Nghiên cứu đề xuất các giải pháp vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kv khu vực nam miền trung và tây nguyên (tt)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ PHÙNG VINH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN C C R UT.L D Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số : 8520201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2020 Cơng trình hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS LÊ ĐÌNH DƢƠNG Phản biện 1: GS TS Nguyễn Hồng Anh Phản biện 2: TS Lê Kỷ C C R UT.L D Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật điện họp trường Đại học Bách khoa vào ngày 18 tháng năm 2020 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm học liệu truyền thông Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng  Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần kinh tế nước ta chuyển có tốc độ tăng trưởng tương đối cao Chính điều thúc đẩy ngành công nghiệp mũi nhọn tiền đề cho kinh tế phải liên tục thay đổi công nghệ kĩ thuật để theo kịp tốc độ tăng trưởng mạnh Trong ngành cơng nghiệp lượng đóng vai trị đặc biệt quan trọng quan tâm đầu tư phát triển Nhằm thúc đẩy phát triển nguồn lượng tái tạo để hỗ trợ phát triển ngành công nghiệp lượng Chính phủ ban hành Quyết định 11/2017/QĐ-TTg khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời, đến 02 năm triển khai có 84 dự án điện mặt C C R UT.L trời với tổng công suất khoảng 4.500 MW đưa vào vận hành, góp phần cung ứng, bổ sung nguồn điện cho hệ thống điện Tuy D nhiên, chế bộc lộ số nhược điểm như: Giá mua điện cao giá bán lẻ điện, phát triển ạt dẫn đến khó khăn giải tỏa công suất Vấn đề nặng nề áp lực lên việc vận hành an tồn hợp lý lưới điện truyền tải, nguồn lượng tái tạo phát triển ạt lưới điện truyền tải chưa thể phát triển đồng với nguồn lượng tái tạo, thực tế lưới điện truyền tải chịu áp lực nặng nề lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên đặc biệt tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận Lưới điện truyền tải khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận hữu vốn quy hoạch nhằm giải tỏa công suất cho Trung tâm Nhiệt điện Vĩnh Tân, nên với việc phải “gánh vác” truyền tải công suất cho nguồn lượng tái tạo gia tăng số lượng lớn khiến cho lưới điện khu vực tải cách nghiêm trọng Đây vấn đề phức tạp khó khăn q trình vận hành hệ thống điện Với lí cho thấy việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên’’ yêu cầu mang tính cấp thiết, bối cảnh tỷ trọng nguồn lượng tái tạo chiếm ngày nhiều Mục đích nghiên cứu: Trên sở phân tích, tính tốn cách khoa học cho chế độ vận hành, để t đưa giải pháp nhằm vận hành an toàn, nâng cao độ tin cậy, vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: C C R UT.L - Phạm vi nghiên cứu: Vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên chủ yếu D tập trung vào lưới điện truyền tải 220 kV khu vực tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận nơi mà coi điểm nóng việc phát triển nguồn lượng tái tạo q ạt, lưới điện khơng kịp đầu tư đồng để giải tỏa hết lượng cơng suất - Đối tượng nghiên cứu: Lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên đặc biệt vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220kV khu vực tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận Phƣơng pháp nghiên cứu: Kết hợp lý thuyết thực tế: Nghiên cứu lý thuyết phương pháp tính tốn s dụng phần mềm tính tốn hệ thống điện dựa số liệu thực tế lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên để t đề xuất giải pháp vận hành hợp lý cho lưới Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn: Đề tài đưa giải pháp mang tính khoa học có tính thực tiễn, giải pháp đưa áp dụng cho lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên Dự kiến đạt đƣợc: Đề xuất giải pháp nhằm vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên cách hợp lý Bố cục: Bố cục luận văn gồm chương sau: Chương 1: trạng kế hoạch phát triển nguồn lưới điện khu vực nam miền trung tây nguyên Chương 2: nghiên cứu phương pháp tính tốn phân tích C C R UT.L chế độ vận hành hệ thống điện phần mềm tính tốn Chương 3: tình hình vấn đề truyền tải lưới điện khu D vực Nam miền Trung Tây Nguyên Chương 4: đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kv khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên CHƢƠNG 1: HIỆN TRẠNG VÀ KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN NGUỒN VÀ LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 1.1 Mở đầu Khu vực nam miền Trung Tây ngun nơi có điều kiện khí hậu lý tưởng cho dự án lượng mặt trời điện gió Cùng với sách ưu đải giá mua điện Chính phủ, hấp dẫn nhà đầu tư xây dựng đưa nhiều nhà máy lượng tái tạo vào vận hành Đối với khu vực Tây Nguyên, đến số lượng dự án, quy mô công suất nhà máy lượng tái tạo đưa vào vận hành khai thác không lớn nằm rải rác khắp nơi, không đấu nối tập trung nên khơng gây tình trang tắt nghẽn lưới điện Ngược lại, hai tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận, hội đủ nhiều điều kiện kỹ thuật lý tưởng, kết hợp với sách ưu đải địa phương, nên điểm dẫn đầu nước phát triển lượng tái tạo, hoạt động đầu tư dự án điện lượng mặt trời điện gió diễn sơi động Thực tế năm 2019, 2020 nhiều nhà máy ạt đưa vào vận hành, lưới điện không đầu tư đồng bộ, nên gây áp lực nặng nề việc vận hành, giải tỏa công suất cho khu vực Chính lý nêu trên, mà luận văn tập trung C C R UT.L nghiên cứu trạng kế hoạch phát triển hai tỉnh Bình Thuận Ninh Thuận D 1.2 Hiện trạng kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Ninh Thuận 1.2.1 Hiện trạng nguồn điện tỉnh Ninh Thuận Hiện lưới truyền tải Ninh Thuận cấp điện chủ yếu t nguồn điện thuộc hệ thống điện quốc gia sau: - Nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân thuộc Trung tâm Điện lực Vĩnh Tân xây dựng xã Vĩnh Tân, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận gồm có tổ máy cơng suất thiết kế tổ máy 622 MW - Nhà máy thủy điện Đa Nhim xây dựng xã Lâm Sơn, huyện Ninh Sơn tỉnh Ninh Thuận, hoạt động với tổ máy, công suất thiết kế (4x40+80) MW Phát lên lưới 220 kV gồm lộ: 271 trạm Đức Trọng 2; 272 trạm Tháp Chàm Phát lên lưới 110 kV gồm lộ: 171 trạm Đà Lạt 2, 172 trạm Đơn Dương, 173 thủy điện Hạ Sông Pha đến trạm Ninh Sơn, 174 nhà máy thủy điện Sông Pha 175 trạm 220 kV Tháp Chàm - Nhà máy thủy điện Sông Pha xây dựng xã Lâm Sơn, huyện Ninh Sơn, cơng suất 7,5MW, có tổ máy (5x1,5) MW phát lên lưới 110 kV đấu nối với nhà máy điện Đa Nhim qua máy biến áp 1T có dung lượng 10MVA - Nhà máy thủy điện Hạ Sông Pha xây dựng xã Lâm Sơn, huyện Ninh Sơn, cơng suất 5,4MW, có tổ máy (2x2,7)MW phát lên lưới 110 kV, qua máy biến áp T1 có dung lượng 12,5MVA gồm lộ: 171 đấu nối vào 110 kV nhà máy thủy điện Đa Nhim, 172 trạm biến áp 110 kV Ninh Sơn Nhà máy thượng 12,5MVA gồm lộ: 171 đấu nối vào 110 kV nhà máy thủy điện Đa Nhim, 172 trạm biến áp 110 kV Ninh Sơn C C R UT.L 1.2.2 Hiện trạng lưới điện - Đường dây 220 kV- 110 kV: D + Đường dây 220 kV: Có 04 tuyến, tuyến đường dây mang tải mức trung bình, khoảng 50% dịng định mức đường dây + Đường dây 110 kV: Có 09 tuyến, tuyến đường dây mang tải mức trung bình, khoảng 50% Ngoại tr tuyến đường dây Tháp Chàm – Ninh Hải mang tải mức cao 61,3% - Các trạm biến áp 220 kV- 110 kV: + Trên địa bàn tỉnh có 03 trạm biến áp 220/110 kV Với tổng công suất đặt 251MVA Trong MBA 220/110-125MVA TBA Tháp Chàm mang tải tương đối cao 82,7% Các máy biến áp Đa Nhim T1, T2 mang tải thấp + Đối với TBA 110 kV, có 05 TBA 110/22 kV với tổng công suất 230MVA Các MBA mang tải tầm trung bình t 40-65% 1.2.3 Dự báo nhu cầu phụ tải tỉnh Ninh Thuận Qua bảng tổng hợp cho thấy nhu cầu công suất điện tiêu thụ tỉnh, qua giai đoạn năm (2016-2020-2025-2030) tăng khoảng 10% Công suất tiêu thụ cực đại Pmax2020=157.9MW, Pmax2025=341.3MW, P max2030=566.7MW 1.2.4 Kế hoạch phát triển lưới điện tỉnh Ninh Thuận Theo Quy hoạch Điện VII điều chỉnh đề án “Quy hoach phát triển điện lực tỉnh Ninh Thuận giai đoạn 2016-2025, có xét đến 2035”, nguồn lưới điện tỉnh Ninh Thuận đầu tư phát triển sau: a Nguồn điện đến năm 2020 có xét đến năm 2030 * Nhiệt điện + Năm 2019: Nhiệt điện Vĩnh Tân I #1,2 - 2x600MW (dự án C C R UT.L BOT Tập đoàn Vinacomin làm chủ đầu tư) Nhiệt điện Vĩnh Tân IV mở rộng – 600 MW EVN làm chủ đầu tư) D + Năm 2022: Nhiệt điện Vĩnh Tân III #1 - 660MW (dự án BOT Tập đoàn VTEC làm chủ đầu tư) + Năm 2023: Nhiệt điện Vĩnh Tân III #2,3 – 2x660MW (dự án BOT Tập đoàn VTEC làm chủ đầu tư) * Thuỷ điện + Nhà máy thuỷ điện tích Bác Ái thiết kế với công suất lắp đặt 1200MW, gồm tổ máy Trong đó, tổ máy & dự kiến vận hành vào năm 2023 tồ máy & dự kiến vận hành vào năm 2025 + Ngoài 04 nhà máy thủy điện có với tổng cơng suất thiết kế 31,35MW (công suất lắp đặt 15,3 MW), tỉnh Ninh thuận cịn có thủy điện Tân Mỹ công suất 14MW, thuộc xã Phước Tân, huyện Bác Ái dự kiến xây dựng giai đoạn 2016-2020 * Điện gió Theo Quy hoạch phát triển điện gió tỉnh Ninh Thuận giai đoạn đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 Bộ Công Thương phê duyệt định số 2574/QĐ-BCT ngày 23/4/2013 Đến năm 2020 tỉnh có 05 nhà máy, với tổng cơng suất 398,4MW * Điện mặt trời Ninh Thuận nằm vùng khí hậu nhiệt đới, có độ cao mặt trời lớn, thời gian chiếu sáng dài đồng nên có điều kiện tiếp nhận hàng năm lượng xạ mặt trời lớn với xạ mặt trời bình qn 320kcal/cm2/năm, tháng 14 kcal/cm2 Số nắng trung bình năm khoảng 2.600-2.800 giờ, phân bố tương đối điều hòa quanh năm Tr ngày có mưa rào, Ninh Thuận có 90% số ngày năm s dụng lượng mặt trời C C R UT.L Hiện nay, khu vực tỉnh Ninh Thuận có khoảng 30 dự án điện mặt trời phê duyệt bổ sung quy hoạch Với tổng công suất 2259MWp D Chủ yếu đấu nối vào lưới 110 kV, số khác đấu chuyển tiếp đường dây 220 kV b Kế hoạch phát triển lưới điện Theo Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Ninh Thuận giai đoạn 2016-2025, có xét đến 2035, địa bàn tỉnh Ninh Thuận có có kế hoạch đầu tư phát triển lưới điện sau: - Phần trạm biến áp 220 kV, 110 kV: Trong giai đoạn 2019-2020 xây dựng 23 TBA với tổng công suất 1226 MVA Trong giai đoạn 2021-2025 xây dựng mở rộng 10 TBA với tổng công suất 2227 MVA - Đường dây 220 kV, 110 kV: Trong giai đoạn 2019-2020 xây dựng 27 tuyến đường dây Trong giai đoạn 2021-2025 xây dựng 06 tuyến đường dây 1.3 Hiện trạng kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Bình Thuận 1.3.1 Hiện trạng nguồn điện tỉnh Bình Thuận Trung tâm điện lực Vĩnh Tân (huyện Tuy Phong) với thời điểm vận hành sau: NMNĐ Vĩnh Tân IV: công suất 2x600MW, cấp điện áp 500 kV dự kiến vận hành năm 2018 NMNĐ Vĩnh Tân IV mở rộng: công suất 600MW, cấp điện áp 500 kV dự kiến vận hành năm 2019 NMNĐ Vĩnh Tân I: công suất 2x600MW, cấp điện áp 500 kV dự kiến vận hành năm 2019 1.3.2 Hiện trạng lưới điện tỉnh Bình Thuận C C R UT.L Trong giai đoạn đến năm 2020 địa bàn tỉnh Bình Thuận có đường dây TBA xây dựng sau: D - Đối với lưới 220 kV: có 06 TBA với tổng cơng suất 1663MVA Đồng với xây dựng 05 tuyến đường dây 220 kV - Đối với lưới 110 kV: có 11 TBA với tổng cơng suất 979MVA Đồng với xây dựng 16 tuyến đường dây 110 kV 1.3.3 Dự báo nhu cầu phụ tải tỉnh Bình Thuận Căn vào quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2011-2015 có xét đến 2020 Bộ Công Thương phê duyệt ngày 22 tháng 06 năm 2012 Theo đó, đến năm 2020 dự báo cơng suất cực đại cho toàn tỉnh 814,4MW, nhu cầu điện thương phẩm toàn tỉnh 3.741,9 triệu kWh, tốc độ tăng trưởng bình quân giai đoạn 2015-2020 12,5%/năm, đó: điện phục vụ nơng-lâm- thủy sản tăng 14,4%/năm; cơng nghiệp-xây dựng tăng 19,9%/năm; thương mại dịch vụ tăng 22,1%/năm; quản lý tiêu dùng dân cư tăng 9,0%/năm; phụ tải khác tăng 17,2%/năm Tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm 10 1.4 Nhận xét, kết luận Cân đối nguồn khu vực tỉnh Bình Thuận Ninh Thuận thực bảng sau: D C C R UT.L 11 Bảng 1.6: Cân công suất nguồn phụ tải khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận giai đoạn đến năm 2025 TT Hạng Mục Đơn vị Năm 2019 Năm 2020 Năm 2025 I Nhu cầu phụ tải tỉnh Bình Thuận – Ninh Thuận MW 922.5 1003.3 1522.1 Nhu cầu phụ tải tỉnh Bình Thuận MW 769.0 864.0 1300.8 Nhu cầu phụ tải tỉnh Ninh Thuận MW 126.5 139.3 221.3 II III IV NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 110 kV MW khu vực tỉnh Bình Thuận – Ninh Thuận NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 110 kV khu vực tỉnh Bình Thuận NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 110 kV khu vực tỉnh Ninh Thuận NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 220 kV khu vực tỉnh Bình Thuận – Ninh Thuận NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 220 kV khu vực tỉnh Bình Thuận NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 220 kV khu vực tỉnh Ninh Thuận Cân đối th a (+)/thiếu (-) DU C C R T.L 2241.0 2391.0 3564.6 MW 1413.0 1413.0 1827.0 MW 828.0 978.0 1737.6 MW 967.5 976.5 3199.8 MW 200.0 200.0 1682.3 MW 776.5 776.5 1517.5 MW 2295 2364.2 5242.3 12 Trong phương pháp tính cân đối cơng suất phụ tải th a thiếu dựa phương trình sau: MWth a thiếu = II + III - I Nhận xét: Kết cân công suất cho thấy giai đoạn tới, nguồn công suất t NMNL tái tạo đấu nối lên lưới điện khu vực tỉnh Bình Thuận - Ninh Thuận, ngồi việc cấp nguồn cho phụ tải địa phương lượng cơng suất dư th a lớn Theo quy hoạch nhà máy điện mặt trời hòa lưới đến vào thời điểm nguồn phát MAX, điều độ điều hành hệ thống điện phải yêu cầu cắt giảm khoảng 30% nguồn phát nhà máy, để đáp ứng độ tin cậy, giảm tải lưới điện truyền tải Trong chương tác giả trình bày trạng, kế hoạch phát C C R UT.L triển quy hoạch lưới điện, nguồn điện khu vực Nam Miền Trung 02 tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận D Thực cân nguồn phụ tải chổ 02 tỉnh để đánh giá phức tạp vấn đề cân lớn nguồn phụ tải, hạn chế lưới truyền tải mắc phải Kết cân công suất cho thấy giai đoạn tới, nguồn công suất t NMNL tái tạo đấu nối lên lưới điện khu vực tỉnh Bình Thuận - Ninh Thuận, ngồi việc cấp nguồn cho phụ tải địa phương lượng cơng suất dư th a lớn Gây khó khăn vấn đề truyền tải vận hành lưới điện khu vực 13 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH TỐN 2.1 Mở đầu Mục đích chương nghiên cứu phương pháp tính tốn phần mềm hỗ trợ phân tích chế độ vận hành hệ thống điện T lựa chọn phần mềm ưu việt để tính tốn phân bố trào lưu cơng suất, giúp tác giả phân tích, đánh giá vấn đề lưới điện nghiên cứu 2.2 Các phƣơng pháp giải tích mạng điện Các phương pháp tính phân bố cơng suất thường s dụng C C R UT.L là: Phương pháp Newton-Raphson, phương pháp Gauss-Seidel Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng có D đặc tính hội tụ khác Việc lựa chọn phương pháp tính cịn tuỳ thuộc vào cấu hình hệ thống, máy phát, đặc tính tải mức điện áp ban đầu nút - Phương pháp Gauss-Seidel: Đơn giản, khối lượng tính tốn nhỏ bước lặp yêu cầu lưu trữ nhỏ Nhược điểm, hội tụ chậm, kích thước lưới điện tăng lên - Phương pháp Newton-Raphson: có ưu điểm đơn giản, dễ tính tốn, lập trình Nhược điểm, hội tụ chậm, điều cải thiện hệ số tăng tốc 2.3 Các phần mềm phân tích, tính tồn hệ thống điện Hiện để tính tốn chế độ hệ thống điện s dụng nhiều phần mềm khác nhau: Power World, CONUS, PSS/E… phần mềm có ưu điểm nhược điểm riêng, xong xét thấy phần mềm PSS/E có ưu điểm: Có khả cho kết tính tốn đa dạng 14 cho kết dạng bảng dạng sơ đồ lưới điện trực quan thuận lợi cho việc tổng hợp; Mô nhiều thiết bị điện hệ thống như: kháng điện phân đoạn, kháng điện bù ngang, tụ bù dọc thiết bị Facts; Có thể mở rộng sơ đồ theo ý muốn có thay đổi lưới điện, liên kết nhiều hệ thống điện với Khi có mơ hình lưới điện để tính tốn, kiểm tra lại tất thông số, thay đổi thông số t ng phần t , thay đổi công suất phụ tải tất nút tải tuỳ chọn theo t ng vùng cách dễ dàng Khả thực nhiều phép tính, giải hầu hết tốn phân tích hệ thống điện Vì tính ưu việt phân tích trên, nên chọn phần mềm PSS/E33 (Power System Simulation/ Engineer Vision 33) để s dụng tính tốn C C R UT.L cho chương sau đề tài luận văn D CHƢƠNG TÌNH HÌNH VÀ CÁC VẤN ĐỀ TRUYỀN TẢI TRÊN LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC NAM MIẾN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 3.1 Mở đầu 3.2 Tình hình vận hành lƣới điện địa bàn khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận đến năm 2020 3.3 Tình hình vận hành lƣới điện địa bàn khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận đến năm 2025 3.4 Nhận xét kết luận: Qua kết tính tốn trào lưu cơng suất cho thấy, với lượng công suất lớn t nhà máy điện lượng tái tạo, gây tải cục cho đường dây 110 kV, với TBA 220 kV Tháp Chàm, cụ thể: 15 * Năm 2019 - Trong trường hợp vận hành bình thường đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 48,1% (mang tải 148,1%), đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải 23,1% (mang tải 123,1%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm, đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải đến 129,5% (mang tải 229,5%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV ĐMT SP INFRA – TBA 220 kV Tháp Chàm gây tải nặng nề cho trục đường dây 110 kV Trạm cắt Ninh Phước – KT Ti Tan – ĐMT Bầu Ngứ - Ninh Thuận – Tháp Chàm – TBA 220 kV Tháp Chàm với lượng tải C C R UT.L dao động khoảng 83,1% - 159,4% - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Trạm cắt Ninh D Phước – KT Ti Tan, đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải 82,3% (mang tải 182,3%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV ĐMT Vĩnh Hảo – ĐMT Vĩnh Hảo, đường dây 110 kV ĐMT Bầu Ngứ - Ninh Thuận tải 15,7% (mang tải 115,7%), đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 64,8% (mang tải 164,8%), đường dây 110 kV Tháp Chàm – TBA 220 kV Tháp Chàm tải 5,5% (mang tải 105,5%), đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải 40,4% (mang tải 140,4%), TBA 220 kV Tháp Chàm tải 9% (mang tải 109%) * Năm 2020 - Trong trường hợp vận hành bình thường đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 28,2% (mang tải 128,2%), đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải 42,9% (mang tải 16 142,9%), đường dây 110kV ĐMT Tuy Phong – ĐMT VSP tải 30,4% (mang tải 130,4%), đường dây 110 kV ĐMT VSP – CN Vĩnh Hảo tải 12,2% (mang tải 112,2%), đường dây 110 kV Thuận Nam – ĐG Phước Ninh tải 6,9% (mang tải 106,9%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm, đường dây 110 kV KT Ti Tan – ĐMT Bầu Ngứ tải 4,5% (mang tải 104,5%), Trạm cắt Ninh Phước – ĐG WE Chính Thắng tải 31% (mang tải 131%), đường dây Ninh Phước – ĐMT SP IFRA tải 129,9% (mang tải 129,9%), trục đường dây 110 kV ĐMT Tuy Phong – ĐMT VSP – CN Vĩnh Hảo – Thuận Nam – ĐG Phước Ninh tải t 30,6% - 67,8% - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Trạm cắt Ninh C C R UT.L Phước – ĐG WE Chính Thắng, đường dây Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 29,9% (mang tải 129,9%), đường dây 110kV Ninh D Phước - ĐMT SP INFRA tải 41,5% (mang tải 141,5%), trục đường dây CN Vĩnh Hảo – ĐMT VSP – ĐMT Tuy Phong tải 11,5% - 29,8% , đường dây 110 kV Thuận Nam – ĐG Phước Ninh tải 6,2% (mang tải 106,2%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV ĐMT VSP – ĐMT Tuy Phong, đường dây 110 kV ĐMT Bầu Ngứ - Ninh Thuận tải 29,4% (mang tải 129,4%), đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 75,3% (mang tải 175,3%), đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải 123,9% (mang tải 223,9%), đường dây 110 kV ĐT Bim – ĐMT Phước Ninh tải 4,4% (mang tải 104,4%), đường dây 110 kV ĐMT Phước Ninh – Trạm cắt Ninh Phước tải 9,9% (mang tải 129,9%), TBA 220 kV Tháp Chàm tải 12,7% (mang tải 112,7%) 17 * Năm 2025 - Trong trường hợp vận hành bình thường đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 39,6% (mang tải 139,6%), đường dây 110 kV Ninh Phước – ĐMT SP INFRA tải 54,5% (mang tải 154,5%), đường dây 110kV ĐMT Tuy Phong – ĐMT VSP tải 24,9% (mang tải 124,9%), đường dây 110 kV ĐMT VSP – CN Vĩnh Hảo tải 6,8% (mang tải 106,8%), đường dây 110 kV Thuận Nam – ĐG Phước Ninh tải 2,9% (mang tải 102,9%), TBA 220 kV Tháp Chàm tải 12,3% (mang tải 112,3%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm, trục đường dây 110kV Trạm cắt Ninh Phước – ĐG WE Chính Thắng – KT Ti Tan – ĐMT Bầu Ngứ tải t 14,7% - C C R UT.L 51,5%, đường dây 110 kV Ninh Phước – TBA 220kV Tháp Chàm tải t 151,1% (mang tải 251,1%), trục đường dây 110 kV ĐG D Phước Ninh – Thuận Nam – CN Vĩnh Hảo – ĐMT VSP – ĐMT Tuy Phong tải t 27,6% - 64,2%, TBA 220 kV Tháp Chàm tải 6,2% (mang tải 106,2%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Trạm cắt Ninh Phước – ĐG WE Chính Thắng, đường dây 110 kV ĐG Phước Hữu – Ninh Thuận tải 4,7% (mang tải 104,7%), đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 50,2% (mang tải 150,2%), đường dây 110 kV Ninh Phước – TBA 220 kV Tháp Chàm tải 46,9% (mang tải 146,9%), trục đường dây CN Vĩnh Hảo – ĐMT VSP – ĐMT Tuy Phong tải 3,4% - 21,6% , TBA 220 kV Tháp Chàm tải 12,6% (mang tải 112,6%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV ĐMT VSP – ĐMT Tuy Phong, trục đường dây 110 kV ĐMT Bầu Ngứ - ĐG Phước Hữu - Ninh Thuận – Tháp Chàm – TBA 220 kV Tháp Chàm 18 tải t 5,9% - 78,9%, đường dây 110 kV Ninh Phước – TBA 220 kV Tháp Chàm tải 121,1% (mang tải 221,1%), đường dây 110 kV ĐMT Phước Ninh – Trạm cắt Ninh Phước tải 9,9% (mang tải 109,9%), TBA 220 kV Tháp Chàm tải 36,1% (mang tải 136,1%) Với phân tích cho thấy, vào năm 2019 nhà máy điện mặt trời điện gió bắt đầu vào vận hành gây tải cục cho số đường dây 110 kV Đến năm 2020-2025, TBA 220 kV Phan Rí cơng suất 2x250MVA đưa vào vận hành TBA 220kV Tháp Chàm nâng công suất t 2x125MVA lên 2x250MVA kết hợp với việc có thêm nhiều nhà máy điện vào vận hành, làm công suất truyền tải trục đường dây 110kV đấu nối TBA 220kV Phan Rí TBA 220kV Tháp Chàm tăng cao C C R UT.L bị tải nặng nề trường hợp cố Mặt khác, đến năm 2025 TBA 220kV Tháp Chàm (công suất 2x250MVA) bị tải D chế độ vận hành bình thường có cố xảy lưới điện Do đến giai đoạn năm 2020-2025, cần xây dựng đầu tư xây dựng lưới điện để tăng khả truyền tải công suất t lưới điện 110 kV lên 220 kV, hỗ trợ truyền tải công suất cho đường dây 110 kV khu vực TBA 220 kV Tháp Chàm nhằm đáp ứng giải phóng cơng suất cho nhà máy điện lượng tái tạo giai đoạn tới CHƢƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 4.1 Đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải điện 220 kV khu vực nam miền Trung Tây nguyên 19 - Đầu tư hệ thống lưu trữ lượng nhà máy lượng tái tạo (Công suất 30% so với công suất nhà máy lượng tái tạo) - Điều chỉnh tiến độ quy hoạch dự án trạm 220kV Ninh Phước vào trước năm 2025 bổ sung quy hoạch đường dây 220kV Ninh Phước – Vĩnh Tân 4.1.1 Đầu tư hệ thống lưu trữ lượng nhà máy lượng tái tạo Đầu tư hệ thống lưu trữ lượng, đặt nhà máy lượng tái tạo Nhằm mục đích lưu trữ 30% công suất điện vào thời điểm nhà máy phát cực đại – giờ/ngày Trên giới có loại cơng nghệ tích trữ lượng phổ C C R UT.L biến như: bơm thủy điện, dạng khí nén, dạng bánh đà, pin lưu trữ (BESS), t siêu dẫn, siêu tụ D Qua tìm hiểu cơng nghệ hệ thống lưu trữ lượng nêu trên, luận văn chọn hệ thống pin lưu trữ (BESS) để tính tốn lắp đặt nhà máy lượng tái tạo, có ưu việt trội phản ứng nhanh, công suất lớn, hiệu suất cao, thuận lợi lắp đặt vận hành, phù hợp với nhà máy lượng tái tạo Công suất hệ thống lưu trữ lượng BESS cần lắp đặt: Đơn Khu vực lượng tái tạo 2019 2020 vị NM lượng tái tạo đấu lên lưới MW 1413.0 điện 110kV khu vực tỉnh Bình Thuận NM lượng tái tạo đấu lên lưới điện 110kV khu vực tỉnh Ninh MW 828.0 Thuận Tổng công suất MW 2241 Công suất BESS (30% tổng công MW 672.3 suất) 1413.0 978.0 2391 717.3 20 Công suất hệ thống lưu trữ lượng BESS cần lắp đặt nhà máy lượng tái tạo hai tỉnh Bình Thuận Ninh thuận khoảng 750MW Chi phí đầu tư hệ thống khoảng 1396 triệu USD (xấp xĩ 3257 tỷ đồng Việt Nam VNĐ) Với giải pháp mặt kỹ thuật đáp ứng giải toán tránh tải cho lưới điện khu vực Tuy nhiên mặt kinh tế chi phí đầu tư lớn, khơng có sở pháp lý để yêu cầu nhà đầu tư nhà máy lượng tái tạo mua sắm lắp đặt thiết bị BESS 4.1.2 Điều chỉnh tiến độ đầu tư dự án trạm 220 kV Ninh Phước vào trước năm 2025 bổ sung thêm quy hoạch đường dây 220 kV Ninh Phước – Vĩnh Tân: C C R UT.L Theo Quy hoạch điện VII điều chỉnh, giai đoạn 2026-2030 khu vực xuất TBA 220 kV Ninh Phước Kiến nghị điều D chỉnh quy hoạch, xây dựng TBA 220 kV Ninh Phước để đưa vào vận hành sớm giai đoạn 2021-2025 Do đó, để đảm bảo giải phóng cơng suất cho nhà máy điện lượng tái tạo khu vực tiến hành đầu tư lưới điện khu vực tỉnh Ninh Thuận giai đoạn sau năm 2021 TBA 220 kV Ninh Phước (2x250MVA) vào vận hành Theo quy hoạch, trạm biến áp 220kV Ninh Phước đấu transit tuyến đường dây 220 kV mạch kép hữu Tháp Chàm – Vĩnh Tân Với công suất tổng hai TBA 220 kV Tháp Chàm Ninh Phước khoảng 500MVA gây tải đoạn đường dây đường dây 220 kV Ninh Phước – Vĩnh Tân Đo kiến nghị kiến nghị bổ sung quy hoạch đầu tư thêm đường dây 220 kV mạch kép Ninh Phước – Vĩnh Tân dài 30.2kM, đồng tiến độ dự án trạm biến áp 220 kV Ninh Phước (2x250MVA) 21 Căn theo suất đầu tư đường dây trạm biến áp, Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia ban hành theo định số 0574/QĐEVNNPT ngày 12/06/2018 Tập đoàn điện lực Việt Nam bang hành định số 171/QĐ-EVN ngày 12/06/2018, ta có bảng chi phí đầu tư cho trạm biến áp Ninh Phước kèm đường dây 220kV đấu nối sau: Suất đầu tƣ (tỷ) Hạng mục T.tiền (tỷ) Đường dây mạch 2x330 – 9.6/km 4.7km Đường dây mạch 2x330 - 6.021/km 30.3km Trạm 220 kV 2x250MVA 315/trạm Tổng 45.7 182.43 315 543.13 C C R UT.L 4.1.3 So sánh tính khả thi chi phí đầu tƣ để lựa giải pháp Với hai giải pháp đề xuất trình bày trên, luận văn đưa D bảng so sánh sau: Nội dung Giải pháp I Giải pháp II Tính khả thi Khó Dễ Cở sở pháp Khó Có lý Chi phí 3.257 tỷ Ghi Với thiết bị BESS khơng có sở để EVN yêu cầu chủ đầu tư, nhà máy đầu tư hạng mục Bởi vấn đề tải thuộc lưới EVN 543.13 tỷ - Giải pháp I: Đầu tư thiết bị BESS nhà máy lượng tái tạo - Giải pháp II: Điều chỉnh tiến độ đầu tư dự án trạm 220 kV Ninh Phước vào trước năm 2025 bổ sung thêm quy hoạch đường dây 220 kV Ninh Phước – Vĩnh Tân 22 Với bảng so sánh trên, giải pháp II có tính khả thi hơn, có sơ pháp lý để triển khai đầu tư xây dựng, chi phí đầu tư nhỏ giải pháp II đến 06 lần Ngoài ra, việc tải đường dây trạm biến áp, không giải tỏa công suất vấn đề thuộc lưới điện Do Luận vận chọn giải pháp I để tính tốn 4.2 Kết tính tốn phƣơng án chọn giải pháp Kết tính tốn trào lưu cơng suất lưới điện khu vực tỉnh Bình Thuận – Ninh Thuận giai đoạn năm 2021 đến năm 2025, giải pháp điều chỉnh tiến độ đầu tư dự án trạm 220kV Ninh Phước vào trước năm 2025 bổ sung thêm quy hoạch đường dây 220kV Ninh Phước – Vĩnh Tân, thể qua “Sơ đồ trào lưu công suất” C C R UT.L 4.3 Nhận xét Giai đoạn năm 2021, việc đưa TBA 220 kV Ninh Phước công D suất 2x250MVA vào vận hành hỗ trợ truyền tải công suất cho đường dây 110 kV khu vực TBA 220 kV Tháp Chàm, không xảy tải chế độ vận hành bình thường Tuy nhiên, trường hợp cố số đường dây 110 kV bị tải sau: - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm, trục đường dây 110 kV TBA 220 kV Ninh Phước – ĐG Chính Thắng – KT Ti Tan – ĐMT Bầu Ngứ tải t 14,7% 51,6% - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV TBA 220 kV Ninh Phước – ĐG WE Chính Thắng, đường dây 110 kV ĐG Phước Hữu – Ninh Thuận tải 4,7% (mang tải 104,7%), đường dây 110 kV Ninh Thuận – Tháp Chàm tải 50,1% (mang tải 150,1%) - Trong trường hợp cố đường dây 110 kV ĐMT VSP – 23 ĐMT Tuy Phong, đường dây 110 kV ĐMT Bim – ĐMT Phước Ninh tải 3% (mang tải 103%), ĐMT Phước Ninh – TBA 220 kV Ninh Phước tải 28,6% (mang tải 128,6%) Phạm vi luận văn tập trung nghiên cứu giải tỏa lượng công suất phía 110 kV lên 220 kV Tuy nhiên, cịn tồn số đường dây 110 kV bị tải cục nguyên nhân xuất phát t việc quy hoạch đấu nối nhiều nhà máy lên trục đường dây có tiết diện nhỏ (1 mạch), dẫn đến trường hợp cố tập trung cơng suất đẩy hướng dẫn đến tải cục khu vực tuyến đường dây 110 kV Những tồn luận văn xin tập trung nghiên cứu đề tài nghiên cứu khác Luận văn xem xét tính tốn năm 2025, kết tính tốn C C R UT.L trường hợp phân tích đảm bảo điều kiện vận hành khơng cịn xảy tải cấp 220 kV gom công suất đưa lên 500 kV D 4.4 Kết luận kiến nghị: Kết tính tốn cho thấy, đến năm 2020-2021 với lượng công suất lớn nhà máy điện lượng tái tạo đấu nối lên lưới điện khu vực tỉnh Ninh Thuận – Bình Thuận dẫn đến gây tải trục đường dây 110 kV Ninh Phước – TBA 220kV Tháp Chàm, Ninh Phước – TBA 220 kV Phan Rí TBA 220 kV Tháp Chàm Do đó, giai đoạn đến năm 2021 cần thiết đầu tư xây dựng TBA 220 kV Ninh Phước để tăng khả truyền tải công suất t lưới 110 kV lên lưới 220 kV, t giảm công suất truyền tải qua đường dây 110 kV, hỗ trợ giảm công suất cho trạm biến áp 220 kV khu vực nhằm đảm bảo điều kiện vận hành cho lưới điện khu vực tỉnh Ninh Thuận phía Bắc tỉnh Bình Thuận nhà máy lượng tái tạo vào vận hành 24 Các kết tính tốn mục 3.2 cho thấy, đến năm 2025 đường dây 110 kV thuộc tuyến đường dây 110 kV TBA 220 kV Ninh Phước – Ninh Thuận – Tháp Chàm – TBA 220 kV Tháp Chàm TBA 220 kV Ninh Phước – TBA 220 kV Phan Rí xảy tải TBA 220 kV Ninh Phước vào vận hành Nguyên nhân xuất phát t việc quy hoạch đấu nối nhiều nhà máy lên trục đường dây có tiết diện nhỏ (1 mạch), dẫn đến trường hợp cố tập trung cơng suất đẩy hướng dẫn đến tải cục khu vực tuyến đường dây 110 kV Những tồn luận văn xin tập trung nghiên cứu đề tài nghiên cứu khác Luận văn kiến nghị điều chỉnh quy hoạch đưa TBA 220 kV Ninh Phước t giai đoạn 2025-2026 đưa năm 2021 bổ sung C C R UT.L quy hoạch đường dây mạch kép 2x330ACSR – 30,3km: - Quy mơ MBA: 02x250MVA D - Đấu nối phía 220kV: Xây dựng đường dây mạch đấu chuyển tiếp vào đường dây 220 kV mạch kép Tháp Chàm – NĐ Vĩnh Tân - Đấu nối phía 110 kV: Đấu nối vào 110kV Trạm cắt 110kV Ninh Phước - Đường dây 220kV mạch kép: Đầu tư đường dây mạch kép dài 30,3km có tiết diện 2x330ACSR Trên sở kết đạt đề tài, tác giả xin kiến nghị Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia nghiên cứu s dụng giải pháp nêu trên, để nâng cao lực lưới truyền tải, đáp ứng giải tỏa hết nguồn lượng tái tạo làm tải lưới điện bị Điều độ cắt giảm gây lảng phí thiệt hại cho nhà đầu tư ... VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 4.1 Đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải điện 220 kV khu vực nam miền Trung Tây nguyên 19 -... truyền tải lưới điện khu D vực Nam miền Trung Tây Nguyên Chương 4: đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kv khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên CHƢƠNG 1: HIỆN TRẠNG VÀ KẾ HOẠCH... nghiên cứu: Lưới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên đặc biệt vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 22 0kV khu vực tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận Phƣơng pháp nghiên cứu: Kết hợp