Kết luận
Chủ đề xuyên suốt tồn bộ luận án hướng đến mục tiêu nâng cao mức thâm nhập
điện giĩ của hệ thống phát điện hỗn hợp gi – diesel trong lưới cơ lập, cụ thể là: bắt ĩ
đầu từ tổng qu về hệ thống phát điện hỗn hợp này (Chương 1), khái quát lý thuyết át
và đề xuất giải pháp nâng cao mức thâm nhập điện giĩ cĩ xét đến các điều kiện ràng buộc trong vận hành (Chương 2), xây dựng mơ hình đánh giá về khả năng vận hành
ổn định (Chương 3), xây dựng mơ hình đánh giá hiệu quả của giải pháp đề xuất
(Chương 4); từ bài học kinh nghiệm đối với các hệ thống đã cĩ, luận án đề xuất phương pháp tính tốn xác định trạm điện giĩ phù hợp với trạm điện diesel đã cĩ ở vùng cơ lập nhằm tối đa lợi ích kinh tế trong vận hành nhưng lại giảm thấp chi phí đầu tư (Chương 5).
Những kết quả đạt được của luận án:
1. Trên cơ sở các cơng trình nghiên cứu trước luận án đã tổng hợp một cách khái quát về hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel trong lưới cơ lập; Phân tích các đặc tính kỹ thuật của tuabin giĩ sử dụng DFIG và đặc tính của máy phát đồng bộ trong trạm điện diesel; Nghiên cứu phân tích cấu trúc điều khiển hệ thống phát điện hỗn
hợp giĩ – diesel.
2. Nghiên cứu mơ hình hĩa hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel:
* Luận án đã tổng hợp và kế thừa các nghiên cứu trước để lập mơ hình tốn ứng
với các chế độ vận hành.
* Đề xuất thuật tốn điều khiển hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel khơng cĩ
thiết bị phụ trợ trong lưới cơ lập: tính tốn phân phối cơng suất tác dụng, cơng
suất phản kháng, số lượng máy phát cần vận hành trong các trạm điện theo hướng khai thác tối đa khả năng của trạm điện giĩ.
* Luận án đã đề xuất cấu trúc tuabin giĩ chuyên dụng cho lưới cơ lập. Từ đĩ, đề
xuất phương thức vận hành hiệu quả hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel
trong lưới cơ lập với tuabin giĩ cĩ tích hợp EMC.
3. Nghiên cứu điều kiện vận hành ổn định hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel:
Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định tĩnh của hệ thống: điện kháng truyền tải; khả năng phát cơng suất phản kháng của các máy phát; Yếu tố ảnh hưởng đến ổn định quá độ: khả năng cắt nhanh của các máy cắt.
Các khuyến nghị đối với hệ thống phát điện hỗn hợp ở đảo Phú Quý: * Đối với các thiết bị truyền tải phải cĩ điện kháng tổng nhỏ hơn 0,518 pu;
* Trạm điện giĩ phải phát cơng suất phản kháng phù hợp với khả năng của loại
tuabin giĩ (V80–2MW cho phép phát cơng suất phản kháng với cosφS1=0,98);
* Thiết lập thời gian cắt ngắn mạch trên các máy cắt đầu nguồn phải nhỏ hơn 173 ms đối với phía trạm điện diesel, 500 ms đối với phía trạm điện giĩ;
* Lắp đặt thêm tụ bù để nâng cao tính ổn định của hệ thống, giảm lượng cơng suất phản kháng phải phát của trạm điện diesel, giảm tổn thất cơng suất, giảm sụt áp.
4. Nghiên cứu bài tốn áp dụng các giải pháp vận hành đã đề xuất trên đối tượng là
* Áp dụng thuật tốn điều khiển đã đề xuất cho kết quả đạt mức thâm nhập điện
giĩ trung bình 80% Pt, mức thâm nhập tối đa 89,159% Pt;
* Mơ phỏng và tính tốn thử nghiệm với tuabin giĩ cĩ tích hợp EMC cho kết quả
cĩ thể đạt mức thâm nhập điện giĩ 100% Pt vào lúc giĩ mạnh hoặc phụ tải thấp
mà vẫn đảm bảo chất lượng điện năng tốt, tiêu tốn ít nhiên liệu diesel vào giờ cao điểm hoặc lúc giĩ yếu.
5. Đề xuất thuật tốn và chương trình tính tốn xác định trạm điện giĩ phù hợp với
lưới cơ lập đã cĩ trạm điện diesel: xác định cơng suất tuabin và số lượng tuabin với các loại tuabin giĩ khác nhau.
Khuyến nghị về việc lắp đặt trạm điện giĩ cho các vùng cơ lập tương tự như đảo Phú Quý:
* Nếu lắp đặt các tuabin giĩ DFIG cĩ cơng suất khơng quá 1,0 MW thì tỷ lệ điện
năng của điện giĩ cĩ thể đạt 84,59% At;
* Nếu lựa chọn tuabin giĩ kiểu D sử dụng SG hoặc PMSG thì nên lắp đặt 4 tuabin
1,0 MW, tỷ lệ điện năng của điện giĩ cĩ thể đạt 87,6% At;
* Nếu sử dụng loại tuabin giĩ cĩ tích hợp EMC thì nên lựa chọn 3 tuabin 1,5 MW
(A1max=116,5% At);
Trong điều kiện hiện nay nên dùng tuabin giĩ kiểu D sử dụng SG hoặc PMSG.
Đĩng gĩp khoa học của luận án
Với các nội dung đã trình bày, cĩ thể khẳng định các đĩng gĩp khoa học của luận án như sau:
1. Phân tích đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định của hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel trong lưới cơ lập.
2. Đề xuất cấu trúc điều khiển chung và thuật tốn vận hành phù hợp cho hệ thống
phát điện hỗn hợp giĩ – diesel khơng cĩ thiết bị phụ trợ trong lưới cơ lập nhằm
nâng cao mức thâm nhập điện giĩ mà vẫn thỏa mãn các điều kiện ràng buộc trong
vận hành. Bên cạnh đĩ luận án cũng đã đề xuất giải pháp sử dụng tuabin giĩ cĩ
tích hợp EMC để đạt mức thâm nhập điện giĩ 100 %Pt mà vẫn đảm bảo chất lượng
điện năng.
3. Đề xuất thuật tốn xác định trạm điện giĩ phù hợp nhất với trạm điện diesel đã cĩ
ở vùng cơ lập. Số lượng và cơng suất tuabin giĩ được xác định theo mục đích khai
thác tối đa nguồn năng lượng giĩ với chi phí đầu tư thấp.
Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo
Đề nghị các cơ quan chủ quản các trạm điện giĩ tạo điều kiện cho người nghiên cứu được tiếp cận và cĩ thể triển khai ứng dụng các giải pháp mới.
Tiếp tục nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao hơn nữa mức thâm nhập điện giĩ, giảm chi phí nhiên liệu diesel đến mức tối thiểu.
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
1. Lê Thái Hiệp, Nguyễn Duy Khiêm, Nguyễn Thế Cơng, Lê Văn Doanh
(2014) “Giải pháp kỹ thuật để nâng cao tính ổn định của hệ thống điện hỗn
hợp giĩ – diesel cấp nguồn cho các đảo”. Hội nghị khoa học và cơng nghệ
Điện lực tồn quốc 2014, Đà Nẵng, Việt Nam, tháng 11, trang 226-236.
2. Lê Thái Hiệp, Dỗn Văn Đơng, Nguyễn Thế Cơng, Lê Văn Doanh (2014)
“Phân tích ổn định tĩnh hệ thống điện hỗn hợp giĩ – diesel trên đảo Phú
Quý”. Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, số 11(84), quyển
2, trang 24-28.
3. Lê Thái Hiệp, Nguyễn Duy Khiêm, Nguyễn Thế Cơng, Lê Văn Doanh
(2015) “Tính tốn lượng cơng suất phát cực đại của trạm điện giĩ trong hệ
thống điện hỗn hợp giĩ – diesel trên đảo Phú Quý”. Tạp chí Khoa học &
Cơng nghệ các trường Đại học kỹ thuật, số 104, trang 6-10.
4. Le Thai Hiep, Nguyen Duy Khiem, Nguyen The Cong, Le Van Doanh
(2015) “The Suitable Determination the Number and Capacity of Wind
Turbines Connected to the Diesel Power Station in Phu Quy Island”. Journal of Science & Technology technical universities, no. 107, pp. -41. 36
5. Lê Thái Hiệp, Nguyễn Thế Cơng, Lê Văn Doanh (2015) “Tích hợp khớp ly
hợp điện từ vào tuabin giĩ nhằm tăng mức độ thâm nhập của điện giĩ trong lưới cơ lập”. Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ các trường Đại học kỹ thuật,
số 108, trang 19-25.
6. Lê Thái Hiệp, Đồn Đức Tùng, Nguyễn Thế Cơng, Lê Văn Doanh (2015)
“Điều khiển hệ thống phát điện hỗn hợp giĩ – diesel trong lưới cơ lập theo hướng tối đa hĩa mức thâm nhập điện giĩ”. Tạp chí Khoa học và Cơng