baigiang4 Năng lượng tái tạo và tiết kiệm năng lượng

045022 Năng lượng tái tạo – Tích trữ lượng Giảng viên: TS Nguyễn Quang Nam 2014 – 2015, HK2 http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn Bài giảng 1.17 Ổn định động đánh giá Ổn định động: khả trì điều kiện vận hành có nhiễu loạn nhỏ Dù hệ thống điện hệ phi tuyến, phức tạp, biến động nhỏ quanh điểm làm việc xác lập phương trình mô tả hệ tuyến tính hóa Với mô hình tuyến tính hóa ổn định động đánh giá kỹ thuật phát triển tốt đại số tuyến tính Bài giảng 1.17 Ổn định động đánh giá (tt) Phương pháp phổ biến phân tích trị riêng Hệ thống mô tả dạng không gian trạng thái trị riêng tính từ ma trận trạng thái Nếu tất trị riêng nằm nửa trái mặt phẳng phức hệ thống ổn định, ngược lại hệ thống không ổn định Các trị riêng thực đặc trưng cho chế độ tựa xác lập, có đáp ứng biến theo theo hàm mũ Để ổn định trị riêng thực phải âm Bài giảng 1.18 Đặc tính động phát điện đồng Sự đồng yêu cầu áp đặt đặc tính động lên vận hành hệ thống Các máy phát trang trại gió, dạng FSIG, DFIG, hay FRC, vận hành không đồng với tần số lưới, để việc xem xét ổn định liên quan đến phát điện đồng lưới điện Do đó, cần khảo sát đặc tính động phát điện đồng truyền thống ảnh hưởng, trước xem xét ảnh hưởng phát điện gió Bài giảng 4 1.19 Mô hình c/s đồng hóa c/s đệm Dưới điều kiện dao động, mô hình liên hệ biến động công suất ngõ máy phát với biến động góc rôto tần số quan tâm Đáp ứng công suất ngõ ra, ∆Pe, tách thành thành phần, pha với dao động góc rôto, ∆δr, pha với dao động tốc độ rôto, ∆ωr Một mô hình đơn giản hóa bậc trình bày slide Bài giảng 1.19 Mô hình c/s đồng hóa c/s đệm (tt) Mô hình công suất đồng hóa công suất đệm ∆Pe – công suất ngõ H – mômen quán tính Cd – hệ số c/s đệm Cs – hệ số c/s đồng hóa Nguồn: [1] Bài giảng 1.19 Mô hình c/s đồng hóa c/s đệm (tt) Dòng điện chạy mạch đệm độ Khi có dao động lưới hay tốc độ rôto, mạch đệm phía rôto chuyển động so với từ trường máy phát, sinh sức điện động cảm ứng, tạo dòng điện Công suất tiêu tán điện trở mạch để lượng dao động giảm xuống dao động đệm Bài giảng 1.20 Ổn định độ - ổn định điện áp Lưới điện hệ phi tuyến, ổn định biến động nhỏ thiết yếu đáp ứng đệm tốt mong muốn, hai yếu tố chưa đủ để đảm bảo vận hành thỏa đáng có biến động lớn Theo sau biến động lớn (chẳng hạn, ngắn mạch pha đường dây), máy phát đồng phải trì đồng với nhau, với thời gian cô lập đường dây bị cố quy định lưới điện Bài giảng 1.20 Ổn định độ - ổn định điện áp (tt) Nếu cố dẫn đến đồng máy phát, hệ thống coi ‘không ổn định độ’ Hệ thống không thiết ổn định, sau khoảng thời gian trượt cực, đồng tái thiết lập Tuy nhiên, giai đoạn trượt cực gây dòng điện cực lớn, thay đổi điện áp công suất chấp nhận, dẫn đến hỏng thiết bị nguồn phát bị lỗi không bị cô lập Bài giảng 1.20 Ổn định độ - ổn định điện áp (tt) Nguồn: [1] Bài giảng 10 1.20 Ổn định độ - ổn định điện áp (tt) Ổn định điện áp liên quan đến khả chấp nhận thêm phụ tải mà không làm sụp đổ điện áp Nguồn: [1] Bài giảng 11 1.20 Ổn định độ - ổn định điện áp (tt) Hệ thống bình thường không rơi vào tình trạng sụp đổ điện áp, điều kiện bất thường dẫn đến nguy Các vấn đề điện áp thường xuất điều kiện độ có xu hướng yêu cầu công suất phản kháng mức Nếu sử dụng cụm động lớn, động gây rối không cô lập, gây sụp đổ điện áp Bài giảng 12 1.20 Ổn định độ - ổn định điện áp (tt) Với máy phát KĐB (như FSIG), cố lưới dẫn đến giảm điện áp trì, mômen công suất phát bị giảm Khi mômen tuabin gió vượt mômen tải máy phát, máy phát tăng tốc, vượt qua tốc độ ứng với mômen cực đại, tổ máy bị vượt tốc gây gia tăng yêu cầu công suất phản kháng, làm giảm thêm điện áp dẫn đến sụp đổ điện áp, không kịp thời cô lập Bài giảng 13 1.21 Tương tác động trang trại gió với lưới Xét lưới điển hình sau Nguồn: [1] Bài giảng 14 1.21 Tương tác động trang trại gió với lưới Coi độ lớn điện áp số, thay đổi công suất truyền qua đường dây phụ thuộc vào thay đổi góc pha Giả thiết dao động, tốc độ thay đổi pha điện áp phụ thuộc trực tiếp vào thay đổi tốc độ rôto Pe1 = E1 E4 sin (δ1 − δ ) X1 Pe = Pe = E2 E4 sin (δ − δ ) X1 E3 E4 sin (δ ) X1 Bài giảng 15 1.21 Tương tác động trang trại gió với lưới Đối với FSIG Nguồn: [1] Bài giảng 16 1.21 Tương tác động trang trại gió với lưới Ảnh hưởng DFIG đến việc đệm lưới giải thích cách dùng khái niệm mômen đồng hóa mômen đệm Mặc dù DFIG đáp ứng với thay đổi độ trượt tương tự FSIG, thay đổi độ trượt có ảnh hưởng nhỏ nhiều đến thay đổi công suất, so với FSIG Với DFIG, ảnh hưởng lên dao động công suất có dao động lưới vòng điều khiển công suất Bài giảng 17 1.21 Tương tác động trang trại gió với lưới Trong DFIG, điều khiển điện áp công suất ngõ thực thông qua biên độ góc pha điện áp rôto Công suất ngõ tính theo vectơ điện áp điện kháng độ Nguồn: [1] Bài giảng 18 1.22 Ảnh hưởng WT đ/t độ lưới Sự cố gần máy 1, máy máy phát đồng Nét liền: Máy = MVA Nét đứt: Máy = 480 MVA Nguồn: [1] Bài giảng 19 1.22 Ảnh hưởng WT đ/t độ lưới Sự cố gần máy 1, máy trang trại FSIG Nét liền: Máy = 960 MVA Nét chấm: Máy = 1440 MVA Nguồn: [1] Bài giảng 20 1.22 Ảnh hưởng WT đ/t độ lưới Sự cố gần máy 1, máy trang trại DFIG, hệ thống có khả lướt qua cố Nét liền: Máy dùng PVdq Nét đứt: Máy dùng FMAC Nguồn: [1] Bài giảng 21 1.22 Ảnh hưởng WT đ/t độ lưới Sự cố gần máy 1, máy trang trại FRC, giới hạn không ổn định độ thấp Nguồn: [1] Bài giảng 22 1.23 Bộ ổn định lưới điện Bộ ổn định lưới điện cho máy phát đồng Nguồn: [1] Bài giảng 23 1.23 Bộ ổn định lưới điện (tt) Cần xét đến bù pha cho ổn định lưới điện Bộ điều áp ổn định lưới hoạt động độc lập Nguồn: [1] Bài giảng 24 1.23 Bộ ổn định lưới điện (tt) Ảnh hưởng đến việc đệm Nguồn: [1] Bài giảng 25 1.23 Bộ ổn định lưới điện (tt) Ảnh hưởng đến chất lượng độ Nguồn: [1] Bài giảng 26 1.23 Bộ ổn định lưới điện Bộ ổn định lưới điện cho DFIG Nguồn: [1] Bài giảng 27 1.23 Bộ ổn định lưới điện Bộ ổn định lưới điện cho DFIG Nguồn: [1] Bài giảng 28 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến việc đệm Nguồn: [1] Bài giảng 29 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến chất lượng độ Nguồn: [1] Bài giảng 30 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến việc đệm FRC Nguồn: [1] Bài giảng 31 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến chất lượng độ FRC Nguồn: [1] Bài giảng 32 [...]... Bài giảng 4 23 1.23 Bộ ổn định lưới điện (tt) Cần xét đến bù pha cho bộ ổn định lưới điện Bộ điều áp và ổn định lưới không thể hoạt động độc lập Nguồn: [1] Bài giảng 4 24 1.23 Bộ ổn định lưới điện (tt) Ảnh hưởng đến việc đệm Nguồn: [1] Bài giảng 4 25 1.23 Bộ ổn định lưới điện (tt) Ảnh hưởng đến chất lượng quá độ Nguồn: [1] Bài giảng 4 26 1.23 Bộ ổn định lưới điện Bộ ổn định lưới điện cho DFIG Nguồn:... 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến việc đệm Nguồn: [1] Bài giảng 4 29 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến chất lượng quá độ Nguồn: [1] Bài giảng 4 30 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến việc đệm của FRC Nguồn: [1] Bài giảng 4 31 1.23 Bộ ổn định lưới điện Ảnh hưởng đến chất lượng quá độ của FRC Nguồn: [1] Bài giảng 4 32 ...1.22 Ảnh hưởng của WT đối với đ/t quá độ lưới Sự cố gần máy 1, máy 2 là trang trại DFIG, hệ thống có khả năng lướt qua sự cố Nét liền: Máy 2 dùng PVdq Nét đứt: Máy 2 dùng FMAC Nguồn: [1] Bài giảng 4 21 1.22 Ảnh hưởng của WT đối với đ/t quá độ lưới Sự cố gần máy 1, máy 2 là trang trại FRC, giới hạn không ổn