Đang tải... (xem toàn văn)
Máy phát cảm ứng nối kép DFIG gồm có một máy phát cảm ứng rotor dây quấn (WRIG) có cuộn dây stator được nối trực tiếp với lưới phân phối 3 pha có tần số cố định và cuộn dây rotor được nối với lưới qua bộ biến tần đối lưng thuận nghịch sử dụng linh kiện điện tử đóng cắt IGBT, bộ chuyển đổi điện áp này tách rồi giữa tần số cơ và tần số lưới điện, cho nên tuabin gió có thể thay đổi tốc độ
Chương TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ MÁY PHÁT GIÓ 1.1 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.1.1 Giới thiệu lượng gió Theo đánh giá, có từ – % tổng số lượng từ mặt trời vào trái đất lượng gió Nếu khơng quan tâm, lượng gió chuyển đổi thành nhiệt dạng ma sát khuếch tán hoàn toàn vào bề mặt trái đất khí Turbine gió máy biến đổi động gió thành điện Đó nguồn lượng vơ tận, phân bố rộng rãi Hình 1.1: Tuabin gió Với mục đích đáp ứng nhu cầu ngày tăng lượng có xét đến khía cạnh bảo vệ mơi trường tính kinh tế, lĩnh vực biến đổi lượng gió thu hút nhiều quan tâm nguồn lượng thích hợp (Renewable Energy) Hơn nữa, lượng gió xem nguồn lượng Trang sạch, không thải loại khí gây hiệu ứng nhà kính Mặc dù ảnh hưởng đến cảnh quan phát tiếng ồn, song xét tổng thể tác động chuyển đổi lượng gió đến mơi trường sinh thái không đáng kể so với dạng lượng khác Đứng trước thực tiễn nguồn lượng hóa thạch (dầu mỏ, than đá) ngày dần cạn kiệt nguồn lượng thủy điện có giới hạn, lượng gió xem dạng lượng thay tương lai nằm chiến lược phát triển lượng nhiều quốc gia có tiềm lượng gió giới Ở thời điểm tại, lượng gió chiếm tỷ lệ 0.6% tổng nhu cầu lượng điện giới Thế nhưng, tổng công suất lắp đặt tồn giới gia tăng với tốc độ bình quân 28%/năm thập kỷ qua, lĩnh vực biến đổi lượng gió coi lĩnh vực có tốc độ phát triển nhanh Dẫn đầu nhóm quốc gia phát triển lượng gió Đức với tỷ lệ đóng góp lượng gió chiếm 5% tổng nhu cầu điện năng, Tây Ban Nha 8% Đan Mạch xấp xỉ 20% Bên cạnh đó, với phát triển khơng ngừng kỹ thuật cơng nghệ góp phần thúc đẩy phát triển nhanh chóng lĩnh vực biến đổi lượng gió, gia tăng cơng suất lắp đặt tuabin, giảm chi phí đầu tư giảm đáng kể giá thành đơn vị điện tạo Sự biến đổi lượng gió thực tổ hợp tuabin gió máy phát, làm việc tốc độ cố định tốc độ thay đổi Có nhiều lý cho việc sử dụng hệ thống biến đổi lượng gió tốc độ thay đổi, quan trọng phạm vi thay đổi tốc độ rộng cho phép điều khiển tối ưu công suất nhận từ gió, giảm ứng lực tác động lên kết cấu khí có thay đổi tốc độ gió đột ngột khả điều khiển công suất tác dụng công suất phản kháng 1.1.2 Tiềm năng lượng gió Việt Nam Với điều kiện địa lý thiên nhiên nước ta với 2000km bờ biển, có chế độ gió mùa quanh năm Các nhà nghiên cứu lượng, nhà khoa học qua khảo Trang sát, kiểm định, đối sánh tìm vị trí tối ưu để đặt nhà máy phát điện lượng gió với qui mơ lớn Việt Nam Tốc độ gió, cấp gió Một thơng số đặc trưng gió tốc độ gió, thường ký hiệu V (đơn vị m/s km/h) Căn vào tốc độ gió người ta chia cấp bảng cấp gió phổ biến sử dụng giới bảng cấp gió Bơ-Pho (Beaufor) với 12 cấp Bảng 1.1 Bảng cấp gió Beaufor Cấp gió 10 11 12 Tốc độ gió m/s 0,0 ÷ 0,2 0,3 ÷ 1,5 1,6 ÷ 3,3 3,4 ÷ 5,4 5,5 ÷ 7,9 8,0 ÷ 10,7 10,8 ÷ 13,8 13,9 ÷ 17,1 17,2 ÷ 20,7 20,8 ÷ 24,4 24,5 ÷ 28,4 28,5 ÷ 32,6 32,7 ÷ 36,9 Áp suất gió trung Đặc điểm Km/h 0,0 ÷ 1,0 1÷5 ÷ 11 12 ÷ 19 20 ÷ 28 29 ÷ 38 39 ÷ 49 50 ÷ 61 62 ÷ 74 75 ÷ 88 89 ÷ 102 113 ÷ 117 118 ÷ 133 bình kg/m2 0,2 0,9 2,2 4,5 7,8 12,5 18,8 27,0 37,5 51,1 69,4 89,0 gió Lặng gió Gió êm Gió nhẹ Gió yếu Gió vừa Gió mát Gió lạnh Gió mạnh Gió mạnh Gió bão Bão Bão mạnh Bão mạnh Trong thiên nhiên gió thường xun thay đổi tốc độ, để đánh giá tiềm vùng người ta sử dụng thơng số gió trung bình V tb, tốc độ gió cực đại Vmax tần suất xuất tốc độ gió gọi tắt tần suất tốc độ gió Chế độ gió Việt Nam Tiềm gió Việt Nam đánh giá thơng qua số liệu gió Cục Khí tượng Thủy văn Bảng 1.2 Tiềm gió Việt Nam Địa phương Tốc độ trung Trang Mật độ công Mật độ Pha Đin Lạng Sơn Đảo Cô Tô Bãi Cháy Hà Nội Bạch Long Vĩ bình Vtb(m/s) suất gió(W/m2) 3,2 2,7 4,4 3,3 2,5 7,3 64,0 24,2 119,0 lượng năm (E = kWh/m2) 751,1 379,2 1.317,9 562 212,4 4.487,0 Việt Nam nằm khu vực gần xích đạo khoảng đến 23 độ vĩ Bắc thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa Gió Việt Nam có hai mùa rõ rệt: Gió Đơng Bắc gió Đơng Nam với tốc độ gió trung bình vùng ven biển từ 4,5 đến m/s (ở độ cao 10 ÷ 12m) Tại đảo xa tốc độ gió tới ÷ 8m/s Như vậy, khơng cao tốc độ gió nước Bắc Âu vĩ độ cao đủ lớn để sử dụng động gió có hiệu Còn vùng đồng tốc độ gió nhỏ ÷ 4m/s, việc sử dụng động gió khơng đạt hiệu Ở vùng núi tốc độ gió thấp trừ vài vùng núi cao nơi có địa đặc biệt tạo hành lang hút gió Theo số liệu Ngân hàng Thế giới, tiềm gió số nước vùng Đơng Nam Á, có Việt Nam (trên độ cao 65m) khả quan, lớn so với nước lân cận Căm Pu Chia, Lào Thái Lan Theo số liệu tổng tiềm điện gió Việt Nam ước đạt 513.360MW, lớn 200 lần công suất Nhà máy Thuỷ điện Sơn La 10 lần tổng công suất dự báo ngành điện vào năm 2020 Tuy nhiên, tiềm lý thuyết Tiềm khai thác tiềm kinh tế kỹ thuật nhỏ nhiều Song nguồn lượng tiềm đáng kể khai thác bổ sung cho nguồn điện quốc gia, thay cho nguồn lượng hoá thạch ngày cạn kiệt 1.2 TỔNG QUAN VỀ MÁY PHÁT GIĨ 1.2.1 Các phần máy phát gió Trang Một hệ thống máy phát điện turbine gió thơng thường có thành phần sau: Hình 1.2 Cấu tạo Máy phát điện turbine gió Dưới thành phần máy phát điện gió mà hầu hết hệ thống có: •Cánh (Blade) - Cánh rơto thành phần turbine dùng để bắt lượng gió, chuyền đổ lượng thành lượng làm quay trục turbine Việc thay đổi góc pitch cánh làm tối ưu lượng thu từ gió •Hub - Là điểm tâm nơi cánh gắn vào, gắn liền với trục tốc độ thấp (low speed shaft) •Hộp số (Gear box) - Chuyển đổi vận tốc quay từ trục tốc độ thấp sang trục tốc độ cao •Phanh (Brake) - Có cấu giống phanh xe hơi, dùng để hãm dừng hẳn tất thành phần turbine q trình cơng nhân sửa chữa, tu Ở Trang turbine cỡ lớn thường có đến hai hệ thống phanh độc lập •Máy phát (Generator) - Máy phát nối vào trục tốc độ cao, phận chuyển đổi lượng từ trục tốc độ cao thành lượng điện ngõ •Máy đo tốc độ hướng gió ( Anemometer and Wind vane) - Hai thiết bị dùng để xác định vận tốc gió chiều gió •Bộ xoay hướng gió (Yaw drive) - Có nhiệm vụ xoay cánh ln ln hướng vng góc với luồng gió •Bộ điều khiển (Controller) - Là hệ thống máy tính giám sát điều khiển hoạt động turbine, chẵn hạn gió đổi hướng hệ thống điều chỉnh để xoay cánh ln ln hướng vng góc chiều gió, thay đổi góc pitch để lượng thu ln tối ưu Khi có gió bão cố hệ thống cho dừng hoạt động toàn hệ thống để đảm bảo an tồn •Tháp (Tower) - Là trụ chống đỡ tồn hệ thống •Nacelle- Là thùng chứa toàn thành phần hệ thống trừ cánh 1.2.2 Turbine gió Turbine gió chia làm hai lọai khác Lọai turbine gió có tốc độ cố định Trong đầu năm 1990 tiêu chuẩn lắp đặt turbine gió họat động tốc độ cố định Điều nghĩa bất chấp tốc độ gió, tốc độ rơto turbin gió giữ cố định tần số cung cấp cho lưới giữ cố định Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý turbine gió lọai tốc độ cố định Trang Turbine gió có tốc độ cố định sử dụng cho máy phát cảm ứng (rơto lồng sóc rơto dây quấn) nối trực tiếp với lưới, khởi động mềm dãy tụ để bù công suất phản kháng Chúng thiết kế để đạt hiệu cao cho đặc tính riêng tốc độ gió Loại turbine gió có tốc độ cố định có lợi đơn giản, vững chắc, an tòan phần điện có giá thành hạ, thử nghiệm tốt Bất lợi khơng có khả điều khiển tiêu thụ công suất phản kháng, giới hạn điều chỉnh chất lượng điện năng, không sử dụng hết cơng suất gió tốc độ gió lớn Lọai turbine gió có tốc độ thay đổi Cuối năm 90 turbine gió có tốc độ thay đổi trở lên chiếm ưu lĩnh vực turbine gió Hình 1.4: Sơ đồ ngun lý turbine gió lọai tốc độ biến đổi Turbine gió có tốc độ thay đổi thiết kế để đạt hiệu suất khí động lực lớn phạm vi rộng tốc độ gió Với tốc độ thay đổi, đáp ứng liên tục (tăng tốc giảm tốc) tốc độ quay ω turbine gió ứng với tốc độ gió ν Hệ thống điện có turbine gió tốc độ thay đổi ứng dụng rộng rãi hệ thống turbine gió có tốc độ cố định Nó sử dụng máy phát khơng đồng (máy phát cảm ứng) nối với lưới qua biến đổi điện tử công suất Bộ biến đổi điện tử công suất điều khiển tốc độ máy phát qua điều tốc Lợi ích turbine gió có tốc độ thay đổi gia tăng lượng thu từ gió, cải thiện chất lượng điện giảm dao động khí turbine gió Bất lợi có tổn thất biến tần điện tử công suất, sử dụng nhiều thiết bị tăng giá thành đầu tư 1.2.3 Máy phát gió Trang 10 Máy phát gió gồm có rotor lấy lượng từ gió chuyển thành lượng máy phát điện có nhiệm vụ chuyển lượng thành lượng điện Có loại máy phát gió thường sử dụng là: • Constant (fix) speed induction generator wind turbine with squirrel cage induction generator (CSIG): tuabin gió tốc độ khơng đổi với máy phát khơng đồng rotor lồng sóc • variable speed wind turbine with doubly-fed (wound rotor) induction generator (DFIG): tuabin gió tốc độ thay đổi với với máy phát điện khơng đồng rotor dây quấn • variable speed wind turbine with direct-drive synchronous generator (DDSG): tuabin gió thay đổi tốc độ với máy phát đồng truyền động trực tiếp Được chia thành dạng : • Fixed speed with squirrel cage induction generator (Fix Speed) • Variable speed gồm: double fed induction generator (DFIG) convert driven synchronous generator Bản báo cáo lượng gió 2005 cho thấy năm 2004 Đức, 92% tubine lắp đặt variable speed DFIG (50%) convert driven synchrorous generator (40%) Lý chọn DFIG nhiều khả điều khiển tốt so với loại khác Bộ điểu chỉnh slip pitch cho phép máy phát điều chỉnh lượng điện cho phù hợp góp phần phục hồi lại trạng thái hoạt động bình thường.Mặc khác, kích thước chuyển đổi lượng điện giảm tới 30-50% A-Máy phát gió dạng fix speed: (Fix speed induction generator wind turbine with squirrel cage induction generator (CSIG)): Sử dụng máy phát cảm ứng nên cấu tạo khác với máy phát đồng bộ, khơng có cuộn kích từ để tạo từ trường cho máy Do đó, máy phát gió Fix Speed phải có nguồn cung cấp ngồi Moment điện từ bên động cảm ứng: Trang 11 Te=KsU2 Với : K: số phụ thuộc vào thông số máy s: độ trượt máy U: điện áp tua bin gió Phương trình vi phân : J Với dw =Tm - Te dt J: moment quán tính khối lượng quay Tm: moment xoắn học rotor ω: tốc độ rotor Từ phương trình ta thấy, Tm giữ khơng đổi thay đổi Te dẫn tới trạng thái cố Khi cố cắt, điện áp hệ thống phục hồi từ trường bên khe hở khơng khí lắp đầy Chính điều tạo nên dòng khởi động lớn bơm vào lưới điện từ máy phát, gây sụt áp máy phát gió Fix Speed trạm điện, cuối dẫn tới giảm áp máy phát gió Nếu lượng từ trường cao moment tốc độ rotor buộc phải giảm xuống máy phát sau hoạt động lại trạng thái bình thường sau vài nhiễu loạn Để tránh điều xảy cần phải có thời gian cắt tối đa cho máy phát gió Fix Speed Khi có ngắn mạch điện áp máy phát rớt xuống Điện máy phát tỉ lệ với điện áp cuối Do đó, điện áp thấp có lượng nhỏ điện đưa vào lưới Tuy nhiên lượng tiếp tục cung cấp từ gió, cân lượng điện tạo nên máy phát tăng tốc Khi cố khắc phục máy phát Fix Speed hút lượng lớn cơng suất phản kháng từ lưới có tốc độ quay cao làm cho điện áp hồi phục tương đối chậm sau cố khắc phục Tuy nhiên, điện áp đầu cực máy phát thấp, lượng điện phát thời điểm thấp máy phát điện áp định mức Nếu rotor tăng tốc nhanh phục hồi điện áp, tiêu thụ cơng suất phản kháng tăng lên nhiều, Trang 12 dẫn đến giảm điện dẫn đến tình xấu cân công suất công suất điện từ Cuối cùng, điện áp tua bin gió rơi khơng phải ngắt kết nối với lưới điện để phục hồi điện áp lưới Bản thân tuabin gió bị ngắt bảo vệ điện áp ngắt kết nối bảo vệ tốc độ tùy thuộc vào thiết kế thiết lập hệ thống bảo vệ Nó nối lại sau phục hồi điện áp lưới, điều vài phút Đặc biệt hệ thống bảo vệ khác kích hoạt bị nhiễu, trường hợp này, tuabin gió khơng ổn định Việc xác định hành vi điện áp phục hồi thời gian yêu cầu phụ thuộc vào tốc độ gió thực tế, đặc điểm tuốc bin gió, cấu trúc liên kết mạng thiết lập hệ thống bảo vệ Hình 1.5: Lưới nối máy phát cảm ứng rotor lồng sóc Rotor nối tới máy phát cảm ứng rotor lồng sóc thơng qua hộp số hộp số cần thiết tốc độ quay tuabin máy phát khác Máy phát nối trực tiếp vào lưới Các thay đổi tốc độ rotor nhỏ thay đổi tốc độ chuyển đổi hệ thống khớp trượt hộp số để cố định tốc độ tuabin Bởi dao động tốc độ nhỏ nên tuabin thường xem hoạt động tốc độ cố định Công suất phát từ máy phát điện gió cần giới hạn máy phát bị tải moment bị vượt giới hạn cho phép dẫn đến tốc độ Trang 13 b Máy phát gió Fix speed : S rate V rate 0.69 Rs(pu) 0.0121 Rr(pu) 0.0080 Xs(pu) 0.0742 Xm(pu) 2.7626 Xr(pu) 0.1761 H(s) • Giả sử xảy ngắn mạch pha nút số Lúc mạng điện ta bị cắt thành vùng Vùng (5, 12, 13) không cấp điện Do luận văn đề xuất phương án ta xét riêng vùng Nghĩa tạm thời ta bỏ tất phương trình PQ nút 5, 12, 13 Và gán cho P Q nút 5, 12, 13 Việc làm chấp nhận chất vật lí ngắn mạch pha nhánh bên khơng tác động đến nhánh phía bên • Giả sử ngắn mạch nút số đường dây (ngắn mạch pha) Mạng lúc phân thành vùng: Vùng gồm (3, 7, 5, 12, 13) vùng gồm (slack bus, 8, 9, 2, 6, 10, 11, 4) - Nếu ta khảo sát vùng ta phải xóa phương trình P Q vị trí 3, 5, 7, 12, 13 ta phải xóa biến, phương trình liên quan đến loại máy phát đặt nút số - Ngược lại khảo sát vùng ta phải xóa phương trình PQ nút 9, 2, 6, 10, 11, Mục tiêu khảo sát vùng để xem máy số ‘gánh’ tải sau sau cắt ngắn mạch vị trí số hay không Lúc máy phải gánh tải 5, 7, 12, 13 Thực tế DG có cơng suất nhỏ khơng thể giữ cố định điện áp dẫn đến sau cắt ngắn mạch vùng không trạng thái ổn định Trang 68 Nên trường hợp ta khảo sát vùng Nhưng ta khảo sát tình xấu ngắn mạch nút số mạng ta bị slack bus • Giả sử ngắn mạch nút số đường dây Lúc mạng điện bị phân làm vùng Một vùng bao gồm loại máy phát vùng lại slack bus với nút tải Ở ta khảo sát vùng bị slack bus Xử lí cắt ngắn mạch pha : Mục tiêu khảo sát ổn định xem xét hệ thống có hồi phục sau cố ngắn mạch cắt hay không Trong luận văn ta xét đến việc cắt ngắn mạch pha phương pháp đơn giản sau Ta loại trừ cố cách ta xóa hồn tồn nhánh bị cố Việc xóa nhánh thực qua việc ta thay đổi Ybus hệ thống Ta lấy ví dụ để minh họa điều Giả sử ta ngắn mạch vị trí nút số (ngắn mạch pha vị trí gần bus nằm đường dây 9) Việc loại trừ nhánh sơ đồ làm cho cố bị loại trừ Theo lí thuyết ta loại nhánh 8,9 cách trừ lượng Ybus(8,9) nhánh 8,9 thêm vào lượng Ybus(8,9) Ybus(8,8) Ybus(9,9) Nghĩa là: Ybus(8,8) = Ybus(8,8) + Ybus(8,9) Ybus(9,9) = Ybus(9,9) + Ybus(8,9) Ybus(8,9) = Ybus(8,9) - Ybus(8,9) Ybus(9,8) = Ybus(9,8) - Ybus(8,9) Cần ý điều ngắn mạch vị trí số 7-8 hay 8-9 bị loại trừ Việc loại bỏ tùy thuộc vào vị trí đặt máy cắt ta khơng biết vị trí máy cắt đặt đâu đường dây ta phải nhập đường dây cần cắt (nhập tay), thông qua ma trận đây: Mtcatsuco = Trang 69 10 11 12 13 9 6 10 12 Ma trận thể đường dây bị cắt sau cắt ngắn mạch Ví dụ ngắn mạch vị trí số đường 5-7 dây phải cắt bắt đầu cắt ngắn mạch Trong trường hợp ta không cần phải phục hồi lại giá trị P, Q nút hay Nhưng vài tình ta phải xử lí phục hồi tải phương trình cân cơng suất vị trí nút Giả sử ngắn mạch vị trí nút số sơ đồ xét Ta cắt nút 6-9 Tuy nhiên lúc ta không khôi phục lại P Q nút sơ đồ mạng vơ tình tải việc khảo sát dẫn đến kết qua không thực xác 6.2 KẾT QUẢ 6.2.1 Ngắn mạch nút : a Thời gian ngắn mạch : 0.2s Trang 70 Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Hình vẽ : Điện áp nút Nhận xét : Khi ngắn mạch đầu đường dây 7-5 (gần nút 7) vị trí gần với máy phát gió tần số góc máy gió Fix speed tăng lên nhanh, sau khoản thời gian 0.2s ngắn mạch loại trừ, tần số góc máy phát gió giảm xuống ổn định trở lại Máy phát đồng xa vị trí điểm ngắn mạch, xảy ngắn mạch tần số góc góc lệch Rotor giảm xuống sau khoản thời gian 0.2s cố loại trừ, tần số góc góc lệch Rotor dao động khoản thời gian ổn định Trang 71 trở lại b Thời gian ngắn mạch : 0.25s Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Hình vẽ : Điện áp nút Nhận xét : Khi ngắn mạch đầu đường dây 7-5 (gần nút 7), tần số góc máy phát gió Fix speed tăng lên nhanh sau khoản thời gian 0.25s ngắn mạch cắt ra, tốc độ góc máy phát tiếp tục tăng lên khơng có khả Trang 72 ổn định trở lại Máy phát đồng xa vị trí điểm ngắn mạch, xảy ngắn mạch tần số góc góc lệch Rotor giảm xuống sau khoản thời gian 0.25s cố loại trừ, tần số góc góc lệch Rotor tăng lên dao động khoản thời gian ổn định trở lại 6.2.2 Ngắn mạch nút : a Thời gian ngắn mạch : 0.25s Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Trang 73 Hình vẽ : Điện áp nút Nhận xét : Khi ngắn mạch đầu đường dây 6-10 (gần nút 6) tần số góc máy gió Fix speed tăng lên, sau khoản thời gian 0.25s ngắn mạch loại trừ, tần số góc giảm dần ổn định trở lại Máy phát đồng gần vị trí điểm ngắn mạch, xảy ngắn mạch tần số góc góc lệch Rotor tăng lên sau khoản thời gian 0.25s cố loại trừ, tần số góc góc lệch Rotor dao động khoản thời gian ổn định trở lại b Thời gian ngắn mạch : 0.3s Trang 74 Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Hình vẽ : Điện áp nút Nhận xét : Khi ngắn mạch đầu đường dây 6-10 (gần nút 6) tần số góc máy gió Fix speed tăng lên, sau khoản thời gian 0.3s ngắn mạch loại trừ, tần số góc tiếp tục tăng khơng có khả ổn định trở lại Máy phát đồng gần vị trí điểm ngắn mạch, xảy ngắn mạch tần số góc góc lệch Rotor tăng lên sau khoản thời gian 0.3s cố loại trừ, tần số góc góc lệch Trang 75 Rotor dao động khoản thời gian biên độ dao động giảm dần ổn định trở lại 6.2.3 Ngắn mạch nút : a Thời gian ngắn mạch : 0.1s Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Hình vẽ : Điện áp nút Nhận xét : Khi ngắn mạch đầu đường dây 4-1 (gần nút 4) tần số Trang 76 góc máy gió Fix speed tăng lên, tần số góc góc lệch Rotor máy phát đồng tăng lên, sau khoản thời gian 0.1s cố loại trừ, lúc đường dây 1-4 cắt lưới điện nút slack bus, cơng suất máy phát gió Fix speed máy phát đồng không đủ công suất để cung cấp cho phụ tải tần số góc góc lệch Rotor dao động lớn giảm dần sau ổn định 6.2.4 Ngắn mạch nút 8: a Thời gian ngắn mạch : 0.1s Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Hình vẽ : Điện áp nút Trang 77 Nhận xét : Khi ngắn mạch đầu đường dây 8-9 (gần nút 8) tần số góc máy gió Fix speed tăng lên, tần số góc góc lệch Rotor Máy phát đồng giảm, sau khoản thời gian 0.1s cố loại trừ, lúc đường dây 8-9 cắt lưới điện tách làm phần, phần bao gồm máy phát gió Fix speed phụ tải, lúc máy phát gió khơng đủ cơng suất cung cấp cho phụ tải dẫn đến tần số góc giảm dần ổn định Phần bao gồm máy phát đồng nút salck bus cung cấp nguồn cho tải lại, sau cắt ngắn mạch tần số góc góc lệch Rotor máy phát đồng dao động sau khoản thời gian trở lại ổn định Trang 78 b Thời gian ngắn mạch : 0.3s Hình vẽ: Góc lệch Rotor, tốc độ Rotor máy phát đồng máy phát gió Fix speed Hình vẽ : Điện áp nút Nhận xét : Giống trường hợp thời gian cắt ngắn mạch sau 0.1s Khi ngắn mạch đầu đường dây 8-9 (gần nút 8) tần số góc máy gió Fix speed tăng lên, tần số góc góc lệch Rotor Máy phát đồng giảm, sau khoản thời gian 0.3s cố loại Trang 79 trừ, lúc đường dây 8-9 cắt lưới điện tách làm phần, phần bao gồm máy phát gió Fix speed phụ tải, lúc máy phát gió khơng đủ cơng suất cung cấp cho phụ tải dẫn đến tần số góc giảm dần ổn định Phần bao gồm máy phát đồng nút salck bus cung cấp nguồn cho tải lại, sau cắt ngắn mạch tần số góc góc lệch Rotor máy phát đồng dao động sau khoản thời gian trở lại ổn định Trang 80 Chương KẾT LUẬN 7.1 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC : Luận văn tìm hiểu, nghiên cứu lương gió máy phát gió Xây dựng mơ hình loại máy phát đồng máy phát gió khảo sát ổn định Tính tốn tốn phân bố cơng suất có máy phát gió Khảo sát ổn định động có máy phát lượng gió xảy ngắn mạch pha lưới điện Đưa giản đồ thuật giải xây dựng chương trình để khảo sát ổn định 7.2 NHỮNG HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI: Hạn chế : Vì thời gian hạn chế nên ta khảo sát ngắn mạch đối xứng chưa khảo sát ngắn mạch bất đối xứng Ngoài lưới phân phối nên việc cắt ngắn mạch bị chia thành vùng khác nên việc khảo sát vùng ta phải nhập tay, chưa thể tổng quát Luận văn khảo sát loại máy phát gió dạng Fix speed lưới điện sử dụng nhiều loại máy phát gió khác Hướng phát triển đề tài : Phát triển với dạng tổng quát khảo sát mạng điện Nghiên cứu khảo sát ổn định lưới điện với tham gia máy phát gió dạng DFIG xảy ngắn mạch lưới điện 7.3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Luận văn trình bày phương pháp khảo sát ổn định hệ thống điện có tham gia máy phát lượng gió Xây dựng chương trình khảo sát ổn định lưới điện M.file Matlab Áp dụng khảo sát cho mạng điện bao gồm 13 nút với tham gia máy phát lượng gió dạng Fix speed Kết thu thay Trang 81 đổi tốc độ góc Rotor máy phát lưới giá trị điện áp nút xảy ngắn mạch pha vị trí khác nhau, từ phân tích đánh giá xác định thời gian cắt ngắn mạch hợp lí nhằm tính tốn chọn lọc thời gian cắt ngắn mạch tạo sở cho việc tính tốn thời gian cắt ngắn mạch thiết bị bảo vệ cách phù hợp Với lợi tiềm năng lượng gió, Việt Nam có xu hướng đầu tư xây dựng ngày nhiều nhà máy sử dụng lượng gió Nguồn cơng suất máy phát gió đổ vào hệ thống điện ngày tăng điều đồng nghĩa với tác động đến ổn định hệ thống điện máy phát gió gây ngày đáng quan tâm Đề tài nghiên cứu có giá trị áp dụng cho lưới điện Việt Nam tương lai Rất mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn học viên Xin chân thành cảm ơn! Trang 82 ... 12,5 18,8 27,0 37,5 51,1 69,4 89,0 gió Lặng gió Gió êm Gió nhẹ Gió yếu Gió vừa Gió mát Gió lạnh Gió mạnh Gió mạnh Gió bão Bão Bão mạnh Bão mạnh Trong thiên nhiên gió thường xuyên thay đổi tốc độ,... điện lượng gió với qui mơ lớn Việt Nam Tốc độ gió, cấp gió Một thơng số đặc trưng gió tốc độ gió, thường ký hiệu V (đơn vị m/s km/h) Căn vào tốc độ gió người ta chia cấp bảng cấp gió phổ biến... dụng thơng số gió trung bình V tb, tốc độ gió cực đại Vmax tần suất xuất tốc độ gió gọi tắt tần suất tốc độ gió Chế độ gió Việt Nam Tiềm gió Việt Nam đánh giá thơng qua số liệu gió Cục Khí tượng