2.2 Các giai đoạn của đáp ứng tần số và điều khiển tần số
2.2.5 Tổng kết các giai đoạn điều khiển tần số
Qua các nội dung trình bày trên, ta có thể tổng kết lại các quá trình điều khiển và đáp ứng tần số của hệ thống điện theo các giai đoạn thời gian từ gần đến xa thời
49 điểm biến động tần số gồm: đáp ứng quán tính (Inertial Response), điều khiển tần số sơ cấp (Primary Frequency Control), điều khiển tần số thứ cấp (Secondary Frequency Control), điều khiển tần số cấp 3 (Tertiary Frequency Control).
Đặc điểm chi tiết của từng giai đoạn đáp ứng và điều khiển tần số đã được nêu ở các mục từ 2.2.1 đến 2.2.4. Bảng 2.2 dưới đây tổng kết lại các đặc điểm chính của các giai đoạn.
Bảng 2.2: Tổng kết các đặc điểm chính của các giai đoạn đáp ứng và điều khiển tần số Đáp ứng
quán tính
Điều tần sơ cấp Điều tần thứ cấp Điều tần cấp 3 Thời
gian
Tức thời ngay sau khi sự cố mất cân bằng nguồn-tải
Bắt đầu: 0-5s Đạt công suất định mức: 15s
Duy trì: 30s
Suy giảm: 30s – 10 phút
Bắt đầu: 20s – 30s Đạt công suất định mức: 8 phút
Duy trì: 8 phút – 13 phút
Suy giảm:13 phút – 26 phút
Bắt đầu: 7 phút Đạt công suất định mức: 25 phút
Duy trì: lâu dài Suy giảm:
không Hình
thức Giải phóng động năng tích trữ trong các khối máy phát – tua-bin đồng bộ nối lưới
Tự động đáp ứng của bộ điều tốc các tổ máy nối lưới khi tần số ra ngoài dải Deadband, kết hợp với đáp ứng của phụ tải với thay đổi tần số
Hệ thống AGC gửi lệnh thay đổi điểm đặt công suất của các tổ máy tham gia, phụ thuộc vào lượng ACE sai lệch điều khiển so với tần số định mức
Lệnh Điều độ viên hệ thống điện
Nhà máy
Tất cả các tổ
máy đồng bộ Tất cả các tổ máy nối lưới có bộ điều tốc.
Chủ yếu đáp ứng của nhiệt điện than, tua bin khí.
Một số tổ máy tăng/giảm tải tốt, có dải vận hành lớn.
Chủ yếu đáp ứng của thủy điện.
Tất cả các loại hình.
Bao gồm đáp ứng của các tổ máy khởi động nhanh.
Ảnh hưởng đến tần số
Quyết định chính đền tốc độ thay đổi tần số (RoCoF) ban đầu
Ảnh hưởng đến điểm thay đổi lớn nhất của tần số (nadir point) và mức độ sai lệch tần số ở trạng thái ổn định
Ảnh hưởng đến khả năng và tốc độ khôi phục tần số về giá trị định mức
Ý nghĩa
Ngăn tần số biến động quá nhanh trước khi kịp có tác động của các giai đoạn điều khiển tần số về sau
Ngăn tần số biến động quá lớn (đặc biệt là tránh tần số sụt giảm sâu xuống ngưỡng cài đặt sa thải tải).
Làm ổn định lại tần số với một độ sai
Đưa tần số trở về giá trị định mức.
Khôi phục lượng công suất đã đáp ứng sơ cấp của các tổ máy
Khôi phục lượng công suất đã đáp ứng của các tổ máy điều tần thứ cấp.
Phân bổ kinh tế công suất phát các tổ máy.
50 Đáp ứng
quán tính
Điều tần sơ cấp Điều tần thứ cấp Điều tần cấp 3 lệch nhất định so
với định mức
Các tác động tiếp diễn của các giai đoạn đáp ứng và điều khiển tần số sau khi có sự cố mất đột ngột lượng nguồn phát lớn được mô tả như Hình 2.15 17. Qua đó ta thấy lượng công suất đáp ứng lớn nhất trong mỗi giai đoạn điều khiển tần số sơ cấp, thứ cấp, thứ cấp là bằng nhau và bằng lượng mất cân bằng công suất nguồn phát – phụ tải ở thời điểm đầu sự cố.
Hình 2.15: Các tác động tiếp diễn của các giai đoạn đáp ứng và điều khiển tần số sau khi có sự cố mất đột ngột lượng nguồn phát lớn.
Theo tiêu chuẩn NERC của Mỹ, các giai đoạn điều khiển tần số và dịch vụ phụ trợ tương ứng được tổng kết lại như bảng sau:
Bảng 2.3: Tổng kết các giai đoạn điều khiển tần số theo tiêu chuẩn NERC [4]
17 Tham khảo tài liệu “Use of Frequency Response Metrics to Assess the Planning and Operating Requirements for Reliable Integration of Variable Renewable Generation”, The Lawrence Berkeley National Laboratory, December 2010.
51 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG ĐIỀU KHIỂN TẦN SỐ VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TẦN SỐ HỆ