Hệ lai Diesel – gió (wind-diesel hybrid system) là hệ thống phối hợp các tuabin gió và các máy phát ñiện Diesel, thường kèm các thiết bị dự trữ năng lượng, biến ñổi công suất, các hệ thống ñiều khiển, ñể phát ñiện năng. Hệ lai Diesel – gió có thể là một hệ thống ñiện Diesel – gió mới hoặc có thể là các tuabin gió ñược tích hợp với một hệ thống ñiện Diesel có sẵn với nhiều máy phát lập thành một lưới phân phối. Mục ñích của việc sử dụng các tuabin gió là giảm sự tiêu thụ nhiên Diesel, nhờ vậy nâng cao hiệu quả kinh tế và thân thiện với môi trường.
Trong quá trình vận hành, tuabin gió sẽ phải chịu những tác ñộng của môi trường như nhiệt ñộ, ñộẩm, nồng ñộ không khí, vận tốc gió thay ñổi, không có gió.... dẫn tới công suất phát ra sẽ không ñược ổn ñịnh. Nếu tải tiêu thụ của lưới là các máy ñiện không ñồng bộ, khi nguồn gió gặp sự cố, các máy này ñòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn công suất phản kháng từ lưới (do dòng không tải trong máy không ñồng bộ lớn). Sự thiếu hụt công suất phản kháng là nguyên nhân gây ra dao ñộng ñiện áp lưới, làm giảm hệ số công suất của lưới, ảnh hưởng lớn ñến tính ổn ñịnh và chất lượng của hệ thống. Các thiết bị sử dụng công nghệ FACTS là một giải pháp hữu hiệu cho vấn ñề này.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 16
Công suất phản cần thiết cho hoạt ñộng của máy phát không ñồng bộ và tải ñược cung cấp bởi máy phát ñồng bộ và STATCOM trình bày ở Hình 1.11
ñược cho bởi công thức:
PIG + PSG = PL (1-14)
QSG + QCOM = QL + QIG (1-15) Từ các phương trình trên ta có sơñồ khối hàm truyền ñạt cho hệ:
Hình 1.12. Sơ ñồ hàm truyền hệ thống năng lượng Diesel – Gió (A: SVC; B: STACOM) Do có nhiễu trong công suất phản kháng tải ∆QL, ñiện áp của hệ thống có thể thay ñổi dẫn ñến việc gia tăng sự thay ñổi công suất phản kháng của các thành phần khác. Lượng công suất phản kháng dư thừa là: ∆QSG + ∆QCOM - ∆QL
- ∆QIG và nó sẽ làm thay ñổi ñiện áp hệ thống bởi phương trình sau: [ ( ) ( ) ( ) ( )] 1 ) ( Q s Q s Q s Q s sT K s V SG COM L IG v v ∆ +∆ −∆ −∆ + = ∆ (1-16)
Sự thay ñổi gia tăng công suất phản kháng của máy phát ñồng bộ ∆QSG
trong phương trình (3) phụ thuộc vào ∆Eq’ và ∆V. Phương trình tương ứng ñược
ñưa ra bởi:
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 17
Các máy phát ñiện cảm ứng yêu cầu công suất phản kháng theo ñiều kiện liên tục và thay ñổi sự gia tăng công suất phản kháng của máy phát, ∆QIG phụ
thuộc vào ∆V. Ta có phương trình tương ứng là:
∆QSG(s) = K3∆V (1-18)
ðối với SVC, sự thay ñổi gia tăng công suất phản kháng phụ thuộc vào
∆V, ∆BSVC thì STATCOM sự thay ñổi gia tăng công suất phản kháng phụ thuộc vào ∆V và ∆α. Ta có phương trình chuyển giao tương ứng SVC và STATCOM
ñược cho bởi:
∆QSVC = KA4∆BSVC + KA5∆V (1-20)
∆QSTATCOM = KB4∆α + KB5∆V (1-21)