Dự án điện mặt trời Hòa Hội
Dự án điện mặt trời Hòa Hội được xây dựng trên vùng đất của xã Hòa Hội, huyện Phú Hòa, tỉnh Phú Yên. Có công suất lắp máy 215 MWp. Do Công Ty cổ phần tập đoàn Trường Thành Việt Nam liên doanh với tập đoàn B.Grim xây dựng. Trên tổng diện tích 265 ha, với tổng số vốn đầu tư là 4.985 tỷ đồng. Sau 7 tháng thi công thì dự án đã hoàn thành vào ngày 10 tháng 6 năm 2019. Nhân dịp tỉnh Phú Yên 30 năm tái lập tỉnh dự án đã đi vào hoạt động.
Theo ông Đặng Trung Kiên, Chủ tịch Hội đồng quản trị Công ty cổ phần TTP Phú Yên, Nhà máy điện Hoà Hội là dự án năng lượng tái tạo lớn nhất ở Phú Yên. Dự án sử dụng quang điện với 752.640 tấm PV chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện.
Dự án Nhà máy điện mặt trời Hoà Hội được EVN EPTC thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam công nhận phát điện thương mại từ ngày 10/6/2019.
Theo Quyết định số 157/TTg-CN, ngày 31/01/2018 của Thủ tướng Chính phủ về việc bổ sung Dự án nhà máy điện mặt ười Hòa Hội vào Quy hoạch điện VII điều chỉnh, trong giai đoạn 2016-2020 tại khu vực xã Hòa Hội, huyện Phú Hòa sẽ xây dựng nhà máy điện mặt trời Hòa Hội với công suất lắp đặt 215MWp, công suất phát lên lưới điện hệ thống 180MW. Theo báo cáo bổ sung Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia - Dự án nhà máy điện mặt ười Hòa Hội, nhà máy được đấu nối và phát điện vào lưới điện 220kV của tỉnh Phú Yên như sau [1]:
+ Xây dựng trạm biến áp tăng áp 22/220kV trong nhà máy ĐMT Hòa Hội, quy mô 2 máy 2x125MVA, giai đoạn 1 của nhả máy (2018) sẽ đưa vào vận hành trước 1 máy biến áp, máy còn lại đưa vào giai đoạn 2 (2019) của nhà máy.
+ Xây dựng mới đường dây 220kV mạch kép đấu chuyển tiếp vào 1 mạch đường dây 220kV TĐ Sông Ba Hạ - TBA 220kV Tuy Hòa, tiết diện ACSR- 400, chiều dài 1km, đồng bộ giai đoạn 1 của nhà máy.
+ Xây dựng mới 1 mạch đường dây 220kV ĐMT Hòa Hội về trạm 220kV Tuy Hòa, tiết diện ACSR-400, chiều dài 12km, vào vận hành đồng bộ giai đoạn 2 của dự án.
Sơ đồ nối điện chính nhà máy điện mặt trời Hòa Hội
Với công suất lắp đặt 215MWp, các tấm panel sẽ được ghép thành các module với các tấm pin mắc nối tiếp thành PV string, các PV string sẽ được ghép song song với nhau, tạo thành các PV array với công suất phù hợp. Nhà
máy được chia thành 43 trạm, trong đó công suất mỗi trạm là 5 MW,. Chi tiết được thể hiện trong sơ đồ nối điện hình 1.13 và 1.14. Trong đó:
+ Mỗi trạm gồm 4 cụm được mắc song song. Trong đó có 1 cụm có công suất 1,25MW.
+ Từ trạm T1A đến trạm T5 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 473. + Từ trạm T6 đến trạm T10 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 471. + Từ trạm T11 đến trạm T14 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 679. + Từ trạm T15 đến trạm T18vsẽ đấu nối vào xuất tuyến 477. + Từ trạm T19 đến trạm T22 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 475. + Từ trạm T23 đến trạm T27sẽ đấu nối vào xuất tuyến 472. + Từ trạm T28 đến trạm T31 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 474. + Từ trạm T32 đến trạm T35 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 476. + Từ trạm T36 đến trạm T39 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 479. + Từ trạm T40 đến trạm T43 sẽ đấu nối vào xuất tuyến 480.
+ Các xuất tuyến này sẽ đấu nối vào các thanh cái C41, C42, C43, C44 và qua hai MBA T1 và T2 có công suất 125MW lên cấp điện áp 220KV và đấu nối vào hệ thống thanh cái phía 220kV là C21 và C22.
- Các PV array sẽ được bố trí hợp lý sao cho khoảng cách đấu cáp hợp lý nhằm giảm tổn thất, sụt áp. Khoảng cách tối thiểu của các PV array được bố trí hợp lý để bố trí đường vận hành nhằm phục vụ công tác thi công, bảo dưỡng, sửa chữa,...
Kết luận chương 1
Chương 1 của luận văn đã đi vào tìm hiểu tổng quan về nguồn điện mặt trời bao gồm xu hướng phát triển, công nghệ, tiềm năng điện mặt trời tại Phú Yên. Bên cạnh đó luận văn còn giới thiệu một số nhà máy điện mặt trời có công suất lớn tại các tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận, Huế, Phú Yên, Khánh Hòa....Để đánh giá ảnh hưởng của nhà máy điện mặt trời Hòa Hội đến lưới điện tính phú yên, luận văn đã giới thiệu tổng quan về nhà máy như công suất phê duyệt đầu tư, công suất phát thực tế, vị trí đấy nối để từ đó làm cơ sở đi vào mô phỏng, phân tích và đánh giá ảnh hưởng trong chương tiếp theo.
CHƯƠNG 2. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN
Giới thiệu
Cấu hình nhà máy điện mặt trời nối lưới điện Quốc gia bao gồm Các dãy tấm PMT, thiết bị chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều DC/AC, trạm biến áp tăng áp, đường dây truyền tải điện có thể mở rộng được và nối với lưới điện quốc gia và thiết bị phụ trợ khác. Các công nghệ đang được sử dụng hiện nay đó là:
(1) Công nghệ cấp điện nối lưới lắp đặt trên mái nhà, có quy công suất lắp đặt của một Dự án đến vài trăm kWp;
(2) Công nghệ cấp điện nối lưới lắp đặt trên mặt đất, mặt nước có quy mô lớn, công suất lắp đặt của một Dự án đến vài trăm MWp. Công suất dự án lớn hay nhỏ phụ thuộc vào khả năng nguồn vốn của Chủ đầu tư;
(3) Công nghệ ĐMT nối lưới điện quốc gia có hệ thống ắc quy dự trữ điện năng (hệ thống lưới điện thông minh); có quy công suất lắp đặt của một Dự án đến vài trăm kWp.
Hệ thống điện mặt trời nối lưới không chỉ đáp ứng nhu cầu tiết kiệm chi phí sử dụng điện mà còn góp phần cải thiện tình trạng thiếu điện của điện lưới quốc gia. Tuy nhiên khi hòa lưới hệ thống này sẽ ảnh hưởng tới điện áp các khu vực lận cận, trao lưu công suất, sự ổn định của hệ thống.
Ảnh hưởng của nhà máy điện mặt trời đến lưới điện
Để xác định các tiêu chí đánh giá ảnh hưởng của NMĐMT vào lưới điện, nghiên cứu các tài liệu quốc tế và trong nước đã được công bố trong thời gian gần đây [7],[8].
Các nhà máy điện mặt trời có thể gây ra một số tác động tiêu cực đến mạng điện, đặc biệt là nếu mức độ thâm nhập của ĐMT cao. Những tác động này phụ thuộc vào kích thước cũng như vị trí đấu nối của nhà máy ĐMT. Hệ
thống ĐMT đấu nối lưới điện địa phương thông thường được phân loại dựa trên quy mô thành ba loại khác nhau:
- Các hệ thống nhỏ được đánh giá ở mức 10kWp trở xuống, - Hệ thống trung gian vừa được xếp hạng 10kWp đến 500 kWp - Hệ thống PV lớn đánh giá trên 500 kWp cho đến 10.000 kWp.
Tham khảo các nghiên cứu quốc tế và trong nước, nhóm nghiên cứu đề ra các tiêu chí đánh giá ảnh hưởng của NM ĐMT đối với lưới điện phân phối như sau:
+ Trào lưu công suất đảo ngược: Trong hệ thống phân phối, dòng điện
thường là một chiều từ hệ thống 110kV đến trung thế và đến hạ thế. Tuy nhiên, ở mức độ thâm nhập cao của các hệ thống ĐMT, có những thời điểm khi ĐMT sản xuất nhiều hơn nhu cầu tiêu thụ, đặc biệt là tại buổi trưa và kết quả là hướng của dòng điện là đảo ngược và dòng điện từ phía hạ thế sang phía trung thế và cấp ngược lên cấp điện áp cao. Kết quả dòng điện ngược này có thể gây quá tải các ngăn lộ cấp điện và tăng tổn thất1. Dòng điện ngược cũng đã được ghi nhận có thể ảnh hưởng đến hoạt động của bộ điều chỉnh
điện áp tự động (AVR) được
cài đặt dọc theo tuyến lưới điện phân phối do cài đặt của các thiết bị đó cần được thay đổi phù hợp với sự thay đổi sự phân bổ trung tâm phụ tải.
+ Quá điện áp: Dòng điện ngược có thể dẫn đến quá điện áp dọc theo
tuyến đường dây phân phối. Bộ điều chỉnh điện áp và các tụ bù được sử dụng để tăng điện áp bây giờ có thể đẩy điện áp hơn nữa, trên giới hạn chấp nhận được 5%. Quá điện áp trên các lưới điện trung áp thường là một yếu tố hạn chế cho áp dụng đấu nối các nhà máy ĐMT vào lưới điện trung áp địa phương. Tăng điện áp ở mạng hạ áp có thể áp đặt một ràng buộc tương tự đối với lắp đặt hệ thống PV cỡ nhỏ. Ngoài ra, sự khác biệt biểu đồ phụ tải ngày
trong tuần và ngày nghỉ của các hộ phụ tải trung áp và hạ áp có thể thay đổi điện áp thanh cái từ 1,5% đến 2% trên mức tối đa giới hạn. Một nghiên cứu phân tích quá điện áp đối với tuyến đường dây trung áp ở Canada cho thấy quá điện áp dọc theo tuyến đường dây cấp có mối liên hệ cao và nhậy giữa mức độ
thâm nhập nhà máy ĐMT, vị trí đấu nối của cụm PV và quá điện áp tuyến đường dây; Ở mức độ thâm nhập cao, trong điều kiện phụ tải thấp, điện áp tại
điểm kết nối có thể tăng 2% -3% so với ngưỡng điện áp cho phép lúc không tải, đặc biệt là khi điểm đấu nối nằm cuối đường dây.
+ Tổn thất : Các hệ thống nguồn phân tán (DG Distributed Generation)
nhìn chung là có tác dụng giảm tổn thất hệ thống khi chúng đưa nguồn phát đến gần phụ tải. Tuy nhiên nhận xét này là đúng cho đến khi trào lưu công suất ngược bắt đầu xảy ra. Một nghiên cứu cho thấy hệ thống phân phối tổn thất đạt đến giá trị tối thiểu ở mức độ thâm nhập của DG khoảng 5%, nhưng khi mức độ thâm nhập tăng lên, tổn thất cũng tăng và có thể vượt quá trường hợp hệ thống không có DG3.
+ Tăng công suất phản kháng: Hệ thống biến tần của các nhà máy ĐMT
thông thường hoạt động với hệ số công suất phản kháng là 1. Lý do là tiêu chuẩn IEEE 929-2000 không cho phép biến tần hệ thống quang điện hoạt động trong chế độ điều chỉnh điện áp. Lý do thứ hai là chủ sở hữu của các hệ thống PV trong các chương trình khuyến khích của chính phủ có doanh thu theo chỉ số kWh bán lên lưới, không tính theo sản lượng kilovolt-ampere. Vì vậy, các nhà máy ĐMT thường vận hành biến tần ở hệ số công suất bằng 1 để tối đa hóa sản lượng điện năng kWh được tạo ra và theo đó, là tối đa doanh
thu. Kết quả
là, công suất P được đáp ứng một phần bởi các hệ thống PV, làm giảm nhu cầu được cung cấp điện từ các TBA nguồn của EVN. Tuy nhiên, công suất
phản kháng Q yêu cầu vẫn như nhau và phải được cung cấp bởi các TBA nguồn. Tỷ lệ công suất phản kháng cao phải cung cấp không được ưa thích
bởi các công
ty điện lực do trong trường hợp này máy biến áp phân phối sẽ hoạt động ở hệ số công suất rất thấp. Hiệu suất của máy biến áp sẽ giảm khi hệ số công suất giảm, gây ra tổn thất chung trong máy biến áp phân phối tăng lên, giảm hiệu quả hệ thống.
+ Chất lượng và sóng hài: Với hệ thống phân phối DG, độ tin cậy lưới
điện phân phối được cải thiện hơn.Các chỉ số SAIDI, SAIFI, MAIFI là các chỉ số thông dụng được áp dụng trong EVN để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra vấn đề chất lượng điện là một trong những ảnh hưởng đáng kể ở mức độ thâm nhập ĐMT cao trong lưới phân phối; biến tần được sử dụng trong ĐMT tạo ra sóng hài; do đó, họ có thể làm tăng tổng méo hài của cả hai điện áp và dòng điện tại điểm nối chung. Tuy nhiên, sóng hài điện áp thường nằm
trong giới hạn nếu mạng là đủ mạnh với trở kháng đấu song song thấp. Mặt khác, sóng hài dòng được sản xuất bởi Biến tần điện tử xung cao và thường xuất hiện tại sóng hài bậc cao với cường độ nhỏ.
Trào lưu công suất trong lưới điện
Nhiệm vụ của giải tích mạng là tính toán các thông số chế độ làm việc, chủ yếu là dòng và áp tại mọi nút của mạng điện. Việc xác định các thông số chế độ mạng điện rất có ý nghĩa khi thiết kế, vận hành và điều khiển hệ thống điện.
Một số lớn các thuật toán được đề xuất trong 20 năm trở lại đây. Trong chương này ta giới thiệu các phương pháp đó trên các khía cạnh như: Dễ chương trình hóa, tốc độ giải, độ chính xác....
Việc tính toán dòng công suất phải đượ c tiến hành từng bước và hiệu chỉnh dần. Bên cạnh mục đích xác định trạng thái tỉnh thì việc tính toán dòng công suất còn là một phần của các chương trình về tối ưu và ổn định. Trước khi có sự xuất hiện của máy tính số, việc tính toán dòng công suất được tiến hành bằng thiết bị phân tích mạng. Từ năm 1956, khi xuất hiện máy tính số đầu tiên thì phương pháp tính dòng công suất ứng dụng máy tính số được đề xuất và dần dần được thay thế các thiết bị phân tích mạng. Ngày nay các thiết bị phân tích mạng không còn được dùng nữa.