PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH KHI KẾT NỐI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH VÀO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA , TRẦN MINH SƠN PHÂN TÍCH, TÍNH TỐN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH KHI KẾT NỐI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH VÀO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2017 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐINH THÀNH VIỆT Phản biện 1: PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG Phản biện 2: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 10 năm 2017 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Tiềm lượng tái tạo vô tận, nhằm giảm phụ thuộc vào nguồn lượng hóa thạch bảo vệ môi trường nên Quốc gia giới có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng lượng tái tạo vào phục vụ đời sống, phát triển kinh tế xã hội, có lượng Gió dùng để phát điện Đối với nước ta việc Quy hoạch điện lực Quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm 2030 nêu rõ việc ưu tiên phát triển nguồn điện sử dụng lượng tái tạo Theo đó, đưa tổng cơng suất nguồn điện gió từ mức 140 MW lên 800 MW vào năm 2020 6000 MW vào năm 2030 Đây chủ trương lớn phủ Việt Nam phát triển nguồn lượng tái tạo có tính khả thi cao Theo Viện lượng, Việt Nam đánh giá Quốc gia có tiềm phát triển lượng gió Số liệu đánh giá tiềm năng lượng gió có dao động lớn, từ 1.800MW đến 9.000MW, chí 100.000MW tiềm năng lượng gió Việt Nam tập trung nhiều vùng duyên hải miền Trung, miền Nam, Tây Nguyên đảo (trong có tỉnh Ninh Thuận) Hiện nay, Tỉnh Ninh Thuận: có 13 dự án xây dựng nhà máy điện gió qui mô công nghiệp nghiên cứu triển khai, có Nhà máy điện gió Mũi Dinh (37,6 MW) khởi công xây dựng tháng 8/2016 Tổng công suất giai đoạn đến năm 2020 13 dự án 277 MW Từ chủ trương lớn Chính phủ tạo phát triển nguồn lượng tái tạo cụ thể điện gió góp phần hình thành nhà máy điện gió Bạc Liêu, Bình Thuận Ninh Thuận,…Vì vậy, nguồn điện từ dạng lượng hòa lưới điện quốc gia Tuy nhiên, nguồn lượng hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết tự nhiên có tính ổn định khơng cao Do đó, đấu nối vào hệ thống điện quốc gia có ảnh hưởng định đến lưới điện địa phương Cụ thể liên quan đến nhiều vần đề, có: Trào lưu cơng suất lưới điện Lượng cơng suất dự phịng để đảm bảo ổn định hệ thống Ngắn mạch lưới điện Ổn định hệ thống điện Hệ thống bảo vệ điện Chất lượng điện Chính vậy, Đề tài nghiên cứu “Phân tích, tính tốn chế độ vận hành kết nối nhà máy điện gió Mũi Dinh vào lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận” cần thiết Mục đích nghiên cứu: - Phân tích đánh giá tác động nhà máy điện gió đến thơng số vận hành lưới điện chế độ xác lập đặc trưng lựa chọn - Đề xuất giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo chất lượng điện năng, tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, có kết nối với nguồn điện gió Đối tượng phạm vi nghiên cứu: 3.1 Đối tượng nghiên cứu: Năng lượng gió dùng để phát điện Nhà máy điện gió Mũi Dinh 37,6 MW Lưới 110 KV tỉnh Ninh Thuận xuất tuyến 22 kV (471 NT1 473 NT1) thuộc lộ trạm 110 kV Ninh Thuận 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Phân bổ công suất lưới điện, chất lượng điện năng, độ tin cậy,… ảnh hưởng nhà máy điện gió Mũi Dinh đến lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp nghiên cứu lý thuyết, xây dựng mơ hình thực tế lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận nhà máy điện gió Mũi Dinh để phục vụ tính tốn minh họa Sử dụng phần mềm Etap để mô khoanh vùng phạm vi ảnh hưởng nhà máy điện gió đến lưới điện tính tốn thơng số vận hành lưới điện chế độ xác lập đặc trưng Các số liệu thu thập cập nhật liên tục từ nghiên cứu, dự án điện gió thực Việt Nam có đấu nối với lưới điện Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Ý nghĩa khoa học: Phân tích tính tốn chế độ vận hành hệ thống lưới điện ứng với kịch phát khác turbine gió từ lựa chọn chế độ phát đặc trưng năm để đánh giá tác động nhà máy điện gió đến lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận Đề xuất giải pháp để đảm bảo chất lượng điện năng, tổn thất điện nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hệ thống Nhà máy điện gió bị cố Ý Nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu, đề xuất yêu cầu kỹ thuật đấu nối nhà máy điện gió vào lưới điện Việt Nam nhằm đảm bảo điều kiện vận hành Phân vùng đánh giá tác động nhà máy điện gió đến thơng số vận hành lưới điện thực tế Cấu trúc luận văn: Ngoại trừ phần mở đầu kết luận, cấu trúc đề tài gồm chương, cụ thể sau: - Chương 1- Tổng Quan điện sản xuất từ lượng gió lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận - Chương 2- Giới thiệu phần mềm mô - Chương 3- Tính tốn, phân tích ảnh hưởng đến chế độ vận hành kết nối nhà máy điện gió vào lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN SẢN XUẤT TỪ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN GIĨ 1.1.1 Mơ hình hệ thống chuyển đổi lượng gió 1.1.2 Kỹ thuật cơng nghệ khai thác lượng gió 1.1.3 Hệ số cơng suất Turbine gió 1.1.4 Sự ảnh hưởng cấu trúc hình học đến hế số cơng suất Cp 1.1.5 Thành phần cấu tạo hệ máy phát điện sử dụng sức gió 1.1.5.1 Cấu tạo hệ máy phát điện sức gió 1.1.5.2 Các loại turbine gió 1.1.6 Máy phát hệ thống turbine gió 1.1.6.1 Máy phát đồng 1.1.6.2 Máy phát không đồng 1.1.7 Các thành phần khác 1.1.7.1 Bộ phận điện tử công suất 1.1.7.2 Bộ Soft-starter 1.1.7.3 Bộ Capacitor bank (Tụ điện) 1.1.8 Các phương pháp điều khiển máy phát tuabin gió 1.1.8.1 Điều khiển cực đại hóa cơng suất Để tối ưu hệ số làm việc turbine gió, tốc độ rotor phải điều khiển phù hợp với vận tốc gió đầu vào nhằm đạt mối quan hệ Pb – Cp: 1.1.8.2 Điều khiển tốc độ Có cách để điều khiển tốc độ sau:  Thay đổi số cặp cực máy phát cảm ứng:  Điều khiển tốc độ thông qua hộp số (gear box): 1.1.8.3 Điều khiển Pitch 1.1.8.4 Điều khiển stall-control (điều khiển cố định) 1.1.8.5 Điều khiển active stall control 1.1.9 Các mơ hình kết nối tổ máy turbine gió với lưới điện 1.1.9.1 Mơ hình kết nối trực tiếp máy phát với lưới điện (loại 1) 1.1.9.2 Mơ hình máy phát kết nối lưới điện sử dụng phương thức thay đổi điện trở mạch rotor (loại 2) 1.1.9.3 Mơ hình kết nối máy phát điện cảm ứng nguồn kép với lưới điện (loại 3) 1.1.9.4 Mơ hình máy phát kết nối lưới điện thơng qua biến đổi tỉ lệ đầy đủ (loại 4) 1.2 KHÁI QT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIĨ ĐỂ PHÁT ĐIỆN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.2.1 Tình hình phát triển điện gió giới 1.2.2 Hiện trạng phát triển điện gió Việt Nam 1.3 TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN ĐIỆN GIÓ TẠI TỈNH NINH THUẬN 1.3.1 Đặc điểm khí hậu tỉnh Ninh Thuận 1.3.2 Tiềm phát triển điện Gió tỉnh Ninh Thuận Tính đến tháng 6/2017, có 13 dự án điện gió với tổng công suất đăng ký đầu tư, đề nghị lắp đặt 1.068 MW (giai đoạn đầu 277 MW) UBND tỉnh chấp thuận chủ trương khảo sát nghiên cứu Đến 2020, dự kiến công suất lắp đặt đạt khoảng 220 MW với sản lượng điện gió tương ứng 482 triệu kWh Theo tài liệu Ngân hàng Thế giới, tiềm gió tỉnh Ninh Thuận, nhiều huyện Ninh Phước, Thuận Nam, kế Phan Rang – Tháp Chàm, Thuận Bắc, Ninh Hải Tổng cơng suất phong điện tiềm lắp đặt địa bàn Ninh Thuận ước khoảng 10.447 MW 1.4 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH 1.4.1 Quy mơ Việc đầu tư nhà máy điện gió Mũi Dinh nhằm cung cấp bổ sung nguồn điện cho lưới điện quốc gia với tổng công suất lắp đặt 70 MW, dự án chia làm hai giai đoạn: giai đoạn 1-37,6 MW giai đoạn 2- mở rộng lên 32,4 MW Quy mô đầu tư sau phân tích chọn cho giai đoạn 37,6 MW bao gồm 16 tổ turbine gió hãng Enercon, loại E.92, tổ máy có cơng suất danh định 2,35 MW 1.4.2 Phân tích liệu đo gió điểm đặt Nhà máy điện Gió Tốc độ gió bình quân độ cao 60m đạt mức 6,7 m/giây Tốc độ gió tối đa đạt 9.43m/giây (tháng 1), thấp vào tháng với vận tốc 4.53 m/giây 1.4.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất nhà máy điện gió 1.4.4 Thơng số kỹ thuật turbine E.92-2,35MW- Enercon Bảng 1.1 số kỹ thuật turbine E.92-2,35MW, hãng Enercon 1.4.5 Sơ đồ nguyên lý tuabin gió Nhà máy điện gió Mũi Dinh 1.4.6 Kết nối với hệ thống điện quốc gia trạm 110kV 1.4.7 Hệ thống đường dây cáp 22 kV 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Năng lượng gió dần trở thành nguồn lượng vô quan trọng giới Với tiến vượt bậc công nghệ, nhà sản xuất chế tạo loại turbine gió có cơng suất ngày lớn với giá thành giảm dần, đặc tính kinh tế kỹ thuật ngày tốt cạnh tranh với nguồn lượng truyền thống, hứa hẹn đem lại phát triển nhanh cho ngành công nghiệp tương lai Ninh Thuận tỉnh có tiềm năng lượng gió lớn, có khả phát triển phong điện với qui mô công nghiệp hầu hết huyện/thành phố Trong huyện Ninh Phước, Thuận Nam có nhiều tiềm để phát triển điện gió với quy mơ cơng nghiệp, kế huyện Thuận Bắc, Ninh Hải NMĐG Mũi Dinh lựa chọn turbine hãng Enercon (Đức) hãng sản xuất turbine gió lớn giới với nhiều năm liền thống trị thị trường Châu Âu Thế Giới, cung cấp nhiều loại kích cỡ turbine khác nhau, dịng sản phẩm E.92 với công suất 2,35 MW đánh giá phù hợp với điều kiện Gió khí hậu tỉnh Ninh Thuận CHƯƠNG GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PHẦN MỀM ETAP 2.1.1 Giao diện ETAP 2.1.2 Tính tốn trào lưu cơng suất Etap 2.1.3 Module tính tốn trào lưu cơng suất Etap 2.1.4 Giới thiệu chức cửa sổ Edit Study Case 2.1.4.1 Trang Infor 2.1.4.2 Trang loading 10 CHƯƠNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH KHI KẾT NỐI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH VÀO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN Trong chương khảo sát ảnh hưởng NMĐG đến thông số vận hành lưới điện kết nối chế độ ngày đặc trưng Các chế độ đặc trưng lựa chọn để khảo sát là: chế độ NMĐG phát công suất cực đại, chế độ NMĐG phát công suất cực tiểu chế độ NMĐG ngừng hoạt động Để mô tương ứng với chế độ phát NMĐG chế độ vận hành lưới điện ba chế độ đặc trưng phụ tải là: cực đại, bình thường cực tiểu 3.1 CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN KHI CHƯA CÓ KẾT NỐI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH 3.1.1 Đặc điểm phụ tải tỉnh Ninh Thuận 3.1.2 Chế độ vận hành tải bình thường 3.1.3 Chế độ vận hành tải cực tiểu 3.1.4 Chế độ vận hành tải cực đại 3.1.5 Phân tích, nhận xét chế độ vận hành lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận chưa có tham gia điện gió 11 Bảng 3.17 So sánh tổn thất công suất chế độ phần tử lưới điện Chế độ Bình Thường STT Đường dây/TBA Công suất (kW) Tổn thất công suất (kW) Chế độ Cực đại Công suất (kW) Tổn thất công suất (kW) Chế độ Cực tiểu Công suất (kW) Tổn thất công suất (kW) 471NT1-SHai 603 0,53 708 0,73 427 0,26 471NT1/Mdinh 3.882 5,37 4.562 7,47 2.745 2,66 471NT1/TomSHai 1.293 2,64 1.519 3,66 914 1,30 473NT1/AHai 1.723 4,32 2.024 6,02 1.219 2,14 473NT1/TThien 7.519 22,33 8.839 31,06 5.314 11,03 473NT1/VinhTruong 3.451 17,35 4.056 24,15 2.440 8,57 Mui Dinh-NinhThuan 2.874 0,25 7.744 1,39 4.756 0,36 Ninh Phuoc-Ninh Thuan1 8.552 18,57 5.693 20,07 12.857 29,51 12,50 T1-NinhThuan1 11.426 25,27 13.436 35,16 8.071 10 ThapCham-GioMuiDinh 2.880 5,24 7.771 26,56 4.755 6,40 11 Thapcham-Ninh son 32.511 495,00 30.639 434,00 35.319 594,00 12 ThapCham2-Ninh Hai 19.129 81,61 22.514 113,00 14.620 47,66 13 Thapcham2-thapcham 6.714 20,62 18.368 77,43 10.941 62,76 781 104.37 779,2 Tổng Tỷ lệ tổn thất công suất (%) 102.557 0,81 699,1 127.873 0,77 1,22 Hình 3.6 Đồ thị so sánh điện áp nút chế độ vận hành 12 Khi chưa có tham gia nhà máy điện gió Mũi Dinh tổn thất cơng suất đường dây 110 kV tỉnh Ninh Thuận 02 xuất tuyến lộ 22 kV thuộc trạm 110 kV Ninh Thuận chế độ vận hành phụ tải cực đại ∆P =781 kW, chiếm tỷ lệ 0,77%; chế độ vận hành phụ tải cực tiểu ∆P =779 kW, chiếm tỷ lệ 1,22% chế độ vận hành phụ tải trung bình ∆P =699 kW, chiếm tỷ lệ 0,81% Như chế độ vận hành phụ tải cực tiểu tỷ lệ tổn thất cơng suất lớn chế độ cịn lại chế độ vận hành phần lớn công suất phát hai nguồn phát khu vực Ninh Sơn Ninh Phước cấp dư cho phụ tải địa phương nên phải chuyển phần lớn công suất dư đến khu vực phụ tải xa nên trào lưu công suất phân bổ lại theo hướng bất lợi tổn thất công suất Tất nút tất chế độ vận hành trì độ lệch điện áp phạm vi cho phép ±5% Uđm 3.2 PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ PHÁT CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH ĐỐI VỚI TỪNG CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN Bảng 3.19 Các kịch mô ứng với chế độ vận hành Trường Kịch mô hợp Các chế độ phát WF Chế độ tải TH1 Cực đại Cực đại TH2 Cực đại Bình thường TH3 Cực đại Cực tiểu TH4 Cực tiểu Cực đại TH5 Cực tiểu Bình thường TH6 Cực tiểu Cực tiểu 13 3.2.1 Phân tích, nhận xét trường hợp Hình 3.1 Sơ đồ mơ LĐPP tỉnh Ninh Thuận có kết nối NMĐG mũi Dinh 3.2.1.1 WF phát cực đại 3.2.1.2 WF phát cực tiểu: 3.2.1.3 Phân tích tổn thất cơng suất lưới điện, điện áp nút 110 kV tương ứng với kịch mơ có tham gia NMĐG Mũi Dinh Tóm tắt tổng hợp kết phân bổ công suất, tổn thất công suất điện áp nút có kết nối với NMĐG Mũi Dinh chế độ vận hành cho Bảng 3.24 14 Bảng 3.24 So sánh tổn thất công suất điện áp nút 110 kV Kịch mô Chế độ TTCS Điện áp nút 110 kV (%) CS phát WF Phụ tải (MW) TH1 37,6 TH2 toàn lưới Dien Tha Ninh Nin Ninh điện (kW) gio Ninh Thap p Phuo h Thua Mui Hai Cham Cha c Son n Dinh m2 100,3 1.163,8 104,99 104,46 105 105 104,96 104,58 105 37,6 85,4 1.430,5 105,0 104,55 105 105 105,0 104,66 105 TH3 37,6 63,1 2.037,4 105,0 104,66 105 105 105,0 104,78 105 TH4 7,5 100,3 712,2 104,68 104,46 105 105 104,68 104,48 105 TH5 7,5 85,4 704,4 104,75 104,55 105 105 104,74 104,56 105 TH6 7,5 63,1 887,4 104,85 104,66 105 105 104,84 104,69 105 phỏn (MW) g Nhận xét:  Đường dây 110 kV ThapCham–GioMuiDinh chuyển tải công suất nặng nề 42,09 MW (tương ứng 44% Icp) theo chiều công suất phát ngược hệ thống điện quốc gia chế độ NMĐG phát công suất cực đại lưới điện vận hành chế độ phụ tải cực tiểu với lượng tổn thất công suất đường dây 533 kW, đường dây chuyển tải 0,38 MW (tương ứng 4% Icp) theo chiều ngược lại nhận điện nguồn từ hệ thống xuống chế độ NMĐG Mũi Dinh phát công suất cực tiểu lưới điện vận hành chế độ phụ tải cực đại với lượng tổn thất công suất đường dây 3,88 kW  Đường dây 110 kV ThapCham2–ThapCham chuyển tải công suất nặng nề 47,72 MW (tương ứng 54% Icp) theo chiều công suất phát ngược hệ thống điện quốc gia chế độ NMĐG phát công suất cực đại lưới điện vận hành chế độ phụ tải cực tiểu với lượng tổn thất công suất đường dây 681 kW, 15 đường dây chuyển tải 10,91 MW (tương ứng 12,2% Icp) theo chiều ngược lại nhận điện nguồn từ hệ thống xuống chế độ NMĐG Mũi Dinh phát công suất cực tiểu lưới điện vận hành chế độ phụ tải cực đại với lượng tổn thất công suất đường dây 34,01 kW  Các đường dây cịn lại khơng có ảnh hưởng biến động lớn mang tải ứng với chế độ phát khác NMĐG Mũi Dinh, hầu hết đường dây dư khả tải, hoạt động 50% khả tải đường dây  Trong chế độ vận hành NMĐG Mũi Dinh NMĐG Mũi Dinh phát cơng suất cực đại điện áp nút lưới điện 110 kV tỉnh Ninh Thuận cải thiện cao trường hợp NMĐG Mũi Dinh phát công suất cực tiểu, nhiên chênh lệch điện áp nút chế độ không đáng kể, tất chế độ phụ tải có nhà máy điện gió tham gia phát cơng suất vận hành trì giới hạn cho phép từ 95% đến 105% Uđm, độ lệch điện áp nút 110 kV lưới điện tỉnh Ninh Thuận nằm phạm vi cho phép ±5% Uđm  Trong kịch mơ NMĐG Mũi Dinh phát cơng suất cực đại phụ tải lưới điện chế độ cực tiểu tổn thất cơng suất lưới điện phân phối 110 kV tỉnh Ninh Thuận lộ 22 kV thuộc trạm 110 kV Ninh Thuận có ∆P =2.037,4 kW, chiếm tỷ lệ 3,13% cơng suất phát toàn lưới, cao tất trường hợp mơ cịn lại, lý do: phụ tải địa phương thuộc lộ 22 kV sau C41_NinhThuan1 gần NMĐG Mũi Dinh sử dụng không hết lượng công suất phát nhà máy điện gió nên phải chuyển phần lớn cơng suất cịn lại hệ thống điện quốc gia nên trào lưu công suất phân bổ lại theo hướng bất lợi tổn thất công suất 16  Trong chế độ NMĐG Mũi Dinh phát công suất cực tiểu phụ tải lưới điện chế độ cực đại tổn thất cơng suất lưới phân phối 110 kV tỉnh Ninh Thuận lộ 22 kV thuộc trạm 110 kV Ninh Thuận có ∆P =712 kW, chiếm tỷ lệ 0,71% cơng suất phát tồn lưới thấp tất trường hợp mơ lại, lý do: phụ tải địa phương thuộc lộ 22 kV sau C41_NinhThuan1 gần NMĐG Mũi Dinh sử dụng hết tồn cơng suất phát NMĐG Mũi Dinh nên truyền tải công suất xa nên trào lưu công suất phân bổ lại theo hướng có lợi mặt tổn thất công suất  Điện áp tất nút thuộc lưới điện 110 kV tỉnh Ninh Thuận vận hành trì độ lệch điện áp phạm vi cho phép ±5% Uđm 3.3 PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG HỢP BỊ SỰ CỐ 3.3.1 Yêu cầu giới hạn điện áp tần số 3.3.2 Sự cố 110 kV trạm Ninh Thuận Giả sử cố 110kV trạm Ninh Thuận 1, cố diễn với mơ thời gian trì cố 150ms - Phân tích khả phục hồi làm việc nhà máy điện gió: Hình 3.11 Điện áp đầu cực NMĐG mô cố Hình 3.11 ta thấy xảy cố với thời gian trì 150ms, ta thấy điện áp đầu cực NMĐG giảm từ 105% Uđm xuống 20% 17 Uđm thời gian trì cố, sau khoảng 50ms điện áp phục hồi giá trị 100% Uđm tiếp tục sau 90ms điện áp đầu cực NMĐG phục hồi giá trị 105% Uđm tiếp tục vận hành ổn định bình thường Sau lúc cố bị giải trừ turbine gió đột ngột phát lượng công suất phản kháng tăng vọt vào khoảng 15 MVAr xem Hình 3.12, giảm dần giá trị trước có cố để ổn định điện áp kết nối với NMĐG trì độ lệch điện áp nằm giới hạn cho phép sau loại trừ cố Hình 3.12 NMĐG phát công suất phản kháng mô cố Trước khi xảy cố NMĐG phát 100%Pđm , xảy cố turbine gió ngưng phát cơng suất tác dụng, sau thời gian 150ms trì cố turbine gió có xu hướng tiêu thụ công suất tác dụng lượng với thời gian ngắn, sau khoảng thời gian 100ms turbine gió phục hồi lại việc phát cơng suất tác dụng ban đầu trước xảy cố xem Hình 3.13 18 Hình 3.13 NMĐG phát cơng suất tác dụng mô cố - Phân tích chất lượng điện áp tần số nút có cố xảy ra: Thời điểm xảy cố lúc 0,5s điện áp bị sụp đổ, đặc biệt 110kV Điện gió Mũi Dinh dần thời điểm 0,5s, sau t=150ms loại trừ cố, điện áp nút dần phục hồi với thời gian phục hồi khoảng 150ms, sau dần ổn định lại ban đầu Hình 3.15 Điện áp nút 110 kV mô cố 19 Hình 3.17 Tần số nút 110 kV tỉnh Ninh Thuận mơ Nhìn vào Hình 3.17, ta thấy xảy cố thời điểm lúc 0,5s tần số lưới điện 110 kV tỉnh Ninh Thuận phía lưới 22 kV lộ trạm 110 kv Ninh Thuận dao động mạnh khoảng từ 93% fđm đến 102 % fđm , nhiên sau giải trừ cố tần số lưới điện nút nhanh chóng phục hồi ổn định sau khoảng 0,25s Từ phân tích trên, sau cố loại bỏ, mô khả vượt qua cố, phục hồi tần số điện áp mức điện áp, tần số làm việc trước bị cố turbine gió đảm bảo yêu cầu kết nối Mặt dù sau cố bị loại bỏ turbine gió phải phát lượng cơng suất phản kháng để ổn định điện áp trì độ lệch điện áp nằm giới hạn cho phép Theo tiêu chuẩn kết nối điện gió vào lưới điện số điện áp, tần số máy phát điện gió, khả vượt qua cố, khả phục hồi điện áp thấp máy phát điện gió thỏa mãn yêu cầu kết nối 3.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH NINH THUẬN KHI CÓ KẾT NỐI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ MŨI DINH 20  Hiện NMĐG Mũi Dinh thực xây dựng giai đoạn với công suất lắp đặt 37,6 MW, theo giấy phép đầu tư tỉnh Ninh Thuận cấp giai đoạn nâng tổng công suất dự án lên 70 MW, để đáp ứng chuyển tải hết công suất NMĐG lên hệ thống điện quốc gia đề nghị từ giai đoạn cho xây dựng đường dây mạch kép 110 KV Mui dinhthap cham Trong tương lai tỉnh Ninh Thuận có nhiều dự án lượng gió mặt trời quy mơ cơng nghiệp có cơng suất hàng trăm MW kết lưới đề nghị tiếp tục nâng cấp mạch thap cham-thap cham tương lai để chuyển tải toàn cơng suất đảm bảo tiêu chí vận hành n-1  Khi NMDG Mũi Dinh 37,6 MW vào vận hành đề nghị Công ty điện lực Ninh Thuận xây dựng đề án tái cấu trúc lại lưới điện 22 kV khu vực Thuận Nam, Ninh Phước phần lưới điện thuộc thành phố Phan Rang Tháp Chàm để nhận điện từ trạm Ninh Thuận NMĐG Mũi Dinh cung cấp, nhằm khai thác hiệu nguồn lương tái tạo, rút ngắn chiều dài cấp điện, giảm tổn thất cơng suất, giảm tổn thất điện hạn chế việc truyền ngược công suất hệ thống điện quốc gia; đồng thời tái cấu trúc lại lưới điện theo hướng xây dựng lưới điện 22 kV tỉnh Ninh Thuận lưới kín, vận hành hở nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện  Trước mắt sớm đầu tư xây dựng lộ 22 kV thuộc trạm Ninh Thuận xuất tuyến 475NT1, 477NT1 để đáp ứng nhu cầu cho phụ tải dự kiến phát triển vào năm 2018 dự án du lịch khu vực Mũi Dinh tỉnh cấp phép đầu tư, việc xây dựng xuất tuyến góp phần đưa phụ tải lớn vào sử dụng điện gần NMĐG Mũi Dinh nên hạn chế việc tổn thất công suất chuyển tải xa 21 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG  Trong chế độ vận hành lưới điện 110 kV tỉnh Ninh Thuận 02 xuất tuyến lộ trạm 110 KV Ninh Thuận chưa có kết nối với NMĐG có kết nối với NMĐG Mũi Dinh điện áp nút trì phạm vi cho phép, độ lệch điện áp nút nằm phạm vi cho phép ±5% Uđm  So sánh tổn thất công suất vận hành tất chế độ, NMĐG Mũi Dinh phát cực đại phụ tải vận hành chế độ cực tiểu có tổn thất cơng suất lớn chế độ vận hành lại  Trong trường hợp xảy cố ngắn mạch pha đối xứng kết nối với NMĐG kết đánh khả vượt qua cố, khả phục hồi tiếp tục làm việc NMĐG Mũi Dinh đáp ứng điều kiện theo tiêu chuẩn kết nối lưới quy định 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Việc phát triển nguồn lượng tái tạo, có điện gió nhân loại quan tâm nghiên cứu phát triển nhằm dần thay cho nguồn lượng truyền thống ngày cạn kiệt xu tất yếu Hiện có nhiều dự án điện gió quy mô công nghiệp đưa vào vận hành đấu nối với hệ thống điện quốc gia Việc nghiên cứu lý thuyết điện gió, tiềm điện gió Việt Nam, thông số, chế độ làm việc ảnh hưởng NMĐG đến lưới điện địa phương cho ta rút kết luận bổ ích nhằm áp dụng phục vụ cho việc phát triển điện gió tương lai Việt Nam Nhà Máy điện gió Mũi Dinh giai đoạn có cơng suất 37,6 MW tương đối nhỏ so với công suất Hệ thống điện, kết nối hịa lưới điện quốc gia qua trạm biến áp 110 kV Điện gió Mũi Dinh khơng gây ảnh hưởng đến tần số chất lượng điện áp lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận, cụ thể qua kết phân tích tần số độ lệch điện áp nút lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận trì phạm vi cho phép có kết nối với NMĐG Mũi Dinh Tuy nhiên việc đưa NMĐG Mũi Dinh vào vận hành làm thay đổi trào lưu công suất lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận ứng với chế độ vận hành khác phụ tải nên dẫn đến việc tổn thất công suất thay đổi tùy theo chế độ vận hành phụ tải, đặc biệt tổn thất công suất cao NMĐG phát công suất cực đại mà chế độ phụ tải lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận cực tiểu xem phân tích mục 3.2 Ngồi phân tích trường hợp xảy cố kết nối với NMĐG kết đánh giá khả vượt qua cố, khả phục hồi tiếp tục làm việc NMĐG Mũi 23 Dinh đáp ứng điều kiện theo tiêu chuẩn kết nối lưới điện quy định Các vấn đề thực luận văn: - Nguyên cứu lý thuyết điện gió - Giới thiệu NMĐG Mũi Dinh - Sử dụng phần mềm Etap để mơ phân tích, tính tốn chế độ vận hành lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận trước sau kết nối với NMĐG Mũi Dinh Hạn chế luận văn Luận văn dừng lại mức phân tích, tính tốn chế độ vận hành NMĐG Mũi Dinh có kết nối với lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận chế độ xác lập đặc trưng, chưa phân tích sâu biến thiên vận tốc gió, q trình độ diễn vận tốc gió biến thiên thời gian ngắn,…sẽ ảnh hưởng đến chất lượng điện lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận Hướng phát triển luận văn Cần quan tâm mở rộng phát triển luận văn theo hướng nghiên cứu sâu trình độ ảnh hưởng đến chất lượng điện lưới điện phân phối tỉnh Ninh Thuận tốc độ gió biến thiên thay đổi liên tục thời gian ngắn Đặc biệt xây dựng mơ hình nghiên cứu mơ với NMĐG cơng suất lớn phần mềm mô khác DIgSILENT, Mathlab, Etap để từ đưa kết để so sánh, chứng minh tính đắn nhiều phương diện khác Kiến nghị Điện gió lựa chọn tốt tình hình Việt Nam gần khai thác hết nguồn thủy điện có cơng suất lớn Chính để phát triển nhanh bền vững lĩnh vực khai thác nguồn 24 lượng đầy tiềm Việt Nam, nhiều vấn đề cần Nhà nước quan tâm chế sách đầu tư sách giá điện, quy chuẩn kỹ thuật đấu nối vận hành điện gió Bên cạnh cần quan tâm xây dựng quy hoạch tổng thể điện khí hóa đảo, cần có nghiên cứu phối hợp với nguồn điện truyền thống phân tán sử dụng lượng tái tạo khác sóng biển, mặt trời, diezel,…để xây dựng hệ thống nguồn thông minh, bền vững Hiện nhiều nhà đầu tư quan tâm đến dự án điện gió Việt Nam, Ngồi lý tiềm gió Việt Nam cịn có sách hỗ trợ giá Chính phủ Việt Nam cho phát triển điện gió, mức trợ giá cịn chưa đủ sức thu hút bước quan trọng thể chiến lược đắn vấn đề phát triển lượng tái tạo nói chung Nhà nước Để phát triển điện gió Việt Nam cần thiết lập cho điện gió thị trường cạnh tranh nay, cách tính tốn đầy đủ chi phí bên ngồi nguồn điện khác thủy điện, nhiệt điện Nếu chi phí ngồi chi phí chiếm dụng đất đai, chi phí bảo vệ mơi trường, chống thảm họa, thiên tai,… tính vào giá thành nguồn điện giá thành tăng lên, tạo điều kiện cho giá điện gió cạnh tranh thị trường mua bán điện