Thông số tính toán lựa chọn máy phát điện gió:
- Công suất máy phát điện gió 6MW
- Công suất máy phát diesel 3MW : gồm 06 máy phát điện 500kW - Tốc độ gió trung bình 9m/s
- Bảng phụ tải trên đảo Phú Quý
Công suất (W) 700 600 200 500 650 800 1600 1939 1819 1629 1347 1230 Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Công suất (W) 1209 1259 1218 1456 1384 1289 1522 1457 1330 1160 1160 1092 Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
54
Trường hợp thứ nhất lựa chọn tuabin gió 2MW: Tổng công suất tuabin gió 6MW bao gồm 3 tua bin.
Trường hợp thứ hai lựa chọn tuabin gió 1MW: Tổng công suất tuabin gió 6MW bao gồm 6 tuabin.
Trường hợp thứ ba lựa chọn tuabin gió 500kW : Tổng công suất tuabin gió 6MW bao gồm 12 tuabin.
Quá trình tính toán vận hành phải thỏa một số điều kiện sau:
- Tính toán quy trình vận hành theo hướng phát công suất điện gió cực đại.
- Cân bằng công suất tác dụng: Tổng công suất phát ra của diesel và gió bằng công suất tải tiêu thụ.
- Cân bằng công suất phản kháng (CSPK). Khi không có thiết bị phụ trợ, các máy phát diesel sẽ chịu trách nhiệm phát CSPK lên lưới.
- Công suất tác dụng diesel Pdiesel ≥ 165 kW.
- Công suất biểu kiến của tổ máy không quá 600 kVA.
- Dự phòng của hệ thống diesel, nếu vận tốc gió > 7,2m/s, tính như sau: Số máy diesel vận hành x Pmaxdiesel - Tổng công suất phát diesel ≥ 150kW ( P dự phòng = Ndz*Pmaxdz – Psumdz )
- Khảo sát với tốc độ gió trung bình ở Phú Quý là 9m/s.
- Chưa xét đến tính ổn định của hệ thống khi tỷ lệ điện gió cao mà tỷ lệ điện diesel thấp.
55
Hình 3.4. Lƣu đồ thuật toán để tính toán quá trình vận hành
trạm điện gió – diesel theo hƣớng trạm điện gió phát công suất cực đại có thể
For k=0:24 h For kw=0:Nw (số tuabine) Pt<Pwmin và kw>0 Psumw>Pt Qsumw>Qt t sumw dz dz max Q Q N roundup Q
với Ndz là số máy phát diesel
Tính lại Ndz thỏa mãn Pdự phòng = 150kW
Pwmin< Pw< Pwmax
Pdzmin< Pdz< Pdzmax
Ndz*Pdzmin+Nw*Pwmin <Pt
Nhận kết quả cho giờ thứ k
Đúng
Sai Đúng
Sai
Đúng
Sai Tìm kq cho trường
hợp đầu tiên
Chỉ lấy kết qủa cuối cùng thỏa mãn
56
Hình 3.5 Kết quả tính toán quá trình phát điện theo đồ thị phụ tải ở trên, ứng với máy phát điện gió 2 MW.
Đồ thị phụ tải (Pt- black), công suất phát tuabin gió (Pwid), công suất máy phát diesel (Pdiesel-red), công suất dự trữ (Pdutru-green)
57
Công suất phát của tuabin gió (Pwind-blue), máy phát diesel (Pdiesel-red)
Tỉ lệ phần trăm công suất phát giữa tuabin gió (Pwind-blue) , và máy phát diesel (Pdiesel-red)
58
Hình 3.6 Kết quả tính toán quá trình phát điện theo đồ thị phụ tải ở trên, ứng với máy phát điện gió 1MW.
Đồ thị phụ tải (Pt- black), công suất phát tuabin gió (Pwid), công suất máy phát diesel (Pdiesel-red), công suất dự trữ (Pdutru-green)
59
Công suất phát của tuabin gió (Pwind-blue), máy phát diesel (Pdiesel-red)
Tỉ lệ phần trăm công suất phát giữa tuabin gió (Pwind-blue) , và máy phát diesel (Pdiesel-red)
60
Hình 3.7 Kết quả tính toán quá trình phát điện theo đồ thị phụ tải ở trên, ứng với máy phát điện gió 500kW.
Đồ thị phụ tải (Pt- black), công suất phát tuabin gió (Pwid), công suất máy phát diesel (Pdiesel-red), công suất dự trữ (Pdutru-green)
61
Công suất phát của tuabin gió (Pwind-blue), máy phát diesel (Pdiesel-red)
Tỉ lệ phần trăm công suất phát giữa tuabin gió (Pwind-blue) , và máy phát diesel (Pdiesel-red)
62
So sánh giữa các phương án
Nhận xét:
- Số lượng máy diesel trong trường hợp tuabin 1 MW và 500 kW là giống nhau, và trường hợp tuabin 2 MW thì số lượng máy diesel nhiều hơn so với tuabin 1 MW và 500 MW vào lúc 3h và 4h.
63
- Công suất phát của máy diesel trong trường hợp tuabin 1MW và 500kW là giống nhau, và trường hợp tuabine 2MW chỉ nhiều hơn vào lúc 3h và 4h. Như vậy khi tải Pt > 600kW thì các trường hợp tuabin 2MW, 1MW và 500kW đều vận hành giống nhau.
64
Kết luận chƣơng 3
Qua kết quả nghiên cứu như trên ta thấy khi sử dụng các tuabin có công suất thích hợp nhỏ hơn công suất đặt hiện có (2 MW) trên đảo Phú Quý mang lai nhiều lợi ích như giảm năng lượng sử dụng cho diesel do giảm năng lượng cung cấp cho các máy phát điện không đồng bộ nguồn kép, khả năng thâm nhập của máy phát điện gió cao và linh hoạt hơn với các chế độ gió khác nhau cũng như khi phụ tải thay đổi. Vì thế khi xây dựng dự án điện gió cho hải đảo cần chú ý lựa chọn chủng loại và công suất đặt cho máy phát điện gió sao cho sử dụng tối ưu nguồn gió.
Phương hướng nghiên cứu tiếp theo là vận hành hệ thống sao cho hoạt động ổn định, phát huy tối đa công suất của trạm điện gió.
65
CHƢƠNG 4 - MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ SỬ DỤNG NAM CHÂM VĨNH CỬU