(Luận văn thạc sĩ hcmute) nghiên cứu xây dựng cấu hình vận hành tự động và giám sát hệ thống pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kv mỹ xuân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ VĂN NGUYÊN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CẤU HÌNH VẬN HÀNH TỰ ÐỘNG VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TẠI TRẠM BIẾN ÁP 220KV MỸ XUÂN NGÀNH: KỸ THUẬT ÐIỆN – 60520202 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2018 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ VĂN NGUYÊN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CẤU HÌNH VẬN HÀNH TỰ ĐỘNG VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI TẠI TRẠM BIẾN ÁP 220KV MỸ XUÂN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2018 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ VĂN NGUYÊN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CẤU HÌNH VẬN HÀNH TỰ ĐỘNG VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI TẠI TRẠM BIẾN ÁP 220KV MỸ XUÂN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 6052020 Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS TRƢƠNG ĐÌNH NHƠN Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2018 Luan van Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Hà Văn Nguyên Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/07/1989 Nơi sinh: Hà Tĩnh Quê quán: Huyện Can Lộc, T nh Hà Tĩnh Dân tộc: Kinh Chỗ ở: Xã Đồng Lộc, Huyện Can Lộc, T nh Hà Tĩnh Điện thoại: +84 366 537 708 E-mail: hvnguyenhv27@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ tạo: Đại Học Chính Quy Thời gian tạo: Từ tháng 05/2008 ến tháng 05/2013 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Ngành học: Kỹ Thuật Điện Tên án, luận án môn thi tốt nghiệp: TÌM HIỂU RƠ LE SỐ DGT-801 VÀ ỨNG DỤNG BẢO VỆ MÁY PHÁT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SÔNG CÔN Ngày & nơi bảo vệ án, luận án thi tốt nghiệp: Năm 2013 Trƣờng Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Từ tháng 5/2014 ến Nơi công tác Công ty truyền tải iện i Luan van Công việc đảm nhiệm Điều Hành Viên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam oan ây cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa ƣợc công bố công trình khác Bà rịa-Vũng Tàu, ngày 20 tháng 09 năm 2018 Ngƣời cam oan Hà Văn Nguyên ii Luan van LỜI CẢM ƠN Trong suốt khoá học (2016-2018) Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, ã nhận ƣợc tận tình qu Th y Cơ kiến thức chuyên môn Từ nh ng kiến thức ã gi p tơi hồn thành Luận Văn Tốt Nghiệp thời gian cho ph p Tôi xin chân thành cảm ơn th y PGS.TS Trƣơng Đình Nhơn ã tận tình hƣớng dẫn cho tơi thời gian thực luận văn ã gi p tơi q trình hồn thành luận văn Ngồi ra, tơi hết lịng biết ơn Gia Đình, Bạn Bè ã hết lịng gi p ộng viên, ủng hộ ng g p , kiến cho suốt thời gian thực Luận Văn Tốt Nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Bà rịa-Vũng Tàu, ngày 20 tháng 09 năm 2018 Ngƣời Viết Hà Văn Nguyên iii Luan van TÓM TẮT Trong vài năm trở lại ây, ngành iện ã liên tục ẩy mạnh phong trào áp dụng khoa học công nghệ vào vận hành quản l , sản xuất, cung cấp iện ể áp ứng ƣợc phát triển liên tục ất nƣớc Và ngành iện ã áp dụng nhiều mơ hình, tiêu biểu có mơ hình vận hành sau: “Trạm biến áp khơng ngƣời trực”, “Hệ thống Pin NLMT cho trạm biến áp 220kV” Các mơ hình ều ỏi hỏi khả vận hành tự ộng cao giám sát từ xa Đối với trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân ang ƣợc vận hành KCN Mỹ Xuân A2 thuộc t nh Bà Rịa-Vũng Tàu, nằm khu vực nhiều thuận lợi mặt cƣờng ộ xạ NLMT áp ứng ƣợc tiêu chí phân phối phụ tải, khoảng cách, tính linh ộng vận hành, tính ồng thiết bị nên ngành truyền tải ã ịnh áp dụng hai mơ hình cho trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân Tuy nhiên, Trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân c cấu tr c vận hành nguồn tự dùng tƣơng ối phức tạp Nguồn tự dùng ƣợc phân phối xen kẽ cung cấp cho nhiều phụ tải tạo nên mối liên kết chắt chẽ can thiệp vào hệ thống ể cải tạo gặp nhiều kh khăn Ngoài ra, Trong vận hành trạm biến áp truyền tải iện hệ thống nguồn iện tự dùng AC/DC ƣợc xem hệ thống quan trọng Và n c ảnh hƣởng nhiều ến chế ộ vận hành trạm biến áp tƣơng ứng với chế ộ hệ thống nguồn vận hành c ƣu tiên khác Chính thế, năm 2018 truyền tải iện quốc gia ã quy ịnh cho việc lắp ặt hệ thống Pin NLMT Nắm ƣợc kh khăn quy ịnh , Luận văn ã ề xuất cấu hình giải pháp iều khiển tự ộng, giám sát cho hệ thống pin NLMT trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân phù hợp với môi trƣờng vận hành trạm biến áp truyền tải iện iv Luan van ABSTRACT In a few years, The Power Transmission has continuously promoted the application of science and technology in operational management, production and supply of electricity to meet the continuous development of the country And The Power Transmission has also adopted many models, which typically have the following operational model: "Substation not people online", "Battery solar system for 220 kV substation" These models require the ability to operate highly automated and remote monitoring For substation 220kV My Xuan is currently being operated at KCN My Xuan A2 of Ba Ria-Vung Tau Province, due in the area many advantages in terms of radiation intensity solar and meet the criteria for classification load distribution, distance, flexibility in operation, the integrity of the transmission equipment industry should have decided to apply for the two models on the My Xuan 220kV substation However, My Xuan 220kV Substation structured self-power operation is relatively complex This self-power distributed alternating provides multiple loads create tight linkages so as to intervene in the system to improve difficult In addition, the substation In operation, the power transmission system of automatic power source AC / DC is considered very important system And it affects a lot to the operating mode of the substation and corresponding to each mode, the operational source systems with different priorities Therefore, in 2018 the national electricity transmission have issued regulations for the installation of this solar battery system Understand the constraints and rules that thesis has proposed configuration and control solutions automatically monitor the system battery solar substation 220kV My Xuan suit operational environment substations in transmission electrical v Luan van MỤC LỤC Trang tựa Quyết ịnh giao ề tài LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN .iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v CÁC TỪ VIẾT TẮT viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix DANH SÁCH CÁC BẢNG xi Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu ngồi nƣớc ã cơng bố: 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: 1.1.2 Các cơng trình nghiên cứu ngồi nƣớc ã cơng bố: 1.2 Tính cấp thiết ề tài: 1.3 Mục tiêu nghiên cứu: 1.4 Nhiệm vụ ề tài giới hạn ề tài 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu: 1.6 Các bƣớc thực hiện: Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Năng lƣợng mặt trời: 2.1.1 Giới thiệu lƣợng mặt trời: 2.2 Cấu tạo, phân loại nguyên l hoạt ộng pin mặt trời 2.2.1 Cấu tạo, phân loại pin mặt trời: 2.2.2 Nguyên l hoạt ộng pin mặt trời: 10 2.2.3 Đặc tính làm việc pin quang iện: 11 2.3 Giới thiệu Fuzzy Logic: 14 2.3.1 Khái niệm: 14 2.3.2 Biến ngôn ng : 15 2.3.3 Mệnh ề mờ: 16 2.3.4 Các ph p toán mệnh ề mờ: 16 2.3.5 Ph p toán k o theo mờ: 17 2.3.6 Luật mờ: 18 2.3.7 Luật Modus Ponens hay Modus Tollens: 19 Chƣơng 22 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NLMT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV MỸ XUÂN 22 3.1 Giới thiệu trạm Mỹ Xuân: 22 3.1.1 Vị trí nhu c u sử dụng nguồn iện Trạm 220kV Mỹ Xuân: 22 3.1.2 Tiềm sử dụng lƣợng mặt trời Trạm 220kV Mỹ Xuân: 23 3.2 Cấu tr c hệ thống nguồn AC trạm 220kV Mỹ Xuân: 25 3.2.1 Hệ thống tự dùng AC: 25 3.3.2 Thống kê phụ tải AC phân loại: 29 vi Luan van Bảng 5.5: Mô tả biểu trạng thái bên thiết bị Tên gọi POWER LINK DATA Ch thị Trạng thái nguồn, nguồn ƣợc cung cấp led POWER sáng Kết nối ethernet, Led sáng lên ethernet ƣợc kết nối D liệu truyền ethernet, èn sáng g i d liệu ƣợc truyền nhận gi a thiết bị 5.5 Công tơ DT01M10: 5.5.1 Giới thiệu: Hệ thống Pin NLMT sau ƣợc ƣa vào vận hành c n theo dõi giám sát thơng số xác sản lƣợng, P, U, I, Cosfi, với cấp xác tiêu chuẩn theo quy ịnh Vì với thơng số xác hệ thống tránh ƣợc sai số thu thấp d liệu Ngồi ể ảm bảo tính ồng thiết bị o ếm trạm iện, ta lựa chọn công tơ áp ứng ƣợc yêu c u công ty truyền tải nằm danh mục khuyến khích sử dụng cơng ty Với nh ng ặc iểm , ta lựa chọn công pha nhiều biểu giá DT01M10 5.5.2 Cơng tơ DT01M10: Hình 5.6: Cơng tơ DT01M10 Là thiết bị dùng linh kiện iện tử, nên không gây ma sát sai s t ph n tử khí gây Với ặc iểm sau: 77 Luan van + Độ nhạy cao; + Công suất tiêu thụ thấp; + Độ ổn ịnh nhiệt cao + Chịu dòng tải lớn, chịu iện áp cao + Khả cách iện lớn + Đo ếm iện tác dụng theo chiều giao/nhận iện phản kháng theo + g c ph n tƣ, tích lũy vào ghi riêng biệt + Tích hợp tính cảnh báo nhƣ rị r ất, ảo ngƣợc cực tính,…;ngăn ngừa trƣờng hợp gian lận iện nhƣ can thiệp từ trƣờng bên ngồi, mở nắp u dây vỏ cơng tơ, ấu nối sai sơ + Khả chịu ảnh hƣởng iện từ trƣờng, nhiễu bên cao + Công tơ c thể kết nối giao tiêp truyền thông qua cổng RS485 Bảng 5.6: Mô tả thông số kỹ thuật công tơ Thông số Đơn vị Loại Điện áp danh ịnh Dải iện áp hoạt ộng T n số danh ịnh Dải t n số làm việc Fn Fn ± 2,5% V V Hz Hz Mô tả DT01M10 220 150 ÷ 265 50 50 ± 2,5% Ib Imax A A 10 Un Dòng iện ịnh mức Dòng iện tải Cấp xác Cấp bảo vệ Thử không tải Tải khởi ộng Tổn hao công suất mạch áp 50 Hz Tổn hao công suất mạch dòng 50 Hz Tốc ộ truyền tin ọc ch số s ng vô tuyến T n số trung tâm Kích thƣớc (Dài x Rộng x Cao) kW.h/kvar.h Un Ist Un W/VA 0,5S/2,0 Cấp 0,8 ÷1,15 0,4%Ib < 2,0/4,0 Ib VA