Đánh giá ảnh hưởng chất lượng tần số của nguồn năng lượng tái tạo đến lưới điện truyền tải bằng phần mềm digsilent

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CHẤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỀ TÀI:

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CHẤT LƯỢNG TẦN SỐ CỦA NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ĐẾN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI BẰNG

PHẦN MỀM DIGSILENT

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt Phương Nhóm sinh viên : Phạm Văn Trí 1811505120248

18D2 Trương Văn Thương 1811505120246 18D1

2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

PHẦN MỀM DIGSILENT

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt Phương

Nhóm sinh viên : Phạm Văn Trí 1811505120248

18D2 Trương Văn Thương 1811505120246 18D1

(nếu có)

Tên đề tài: Đánh giá ảnh hưởng chất lượng tần số của nguồn năng lượng tái tạo

đến lưới điện truyền tải bằng phần mềm digsilent.

Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Trí Mã SV: 1811505120248 Lớp 18D2

Trương Văn Thương Mã SV: 1811505120246 Lớp 18D1

Đề tài này giới thiệu về tổng quan hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời,khái niệm tần số, các nguồn phát sinh, các chỉ số, tiêu chuẩn đánh giá và ảnh hưởngcủa chúng đến lưới điện, giới thiệu sơ đồ nhất thứ TTD Bình Thuận Ứng dụng phầnmềm Digsilent để xây dựng sơ đồ hệ thống lưới điện Bình Thuận để đánh giá ảnhhưởng của tần số từ các nhà máy năng lượng mặt trời tới lưới điện truyền tải

Đồ án này bao gồm các nội dung chính sau:

- Chương 1: Tổng quan về năng lượng mặt trời

- Chương 2: Tìm hiểu tiêu chuẩn chất lượng tần số, nguồn điện phân tán

- Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Digsilent/Power Factory

- Chương 4: Phân tích ảnh hưởng từ tần số của các nhà máy năng lượng mặt trờiđến hệ thống

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Hồng Việt Phương

Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Trí Mã SV: 1811505120248 Lớp 18D2

Trương Văn Thương Mã SV: 1811505120246 Lớp 18D1

1 Tên đề tài:

Đánh giá ảnh hưởng chất lượng tần số của nguồn năng lượng tái tạo đến lướiđiện truyền tải bằng phần mềm digsilent

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

Sử dụng phần mềm Digsilent và thông số của lưới điện phân phối thực tế

3 Nội dung chính của đồ án:

Chương 1: Tổng quan về năng lượng mặt trời

Chương 2: Tìm hiểu tiêu chuẩn chất lượng tần số, nguồn điện phân tán

Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Digsilent/Power Factory

Chương 4: Phân tích ảnh hưởng từ tần số của các nhà máy năng lượng mặt trời đến hệ thống

4 Các kết quả dự kiến

- Mô phỏng được sơ đồ lưới điện bằng phần mềm Digsilent/Power Factory

- Phân tích được ảnh hưởng từ tần số của các nhà máy năng lượng mặt trời đến

hệ thống

5 Ngày giao đồ án: 21/02/2022

6 Ngày nộp đồ án: 05/06/2022

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 02 năm 2022

Kính thưa các thầy cô giáo!

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô trong KhoaĐiện; các thầy, cô trong Ban giám hiệu; các Phòng, Ban Trường Đại học sư phạm KỹThuật, Đại học Đà Nẵng đã nhiệt tình giảng dạy, chỉ dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ

em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp Đặc biệt em xin gửi lời tri ân vàbiết ơn sâu sắc đến thầy, Tiến sĩ Nguyễn Hồng Việt Phương giảng viên trường Đại họcBách Khoa đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trìnhlàm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian được thầy hướng dẫn, em không ngừng tiếp thuthêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học được tinh thần làm việc cũng như thái độnghiên cứu đề tài nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều cần thiết cho em trong quátrình học tập và công tác sau này

Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn độngviên giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuậtcũng như trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp

Đề tài nghiên cứu được thực hiện dựa trên các kiến thức được học ở trường, cáckiến thức thực tế được thầy cô giảng dạy, chỉ dẫn và tìm tòi qua các kênh thông tin Dokhả năng bản thân còn nhiều hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót trong quátrình thực hiện nghiên cứu, kính mong sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô để

đề tài của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Tôi xin cam đoan trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp sẽ thực hiện nghiêm túccác quy định về liêm chính học thuật:

- Không gian lận, bịa đặt, đạo văn, giúp người học khác vi phạm

- Trung thực trong việc trình bày, thể hiện các hoạt động học thuật và kết quả từhoạt động học thuật của bản thân

- Không giả mạo hồ sơ học thuật

- Không dùng các biện pháp bất hợp pháp hoặc trái quy định để tạo nên ưu thếcho bản thân

- Chủ động tìm hiểu và tránh các hành vi vi phạm liêm chính học thuật, chủđộng tìm hiểu và nghiêm túc thực hiện các quy định về luật sở hữu trí tuệ

- Sử dụng sản phẩm học thuật của người khác phải có trích dẫn nguồn gốc rõràng Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực vàchưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ

án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồngốc rõ ràng và được phép công bố

Sinh viên thực hiện Sinh viên thực hiện

Phạm Văn Trí Trương Văn Thương

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Nhận xét của đại diện doanh nghiệp (nếu có)

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng, hình vẽ vi

Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt ix

Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 3

1.1 Tổng quan về nhà máy điện mặt trời 3

1.1.1 Bức xạ năng lượng mặt trời 3

1.1.2 Các loại thiết bị trong hệ thống 3

1.2 Giới thiệu năng lượng tái tạo tại Bình Thuận 5

1.2.1 Tổng quan về năng lượng tái tạo tỉnh Bình Thuận 5

1.2.2 Tiềm năng và định hướng phát triển năng lượng tái tạo của Bình Thuận 6

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG TẦN SỐ, NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN 8

2.1 Tìm hiểu về tiêu chuẩn tần số 8

2.1.1 Khái niệm 8

2.1.2 Độ lệch tần số 8

2.1.3 Độ dao động tần số 8

2.1.4 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số 8

2.2.1 Định nghĩa về nguồn điện phân tán 11

2.2.2 Tổng quan về nguồn phân tán 11

2.2.3 Tìm hiểu nguồn phân tán năng lượng tái tạo 12

2.2.4 Tác động của của nguồn điện phân tán đến hệ thống điện 14

2.3 Kết luận 18

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DIGSILENT VÀ ÁP DỤNG PHẦN MỀM ĐỂ MÔ PHỎNG TÍNH TOÁN 19

3.1 Khái niệm về phần mềm digsilent 19

3.2 Ứng dụng của phần mềm Digsilent 19

3.3 Tổng quan về phần mềm digsilent 19

3.3.1 Các chức năng mô phỏng 19

3.3.2 Giao diện và giới thiệu về các thanh menu trong phần mềm 20

3.3.3 Thanh công cụ chính 21

3.3.4 Cửa sổ đầu ra 23

3.3.5 Các phương pháp tính toán và biểu diễn mạng lưới 24

3.3.6 Thực hiện chạy chương trình tính toán dòng tải 28

3.3.7 Cách nhập/xuất Project 30

3.4 Áp dụng phần mềm để tính toán 32

3.4.1 Mô hình lưới điện 32

3.4.2 Vị trí và công suất các nhà máy và nguồn năng lượng tái tạo 33

3.4.3 Máy biến áp 33

3.4.4 Các phụ tải 34

3.4.5 Các thông số đường dây 35

3.4.6 Tính toán ngắn mạch 35

3.4.7 Tính toán trào lưu công suất 38

3.5 Kết luận 43

MÁY NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐẾN HỆ THỐNG 44

4.1 Giới thiệu về độ mô phỏng và EMT 44

4.2 Chức năng tính toán tần số trong phần mềm Digsilent/Power Factory .45 4.3 Phân tích tần số trong phần mềm digsilent 47

4.3.1 Tần số trong lưới điện khi vận hành ở trạng thái bình thường 47

4.3.2 Tần số trong lưới điện khi vận hành ở trạng thái khi có sự cố 50

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

CHƯƠNG

Bảng 1.1 Số giờ nắng trong năm ở các vùng trong nước 6

Bảng 1.2 Dải tần số được phép dao động và thời gian khôi phục hệ thống điện về chế độ vận hành bình thường trong các chế độ vận hành khác của hệ thống điện quốc gia 10

Bảng 1.3 Dải tần số được phép và số lần được phép tần số vượt quá giới hạn trong trường hợp sự cố nhiều phần tử, sự cố nghiêm trọng hoặc chế độ cực kỳ khẩn cấp

Hình 1.1 Bản đồ bức xạ mặt trời Việt Nam

3 Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống điện năng lượng mặt trời 4

Hình 1.3 Năng lượng mặt trời tỉnh Bình Thuận 5

Hình 1.4 Năng lượng gió tỉnh Bình Thuận 5

CHƯƠNG 2Y Hình 2.1 Sơ đồ phân loại các nguồn phân tán 12

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống PV tích hợp 13

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống PV phát điện tập trung 13

CHƯƠNG Bảng 3.1 Vị trí công suất các nhà máy và nguồn năng lượng tái tạo 33

Bảng 3.2 Thông số MBA 33

Bảng 3.3 Thông số phụ tải 34

Bảng 3.4 Thông số đường dây 35

Bảng 3.5 Thông số nguồn và đường dây

21 Hình 3.2 Cửa sổ đầu ra 23

Hình 3.3 Cài đặt hệ số tham chiều tần số máy phát (K pf ) trong trang Load Flow của động cơ đồng bộ 26

Hình 3.4 Hộp thoại Load Flow 28

Hình 3.5 Xuất dữ liệu 30

Hình 3.6 Hộp thoại chọn project 31

Hình 3.7 Hộp thoại PFD import Project 32

Hình 3.8 Sơ đồ nhất thứ TTD Bình Thuận 32

Hình 3.9 Mô phỏng ngắn mạch tại 3 vị trí 36

Hình 3.10 Thư mục thanh cái ngắn mạch 37

Hình 3.11 Tính toán ngắn mạch 38

Hình 3.12 Hộp thoại mô phỏng trào lưu công suất 39

Hình 3.13 Kết quả mô phỏng trào lưu công suất 39

Hình 3.14 Kết quả mô phỏng tại nguồn NLMT Hồng Phong 42

Hình 3.15 Kết quả mô phỏng tại nguồn NLMT DaBac 4 43

CHƯƠNG 4Y Bảng 4.1 Bảng thống kê độ dao động tần số tại cùng vị trí, khác thời gian 60 Bảng 4.2 Bảng thống kê độ dao động tần số khác vị trí, cùng thời gian 65

Hình 4.1 Hộp thoại chức năng tính toán giá trị ban đầu trong phần mềm Digsilent 46

Hình 4.2 Hộp thoại chức năng mô phỏng tần số trong phần mềm Digsilent 47

Hình 4.3 Tần số tại các thanh cái 220kV gần nguồn NLMT khi vận hành ở trạng thái bình thường 48

Hình 4.4 Tần số tại các thanh cái 110kV gần nguồn NLMT khi vận hành ở trạng thái bình thường 48

trạng thái bình thường 49

Hình 4.6 Tần số tại các thanh cái 110kV xa nguồn NLMT khi vận hành ở trạng thái bình thường 49

Hình 4.7 Tần số tại các thanh cái nối trực tiếp với nguồn NLMT khi vận hành ở trạng thái bình thường 50

Hình 4.8 Vị trí các thanh cái xét ngắn mạch 51

Hình 4.9 Sơ đồ vị trí ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 51

Hình 4.10 Chọn vị trí ngắn mạch với t = 0,3s 52

Hình 4.11 Tần số khi bị ngắn mạch tại thanh cái 220kV nối trực tiếp với nguồn ĐMT Hồng Phong 52

Hình 4.12 Tần số tại thanh cái 220kV nối ở gần nguồn bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 53

Hình 4.13 Tần số tại thanh cái 220kV nối ở xa nguồn bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 54

Hình 4.14 Chọn vị trí ngắn mạch với t = 0,5s 55

Hình 4.15 Tần số khi ngắn mạch tại thanh cái 220kV nối trực tiếp với nguồn ĐMT Hồng Phong 55

Hình 4.16 Tần số tại thanh cái 220kV nối ở gần nguồn bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 56

Hình 4.17 Tần số tại thanh cái 220kV nối ở xa nguồn bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 56

Hình 4.18 Chọn vị trí ngắn mạch với t = 0,7s 57

Hình 4.19 Tần số khi ngắn mạch tại thanh cái 220kV nối trực tiếp với nguồn ĐMT Hồng Phong 57

Hình 4.20 Tần số tại thanh cái 220kV nối ở gần nguồn bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 58

Hình 4.21 Tần số tại thanh cái 220kV nối ở xa nguồn bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại ĐMT Hồng Phong 59

Hình 4.24 Tần số khi ngắn mạch tại thanh cái 220kV Phan Thiết 62

Hình 4.25 Tần số thanh cái ĐMT Hồng Phong bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại Thanh cái 220kV Phan Thiết 62

Hình 4.26 Sơ đồ vị trí ngắn mạch tại thanh cái 220kV Tân Thành 63

Hình 4.27 Chọn vị trí ngắn mạch 63

Hình 4.28 Tần số khi ngắn mạch tại thanh cái 220kV Tân Thành 64

Hình 4.29 Tần số thanh cái ĐMT Hồng Phong bị ảnh hưởng khi ngắn mạch tại Thanh cái 220kV Tân Thành 64

CHỮ VIẾT TẮT

NLMT: Năng lượng mặt trời

DC: nguồn điện một chiều

AC : nguồn điện xoay chiều

ĐMT: Điện mặt trời

PV: Pin năng lượng mặt trời

RMS: mô phỏng miền thời gian để phân tích độ ổn định EMT : mô phỏng miền thời gian của quá độ điện từ

BCT: Bộ công thương

TC: thanh cái

MỞ ĐẦU

A Đặt vấn đề

Cùng với sự phát triển của thế giới thì nhu cầu sử dụng điện năng ngày càngtăng, đi kèm với đó là vấn đề an ninh năng lượng ở mỗi quốc gia và sự ảnh hưởng tớimôi trường từ các ngành công nghiệp năng lượng Vì thế những nguồn năng lượng táitạo ngày càng được sử dụng rộng rãi, trong đó điện mặt trời sử dụng pin quang điện(PV) phát triển vô cùng nhanh chóng trong những năm gần đây Việc đưa vào sử dụngđiện mặt trời nhanh và hiệu quả có ý nghĩa quan trọng trong đảm bảo an ninh nănglượng, giảm thiểu biến đổi khí hậu, đem lại các lợi ích to lớn về kinh tế Điều đó khiếncác vấn đề liên quan đến hệ thống điện mặt trời được tập trung nghiên cứu

Trong đồ án này, lưới điện phân phối được nghiên cứu khi có sự đấu nối từ cácnhà máy năng lượng mặt trời Kết quả mô phỏng được so sánh, đánh giá để cho thấyảnh hưởng của tần số từ các nhà máy năng lượng mặt trời đến sự vận hành của lướiđiện Các kết quả được mô phỏng trên phần mềm Digsilent/Power Factory

B Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phần mềm PowerFactory để phân tích ảnh hưởng của tần

số từ các nhà máy năng lượng mặt trời (NLMT) đến lưới điện phân phối Ứng dụngphần mềm PowerFactory để:

 Mô phỏng tính toán trào lưu công suất

 Phân tích ảnh hưởng của tần số đến lưới điện

C Nội dung nghiên cứu

 Tổng quan về nhà máy năng lượng mặt trời

 Giới thiệu về tần số

 Tìm hiểu về phần mềm Power Factory và ứng dụng của nó để phân tích tần số

 Đánh giá ảnh hưởng của tần số từ các nhà máy NLMT đến lưới điện phân phối

D Phương pháp nghiên cứu

D1 Phương pháp thu thập thông tin

 Phương pháp thu thập số liệu từ tham khảo tài liệu

 Phương pháp thu thập số liệu từ thực nghiệm

D2 Phương pháp xử lý thông tin

 Phương pháp so sánh để chỉ ra sự khác biệt trong tần số tại các vị trí lân cận nhàmáy NLMT trước và sau khi xảy ra sự cố

 Phương pháp tổng hợp nhằm tổng hợp số liệu thu thập được từ nghiên cứu lýthuyết và mô phỏng

E Kết quả nghiên cứu

 Mô phỏng được trào lưu công suất

 Đánh giá được ảnh hưởng của tần số đến lưới điện phân phối

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

1.1 Tổng quan về nhà máy điện mặt trời

1.1.1 Bức xạ năng lượng mặt trời

Bức xạ mặt trời (Solar Irradiance) là công suất trên một đơn vị diện tích nhậnđược từ mặt trời dưới dạng bức xạ điện từ

 Đơn vị cường độ bức xạ tại một thời điểm: W/m2, kW/m2;

 Đơn vị năng lượng bức xạ trong một khoảng thời gian đo (ngày, tháng,năm): kWh/m2.[day], kWh/m2.[month], kWh/m2.[year] [1]

Hình 1.1 Bản đồ bức xạ mặt trời Việt Nam.

1.1.1 Các loại thiết bị trong hệ thống

 Hệ thống pin (solar panels) : có chức năng chuyển đổi bức xạ mặt trời thànhdòng diện một chiều DC

 Hệ thống đấu nối DC: cáp điện và bộ đấu nối đầu cáp (connector, array box,string combiner,…) Có chức năng ghép nối điện nối tiếp, song song các tấmpanel nhằm đạt đủ điện áp và dòng điện đầu vào cho Inverter hoạt động.

 Bộ chuyển đổi điện DC/AC (inverter): có chức năng chuyển đổi điện một chiều

DC thành xoay chiều AC

 Hệ thống đấu nối điện trung áp: bao gồm máy biến áp trung áp có chức năngbiến đổi điện áp đầu ra của inverter thành điện trung áp (thường chọn cùng cấpđiện trung áp của địa phương để tương thích đấu nối, ở Việt Nam là cấp 22 kV,

35 kV) Ngoài ra còn có cáp điện và thiết bị đóng cắt trung áp

 Inverter + Máy biến áp trung áp + Thiết bị đóng cắt trung áp thường làm thànhhợp bộ như một kiot cỡ 1 container ngắn

 Hệ thống đấu nối điện cao áp: bao gồm máy biến áp cao áp biến đổi điện trung

áp lên cao áp để đấu nối với lưới điện quốc gia Ngoài ra còn có hệ thống thiết

bị đóng cắt, điều khiển giống như một trạm điện cao áp

 Hệ thống điều khiển: giám sát, thu thập, phân tích số liệu (gồm các bộ đo, máyphân tích, máy điều khiển, kết nối dây hoặc không dây)

 Thiết bị khác: bao gồm trụ móng, giá đỡ giàn pin, rãnh cáp điện, hệ thống cấpthoát nước vệ sinh mặt panel,…

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống điện năng lượng mặt trời.

1.2 Giới thiệu năng lượng tái tạo tại Bình Thuận

1.2.1 Tổng quan về năng lượng tái tạo tỉnh Bình Thuận

Trong thời gian qua, tỉnh Bình Thuận đã tập trung phát triển các dự án điện gió,điện mặt trời theo đúng chủ trương, định hướng, chính sách, quy hoạch, các văn bảnchỉ đạo của Bộ Chính trị, Chính phủ, Thủ tướng Chính phủ, Bộ Công Thương và các

Hình 1.3 Năng lượng mặt trời tỉnh Bình Thuận.

Hình 1.4 Năng lượng gió tỉnh Bình Thuận.

Các dự án điện gió đang hoạt động, phát điện thương mại trên địa bàn tỉnh lànhà máy điện gió Phong điện 1 Bình Thuận; nhà máy điện gió Phú Lạc; nhà máy điệngió Đại Phong; nhà máy điện gió Phú Quý và nhà máy điện gió Thái Hòa

Có thể nói, các dự án điện gió, điện mặt trời trên địa bàn tỉnh đi vào hoạt độngphát điện thương mại trong thời gian qua đã đóng góp vào sự phát triển kinh tế - xã hộichung của tỉnh Bình Thuận và đảm bảo cung cấp điện cho khu vực kinh tế trọng điểmphía Nam, đảm bảo an ninh năng lượng Quốc gia [2]

1.2.2 Tiềm năng và định hướng phát triển năng lượng tái tạo của Bình Thuận

Bình Thuận là địa phương thuộc vùng duyên hải Nam trung bộ có tiềm năngnăng lượng gió và mặt trời thuộc loại cao nhất trong cả nước, số giờ gió, giờ nắngtrung bình cao hơn so với số giờ trung bình ở các nơi khác, tốc độ gió và bức xạ nhiệtcao và ổn định, rất phù hợp và thuận lợi để phát triển điện gió, điện mặt trời Sở Côngthương cho biết, trong năm 2022 tỉnh Bình Thuận sẽ đầu tư xây dựng thêm 13 côngtrình lưới điện để phục vụ phát triển kinh tế - xã hội [3]

Bảng 1.1 Số giờ nắng trong năm ở các vùng trong nước

Vùng Giờ nắng trongnăm Cường độBXMT

Trung bình cả nước 1700 - 2500 4,6 Tốt

Mục đích đầu tư xây dựng các công trình lưới điện là nhằm đáp ứng nhu cầuphát triển kinh tế - xã hội của tỉnh, giải quyết tình trạng quá tải lưới điện, nhu cầu pháttriển phụ tải, đáp ứng cung cấp điện phục vụ sinh hoạt, sản xuất thanh long và các hoạt

động sản xuất công nghiệp khác, cải thiện chất lượng điện năng, đảm bảo lưới điệnvận hành an toàn và ổn định.

Các công trình lưới điện sẽ được đầu tư trong năm 2022, gồm: Xây dựng mớiđường dây 22 kV nối tuyến 471.5A HK và 471.5B HK đảm bảo cấp điện cho khu vực

xã Hàm Thạnh, Hàm Cần - huyện Hàm Thuận Nam; Chống quá tải đường dây trung

hạ thế và trạm biến áp khu vực thành phố Phan Thiết năm 2022; Chống quá tải đườngdây trung - hạ thế và trạm biến áp khu vực Nam Sông, Bắc Sông, Mũi Né năm 2022;Lắp mới và nâng công suất các trạm biến áp phân phối khu vực huyện Hàm ThuậnBắc; Phát triển lưới điện phân phối khu vực huyện Hàm Thuận Bắc; Chống quá tải cáctrạm biến áp phân phối khu vực huyện Tuy Phong và Bắc Bình; Cải tạo nhánh 475.3B

và các nhánh rẽ, nhánh 474.2B, nhánh 474.2DE, nhánh 474.2A, thị trấn Phan Rí Cửa,huyện Tuy Phong; Chống quá tải, giảm tổn thất điện năng và giảm bán kính cấp điệnlưới điện phân phối khu vực thị xã La Gi năm 2022; Chống quá tải, giảm tổn thất điệnnăng và giảm bán kính cấp điện lưới điện phân phối khu vực huyện Hàm Tân năm2022; Cải tạo, nâng cấp và phát triển lưới điện trung hạ thế và trạm biến áp khu vựchuyện Đức Linh năm 2022; Cải tạo, nâng cấp lưới điện trung hạ thế và trạm biến ápnhánh 471ĐL.2D mua điện từ Công ty Điện lực Lâm Đồng và nhánh 471ĐL.1A1Umua điện từ Công ty Điện lực Đồng Nai; Cải tạo, nâng cấp và phát triển lưới điệntrung hạ thế và trạm biến áp khu vực phía Nam huyện Tánh Linh năm 2022; Cải tạo,phát triển và rút ngắn BKCĐ các TBA cảng Phú Quý, chợ Tam Thanh, Ngũ Phụng 5,Tam Thanh 5, Xóm Cội và Tân Hải

Để thuận lợi cho việc xây dựng các công trình lưới điện nêu trên, Công ty Điệnlực Bình Thuận, đơn vị tư vấn, đơn vị thi công và các đơn vị có liên quan phải phốihợp chặt chẽ với các địa phương và các Sở, ngành liên quan thực hiện các thủ tục, cácquy định về công bố công khai quy hoạch, hướng tuyến, hành lang an toàn tuyến điện,hàng lang an toàn giao thông, triển khai phương án và thực hiện đền bù giải tỏa, cùngcác thủ tục khác theo quy định hiện hành

Đồng thời, thực hiện đầy đủ các trình tự, thủ tục về đầu tư về quản lý dự án đầu

tư xây dựng, chất lượng công trình xây dựng theo quy định Cam kết hoàn thành cáccông trình lưới điện theo đúng tiến độ; đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹthuật quy định

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG TẦN SỐ, NGUỒN

ĐIỆN PHÂN TÁN2.1 Tìm hiểu về tiêu chuẩn tần số

Chất lượng điện đảm bảo khi độ lệch tần số nằm trong giới hạn cho phép, nghĩa

là tần số phải luôn nằm trong giới hạn: ∆ f min ≤ ∆ f ≤ ∆ f max [4]

2.1.2 Độ dao động tần số

Trong trường hợp tần số thay đổi nhanh với tốc độ lớn hơn 0,1 %/s, sự biến đổi

đó gọi là dao động tần số Một trong những nguyên nhân gây ra dao động tần số là sựthay đổi đột ngột các tham số của hệ thống điện như khi xảy ra ngắn mạch, quá trìnhđóng cắt tải…

2.1.3 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số

Khi có sự thay đổi tần số có thể gây ra một số hậu quả xấu ảnh hưởng đến sựlàm việc của các thiết bị điện và hệ thống điện

2.1.3.1 Với thiết bị điện

Các thiết bị được thiết kế và tối ưu ở tần số định mức, biến đổi tần số dẫn đếngiảm năng suất làm việc của thiết bị

Làm giảm hiệu suất của thiết bị điện ví dụ như đối với động cơ vì khi tần sốthay đổi sẽ làm tốc độ quay thay đổi, ảnh hưởng đến năng suất làm việc của các động

cơ Khi tần số tăng lên, công suất tác dụng tăng và ngược lại

2.1.3.2 Đối với hệ thống điện

Biến đổi tần số ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị tự dùngtrong nhà máy điện, có nghĩa là ảnh hưởng đến chính độ tin cậy cung cấp điện Tần sốgiảm có thể dẫn đến ngừng một số bơm tuần hoàn trong nhà máy điện, tần số giảmnhiều dẫn đến ngừng tổ máy

Thiết bị được tối ưu hoá ở tần số 50 Hz, đặc biệt là các thiết bị cuộn dây từ hoánhư máy biến áp

Làm thay đổi trào lưu công suất của hệ thống, tần số giảm thường dẫn đến tăngtiêu thụ công suất phản kháng, đồng nghĩa với thay đổi trào lưu công suất tác dụng vàtăng tổn thất trên các đường dây truyền tải

Tần số nằm trong giới hạn nguy hiểm là từ (45 – 46) Hz, ở tần số này năng suấtcủa các thiết bị dung điện giảm, hệ thống mất ổn định, xuất hiện sự cộng hưởng làmcho các máy phát, động cơ bị rung mạnh và có thể bị phá hỏng Ngoài ra sự biến đổicủa tần số còn phá hoại sự phân bố công suất, kinh tế trong hệ thống điện

Các ảnh hưởng của tần số trong hệ thống điện đến chất lượng điện ta thấy rất rõtrong phân tích trên Tần số thay đổi là do có sự sai lệch về momen điện và momen cơtrên trục máy phát Do vậy những vấn đề về điều chỉnh sự cân bằng sự phân phối ta coitần số là không đổi và đi sâu nghiên cứu các vấn đề về điện áp do chúng là một đạilượng biến đổi ở mọi điểm trên lưới điện và ảnh hưởng đến chất lượng điện năng

2.1.4 Yêu cầu tần số trong vận hành hệ thống điện truyền tải

Bảng 1.2 Dải tần số được phép dao động và thời gian khôi phục hệ thống điện về chế

độ vận hành bình thường trong các chế độ vận hành khác của hệ thống điện quốc gia

Chế độ vận hành của

hệ thống điện

Dải tần số đượcphép dao động

Thời gian khôi phục, tính từ thời điểmxảy ra sự cố (Áp dụng từ ngày 01 tháng

01 năm 2018)

Trạng thái chưa

ổn định (chế độxác lập)

Khôi phục về chế

độ vận hành bìnhthường

Sự cố đơn lẻ 49 Hz ÷ 51 Hz

02 phút để đưatần số về phạm vi49,5 Hz ÷ 50,5Hz

05 phút để đưa tần

số về phạm vi49,8 Hz ÷ 50,2 Hz

49 Hz ÷ 51 Hz 10 phút để đưa tần

số về phạm vi49,8 Hz ÷ 50,2 Hz

05 phút để đưatần số về phạm vi49,5 Hz ÷ 50,5Hz

2 Dải tần số được phép và số lần được phép tần số vượt quá giới hạn trong trường hợp

sự cố nhiều phần tử, sự cố nghiêm trọng hoặc chế độ cực kỳ khẩn cấp được xácđịnh theo chu kỳ 01 năm hoặc 02 năm được quy định tại Bảng 1.3 như sau:

Bảng 1.3 Dải tần số được phép và số lần được phép tần số vượt quá giới hạn trong trường hợp sự cố nhiều phần tử, sự cố nghiêm trọng hoặc chế độ cực kỳ khẩn cấp

3 Trong quá trình vận hành hệ thống điện quốc gia, Đơn vị vận hành hệ thống điện vàthị trường điện có trách nhiệm điều độ, vận hành hệ thống điện quốc gia và huyđộng các loại hình dịch vụ phụ trợ để đảm bảo tần số nằm trong dải được phép

2.2 Tìm hiểu về nguồn điện phân tán

2.2.1 Định nghĩa về nguồn điện phân tán

Nguồn phân tán DG là nguồn phát có công suất nhỏ, được lắp đặt gần nơi tiêuthụ điện năng nên loại trừ được những chi phí truyền tải và phân phối không cần thiết.Hơn nữa, nó có thể làm giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tăng cường tính linhhoạt của nguồn điện và độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất và cải thiện điều kiệnđiện áp đường dây phân phối

2.2.1 Tổng quan về nguồn phân tán

Các loại nguồn phân tán sử dụng nhiều công nghệ khác nhau, trong đó côngnghệ sử dụng máy phát truyền thống đã được hoàn thiện như động cơ đốt trong, tua-bin khí… và các công nghệ khác đang được phát triển như pin nhiên liệu, pin mặt trời,tua-bin gió Mỗi loại nguồn phân tán đều có những ưu điểm, hạn chế về đặc tính kĩthuật và tính kinh tế Sự lựa chọn công nghệ là nhân tố chính để quyết định về côngsuất và vị trí lắp đặt của nguồn phân tán Dưới đây là phân loại một số nguồn điệnphân tán chính hiện có trên thế giới Phần lớn những loại nguồn điện này đã xuất hiện

và đang được phát triển trong hệ thống điện của Việt Nam [6]

Hình 2.1 Sơ đồ phân loại các nguồn phân tán.

2.2.2 Tìm hiểu nguồn phân tán năng lượng tái tạo

2.2.2.1 Nguồn điện sử dụng NLMT

Nguồn điện sử dụng năng lượng mặt trời gồm hai loại chính: nguồn điện pinNLMT (PV) và nhà máy nhiệt điện NLMT Nguồn điện PV: gồm các dàn pin NLMTđược đấu nối với nhau, mỗi dàn pin NLMT được ghép từ các miếng pin rời rạc nối vớinhau để biến đổi bức xạ mặt trời thành dòng điện một chiều Trong pin mặt trời, điện

áp được hình thành bằng các electron và các hố điện tích ở trạng thái mất cân bằng khi

có bức xạ mặt trời chiếu vào Pin mặt trời tạo ra dòng điện một chiều và chỉ phát điệnkhi có ánh sáng mặt trời Do đó cần sử dụng bộ nghịch lưu để chuyển đổi thành dòngxoay chiều và các bộ tích điện để phát điện vào thời điểm khác Hệ thống PV đấu nốivào lưới điện được chia làm hai loại chính là hệ thống PV tích hợp, PV phát điện tậptrung Đối với hệ thống PV tích hợp, điện năng sản xuất bằng các tấm pin năng lượngmặt trời thông qua bộ nghịch lưu biến đổi thành dòng điện xoay chiều Tại tủ phânphối, một phần điện năng được sử dụng cho các thiết bị trong một tòa nhà hoặc khuvực dân cư Phần điện năng dư thừa sẽ nạp điện các bộ tích điện như acquy hoặc phátlên lưới điện, bán lại điện cho các công ty điện lực

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống PV tích hợp.

Đối với hệ thống PV phát điện tập trung, điện năng có thể được lưu trữ trongcác bộ acquy hoặc phát trực tiếp lên lưới điện

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống PV phát điện tập trung.

 Một số tính chất của nguồn điện pin NLMT:

 Chi phí vận hành thấp, không có khí thải

 Độ tin cậy cao và ít phải bảo dưỡng

 Chất lượng điện năng không cao

 Hiệu suất trong phòng thí nghiệm là 24% nhưng trong thực tế là 10%

 Chi phí đầu tư cao, công suất phát thấp so với các dạng nguồn phân tánkhác do phụ thuộc vào thời tiết và thời gian trong ngày

2.2.2.2 Tubin gió

Năng lượng gió được xếp vào nguồn phân tán vì công suất và vị trí của nhiềutrang trại gió thích hợp khi đấu nối vào lưới điện phân phối Tuabin gió gồm rôto, máyphát, cánh quạt, các thiết bị định hướng và ghép nối Khi gió thổi vào các cánh quạttheo nguyên lý động lực học làm quay rôto Lượng công suất điện phát ra phụ thuộcvào tốc độ gió và diện tích bao phủ của vùng cánh quạt

 Một số đặc tính của năng lượng gió:

 Không phát thải ra khí thải ô nhiễm

 Không thể sử dụng với các ứng dụng trong chu trình nhiệt điện hỗn hợp(CHP)

 Lượng điện sản xuất phụ thuộc vào tốc độ gió, do đó không thể sử dụng

để phủ đỉnh đồ thị phụ tải

 Các tuabin gió sử dụng máy phát không đồng bộ để sản xuất ra công suấttác dụng nhưng lại tiêu thụ công suất phản kháng

 Gây ra dao động điện áp do công suất phát thay đổi theo tốc độ gió

 Ngoài ra, tua-bin gió còn có thể gây ra tiếng ồn hoặc ảnh hưởng đếncảnh quan của khu vực được lắp đặt

2.2.3 Tác động của của nguồn điện phân tán đến hệ thống điện

2.2.3.1 Lợi ích nguồn điện phân tán

Nguồn điện phân tán đóng vai trò ngày càng quan trọng trong hệ thống điện.Nguồn điện phân tán nói chung và nguồn điện phân tán sử dụng năng lượng tái tạo nóiriêng đang đem lại nhiều lợi ích to lớn về kinh tế, đặc biệt đối với thị trường điện tự

do, lợi ích về môi trường, cũng như góp phần đảm bảo an ninh năng lượng của mỗiquốc gia

Do đó đầu tư phát triển vào lĩnh vực nguồn phân tán đang trở thành một xu thếtrên toàn thế giới Nguyên nhân chủ yếu của xu thế này là do:

 Nguồn điện phân tán sẽ có đóng góp ngày càng quan trọng vào đảm bảo anninh năng lượng quốc gia đặc biệt đối với những quốc gia phụ thuộc phần lớn vàonăng lượng nhập khẩu Đa số nguồn điện phân tán đều sử dụng năng lượng sơ cấp tạichỗ nên không bị phụ thuộc vào năng lượng sơ cấp nhập khẩu

 Giãn tiến độ đầu tư của nền kinh tế vào hệ thống truyền tải, phân phối điệncũng như giảm gánh nặng cho đầu tư vào hệ thống nguồn điện Ngoài ra, do công suấtnhỏ, cho nên các nguồn phân tán có thời gian xây dựng ngắn, giảm thiểu nguy cơ rủi

ro trong thực hiện quy hoạch, kế hoạch xây dựng nguồn điện mới so với các nhà máyđiện công suất lớn.

 Về mặt kĩ thuật, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là hệ thống điềukhiển và tự động hóa, làm cho việc vận hành và điều khiển các nguồn phân tán trở nênlinh hoạt và tin cậy Nguồn điện phân tán có thể đóng vai trò là nguồn dự phòng hoặcphủ đỉnh để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cũng như nâng cao chất lượng điệnnăng của cả khách hàng và đơn vị phân phối điện

 Nguồn điện phân tán sử dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, thủyđiện nhỏ, tuabin gió… là những công nghệ thân thiện với môi trường, giảm thiểu sựphát thải khí nhà kính

2.2.3.2 Ảnh hưởng của nguồn điện phân tán

 Ảnh hưởng về kinh tế

Về kinh tế, một số nguồn phân tán có công suất phát biến thiên rất lớn trongngày (thay đổi từ 0 đến Pmax), phụ thuộc vào các yếu tố thời tiết, khí hậu như tua-bingió, hệ thống PV, thủy điện nhỏ… Do đó, trong quy hoạch phát triển hệ thống điệnvẫn phải tính toán phát triển dự phòng cả nguồn điện và lưới điện để đáp ứng được nhucầu phụ tải ngay cả khi những nguồn phân tán không hoạt động Như vậy, trong một

số trường hợp ngành điện phải đầu tư khối lượng lớn hơn cho cả nguồn điện và lướiđiện nhưng hiệu suất sử dụng lại không cao

Đa số nguồn phân tán sử dụng công nghệ mới đều đòi hỏi vốn đầu tư ban đầucao hơn so với công nghệ truyền thống Điện năng sản xuất của những loại nguồn điệnnày lại không lớn nên thời gian thu hồi vốn lâu Giá thành điện sản xuất của nguồnđiện phân tán sử dụng công nghệ mới chưa cạnh tranh được so với các nguồn điệntruyền thống khác

 Ảnh hưởng về kỹ thuật

 Quá tải lưới điện

Đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới phân phối sẽ làm thay đổi dòng công suấttrên lưới điện Trong nhiều trường hợp những thay đổi này là tích cực khi làm giảmdòng công suất mang tải của lưới điện Tuy nhiên, nếu quy hoạch lưới điện phân phốikhông được thực hiện tốt hoặc phương án đấu nối chưa xem xét tính toán kĩ thì nguồnphân tán sẽ làm tăng dòng công suất trên lưới Dòng công suất khi nguồn điện đi vàohoạt động có thể vượt giá trị mang tải định mức các thiết bị trên lưới điện, gây quá tảicục bộ cho lưới phân phối trong một số chế độ vận hành

Điều khiển điện áp

Trong các chế độ hoạt động khác nhau của nguồn điện phân phối, những nguồnđiện này sẽ tác động đến quá trình điều khiển điện áp của lưới điện Nguồn điện này cóthể làm điện áp trên lưới tăng cao, sụt xuống thấp hoặc gây dao động điện áp trên lướiđiện.

 Thay đổi dòng ngắn mạch và hệ thống bảo vệ

Nguồn điện phân tán được đấu nối vào lưới điện phân phối sẽ làm tăng dòngngắn mạch trên lưới điện khi vận hành đặc biệt tại các vị trí gần điểm đấu nối Dòngngắn mạch trên lưới tăng là do dòng điện từ máy phát khi có sự cố Nếu dòng ngắnmạch trên lưới trước khi nguồn phân tán mới đấu nối đã gần đạt đến giá trị dòng ngắnmạch quy định thì giá trị dòng ngắn mạch trên lưới có thể vượt giá trị quy định khinguồn điện mới này được đấu nối vào lưới

Thay đổi hệ thống bảo vệ của lưới điện: tăng dòng ngắn mạch trên lưới sẽ tácđộng đến hệ thống bảo vệ của lưới điện như làm thay đổi sự phối hợp của hệ thống cácthiết bị bảo vệ, thay đổi tính chọn lọc của rơ-le, thay đổi đặc tính thời gian của thiết bị

tự động đóng lại, thay đổi đến sự an toàn của hệ thống bảo vệ và thay đổi vùng tácđộng của rơ-le bảo vệ

2.2.3.3 Giải pháp đối với những ảnh hưởng về kĩ thuật của nguồn điện phân tán

Ảnh hưởng của nguồn điện phân tán về mặt kinh tế chủ yếu là những vấn đềcủa nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo Đối với những vấn đề này cần phải có giảipháp mang tính chiến lược, chính sách về phát triển nguồn điện phân tán sử dụng nănglượng tái tạo

Một quốc gia phải xác định được mục tiêu cụ thể về phát triển nguồn nănglượng tái tạo trong từng giai đoạn, xác định được nguồn lực để thực hiện những mụctiêu đó

2.2.3.4 Giải pháp đối với những ảnh hưởng về kĩ thuật của nguồn điện phân tán

 Đối với ảnh hưởng gây quá tải lưới điện

Để nguồn điện không gây quá tải cục bộ cho lưới phân phối khi được đấu nốivào lưới điện trung áp, cần phải tiến hành lập và triển khai đúng theo quy hoạch lướiđiện phân phối trung áp Trong quá trình lập quy hoạch lưới điện trung áp cần xem xét,tính toán đến khả năng nguồn điện phân tán có thể phát triển trong tương lai Từ đóđưa ra kế hoạch xây dựng mới hoặc cải tạo lưới điện để trong các chế độ vận hànhkhác nhau đảm bảo lưới điện vận hành trong giới hạn mang tải cho phép khi xuất hiện

 Đối với ảnh hưởng đến điện áp lưới điện

Trước hết, nguồn điện phân tán phải hoạt động theo quy định quốc gia về dảiđiện áp hoạt động trong chế độ làm việc bình thường, chế độ trong thời gian xảy ra sự

cố và chế độ sau khi xảy ra sự cố Do những đặc tính kĩ thuật của nguồn phân tán nêncần phải có những quy định dành riêng cho đối tượng này trong lưới điện Những quyđịnh này không cần thiết phải có tiêu chuẩn cao nhưng vẫn cần phải đảm bảo hoạtđộng của nguồn phân tán trong lưới điện không gây ảnh hưởng xấu đến khách hàngdùng điện cũng như hoạt động của đơn vị phân phối điện

Đối với khu vực lưới điện không có nhiều nguồn phân tán (sử dụng máy phátđiện đồng bộ) thì máy biến áp liên lạc giữa lưới điện phân phối và truyền tải phải làmáy biến áp có khả năng điều chỉnh điện áp dưới tải

Khi khu vực lưới điện có nhiều nguồn điện phân tán mà điện áp trên lưới điệnnằm ngoài khả năng điều chỉnh của máy biến áp thì cần thiết phải lắp đặt thêm cácthiết bị phụ trợ nhằm điều chỉnh điện áp trên lưới nằm trong dải điện áp quy định.Những thiết bị điều chỉnh điện áp này nên là những thiết bị điều khiển theo thuật toánnhằm đáp ứng những thay đổi liên tục của nguồn điện phân tán

Cần phải quy định nguồn điện sử dụng máy phát không đồng bộ hoặc sử dụng

bộ biến đổi điện tử công suất nghịch lưu, những nguồn điện này không được phép tiêuthụ công suất phản kháng tại điểm đấu nối trong chế độ làm việc bình thường và chế

độ khởi động Quy định này nhằm đảm bảo những nguồn điện này không gây sụp áptrên lưới điện khi bắt đầu phát điện

 Thay đổi dòng ngắn mạch và hệ thống bảo vệ

Trước hết, trong quy hoạch phát triển lưới điện phân phối cần thiết phải cónhững tính toán và đánh giá tác động về thay đổi dòng ngắn mạch trên lưới điện khiđấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện phân phối

Kết quả tính toán trong quy hoạch là cơ sở để đơn vị quản lí lưới điện đánh giátrước những ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với lưới điện phân phối địaphương Đơn vị quản lí lưới điện phân phối sẽ có căn cứ để trao đổi, phối hợp với đơn

vị quản lí vận hành nguồn điện phân tán hiện có, chủ đầu tư dự án nguồn điện phân tán

dự kiến về phương án đấu nối Từ đó, các bên sẽ cùng nhau đưa ra giải pháp cụ thể vàphân chia trách nhiệm để giải quyết những ảnh hưởng nếu có

2.3 Kết luận

Trong chương này đã nêu ra được tiêu chuẩn, ảnh hưởng của sự thay đổi tần sốđến hệ thống điện Nêu ra được các yêu cầu tần số trong vận hành hệ thống điện truyềntải Ngoài ra, còn tổng quan về nguồn điện phân tán

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DIGSILENT VÀ ÁP DỤNG PHẦN

MỀM ĐỂ MÔ PHỎNG TÍNH TOÁN3.1 Khái niệm về phần mềm digsilent

Power Factory là một ứng dụng phần mềm phân tích hệ thống điện hàng đầu để

sử dụng trong phân tích các hệ thống phát điện, truyền tải, phân phối và công nghiệp

Nó bao gồm đầy đủ các chức năng từ các tính năng tiêu chuẩn đến các ứngdụng tiên tiến và phức tạp bao gồm năng lượng gió, tạo phân tán, mô phỏng thời gianthực và giám sát hiệu suất để kiểm tra và giám sát hệ thống [7]

Digsilent, do Martin Schmieg thành lập năm 1985, đã phát triển thành sản xuấtphần mềm phân tích hệ thống điện hạng nhất quốc tế “Made in Germany” Digsilent làmột công ty tư nhân hoàn toàn độc lập nằm ở Gomaringen gần Stuttgart, Đức, nơi cácvăn phòng mới đã đi vào hoạt động từ đầu năm 2002 Digsilent là từ viết tắt của

“Digsilent SimuLation of Electrical Networks”

3.2 Ứng dụng của phần mềm Digsilent

Power Factory cung cấp một nền tảng để mô hình hóa và mô phỏng các hệthống máy phát, truyền tải, phân phối và công nghiệp

Ngoài ra còn có các chức năng như:

 Tính toán trào lưu công suất

 Đánh giá độ tin cậy

 Mô phỏng RMS/EMT

 Đánh giá trạng thái (State Estimation)

 Phân tích các chế độ đột biến (Contingency Analysis)

 Phân tích ngắn mạch, cho mạng xoay chiều nối lưới và hỗn hợp 1-, 2- và 3 pha.

 Phân tích sóng hài

 Mô phỏng RMS (mô phỏng miền thời gian để phân tích độ ổn định)

 Mô phỏng EMT (mô phỏng miền thời gian của quá độ điện từ)

3.3.1 Giao diện và giới thiệu về các thanh menu trong phần mềm

Trên giao diện phần mềm thể hiện các thanh menu như File, Calculation, Tool,View… mỗi menu chứa mỗi chức năng và hoạt động khác nhau, để tạo nên một tổngthể mô phỏng lưới điện, cài đặt các thông số cũng như thể hiện giá trị được tính toánbằng các phương pháp khác nhau cụ thể như:

 Menu File: là menu có khả năng tạo dự án mới (New Project), kích hoạt hoặcđóng dự án (Activate or Deactivate Study Case), xuất hoặc nhập dự án (Export orImport)

 Menu Edit: chỉnh sửa các dữ liệu dự án (Project Data) như tên dự án, thêm/ ẩnthời gian

 Menu View: gồm các chức năng như Zoon In, Zoon Back, Zoom All, ZoomOut, Zoom-level; là menu có chức năng phóng to, thu nhỏ hay để xem tất cả phần tửtrên cửa sổ Window ở chế độ tốt nhất

 Menu Calculation: có các chức năng như tính toán trào lưu công suất (LoadFlow), phân tích các chế độ đột biến (Contingency Analysis), tính toán ngắn mạch(Short- Circuit), mô phỏng RMS/RMT…

 Menu Tool: Data Verification là công cụ để kiểm tra dữ liệu như kiểm tra cácthông số đầu vào, Check Network Topology để kiếm tra cấu trúc mạng, Compare andMerger Tool là công cụ để so sánh và sáp nhập các dự án, ngoài ra ở thanh công cụnày còn có chức năng vẽ thêm các phần tử ở mạng lưới hiện có [9]

Hình 3.1 Giới thiệu giao diện phần mềm PowerFactory.

3.3.2 Thanh công cụ chính

Thanh công cụ PowerFactory chính cung cấp cho người dùng quyền truy cậpnhanh vào các lệnh chính có sẵn trong chương trình Gồm các biểu tượng:

Open Data Manager: mở phiên bản mới của Database Manager Khi tùy chọn

“Use Multiple Data Manager” được bật trong menu cài đặt người dùng (User Setting

→ General), người dùng có thể mở nhiều phiên bản của trình quản lý dữ liệu theo yêucầu Nếu “Use Multiple Data Manager” bị tắt trong menu cài đặt người dùng, phiênbản đầu tiên của trình quản lý dữ liệu sẽ được mở lại

Edit Relevant Objects for Calculation: cung cấp danh sách các phần tử (màuxanh lá cây) và các loại (màu đỏ) trong lưới điện đang được kích hoạt, ví dụ: loại máybiến áp, các phần tử đường dây, các mô hình tổng hợp… Khi một biểu tượng đốitượng được chọn, tất cả biểu tượng từ các loại đã chọn sẽ được hiển thị trong trìnhduyệt

Date/Time of Calculation Case (SetTime): hiển thị ngày và giờ cho tính toántrường hợp Tùy chọn này được sử dụng khi đặc tính thông số của các phần tử cụ thể(như công suất tác dụng và công suất phản kháng của phụ tải) được thay đổi theo thờigian hoặc trạng thái biến đổi được đặt để thay đổi theo thời gian

Edit Trigger: hiển thị danh sách tất cả các Trigger trong trường hợp nghiên cứuđang kích hoạt Các Trigger này có thể được chỉnh sửa để thay đổi giá trị mà một hoặcnhiều thành phần được xác định Những giá trị này sẽ được sửa đổi theo tham chiếu