Vận hành MĐCBTĐN và giới hạn mang tải của máyphát

S 8,82 KVA Phu tải 1 (quy đổi các phụ tải khác về đầ cực MF)

2.5. Vận hành MĐCBTĐN và giới hạn mang tải của máyphát

Để nghiên cứu về các tác động của phụ tải (dù là phụ tải đó kết nối với mạng điện tại một điểm bất kỳ PCCi nào đó: PCC1, PCC2, hay PCC3) xác định khả năng đáp ứng tải của máy phát thủy điện nhỏ ta khảo sát hoạt động của mạng điện thông qua trƣờng hợp tổng quát.

Dựa trên cơ sở sơ đồ mạng điện nhƣ hình 2.2. Giả thiết: - Công suất định mức của máy phát: PđmMF(pu) = 100%

- Trong mạng điện có một động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc công suất: Pđm đc(pu) = 8%

- Các phụ tải khác trong mạng đƣợc quy đổi về đầu cực máy phát là Ptĩnh

(pu)

Xét chế độ động cơ khởi động tại các thời điểm mà máy phát đang mang tải Ptĩnh(pu) ở các mức khác nhau. Nếu hệ số khởi động của động cơ chọn bằng 6 thì công suất khởi động là:

Với máy phát thủy điện nhỏ kiểu kênh dẫn: Hệ số quá tải ngắn hạn chọn là 120% [18].

Nhƣ vậy, trên đồ thị phụ tải ngày động cơ chỉ có thể khởi động thành công tại các thời điểm máy phát đang vận hành với tải tĩnh Ptĩnh không vƣợt quá mức tải giới hạn Ptĩnh gh(pu).

Ptĩnh gh(pu) đƣợc tính nhƣ sau:

Ptĩnh gh(pu) + Pkđ đc(pu) = 120%.PđmMF(pu) (2.63) Ptĩnh gh(pu) = 120%.PđmMF(pu) - Pkđ đc(pu) = (120-48)% = 72% (2.64) Nhƣ vậy, Trong MĐCBTĐN nếu có động cơ công suất lớn đến 8% công suất định mức của máy phát thì khả năng khai thác công suất của hệ rất thấp: không vƣợt quá 72% công suất mát phát. Vấn đề này sẽ đƣợc khắc phục nhờ sự kết hợp với BESS. Phần năng lƣơng huy động cho chế độ động cơ khởi động sẽ do BESS đảm nhận thay vì phải huy động từ máy phát. Xem lại hình 1.5 và hình 2.18 ta có thể diễn tả quá trình làm việc của một hệ BESS với MĐCBTĐN thông qua một đồ thị phụ tải ngày có các phụ tải đỉnh do động cơ khởi động ở các thời điểm khác nhau trên hình 2.27

2060 60 40 80 S ; P 4 2 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 100 120 (%) t1 t2 t3 t8 t6 t5 t4 t7 tích tích phóng phóng tích

Nhận xét:

-Nếu không có BESS thì động cơ chỉ có thể khởi động thành công tại các thời điểm khi máy phát mang tải dƣới 72%. Ví dụ nhƣ: tại các thời điểm t1, t4, t8.

-Khi có BESS thì động cơ luôn đƣợc khởi động thành công nhờ BESS có khả năng huy động công suất đỉnh: Ở thời điểm t2, t5 và t7 BESS bù một phần đỉnh khi công suất khởi động vƣợt quá 120% công suất máy phát; Ở thời điểm t3 và t6 BESS cấp hoàn toàn phần công suất khởi động của động cơ.

-Khi phụ tải máy phát giảm thấp BESS sẽ làm việc ở chế độ tích năng lƣợng. Ví dụ: trong khoảng thời gian từ (06) giờ, từ (1113) giờ và từ (2224) giờ.

-Khi phụ tải máy phát dâng cao quá giới hạn cho phép (105% SđmMF) BESS sẽ phát công suất để luôn đảm bảo sự làm việc bình thƣờng cho máy phát và toàn hệ của MĐCBTĐN. Ví dụ: trong khoảng thời gian từ (810) giờ, và từ (1417) giờ.

2.6. Kết luận chƣơng 2

Kết thúc chƣơng 2 cho ta một cách nhìn đầy đủ về mô hình của một mạng điện cục bộ thủy điện nhỏ thông qua việc mô tả các phần tử chính của mạng để thấy đƣợc chức năng và những ảnh hƣởng của các phần tử đó trong quá trình vận hành khai thác mạng điện. Quá trình tăng tải của turbine có đáp ứng trễ theo thời gian, gia tốc dq

dt phụ thuộc vào điều khiển góc mở  và quá trình huy động nƣớc trên đƣờng kênh dẫn đến trạm thủy điện. Trong khi đó bộ biến đổi BESS lại có đáp ứng nhanh khi thực hiện các chức năng huy động công suất cho các chế độ tải đột biến. Kết quả phân tích cho thấy MĐCBTĐN sẽ nâng cao đƣợc giới hạn công suất phát nhờ có BESS – tạo ra một động lực mạnh mẽ thúc đẩy cho vấn đề phát triển thủy điện nhỏ.