Bài viết này trình bày các trường hợp điều phối dòng công suất trong lưới điện MG có tích hợp hệ thống năng lượng mặt trời, hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS), và có xem xét việc tận dụng tối đa công suất phát từ hệ thống năng lượng mặt trời để giảm thiểu lượng công suất phải nhận từ nguồn điện truyền thống. Các kết quả trong nghiên cứu cho thấy sự hiệu quả của hệ thống BESS trong việc chủ động điều phối dòng công suất khi hệ thống PVS không thể đáp ứng một phần hoặc toàn phần phụ tải điện trong giờ cao điểm.
Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(3):163-178 Bài nghiên cứu Open Access Full Text Article Mơ điều phối dịng cơng suất cho lưới điện Microgrid sử dụng hệ thống lượng mặt trời hệ thống pin lưu trữ lượng Lê Duy Phúc1,2,* , Bùi Minh Dương2 , Bành Đức Hoài1 , Nguyễn Thanh Hoan1 , Đoàn Ngọc Minh1 , Nguyễn Minh Tùng1 , Nguyễn Minh Khơi1 TĨM TẮT Use your smartphone to scan this QR code and download this article Lưới điện Microgrid (MG) đại bao gồm thành phần nguồn phát điện phân tán, hệ thống lưu trữ lượng (ESS), phụ tải điện thiết bị bảo vệ Microgrid đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cải thiện chất lượng điện lưới điện phân phối ngày Không thế, xuất hệ thống nguồn phát phân tán dạng lượng tái tạo hệ thống lượng mặt trời (PVS), hệ thống nguồn phát điện sử dụng lượng gió, hệ thống lưu trữ lượng khác tạo nên đa dạng việc vận hành lưới điện MG để đáp ứng nhu cầu phụ tải điện khu vực Nghiên cứu trình bày trường hợp điều phối dịng cơng suất lưới điện MG có tích hợp hệ thống lượng mặt trời, hệ thống pin lưu trữ lượng (BESS), có xem xét việc tận dụng tối đa công suất phát từ hệ thống lượng mặt trời để giảm thiểu lượng công suất phải nhận từ nguồn điện truyền thống Các kết nghiên cứu cho thấy hiệu hệ thống BESS việc chủ động điều phối dịng cơng suất hệ thống PVS khơng thể đáp ứng phần tồn phần phụ tải điện cao điểm Số liệu khảo sát thực tế hệ thống PVS kết hợp với việc mơ tính tốn dịng cơng suất lưới điện MG phần mềm ETAP dùng để kiểm chứng tính khả thi phương pháp đề xuất nghiên cứu Từ khoá: Microgrid, hệ thống lượng mặt trời, hệ thống pin lưu trữ lượng, điều phối dịng cơng suất Tổng cơng ty Điện lực Tp.HCM Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH) Liên hệ Lê Duy Phúc, Tổng công ty Điện lực Tp.HCM Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Cơng nghệ TP.HCM (HUTECH) Email: phucld@hcmpc.com.vn Lịch sử • Ngày nhận: 25-8-2019 • Ngày chấp nhận: 07-10-2019 • Ngày đăng: 30-11-2019 DOI : 10.32508/stdjet.v2i3.567 Bản quyền © ĐHQG Tp.HCM Đây báo công bố mở phát hành theo điều khoản the Creative Commons Attribution 4.0 International license GIỚI THIỆU Đặt vấn đề Lưới điện Microgrid (MG) bao gồm thành phần sau: máy phát điện phân tán (DG – Distributed Generators), hệ thống lưu trữ lượng (ESS – Energy Storage System), phụ tải điện thiết bị bảo vệ Microgrid có khả vận hành nối lưới độc lập với nguồn lưới bên ngồi cần thiết thơng qua việc điều khiển linh hoạt nguồn phát điện phân tán máy phát điện tuabin khí, tuabin gió, pin quang điện thiết bị lưu trữ lượng Bên cạnh đó, MG tận dụng nguồn phát lưới điện phân phối, đáp ứng yêu cầu huy động nguồn trường hợp xuất cố lưới phân phối Việc triển khai mơ hình MG cịn có tác dụng cải thiện đáng kể độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất điện trì ổn định điện áp cho phụ tải điện có liên kết với MG Trong số dạng nguồn điện sử dụng lượng tái tạo, hệ thống điện mặt trời (còn gọi hệ thống PVS) đánh giá dễ dàng triển khai thường lắp đặt mái nhà, mặt kính cao ốc, khu đất trống nơi đón lượng xạ nhiệt cực đại từ mặt trời Theo Luthander et al , công suất lắp đặt hệ thống PVS tăng lên đáng kể năm gần phần lớn chúng hoạt động chế độ nối lưới với vị trí đặt tương đối gần với phụ tải điện Sajjad et al phân tích lợi ích, hiệu mặt kinh tế vận hành tích hợp hệ thống PVS vào tịa nhà thương mại Từ kết luận tài liệu Luthander et al ,Sajjad et al , mục tiêu vận hành hệ thống PVS nối lưới tập trung vào việc giảm thiểu cơng suất nhận từ lưới điện khoảng thời gian có nắng ngày Tuy nhiên, tính ổn định cơng suất ngõ hệ thống PVS khơng cao phụ thuộc hồn tồn vào điều kiện thời tiết Do đó, để trì lượng công suất ổn định lưới điện MG với tích hợp hệ thống PVS, giải pháp hiệu tích hợp thêm hệ thống pin lưu trữ lượng (còn gọi hệ thống BESS) Hệ thống pin lưu trữ lượng tích hợp vào MG nhằm đáp ứng nhiều mục đích vận hành khác Trích dẫn báo này: Phúc L D, Dương B M, Đức Hoài B, Thanh Hoan N, Ngọc Minh D, Minh Tùng N, Minh Khôi N Mô điều phối dịng cơng suất cho lưới điện Microgrid sử dụng hệ thống lượng mặt trời hệ thống pin lưu trữ lượng Sci Tech Dev J - Eng Tech.; 2(3):163-178 163 Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 điều chỉnh điện áp/tần số (V/f Control), nâng cao độ tin cậy cung cấp điện (Reliability Enhancement) tiết giảm phụ tải đỉnh (Peak Shaving) Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung phân tích việc điều phối giảm phụ tải đỉnh cho phụ tải điện thông qua việc sử dụng hệ thống BESS Theo Oudalov et al , khách hàng công nghiệp thông thường vận hành thiết bị có cơng suất lớn thời gian tương đối ngắn ngày Do đó, việc tiết giảm phụ tải đỉnh nhờ vào hệ thống BESS ứng dụng cho khách hàng công nghiệp thời gian ngắn vào cao điểm nạp điện lại hệ thống BESS thời gian thấp điểm chẳng hạn vào ban đêm, nhờ giảm chi phí mua điện khung cao điểm Bảng trình bày khác biệt phương án thiết kế lưới điện phân phối có xét đến nguồn điện phân tán Để tích hợp nguồn lượng phân tán cách hiệu nhằm đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho lưới phân phối, việc xây dựng cấu trúc lưới hạ áp – gọi Microgrid hồn tồn cần thiết Tổng quan điều phối dịng cơng suất cho lưới điện Microgrid có hệ thống PVS hệ thống BESS Các phương pháp quản lý hệ thống điện mặt trời nghiên cứu rộng rãi nhiều tài liệu 2,3,5,6 Trong tài liệu Luthander et al , hệ thống quản lý lượng pin (BEMS – Battery Energy Management System) đóng vai trị chủ yếu việc vận hành tối ưu khâu phát điện tiêu thụ điện Tối đa hóa việc khai thác sử dụng công suất từ hệ thống điện mặt trời kết hợp với hệ thống BESS vấn đề cốt lõi nhóm tác giả thực nghiên cứu Các ưu điểm hệ thống PVS -BESS phụ thuộc đáng kể vào giá điện, sách nhu cầu sử dụng điện thực tế Cụ thể, Sajjad et al phân tích có hệ thống điện mặt trời đem lại lợi ích khác biệt phụ tải điện tòa nhà dân dụng Ngược lại, tòa nhà thương mại (các trung tâm mua sắm nơi mà nhu cầu sử dụng điện lớn hơn) lại khơng khuyến khích việc mở rộng hệ thống BESS trình bày tài liệu Barchi et al Các ưu điểm khác việc kết hợp hệ thống PVS hệ thống BESS phân tích cụ thể chi tiết tài liệu Vieira et al Đóng góp nghiên cứu Nếu khơng xem xét đến ảnh hưởng kinh tế sách khuyến khích, đóng góp nghiên cứu phương pháp điều phối dịng 164 cơng suất hệ thống quản lý lượng (EMS – Energy Management System) tịa nhà thơng qua việc điều khiển nguồn phát điện mặt trời hệ thống pin lưu trữ lượng (PVS-BESS Hybrid System), gọi chung Microgrid Hệ thống PVS -BESS phát triển dự án nghiên cứu châu Âu nhằm cải tạo lại trung tâm mua sắm với mục tiêu giảm thiểu điện tiêu thụ từ lưới đến 75%, khuyến khích sử dụng cơng nghệ lượng tái tạo dự trữ lượng Cấu trúc nghiên cứu gồm phần chính, cụ thể sau: • Phần Giới thiệu: giới thiệu tổng quan đề tài nghiên cứu nhóm tác giả • Phần Phương pháp điều phối dịng cơng suất lưới điện Microgrid có tích hợp hệ thống PVS hệ thống BESS: trình bày trường hợp điều phối dịng công suất để cắt giảm phụ tải đỉnh việc sử dụng hệ thống BESS có xem xét đến tích hợp hệ thống PVS lưới điện MG việc sử dụng hệ thống BESS có xem xét đến tích hợp hệ thống PVS lưới điện MG • Trong phần Mô hoạt động Microgrid, kết quả, phân tích thảo luận, nhóm tác giả trình bày kết mơ phỏng, phân tích thảo luận • Phần cuối kết luận số nội dung nghiên cứu tác giả thực PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU PHỐI DỊNG CƠNG SUẤT TRONG LƯỚI ĐIỆN MICROGRID CĨ TÍCH HỢP HỆ THỐNG PVS VÀ HỆ THỐNG BESS Định nghĩa tiết giảm phụ tải đỉnh (Peak Shaving) Tiết giảm phụ tải đỉnh định nghĩa kỹ thuật giảm lượng điện tiêu thụ khoảng thời gian yêu cầu Với xuất hệ thống PVS hệ thống pin lưu trữ lượng BESS lưới điện MG, việc điều chỉnh nhu cầu lượng để tích trữ lượng giá rẻ khung thấp điểm trả lưới điện thời gian nhu cầu điện cao ứng dụng thường thấy Hình minh họa q trình tiết giảm phụ tải đỉnh; thấy thời gian thấp điểm, pin lưu trữ lượng cách sạc Sau đó, khung cao điểm, lượng dự trữ pin cung cấp để cắt phần đỉnh phụ tải cao Nói cách khác, hệ thống BESS hỗ trợ phần công suất để thỏa mãn nhu cầu phụ tải điện vào khoảng thời gian cao điểm Nhìn chung, việc tiết giảm phụ tải đỉnh sử dụng hệ thống PVS hệ thống BESS trở thành mối Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 Bảng 1: Các phương án thiết kế lưới điện phân phối Đặc điểm Lưới điện khứ Lưới điện Lưới điện tương lai Truyền thống Nguồn phát điện phân tán AC DC Microgrid Liên kết với máy phát điện truyền thống Tập trung khu vực; Có máy phát dự phòng Nguồn lượng phân tán sử dụng với mức độ xâm nhập thấp trung bình Nguồn lượng phân tán sử dụng với mức độ xâm nhập mức trung bình cao Phụ tải Không phân loại Phụ tải phân loại dựa yêu cầu chất lượng điện tính chất điều khiển Phương thức hoạt động lúc bình thường Lưới điện thụ động: cung cấp từ trạm biến áp trung gian Lưới điện bán chủ độ ng: Tuy có nguồn lưới cịn phụ thuộc nguồn cung cấp từ trạm biến áp trung gian Lưới điện chủ động: Nguồn điện có sẵn lưới, không phụ thuộc vào nguồn từ trạm trung gian, chủ động điều chỉnh trào lưu công suất theo mục tiêu cụ thể Phương thức hoạt động có cố Sa thải phụ tải theo tần số, buộc phải cắt điện Sa thải phụ tải, ngắt kết nối nguồn phát điện phân tán Có khả hoạt động độc lập tự động, đáp ứng nhu cầu khẩn cấp Hình 1: Biểu đồ cho biết tiết giảm phụ tải đỉnh vào cao điểm 10 quan tâm lớn ngành công nghiệp hộ gia đình 11 Về mặt lợi ích mang lại, hộ gia đình khu cơng nghiệp tiết kiệm chi phí mua điện vào khung cao điểm chí có lợi nhuận nhờ vào việc bán điện cho Điện lực 12 Bên cạnh đó, áp lực đảm bảo cung cấp điện hệ thống điện chi phí nhiên liệu phục vụ phát điện giảm 13 Giả sử hệ thống MG tích hợp hệ thống PVS phương trình cân cơng suất bỏ qua tổn hao biểu diễn sau (Equation (1)): Ppt = Pluoi + PPV (1) Trong đó, P pt cơng suất phụ tải điện, Pli công suất từ lưới điện, P PV công suất phát từ hệ thống điện mặt trời Như vậy, lượng công suất nhận từ nguồn lưới để đáp ứng nhu cầu phụ tải giảm lượng tương ứng với phần công suất phát dư từ hệ thống PVS khoảng thời gian cao điểm, có nắng Phương pháp tiết giảm phụ tải đỉnh sử dụng hệ thống BESS có xét đến tích hợp hệ thống PVS Sự thay đổi đột ngột công suất phát hệ thống PVS khơng làm thay đổi dịng cơng suất mà làm cho tần số Microgrid dao động đột ngột Vì vậy, nhóm tác giả đề xuất sử dụng nguồn công suất dự trữ hệ thống BESS, nhằm ổn định lượng công suất phát từ hệ thống PVS đồng thời tiết giảm lượng công suất nhận từ nguồn lưới Việc huy động nguồn từ hệ thống pin lưu trữ lượng BESS xem giải pháp hiệu mặt kinh tế lẫn kỹ 165 Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 thuật Bởi vì, Microgrid khơng phụ thuộc hồn tồn vào nguồn lưới mà giải khuyết điểm việc sử dụng hệ thống PVS Hệ thống BESS tích hợp vào Microgrid cho thấy khả linh hoạt việc hỗ trợ vận hành Microgrid ứng dụng tiết giảm lượng công suất tiêu thụ từ nguồn lưới thời gian xuất tải đỉnh, thể Equations (2) (3): Ppt = Pluoi + PPV + PBESS (2) Pcan bu = α Pcong suat dat cua BESS + Pluoi (3) Trong đó: α giá trị cài đặt người vận hành tính tốn cập nhật cách tự động, P pv giá trị tổng công suất phát từ hệ thống PVS, Pli giá trị công suất mà MG nhận từ lưới điện P cng_sut_t_ca_BESS giá trị cơng suất đặt hệ thống BESS Trên sở đó, lượng công suất mà hệ thống BESS phải bù vào lưới thời gian xuất tải đỉnh lựa chọn tương ứng với tỉ lệ phần trăm tổng công suất tiêu thụ MG Tuy nhiên, tốc độ xả hệ thống BESS ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ Do đó, hệ thống BESS cài đặt để vận hành tối đa cơng suất đồng nghĩa với việc tuổi thọ pin bị rút ngắn dẫn đến phải thay sớm kế hoạch bảo trì định Xây dựng hệ thống PVS-BESS thực tế cho ứng dụng tiết giảm phụ tải đỉnh Nghiên cứu sử dụng điều khiển pin lưu trữ lượng (Power Controller for BESS) dựa phần cứng hãng ABB kết hợp với vận hành hệ thống điện mặt trời để giảm phụ tải đỉnh cao điểm Bộ điều khiển pin điều phối dịng cơng suất hệ thống BESS Chức điều khiển giám sát liệu tải kích hoạt hệ thống BESS xem có nên nạp điện từ hệ thống điện mặt trời hay xả lượng vào Microgrid để giảm thiểu nhu cầu tải cao cao điểm Đồng thời, điều quan trọng điều khiển phải tính đến điều kiện vận hành để tránh hư hỏng thiết bị Microgrid Hệ thống điều khiển pin ABB có cấu trúc phi tập trung, thiết bị có điều khiển riêng biệt tất điều khiển giao tiếp với Thảo luận chi tiết cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển pin nằm phạm vi viết Dựa sở hỗ trợ phần cứng phần mềm hệ thống quản lý lượng pin từ hãng ABB tích hợp hệ thống điện mặt trời vào MG, Hình cho biết sơ đồ khối tổng thể việc kết nối, vận hành hệ thống PVS-BESS 166 Các trường hợp điều phối dịng cơng suất để tiết giảm tải đỉnh – Một ví dụ thực tế Sơ đồ Microgrid cụ thể Công suất định mức phụ tải điện tòa nhà Data Center – Thành phố Hồ Chí Minh, nhóm tác giả sử dụng để phân tích trường hợp điều phối dịng cơng suất hệ thống PVS -BESS, cho biết Bảng Mỗi loại phụ tải khác có đặc tính vận hành riêng ngày Với phụ tải điện Server (Ptt3) dạng phụ tải điện vận hành theo chế độ 24/7 thay đổi tăng/giảm bổ sung thêm máy tính chủ bảo trì vài tủ rack Do đó, biểu đồ phụ tải có dạng tương đối phẳng; phụ tải hệ thống kỹ thuật (Ptt2) tịa nhà Data Center bao gồm thang máy, cấp nước, xử lý nước thải, chiếu sáng ngồi thơng gió Các phụ tải chiếu sáng, ổ cắm, điều hịa khơng khí (Ptt1) có đặc điểm thường hoạt động chủ yếu vào khung hành phần phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ môi trường Hệ thống điều hịa khơng khí hoạt động để làm mát môi trường xung quanh với giá trị nhiệt độ yêu cầu cài đặt sẵn Tuy nhiên, thời tiết nóng, độ chêch lệch nhiệt độ bên bên ngồi tịa nhà có giá trị lớn, dẫn đến việc hệ thống điều hịa khơng khí phải làm việc liên tục để đáp ứng yêu cầu đặt Chính vậy, phụ tải điều hịa khơng khí phụ tải tiêu tốn điện nhiều khối phụ tải Ptt1 Hình cho biết sơ đồ lưới điện MG tòa nhà Trung tâm Dữ liệu (Data Center) vận hành nối lưới Trong mơ hình MG này, ngồi nguồn phát điện phân tán sử dụng động Diesel hoạt động để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho tất phụ tải điện tòa nhà Data Center, hệ thống MG cịn có hai thành phần khác hệ thống PVS hệ thống BESS Các pin quang điện hấp thụ tối đa lượng xạ nhiệt từ mặt trời, chuyển hóa thành nguồn lượng điện DC trước vào nghịch lưu để biến đổi thành nguồn điện 400V xoay chiều Nhờ vậy, lượng công suất tiêu thụ từ nguồn lưới giảm xuống có xuất nguồn lượng phát từ hệ thống PVS Hệ thống BESS ứng dụng việc tiết giảm công suất tiêu thụ từ nguồn lưới thời gian xuất tải đỉnh nhóm tác giả tập trung nghiên cứu Phương án cung cấp điện cho tòa nhà Data Center trình bày cụ thể sau: • Nhận điện từ hai phát tuyến trung xuất phát từ hai trạm trung gian 110/22kV khác để đảm bảo độ dự phòng cung cấp điện cao Để cung cấp điện bên tòa nhà, phát tuyến Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 Hình 2: Sơ đồ khối tổng quan hệ thống PVS-BESS Bảng 2: Tổng công suất tính tốn tối đa tồn phụ tải Data Center đưa vào hoạt động STT Khu vực Cơng suất tính tốn (kW) Hệ thống chiếu sáng, ổ cắm điện, điều hịa khơng khí (ĐHKK) (Ptt1) 105,9 Các hệ thống kỹ thuật (Ptt2) 22,6 Phịng Server (Ptt3) 288 Tổng cộng 416,5 Hình 3: Sơ đồ lưới điện MG tòa nhà Trung tâm Dữ liệu (Data Center) vận hành nối lưới 167 Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 kết nối với máy biến phân phối có cơng suất đặt 560kVA (tổ đấu dây ∆/Y-11 với cuộn Y nối đất trực tiếp) Ngoài ra, máy cắt MCCB1 MCCB2 sử dụng để cách ly phụ tải điện cố xuất lưới điện S1 (hoặc S2) trước huy động nguồn phát phân tán bên MG (chẳng hạn G1/G2 BESS/UPS PVS) Bên cạnh đó, thiết bị chuyển nguồn tự động ATS1 đảm nhận nhiệm vụ phát hiện, cách ly cố lưới điện chính, kiểm tra hịa đồng chuyển nguồn tự động từ S1 sang S2 • Hai máy phát điện diesel G1 G2, với công suất định mức 500kVA/máy, sử dụng trường hợp nguồn S1 S2 huy động thời gian lưới điện bị cố Tổng thời gian từ lúc máy phát điện diesel khởi động đến đáp ứng điều kiện hòa đồng với lưới điện trung bình từ giây đến 30 giây Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải lưới điện, chuyển nguồn ATS2 đảm nhận việc giám sát tình trạng vận hành máy phát điện G1 Nếu máy phát điện G1 không thỏa mãn điều kiện vận hành ATS2 khởi động máy phát điện G2 trước cung cấp điện cho MG thơng qua MCCB4 ngược lại • Một hệ thống UPS 300kVA lắp đặt hoạt động song song với nguồn lưới Nhờ vậy, xảy cố bên MG, hệ thống tải Server làm việc bình thường nhờ vào nguồn lượng tích trữ bên thiết bị UPS trước máy phát điện diesel G1/G2 đưa vào hoạt động • Các MCCB5, MCCB6 MCCB7 lắp đặt để đảm bảo phụ tải điện tương ứng cách ly cố có yêu cầu phải sa thải Ví dụ, xảy cố lưới điện nguồn S2/G1/G2 khơng thể huy động, việc đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống tải Server vấn đề ưu tiên Do đó, thiết bị UPS hoạt động để cung cấp điện cho tải Server với hiệu suất cực đại Lúc này, MCCB6 MCCB7 phải yêu cầu mở nhằm đảm bảo công suất từ thiết bị UPS không bị chi phối phụ tải có độ quan trọng Giải thuật tiết giảm phụ tải đỉnh thông qua điều phối dịng cơng suất từ hệ thống PVSBESS Mục tiêu giải thuật đưa hướng dẫn, điều phối dịng cơng suất phối hợp hoạt động nguồn phát PVS, BESS, máy phát điện Diesel, nguồn lưới để tiết giảm phụ tải đỉnh Căn liệu tải tòa nhà Data Center công suất lắp đặt hệ thống PVS để xây dựng thuật tốn chương trình điều phối dịng cơng suất, giám sát vận hành hệ thống 168 BESS theo lưu đồ Hình Hơn nữa, Bảng trình bày thơng số cài đặt hệ thống BESS lưới điện Microgrid MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG MICROGRID, KẾT QUẢ, PHÂN TÍCH VÀ THẢO LUẬN Các trường hợp mơ hoạt động, điều phối dịng cơng suất Microgrid thực sau: i) Microgrid bắt đầu hoạt động chế độ hòa lưới, nghĩa phụ tải điện bên MG cấp điện nguồn lưới Hệ thống UPS vừa giám sát điện áp vận hành lưới vừa nạp điện Trong đó, hệ thống BESS hoạt động thiết bị điều khiển điện áp cho MG Các máy phát điện dự phòng Diesel trạng thái chờ sẵn sàng khởi động để hòa lưới có cố bên ngồi MG xảy Hệ thống PVS đảm nhận vai trò hỗ trợ dịng cơng suất MG Trong trường hợp này, nhóm tác giả tập trung phân tích tác động dịng cơng suất phát từ hệ thống PVS đến MG cường độ xạ thay đổi ngẫu nhiên ii) Dựa vào công suất phát thực tế hệ thống PVS, nhóm tác giả mơ hoạt động MG vận hành theo yêu cầu tiết giảm tải đỉnh cao điểm Đối với yêu cầu này, hệ thống BESS đóng vai trị quan trọng để điều khiển dịng cơng suất thu vào/phát từ nguồn lưới Sự ảnh hưởng cơng suất phát từ hệ thống PVS đến Microgrid MG hòa với nguồn lưới S1 (hoặc S2) hệ thống PVS hoạt động từ 07g00 sáng đến 17g30 tối Như thể Hình 3, hệ thống PV1, PV2, PV3 PV4 lưới điện MG có khác vị trí lắp đặt Theo đó, nhóm tác giả xây dựng 10 kịch cường độ xạ nhiệt khác cho hệ thống PVS này, trình bày chi tiết Bảng Cụ thể hơn, số liệu cường độ xạ nhiệt kịch giá trị mô mức tối đa (1000 W/m2 ) mức khoảng 50% (543 W/m2 ) Trong đó, kịch lại giá trị cường độ xạ nhiệt lựa chọn ngẫu nhiên để mô tả trường hợp thời tiết ảnh hưởng lên hệ thống PVS lắp đặt vị trí khác Sau tính tốn phân bố trào lưu cơng suất, kết tính tốn ghi nhận Bảng tương ứng với hoạt động MG nhận công suất từ S1 Lưu ý, công suất phát hệ thống PVS mang dấu dương, công suất phụ tải mang dấu âm Ngồi ra, cơng suất nguồn lưới S1 mang giá trị dương Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 Hình 4: Lưu đồ giải thuật vận hành cho hệ thống BESS để tiết giảm tải đỉnh 169 Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Engineering and Technology, 2(3):163-178 Bảng 3: Các thông số cài đặt hệ thống BESS Thông số Dãy giá trị cho phép cài đặt→ Giá trị cài đặt Thời gian hoạt động chế độ Peak Shaving 0g00 đến 24g00 → 8g00 đến 16g00 Tốc độ xả nguồn lượng tích trữ không giới hạn Thời gian điều chỉnh lại đến giờ/lần (độ phân giải 01 phút) → lựa chọn 15 phút/lần SOCmin ngăn chặn xả nguồn ~ 100% → lựa chọn 30% Thời gian để pin lưu trữ nạp lại SOCBESS < SOCmin đến → lựa chọn Thời gian hoạt động nạp lại pin lưu trữ có xem xét đến yếu tố chi phí điện mua từ lưới 0g00 đến 24g00 → 20g00 đến 8g00 Chế độ nạp điện Tự động nạp đầy/nạp theo giá trị nhập → Tự động nạp đầy đến giá trị SOC đạt 100% cung cấp cho MG, ngược lại mang dấu âm Giả sử rằng, hệ thống BESS tích trữ đủ lượng cơng suất cần thiết lúc hệ thống UPS cần phải thực nạp lượng công suất 12,9 kW (tương đương với dòng điện 19A) Từ kết tính tốn trào lưu cơng suất Bảng 5, điều kiện cường độ xạ nhiệt cao (như kịch Bảng 4), tổng công suất phát từ hệ thống PVS (PSumPV ) không cung cấp cho riêng phụ tải điện bên MG máy tính chủ, hệ thống kỹ thuật, phụ tải chiếu sáng, điều hịa khơng khí, pin lưu trữ UPS, mà cịn phát ngược lại lên lưới điện Ví dụ, với kịch 1, hệ thống PVS phát ngược lại lưới điện với giá trị dịng cơng suất thực 87,6 kW, 35,8 kW kịch Đây sở để người vận hành lưới điện MG xét đến tính kinh tế, trình vận hành hệ thống cho đạt mục đích tối đa hóa lợi nhuận Ngồi ra, lượng công suất phát dư từ hệ thống PVS lưu trữ hệ thống BESS UPS MG hòa với nguồn lưới S1 (hoặc S2) vào khung từ 17g30 tối đến 07g00 sáng, UPS BESS nạp điện Trong khoảng thời gian từ 17g30 đến 07g00 ngày tiếp theo, công suất phát hệ thống PVS giảm mạnh Do thời gian này, lượng xạ nhiệt gần không đáng kể (