4.3. Mô phỏng các trường hợp
4.3.1. Mô phỏng khi tốc độ gió thay đổi
4.3.1.2. Xét trường hợp khi tốc độ gió giảm
Xét trường hợp khi tốc độ gió đặt vào DG1 giảm từ 14m/s xuống 8m/s tại t=25s.
Hình 4.21. Tốc độ gió cài đặt cho DG1 khi tốc độ gió giảm
ắ Nhận xột đối với DG1
Hình 4.22 Thông số đo tại đầu cực DG1 khi tốc độ gió DG1 giảm
1 0,5 0
10 5 0 10 5 0
1,5 1 0,5 5 10 15 20 10 0
Khi tốc độ gió DG1 bắt đầu giảm từ 14 – 8m/s đo tại nút số 7 (đầu cực DG1):
- Tốc độ quay turbine giảm dần từ 1.21 pu đến 1 pu theo đường đặc trưng công suất turbine gió
- Lượng phát công suất tác dụng bắt đầu giảm dần đến giá trị P=1.3 MW.
- Điện áp tại đầu cực máy phát giữ ổn định ở 1pu nhờ sự điều chỉnh công suất phản kháng bằng bộ biến tần điều khiển máy phát gió phát Q = 5MVAR.
- Góc mở cánh turbine tăng từ 80 ÷ 00 để tăng khả năng đón gió cánh quạt, tận dụng hết năng lượng của gió.
ắ Nhận xột đối với lưới (đo tại nỳt số 3)
Hình 4.23. Thông số đo tại nút số 3 khi tốc độ gió giảm
- Đo tại nút số 3 (đầu nguồn 22KV – 40 MVAR) sau khi tốc độ gió DG1 giảm xuống còn 8m/s.
- Công suất tác dụng tăng từ P= -2.14 MW lên P= 2.2 MW, đây là công suất tác dụng được nguồn 22KV – 40 MVAR bơm vào lưới bù cho phần công suất tác dụng giảm đi của DG1 do tốc độ gió giảm.
10 5
0 -5
- Công suất phản kháng hơi giảm xuống do công suất phản kháng Q của DG1 phát vào lưới có tăng lên khi tốc độ gió giảm.
- U = 0.97 pu, đây là điện áp tại nút số 3, nó không đủ 1pu (1pu=22kV) do bị tổn thất trên đường dây và máy biến áp. Nhưng ở mức này điện áp vẫn nằm trong giới hạn ổn định.
ắ Nhận xột đối với DG2
Hình 4.24. Thông số DG2 khi tốc độ gió giảm - Tốc độ quay của turbine là 1.0047pu.
- Mỗi cặp turbine có công suất tác dụng bắt đầu tăng lên đều đặn để đạt đến giá trị định mức 3MW trong khoảng thời gian là 8s.
- Lượng công suất phản kháng được DG2 hấp thụ tăng tương ứng với lượng công suất tác dụng được phát ra. Tại giá trị định mức công suất phản kháng mỗi cặp turbine hấp thụ 1.47 Mvar.
- Đo tại đầu cực DG2 tổng công suất tác dụng P do DG2 bơm vào lưới:
P=9MW.
- Góc mở cánh turbine tăng từ 00 ÷ 80 để hạn chế công suất cơ (11m/s > 9m/s) tránh gẫy trục turbine do quay quá tốc độ.
- Đo tại đầu cực DG2 tổng công suất Q do DG2 hấp thụ từ lưới: P = -4.2 MVAR.
- Điện áp đầu cực DG2 ổn định ở 0.995pu.
ắ Kết luận khi tốc độ giú thay đổi
Khi tốc độ gió DG1 thay đổi thì giữa các nguồn trong hệ thống đã có sự tự điều chỉnh để đảm bảo hệ thống vẫn vận hành ổn định. Khi công suất phát DG1 tăng thì công suất phát của nguồn 22KV – 40MVAR sẽ giảm lại để cân bằng trong hệ thống và ngược lại.
Khi tốc độ gió lớn (14m/s) làm cho công suất phát của DG1 tăng. Nhưng tăng trong giá trị cho phép bởi sự tự điều chỉnh của hệ thống điều khiển trong DG1.
Bộ điều khiển đã phát tín hiệu điều khiển để điều khiển góc mở cánh turbine để giảm bớt năng lượng gió khi tốc độ gió tăng.
Khi tốc độ gió giảm làm giảm khả năng phát của DG1 giảm, lúc này hệ thống điều khiển DG1 tự điều chỉnh góc mở cánh quạt để làm sao có thể tận dụng hết năng lượng của gió để tăng khả năng phát công suất lên lưới.
Khi tốc độ gió thay đổi các thông số của lưới hệ thống dao động rất nhỏ, hệ thống vẫn hoạt động ổn định tại các giá trị mới vì phạm vi thay đổi của tốc độ gió vẫn nằm trong giới hạn cho phép của hệ thống điều khiển và sự thay đổi này so với cả hệ thống lớn thì nó rất nhỏ. Vượt qua giới hạn này hệ thống bảo vệ sẽ tác động cắt DG gió ra khỏi lưới.
Nhờ có các DG1, DG2 mà điện áp tại các tải xa nguồn 22KV không bị thấp áp. Giảm được tổn hao truyền tải từ nguồn 22KV.