Các máy phát điện gió sử dụng các bộ điện tử công suất, là nguồn phát sinh sóng hài. Mức độ phát sinh sóng hài phụ thuộc vào công nghệ biến đổi điện tử công suất và cấu trúc của chúng: công nghệ của các bộ chỉnh lưu, nghịch lưu và sơ đồ kết nối hay thiết kế cuộn dây, từ hóa lõi thép, các thiết bị thay đổi vận tốc…của loại máy phát điện quay. Độ biến dạng sóng hài có thể được định lượng bằng phương pháp đo tổng biến dạng sóng hài THD (Total Harmonic Distortion) hoặc biến dạng sóng hài riêng lẻ. Sóng hài sinh ra bởi điện gió yêu cầu không được gây ra các nhiễu loạn trong lưới điện phân phối. Tổng độ méo toàn phần - THD được yêu cầu nhỏ hơn 3%. Thông tư 39/2017 của Bộ Công Thương đã yêu cầu các giá trị khác nhau của sóng hài và tổng độ méo toàn phần, được cho trong bảng 1.5 [6].
Bảng 1.5 Quy định về độ biến dạng sóng hài trên lưới điện
Thành phần sóng hài Độ biến dạng tổng, THD
Thành phần sóng hài Độ biến dạng tổng, THD < 11th đến < 17th 2,0% 17th đến 23th 1,5% 23th đến 35th 0,6% > 35th 0,3% Tổng (THD) 5,0%
Tháng 3 năm 2013, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) cùng Hiệp hội Đồng quốc tế khu vực Đông Nam Á đã xuất bản cuốn sổ tay kỹ thuật về đấu nối điện gió vào lưới điện Việt Nam, với mong muốn hướng tới xây dựng bộ quy chuẩn đấu nối điện gió vào lưới điện, yêu cầu giới hạn một số thông số đảm bảo chất lượng điện năng theo bảng 1.6 [4], [7].
Bảng 1.6 Giới hạn một số thông số về chất lượng điện năng
Cấp điện áp Dao động điện áp Nhấp nháy Sóng hài
110kV Do hoạt động đóng cắt: ≤ 2,5% Pst95% = 0,4 Plt95% = 0,5 THD < 2,5% Riêng lẻ < 1,5% ≤ 35kV Do hoạt động đóng cắt: ≤ 3% Pst95% = 0,6 Plt95% = 0,5 THD < 5% Riêng lẻ < 3% Nhận xét
Các vấn đề chập chờn điện áp, dao động công suất, dao động điện áp,.... xảy ra thường xuyên trong quá trình tuabin gió làm việc. Việc hạn chế các ảnh hưởng trên luôn được các nhà nghiên cứu, nhà sản xuất quan tâm đề cập. Để giải quyết đồng thời các ảnh hưởng như đã nêu trên, tuabin gió cần được trang bị những công nghệ phức tạp ngay tại tuabin, máy phát và cả tại điểm kết nối chung với lưới điện. Điều này cũng dẫn đến những chi phí lớn hơn, làm gia tăng vốn đầu tư ban đầu, do đó, những giải pháp công nghệ trang bị ngay cho các bộ biến đổi hiện cũng đang là một giải pháp có tính hiệu quả cao. Giải pháp công nghệ tại bộ biến đổi không làm giảm được chập chờn (vì chập chờn gây ra bởi tuabin gió), nhưng nếu bộ biến đổi có chất lượng điều khiển tốt sẽ giảm được
các dao động điện áp tại phía điện áp thấp (cấp điện áp máy phát) và điện áp phía cao (phía điểm kết nối chung).
Luận án đề cập đến việc sử dụng máy phát điện không đồng bộ nguồn kép DFIG kết nối trực tiếp với lưới điện phân phối, do đó chỉ tiêu chất lượng điện năng sẽ chỉ tập trung nghiên cứu ảnh hưởng đến chất lượng điện áp và vai trò của các tham số điều khiển đến việc cải thiện chất lượng điều khiển trong máy điện DFIG, nhằm nâng cao chất lượng điện năng.