NGHIÊN cứu GIẢI PHÁP dự TRỮ NĂNG LƯỢNG TRONG hệ THỐNG điện, đi sâu PHÂN TÍCH về STATCOM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG KHOA ĐIỆN - CƠ ====o0o==== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP DỰ TRỮ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐI SÂU PHÂN TÍCH VỀ STATCOM Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp Khóa MSSV : PGS.TS Nguyễn Tiến Ban : Nguyễn Văn Dũng : Điện Công nghiệp Dân dụng : 2010 - 2015 : 1051540003 HẢI PHÒNG, 12 - 2014 Nguyễn Văn Dũng i TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG KHOA ĐIỆN - CƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Dũng Khóa: 2010 – 2015 Số hiệu sinh viên: 1051540003 Khoa: Điện – Cơ Ngành: Kỹ sư công nghệ kỹ thuật điện Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp dự trữ lượng hệ thống điện, sâu phân tích STATCOM Đầu đề thiết kế: Các số liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính toán: Nguyễn Văn Dũng ii Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Họ tên cán hướng dẫn: Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: Ngày tháng năm … Trưởng môn Cán hướng dẫn ( Ký, ghi rõ họ, tên) ( Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày… tháng … năm 2015 Người duyệt Sinh viên ( Ký, ghi rõ họ, tên) ( Ký, ghi rõ họ, tên) Nguyễn Văn Dũng iii PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần, thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng Đ.T.T.N (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng vẽ ) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn: (Điểm ghi số chữ) Ngày tháng năm 2015 Cán hướng dẫn (Họ tên chữ kí) Nguyễn Văn Dũng iv NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………… Cho điểm cán chấm phản biện (Điểm ghi số chữ) Ngày tháng năm 2015 Người chấm phản biện Nguyễn Văn Dũng v LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu giải pháp dự trữ lượng hệ thống điện, sâu phân tích STATCOM” em tự tìm hiểu Các số liệu kết hoàn toàn với thực tế Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Văn Dũng Nguyễn Văn Dũng vi LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Tiến Ban với cương vị người hướng dẫn giúp đỡ tận tình suốt thời gian thực đồ án Em xin cảm ơn toàn thể cac thầy cô môn thiết bị điện nói riêng toàn thể thầy cô trường Đại Học Hải Phòng nói chung tận tình dạy dỗ truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian học tập trường Cuối em xin chân thành cảm ơn tác giả tài liệu tham khảo đồ án góp ý thầy cô môn toàn thể bạn sinh viên suốt trình thực đồ án Nguyễn Văn Dũng vii MỤC LỤC Hình 3.4: Trạng thái hấp thụ công suất phản kháng bù 49 .ix Hình 3.5L Trạng thái phát công suất phản kháng tù 50 ix 3.1 Cấu trúc nguyên lý hoạt động STATCOM 46 Trong đó: V1 θ1: Điện áp lưới cần điều chỉnh góc lệch pha 48 V2 θ2: Điện áp tạo VSC góc lệch pha .48 XL: Điện kháng kết nối lưới bù 48 δ: Góc lệch pha điện áp lưới điện áp bù 48 Trong chế độ hoạt động bù CSPK δ = từ (2.1) ta có: 48 ; (3.2) .48 Từ (2.2) ta thấy Q tỉ lệ với hai điện áp (V1 - V2) 48 - Khi V1 = V2 Q = bù không phát hay hấp thụ CSPK 48 - Khi V1 > V2 Q > tồn thành phần điện áp V12 tương ứng dòng cảm kháng IL chậm sau V1, V2 góc 900, lưới truyền CSPK vào bù (STATCOM hấp thụ CSPK) 48 49 Hình 3.4: Trạng thái hấp thụ công suất phản kháng bù .49 - Khi V1 < V2 Q < tồn thành phần điện áp V12 tương ứng dòng điện dung IC vượt trước V1, V2 góc 900 bù phát CSPK lên lưới điện .49 49 Hình 3.5L Trạng thái phát công suất phản kháng tù 49 Từ phần tích ta thấy thay đổi biên độ điện áp đầu tù góc lệch δ = ta điều khiển dòng CSPK trao đổi lưới bù 49 3.2 Bộ điều khiển tự động công suất dựa thiết bị bán dẫn 49 DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU Nguyễn Văn Dũng viii Hình1.1: Đường dây 500KV Bắc-Nam Bảng 1.1 Ưu điểm nhược điểm nguồn điện Việt Nam Hình 1.2 : Năng lượng gió Hình1.3: Năng lượng mặt trời 10 Hình1.4: Năng lượng nước 11 Bảng 1.2: Sơ đồ phát triển điện lực quốc gia giai đoạn từ năm 2011 đến năm 2020 tầm nhìn năm 2030 14 Hình 1.5: Đường dây 500kV Bắc - Nam, bên trái mạch 1, bên phải mạch 15 Hình 2.1: Hệ thống hybrid dùng máy phát kết hợp với nguồn lượng 21 Hình 3.1: Các giai đoạn thực dự án thí điểm ABB 33 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí lắp đặt hệ thống ESS 36 Hình 3.3 Biểu đồ lượng 38 Hình 3.4 Nguyên lý điều khiển lượng gió, mặt trời nguồn lượng bổ sung khác 39 Hình 3.5 Đồ thị thể mức độ sử dụng lượng ngày 40 Hình 3.6 Biểu đồ lượng 41 Hình 3.7 Đồ thị lượng sử dụng ESS hệ thống 41 Hình 3.8 Ác quy dự trữ lượng 44 Hình 3.9 Thiết kế ESS 45 Hình 3.10: Hình ảnh thực tế ESS 45 Hình 3.11: Mô hình hệ thống ESS 46 Hình 3.1: Cấu trúc STATCOM 47 Hình 3.2: Nguyên lý hoạt động STATCOM 48 Hình 3.3: Nguyên lý bù bù tích cực 49 Hình 3.4: Trạng thái hấp thụ công suất phản kháng bù 49 Hình 3.5L Trạng thái phát công suất phản kháng tù 50 Hình 3.6 Thiết bị bán dẫn: (a) GTO (b) IGBT 52 Hình 3.7: Cấu trúc liên kết VSC ba pha hai cấp sử dụng IGBT 53 Hình 3.8: Hoạt động PWM 55 Hình 3.9: Chuyển đổi nguồn điện áp (VSC) "một chân" 55 Nguyễn Văn Dũng ix Hình 3.10: Sơ đồ mạch lực nghịch lưu PWM 56 Hình 3.11: Sơ đồ thay pha nghịch lưu PWM 56 Hình 3.12: Giản đồ vectơ nghịch lưu PWM 57 Hình 3.13: Giản đồ vectơ nghịch lưu PWM 57 Hình 3.13: Giản đồ vectơ nghịch lưu PWM 59 Hình 3.14: Hoạt động VSC 60 Hình 3.15: Hệ thống điều khiển STATCOM 61 Hình 3.16: Đặc tính V - I STATCOM 62 Hình 3.17: Đặc tính V-Q STATCOM 68 Hình 3.18: Mạch tương đương mô hình hóa STATCOM 69 Hình 3.19: Các giai đoạn thực dự án thí điểm ABB 69 Hình 3.20: Sơ đồ bố trí lắp hệ thống ESS 71 Hình 3.21: Biểu đồ lượng 71 Hình 3.22: Nguyên lý điều khiển lượng gió, mặt trời nguồn lực bổ sung khác 71 Hình 3.23 72 Hình 3.24: Biểu đồ lượng 72 Hình 3.25 73 Hình 3.26: Ác quy lưu trữ lượng 73 Hình 3.27: Thiết kế cảu ESS 74 Hình 3.28: Hình ảnh thực tế ESS 74 Hình 3.29: Mô hình hệ thống ESS 75 Nguyễn Văn Dũng x Chương 3: STATCOM dic = ec − Vc dt (3.13) diab  dia dib  = L − ÷ dt  dt dt  (3.14) Ric + L Và: L Phương trình mở rộng sau: L diab = ( ea − Va ) − ( eb − Vb )  − iab R dt  = ( ea − Vb ) − ( eb − Vb )  − iab R 3 (3.15) Tương tự, được: L dibc = ( eb − ec ) − ( Vb − Vc )  − ibc R dt  (3.16) L dica = ( ec − ea ) − ( Vc − Va )  − ica R dt  (3.17) Đặt phương trình (4 - 15), (4 - 16) (4 - 17) có: iab   ea d    ibc = eb dt   3L   ica   ec − eb  Va V − ec  −  3L  b Vc − ea  − Vb  iab  R − Vc  −  ibc  (3.18)  L  ica  − Va  Áp dụng phương trình (4 - 10) vào phương trình (4 - 18): iab   ea d    ibc = eb dt   3L   ica   ec  Dap − eb    − ec − D  3L  bp  Dcp − ea   Dap dVdc  C = i p  Dbp dt  Dcp − Dbp  iab   − Dcp  ibc    − Dap  ica  − Dbp  iab  R   − Dcp  Vdc − ibc (3.19) L  ica  − Dap  T (3.20) Nó phổ biến thực tế ứng dụng hệ thống điện để biến đổi pha AC động lực học vào thành phần trực giao (thẳng góc) trogn khung tham chiếu quay Ở thành phần gọi thành phần hiệu dụng phản kháng Từ lý thuyết hệ thống điện, nhận dòng điện hiệu dụng phản kháng liên quan đến khung tham chiếu quay với tần số góc ω như: Nguyễn Văn Dũng 63 Chương 3: STATCOM id  ia   i  = P i   q  b    ic  (3.21) Và 2    cos(ωt ) cos(ωt − π ) cos(ωt + π )    2 2  P = − sin(ωt ) − sin(ωt − π ) − sin(ωt + π ) (3.22) 3 3    1     2 Trong đó: id - thành phần dòng điện tác dụng iq - thành phần dòng điện phản kháng Sau có: iab  ia i  = i  bc   b  ica   ic − ib   ia  ib   id  − 1  ÷ − ic  =  ib  −  ic  ÷ = T  iq          ÷        − ia    ic  ia   (3.23) Trong đó: 1    − sin(ωt − π ) cos(ωt − π ) 1 −1   T = cos(ωt ) 1  sin(ωt ) 3  1 − sin( ω t + π ) cos( ω t + π )   3   (3.24) Nếu thiết lập T không gian ma trận T, nhận iab  id     i  = T ibc   q ica  (3.25) Tương tự nhận eab   ed     e  = T  ebc   q  eca  Nguyễn Văn Dũng (3.26) 64 Chương 3: STATCOM  Dab   Dd     D  = T  Dbc   q  Dca  (3.27) Áp dụng phương trình (2.25) với phần bên trái phương trình (2.19) id  −1  did  iab  d (T   ) −1 d    iq  = dT id  + T −1  dt  ibc =   dt   dt dt  iq   diq   ica   dt  (3.28) Áp dụng phương trình (2.26) (2.27) để phương trình (2.19)  did   dt  −1  ed  −1  Dd  dT id  R −1 id  −1 + T = T − T V − T   (3.29)     e   D  dc di dt  iq  L L L q q  q      iq   dt  −1 Từ nguyên lý hệ thống điện, có được: ed = Vm ; T dT −1  = dt ω eq = −ω   (3.30) Nhân T cho hai bên phương trình (3 - 29) áp dụng phương trình (3 - 30),  −R  did   L  dt     =  −ω  diq    dt    ω −R L − Dd  1 3L  i   d   3L  − Dq      iq + Vm 3L       Vdc        (3.31) Áp dụng phương trình (3.25) (3.27) để phương trình (4.20), có:  Dap dVdc 1 = i p =  Dbp dt C C  Dcp T − Dbp  iab  T T     Dd  −T −1 id   Dd  id  − Dcp  ibc =   T T   =       Dq  iq  2c  Dq   iq   − Dap  ica    (3.32) Dẫn đến: dVdc dVpn  Dd  = = ip =   dt dt C  Dq  Nguyễn Văn Dũng T id  i   q (3.33) 65 Chương 3: STATCOM Sắp xếp lại phương trình (2.30) (2.31) có được: did − R Vdc = id + iqω − Dd + Vm dt L 3L 3L (3.34) diq R Vdc = −idω − iq − Dq dt L 3L (3.35) dVdc 3 = id Dd + iq Dq dt 2C 2C (3.36) Cuối cùng, nhận thấy đại diện cho vòng động STATCOM, kết động từ chuyển đổi chức Dk tuỳ ý, thể phương trình (3.35) hình thức không gian tiêu chuẩn trạng thái)  R  −L  id   d  iq  =  −ω    dt Vdc    Dd  2C ω −R L Dq 2C − Dd  1  3L  i   d   3L  − Dq     iq  +   Vm  3L    Vdc          (3.27) Điều hoàn thành mô hình động STATCOM phương trình (3.26) Từ mô hình thấy trạng thái vòng lặp động STATCOM id, iq Vdc coi tham số hệ thống không đổi Các biến điều khiển Dd, Dq Lưu ý hệ thống song tuyến tính ứng dụng, trạng thái điều khiển đầy đủ phản hồi STATCOM, đại diện cho hệ thống phi tuyến 3.6 STATCOM hãng ABB 3.6.1 Đặt vấn đề Để hệ thống điện hoạt động linh hoạt chế độ, kể tình cố nghiêm trọng phải có thiết bị để điều khiển đại lượng hệ thống điện Một đại lượng đại lượng điện áp, theo nhận định thực tế, cố tan rã hệ thống điện gần có liên quan đến sụp đổ điện áp ổn định điện áp, mà nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sụp đổ điện áp thường không đáp ứng đủ nhu cầu công , suất phản kháng cho hệ thống điện cách kịp thời Theo kết nghiên cứu nhà khoa học cho ta thấy việc đáp ứng hiệu STATCOM chế độ hệ thống điện phụ thuộc vào tính làm việc điều khiển STATCOM Tuy nhiên, việc đánh giá, lựa chọn STATCOM họp lý, dung lượng bù tối ưu phân tích chế độ xác lập, chế độ độ mối quan tâm hàng đầu Nguyễn Văn Dũng 66 Chương 3: STATCOM việc đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng nâng cao ổn định điện áp cho hệ thống điện 3.6.2 Giới thiệu STATCOM hang ABB 3.6.2.1.Energy Storage Systems (ESS) hệ thống lưu trữ lượng Trong truyền tải cung cấp lượng điện, yêu cầu cần thiết giữ ổn định đại lượng thông số hệ thống Tuy nhiên, phụ tải thay đổi ngẫu nhiên cố trình vận hành khai thác hoàn toàn không chủ động Mặt khác, biểu đồ lượng người ta phân chia ra: Thời gian cao điểm, thời gian thấp điểm theo năm, theo mùa, theo ngày Vì để lượng ổn định hệ thống người ta cần phải có thiết bị dự trữ lượng Việc dự trữ lượng giúp cho người vận hành hệ thống chủ động nhiều tình khâu cần thiết kỹ thuật ESS phụ tải lượng lưới thời gian thấp điểm dư thừa ESS trạm phát lượng lưới thiếu hụt ESS giảm chấn “ có xung lượng phát sinh hệ thống lưới điện” Xuất phát từ lý nên hãng ABB đưa mô hình lưới điện với ESS tất hệ thống vai trò quan trọng Hình 3.20 trình bày hệ thống cung cấp lượng với có mặt ESS Đây dự án thí điểm hãng ABB hệ thống STATCOM: Trong giai đoạn từ 1990 - 2000 hoàn thành dự án thí điểm tính khả thi kỹ thuật Từ 2001 - 2010 hoàn thành dự án thí điểm tính khả thi thương Từ 2011 - 2015 hoàn thành dự án thí điểm tích hợp lưới điện Nguyễn Văn Dũng 67 Chương 3: STATCOM Hình 3.19: Các giai đoạn thực dự án thí điểm ABB Nguyễn Văn Dũng 68 Chương 3: STATCOM Hình 3.20: Sơ đồ bố trí lắp hệ thống ESS Điện sản xuất từ nhà máy điện truyền tải đến trạm biến áp tằng áp 20kV/220kV Trên thứ cấp máy biến áp tăng áp, công ty lắp trạm ESS, trạm nơi tích luỹ lượng dùng tải để san phẳng công suất phát lớn lưới điện 220kV Trên đường dây 220kV đến tải người ta lắp Nguyễn Văn Dũng 69 Chương 3: STATCOM đặt trạm ESS Trạm có tác dụng cấp điện trở lại hệ thống điện lưới 220kV Từ nhà máy điện chạy sức gió lượng mặt trời có trạm biến áp tăng áp 20kV/110kV Tại thứ cấp trạm biến áp người ta lắp đặt trạm ESS nữa, trạm có tác dụng nơi lưu trữ lượng để phục hồi công suất lưới Tại 110kV người ta lắp đặt trạm ESS, trạm dùng để điều chỉnh tần số lưới điện, Tại thứ cấp trạm biến áp hạ áp 110kV/20kV người ta lắp đặt thêm trạm ESS làm tải giữ ổn định cho lưới điện 20kV Và cấp nguồn cho tải điện áp 20kV người ta đặt trạm ESS vào làm tải dùng để chống đỉnh xung công suất Tại vị trí hệ thống ESS lắp đặt đặt trạm biến áp nhằm mục đích bù công suất kháng cho toàn hệ thống mà trạm biến áp cung cấp 3.6.2.2 Điều khiển lượng lưu trữ Energy storage Drivers (ESD) Năng lượng dự trữ lưới cầu phải điều khiển cách hợp lý khoa học Ở đây, việc điều khiển phải mang tính hệ thống thực tế dù lưới đại lượng chính: Điện áp, tần số cần phải ổn định Năng lượng tiêu thụ hệ thống phụ thuộc vào phụ tải thời điểm lại yêu cầu mức lượng khác Hệ thống ESS lưới thường thiết kế hoàn toàn làm việc độc lập đồng thời phải ghép nối tổng thể với hệ thống chung Vấn đề điều khiển hoàn toàn không đơn giản, trạm lại có đặc thù yêu cầu riêng thiết kế điều khiển hệ thống cần thiết Tuy nhiên, có thuận lợi cho khả điều khiển vấn đề sử dụng thiết bị đồng - Trong hệ thống sử dụng converter - Inverter nên thiết kế điều khiển có đồng mà ABB hoàn toàn làm chủ Nghiên cứu biểu đồ lượng bên ta thấy có dao động công suất tiêu thụ tần số lưới Khi công suất tiêu thụ tăng tần số lưới theo xu hướng giảm dần Như công suất tiêu thụ tăng đột biến tần số lưới giảm đột biến, Nguyễn Văn Dũng 70 Chương 3: STATCOM từ giảm đột biến tăng đột dẫn đến hàng loạt cố điện, nguyên nhân gây sụt áp Tác dụng ESS là: Nâng cao chất lượng điện năng, bảo vệ ngắn hạn phụ tải điện xảy cố điện Hình 3.21: Biểu đồ lượng Vấn đề chuyển tải - việc thực thay đổi khai thác sử dụng lượng để tăng lượng vào cao điểm, thời điểm không để tiêu thụ lượng mà chuyển sang giai đoạn cao điểm - Năng lượng chênh lệch đáp ứng việc tiết kiệm chi phí Thực giải giản đỉnh lượng thời điểm cao điểm Hình 3.22: Nguyên lý điều khiển lượng gió, mặt trời nguồn lực bổ sung khác Nguyễn Văn Dũng 71 Chương 3: STATCOM Hình 3.23 Thời điểm sử dụng lượng sạch, lượng tái tạo gió, mặt trời góp phần tạo nên ổn định cho hệ thống vấn đề lượng Năng lượng gió phụ thuộc vào thiên nhiên việc khai thác loại lượng quan trọng Hệ thống thực điều khiển để tận dụng công suất gió tích lũy vào ESS làm lượng dự trữ cho hệ Hình 3.24: Biểu đồ lượng Nguyễn Văn Dũng 72 Chương 3: STATCOM Hình 3.25 Đồ thị cho ứng dụng với thời điểm khác tác dụng ESS hệ thống Nếu ESS hệ thống gặp phải xung dòng, xung lượng hậu lớn nêu ESS hệ thống tham gia vào trình vận hành khai thác hệ thống Năng lượng gió lúc lớn, lúc nhỏ cộng với ESS tạo nên đường biểu đồ trơn an toàn 3.6.2.3 Ắc quy lưu trữ lượng thành phần Battery Energy Storage Components (BESC) Hình 3.26: Ác quy lưu trữ lượng Chức Bộ Sub-station có tác dụng so sánh phát chênh lệnh điện áp lưới Nguyễn Văn Dũng 73 Chương 3: STATCOM điện Bộ SScontrol protection có tác dụng khuếch đại tín hiệu chuyền BESS control Bộ BESS control có tác dụng nhận tín hiệu ss control protection phân tích tín hiệu điều khiển, lấy tín hiệu từ battery subsystem sau điều khiển biến tần Bộ filter lọc, lọc tín hiệu điện áp Hình 3.27: Thiết kế cảu ESS Hình 3.28: Hình ảnh thực tế ESS Nguyễn Văn Dũng 74 Chương 3: STATCOM Hình 3.29: Mô hình hệ thống ESS Nguyễn Văn Dũng 75 Kết luận KẾT LUẬN Sau khoảng thời gian nghiên cứu học tập trường, em ban chủ nhiệm khoa Điện – Cơ nhà trường giao cho đề tài: "Nghiên cứu giải pháp dự trữ lượng hệ thống điện, sâu phân tích STATCOM" Bằng nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy cô giáo khoa bạn bè đồng nghiệp Sau thời gian gần ba tháng làm tốt nghiệp, đồ án em hoàn thành, sản phẩm kỹ thuật mà em cố gắng thực Nội dung đồ án em trình bày vấn đề sau: - Tổng quan hệ thống điện Việt Nam, tìm hiểu nguồn lượng hệ thống điện Việt Nam - Trình bày phương thức dự trữ lượng hệ thống điện yêu cầu tiêu chất lượng lưới điện Tìm hiểu thiết bị bù công suất STATCOM - Tìm hiểu hệ thống điện có dự trữ lượng hãng ABB Trong trình hoàn thành đồ án em cố gắng hoàn thành tố công việc khoảng thời gian ngắn Qua tìm hiểu phương pháp dự trữ điện hãng ABB em thấy giải pháp đại, độ tin cậy cao cần áp dụng cho lưới điện Việt Nam Để giúp cho đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh nữa, em kính mong thầy cô khoa bạn đồng nghiệp góp ý, bổ sung để đồ án em hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Hải Phòng, Ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Văn Dũng Nguyễn Văn Dũng 76 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS – TS Trần Bách (2000), Lưới điện hệ thống điện tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] PGS – TS Trần Bách (2000), Lưới điện hệ thống điện tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Tác giả Võ Minh Chính (chủ biên) - Phạm Quốc Hải - Trần Trọng Minh (2005), Điện tử công suất, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Tác giả Ngô Hồng Quang (2005), Giáo trình cung cấp điện, Nhà xuất giáo dục [5] Tác giả Đào Quang Thạch – Trịnh Hùng Thám (1996), Nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Tài liệu kỹ thuật hãng ABB Nguyễn Văn Dũng 77 [...]... Dũng 19 Chương 3: STATCOM Chương 2: DỰ TRỮ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐI N 2.1 Khái niệm về dự trữ năng lượng Giải pháp cung cấp đi n dự phòng ngay khi xảy ra mất đi n lưới Bảo đảm duy trì hoạt động sinh hoạt sản xuất trong thời gian bị mất đi n Ngoài ra hệ thống giúp bảo vệ và nâng cao tuổi thọ của các thiết bị đi n trong hệ thống 2.2 Các phương thức dự trữ năng lượng trong hệ thống đi n Ngày nay, với... trọng nhất thì phải có các giải pháp đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, tin cậy Nhận thấy vai trò to lớn của việc nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng lưới đi n, được sự tin tưởng của các thầy cô đặc biệt là thầy giáo PGS-TS : Nguyễn Tiến Ban em đã nhận đề tài :“ Nghiên cứu giải pháp nâng cao chỉ tiêu chất lượng lưới đi n bằng phương pháp dự trữ năng lượng trong hệ thống đi n Việt Nam” Em xin chân... Nam có tiềm năng phát triển các nguồn năng lượng sẵn có của mình Những nguồn năng lượng có thể khai thác và sử dụng trong thực tế đã được nhận diện đến nay gồm: thủy đi n, năng lượng gió, năng lượng sinh khối, năng lượng khí sinh học (KSH), nhiên liệu sinh học, năng lượng từ nguồn rác thải sinh hoạt, năng lượng mặt trời, và năng lượng địa nhiệt a) Năng lượng gió Hình 1.2 : Năng lượng gió Nằm trong khu... ngành đi n là sản xuất đi n năng do các nhà máy đi n trong hệ thống sản xuất ra cân bằng với đi n năng tiêu thụ các phụ tải Cân bằng công suất trong hệ thống đi n trước hết là xem xét khả năng cung cấp và tiêu thụ đi n trong hệ thống đi n có cân bằng hay không Sau đó định ra phương thức vận hành cho từng nhà máy đi n trong hệ thống ở các trạng thái vận hành khi phụ tải cực đại, cực tiểu và khi sự cố Dựa... tiềm năng lớn Cao với nguồn năng lượng này - Cần kỹ thuật công nghệ hiện đại để thu được năng lượng Đi n nhập khẩu - Chi phí đầu tư thấp - Chi phí mua đi n cao, phụ thuộc đối tác - Nhập khẩu sẽ mất ngoại tệ Bảng 1.1 Ưu đi m và nhược đi m các nguồn đi n của Việt Nam 1.3.2 Các nguồn năng lượng trong hệ thống đi n Việt Nam Việt Nam có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng sử dụng tạo ra nguồn đi n được phân. .. 20 Chương 3: STATCOM để dự trữ nhiệt Với phương pháp này, người ta hy vọng có thể làm giảm giá thành của đi n năng lượng mặt trời Phương pháp dự trữ năng lượng sử dụng ắc quy: Một xu hướng sử dụng năng lượng sạch phát triển trong vài năm gần đây là việc sử dụng bình ắc quy kết hợp với đi ̣n lưới làm nguồn dự trữ năng lượng Đi ̣n áp một chiều của bình ắc quy được chuyển đổi sang đi ̣n xoay chiều... nguồn phát và tiêu thụ công suất phản kháng đi u chỉnh vô cấp hoặc hữu cấp Nguyễn Văn Dũng 23 Chương 3: STATCOM Tiêu chuẩn kinh tế để đánh giá lưới đi n hệ thống là giá thành tải đi n trung bình trong thời gian đủ dài nhỏ nhất Từ trước đến nay lưới đi n hệ thống thường là bộ phận thụ động trong hệ thống đi n, gần đây lưới đi n hệ thống trong các hệ thống đi n tiên tiến trên thế giới đã được phát triển... chất lượng đi u chỉnh tần số trong những tình trạng sự cố hoặc vào thời kỳ thời tiết không thuận lợi gây ảnh hưởng đến lưới đi n… Lưới đi n hệ thống nối liền các nhà máy đi n và các trạm biến áp khu vực thành hệ thống đi n Để hệ thống bền vững trước các sự cố, lưới hệ thống có nhiều mạch vòng và vận hành kín Lưới hệ thống cũng có thể có nhiều cấp đi n áp tùy thuộc vào lịch sử phát triển của hệ thống đi n... nhà máy đi n và 26% cho xây dựng lưới đi n Với chính sách đa dạng hoá đầu tư xây dựng nguồn đi n, ngày Nguyễn Văn Dũng 5 Chương 1: Tổng quan về hệ thống đi n của Việt Nam càng có nhiều ngành, đơn vị ngoài EVN tham gia đầu tư xây dựng các nhà máy đi n, tỷ trọng nguồn đi n của EVN trong tổng cơ cấu năm nguồn đi n 2009 là hơn 65% và dự kiến đến năm 2015 giảm xuống 62% Khi có đủ đi u kiện, hệ thống truyền... không có nhiệt năng từ ánh sáng mặt trời Đây cũng là lý do khiến cho giá thành đi n năng lượng mặt trời rất cao Giải pháp là dự trữ đi n năng vào ban ngày khi có nắng rồi lấy ra dùng khi cần không còn là một vấn đề nan giải cho đến khi nghiên cứu mới đây đã mở ra hy vọng cho ngành công nghiệp năng lượng Có rất nhiều cách để có thể dự trữ năng lượng mặt trời, trước khi chuyển đổi nó thành dòng đi n Đã có