(Luận văn thạc sĩ) đánh giá ảnh hưởng của nhà máy điện mặt trời fujiwara bình định đến lưới điện khu vực bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN PHẠM VĂN PHÁT ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI h FUJIWARA BÌNH ĐỊNH ĐẾN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Bình Định - Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN PHẠM VĂN PHÁT ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI h FUJIWARA BÌNH ĐỊNH ĐẾN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC BÌNH ĐỊNH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Hồng Anh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết khoa học trình bày luận văn thành nghiên cứu thân suốt thời gian thực đề tài chưa xuất công bố tác giả khác Các kết đạt xác trung thực Tác giả luận văn h Phạm Văn Phát LỜI CẢM ƠN Để hồn thành cơng trình này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính trọng đến GS.TS Nguyễn Hồng Anh trực tiếp hướng dẫn, định hướng khoa học trình nghiên cứu Thầy dành nhiều thời gian, bảo hỗ trợ nhiều cho tơi suốt q trình thực đề tài Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Quy Nhơn, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Khoa Kỹ thuật & Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho học viên suốt trình học tập nghiên cứu Tác giả luận văn h Phạm Văn Phát MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI FUJIWARA Nguồn điện mặt trời 1.1.1 Xu hướng phát triển nguồn điện mặt trời 1.1.2 Tiềm nguồn lượng mặt trời Bình Định Hiện trạng hệ thống điện khu vực h 1.2.1 Nguồn điện 1.2.2 Lưới điện 110kV 1.2.3 Dự báo phụ tải khu vực dự án đến năm 2030 17 1.2.4 Phương án đấu nối 19 Kết luận chương 24 CHƯƠNG CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN TỚI LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 26 Khái niệm chung quy định kỹ thuật đánh giá ảnh hưởng tới lưới điện phân phối 26 2.1.1 Quy định kỹ thuật số quốc gia giới 26 2.1.2 Quy định kỹ thuật đấu nối nguồn phân tán vào hệ thống điện Việt Nam 29 Ảnh hưởng nguồn điện phân tán tới Lưới điện khu vực giải pháp giảm thiểu tác động 33 2.2.1 Một số tác động mặt kỹ thuật nguồn điện phân tán đến lưới điện 34 2.2.2 Giải pháp ảnh hưởng kỹ thuật nguồn điện phân tán đến lưới điện 36 Ổn định hệ thống điện 39 2.3.1 Ổn định điện áp hệ thống điện 41 2.3.2 Những nguyên nhân gây nên ổn định điện áp hệ thống 42 2.3.3 Phân loại ổn định điện áp 42 Kết luận chương 43 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI FUJIWARA TỚI LƯỚI ĐIỆN 110kV TỈNH BÌNH ĐỊNH 45 3.1 Các phần mềm tính tốn mơ hệ thống điện 45 h 3.1.1 Chương trình PSS/E (Power system simulation/engineering) 45 3.1.2 Chương trình POWERWORLD 47 3.1.3 Phân tích lựa chọn chương trình tính tốn 48 3.2 Tính tốn mơ lưới điện chế độ xác lập chưa có tham gia nhà máy điện mặt trời Fujiwara 50 3.2.1 Thông số phần tử lưới điện phục vụ cho tính tốn mơ 50 3.2.2 Kết mô trào lưu công suất 52 3.2.3 Ảnh hưởng nhà máy điện mặt trời Fujiwara đến lưới điện 110kV Bình Định 55 3.3 Tác động ĐMT vận hành hàng ngày xảy cố 59 3.3.1 Tác động nhà máy điện mặt trời trình vận hành ngày 60 3.3.2 Tác động ĐMT thay đổi thời tiết 61 3.3.3 Tác động ĐMT ngắn mạch 62 3.4 Kết luận chương 62 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 h DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CSP: concentrated solar power NMTĐ: Nhà máy thủy điện MBA: Máy Biến Áp PV: Photovoltaic TBA: Trạm Biến Áp SPV: System Photovoltaic STE (Solar thermal energy) h DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Chỉ số giá thị trường giới PMT (PV Crystalline Module) Xu hướng giá tháng 12/2016 Bảng 1.2 Bức xạ mặt trời khu vực điện mặt trời Bảng 1.3 Thông số, tình hình vận hành trạm biến áp 110kV, năm 2018 10 Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật tình hình vận hành tuyến dây 110kV 10 Bảng 1.5 Kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện toàn quốc theo phương án sở 17 Bảng 1.6 Tổng hợp dự báo phụ tải toàn quốc đến năm 2030 (phương án sở) 17 Bảng 1.7 Dự báo phụ tải tỉnh Bình Định đến năm 2030 19 Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật pin mặt trời 20 h Bảng 1.9 Các thông số kỹ thuật điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (1000W/m²; 25°C; AM 1,5) 20 Bảng 1.10 Các thông số kỹ thuật điều kiện 800 W/m², NOCT, AM 1,5 20 Bảng 2.1 Quy định vùng tần số điện áp làm việc nguồn điện lưới 28 Bảng 2.2 Thời gian tối thiểu trì vận hành phát điện tương ứng vởi dải tần số hệ thống điện 30 Bảng 3.1 Điện áp tổng trở 50 Bảng 3.2 Thông số trở kháng đường dây 51 Bảng 3.3 Thông số MBA nhà máy 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Xu hướng lắp đặt điện mặt trời giới giai đoạn 2005-2015 Tỷ trọng công suất lắp đặt điện mặt trời toàn cầu năm 2015, tỷ trọng 15 quốc gia hàng đầu phần lại giới Phân vùng xạ mặt trời Việt Nam tỉnh bình định Bức xạ mặt trời trung bình hàng ngày khu vực dự án (kWh/m2/ngày) Sơ đồ nguyên lý lưới điện 110kV tỉnh Bình Định năm 2019 13 Biểu đồ ngày làm việc điển hình tồn hệ thống mùa hè theo mốc năm dự báo 18 Biểu đồ ngày làm việc điển hình tồn hệ thống mùa đông theo mốc năm dự báo 18 Sơ đồ nối điện nhà máy điện mặt trời Fujiwara 22 h Phương thức đấu nối thông số inverters 23 Sơ đồ đấu nối lưới điện nhà máy 24 Hình 3.1 Giao diện chương trình PSS/E 47 Hình 3.2 Giao diện chương trình PowerWorld 49 Hình 3.3 Phân bố cơng suất lưới điện Bình Định năm 2020 53 Hình 3.4 Kết điện áp nút 54 Hình 3.5 Cơng suất truyền tải khả mang tải đường dây 54 Hình 3.6 Tổn thất cơng suất đường dây truyền tải 55 Hình 3.7.Tình trạng mang tải đường dây trường hợp có khơng có nhà máy 56 Hình 3.8 Điện áp nút chưa có có tham gia nhà máy điện mặt trời Fujiwara 57 Hình 3.9 Tổn thất công suất tác dụng đường dây 100kV tỉnh Bình Định có xét đến tham gia nhà máy 58