ỨNG DỤNG HVDC TRONG VIỆC NÂNG CAO KHẢNĂNG TRUYỀN TẢI VÀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM APLLICATION OF HVDC TO VIETNAM’S POWER SYSTEM FOR TRANSMISSION CAPACITY AND STABILITY IMPROVEMENT NGUYỄN HỒNG ANH Đạihọc Đà Nẵng LÊ CAO QUYỀN Công ty CP Tưvấn Xây dựng Điện 4 TRẦN QUỐC TUẤN INPG, Pháp TÓM TẮT Bài báo này nghiên cứu vềviệc ứng dụng mô hình truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) đốivới hệthống lướiđiện 500kV, 220kV Việt Nam thông qua việc khảo sát khảnăng nâng cao công suất truyền tải cũng nhưđộổn định quá độĐể. đánh giá đượcưu và nhược điểm c ủa mô hình truyền tải DC so với AC, ứng dụng trong hệthống điện Việt Nam, các thông sốcủa hệthống nhưnhà máy (máy phát, kích từ, điều tốc, ổn định công suất) đường dây, máy biến áp, phụtải của lướiđiện Việt Nam đượcđưa vào khảo sát ởgiai đoạn năm 2020 tuân theo đề án quy hoạch hệth ống điện lực Việt Nam (TSĐ VI) cũng nh ưđềán Quy hoạch đấuốni các trung tâm nhi ệt điện than toàn quốc vào hệthống điện quốc gia. Các kết quảtính toán trào lưu công suất hệthống, ổn định quá độđượckhảo sát qua phần mềm PSSE30.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠIHỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 ỨNG DỤNG HVDC TRONG VIỆC NÂNG CAO KHẢNĂNG TRUYỀN TẢI VÀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM APLLICATION OF HVDC TO VIETNAM’S POWER SYSTEM FOR TRANSMISSION CAPACITY AND STABILITY IMPROVEMENT NGUYỄN HỒNG ANH Đạihọc Đà Nẵng LÊ CAO QUYỀN Công ty CP Tưvấn Xây dựng Điện 4 TRẦN QUỐC TUẤN INPG, Pháp TÓM TẮT Bài báo này nghiên cứu vềviệc ứng dụng mô hình truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) đốivới hệthống lướiđiện 500kV, 220kV Việt Nam thông qua việc khảo sát khảnăng nâng cao công suất truyền tải cũng nhưđộổn định quá độĐể. đánh giá đượcưu và nhược điểm c ủa mô hình truyền tải DC so với AC, ứng dụng trong hệthống điện Việt Nam, các thông sốcủa hệthống nhưnhà máy (máy phát, kích từ, điều tốc, ổn định công suất) đường dây, máy biến áp, phụtải của lướiđiện Việt Nam đượcđưa vào khảo sát ởgiai đoạn năm 2020 tuân theo đề án quy hoạch hệth ống điện lực Việt Nam (TSĐ VI) cũng nh ưđềán Quy hoạch đấuốni các trung tâm nhi ệt điện than toàn quốc vào hệthống điện quốc gia. Các kết quảtính toán trào lưu công suất hệthống, ổn định quá độđượckhảo sát qua phần mềm PSS/E- 30. ABSTRACT This paper studies the application of HVDC transmission model to Vietnam’s 500KV, 220kV power system via the investigation into the possibility for transmission capacity and transitional stability improvement. In order to evaluate the advantages and disadvantages of HVDC transmission model compared with AC transmission model application in Vietnam’s power system, the parameters of power system such as plants (generator, excitation system, governor, capacity stability), transmission lines, transformers, additional load of Vietnam’s power system to be investigated in stage up to the year 2020 in accordance with Power Network Planning for Vietnam (the sixth Power Development Master Plan) as well as the Planning for connecting the whole country Coal-Fired Power Plants with the National Power Network. These results of load flow and transitional stability are examined with the PSS/E-30 software. 1. Giới thiệu Truyền tảiđiện một chi ều cao áp (HVDC) có nhiều thuận lợi hơn truyền tảiđiện xoay chiều trong một sốtrường hợp đặcbiệt. Áp dụng thương mạiđầutiên của truyền tải điện một chiều là đường dâyi nliốền giữa đấtliền của Thụy Điển và đảoGotland vào năm 1954. Kểtừđó việc áp dụng HVDC có đượướcbcphát triển không ngừng. 1 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠIHỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Với sựra đờicủa van thyristor, truyền tảiđiện HVDC trởnên hấp dẫn hơn. Hệ thống HVDC đầutiên sửdụng van thyristor thực hiện năm 1972 gồm nối kết“lưng kề lưng” (back to back) giữa các h ệth ống New Brunkswick và Quebec c ủa Canada. Van thyristor trởthành phần tửchính của các trạm biến đổi.Các thiếtbịbiến đổi ngày nay có kích thướctrởnên gọn và giá thành giảm. Nhằm đáp ứng với tốc độtăng trưởng trong nh ững năm tới, ngành điện ViệtNam với định hướng phát triển đồngộbgi ữa nguồn và lướiđiện đã tiến hành đầutưxây dựng hàng loạtcác công trình nguồn điện than ởba miền đấtnướctrong giai đoạn đếnnăm 2020 với tổng công suấtdựkiến đến29.000MW. Riêng ởMiền Nam khoảng 18.800MW. Theo TSĐ VI và đềán “Quy hoạch đấunối các trung tâm nhiệtđiện than Toàn Qu ốc vào hệthống điện Quốc gia” đểtruyền tải lượng công su ấtnày vềtrung tâm phụtải dựkiến sẽxây dựng hàng loạtcác đường dây (DZ) 500kV.ỉChtính riêng cụm TTNĐthan Vĩnh Tân (4400MW), nguyên tử(1000÷2000MW) sẽxem xét xây dựng 4 mạch DZ 500kV đấunối đếntrung tâm phụtải, ngoài ra k ết hợp với các trung tâm nhiệt điện (TTNĐ) than Miền Trung (2400MW/mỗi trung tâm) nhưCam Ranh, Bình Định, th ủy điện (TĐ) tích năng (1200MW) cần phải xây d ựng thêm ít nhất 2 đường dâyạchm kép để truyền tải. Nhưvậy khảnăng xây dựng trên 6 mạch đường dây 500kVđivào Miền Nam, 2 mạch đi ra khu vực Miền Bắc (đường dây 500kV BìnhnhĐịkếtnối đếntrạm biến áp 500kV Dốc Sỏi) là không tránh khỏi. 2. Hệthống điện Việt Nam [4] [...]... lưu và góp phần làm giảm dao động chungủac tồn hệthống Nhận xét: Đánh giá trên phương diện kỹthuật: Mơ hình truyền t ảiHVDC đã nâng cao đượccơng suấttruyền tải, giảm tổn thấthệ thống, bên cạnh đó khảo sát liên quan đếnvấn đ ổn định động đốiớvi các trường hợp sự cốtrầm trọng cho thấy dao độ ng gócủac các máy phát cũng nhưcơng suấttrong hệthống với mơ hình truyền tảiDC giảm rấtnhanh và đi v ổn định, trong. .. cơng suấtlớn và sửdụng mơ hình truyền tảiHVDC Mơ hình HVDC s nâng cao khảnăng phục hồi ổn định hệth ống sau sựcố, đồng thời giảm chi phí xây dựng do khơng phảithực hiện đầutưcác ngu ồn điện rảirác Hình 8 trình bày kết quảtính tốn đốiớvi mơ hình nguồn nhiệtđiện t ập trung và truyền tảivề trung tâm phụtảibằng hệthống điện một chiều HVDC trong đó: 1+ Xây dựng TTNĐthan Bình Định (5.200MW) và Cam Ranh (6.400MW)... định, trong khi đó hệthống truyền tảivới mơ hình AC hình ảnh dao động góc máy phát kéo dài và có xuướhng mấtổn định Bên cạnh đó với việc truyền tải ộđạcobằng đường dây DC,ẽgisảm thiểu được xác suấtsựcốso với mơ hình HVAC Đánh giá trên phương diện kinh tế: Với mơ hình DC do ch ỉcần tập trung xây d ựng 2 trung tâm nhiệtđiện than tại miền Trung và truyền dẫn cấp cho nhu cầu ph tải bằng các đườngdây DC nên... nhiều hơn so với truyền tảiDC 5 Kết luận Phương án truy ền tảicụm nhà máy ởkhu vực Nam Trung Bộbằng cấp điện áp xoay chiều 500kV, đặcbiệtlà truyền tảicơng suấtt ừcác NMNĐthan ởkhu vực miền Trung vềmiền Nam có kh ảnăng phục hồi sau sựcốkém và khơng đáng tin cậy đốivới các trường hợp sựcố3 pha trên các đường truyềncơng suấtlớn Tập trung xây dựng một vài trung tâm NĐthan cơng su ấtlớn và truyền tảivề trung... trường hợp sựcố3 pha trên các đường truyềncơng suấtlớn Tập trung xây dựng một vài trung tâm NĐthan cơng su ấtlớn và truyền tảivề trung tâm phụtảibằng mơ hình DC s nâng cao khảnăng truyền tải, giảm tổn thất Đặc biệtvới mơ hình truyền tảinày đảmb ảo nâng cao đ ổn định độngủac hệthống điện Việt Nam cũng nhưgiảm thiểu chi phí đầutưxây dựng lướiđiện TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Power System Stability And Control... nhiệtđiện, thuỷđiện và truyền tảivềMiền Nam bằng mơ hình điện áp xoay chiều 500kV (HVAC) 5 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, ĐẠIHỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Cơng suấtvà vịtrí các nguồn điện xem ởbảng 1 và hình 1 Hình 7 cho kếtquảtrào lưu cơng suấtlướiđiện 500kV ởMiền Nam năm 2020 Truyền tải với mơ hình HVAC cho thấy đốiớvi các đườ ng dây 500kVừNtĐ Bình Định đi Di Linh là các đường dây khá dài và p trung các... (TTNĐ) than Bình Định, Cam Ranh, T Đtích năng, do đó khi sự cốtrên các đoạn đường dây này,đặcbi ệtlà đoạn đường dây truyền icơng su ấtcao như 500kV TĐtích n ăng Di Linh, sẽgây ra các dao động cơng ấsutlớn và kéo dài, có thểgây mấtổn định nếu thời gian loạitrừsựcốlớn Khảnăng hệthống phục hồi sau sựcốtrên tuyến đường dây này cóểthkém Nhằm kiểm chứng nhận định trên kh ảo sát ổn định động với trường hợp... Ranh và Tân Thành 3+ TTNĐthan Bình Định đấunối Cam Ranh bằng đườngdây 500kV AC mạch kép dài 280km 4+ Đấu ni ốgiữa trạm chỉnh lưu tạiTTNĐthan Cam Ranh với trạm nghịch lưu tại Tân Thành bằng 3 đường dây DCưỡngl cực ± 800kV, dài 320km + Từtrạm nghịch lưu Tân Thành truyền tảivềtrung tâm phụtảib ằng đường dây 500kV AC mạch kép Tân Thành - MỹPhướcdài 28km và Tân Thành - Sơng Mây dài 18km Với mơ hình HVDC, ... mạch 3 pha vĩnh cửu trên DZ 500kV AC từNĐBình Định đi NĐ Cam Ranh, điểm sựcốgần trạm ch ỉnh lưu, với sựcốnày tồn bộ7500MW cung cấp cho Miền Nam bịmấttrong khoảng thời gian sự cố Kh ảo sát dao động góc pha cácổtmáy tại TTNĐthan Bình Định và TTNĐthan Cam Ranh cho thấy dao độngắttnhanh và đi v ổn định sau thời gian khoảng 20sec (hình 9) 7 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, ĐẠIHỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Hình... góci ềđu khiển và γ trong mơ hình điều khiển CDC4 có 0 thểthấy: trướckhi sựcốgiá trịgóc kích trễchỉnh lưu α=15.38 , góc cắttrướcnghịch lưu 0 0 γ=16.76 Trong khoảng thời gian giữa hai lần sựcố, dao động trong khoảng giá trị (4.98 , 0 0 0 21.35 ) và γ trong khoảng giá trị(14.92 ,16.96 ) Tạicác thời điểm sựcốbộđiều khiển CDC4 sẽkích khố bằng cách phát xung điều khi ển đặt và γ đến900 Với cách điều khiển . truyền tảivề trung tâm phụtảibằng mô hình DC s nâng cao khảnăng truyền tải, giảm tổn thất. Đặc biệtvới mô hình truyền tảinày đảmb ảo nâng cao đ ổn định độngủac hệthống điện Việt Nam cũng nhưgiảm. qua việc khảo sát khảnăng nâng cao công suất truyền tải cũng nhưđ ổn định quá độĐể. đánh giá đượcưu và nhược điểm c ủa mô hình truyền tải DC so với AC, ứng dụng trong hệthống điện Việt Nam,. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠIHỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 ỨNG DỤNG HVDC TRONG VIỆC NÂNG CAO KHẢNĂNG TRUYỀN TẢI VÀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM APLLICATION OF HVDC TO VIETNAM’S POWER