Nghiên cứu quá điện áp sét và bảo vệ chống sét cho tua bin gió có kết nối lưới điện

LI CAM OAN Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca riờng tụi Cỏc kt qu nờu lun ỏn l trung thc v cha tng cụng b bt k mt cụng trỡnh no i din th hng dn Tỏc gi PGS TS Trn Vn Tp Nguyn Quang Thun i LI CM N Sau mt thi gian hc v nghiờn cu, tụi ó hon thnh lun ỏn ca mỡnh cú c kt qu ny, ngoi s n lc, tỡm tũi, hc hi, nghiờn cu ca bn thõn, tụi cng luụn nhn c s quan tõm, ng viờn, giỳp nhit tỡnh ca cỏc thy giỏo cụ giỏo, cỏc nh khoa hc, cỏc c quan, ng nghip, bn bố v gia ỡnh Trc tiờn, tụi xin chõn thnh cm n th giỏo viờn hng dn PGS.TS Trn Vn Tp v TS Phm Hng Thnh ó luụn tn tỡnh giỳp , hng dn, ch bo tụi sut quỏ trỡnh thc hin lun ỏn Tụi xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ giỏo, cỏc nh khoa hc ca B mụn H thng in, Vin in, Vin o to sau i hc, Hi ng ỏnh giỏ lun ỏn cỏc cp v Ban giỏm hiu Trng i hc Bỏch khoa H Ni ó úng gúp nhiu ý kin quý bỏu v chuyờn mụn, to iu kin tt nht cho tụi quỏ trỡnh thc hin v bo v lun ỏn Tụi xin chõn thnh cm n PGS Marc Petit trng i hc Supelec, Cng hũa Phỏp ó giỳp , to iu kin tụi hon thin mt s ni dung quan trng ca lun ỏn thi gian nghiờn cu ti õy Tụi xin chõn thnh cm n Cụng ty c phn nng lng tỏi to Vit Nam (Vietnam Renewable Energy Joint Stock Company - REVN) - Ch u t d ỏn in giú Tuy Phong, Bỡnh Thun ó cung cp mt s thụng tin quan trng v h thng bo v chng sột ca cỏc tua bin giú thuc d ỏn Tụi xin chõn thnh cm n cỏc ng nghip, cỏc thy cụ giỏo, cỏc nh khoa hc v cỏc cp lónh o ca trng i hc Cụng nghip H Ni ó to iu kin, giỳp tụi mi mt sut thi gian nghiờn cu v thc hin lun ỏn Cui cựng, tụi cng xin c chõn thnh cm n bn bố v gia ỡnh ó luụn bờn cnh ng viờn, giỳp tụi hon thnh lun ỏn ny H ni, ngy 30 thỏng nm 2015 Tỏc gi lun ỏn Nguyn Quang Thun ii MC LC LI CAM OAN i LI CM N ii DANH MC HèNH V vi DANH MC BNG BIU xi DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT xiii M u 1 Tớnh cp thit ca ti Mc ớch nghiờn cu ca lun ỏn i tng v phm vi nghiờn cu Phng phỏp nghiờn cu í ngha khoa hc v thc tin ca ti Nhng úng gúp ca lun ỏn Cu trỳc ca lun ỏn Chng TNG QUAN 1.1 TèNH HèNH PHT TRIN IN GIể TH GII 1.1.1 in giú núi chung 1.1.2 in giú ngoi 1.2 TèNH HèNH PHT TRIN IN GIể VIT NAM 10 1.2.1 Tim nng in giú 10 1.2.2 Cỏc d ỏn in giú hin 11 1.2.3 Chin lc thỳc y phỏt trin in giú 14 1.3 CễNG NGH IN GIể 14 1.3.1 Cu to ca WT 14 1.3.2 Kt ni h thng in giú 18 1.4 TNG QUAN H THNG BO V CHNG SẫT CHO TUA BIN GIể 21 1.4.1 Th gii 21 1.4.2 Vit Nam 26 1.5 TNG QUAN TèNH HèNH NGHIấN CU LIấN QUAN N LUN N 28 iii 1.5.1 Thụng s dũng in sột 28 1.5.2 Xỏc nh v trớ sột ỏnh trc tip vo WT 31 1.5.3 Xỏc nh s ln sột ỏnh trc tip WT 33 1.5.4 Nghiờn cu QA cm ng v lan truyn HT&K ca WT v WF 34 1.6 KT LUN 39 Chng XC NH S LN SẫT NH TRC TIP VO TUA BIN GIể 41 2.1 T VN 41 2.2 Mễ HèNH IN HèNH HC 42 2.3 CC PHNG PHP XC NH S LN SẫT NH TRC TIP TUA BIN GIể 44 2.3.1 Phng phỏp IEC 44 2.3.2 Phng phỏp EGM 45 2.4 XC NH S LN SẫT NH TRC TIP TUA BIN GIể LP T TI CC D N IN GIể VIT NAM 50 2.5 NHN XẫT 58 2.6 KT LUN 61 Chng PHN TCH QU IN P CM NG DO SẫT TRONG H THNG IN V IU KHIN CA TUA BIN GIể 62 3.1 T VN 62 3.2 Mễ HèNH CC PHN T CHO NGHIấN CU QU IN P CM NG 63 3.2.1 Cỏnh WT 64 3.2.2 Vnh trt - chi than 64 3.2.3 Ct tr v cỏc ng cỏp i ct tr 65 3.2.4 H thng ni t WT 68 3.2.5 Ngun in sột 68 3.2.6 Chng sột van (CSV) 69 3.3 LA CHN TUA BIN GIể V TNH TON CC THễNG S Mễ HèNH CHO NGHIấN CU QU IN P CM NG 72 3.4 KT QU Mễ PHNG QU IN P SẫT CM NG TRONG H THNG IN V IU KHIN CA TUA BIN GIể 74 3.4.1 QA sột cm ng HT&K ca WT khụng lp t CSV 74 iv 3.4.2 QA sột cm ng HT&K ca WT cú CSV 76 3.4.3 QA sột cm ng trờn cỏch in gia ct tr v cỏc ng cỏp 88 3.5 KT LUN 91 Chng PHN TCH QU IN P LAN TRUYN DO SẫT TRONG LI IN TRANG TRI GIể .93 4.1 T VN 93 4.2 Mễ HèNH CC PHN T CHO NGHIấN CU QU IN P SẫT LAN TRUYN TRONG TRANG TRI GIể 94 4.2.1 Mụ hỡnh ct tr WT 95 4.2.2 Mụ hỡnh mỏy bin ỏp 95 4.2.3 Mụ hỡnh ng dõy ti in 96 4.2.4 Mụ hỡnh h thng ni t 97 4.3 LA CHN TRANG TRI GIể V XC NH CC THễNG S Mễ HèNH CHO NGHIấN CU QU IN P SẫT LAN TRUYN 98 4.3.1 La chn trang tri giú 98 4.3.2 Kt qu tớnh toỏn cỏc thụng s mụ hỡnh cho nghiờn cu QA sột lan truyn WF ó la chn 101 4.4 PHN TCH QU IN P SẫT LAN TRUYN TRONG TRANG TRI GIể LA CHN 103 4.4.1 Khi sột ỏnh vo mt WT bt k WF 103 4.4.2 Khi sột ỏnh vo ng dõy trung ỏp trờn khụng kt ni WF vi h thng 112 4.4.3 Quỏ in ỏp sột lan truyn trang tri giú cú cu hỡnh khỏc 119 4.5 KT LUN 132 KT LUN V KIN NGH .134 KT LUN 134 KIN NGH 136 DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B 137 CA LUN N 137 TI LIU THAM KHO 138 v DANH MC HèNH V Hỡnh 1.1 Tỡnh hỡnh phỏt trin cụng ngh in giú t nm 1987 n 2013 [6] Hỡnh 1.2 Biu tng trng cụng sut in giú th gii giai on 2002 - 2012 Hỡnh 1.3 Th phn in giú th gii theo cỏc chõu lc tớnh n nm 2012 Hỡnh 1.4 Biu 10 quc gia ng u th gii v cụng sut in giú Hỡnh 1.5 D bỏo cụng sut in giú th giú n 2020 [93] .9 Hỡnh 1.6 Biu cụng sut in giú ngoi ca quc gia ng u th gii [93] nh WF Tuy Phong, Bỡnh Thun [11] 12 nh WF ti huyn o Phỳ Quý, Bỡnh Thun [10] 12 nh WF trờn bin Bc Liờu [11] 13 Hỡnh 1.10 Phõn loi WT [6] 14 Hỡnh 1.11 Cu to ca WT loi trc ngang (HAWT) [39] .15 Hỡnh 1.12 Cu to ca cỏnh WT [6] 16 Hỡnh 1.13 S nguyờn lý kt ni li ca WT s dng loi mỏy phỏt SCIG 18 Hỡnh 1.14 S nguyờn lý kt ni li ca WT s dng loi mỏy phỏt DFIG 19 Hỡnh 1.15 S nguyờn lý kt ni li ca WT s dng loi mỏy phỏt PMSG 19 nh WF trờn t lin Helpershain v Ulrichstein - Helpershain, c [6] 21 nh WF ngoi Middelgrunden, an Mch [82] 21 Hỡnh 1.18 Biu t l h hng cỏc phn t ca WT sột 22 Hỡnh 1.19 Cỏc phng ỏn b trớ b phn thu sột trờn cỏnh WT [43] 22 Hỡnh 1.20 Mụ hỡnh qu cu ln xỏc nh vựng sột ỏnh vo WT [43] 24 Hỡnh 1.21 Cỏc vựng bo v theo cỏc phn t ca WT [43] 25 Hỡnh 1.22 V trớ lp t SPD (CSV) cho cỏc phn t (trong thựng, ct tr v di chõn ct tr) HT&K ca WT theo cỏc vựng bo v khỏc [43] 25 Hỡnh 1.23 ng dn dũng in sột ca WT xung h thng ni t [43] [45] 26 Hỡnh 1.24 ng dn sột t cỏnh qua vnh trt - chi than xung ni t ca WT [45] 27 Hỡnh 1.25 V trớ lp t CSV bo v chng QA sột cm ng v lan truyn cho cỏc phn t, thit b ca WT 1,5 ữ 2MW [58] hay c s dng ti Vit Nam 27 Hỡnh 1.26 Xỏc sut tớch ly biờn dũng in phúng in sột hng xung 29 Hỡnh 1.27 Xỏc sut tớch ly thi gian u súng ca dũng sột phúng in hng xung t u cc tớnh õm [16] 30 vi Hỡnh 1.28 Xỏc nh im sột ỏnh WT [60] 31 a) Cỏnh v trớ 300 so vi trc honh; b) Cỏnh v trớ 600 so vi trc honh .31 Hỡnh 1.29 Mụ hỡnh thc nghim xỏc nh im sột ỏnh WT [21] 32 Hỡnh 2.1 Mụ hỡnh in hỡnh hc .42 Hỡnh 2.2 Din tớch thu hỳt sột tng ng ca WT trờn mt t theo phng phỏp IEC 44 Hỡnh 2.3 Din tớch thu sột tng ng ca WT trờn mt t theo phng phỏp EGM .46 Hỡnh 2.4 Chiu cao ca WT ph thuc v trớ gúc quay ca cỏnh 47 Hỡnh 2.5 Lu thut toỏn xỏc nh s ln sột ỏnh trc tip WT theo phng phỏp EGM 50 Hỡnh 2.6 Bn mt sột ca Vit Nam [13] .52 Hỡnh 2.7 S ln sột ỏnh trc tip WT cú chiu cao khỏc theo mt sột Vit Nam 53 Hỡnh 2.8 Mi quan h gia chiu cao ca WT vi s ln sột ỏnh (cựng mt sột Ng = 3,4) 58 Hỡnh 2.9 So sỏnh s ln sột ỏnh trc tip vo WT cú cụng sut (ng vi kớch thc) v mt sột khỏc theo phng phỏp IEC v EGM 59 Hỡnh 3.1 S b trớ cỏc phn t (a) v h thng bo v chng sột (b) ca WT 62 Hỡnh 3.2 Vnh trt - chi than dn dũng in sột t cỏnh qua ct tr xung h thng ni t ca WT hóng Schunk (a) v hóng Vestas (b) .64 Hỡnh 3.3 Mụ hỡnh mch tng ng trờn ng dn dũng sột qua ct tr WT 65 Hỡnh 3.4 Chỳ thớch cỏc kớch thc ct tr WT [64] .67 Hỡnh 3.5 Mụ hỡnh ngun in sột 68 Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh CSV theo IEEE 70 Hỡnh 3.7 Mụ hỡnh CSV theo Pianceti - Gianettoni 71 Hỡnh 3.8 Cu to c bn ca loi cỏp ng trc [41] 72 Hỡnh 3.9 Dng súng dũng in sột s dng mụ phng 74 Hỡnh 3.10 Phõn b in th ti im: u (mu ), gia (mu xanh lỏ cõy) v im cui (mu xanh dng) trờn ng cỏp in (tớnh t nh xung chõn ct tr) .75 Hỡnh 3.11 Phõn b in th ti im: u (mu ), gia (mu xanh lỏ cõy) v im cui (mu xanh dng) trờn ng cỏp iu khin (tớnh t nh xung chõn ct tr) 75 Hỡnh 3.12 Súng QA cm ng trờn cỏch in ti hai u ng cỏp in v cỏp iu khin 76 Hỡnh 3.13 ng c tớnh V-A ca CSV lp t ti hai u ng cỏp in .77 Hỡnh 3.14 ng c tớnh V-A ca CSV lp t ti hai u ng cỏp iu khin 77 vii Hỡnh 3.15 So sỏnh in th cm ng ti u ng cỏp in phớa nh (a) v phớa chõn (b) ct tr khụng lp t (mu ) v lp t CSV (mu xanh lỏ cõy) 78 Hỡnh 3.16 So sỏnh in th cm ng ti u ng cỏp iu khin phớa nh (a) v phớa chõn (b) ct tr khụng lp t (mu ) v lp t CSV (mu xanh lỏ cõy) .79 Hỡnh 3.17 So sỏnh QA sột cm ng tỏc ng lờn cỏch in cỏp iu khin phớa nh (a) v phớa chõn (b) ct tr khụng lp t (mu ) v lp t CSV (mu xanh lỏ cõy) .81 Hỡnh 3.18 So sỏnh QA sột cm ng trờn cỏch in cỏp in phớa nh (mu ) v chõn ct tr (mu xanh lỏ cõy) 82 Hỡnh 3.19 So sỏnh QA sột cm ng trờn cỏch in cỏp iu khin phớa nh (mu ) v chõn ct tr (mu xanh lỏ cõy) 82 Dng súng ca dũng in phúng qua CSV lp t ti u (phớa nh ct tr) v CSV lp t ti cui (phớa chõn ct tr) ca ng cỏp in c so sỏnh trờn hỡnh 3.20a, cũn ng cỏp iu khin trờn hỡnh 3.20b Trong ú, mu l dũng in phúng qua CSV lp t ti u, cũn mu xanh lỏ cõy l dũng in phúng qua CSV lp t ti cui ng cỏp in v cỏp iu khin 83 Hỡnh 3.20 Dũng in qua cỏc CSV lp t ti hai u cỏp in (a) v cỏp iu khin (b) 84 Hỡnh 3.21 Biờn QA sột cm ng ln nht trờn cỏch in cỏp phớa nh ct tr 84 theo tr s in tr ni t 84 Hỡnh 3.22 Biờn QA sột cm ng ln nht trờn cỏch in cỏp phớa chõn ct tr 85 theo tr s in tr ni t 85 Hỡnh 3.23 Biờn QA sột cm ng ln nht trờn cỏch in ca cỏc ng cỏp phớa nh ct tr theo biờn dũng in sột khỏc 86 Hỡnh 3.24 Biờn QA sột cm ng ln nht trờn cỏch in ca cỏc ng cỏp phớa chõn ct tr theo biờn dũng in sột khỏc 86 Hỡnh 3.25 Biờn QA sột cm ng ln nht trờn cỏch in cỏc cỏp phớa nh v chõn ct tr theo thi gian u súng dũng in sột 87 Hỡnh 3.26 Súng QA sột cm ng phõn b trờn cỏch in gia ct tr vi cỏp in (a) v cỏp iu khin (b) t nh xung chõn ct tr 88 Hỡnh 3.27 S thut toỏn xỏc nh khong cỏch an ton lp t ng cỏp so vi ct tr 90 Hỡnh 4.1 Mt mụ hỡnh WF ni li tiờu biu 93 Hỡnh 4.2 Mụ hỡnh MBA 95 Hỡnh 4.3 S thay th ca in cc ni t chụn nm ngang .97 Hỡnh 4.4 Mụ hỡnh WF tnh Ninh Thun 99 Hỡnh 4.5 Mụ hỡnh mụ phng ca WF tnh Ninh Thun EMTP 100 viii Hỡnh 4.6 c tớnh V-A ca CSV h ỏp (0,69kV) 102 Hỡnh 4.7 c tớnh V-A ca CSV trung ỏp (22kV) 103 Hỡnh 4.8 Súng QA (pha A) phớa cao ỏp ca cỏc MBA WT1 n WT5 104 Hỡnh 4.9 Súng QA (pha A) phớa h ỏp ca cỏc mỏy bin ỏp WT1 n WT5 .104 Hỡnh 4.10 Súng QA phớa cao ỏp ca MBA WT1 theo ba giỏ tr thi gian u súng dũng in sột: 1,2s, 5s v 10s (cựng biờn 30kA) 105 Hỡnh 4.11 Súng QA phớa h ỏp ca MBA WT1 theo ba giỏ tr thi gian u súng dũng in sột: 1,2s, 5s v 10s (cựng biờn 30kA) 105 Hỡnh 4.12 Súng QA phớa cao ỏp MBA WT1 theo tr s in tr ni t 106 Hỡnh 4.13 Súng QA phớa h ỏp MBA WT1 theo tr s in tr ni t .107 Hỡnh 4.14 Biờn QA phớa cao ỏp v h ỏp MBA WT1 theo tr s in tr ni t 107 Hỡnh 4.15 So sỏnh súng QA phớa cao ỏp MBA WT1 theo hỡnh thc ni t c lp (1) v ni t chung (2) 108 Hỡnh 4.16 Súng QA phớa cao ỏp MBA WT2 n WT5 theo hỡnh thc ni t c lp (1) v ni t chung (2), ú a) WT2, b) WT3, c) WT4 v d) WT5 108 Hỡnh 4.17 Súng QA phớa h ỏp MBA WT1 theo hỡnh thc ni t c lp (1) v hỡnh thc ni t chung (2) 109 Hỡnh 4.18 Súng QA phớa h ỏp MBA WT2 n WT5 theo hỡnh thc ni t c lp (mu ) v ni t chung (mu xanh), ú a) WT2, b) WT3, c)WT4 v d) WT5 110 Hỡnh 4.19 Súng QA phớa cao ỏp MBA WT1 n WT5 sột vo cỏc WT ny 111 Hỡnh 4.20 Súng QA phớa h ỏp MBA WT1 n WT5 sột ỏnh vo cỏc WT ny 111 Hỡnh 4.21 Dũng phúng in qua cỏc CSV phớa cao ỏp ca MBA WT1 n WT5 sột ỏnh vo cỏc WT ny 112 Hỡnh 4.22 QA (pha A) phớa cao ỏp ca MBA WT1 theo v trớ sột ỏnh vo ng dõy khụng treo DCS: (1) mu , (2) mu xanh lỏ cõy v (3) mu xanh dng 113 Hỡnh 4.23 QA (pha A) phớa h ỏp ca MBA WT1 theo v trớ sột ỏnh ng dõy khụng treo DCS: (1) mu , (2) mu xanh lỏ cõy v (3) mu xanh dng 113 Hỡnh 4.24 So sỏnh QA (pha A) phớa h ỏp (mu nõu ) v cao ỏp (mu xanh dng) ca MBA WT1 theo v trớ sột ỏnh ng dõy khụng treo DCS: (1), (2) v (3) 113 Hỡnh 4.25 Súng QA phớa cao ỏp ca MBA WT1 n WT5 114 Hỡnh 4.26 Súng QA phớa h ỏp ca MBA WT1 n WT5 114 Hỡnh 4.27 QA (pha A) phớa cao ỏp ca MBA WT1 sột ỏnh vo DCS theo cỏc v trớ: (1) mu , (2) mu xanh lỏ cõy v (3) mu xanh dng 115 ix Hỡnh 4.28 QA (pha A) phớa h ỏp ca MBA WT1 sột ỏnh vo DCS theo cỏc v trớ: (1) mu , (2) mu xanh lỏ cõy v (3) mu xanh dng 115 Hỡnh 4.29 So sỏnh biờn QA (pha A) phớa h ỏp (mu nõu ) v cao ỏp (mu xanh dng) ca MBA WT1 sột ỏnh vo DCS theo cỏc v trớ (1), (2) v (3) 116 Hỡnh 4.30 So sỏnh súng QA (pha A) ti phớa cao ỏp (a) v h ỏp (b) ca MBA WT1 sột ỏnh vo ng dõy treo v khụng treo DCS cựng v trớ (1) 117 Hỡnh 4.31 So sỏnh súng QA (pha A) phớa cao ỏp ca MBA WT1 trng hp ng dõy trờn khụng khụng DCS, cú DCS (i) v cú DCS kt hp CSV (ii) 118 Hỡnh 4.32 So sỏnh súng QA (pha A) phớa h ỏp ca MBA WT1 trng hp ng dõy trờn khụng khụng DCS, cú DCS (i) v cú DCS kt hp CSV (ii) 118 Hỡnh 4.33 Cu hỡnh A 120 Hỡnh 4.34 Cu hỡnh B 121 Hỡnh 4.35 Cu hỡnh C 122 Hỡnh 4.36 Cu hỡnh D 122 Hỡnh 4.37 QA phớa cao ỏp (a) v phớa h ỏp (b) sột ỏnh vo WT1 theo cỏc cu hỡnh khỏc .126 Hỡnh 4.38 QA phớa cao ỏp (a) v phớa h ỏp (b) sột ỏnh vo WT2 theo cỏc cu hỡnh khỏc .126 Hỡnh 4.39 QA phớa cao ỏp (a) v phớa h ỏp (b) sột ỏnh vo WT3 theo cỏc cu hỡnh khỏc .126 Hỡnh 4.40 QA phớa cao ỏp (a) v phớa h ỏp (b) sột ỏnh vo WT4 theo cỏc cu hỡnh khỏc .127 Hỡnh 4.41 QA phớa cao ỏp (a) v phớa h ỏp (b) sột ỏnh vo WT5 theo cỏc cu hỡnh khỏc .127 Hỡnh 4.42 So sỏnh biờn QA phớa cao ỏp ca MBA WT1 n WT5 sột ỏnh vo cỏc WT ny, dũng sột 30kA (1,2/50s) theo cỏc cu hỡnh khỏc 128 Hỡnh 4.43 So sỏnh biờn QA phớa h ỏp ca MBA WT1 n WT5 sột ỏnh vo cỏc WT ny, dũng sột 30kA (1,2/50s) theo cỏc cu hỡnh khỏc 128 Hỡnh 4.44 QA phớa cao ỏp (a) v phớa h ỏp (b) sột ỏnh vo ng dõy 22kV kt ni WF vi li h thng theo cỏc cu hỡnh khỏc .130 Hỡnh 4.45 QA phớa cao ỏp v phớa h ỏp ca MBA WT1 n WT5 sột ỏnh vo ng dõy 22kV kt ni WF vi li h thng theo cỏc cu hỡnh khỏc 131 x 4.5 KT LUN Trong chng 4, tỏc gi ó thc hin c mt s sau: 1) Trỡnh by cỏc nguyờn nhõn phỏt sinh QA sột lan truyn li in WF cú kt ni li in 2) Trỡnh by phng phỏp mụ hỡnh cỏc phn t, thit b liờn quan cho nghiờn cu QA lan truyn li in WF 3) La chn WF in hỡnh ca Vit Nam v tớnh toỏn, la chn thụng s mụ hỡnh cỏc phn t, thit b liờn quan cho nghiờn cu QA sột 4) Nghiờn cu, xem xột cỏc yu t nh hng n QA lan truyn li in WF ó la chn nh v trớ sột ỏnh, thụng s dũng in sột, h thng ni t, cu hỡnh WF Kt qu cho thy: a) Khi sột ỏnh vo mt WT bt k WF - Thi gian u súng nguy him ph thuc vo quỏ trỡnh truyn súng (phn x v khỳc x) gia cỏc WT lõn cn Khi thi gian truyn súng gia cỏc WT lõn cn gn vi thi gian u súng, hin tng cng hng s gõy QA rt ln trờn cỏc WT - d dng phi hp bo v, m bo an ton cho cỏc phn t, thit b WF nờn thc hin ni t ti mi WT cú tr s nh nht cú th, ng thi nờn s dng h thng ni t chung b) Khi sột ỏnh ng dõy trờn khụng ni WF vi li h thng - Khi ng dõy ny khụng treo DCS, QA sột truyn vo WF cú biờn ln vỡ QA sột truyn trờn dõy pha vo WF ch c hn ch mt phn rt nh tn tht t nhiờn trờn ng dõy - Trờn on ng dõy trờn khụng 22kV trc ni vi WF (ớt nht 300m) nờn treo DCS, vỡ ú mt phn ln dũng in sột c tn xung h thng ni t ti chõn cỏc ct in lm gim biờn QA truyn vo li in WF ỏng k so vi khụng treo DCS Tuy nhiờn DCS cng ch hn ch c QA li in cao ỏp ca WF (22kV) n mc an ton, cũn phớa h ỏp ln hn nhiu so vi mc in ỏp xung (BIL) yờu cu Do ú gim QA phớa h ỏp ca cỏc WT xung tr s an ton, nờn treo DCS kt hp lp t CSV ti v trớ u ni ng dõy trờn khụng vi ng cỏp ngm ca WF 132 5) Kt qu mụ phng tớnh toỏn QA cu hỡnh WF (A, B, C v D) cho thy, cu hỡnh B (kt ni cỏc WT hỡnh sao) cú s lng WT nhiu nht phi chu mc QA nguy him, cu hỡnh C (u ni WT mch vũng tam giỏc) cú s lng WT ớt nht phi chu mc QA nguy him so vi cỏc cu hỡnh cũn li Vỡ th, la chn cu hỡnh WF no u t xõy dng cng nờn xột n iu kin quỏ in ỏp lan truyn cú phng ỏn bo v chng sột thớch hp 133 KT LUN V KIN NGH KT LUN Kt qu nghiờn cu v úng gúp mi ca lun ỏn c th hin nhng im sau õy: 1) Tng hp c s lý lun, ỏnh giỏ cỏc cụng trỡnh nghiờn cu liờn quan, xỏc nh ni dung lun ỏn cn i sõu gii quyt 2) ỏnh giỏ, xut s dng phng phỏp xỏc nh s ln sột ỏnh trc tip WT trung bỡnh hng nm trờn c s lý thuyt mụ hỡnh in hỡnh hc (EGM) Phng phỏp EGM xem xột n c im khỏc bit ca WT (cú cỏc cỏnh luụn quay giú) so vi cỏc cụng trỡnh tnh nh trm bin ỏp, ng dõy ti in Phng phỏp EGM cng ó c tỏc gi ng dng tớnh toỏn s ln sột ỏnh cho WT cú di chiu cao (ng vi cụng sut phỏt) khỏc c lp t, hnh ti cỏc vựng cú mt sột khỏc Vit Nam Kt qu tớnh toỏn s ln sột ỏnh trc tip i vi cỏc WT cú kớch thc khỏc c lp t nhng vựng cú mt sột khỏc ti Vit Nam cú th dựng lm ti liu tra cu, tham kho cho cỏc ch u t cng nh cỏc nh t vn, thit k, xõy dng cỏc d ỏn in giú Vit Nam 3) Khi cỏc WT b sột ỏnh, trờn ng dn dũng sột qua ct tr thộp rng (trong ú cú lp t cỏc ng cỏp in v iu khin), s thay i t trng ca dũng in sột v in trng trờn cỏc in dung ký sinh gia ct tr vi t, ct tr vi cỏc ng cỏp s xut hin QA sột cm ng gõy nguy him cho cỏc phn t, thit b HT&K ca WT Mụ hỡnh mch in tng ng vi cỏc thụng s ri u trờn mi on di ca ng dn dũng in sột qua ct tr ca lun ỏn cho phộp tớnh toỏn tr s QA sột cm ng trờn cỏc thit b in v thit b iu khin ca WT in hỡnh ti Vit Nam Bng vic s dng phn mm ATP/EMTP, tỏc gi ó tin hnh nghiờn cu, mụ phng, xem xột s nh hng ca: CSV, tr s in tr ni t ct tr, thụng s dũng in sột, khong cỏch lp t ng cỏp in (iu khin) n QA sột cm ng HT&K ca WT T ú, tỏc gi phõn tớch, ỏnh giỏ rỳt cỏc kt lun nhm gim QA sột cm ng HT&K ca WT, gúp phn nõng cao tin cy v hnh an ton cho cỏc phn t - thit b ca WT 134 4) Khi mt WT no ú WF b sột ỏnh, ngoi cỏc phn t ca chớnh WT ú b nguy him, thỡ cỏc thit b khỏc li in WF cng cú th b nguy him QA sột lan truyn Hai nguyờn nhõn c bn gõy nờn QA sột lan truyn li in WF l do: i) Sột ỏnh trc tip vo WT, dũng in sột ln tn xung h thng ni t s xut hin hin tng dũng in sột xụng ngc t t h thng ni t (ca WT b sột ỏnh) qua cỏc CSV, cỏc in dung ký sinh gia cỏc cun dõy ca MBA so vi t, v ii) Sột ỏnh vo ng dõy trung ỏp trờn khụng kt ni vi WF ó c xut nghiờn cu lun ỏn Phng phỏp mụ hỡnh cỏc phn t liờn quan cho nghiờn cu QA sột lan truyn li in WF cng c tng hp gii thiu lun ỏn Cỏc thụng s mụ hỡnh cỏc phn t thit b liờn quan ó c tớnh toỏn ỏp dng nghiờn cu, phõn tớch, ỏnh giỏ QA sột lan truyn (do hai nguyờn nhõn k trờn) WF in hỡnh ti Vit Nam bng phn mm ATP/EMTP 5) Tng hp cỏc mụ hỡnh mụ phng EMTP ca cỏc thnh phn WF cho nghiờn cu quỏ in ỏp sột cm ng v lan truyn, lm c s hu ớch cho cỏc nghiờn cu sau ny liờn quan n quỏ in ỏp sột WF Trờn c s phn mm ATP/EMTP, lun ỏn ó lm rừ cỏc yu t nh hng n tr s quỏ in ỏp lan truyn mt WF nh thụng s dũng in sột (biờn v thi gian u súng), khong cỏch gia cỏc WT mt WF, v trớ sột ỏnh, phng thc ni t v tr s in tr ni t, DCS v CSV, hỡnh thc kt ni cỏc WT WF T ú xut cỏc bin phỏp nhm gim thiu mc nh hng ca quỏ in ỏp sột n cỏch in ca thit b c phớa cao ỏp v h ỏp ca MBA tng ỏp ca tua bin giú 6) Nghiờn cu quỏ in ỏp sột cỏc cu hỡnh WF khỏc cho thy, cu hỡnh kt ni cỏc WT WF theo dng mch vũng tam giỏc (cu hỡnh C) s cho kt qu s lng WT ớt phi chu mc QA sột nguy him nht so vi cỏc cu hỡnh WF cũn li Cỏc kt lun trờn õy cú th coi l cỏc gi ý quan trng giỳp cỏc nh t vn, thit k v lp t cỏc d ỏn in giú thc hin cỏc bin phỏp bo v chng sột hiu qu nhm nõng cao tin cy v an ton cho cỏc phn t, thit b ca WT (WF) ó, ang v s c xõy dng Vit Nam 135 KIN NGH Mc dự ó t c mt s kt qu bc u, lun ỏn cng m mt s hng nghiờn cu bi toỏn xỏc nh QA sột cm ng HT&K ca WT v QA sột lan truyn li in WF c gii quyt trn hn, ú l: 1) Mụ hỡnh tớnh toỏn QA sột cm ng mi ch da vo mụ hỡnh in trng n gin, vi dũng in sột cú tr s ln v bin thiờn nhanh thỡ thnh phn QA t trng bin thiờn cng cn c tớnh n cú kt qu chớnh xỏc hn 2) Cỏc mụ hỡnh cỏnh, ct tr, h thng ni t u s dng mụ hỡnh n gin m cha tớnh n kớch thc thc t, vt liu v s nh hng ca cỏc thnh phn lõn cn n tr s tng tr súng ca chỳng 3) nh hng ca hin tng phúng in t dũng in sột ln, hin tng ngu hp gia cỏc in cc h thng ni t cha c tớnh n Xem xột hin tng tn dũng in sột t nh hng n s phõn b in th khu vc WF cú bin phỏp hn ch in ỏp bc gõy nguy him cho ngi xut hin khu vc ny cng cn c tớnh n 4) Cỏc tham s u vo ca dũng in sột mụ phng u s dng cỏc giỏ tr c thng kờ trờn th gii tr s trung bỡnh, cha s dng c kt qu o c i vi tng khu vc c th ca Vit Nam 5) Vic ỏnh giỏ cỏc bin s u vo nh thụng s dũng in sột (biờn v thi gian u súng ca dũng in sột bin thiờn ngu nhiờn), v trớ sột ỏnh, hỡnh thc ni t v tr s in tr ni t, v trớ lp t cỏp, lp t cỏc CSV n QA sột h thng in giú trờn c s phng phỏp ỏnh giỏ nhy cha c xem xột Khi thc hin c iu ny s a cỏc khuyn cỏo tng i c th (nh lng) khoa hc, bin s no cú tỏc ng mnh v hiu qu kinh t nht hn ch QA sột h thng in giú 136 DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B CA LUN N Thuan Q Nguyen, Thinh Pham, Top V Tran (2013), Analysis of overvoltage cause by lightning in windfarm, Journal of Science & Technology Technical Universities, No 95, p.46-50 Thuan Q Nguyen, Thinh H Pham, Top V Tran (2014), Calculation de la tension induite dans des cõbles de contrụle et ộlectrique dans une turbine ộolienne, Confộrence Francophone sur l'Eco-conception en Gộnie Electrique (CONFREGE), Albi, France, 26&27 mai 2014 Top V Tran, Thinh H Pham, Thuan Q Nguyen (2014), La mise en oeuvre des ộnergies ộolienne au Vietnam, Confộrence Francophone sur l'Eco-conception en Gộnie Electrique (CONFREGE), Albi, France, 26&27 mai 2014 Nguyn Quang Thun, Trn Vn Tp v Phm Hng Thnh (2014), Xỏc nh s ln sột ỏnh trc tip tua bin giú iu kin Vit Nam, Tp khoa hc v Cụng ngh cỏc trng i hc k thut, s 102 trang 12-16 137 TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] B Bu Chớnh - Vin Thụng (2006), TCN68-174: 2006, Quy phm chng sột v tip t cho cỏc cụng trỡnh vin thụng, ban hnh ngy 25 thỏng nm 2006 [2] B Cụng Nghip (2006), 11 TCN 19 - 2006, Quy phm trang b in, Phn II H thng ng dn in, ban hnh ngy 11 thỏng nm 2006 [3] Chớnh Ph Vit Nam (2011), Quy hoch phỏt trin in lc quc gia giai on 2011-2020 cú xột n 2030 (Quy hoch in VII), ban hnh 21/7/2011 [4] Chớnh Ph Vit Nam (2011), Quyt nh v c ch h tr phỏt trin cỏc d ỏn in giú ti Vit Nam Quyt nh s 37/2011/Q-TTg ca Th tng Chớnh ph, ban hnh ngy 29/06/2011 [5] Nguyn Bỏch Phỳc, Phm Cng (2013), Tim nng ca nng lng giú Vit Nam, Din n kinh t bin Vit Nam ln th 4, H Tnh ngy 7/6/2013 [6] Nguyn Ngc (2012), in giú, Nh xut bn lao ng, 2012 [7] Nguyn Phựng Quang (2013), Bựng n s lng d ỏn Phong in: Liu Vit Nam ó thc s sn sng?, Tp t ng húa ngy nay, S 146 (3/2013) [8] Nguyn Xuõn Trng, Wang Hong Hua, Vừ Vn Nam (2010), ng dng mỏy phỏt in ng b t trng vnh cu truyn ng trc tip h thng phỏt in dựng nng lng giú, Tp Khoa hc v Phỏt trin 2010: Tp 8, s 4: 698 - 707 [9] Phan Thanh Tựng, V Chi Mai v Angelika Wasielke (2012), Tỡnh hỡnh phỏt trin in giú v kh nng cung ng ti chớnh cho cỏc d ỏn Vit Nam, D ỏn Nng lng giú GIZ, H ni 3/2012 [10] Tng cụng ty in lc du khớ Vit Nam (2014), Phỏt trin in giú: Cn mc giỏ hp lý, (http://www.pv-power.vn/web/ct/tin-tuc-nganh-dien/phat-triendien-gio-can-muc-gia-hop-ly/default.aspx) [11] Trn Minh (2012), Vit Nam bc u phỏt trin in giú, Vietnamnet, ngy 5/12/2012 (http://vietnamnet.vn/vn/khoa-hoc/99651/viet-nam-buoc-dau-phattrien-dien-gio.html) [12] Trn Vn Tp (2007), K thut in cao ỏp Quỏ in ỏp v bo v chng quỏ in ỏp, NXB KH&KT, 2007 [13] Vin Vt lý a cu thuc Vin KH&CN Vit Nam (2006), Nghiờn cu giụng sột v xut cỏc gii phỏp phũng chng Vit Nam ti nghiờn cu khoa hc cụng ngh c lp cp nh nc giai on 2002-2005 138 Ting Anh [14] A R Hileman (1999), Insulation coordination for power systems, Chapter 6, Marcel Dekker, Inc., New York, Basel [15] Amr M Abd-Elhady, Nehmdoh A Sabiha and Mohamed A Izzularad (2011) Overvoltage investigation of wind farm under lightning strokes Renewable Power Generation (RPG 2011), the Institute of Engineering and Technology (IET) Conference on Topic(s): Power, Energy, & Industry Applications 6-8 Sept 2011 [16] Anderson R.B and Eriksson A.J (1980), Lightning Parameters for Engineering Application Cigrộ Electra, 1980 69: p 65-102 [17] Andrộ Meister at al (2011), Comparison of metal oxide surge arrester models in overvoltage studies, International Journal of Engineering, Science and Technology Vol 3, No 11, pp 35-45, 2011 [18] Berger K (1972), Mesungen und Resultate der Blitzforschung auf dem Monte San Salvatore bei Lugano der Jahre 1963-1971 Bull SEV 1972; 63: 1403-22 [19] Bertelsen, K., et al (2007), Application of numerical models to determine lightning attachment points on wind turbines Proceedings of International Conference on Lightning and Static Electricity, Paris, France, August 2007 [20] Branko Radievi (2012), Analysis of the methods for wind turbine protection against direct atmospheric discharges, Ph.D dissertation, university of Belgrade (Serbia) [21] Branko Radievi, Milan S Savi, Sứren Find Madsen, Ion Badea (2012), Impact of wind turbine blade rotation on the lightning strike incidence - A theoretical and experimental study using a reduced-size model Energy, The International Journal [22] C A Christodoulou, et al (2008), Simulation of Metal Oxide Surge Arresters Behavior Power Electronics Specialists Conference, IEEE, 15-19 June 2008 [23] C Andrieu, E Dauphant and D Boss A frequency dependant model for a MV/LV transformer International Conference on Power Systems Transients (IPST), Budapest Hungary, June 20-24, 1999 [24] C Dodd, T McCalla, and J G Smith (1983), How to protect a wind turbine from lightning, Nat Aeronautics Space Admin., Sep 1983, DOE/NASA 0007-1, NASA-CR-168229 139 [25] Cotton, I., Jenkins, N., Hatziargyriou, N., Lorentzou, M., Haigh, S., and Hancock, M (1999), Lightning Protection of Wind Turbines - A designers Guide to Best Practice UMIST - Preview edition - January 1999 [26] Dale Dolan, Charles Sao and Peter Lehn (2006), Lightning exposure Wind Turbines, IEEE CCECE/CCGEI, Ottawa, May 2006 [27] Dalộn, G (1994), Lightning Protection of Large Rotor Blades, Design and Experience IEA R&D Wind, ANNEX XI, 26th Meeting of Experts Lightning Protection of Wind Turbine Generator Systems and EMC Problems in the Associated Control Systems Cologne Monzese, Milan, Italy, March 8-9, 1994 [28] Das Sr., J.C Surges transferred through transformers, IEEE Conference Rec-ord of Annual Pulp and Paper Industry Technical Conference, pp 139147, 2002 [29] Davari M., Alizadeh Mousavi O., and Salabeigi I (2010), Analysis and Comparison of the Lightning Overvoltage in the AC Connected and VSC Based HVDC Connected Wind Farms, IEEE Trans on Power System [30] Diendorfer, G., et al., (2000), Lightning Current Measurements in Austria Experimental Setup and First Results 25th International Conference on Lightning Protection,Rhodes, Greece, 2000 [31] Ebrahim A Badran, Mohammad E M Rizk, and Mansour H Abdel-Rahman (2011), Analysis and Suppression of Back-Flow Lightning Surges in Onshore Wind Farms Journal of Lightning Research, 2011, 3, 1-9 [32] F Fernandez, R Diaz (2001), Metal oxide surge arrester model for fast transient simulations, International Conference on Power System Transients IPST01, Paper 14, Rio De Janeiro, Brazil, June 24-28, 2001 [33] F Heidler, W Zischank, Z Flisowski, Ch Bouquegneau and C Mazzetti (2008), Parameters of lightning current given in IEC 62305 - background, experience and outlook, 29th International Conference on Lightning Protection, Sweden 2008 [34] Garbagnati, E and G.B LoPiparo (1982), Lightning parameters - Results of 10 years investigation in Italy, International Aerospace Conference on Lightning and Static Electricity ICOLSE, Oxford, Report A1, 1982 140 [35] Geldenhuys, H., A Eriksson and A Bouon (1988), Fifteen yearsdata of lightning current statistical measurement on a 60m mast, Proc Of the 19th International Conference on Lightning Protection ICLP, Graz, report R-1.7, 1988 [36] Glen Salo and Edward J Rupke (2005), RSPHERE, a numerical code for predicting lightning attachment based on the rolling sphere concept International Conference on Lightning and Static Electricity (ICOLSE) 2005 in Seattle, US [37] Global Wind Energy Council - GWEC (2013) Global Wind Report Annual Market Update 2012, April 2013 [38] Hopf, C., and wiesinger, J (1995), Lightning protection of wind power plants Elektrizitaetswirtschaft, Vol 94, no 15, July 1995, pp 921-5 [39] http://adamslegion.com/wind-power-advantages/vertical-axis-wind-turbine/ [40] http://www.vestas.com [41] http://www.wellshow.com/spec/cable/D058A1H5BT.pdf [42] IEC 60364-1, Ed 5.0 (2005), Low-voltage electrical installations - Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions, November, 2005 [43] IEC 61400-24 (2010), Wind turbines - Part 24: Lightning protection, June2010 [44] IEC 62305-1 (2006), Protection against lightning, Part 1: General Principles 2006 [45] IEC/TR61400-24 (2002), Wind turbine generator systems - Part 24: Lightning protection [46] IEEE C37.20.2 (1999), IEEE Standard for Metal-Clad Switchgear, October, 1999 [47] IEEE C37.20.3 (2001), IEEE Standard for Metal - Enclosed Interrupter Switchgear (1kV - 38kV) [48] IEEE C57.12.00 (2000), IEEE Standard General Requirements for Liquid Immersed Distribution, Power and Regulating Transformers [49] IEEE C57.12.01 (1998), IEEE Standard General Requirements for Dry-Type Distribution and Power Transformers Including Those with Solid and/or Resin Encapsulated Windings 141 [50] IEEE Std 1243 (1997), IEEE Guide for Improving the Lightning Performance of Transmission Lines [51] IEEE Working Group 3.4.11 (1992), Modeling of metal oxide surge arresters, IEEE Transactions on Power Delivery (1) 302-309 [52] IEEE Working Group Report (1992), Estimating Lightning Performance of Transmission Lines II - Updates t80 Analytical Models, IEEE Trans Paper No 92 SM 453-1 PWRD, presented at the IEEE Summer Power Meeting, Seattle, Washington July 1992 [53] Jheng-Lun Jiang, Hong-Chan Chang, Cheng-Chien Kuo, Cheng-Kai Huang (2013), Transient overvoltage phenomena on the control system of wind turbines due to lightning strike, Renewable Energy 57, 181-189 [54] K Berger, R B Anderson, and H Kroninger (1975), Parameters of lightning flashes, Electra, vol 41, pp 23-37 [55] K Yamamoto, T Noda, S Yokoyama, and A Ametani (2007), An experimental study of lightning overvoltages in wind turbine generation systems using a reduced-size model, Electr Eng Jpn.158, 65-72 [56] K Yamamoto, T Noda, S Yokoyama, and A Ametani (2009), Experimental and analytical studies of lightning overvoltages in wind turbine generator systems, Electr Power Syst Res.79, 436-442 [57] Kazuo Yamamoto and Tadashi Sakata (2007), Probability calculation of overvoltages caused by lightning strokes to a wind turbine generation system, IX International Symposium on Lightning Protection; 26th-30th November 2007 - Foz Iguaỗu, Brazil [58] Leutron GmbH (2011), Lightning and surge protection of wind turbines, 1st edition, Germany 03/2011 (www.leutron.de) [59] Liu Rong et al (2011), Simulation of lightning overvoltage distribution on stator windings of wind turbine generators, High voltage Engineering, Vol 37, No.11, China, November 30, 2011 [60] Madsen, S.F & Erichsen, H.V (2009), Numerical model to determine lightning attachment point distributions on wind turbines according to the revised IEC 61400-24, Proceedings of the 31st International Conference on Lightning and Static Electricity, Pittsfield, Massachussetts, USA 142 [61] Madsen, S.F (2006), Interaction between electrical discharges and materials for wind turbine blades particularly related to lightning protection ỉrstedDTU, The Technical University of Denmark, Ph.D Thesis, March 2006 [62] Mộndez-Hernỏndez Y., Drobnjak G., Claudi A., and Kizilcay M (2011), An Engineering Approach in Modeling Lightning Effects on Megawatt-class Onshore Wind Turbines Using EMTP and Models, PIERS Proceedings, Marrakesh, MOROCCO, March 20-23, 2011 [63] Mộndez-Hernỏndez Y., Drobnjak G., Claudi A., and Kizilcay M (2011), An Engineering Approach in Modeling Overvoltage Effects On Wind Parks Caused by Travelling Waves, International Symposium on High Voltage Engineering, Renewable Energy & Power Systems Laboratory, Garching b Munchen, Germany, August 2011 [64] Muljadi, E., and Butterfield, CP (1994) Lightning and the Impact on Wind Turbine Generation IEA R&D Wind, ANNEX XI, 26th Meeting of Experts Lightning Protection of Wind Turbine Generator Systems and EMC Problems in the Associated Control Systems Cologne Monzese, Milan, Italy, March 8-9, 1994 [65] National Renewable Energy Laboratory (NREL), US (2002): Wind Turbine Lightning Protection Project (1999-2001), reported 2002 [66] Nielsen, JO., and Pedersen, AA (1994), Status Report for the Pilot Project: Lightning protection for Wind Turbines - Especially Non-conducting Wind Turbine Blades Technical University of Denmark, December 1994 (in Danish) [67] P Pinceti, M Giannettoni (1999), A simplified model for zinc oxide surge arresters, IEEE Transactions on Power Delivery 14 (2) 393-398 [68] Petar Sarajev and Ranko Goi, A Review of Current Issues in State-of-Art of Wind Farm Overvoltage Protection Energies 2011 [69] Popolansky F (1990), Lightning current measurement on high objects in Czechoslovakia, Proc of the 20th International Conference on Lightning Protection ICLP, Interlaken, report 1.3, 1990 [70] Rakov V.A., Uman, M.A (2003), Lightning Physics and Effects Cambridge University Press, 2003, ISBN 521 58327 143 [71] Rodrigues R.B., Mendes V.M.F and Catalóo J.P.S (2010), EMTP-RV Analysis of Lightning Surges on Wind Turbines, International Conference on Renewable Energies and Power Quality, Granada (Spain), 23th to 25th March, 2010 [72] Rodrigues R.B., Mendes V.M.F., Catalóo J.P.S (2011), Direct Lightning Surge Analysis in Wind Turbines using Electromagnetic Transients Computer Program, Portugal 2011 [73] Rodrigues R.B., Mendes V.M.F., Catalóo J.P.S (2012), Analysis of Transient Phenomena Due to a Direct Lightning Strike on a Wind Energy System, Energies 2012, 5, 2545-2558 [74] Romero, D.; Montany, J.; Candela, A (2004), Behaviour of the WindTurbines Under Lightning Strikes Including Nonlinear Grounding System, In Proceedings of the International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ04), Barcelona, Spain, 31 March-2 April 2004 [75] Sarajev, P.; Goi, R (2010), An EMTP Model for Lightning Surge Analysis of Wind Farms, Int Rev Model Simul (IREMOS), (1), 70-81 [76] Sathyajith Mathew (2006), Wind Energy Fundamentals, Resource Analysis and Economics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006 [77] Schmid, R (1998), Investigations on GRP-Rotor Blade Samples of Wind power Plants Regarding Lightning Protection 24th Int Conf on Lightning Protection, pp 955-959, Birmingham UK, 14th-18th September 1998 [78] Schoene, J., et al., (2005), Testing of the OBO Bettermann Peak Current Sensor System for Lawrence Livermore National Laboratory Lawrence Livermore National Laboratory, 2005 [79] Sekioka S., Funabashi T (2009), A study on insulation coordination of wind turbine generator system and a distribution line (II), X International Symposium on Lightning Protection 9th-13th November, 2009 - Curitiba, Brazil [80] Shehab Abdulwadood ALI (2013), Design of Lightning Arresters for Electrical Power Systems Protection, Power Engineering and Electrical Engineering Vol: 1, Number: 6, December, 2013 144 [81] Shiraishi, Y., T Otsuka, and H Matsuura (2008), A Study on the Observation of Direct Lightning Current through the Wind Turbine Generator System in the Coast of the Japan Sea IEEJ Transactions on Power and Energy, 2008 128 (4): p 675-682 [82] Siemens (2012), Safety and protection for wind turbines, Germany, 2012 [83] Sứrensen, T., et al., (1999), Lightning Strike Sensor for Power Producing Wind Turbines European Wind Energy Conference and Exhibition, Nice, France, 1999 [84] T Narita, T Yamada, A Mochizuki, E Zaima, and M Ishii (2000), Observation of current waveshapes of lightning strokes on transmission towers IEEE Transactions on Power Delivery., vol 15, no 1, pp 429-435, Jan 2000 [85] The World Bank Asia Alternative Energy Program (2001), Wind Energy Resource Atlas of Southeast Asia TrueWind Solutions, LLC Albany, New York, September 2001 [86] V Peesapati, I Cotton, T Sorensen, T Krogh and N Kokkinos (2011), Lightning protection of wind turbines - a comparison of measured data with required protection levels, ET Renew Power Gener., 2011, Vol 5, Iss 1, pp 48-57 www.ietdl.org [87] Vahidi B., Alizadeh Mousavi O., Hosseinian S H (2007), Lightning Overvoltage Analysis in Wind Farm, TENCON 2007 - 2007 IEEE Region 10 Conference, Taipei, Oct 30 2007-Nov 2007 [88] Vidyadhar Peesapati and Ian Cotton (2009), Lightning Protection of Wind Turbines - A Comparison Of Lightning Data & IEC 61400-24, the Supergen V Wind Energy Theme, funded by the Engineering and Physical Sciences Research Council, UK 2009 [89] Vidyadhar Peesapati and Ian Cotton (2009), Lightning Protection of Wind Turbines - A Comparison Of Real Lightning Strike Data And Finite Element Lightning Attachment Analysis, the Supergen V Wind Energy Theme, funded by the Engineering and Physical Sciences Research Council, UK 2009 [90] Visacro S, Soares JA, Schroeder LC, Cherchiglia L, de Sousa VJ (2004) Statistical analysis of lightning current parameters: Measurements at Morro Cachimbo Station J Geophys Res 2004; 109: 1105-11 145 [91] Vladimir A Rakov (2012), Lightning Discharge and Fundamentals of Lightning Protection, Journal of Lightning Research, 2012, 4, (Suppl 1: M2) 3-11 [92] Vladimir A Rakov and Farhad Rachidi (2009), Overview of Recent Progress in Lightning Research and Lightning Protection, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, Vol 51, No 3, August 2009 [93] World Wind Energy Association WWEA (2013), World Wind Energy Report 2012, 12th World Wind Energy Conference & Renewable Energy Exhibition, 3-5 June 2013, Havana, Cu ba [94] Yamamoto K., Noda T., Yokoyama S and Ametani A (2007), Experimental and Analytical Studies of Lightning Overvoltages in Wind Turbine Generation Systems, Presented at the International Conference on Power Systems Transients (IPST07) in Lyon, France on June 4-7, 2007 [95] Yasuda Y and Funabashi T (2004), Lightning analysis on wind farm Sensitivity analysis on earthing In Proc 27th Int Conf Lightning Protection, Sep 2004, pp.1041-1046 [96] Yasuda Y and Funabashi T (2007), Analysis on Back-Flow Surge in Wind Farms, Presented at the International Conference on Power Systems Transients (IPST07) in Lyon, France on June 4-7, 2007 [97] Yasuda Y and Funabashi T (2004), Transient analysis on wind farm suffered from lightning In Proc 39th Univ Power Eng Conf., Sep 2004 [98] Yasuhiro Shiraishi, T Otsuka (2006), Direct measurement of lightning current through a wind turbine generator structure Electrical Engineering in Japan, 2006 157(4): p 40-47 [99] Yoh Yasuda, Naoki Uno, Hayato Kobayashi and Toshihisa Funabashi (2008), Surge Analysis on Wind Farm When Winter Lightning Strikes, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol 23, No 1, March 2008 [100] Yoshinori Ueda, Shinji Arinaga, Mitsuyoshi Fukuda, Nobuki Iwai, Takatoshi Matsushita and Kosuke Inoue (2007), Measurement Experience of Lightning Currents to Wind Turbines, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd Technical Review Vol 44 No 4, Japan Dec, 2007 [101] Zhao Hai-xiang, Wang Xiao-rong (2004), Overvoltage analysis of wind turbines due to lightning stroke Power System Technology; Vol 28 No 4; Feb 2004 146 [...]... nhằm hạn chế QĐA sét góp phần nâng cao độ tin cậy, an toàn và giảm thiểu thiệt hại về kinh kế trong quá trình vận hành hệ thống điện gió của Việt Nam 3 6 Những đóng góp của luận án - Tổng hợp, đánh giá các nghiên cứu liên quan quá điện áp sét và bảo vệ chống quá điện áp sét cho tua bin gió có kết nối với lưới điện - Áp dụng mô hình điện hình học trong tính toán số lần sét đánh vào tua bin gió trong điều... trọng ảnh hưởng đến quá điện áp sét lan truyền trong trang trại điện gió như dòng điện sét, vị trí sét đánh, cấu hình trang trại điện gió, phương thức nối đất, các phần tử bảo vệ chống sét Đề xuất các phương thức kết nối tua bin gió, phương thức nối đất, cách thức sử dụng các thiết bị bảo vệ chống sét nhằm hạn chế quá điện áp sét lan truyền trong trang trại điện gió có kết nối lưới 7 Cấu trúc của luận... hợp cách điện hợp lý nhằm góp phần nâng cao độ tin cậy và an toàn cho các phần tử, thiết bị trong hệ thống điện gió Với các lý do trên đây, tác giả lựa chọn đề tài Nghiên cứu quá điện áp sét và bảo vệ chống sét cho tua bin gió có kết nối lưới điện Đây là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, đặc biệt đối với Việt Nam - quốc gia giàu tiềm năng điện gió nhất khu vực Đông Nam Á và đang có nhiều... bị bảo vệ và hiệu ứng tích hợp của các thông số này đến trị số quá điện áp cảm ứng được phân tích và tính toán nhằm đề xuất một cấu hình tốt nhất để giảm thiểu ảnh hưởng của quá điện áp cảm ứng đến các thiết bị điện và điều khiển của tua bin gió - Nghiên cứu quá điện áp sét lan truyền trong trang trại điện gió kết nối với lưới điện Tính toán và phân tích những thông số quan trọng ảnh hưởng đến quá điện. .. nghiên cứu: Luận án tập trung đánh giá, đề xuất phương pháp xác định số lần sét đánh trực tiếp vào WT; nghiên cứu QĐA sét cảm ứng trong HTĐ&ĐK của WT và nghiên cứu QĐA sét lan truyền trong WF có kết nối lưới điện 2 4 Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng phương pháp mô hình điện hình học (EGM) trong việc xác định số lần sét đánh trực tiếp WT phù hợp với đặc điểm công trình động - Sử dụng phương pháp giải... đất có thể gây quá điện áp (QĐA) sét cảm ứng nguy hiểm cho các bộ phận bên trong của WT - Thường các WT được kết nối với nhau tạo thành một trang trại gió (Wind Farm WF) cấp điện lên lưới hệ thống (hoặc cấp điện cho phụ tải địa phương) qua đường dây trung áp trên không Do đó khi sét đánh vào WT bất kỳ trong WF hoặc đánh vào đường dây trung áp trên không kết nối WF với lưới có thể xuất hiện QĐA sét. .. dòng điện sét, hệ thống nối đất, vị trí sét đánh vào các WT khác nhau trong WF, vị trí sét đánh đường dây trên không trung áp nối WF với lưới điện hệ thống (hoặc cấp điện cho phụ tải địa phương) và cấu hình kết nối các WT khác nhau bằng phần mềm ATP/EMTP Trên cơ sở đó, tác giả khuyến cáo các biện pháp phối hợp bảo vệ để hạn chế sự nguy hiểm của QĐA sét trong lưới điện WF Cuối cùng là phần kết luận và. .. IEC công bố tiêu chuẩn chính thức áp dụng bảo vệ chống sét cho WT là IEC 61400-24 [43] quy định cụ thể các biện pháp bảo vệ chống sét cho từng phần tử của WT Ví dụ để bảo vệ chống sét cho cánh WT có thể sử dụng bốn phương án lắp đặt thu sét khác nhau trên cánh là A, B, C hoặc D như trên hình 1.19 và cách tạo đường dẫn dòng điện sét qua các phần tử của WT xuống hệ thống nối đất được miêu tả chi tiết trong... toán chống sét cho WF kết nối với lưới điện - Đề xuất phương pháp xác định số lần sét đánh trực tiếp vào WT Ứng dụng phương pháp đề xuất xác định số lần sét đánh trực tiếp WT có công suất (ứng với kích thước) khác nhau trong điều kiện mật độ sét Việt Nam - Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến: QĐA sét trong hệ thống điện và điều khiển (HTĐ&ĐK) của WT, QĐA sét lan truyền trong lưới điện. .. tài, mục đích đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án - Phần nội dung bao gồm 4 chương: Chương Tổng quan Trình bày những vấn đề chung nhất về công nghệ điện gió, tình hình phát triển điện gió trên thế giới cũng như Việt Nam và tổng hợp, đánh giá các nghiên cứu đã công bố liên quan đến vấn đề quá điện áp và bảo vệ chống sét cho các WT và WF để từ đó lựa chọn hướng nghiên cứu phát triển luận án Chương ... thống điện gió Việt Nam Những đóng góp luận án - Tổng hợp, đánh giá nghiên cứu liên quan điện áp sét bảo vệ chống điện áp sét cho tua bin gió có kết nối với lưới điện - Áp dụng mô hình điện hình... cho phần tử, thiết bị hệ thống điện gió Với lý đây, tác giả lựa chọn đề tài Nghiên cứu điện áp sét bảo vệ chống sét cho tua bin gió có kết nối lưới điện Đây đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn... pháp bảo vệ chống sét cho WT Năm 2010, IEC công bố tiêu chuẩn thức áp dụng bảo vệ chống sét cho WT IEC 61400-24 [43] quy định cụ thể biện pháp bảo vệ chống sét cho phần tử WT Ví dụ để bảo vệ chống