Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 25/2019 trình bày các nội dung chính sau: Quy định đấu nối các nhà máy điện năng lượng mặt trời vào hệ thống điện, sơ lược về lịch sử kỹ thuật sửa chữa điện nóng trên thế giới, hệ thống định vị sét,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
QUI ĐỊNH ĐẤU NỐI CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO HỆ THỐNG ĐIỆN PGS.TS NGUYỂN HỮU PHÚC Trường ĐH Bách Khoa – ĐH Quốc Gia TP HCM TÓM TẮT – Trong năm qua xâm nhập nguồn phát từ lượng tái tạo vào hệ thống điện không ngừng tăng lên tổng thể nguồn phát điện nước Mức độ thâm nhập ngày cao nhà máy điện mặt trời, nhà máy lượng gió đặt vấn đề, với nguy đến ổn định hệ thống điện tính khơng ổn định nguồn cơng suất phát phụ thuộc nhiều vào thời tiết, đặc biệt trường hợp xảy cố lưới điện Từ nhiều năm trước, nước ban hành qui định kĩ thuật cho việc đấu nối nhà máy điện lượng mặt trời với lưới điện, mức điện áp đấu nối trung áp hay hạ áp Trong báo trình bày qui định đấu nối nhà máy điện mặt trời vào hệ thống nước, Việt Nam, với đặc điểm kĩ thuật liên quan Các qui định đấu nối có điểm chung việc phản ánh mức xâm nhập ngày tăng nguồn phát lượng tái tạo vào hệ thống điện, tập trung vào vấn đề tần số, điều khiển công suất tác dụng, điện áp, điều khiển công suất phản kháng, chất lượng điện (họa tần, mức nhấp nháy điện áp), đặc biệt yêu cầu lướt qua cố Từ khóa: lượng tái tạo, mức xâm nhập, qui định đấu nối, nhà máy điện mặt trời, khả lướt qua cố GIỚI THIỆU Các nhà máy phát điện mặt trời (NMĐMT) theo kĩ thuật quang điện (biến đổi trực tiếp lượng mặt trời thành lượng điện) (photovoltaic power plants) đóng vai trị ngày tăng, số nguồn phát lượng tái tạo phân tán tích hợp vào nguồn phát điện truyền thống hệ thống điện Đặc điểm NMĐMT hầu hết điện sản xuất đấu nối cấp điện áp hạ áp hay trung áp, gần với hộ tiêu thụ, khơng gây q tải đường dây truyền tải Mặt khác, nguồn điện từ NMĐMT sản xuất ban ngày, nhu cầu tải tăng cao, sản lượng điện sản xuất có giá trị cao Tuy vậy, mức độ xâm nhập (penetration level) ngày cao NMĐMT đặt vấn đề, nguy đến ổn định hệ thống điện, đặc biệt trường hợp có cố lưới điện Các qui định đấu nối (grid codes) (QĐĐN) thường yêu cầu việc đấu nối NMĐMT vào lưới điện trung áp tương tự việc đấu nối nhà máy điện truyền thống vào cấp điện áp cao Điều qui định NMĐMT đấu nối vào mạng trung áp phải có khả giúp vào việc ổn định lưới không cắt NMĐMT khỏi lưới điện thời gian xảy cố lưới điện Yêu cầu khác biệt lớn so với qui định đấu nối trước tình hình nguồn phát từ lượng tái tạo vào hệ thống chiếm tỉ trọng khơng đáng kể, cho phép NMĐMT cắt đấu nối trường hợp xảy cố lưới Qui định có ảnh hưởng đáng kể đến thiết kế NMĐMT [1] Thực tế cho thấy việc đấu nối NMĐMT với lưới điện đặt nhiều thách thức điều khiển vận hành, việc đấu nối cần tuân thủ QĐĐN quốc gia Theo SANDIA (Sandia National Laboratories- Hoa Kì) [4] hệ thống phát quang điện (HTPQĐ) thường phân loại theo qui mô: dân dụng (residential), phi dân dụng (non-residential) qui mô lớn nhà máy điện (large/ utility scale) Với qui mô dân dụng HTPQĐ lắp đặt mái nhà ở, thường có cơng suất nhỏ 10 kW HTPQĐ qui mô phi dân dụng lắp trên cơng trình lớn với công suất từ vài chục kW đến vài MW, với HTPQĐ qui mô lớn nhà máy điện thường có cơng suất từ vài chục MW đến vài trăm MW [6] Các NMĐMT đấu nối với hệ thống điện cấp hạ áp trung áp tùy thuộc vào công suất nhà máy Các QĐĐN Đức nước Tây Âu [7] SANDIA [4] đề cập đến yêu cầu kĩ thuật để đấu nối NMĐMT vào điện áp trung áp, IEEE 929-2000 [5] chủ yếu với quy định đấu nối NMĐMT với lưới điện hạ áp, điều chỉnh thích hợp trường hợp đấu nối vào lưới điện trung áp Bài báo trình bày vấn đề yêu cầu liên quan đến việc đấu nối NMĐMT BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 vào lưới điện theo QĐĐN khác nhau, chủ yếu quốc gia Tây Âu Hoa Kỳ, quốc gia NMĐMT tích hợp ngày nhiều vào hệ thống điện, theo tiêu chuẩn quốc tế IEC hay IEEE Bài báo xem xét tác động mức điện áp lên QĐĐN, yêu cầu vận hành điều khiển điều kiện làm việc bình thường điều kiện cố, yêu cầu truyền thông, liên lạc SCADA NMĐMT II QUI ĐỊNH ĐẤU NỐI Sau nét QĐĐN hiệu lực số quốc gia đấu nối NMĐMT với lưới điện hạ áp hay trung áp Thông thường, QĐĐN bao gồm yêu cầu kĩ thuật hai điều kiện vận hành: lưới điện làm việc bình thường xảy cố A Trong điều kiện làm việc bình thường Khi lưới điện làm việc bình thường yêu cầu QĐĐN thể qua mục: độ lệch tần số, độ lệch điện áp, điều khiển công suất tác dụng điều khiển cơng suất phản kháng, dịng ngắn mạch giới hạn, chất lượng điện (họa tần, nhấp nháy điện áp) A.1 Độ lệch tần số Theo IEEE 929-2000, NMĐMT công suất nhỏ (< MW) đấu nối vào lưới điện hạ áp phải làm việc bình thường dải tần số từ 59.3 Hz (98.83%) đến 60.5 Hz (100.83%), tần số danh định 60 Hz Điều có nghĩa NMĐMT phải cắt khỏi lưới tần số giảm xuống 59.2 Hz (98,66%) hay tăng cao lên 60.6 Hz (101%) Khi tần số nằm dải giới hạn trên, biến tần NMĐMT phải cắt khỏi lưới điện vịng chu kì (100 ms) Trong đó, IEC 61727 [6] qui định dải tần số từ 49 Hz (98%) đến 51 Hz (102%), tần số danh định 50 Hz, tần số hệ thống nằm dải giới hạn trên, biến tần phải cắt khỏi lưới điện vòng 10 chu kì (200 ms) Khi NMĐMT đấu nối vào lưới điện trung áp, độ lệch tần số cho phép cho Bảng 1, theo QĐĐN Đức, Pháp, Tây Ban Nha [1] BẢNG Dải tần số làm việc theo QĐĐN Đức, Pháp, Tây Ban Nha đấu nối NMĐMT vào lưới điện trung áp Quốc gia Đức Pháp BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 Tây Ban Nha Dải tần số Thời gian cắt vượt tần số (overfrequency trip time) Thời gian cắt tần số (underfrequency trip time) 47.5 59.4 60 đến < 60.6 Không áp dụng (liên tục) < 59.4 > 60.6 phút < 58.4 > 61.6 30 sec < 57.8 - 7.5 sec < 57.3 - 45 chu kì < 57 > 61.7 Tức thời Theo trên, rõ ràng có khác biệt nhiều qui định độ lệch tần số QĐĐN quốc gia khác A.2 Độ lệch điện áp Theo IEEE 929-2000, NMĐMT công suất nhỏ đấu nối với lưới điện cấp hạ áp phải làm việc bình thường dải điện áp 106-132V điểm nối chung (PCC= point of common coupling), tức 88% đến 110% điện áp danh định 120 V Điều có nghĩa NMĐMT cắt khỏi hệ thống, điện áp làm việc nằm giới hạn này, với thời gian cắt đấu nối cho Bảng Đối với cấp điện áp hạ áp khác với 120 V, tỉ lệ 88% - 110% điện áp danh định áp dụng Theo IEC 61727 dải điện áp cho NMĐMT đấu nối với lưới hạ áp từ 85% đến 110% điện áp hạ áp danh định, với thời gian cắt khỏi lưới điện cho Bảng điện áp làm việc lệch khỏi giới hạn điện áp cho phép Bảng Dải điện áp làm việc QĐĐN theo IEEE 929-2000 cấp hạ áp 120 V, tần số 60 Hz Điện áp PCC (điện áp 120 V) V < 50% Thời gian cắt lớn (chu kì) 50% < V < 88.33% 110% < V < 137.5% 120 Làm việc bình thường 120 V 137.5 % 88.33% < V < 110% Ở nước với mức xâm nhập NMĐMT cao hệ thống điện, theo QĐĐN giới hạn điện áp Bảng 5, NMĐMT đấu nối vào lưới điện hạ áp Trong Bảng 5, mức tăng điện áp tối đa cho phép gây HTQĐ cần nhỏ 3% tính tốn dựa vào cơng suất ngắn mạch điểm PCC công suất biểu kiến NMĐMT [6] A.3 Điều khiển công suất tác dụng Các QĐĐN yêu cầu chế độ điều khiển công suất tác dụng đấu nối NMĐMT vào lưới trung áp Chế độ vận hành nhà máy hoạt động với công suất phát không đổi, chế độ nhà máy yêu cầu để tham gia vào việc điều khiển tần số lưới điện Trong chế độ cần điều khiển công suất phát NMĐMT cách giảm công suất với mức theo bội số 10% công suất định mức Thông thường, mức đặt công suất 100%, 60%, 30% 0% công suất đặt NMĐMT [1] Hình Hình cho thấy mức giảm công suất phát tác dụng nhà máy điện lượng gió NMĐNLG NMĐMT theo mức tăng tần số Bảng Dải điện áp làm việc QĐĐN theo IEC 61627 cấp điện áp hạ áp, tần số 60 Hz Điện áp làm việc Thời gian cắt nhỏ (chu kì) V < 50% 50% < V < 85% 110% < V < 135% 100 Làm việc bình thường 100 V > 135% 2.5 85% < V < 110% Hình Điều khiển cơng suất tác dụng-tần số NMĐNLG Bảng Dải điện áp làm việc quốc gia có mức xâm nhập cao NMĐMT Đức Tây Ban Nha Pháp 80% < V < 110% 85% < V < 110% 90% < V < 110% Hình Điều khiển cơng suất tác dụng-tần số NMĐMT BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 Về mặt vận hành, tần số hệ thống cao hay thấp tần số danh định có nghĩa công suất phát hệ thống lớn hay nhỏ hơn, so với công suất yêu cầu phụ tải Trong hệ thống điện làm việc với nhà máy điện từ nguồn lượng tái tạo, với NMĐNLG chẳng hạn, đứng quan điểm an ninh ổn định hệ thống điện, cần có nhà máy điện hệ thống với mức độ dự trữ quay (spinning reserve) sẵn sàng đáp ứng nhanh có thay đổi tần số hệ thống, cách giảm tăng sản lượng nhà máy cách tự động Hình Đường liền nét Hình QĐĐN cho NMNLG quan hệ công suất phát theo tần số NMNLG làm việc chế độ vận hành 1, nhà máy hoạt động với cơng suất phát không đổi theo giới hạn công suất nhà máy (capacity limit) tần số 50.2 Hz, sau công suất phát giảm xuống khoảng tần số 50.2 đến 51.2 Hz, hoàn toàn cắt khỏi lưới điện tần số lớn 51.3 Hz Đường đứt nét NMNLG làm việc chế độ vận hành theo mức đặt 50% công suất định mức dải chết (dead band) 49.7 đến 50.3 Hz, tần số ngồi dải cơng suất phát thay đổi theo tần số, bắt đầu dải tần từ 48.7 đến 51.3 Hz Các yêu cầu áp dụng tương tự cho NMĐMT Hình Hình cho thấy NMĐMT có cơng suất phát tác dụng điều khiển theo tần số, công suất phát NMĐMT phải giảm theo độ dốc 40%*Pm/ Hz tần số tăng cao 100.4% tần số danh định (50.2 Hz, tần số hệ thống 50 Hz), với Pm công suất phát vào lưới Công suất phát nhà máy điều khiển tăng tần số thấp 100.1% Khi tần số cao 103% thấp 95%, NMĐMT phải cắt khỏi lưới [1] A.4 Điều khiển công suất phản kháng Các NMĐMT đấu nối với lưới điện trung áp phải có khả phát cơng suất phản kháng vào lưới điện, điểm làm việc nào, nhằm đạt hệ số công suất khoảng 0.95 trễ 0.95 sớm [1,7], để hỗ trợ cho việc ổn định điện áp lưới điều kiện làm việc bình thường Theo QĐĐN công suất phản kháng phát thời gian NMĐMT làm việc, nghĩa nhà máy khơng có u cầu phải phát cơng suất phản kháng đêm Điểm đặt cơng suất phát phản kháng chế độ sau [4,7]: • hệ số cơng suất cố định • hệ số cơng suất thay đổi, tùy theo công suất BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 tác dụng (Hình 4) • cơng suất phản kháng MVAR khơng đổi • cơng suất phản kháng thay đổi tùy vào điện áp (Hình Hình 6) Thơng thường, nhà máy phải có khả phát cơng suất phản kháng vịng vài Hình Quan hệ cosφ theo công suất P NMĐMT đấu nối vào lưới trung áp Hình Quan hệ dịng phát phản kháng theo độ giảm điện áp phần trăm, theo QĐĐN Đức NMĐMT đấu nối vào lưới trung áp phút lặp lại, trường hợp cần thiết Để cải thiện điện áp trường hợp ngắn mạch đối xứng lưới, hay lưới mang tải lớn ổn định, QĐĐN Đức cho NMĐMT đấu nối vào lưới trung áp cần phát dòng phản kháng theo quan hệ dịng- độ giảm áp phần trăm, Hình [1] Đường màu đỏ Hình cho thấy, dải chết điện áp (voltage dead band) khoảng 0.9-1.1 Uđm, điện áp giảm nhiều 10% điện áp định mức, điều khiển phản ứng cho NMĐMT phải phát dòng phản kháng vào phía điện áp thấp (trung áp) máy biến áp với giá trị dịng 2% giá trị dòng định mức, cho phần trăm độ giảm điện áp [4, 7], nhà máy phải có khả phát dòng phản kháng theo yêu cầu vào lưới thời khoảng 20 ms Trường hợp cần thiết, nhà máy phải có khả cung cấp dịng phản kháng 100% dòng điện định mức Trong trường hợp cố khơng đối xứng, dịng phát phản kháng khơng vượt giá trị gây điện áp cao 110% điện áp danh định, pha không bị cố Theo QĐĐN Tây Ban Nha, quan hệ dòng phát phản kháng theo thay đổi điện áp xác định đường gãy ABCD (Hình 6) Trong điều kiện áp dòng phản kháng xác định đoạn D’C’, đối xứng với đoạn CD đường ABCD Rơle điều khiển tác động cắt NMĐMT khỏi lưới điện áp làm việc vượt 1.3 p.u điện áp danh định Khi NMĐMT đấu nối với lưới điện hạ áp, nhà máy phải làm việc hệ số công suất cao 0.85 (trễ hay sớm) công suất phát tác dụng lớn hơn 10% công suất định mức Thông thường, biến tần NMĐMT thiết kế để làm việc với hệ số công suất gần Một số HTQĐ với thiết kế đặc biệt để phát công suất phản kháng nằm giới hạn cần đồng ý quan quản lí hệ thống điện [5] A.6.1 Họa tần Các thành phần họa tần dòng điện phát NMĐMT phải phù hợp với điều 10 IEEE Std 519-1992 [9] Các giới hạn họa tần tóm tắt sau: • Phần trăm tổng méo dạng dòng họa tần PCC phải nhỏ 5%, so với dịng họa tần cơng suất định mức biến tần • Giới hạn thành phần dịng họa tần riêng lẻ liệt kê Bảng 6, mức điện áp khác từ 120 V đến 69 kV lớn Thành phần dòng họa tần bậc chẵn phải nhỏ 25% giới hạn họa tần bậc lẻ cho Bảng Các giới hạn cho biến tần xung, Tiêu chuẩn IEEE [9] đưa công thức chuyển đổi cho biến tần có số xung lớn 6, cho giới hạn họa tần khác cho cấp điện áp khác điểm PCC (Bảng 7) Bảng Giới hạn dòng họa tần theo IEEE 9291992 biến tần xung Họa tần bậc lẻ Bậc – Bậc Bậc 11- Bậc 15 Bậc 17- Bậc 21 Bậc 23- Bậc 33 Bậc họa tần> 33 Hình Quan hệ dịng phản kháng NMĐMT phát vào lưới trung áp theo thay đổi điện áp, theo QĐĐN Tây Ban Nha A.5 Giới hạn dòng ngắn mạch Dịng điện ngắn mạch vượt q giới hạn qui định điểm đấu nối NMĐMT Với nhà máy điện thông thường với máy phát đồng bộ, dịng ngắn mạch lên đến lần dòng định mức, với NMĐMT, dịng điện ngắn mạch khơng khác nhiều với dịng định mức [6] Do đó, khơng cần đến thiết bị giới hạn dòng điện ngắn mạch cho NMĐMT A.6 Chất lượng điện Giới hạn méo dạng < 4.0% < 2.0% < 1.5% < 0.6% < 0.3% Bảng Giới hạn điện áp họa tần theo IEEE 519-1992 Giới hạn méo Tổng méo Điện áp dạng điện áp dạng điện áp PCC riêng lẻ (%) (THD %) 69 KV 3.0 5.0 69 kV 69.001 KV 1.5 2.5 đến 161 KV Lớn 1.0 1.5 161.001 KV A.6.2 Nhấp nháy điện áp Mức nhấp nháy điện áp (voltage flicker) biểu cho thay đổi có tính chu kì biên độ điện áp ảnh hưởng đến thay đổi cường độ sáng đèn sợi đốt, ảnh hưởng đến hoạt động số thiết bị điện máy tính, thiết bị đo lường thiết bị liên lạc Bất BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 kỳ mức nhấp nháy điện áp việc đấu nối biến tần vào hệ thống không phép vượt giới hạn cho phép Trong Hình [1], mức nhấp nháy NMĐMT làm việc với lưới điện không vượt đường bao gây khó chịu cho việc nhìn (irritation border lines), nhằm giảm thiểu hiệu ứng gây hại cho người sử dụng hệ thống điện Trong điều kiện vận hành bình thường, mức nhấp nháy điện áp điểm đấu nối không vượt giới hạn quy định cho Bảng [2], đó: a) Mức nhấp nháy điện áp ngắn hạn (Pst) giá trị đo khoảng thời gian 10 phút thiết bị đo tiêu chuẩn theo IEC 868 Pst95% ngưỡng giá trị Pst cho khoảng 95 % thời gian đo (ít tuần) 95 % số vị trí đo Pst khơng vượt giá trị này; Hình Đường cong giới hạn mức nhấp nháy điện áp Bảng Mức nhấp nháy điện áp lưới phân phối Cấp điện áp Mức nhấp nháy cho phép 110 kV Pst95% = 0.80 Plt95% = 0.60 Pst95% = 1.00 Plt95% = 0.80 b) Mức nhấp nháy điện áp dài hạn (Plt) tính từ 12 kết đo Pst liên tiếp (trong khoảng thời gian 02 giờ), theo công thức: Trung áp hạ áp Plt = ∗ 2 ∑P stj j =1 Plt95% ngưỡng giá trị Plt cho BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 khoảng 95 % thời gian đo (ít 01 tuần) 95% số vị trí đo Plt khơng vượt giá trị B Trong điều kiện xảy cố lưới Hiện QĐĐN yêu cầu khả lướt qua cố (fault ride-through capability= FRT) NMĐMT công suất lớn đấu nối vào lưới điện trung áp, với mục đích NMĐMT phải làm việc với lưới điện thời gian cố thoáng qua lưới, đồng thời hỗ trợ ổn định lưới Trước đây, mức độ xâm nhập nhà máy điện lượng tái tạo vào hệ thống điện chưa đáng kể, QĐĐN thường không đặt yêu cầu FRT Ngày nay, mà mức độ xâm nhập nhà máy điện lượng tái tạo vào hệ thống điện ngày tăng lên, việc NMĐMT công suất tương đối lớn lại bị cắt khỏi lưới có cố xảy ra, thay lẽ phải tiếp tục làm việc lưới giúp hệ thống quay điểm hoạt động trạng thái ổn định, rõ ràng dẫn đến ổn định lưới bị ảnh hưởng theo chiều hướng xấu Vì yêu cầu FRT có liên quan mật thiết đến cách thức NMĐMT phải tiếp tục làm việc trường hợp điện áp hệ thống điện giảm thấp cố nhằm trì tính ổn định lưới, độ tin cậy an ninh hệ thống điện Thường yêu cầu FRT mô tả qua đường cong cho QĐĐN, với dạng Hình [6]: với điểm làm việc nằm đường liền nét, NMĐMT đấu nối với lưới điện, với điểm làm việc nằm đường liền nét, NMĐMT phải cắt khỏi lưới điện Tuy vậy, quốc gia QĐĐN lại thêm ràng buộc khác cho đường cong FRT, cho việc đấu nối cắt khỏi lưới điện nhà máy Bốn tham số qui định yêu cầu FRT: điện áp nhỏ thời gian diễn cố (Vmin), thời gian diễn cố, thời gian phục hồi điện áp điện áp trạng thái ổn định (Vss) (Hình 8) Các yêu cầu FRT áp dụng cho NMĐNLG NMĐMT Đối với NMĐNLG, thông số FRT theo số QĐĐN đựợc cho Bảng 9, Hình thể giới hạn FRT NMĐMT theo QĐĐN quốc gia (Đức, Ý, Tây Ban Nha, Hoa Kì, Úc, Đan Mạch, Nhật Bản), Hình 10 cho QĐĐN Đức (hiện qui định có tính nghiêm ngặt nhất) Theo Hình 10, NMĐMT không cắt khỏi lưới điểm làm việc nằm đường biên 1, nghĩa nhà máy không cắt điện áp giảm xuống mức 0% điện áp danh định khoảng thời gian 150 ms sau thời điểm xảy cố (fault occurrence), tức 7.5 chu kỳ 50Hz Thời gian phục hồi điện áp không vượt 1500 ms (75 chu kỳ hệ thống 50Hz) với mức điện áp tối thiểu cho phép quay trạng thái ổn định 90% điện áp định mức Bên đường biên (liền nét, màu xanh biển) u cầu trì đấu nối với lưới điện Trong khu vực nằm đường đường 1, có tùy chọn sau tùy theo thỏa thuận với trung tâm điều độ hệ thống điện: tiếp tục phát điện có cố ngắn mạch, thực cắt mạch thời gian ngắn, tối đa giây, đường thay đổi, tùy vào quan điểm đấu nối Dưới đường biên chấp nhận cắt mạch NMĐMT thời gian ngắn hay kéo dài C Yêu cầu tích hợp SCADA QĐĐN yêu cầu đảm bảo thông tin liên lạc NMĐMT cơng ti quản lí lưới điện truyền tải nhằm bảo đảm độ tin cậy hệ thống Các liệu hệ thống SCADA chia sẻ với mục đích giám sát theo thời gian thực hoạt động điều khiển (đóng, cắt, điều phối công suất phát,…), đánh giá trạng thái nhằm xác định độ ổn định thời gian thực, sơ đồ ứng cứu cố, truyền thơng, vấn đề an tồn (đóng/cắt thiết bị) Hệ thống SCADA nội NMĐMT bao gồm thu thập liệu, RTU, truyền thơng có khả đo lường thu thập liệu nhiệt độ pin, xạ mặt trời, điện áp dòng điện chiều, điện áp dòng điện xoay chiều biến tần, trạng thái rơle,… Bộ thu thập liệu bao gồm biến dòng (DCT ACT), biến điện áp phận truyền thơng RS485 hay Ethernet Hình 12 [10] Hình 11 cho thấy đường cong yêu cầu FRT theo QĐĐN NERC PRC-024-1 Hình Dạng tổng quát đường cong lướt qua cố (FRT) Hình So sánh đường cong FRT theo QĐĐN khác Bảng Các yêu cầu FRT NMĐNLG tùy theo QĐĐN quốc gia Thời gian Thời gian cố QĐĐN cố (ms) (chu kì, 50 Hz) Điện áp Thời nhỏ gian (% điện phục áp danh định hồi điện Vnom) áp (sec) Đức 150 7.5 1.5 Đan Mạch Tây Ban Nha 100 25 10 500 25 20 Hình 10 Các thơng số theo yêu cầu FRT theo QĐĐN Đức D Quy định kỹ thuật đấu nối nguồn phân tán vào hệ thống điện Việt Nam Hiện nay, Việt Nam chưa ban hành Quy trình hướng dẫn chi tiết yêu cầu kỹ thuật cho việc đấu nối nhà máy điện sử dụng nguồn lượng mặt trời nói riêng, nhà máy điện sử dụng nguồn lượng tái tạo nói chung Các tiêu kỹ thuật cho việc đấu nối điện mặt trời xác định theo Thông tư số 39/2015/ TT-BCT ban hành ngày 18/11/2015 Quy định hệ thống điện phân phối, Thông tư số 25/2016/TT-BCT ban hành ngày 30/11/2016 Quy định hệ thống điện truyền tải Sau trích dẫn Mục yêu cầu kỹ thuật nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời, Điều 42 Thông tư 39/2015/TT-BCT [2] BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 Mục YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ, NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI Điều 42 Yêu cầu kỹ thuật nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời Nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời phải có khả trì vận hành phát cơng suất tác dụng dải tần số từ 49 Hz đến 51 Hz theo chế độ sau: a) Chế độ phát tự do: Vận hành phát điện công suất lớn theo biến đổi nguồn lượng sơ cấp (gió mặt trời); b) Chế độ điều khiển cơng suất phát Nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời phải có khả điều chỉnh phát công suất tác dụng theo lệnh Cấp điều độ có quyền điều Hình 11 u cầu FRT theo QĐĐN (NERC) PRC-024-1 Hình 12 SCADA NMĐMT BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 khiển phù hợp với biến đổi nguồn lượng sơ cấp thời gian không 30 giây với độ sai số dải ± 1% công suất định mức, cụ thể sau: - Phát công suất theo lệnh điều độ trường hợp nguồn sơ cấp biến thiên lớn giá trị dự báo; - Phát cơng suất lớn trường hợp nguồn sơ cấp biến thiên thấp giá trị dự báo Trong chế độ vận hành bình thường, nhà máy điện gió nhà máy điện mặt trời phải có khả phát cơng suất tác dụng đảm bảo không bị ảnh hưởng điện áp điểm đấu nối thay đổi dải cho phép quy định Điều Thông tư Nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời thời điểm nối lưới phải có khả trì vận hành phát điện thời gian tối thiểu tương ứng với dải tần số vận hành theo quy định Bảng 10 Khi tần số hệ thống điện lớn 51 Hz, nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời phải giảm cơng suất tác dụng với tốc độ không nhỏ 1% công suất định mức giây Mức giảm công suất tương ứng với tần số xác định theo công thức sau, đó: Bảng 10 Thời gian tối thiểu trì vận hành phát điện nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời tương ứng với dải tần số hệ thống điện Dải tần số hệ thống điện Từ 47.5 HZ đến 48,0 Hz Thời gian trì tối thiểu 10 phút Trên 48 Hz đến 49 Hz 30 phút Từ 49 Hz đến 51 Hz Phát liên tục Trên 51 Hz đến 51.5 Hz 30 phút Trên 51.5 Hz đến 52 Hz 01 phút - ΔP: Mức giảm công suất phát tác dụng (MW); - Pm: Công suất tác dụng tương ứng với thời điểm trước thực giảm công suất (MW); - fn: Tần số hệ thống điện trước thực giảm cơng suất (Hz) Nhà máy điện gió nhà máy điện mặt trời phải có khả điều chỉnh công suất phản kháng điện áp sau: a) Trường hợp nhà máy điện phát công suất SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN DÒNG ĐIỆN CHO HỆ THỐNG TURBINE GIÓ DÙNG DFIG TÓM TẮT Máy phát điện gió loại khơng đồng ba pha nguồn kép nhạy cảm với nhiễu lưới, đặc biệt trường hợp điện áp lưới không cân Thông thường, dao động công suất tăng xuất thành phần thứ tự thuận nghịch dòng điện điện áp Các phương pháp dùng điều khiển dịng điện điều khiển tích phân-tỉ lệ (PI), điều khiển cộng hưởng-tích phân-tỉ lệ (PIR) kĩ thuật điều khiển tuyến tính hóa hồi tiếp có điện áp lưới khơng cân Bài báo trình bày kết nghiên cứu đánh giá giải pháp điều khiển để thấy khả vượt trội chúng Phương pháp dùng điều khiển dòng điện dùng PIR thể đáp ứng vận hành tốt thông qua việc giảm nhiều dao động công suất máy phát không đồng ba pha nguồn kép (DFIG) có giảm áp GIỚI THIỆU N gày nay, DFIG trở thành máy phát điện phổ biến hệ thống phát điện gió Thứ nhất, DFIG cấp nguồn cho lưới điện áp không đổi tần số khơng đổi rotor hoạt động chế độ mức đồng chế độ mức đồng Thứ hai, định mức chuyển đổi lượng chiếm khoảng 30% cơng suất định mức tua-bin gió Thứ ba, cơng suất tác dụng công suất phản kháng máy phát điều khiển cách độc lập Trong trường hợp nhiễu loạn lưới, cố lưới không cân xảy thường xuyên Vấn đề nghiêm trọng điện áp lưới không cân dao động công suất stator mô men điện từ, ảnh hưởng đến độ ổn định lưới kết nối thành phần khí tua-bin gió [1] Bên cạnh đó, độ dao động điện áp tạo DC-link dao động cơng suất sinh có cố Điều khiển hệ thống DFIG trường hợp lưới không cân nghiên cứu [2], [3] [4] Trong [2], dịng điện tham chiếu cần bồi hồn tính tốn nhằm làm 20 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 ThS TRƯƠNG TRUNG HIẾU Trường Cao đẳng Điện lực TP.HCM TS VĂN TẤN LƯỢNG Trường ĐH Công nghiệp thực phẩm TP.HCM PGS.TS NGUYỄN HÙNG Trường ĐH Công nghệ TP.HCM giảm dao động mơ men máy phát mà khơng địi hỏi thơng số máy phát Tuy nhiên, điều khiển dòng rotor không dễ thiết kế thực để điều khiển thành phần DC hệ tọa độ quay (synchronous reference frame) dịng rotor cần bồi hồn tần số gấp đơi tần số dịng Trong [3], dao động mô men sử dụng ngõ vào điều khiển để tạo điện áp rotor cần bồi hoàn Tuy nhiên, điều khiển thiết kế cách kỹ lưỡng cho thành phần DC thành phần dòng điện tần số 2ω Trong báo này, phương pháp điều khiển dịng điện điều khiển tích phântỉ lệ kép (dual PI) theo trục d q thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch, kỹ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp (FL) điều khiển cộng hưởng-tích phân- tỉ lệ (PIR) áp dụng Trước tiên, sở lí thuyết phương pháp điều khiển dịng điện rotor giới thiệu phân tích Sau đó, kết mơ từ việc mơ hệ thống lượng gió dùng DFIG cơng suất MW ứng với phương pháp điều khiển khác cung cấp để so sánh đánh giá ưu khuyết phương pháp ĐIỀU KHIỂN DFIG TRONG TRƯỜNG HỢP ĐIỆN ÁP LƯỚI KHÔNG CÂN BẰNG Trong trường hợp điện áp nguồn không cân bằng, công suất toàn phần stator viết sau: s s* S s = 1.5vdqs idqs Trong đó: p s n vdqs = e jω e t vdqs + e j (−ω e )t vdqs (1) phần thứ tự thuận nghịch p s n idqs = e jω e t idqs + e j (−ω e )t idqs Công suất tác dụng công suất phản kháng stator tức thời đạt sau: p s (t ) = Ps + Psc ⋅ cos(2ωe t ) + Ps ⋅ sin (2ωe t ) (2) q s (t ) = Qs + Qsc ⋅ cos(2ωe t ) + Qs ⋅ sin (2ωe t ) (3) DFIG DFIG ωr Encoder ibr Trong đó: ( P s ( p c = 1.5 vds ( = 1.5(v = 1.5(v = 1.5(v ⋅ idsn + vqsp ⋅ iqsn + vdsn ⋅ idsp + vqsn ⋅ iqsp Ps = 1.5 vqsn ⋅ idp − vdsn ⋅ iqp − vqsp ⋅ idp − vdsn ⋅ iqn Qs p qs Qsc Qs p qs p ds abc ) dq ) ) ⋅ idsn − vdsp ⋅ iqsn + vqsn ⋅ idsp − vdsn ⋅ iqsp ⋅ idsn + vqsp ⋅ iqsp − vdsn ⋅ idsp − vqsp ⋅ iqsp ) ) Cơng suất tồn phần máy phát tính sau: ( s s* s s* ST = 1.5 vdqs idqs + vdqr idqr ) (4) Trong đó: p s n vdqr = e j (ω e −ω r )t vdqr + e j (−ω e −ω r )t vdqr p s n idqr = e j (ω e −ω r )t idqr + e j (−ω e )t idqr Dòng điện tham chiếu để làm giảm dao động cơng suất tính tốn sau: idp* (t ) vdsp iqp* (t ) vqsp = idn* (t ) vqsn iqp* (t ) vdsn (5) vqsp −vdsp −vdsn vqsn vdsn vqsn −vqsp vdsp vqsn −vdsn vdsp vqsp −1 1.5Ps*0 − Pss* − Psc* chiếu, P , đạt từ phương pháp điều khiển phát công suất cực đại (MPPT) công suất phản kháng stator, Qs*0 thường cài đặt [5] Công suất phản kháng lưới điều khiển theo giá trị tham chiếu ( Q ) giá trị cài đặt theo yêu cầu lưới Khi giá trị công suất stator đạt đến giá trị tham chiếu, nghịch lưu phía rotor trở chế độ điều khiển thông thường 1.1 Điều khiển dòng điện rotor máy phát dùng điều khiển PI kép cho thành * grid v v i p∗ dr p∗ qr p∗ * dr Bộ điều p∗ khiển dòng iqr điện Điều khiển thành phần thứ tự nghịch + SVPWM abc v v n∗ dr n∗ qr n∗ idr Bộ điều n∗ khiển dịng iqr điện Hình 1: Sơ đồ khối điều khiển dòng điện máy phát dùng PI kép Sơ đồ khối điều khiển dòng điện máy phát nghịch lưu phía máy phát (RSC) thể hình Phía rotor hệ thống tua-bin gió dùng DFIG kết nối với lưới thơng qua biến đổi công suất (back-to-back converters), định vận hành DFIG Nếu thông số điều khiển dòng điện dùng PI thiết kế hợp lý, dao động cơng suất tác dụng mơ men giảm nhiều có cố lưới Tuy nhiên, khó để có thơng số điều khiển PI chịu ảnh hưởng nhiễu lưới 1.2 Điều khiển dòng điện rotor máy phát dùng kĩ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp Trong trường hợp điện áp lưới khơng cân bằng, điện áp, dịng điện từ thơng có chứa thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch Phương trình điện áp rotor hệ tọa độ quay dq thể sau: Trong đó, cơng suất tác dụng stator tham * s0 p n idqr , idqr + dq ) ⋅ idsp − vdsp ⋅ iqsp + vqsn ⋅ idsn − vdsn ⋅ iqn ∗ vabcr PWM PWM converter Lưới Điều khiển thành phần thứ tự thuận iar Ps = 1.5 vdsp ⋅ idsp + vqsp ⋅ iqsp + vdsn ⋅ idsn + vqsn ⋅ iqsn p n p n vdqs , vdqs , idqs , idqs Tách thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch vdrp = Rr idrp + σ Lr didrp L − (ωs − ωr ) m λqsp − dt Ls (6) − (ωs − ωr ) σ Lr iqrp vqrp = Rr iqrp + σ Lr diqrp dt + ( ω s − ωr ) Lm p λds + Ls (7) + (ωs − ωr ) σ Lr idrp vdrn = Rr idrn + σ Lr didrn L − ( −ωs − ωr ) m λqsn − dt Ls (8) − ( −ωs − ωr ) σ Lr iqrn BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 21 (10) thể (12) (13) là: x = idrp diqrn L vqrn = Rr iqrn + σ Lr + ( −ωs − ωr ) m λdsn + dt Ls (9) + ( −ωs − ωr ) σ Lr idrn Trong đó: σ Lr = Lr − i i n dr n qr i i = A + B C = + D ; u = vdrp σ Lr 0 σ Lr σ Lr 0 σ Lr vqrp p dr p qr v v (10) T ; y = h( x ) = idrp iqrp T Lấy đạo hàm ngõ ra, ta được: A( x) = A B (14) Trong đó: A , E ( x ) = σ Lr A( x) = B 0 σ Lr vdrp vqrp u = Nếu ngõ vào điều khiển u chọn vdrn vqrn (11) u = E −1 (x )[− A(x ) + v ] (15) Trong đó: v đầu vào điều khiển tương đương xác định: Trong đó: A= − Rr p i + (ωs − ωr ) iqrp σ Lr dr B= L2 i p − Rr p iqr − (ωs − ωr ) m ms − (ωs − ωr ) idrp σ Lr σ Lr Ls y=v= C= − Rr n i + ( −ωs − ωr ) iqrn σ Lr dr D= L i − Rr n − ( −ωs − ωr ) idrn iqr − ( −ωs − ωr ) σ Lr σ Lr Ls n m ms Kĩ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp phương pháp loại bỏ tính chất phi tuyến hệ thống cho đáp ứng độ vịng lặp kín giảm hình thức tuyến tính Xét hệ thống đa ngõ vào đa ngõ (MIMO) sau [6], [7]: (12) x = f ( x) + gu (13) Trong đó: x vec-tơ trạng thái, u ngõ vào điều khiển, y ngõ ra, f g trường vectơ h hàm vơ hướng Mơ hình phi tuyến DFIG phía rotor y = h(x) 22 T L2m Ls Lr Mơ hình phi tuyến DFIG phía rotor thể sau: p dr p qr iqrp BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 v1 v2 (16) Ngõ vào điều khiển với điều khiển tích phân cho bởi: y1* + k1e1 + k2 ∫ e1 dt v1 = v2 y2* + k21e2 + k22 ∫ e2 dt (17) Trong đó: e1 = y1* − y1 e2 = y2* − y2 y1* lượt giá trị tham chiếu y1 y1 lần e1 + k11e1 + k12 e1 = e2 + k21e2 + k22 e2 = Phương trình (17) viết sau: e1 + k11e1 + k12 e1 = e2 + k21e2 + k22 e2 = (18) Trong đó: k11, k12, k21 k22 số, có giá trị dương [7] yếu điều khiển điều khiển PI, Thứ tự thuận s + i k21 s i pp dr dr s + v2 k21 + p* iqrqrp* k22 s − ++ vqrp* + ++ u = E −1 ( x ) − A ( x ) + v + dq i qrqrpp abc vdrn* − ++ vdqrn* i k k pi + ii s n* n* dr dr + SVPWM + Sa Sb Sc k11 + − v p* dqr v1 + vdrp* p* p* dr dr idrdrnn ++ n* iqrqrn* k s i i − k pi + + vqrn* iqrqrnn Thứ tự nghịch Hình 2: Sơ đồ khối điều khiển dịng điện máy phát dùng kĩ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp Sơ đồ khối điều khiển dòng điện máy phát nghịch lưu phía máy phát (RSC) thể hình 2, thành phần dịng điện thứ tự thuận dùng kĩ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp dòng điện thứ tự nghịch dùng điều khiển tích phân-tỉ lệ (PI) 1.3 Điều khiển dịng điện rotor máy phát dùng điều khiển cộng hưởng-tích phân-tỉ lệ (PIR) Tách thành phần DFIG DFIG ωr Lưới p p n vdqs i ndqs idqs vdqs p PIR i - vqrp∗ PIR + abc vdrp∗ p qr idrp i drn∗ p θ sl - dq iqrn∗ abc n θ sl Hình 3: Sơ đồ khối điều khiển dịng điện máy phát dùng PIR Sơ đồ khối điều khiển dịng điện máy phát nghịch lưu phía máy phát (RSC) thể hình Hàm truyền cộng hưởngtích phân-tỉ lệ (PIR) thể sau: PIR ( s ) = k P + kI 2k + R2 s s s + ω 20 Thơng số (19) Trong đó: k p , ki kr số tỉ lệ, tích phân cộng hưởng, ω 20 tần số có giá trị gấp đơi tần số ( ω20 = 2ωs ) Với điều khiển PIR, thành phần DC chủ Giá trị Công suất định mức MW Bán kính cánh quạt 39 m Cường độ khơng khí 1,225 kg/m3 cực đại iqrp∗ abc + dq K Ế T Q UẢ M Ô P H Ỏ N G Việc mô cho hệ thống máy phát DFIG thực phần mềm mô PSCAD/EMTDC Máy phát DFIG sử dụng mô có giá trị định mức [MW] tương ứng với tốc độ gió định mức 10 [m/s] Điện áp lưới 690 [V]/ 60 [Hz] Điện áp pha A giảm 12% (sự cố) xem xét nghiên cứu Ban đầu, hệ thống chạy với trường hợp điện áp lưới bình thường (cân bằng) Sau đó, điện áp lưới bị cố bắt đầu thời điểm 1,5 giây kết thúc cố thời điểm giây Thơng số tua-bin gió máy phát DFIG thể Bảng Bảng Thơng số tua-bin gió Hệ số chuyển đổi công suất i drp∗ + dq + iar PWM converter PWM idqr∗ n∗ idqr Tách thành phần + i br + + Encoder tín hiệu AC tần số 2ωs điều khiển hoàn toàn điều khiển cộng hưởng (R) 0,4 Tốc độ gió cận m/s Tốc độ gió cận 25 m/s Hệ số quán tính cánh quạt 6,3x106 kg.m2 Bảng Thông số DFIG Thông số Giá trị Công suất định mức MW Điện áp lưới 33 kV Điện áp stator 690 V Điện trở stator 0.00488 p.u Điện trở rotor 0.00549 p.u Điện cảm rò stator 0.0924 p.u Điện cảm rị rotor 0.0995 p.u Hệ số qn tính máy phát 200 kg.m2 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 23 Hình thể kết vận hành DFIG với việc điều khiển vector từ thông stator sử dụng điều khiển tích phân-tỉ lệ kép theo trục d q thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch (Hình (A)), kỹ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp (Hình (B)) điều khiển cộng hưởngtích phân-tỉ lệ (Hình (C)) trường hợp điện áp lưới khơng cân Như thể hình (C), độ dao động dòng điện rotor giảm nhiều, so với dòng điện rotor trường hợp dùng điều khiển tích phân-tỉ lệ kép kỹ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp Ngồi ra, độ dao động mơ men, cơng suất tác dụng công suất phản kháng stator giảm đáng kể Do đó, điều khiển cộng hưởng-tích phân- tỉ lệ cho kết vận hành điều khiển tốt KẾT LUẬN Các phương pháp điều khiển dịng điện máy phát có cố lưới điều khiển tích phân-tỉ lệ kép (dual PI) theo trục d q thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch, kỹ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp (FL) điều khiển cộng hưởng-tích phân- tỉ lệ (PIR) nghiên cứu báo để làm giảm dao động công suất máy phát Kết mô dùng phần mềm PSCAD cho hệ thống lượng gió DFIG cơng suất MW đưa để kiểm chứng tính vượt trội phương pháp Mỗi phương pháp pháp điều khiển có ưu điểm khuyết điểm riêng Tuy nhiên, so với phương pháp dùng điều khiển tích phân-tỉ lệ kép theo trục d q thành phần thứ tự thuận thứ tự nghịch kỹ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp phương pháp dùng điều khiển cộng hưởng-tích phân- tỉ lệ vượt trội làm giảm dao động dịng điện, cơng suất đến giá trị thấp Hình 4: Kết vận hành hệ thống trường hợp điện áp pha A giảm 12% dùng ba phương pháp điều khiển: (A) PI kép (B) Kĩ thuật tuyến tính hóa hồi tiếp (C) PIR (a) Điện áp lưới (b) Điện áp tụ DC-link (c) Dòng điện rotor (d) Công suất tác dụng stator (e) Công suất phản kháng stator (f) Mô men máy phát 24 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 TÀI LIỆU THAM KHẢO L Xu and Y Wang,”Dynamic modeling and control of DFIG-based wind turbines under unbalanced network conditions,” IEEE Trans on Power System, vol 22, no.1, pp 314 - 323, Feb., 2007 T Brekken and N Mohan, “A novel doubly-fed induction wind generator control scheme for reactive power control and torque pulsation compensation under unbalanced grid voltage conditions,” IEEE PESC Conf Proc., vol 2, pp 760 - 764, 2003 On Energy Conv., vol 22, no 1, pp 129-135, March 2007 K.-H Kim, T L Van, D.-C Lee, S.H Song, and E.-H Kim, “Maximum Output Power Tracking Control in Variable-Speed Wind Turbine Systems Considering Rotor Inertial Power”, IEEE Trans Ind Electro., Vol 60, No 8, , pp 3207-3217, Aug 2013 T Brekken, N Mohan, and T Undeland, “Control of a doubly-fed induction wind generator under unbalanced grid voltage conditions,” in Proc Europe Conf Power Electronics Applications, Sep 2005 T L Van, L M T Huynh, T T Trang, D C Nguyen, “Improved Control Strategy of ThreePhase Four-Wire Inverters Using Sliding Mode Input-Ouput Feedback Linearization under Unbalanced and Nonlinear Load Conditions”, The International Conference on Advanced Engineering – Theory and Applications 2015 (AETA 2015), Vietnam, Dec 2015 T Brekken and N Mohan, “Control of a doubly fed induction wind generator under unbalanced grid voltage conditions,” IEEE Trans J J E Slotine and W Li, Applied Nonlinear Control Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1991, pp 207–271 NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO KHÔNG THỂ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHỤ TẢI NỀN, CĨ ĐÚNG KHƠNG? (LƯỢC DỊCH) KS CV cao cấp LÊ HẢI SƠN Hội Điện lực miền Nam C húng ta thường nghe nói loại lượng tái tạo ví dụ điện gió điện mặt trời cung cấp điện cho phụ tải ( nghĩa cung cấp điện 24/7) Người ta nói rằng: “ Mặt trời khơng chiếu sáng vào ban đêm khơng phải lúc gió thổi” Muốn biết thật việc này, cần hiểu sâu số vấn đề Như biết, việc tích trữ điện quy mơ lớn q tốn kém, nhà máy phát điện phải tuân biến đổi biểu đồ phụ tải Để làm điều này, hệ thống điện truyền thống có hai loại nhà máy điện chủ yếu: chạy chạy đỉnh Các nhà máy điện chạy vận hành 24 ngày, bảy ngày tuần, bị cố Các nhà máy có chi phí vốn lớn chi phí vận hành thấp Các nhà máy điện chạy truyền thống thường chạy than, số nước, điện nguyên tử Muốn khởi động từ trạng thái lạnh nhà máy ngày khơng linh hoạt việc đáp ứng biến đổi biểu đố phụ tải hàng ngày Trái lại, nhà máy điện chạy đỉnh vận hành tốn kém, linh hoạt việc đáp ứng phụ tải cao điểm thay cho nhà máy điện chạy bị cố Các nhà máy điện chạy đỉnh truyền thống tua-bin khí chạy khí thiên nhiên dầu, nhà máy thủy điện Để đáp ứng biến BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 25 đổi biểu đồ phụ tải, hệ thống phát điện truyền thống cần có nhà máy điện chạy nhà máy điện chạy đỉnh Ngày có số loại nguồn phát điện lượng tái tạo thay cách trực tiếp nhà máy điện chạy truyền thống Điện sinh học (điện sinh từ việc đốt chất hữu ví dụ tàn dư trồng), nhiệt điện mặt trời với tích trữ nhiệt chi phí thấp, địa nhiệt điện đảm nhận vai trò nhà máy chạy Một số vùng (như Thụy Điển, Ai-xơlen Tasmania Úc) có tiềm thủy điện lớn đến mức làm nhà máy chạy Hiệu suất lượng nước nóng mặt trời thay cho số nhà máy điện chạy Ở số nước, nhà máy điện chạy than dùng để cấp nước nóng thấp điểm từ lúc nửa đêm đến rạng sáng, nhu cầu điện thấp Điều cho phép nhà máy điện chạy linh hoạt hoạt động 24/7 Tuy nhiên, việc dùng điện cấp nước nóng thấp điểm bị chấm dứt thay điện mặt trời, khí đốt bơm nhiệt điện nước nóng cho số nhà máy điện chạy than hưu không cần xây dựng giảm hàng triệu khí thải CO2 hàng năm Thậm chí nhà máy điện gió quy mơ lớn, từ trạm phát điện gió phân tán theo địa lý làm thành có độ tin cậy nhà máy điện chạy cách thêm cơng suất cao điểm, cơng suất không cần hoạt động thường xuyên Càng phân tán địa lý tổng lượng phát điện gió làm mịn Bởi tua-bin khí đốt chất lỏng tái tạo nhiên liệu khí làm từ sinh khối (biomass) (vật liệu hữu cơ), lượng tái tạo cung cấp phụ tải đỉnh phụ tải Hơn nữa, hầu hết điện sử dụng vào ban ngày, phụ tải ban ngày ( cung cấp từ nhà máy điện tải trung tải đỉnh) quan trọng phụ tải Thậm chí khơng có việc tích trữ điện chi phí thấp, điện pin lượng mặt trời (solar photovoltaicPV) có khả đóng góp phần lớn cho phụ tải ban ngày giá giảm tương lai Ngồi ra, nhà máy nhiệt mặt trời (solar thermal) có tích trữ nhiệt chi phí thấp vận hành hai chế độ phụ tải phụ tải đỉnh, tùy thuộc vào giá điện vào thời điểm khác ngày Như vậy, hiệu suất lượng lượng tái tạo cung cấp phụ tải phụ tải đỉnh Tuy nhiên cần phải nói khái niệm phụ tải phụ tải đỉnh phát triển cho hệ thống phát điện truyền thống dựa nhiên liệu hóa thạch Năng lượng tái tạo làm mờ ranh giới hai khái niệm Điều quan trọng kết hợp hiệu suất lượng nhiều loại lượng tái tạo cung cấp hệ thống phát điện 100% tái tạo có độ tin cậy hệ thống phát điện truyền thống TÀI LIỆU THAM KHẢO Cimate Action- A Campain Manual For Greenhouse Solutions- Mark DiesendorfUniversity of New South Wales, Sydney, Australia, 2009 PHẦN MỀM QUẢN LÝ DỮ LIỆU THÔNG SỐ VẬN HÀNH CÁC PHÁT TUYẾN 22KV (SÁNG KIẾN CẤP TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN NAM NĂM 2018) Tình trạng kỹ thuật Hiện nay, cơng tác theo dõi tình hình vận hành phát tuyến 22kV chủ yếu thơng qua Chương trình đọc thơng số vận hành trạm 110kV (AppMeter) Thơng qua Chương trình này, thơng số dịng điện (Ia, Ib, Ic), công suất tác dụng (P), công suất phản kháng (Q), hệ số công suất (cosφ) truy xuất để phục vụ công tác QLVH-QLKT đơn vị trực thuộc Tuy nhiên, Chương trình AppMeter truy xuất ngày máy biến áp 26 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 Nhóm tác giả: ThS LÊ QUỐC VIỆT KS NGÔ TRUNG HƯNG ThS LỢI NGUYỄN PHÚC ÂN ThS PHAN CHÂU NAM Cơng ty Điện lực Bình Dương thuộc trạm biến áp 110kV Do đó, việc truy suất liệu phục vụ công tác QLVH-QLKT chưa hiệu quả, chưa tận dụng liệu từ Chương trình, gây nhiều thời gian nhân lực Đặc biệt cán phụ trách gặp nhiều khó khăn q trình thực báo cáo định kỳ công tác giảm tổn thất điện theo yêu cầu Tổng công ty Điện lực miền Nam công văn số 6543/EVN SPC-KT ngày 28/8/2017 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến Từ hạn chế trên, nhóm tác giả đưa giải pháp sử dụng phần mềm quản lý dự liệu thông số vận hành phát tuyến 22kV Công dụng phần mềm: gồm 02 chức − Thống kê tải phát tuyến 22kV, phân loại phát tuyến đầy tải/quá tải/bình thường + Quá tải: bao gồm phát tuyến 22kV có Ivh > 100%Iđm, từ 02 giờ/ngày liên tục từ 03 ngày/tuần trở lên + Đầy tải: bao gồm phát tuyến 22kV có 100%Iđm ≥ Ivh > 75%Iđm, từ 02 giờ/ngày liên tục từ 03 ngày/tuần trở lên + Bình thường: bao gồm phát tuyến 22kV lại + Đối với phát tuyến 22kV tải/đầy tải, phần mềm thực thống kê thời gian tải/đầy tải (số giờ, số ngày 01 tháng nhiều tháng) + Theo dõi phát tuyến vận hành >400A, hiển thị biểu đồ phụ tải điển hình phát tuyến − Thống kê tình hình bù phát tuyến 22kV, phân loại phát tuyến dư bù/thiếu bù/ bình thường đề xuất biện pháp xử lý + Dư bù: bao gồm phát tuyến 22kV có Q < -0,3MVAr, từ 02 giờ/ngày liên tục từ 03 ngày/tuần trở lên + Thiếu bù: bao gồm phát tuyến 22kV có (Q>0MVAr & cosφ - 0,98) (Q >1MVAr & cosφ≥0,98), , từ 02 giờ/ngày liên tục từ 03 ngày/tuần trở lên + Bình thường: bao gồm phát tuyến 22kV lại + Đối với phát tuyến 22kV dư bù/thiếu bù, phần mềm thực thống kê thời gian dư bù/thiếu tải, cảnh báo theo thứ tự ưu tiên + Đánh giá bù phát tuyến theo điển hình ngày Quá trình áp dụng giải pháp thực tiễn - Từ tháng 9/2018 đến nay, phần mềm Điện lực sử dụng để thực báo cáo theo biểu mẫu Tổng công ty ban hành công văn số 6543/EVN SPC-KT ngày 28/8/2017 - Giao diện đánh giá tình trạng vận hành phát tuyến >400A: + Giao diện đánh giá vận hành đầy tải/quá tải phát tuyến: + Giao diện đánh giá vận hành đầy tải/quá tải phát tuyến: BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 27 + Giao diện đánh giá bù công suất theo tuyến: + Giao diện đánh giá bù công suất theo tuyến: + Giao diện đánh giá bù công suất theo tuyến: 28 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 Hiệu thực tế thu áp dụng giải pháp + Kết phần mềm góp phần giúp CBCNV nhanh chóng làm quen với biểu mẫu mới, giảm bớt thời gian thực thu thập số liệu đảm bảo thời hạn theo quy định Tổng cơng ty + Với tính hiệu mang lại, phần mềm triển khai áp dụng rộng rãi tồn Cơng ty Điện lực Bình Dương nói riêng tồn Tổng cơng ty Điện lực miền Nam nói chung HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM THĂM VÀ LÀM VIỆC VỚI 04 CHI HỘI ĐIỆN LỰC TẠI BÌNH PHƯỚC NGỌC THẮNG Sáng ngày 31/5, Tại văn phịng Cơng ty Điện lực Bình Phước đồn cơng tác Hội Điện lực miền Nam (SEEA) ông Nguyễn Phước Đức – Chủ tịch SEEA, Tổng giám đốc EVNSPC làm trưởng đoàn đến thăm làm việc với 04 Chi hội Điện lực thành viên Công ty Công ty Điện lực Bình Phước (PC Bình Phước) Chi hội ĐL Bình Phước Ơng Nguyễn Phước Đức – Chủ tịch Hội Điện lực miền Nam phát biểu buổi làm việc BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 29 T ham dự tiếp đoàn cơng tác có ơng Đỗ Văn Hờn – Chi hội trưởng Chi hội Điện lực Bình Phước, Giám đốc PC Bình Phước đại diện lãnh đạo Chi hội Điện lực Bình Dương, Tây Ninh Trung tâm Chăm sóc khách hàng Tại buổi làm việc, Chi hội báo cáo tổng kết hoạt động năm 2018 kế hoạch hoạt động năm 2019 Theo đó, SEEA Chi hội tập trung trao đổi, thảo luận xoay quanh nội dung công tác tổ chức, phát triển hội viên; hoạt động khoa học công nghệ; công tác đào tạo, hỗ trợ nghề nghiệp công tác truyền thông Các chi hội nêu lên số mặt hạn chế trình hoạt động chi hội đơn vị việc đăng bạ kỹ sư chuyên nghiệp ASEAN gặp số khó khăn ứng viên chưa có chứng hành nghề trình độ ngoại ngữ cịn hạn chế; việc triển khai ứng dụng đề tài, sáng kiến chưa phổ biến, áp dụng rộng rãi, công tác phát triển hội viên hạn chế số Chi hội,… Phát biểu buổi làm việc, ông Nguyễn Phước Đức – Chủ tịch SEEA ghi nhận đánh giá cao hoạt động Chi hội Đồng thời nhấn mạnh, năm 2019 Chi hội cần khắc phục hạn chế, tập trung đẩy mạnh công tác đào tạo, phát triển hội viên tăng cường công tác nghiên cứu, ứng dụng sáng kiến vào hoạt động sản xuất đơn vị, quan tâm việc lắp đặt hòa lưới dự án điện lượng mặt trời Về phía SEEA, ơng Nguyễn Phước Đức cho biết củng cố tổ chức nhằm xây dựng hội ngày vững mạnh, mở rộng sáng kiến mảng cơng tác khác (ngồi phần khoa học kỹ thuật), hỗ trợ công tác đào tạo chi hội để phấn đấu, đẩy mạnh việc đăng bạ kỹ sư chuyên nghiệp ASEAN Song song đó, hội tích cực làm cầu nối triển khai đề tài, sáng kiến đến Chi hội nhằm thực tốt mục tiêu SEEA hỗ trợ kỹ năng, hỗ trợ nghề nghiệp cho hội viên Ông Nguyễn Phước Đức – Chủ tịch Hội Điện lực miền Nam phát biểu buổi làm việc 30 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 ĐIỆN LỰC CẦN ĐƯỚC ỨNG DỤNG GPS TRONG KHẢO SÁT LẬP PHƯƠNG ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG LƯỚI ĐIỆN KS ĐẶNG THÁI NGỌC V Điện lực Cần Đước - PC Long An iệc sử dụng cơng nghệ hệ thống định vị tồn cầu (GPS) công tác khảo sát lưới điện khơng cịn xa lạ với Đơn vị tư vấn Tuy nhiên, Điện lực việc sử dụng GPS để khảo sát lưới điện chưa phổ biến, hầu hết Điện lực sử dụng phương pháp đo truyền thống Gần đây, Điện lực Cần Đước - PC Long An ứng dụng GPS khảo sát lập phương án đầu tư xây dựng (ĐTXD) lưới điện địa bàn Sử dụng GPS cơng tác khảo sát có nhiều lợi so với phương pháp truyền thống Theo phương pháp truyền thống, cần phải có hai nhân viên để làm cơng tác khảo sát Ngồi ra, với phương pháp nhóm khảo sát bị giới hạn tầm quan sát lưới điện Trong đó, dùng GPS khảo sát cần người thực không bị giới hạn tầm quan sát lưới điện Tại điểm định vị nhập thơng tin thuộc tính chi tiết, bao gồm thuộc tính đường dây, tất tạo nên liệu minh bạch Việc sử dụng GPS khảo sát lưới đơn giản: Điện lực sử dụng GPSmap 62s (Công ty trang bị cho Điện lực) cài đặt hệ quy chiếu hệ toạ độ quốc gia VN-2000 Nhân viên khảo sát sử dụng GPS xác định điểm mốc (điểm đầu, điểm cuối, góc lái,…) trường cần đầu tư lưới điện (GPS xuất liệu file.gpx) Tải phần mềm MapSource, sau cài đặt hệ quy chiếu hệ toạ độ quốc gia VN-2000 Tải file.gpx GPS vào phần mềm MapSource => xuất tọa độ điểm phần mềm đưa vào AutoCAD, ta vẽ đơn tuyến đường dây khảo sát theo tỷ lệ 1:1 Tải file.gpx GPS lên đồ Google Earth Pro => cắt hình ảnh khu vực đầu tư đưa vào AutoCAD vẽ địa dư khu vực để có vẽ hồn chỉnh H.1 : Tải file.gpx lên Google Earth Pro Tên điểm Tọa độ X,Y 1118 625022,1164571 1119 624983,1164565 1120 624976,1164537 1121 624889,1164543 1122 624886,1164503 1127 625036,1164642 1128 625064,1164646 H.2 : Tọa độ điểm xuất ra từ MapSource BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 31 H.3: Nhập tọa độ điểm vào AutoCAD có được sơ đồ đơn tuyến H.4: Đưa hình ảnh vào AutoCAD vẽ địa dư khu vực Bước đầu ứng dụng, Điện lực Cần Đước đánh giá GPS mang lại hiệu thiết thực như: tiết kiệm thời gian, nhân công nâng cao chất 32 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 lượng công tác khảo sát lưới điện, góp phần hồn thành cơng tác ĐTXD Điện lực./ ... viên Cơng ty Cơng ty Điện lực Bình Phước (PC Bình Phước) Chi hội ĐL Bình Phước Ơng Nguyễn Phước Đức – Chủ tịch Hội Điện lực miền Nam phát biểu buổi làm việc BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG... áp dụng rộng rãi tồn Cơng ty Điện lực Bình Dương nói riêng tồn Tổng cơng ty Điện lực miền Nam nói chung HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM THĂM VÀ LÀM VIỆC VỚI 04 CHI HỘI ĐIỆN LỰC TẠI BÌNH PHƯỚC NGỌC THẮNG... [2] BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG / 2019 Mục YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ, NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI Điều 42 Yêu cầu kỹ thuật nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời Nhà máy điện