi thӡi ÿiӇm bҳt ÿҫu theo dõi 67 Hình 4-3 HMI tăng cơng suҩt gió 68 Hình 4-4 BiӇu ÿӗ thӡi gian nguӗn tăng cơng suҩt gió 68 Hình 4-5 HMI giҧm cơng suҩt gió 69 Hình 4-6 BiӇu ÿӗ thӡi gian nguӗn giҧm cơng suҩt gió 69 Hình 4-7 HMI chѭa tăng công suҩt mһt trӡi 70 Hình 4-8 Dӳ liӋu thӡi tiӃt HMI chѭa tăng công suҩt mһt trӡi 70 Hình 4-9: Màn hình HMI ÿiӅu khiӇn thay ÿәi công suҩt PV 71 Hình 4-10 BiӇu ÿӗ thӡi gian tăng cơng suҩt PV 71 Hình 4-11 Màn hình HMI giҧm cơng suҩt mһt trӡi 72 Hình 4-12 BiӇu ÿӗ thӡi gian giҧm công suҩt PV 72 Hình 4-13 HMI thay ÿәi công suҩt BESS ӣ chӃ ÿӝ Diesel ÿiӅu tҫn 73 Hình 4-14 BiӇu ÿӗ thӡi gian ӣ chӃ ÿӝ Diesel ÿiӅu tҫn 74 Hình 4-15 HMI ÿiӅu khiӇn chuyӇn BESS ÿiӅu tҫn 74 Hình 4-16 BiӇu ÿӗ thӡi gian chuyӇn BESS ÿiӅu tҫn 75 Hình 4-17 HMI giҧm cơng suҩt nguӗn chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn 75 Hình 4-18 BiӇu ÿӗ thӡi gian giҧm cơng suҩt nguӗn chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn 76 Ĉӕi vӟi máy phát ÿiӋn gió, ta cNJng tҥo thơng sӕ nút máy phát tѭѫng tӵ cách mô phӓng máy phát ӣ HӋ thӕng ÿiӋn mһt trӡi PV bao gӗm năm (5) biӃn tҫn 100 kW sӁ có cơng suҩt phát 500 kW Vӏ trí cӫa nút PV nút sӕ 13 vӟi loҥi nút nút máy phát, Pmax= 0,5 MW Pmin = MW Ta lҫn lѭӧt thao tác thêm nút máy phát nhѭ sau: x Tҥo nút hӋ thӕng PV sѫ ÿӗ vӟi loҥi nút nút máy phát, nút sӕ 13 ÿiӋn áp 0,4 kV x Chӑn biӇu tѭӧng máy phát ‘Generator” công cө nӕi vào nút sӕ 13 cӫa hӋ thӕng PV vӯa tҥo x Khi cӱa sә Machine Data Record hiӋn lên, nhұp dӳ liӋu ÿҫu vào cho hӋ thӕng ÿiӋn PV vӟi Pmax= 0,5 MW Pmin = MW Hình 3-16 Thơng sӕ mơ phӓng hӋ thӕng PV 63 Mô phӓng hӋ thӕng lѭu trӳ lѭӧng (BESS), ta cNJng tҥo thông sӕ nút máy phát tѭѫng tӵ cách mô phӓng máy phát ӣ Vӏ trí cӫa nút hӋ thӕng lѭu trӳ ҳc quy nút sӕ 14 Nút sӕ 14 cӫa vӏ trí BESS sӁ “Swing Bus” ÿӇ mơ phӓng tính tốn ÿiӅu tҫn lѭӟi ÿiӋn Bҥch Long Vƭ BESS có hai chӃ ÿӝ sҥc/xҧ nên cơng suҩt cӫa BESS dѭѫng phát công suҩt vӟi Pmax= 0,5 MW âm sҥc vӟi Pmin = -0,56 MW Ta lҫn lѭӧt thao tác thêm nút máy phát nhѭ sau: x Tҥo nút cho hӋ thӕng lѭu trӳ lѭӧng sѫ ÿӗ vӟi loҥi nút “Swing Bus”, nút sӕ 14 ÿiӋn áp 0,4 kV x Chӑn biӇu tѭӧng máy phát ‘Generator” công cө nӕi vào nút sӕ 14 cӫa hӋ thӕng lѭu trӳ lѭӧng vӯa tҥo x Khi cӱa sә Machine Data Record hiӋn lên, nhұp dӳ liӋu ÿҫu vào cho hӋ thӕng ÿiӋn PV vӟi Pmax= 0,5 MW Pmin = -0,56 MW Hình 3-17 Thơng sӕ mơ phӓng hӋ thӕng BESS 64 Trên công cө ta chӑn vào biӇu tѭӧng “Sizable Horizontal Busbar” ÿӇ mô phӓng sӕ 401 vӟi ÿiӋn áp 0,4 kV loҥi nút “Non- Gen Bus” Năm nút máy phát ÿӅu ÿѭӧc nӕi chung vào 401 Máy biӃn áp làm nhiӋm vө tăng ÿiӋn áp nӕi tӯ 401 phía máy phát tӯ cҩp ÿiӋn áp 0,4 kV lên cҩp ÿiӋn áp 10,5 kV cӫa phía lѭӟi hӋ thӕng ÿiӋn Bҥch Long Vƭ cung cҩp cho phө tҧi Trong hӋ thӕng sӱ dөng hai máy biӃn áp hai cuӝn dây 0,4 kV/ 10,5kV tҥi nút 701 801 vӟi công suҩt hai máy lҫn lѭӧt MVA MVA Thông sӕ máy biӃn áp quy ÿәi sang ÿѫn vӏ tѭѫng ÿӕi (pu), lҩy Sbase = 100 MVA, UK = 5% ta có cơng thӭc quy ÿәi: ܺ ൌ ܷ ൈ ܷଶ ܵ௦ଵ ൈ ܵ௦ଶ ܷଶ Tӯ hình giao diӋn chính, nhҩn chӑn vào biӇu tѭӧng “2- Winding Transformer” công cө ÿӇ mô phӓng máy biӃn áp nӕi tӯ 401 ÿӃn hai (2) phía phө tҧi Nhѭ vұy, ta sӁ có hai máy biӃn áp hai cuӝn dây vӟi thơng sӕ quy ÿәi tính tốn mơ phӓng nhѭ sau: Hình 3-18 Thơng sӕ mơ phӓng cӫa máy biӃn áp hai cuӝn dây 65 Phө tҧi tҥi ÿҧo Bҥch Long Vƭ ÿѭӧc ÿһt tҥi vӏ trí 701 801 Sӕ liӋu mô phӓng phө tҧi Pload Qload ÿѭӧc cung cҩp tӯ dӳ liӋu thay ÿәi thӵc tӃ phө tҧi tҥi ÿҧo ÿӇ phөc vө tính tốn x Tӯ hình giao diӋn chính, nhҩn chӑn biӇu tѭӧng “Sizable Horizontal Busbar” ÿӇ mô phӓng lҫn lѭӧt hai phө tҧi 701 801 vӟi cҩp ÿiӋn áp 10,5 kV loҥi nút “Non- Gen Bus” x Sau ÿó, nhҩn chӑn biӇu tѭӧng “Load” phө tҧi tҥi vӏ trí nút 701 801 66 công cө ÿӇ mô phӓng KӂT QUҦ MƠ PHӒNG Sӵ thay ÿәi cӫa cơng suҩt nguӗn có sӵ thay ÿәi cơng suҩt gió Hình 4-1: Giao diӋn ban ÿҫu cӫa HMI Hình 4-2 Thӡi tiӃt tҥi thӡi ÿiӇm bҳt ÿҫu theo dõi Thӡi ÿiӇm ÿҫu tiên vӟi chӃ ÿӝ máy phát diesel ÿiӅu tҫn, nguӗn lѭӧng tái tҥo (gió, mһt trӡi) BESS ÿang có cơng suҩt phát bҵng 0, nên ta thҩy công suҩt diesel phát bҵng công suҩt tҧi 67 Ӣ thӡi ÿiӇm này, tӕc ÿӝ gió rѫi vào 12.08 m/s tѭѫng ÿѭѫng công suҩt khҧ dөng bҵng 400 kW Do tҧi thҩp so vӟi mӭc khҧ dөng cӫa cơng suҩt gió nên ta sӁ chӍ tăng cơng suҩt gió lên mӭc 100 kW tӯ ÿó sӁ thҩy cơng suҩt phát cӫa nguӗn diesel giҧm xuӕng phát 54.40 kW Hình 4-3 HMI tăng cơng suҩt gió Hình 4-4 BiӇu ÿӗ thӡi gian nguӗn tăng công suҩt gió Sau tăng cơng suҩt phát cӫa nguӗn ÿiӋn gió cơng suҩt cӫa diesel giҧm xuӕng Do có ràng buӝc ramp rate nên tăng/giҧm cơng suҩt ÿӅu lên/xuӕng tӯ tӯ nhҵm vүn ÿҧm bҧo công suҩt phát әn ÿӏnh ÿӫ ÿáp ӭng cho tҧi 68 Do nguӗn diesel ÿang nguӗn ÿiӅu tҫn nên sӁ có khҧ công suҩt cӫa nguӗn giҧm xuӕng thҩp công suҩt nguӗn khác cao Thông thѭӡng máy phát diesel chӍ ÿѭӧc khuyӃn cáo vұn hành ӣ cơng suҩt 30% cơng suҩt ÿӏnh mӭc Hình 4-5 HMI giҧm cơng suҩt gió Hình 4-6 BiӇu ÿӗ thӡi gian nguӗn giҧm cơng suҩt gió Khi ta giҧm cơng suҩt phát cӫa tuabin gió tӯ 100 kW vӅ cịn 50 kW ÿӗng thӡi cơng suҩt diesel ÿang 54.40 kW cNJng sӁ tăng lên phát 103.10 kW nhҵm ÿҧm bҧo cung cҩp ÿӫ công suҩt cho tҧi 69 Sӵ thay ÿәi cӫa công suҩt nguӗn có sӵ tham gia cӫa nguӗn ÿiӋn mһt trӡi Hình 4-7 HMI chѭa tăng cơng suҩt mһt trӡi Hình 4-8 Dӳ liӋu thӡi tiӃt HMI chѭa tăng công suҩt mһt trӡi Theo dõi vào thӡi ÿiӇm buәi trѭa thҩy bӭc xҥ mһt trӡi có giá trӏ lӟn ÿӗng thӡi nguӗn diesel ÿang phát bҵng công suҩt tҧi nên ta sӁ tăng công suҩt ӣ nguӗn mһt trӡi ÿӗng thӡi công suҩt cӫa nguӗn diesel sӁ giҧm Mӝt vҩn ÿӅ mà lѭӟi ÿiӋn Bҥch Long Vƭ ÿang gһp phҧi tҧi ÿang thҩp dүn ÿӃn công suҩt cӫa nguӗn ÿiӋn thѭӡng sӁ không ÿҥt ÿӃn công suҩt ÿӍnh trӯ trҥng thái sҥc cӫa pin (SOC) có khҧ chӭa ÿѭӧc lѭӧng cơng suҩt thӯa 70 Hình 4-9: Màn hình HMI ÿiӅu khiӇn thay ÿәi công suҩt PV Ta tăng công suҩt ÿiӋn mһt trӡi tӯ lên 100 kW cơng suҩt nguӗn diesel sӁ giҧm xuӕng Hình 4-10 BiӇu ÿӗ thӡi gian tăng công suҩt PV Tҥi thӡi ÿiӇm tăng cơng suҩt phát cӫa ÿiӋn mһt trӡi ÿӗng thӡi ta cNJng thҩy sӵ giҧm dҫn cӫa nguӗn diesel CNJng nhѭ ví dө tăng giҧm nguӗn ÿiӋn gió ÿiӋn mһt trӡi cNJng ÿѭӧc cài ÿһt ramp rate nhҵm ÿҧm bҧo cân bҵng công suҩt giӳa cung cҫu ngồi có dӉ dàng cho ngѭӡi vұn hành theo dõi tình trҥng cӫa nguӗn cơng suҩt 71 Hình 4-11 Màn hình HMI giҧm cơng suҩt mһt trӡi Ta sӁ giҧm công suҩt mһt trӡi tӯ 100 kW vӅ 50 kW Tҥi thӡi ÿiӇm công suҩt mһt trӡi giҧm cơng suҩt diesel cNJng sӁ tăng lên ÿӇ ÿáp ӭng ÿӫ nhu cҫu phө tҧi Hình 4-12 BiӇu ÿӗ thӡi gian giҧm cơng suҩt PV Nhұn xét Trong vұn hành thӵc tӃ, ngѭӡi vұn hành ÿôi sӁ phҧi xem xét trѭӡng hӧp cơng suҩt nguӗn ÿҥt ÿӍnh hӧp lí hay nên lӵa chӑn cơng suҩt diesel 72 ÿӇ có thӇ ÿҥt ÿѭӧc chҩt lѭӧng ÿiӋn hiӋu quҧ vӅ kinh tӃ nhҩt có thӇ Vì tҧi cӫa ÿҧo Bҥch Long Vƭ nhӓ viӋc lѭӟi ÿiӋn tҥi Bҥch Long Vƭ microgrid nên viӋc ÿӇ ÿҥt ÿѭӧc sӵ tӕi ѭu công suҩt phát cӫa nguӗn nhҵm ÿҧm bҧo chҩt lѭӧng ÿiӋn hiӋu quҧ vӅ kinh tӃ làm mӝt toán khó khăn Phía ví dө ÿѫn giҧn nhҩt tăng giҧm nguӗn lѭӧng tái tҥo dӵa vào công suҩt khҧ phát cӫa chúng Khi vұn hành thӵc tӃ trѭӡng hӧp phát nhҩt nguӗn ÿiӋn gió hay nhҩt nguӗn ÿiӋn mһt trӡi xҧy trӯ ban ÿêm bӭc xҥ bҵng hay thӡi ÿiӇm tӕc ÿӝ gió thҩp Thay ÿәi công suҩt BESS ӣ chӃ ÿӝ Diesel ÿiӅu tҫn Hình 4-13 HMI thay ÿәi cơng suҩt BESS ӣ chӃ ÿӝ Diesel ÿiӅu tҫn ViӋc vұn hành vӟi máy phát diesel ÿiӅu tҫn có nhiӅu hҥn chӃ, cơng suҩt cӫa nguӗn PV ÿiӋn gió nhiӅu, có nhiӅu thӡi ÿiӇm vѭӧt cao hѫn cơng suҩt tҧi ViӋc trì máy diesel dүn ÿӃn phҧi chҥy dҫu ÿӇ phát lѭӧng cơng suҩt tӕi thiӇu Tính kinh tӃ cӫa toán vұn hành sӁ ÿѭӧc ÿҧm bҧo hѫn BESS ÿóng vai trị ÿiӅu tҫn Ĉây tính ÿã ÿѭӧc thӵc hiӋn lѭӟi thӵc tӃ cNJng ÿѭӧc mô phӓng luұn văn Khi thӵc hiӋn chuyӇn ÿiӅu tҫn cho BESS ӣ giao diӋn HMI, tín hiӋu ÿiӅu khiӇn phù hӧp (xem Bҧng 3-1) sӁ ÿѭӧc gӱi tӯ client ÿӃn server PSS/E, chuyӇn nút BESS thành nút cѫ sӣ Trong chӃ ÿӝ này, nӃu máy diesel vүn online, công suҩt máy sӁ ÿѭӧc quy ÿӏnh ӣ mӭc tӕi thiӇu 100kW 73 Tҥi chӃ ÿӝ diesel ÿiӅu tҫn ta thay ÿәi công suҩt tҥi BESS thành 50 kW ÿó cơng suҩt tҥi PV vүn ÿѭӧc giӳ ngun cịn cơng suҩt nguӗn diesel giҧm nhӡ sӵ tham gia cӫa BESS Hình 4-14 BiӇu ÿӗ thӡi gian ӣ chӃ ÿӝ Diesel ÿiӅu tҫn ChuyӇn sang chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn Hình 4-15 HMI ÿiӅu khiӇn chuyӇn BESS ÿiӅu tҫn Khi chuyӇn sang chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn vӟi công suҩt phát cӫa nguӗn diesel 100 kW, tuabin gió 80 kW hӋ thӕng PV 50 kW nhu cҫu công suҩt cӫa phө tҧi tҥi thӡi ÿiӇm 171.90 kW Lѭӧng công suҩt thӯa sӁ ÿѭӧc nҥp vào BESS cө thӇ 58.10 kW (dҩu (-) chӍ trҥng thái ÿang ÿѭӧc sҥc cӫa BESS) 74 Công suҩt diesel vүn phҧi giӳ cơng suҩt 100 kW diesel vүn ÿang giӳ trҥng thái bұt giӟi hҥn công suҩt phát nhӓ nhҩt dѭӟi cӫa diesel 100 kW Hình 4-16 BiӇu ÿӗ thӡi gian chuyӇn BESS ÿiӅu tҫn Sau ÿó, ta cҳt giҧm cơng suҩt phát cӫa nguӗn ÿӇ theo dõi chӃ ÿӝ ÿiӅu tҫn cӫa BESS nhѭ hình dѭӟi: Hình 4-17 HMI giҧm công suҩt nguӗn chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn Khi ta giҧm công suҩt cӫa nguӗn lѭӧng tái tҥo gió, mһt trӡi tӯ lҫn lѭӧt 80 kW 50 kW vӅ ÿӃn 20 kW, công suҩt phát cӫa lѭӟi ÿiӋn lúc sӁ ӣ tình trҥng 75 thiӃu so vӟi phө tҧi, BESS sӁ ÿáp ӭng bҵng cách tăng cơng suҩt thành 164.60 kW hay nói cách khác chuyӇn tӯ chӃ ÿӝ sҥc sang xҧ Tҥi hình HMI riêng vӟi trѭӡng hӧp BESS sӁ có hai trѭӡng hӧp dҩu (-) (+) vӟi (-) chӍ trҥng thái BESS ÿang sҥc (+) trҥng thái BESS ÿang xҧ Hình 4-18 BiӇu ÿӗ thӡi gian giҧm công suҩt nguӗn chӃ ÿӝ BESS ÿiӅu tҫn Dӵa vào ÿӗ thӏ có thӇ thҩy công suҩt phát cӫa nguӗn thay ÿәi ÿәi chӃ ÿӝ ÿiӅu tҫn Có thӇ thҩy rõ ràng nhҩt sӵ thay ÿәi cӫa BESS chuyӇn tӯ chӃ ÿӝ xҧ sang nҥp rӗi lҥi xҧ Khi lѭӟi ÿiӋn thӯa nguӗn, công suҩt sӁ ÿѭӧc chuyӇn vào BESS trҥng thái nҥp BESS ngѭӧc lҥi, thiӃu công suҩt BESS sӁ chuyӇn sang chӃ ÿӝ xҧ ÿӇ ÿáp ӭng nhu cҫu phө tҧi 76 KӂT LUҰN Các kӃt quҧ Luұn văn ÿã ÿҥt ÿѭӧc Luұn văn ÿã xây dӵng ÿѭӧc mӝt hӋ thӕng công cө cho phép mơ phӓng giҧ lұp q trình trao ÿәi thơng tin, ÿo lѭӡng ÿiӅu khiӇn cӫa trung tâm ÿiӅu khiӇn xa cho lѭӟi ÿiӋn microgrid KӃt quҧ mô phӓng cho thҩy mơ hình ÿáp ӭng ÿѭӧc tốn giҧ lұp vұn hành chӃ ÿӝ xác lұp, thông sӕ vұn hành biӃn thiên chұm Thông tin trao ÿәi giӳa server mơ phӓng máy tính HMI nhanh chóng, ÿҧm bҧo mơ hình có thӇ ÿѭӧc nâng cҩp ÿӇ nghiên cӭu toán ÿiӅu khiӇn nhanh hѫn Mӝt ѭu ÿiӇm cӫa công cө ÿѭӧc phát triӇn khҧ mӣ rӝng không hҥn chӃ Vӟi mӝt mơ hình mơ phӓng máy server, có thӇ xây dӵng HMI nhiӅu máy tính client ÿӇ giҧ lұp tác vө ÿiӅu khiӇn nhiӅu máy tính khác Mӝt sӕ hҥn chӃ Mơ hình mơ phӓng cịn mӝt sӕ hҥn chӃ nhѭ sau: x Mơ phӓng khӣi ÿӝng tҳt thiӃt bӏ chѭa hoàn tồn giӕng vӟi thӵc tӃ Trên thӵc tӃ q trình khӣi ÿӝng tăng cơng suҩt máy diesel có thӇ có nhiӅu thӡi gian trӉ thao tác ÿiӅu khiӇn bә sung, mà công cө mô phӓng chѭa thӇ hiӋn ÿѭӧc hӃt x Phӕi hӧp ÿiӅu khiӇn ÿiӋn áp giӳa nguӗn: Do nguӗn máy phát ÿһt tѭѫng ÿӕi gҫn nhau, công suҩt phҧn kháng cӫa máy có ÿӝ nhҥy cao thay ÿәi thơng sӕ vұn hành ĈӇ ÿҧm bҧo phӕi hӧp công suҩt phҧn kháng, cҫn cài ÿһt chӃ ÿӝ ÿiӅu khiӇn ÿiӋn áp theo ÿӝ dӕc phө thuӝc mӭc công suҩt phҧn kháng, tránh tình trҥng cơng suҩt phҧn kháng chҥy quҭn HiӋn tҥi chӭc ÿѭӧc xӱ lý máy tính server, tѭѫng tӵ nhѭ viӋc thiӃt lұp setpoint ÿiӋn áp phө thuӝc công suҩt phҧn kháng cӫa hӋ thӕng AVR Tuy nhiên thӵc tӃ hӋ thӕng ÿiӅu khiӇn HMI cҫn có chӭc Hѭӟng mӣ rӝng Cơng cө kiӃn trúc ÿѭӧc xây dӵng luұn văn có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ phát triӇn hӋ thӕng mơ phӓng giҧ lұp q trình vұn hành hӋ thӕng ÿiӋn truyӅn tҧi gӗm nhiӅu nhà máy ÿiӋn, trҥm biӃn áp KiӃn trúc mӣ cӫa mơ hình cho phép nhiӅu nhóm ngѭӡi hӑc có thӇ thao tác mӝt mơ hình, mӛi nhóm có thӇ ÿѭӧc gán/phân quyӅn cho mӝt nhà máy ÿiӋn hoһc trҥm biӃn áp Do hҥn chӃ vӅ thӡi gian, luұn văn chѭa nghiên cӭu ÿánh giá ÿѭӧc toán ÿiӅu khiӇn vұn hành, ÿó hӋ thӕng ÿiӋn ÿѭӧc mơ phӓng vӟi mơ hình ÿӝng Mơ hình sӁ có nhiӅu ӭng dөng rҩt hӳu ích, nhѭ tốn ÿiӅu khiӇn tҫn sӕ, ÿánh giá hiӋu quҧ chiӃn lѭӧc AGC Tuy nhiên, cѫ chӃ trao ÿәi dӳ liӋu máy tính 77