Luận Văn Thạc Sĩ: Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Nhà Máy Gió Bình Đại Đến Lưới Điện Tỉnh Bến Tre

• Tác giả: Nguyễn Thế Phong
• Người hướng dẫn: TS. Lê Cao Quyền
• Trường học: Trường Đại Học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Đánh Giá Ảnh Hưởng Nhà Máy Điện Gió Bình Đại Bến Tre Đến Lưới Điện Tỉnh Bến Tre
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bến Tre

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu của đề tài
• 0.3. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Tên và cấu trúc nội dung của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ MÁY PHÁT DÙNG SỨC GIÓ
• 1.1. Năng lượng gió
• 1.2. Năng lượng trong gió
• 1.3. Hệ số công suất của Turbine gió
• 1.4. Sự ảnh hưởng của cấu trúc hình học đến hệ số công suất CP
• 1.5. Khái quát về các thành phần cấu tạo của hệ máy phát sử dụng sức gió
• 1.6. Các loại turbine gió
• 1.7. Máy phát trong hệ thống turbine gió
• 1.7.1. Máy phát đồng bộ
• 1.7.2. Máy phát không đồng bộ
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH NMĐG TRÊN PHẦN MỀM PSS/E
• 2.1. Giới thiệu mô phỏng nhà máy điện gió trong phần mềm PSS/E
• 2.2. Chế độ điều khiển máy phát điện gió
• 2.3. Các loại máy phát điện gió. Mô hình nhà máy điện gió trong tính toán ổn định
• 2.4. Nguồn hài của nhà máy điện gió sử dụng trong tính toán
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NHÀ MÁY ĐIỆN GIÓ BÌNH ĐẠI TỈNH BẾN TRE ĐẾN LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẾN TRE
• 3.1. Đánh giá ảnh hưởng của nhà máy điện gió Bình Đại Bến Tre đến lưới điện
• 3.2. Tính toán ổn định động
• 3.3. Mục tiêu tính toán
• 3.4. Phương pháp tính toán
• 3.5. Tính toán ảnh hưởng hài nhà máy điện gió Bình Đại đến lưới điện tỉnh Bến Tre
• 3.6. Nhận xét ảnh hưởng nhà máy điện gió Bình Đại đến lưới điện tỉnh Bến Tre
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nhà máy gió Bình Đại và lưới điện Bến Tre

Nhà máy gió Bình Đại là một trong những dự án năng lượng tái tạo quan trọng tại tỉnh Bến Tre, với công suất lên đến 300MW. Việc đấu nối nhà máy này vào lưới điện Bến Tre đã mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đặt ra những thách thức về ổn định hệ thống. Ảnh hưởng nhà máy gió đến lưới điện được đánh giá thông qua các tiêu chí như điện áp, tần số, và sự ổn định động. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích tác động lưới điện khi tốc độ gió thay đổi và trong trường hợp xảy ra sự cố ngắn mạch. Phương pháp mô phỏng bằng phần mềm PSS/E được sử dụng để đánh giá chi tiết các tác động này.

1.1. Tác động của tốc độ gió

Tốc độ gió thay đổi liên tục ảnh hưởng trực tiếp đến công suất phát của nhà máy gió Bình Đại. Khi tốc độ gió tăng, công suất phát tăng theo, gây ra sự dao động điện áp và tần số trên lưới điện Bến Tre. Ngược lại, khi tốc độ gió giảm, công suất phát giảm, dẫn đến thiếu hụt nguồn cung. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc quản lý lưới điện cần linh hoạt để đối phó với sự biến động này, đảm bảo sự ổn định của hệ thống.

1.2. Tác động của sự cố ngắn mạch

Sự cố ngắn mạch trên lưới điện Bến Tre có thể gây ra nhiễu loạn lớn khi nhà máy gió Bình Đại đang vận hành. Nghiên cứu sử dụng mô phỏng PSS/E để phân tích ảnh hưởng của sự cố này. Kết quả cho thấy, nhà máy gió có thể góp phần làm tăng độ biến dạng sóng hài và gây khó khăn cho công tác vận hành. Các giải pháp như bộ lọc hài và hệ thống điều khiển thông minh được đề xuất để giảm thiểu tác động tiêu cực.

II. Phân tích ảnh hưởng nhà máy gió đến lưới điện

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng nhà máy gió đến lưới điện Bến Tre tập trung vào hai khía cạnh chính: ổn định động và ảnh hưởng hài. Tác động lưới điện được phân tích thông qua các mô phỏng chi tiết, sử dụng phần mềm PSS/E. Kết quả cho thấy, nhà máy gió Bình Đại có thể gây ra dao động điện áp và tần số, đặc biệt khi tốc độ gió thay đổi đột ngột. Ngoài ra, việc phát sinh sóng hài từ nhà máy gió cũng là một vấn đề cần được quản lý chặt chẽ.

2.1. Ổn định động của lưới điện

Ổn định động là yếu tố quan trọng khi đánh giá tác động lưới điện của nhà máy gió Bình Đại. Nghiên cứu chỉ ra rằng, sự thay đổi công suất phát từ nhà máy gió có thể gây ra dao động điện áp và tần số trên lưới điện Bến Tre. Các giải pháp như điều khiển công suất phản kháng và sử dụng thiết bị bù công suất được đề xuất để cải thiện ổn định động của hệ thống.

2.2. Ảnh hưởng hài từ nhà máy gió

Nhà máy gió Bình Đại có thể phát sinh sóng hài do hoạt động của các bộ chuyển đổi điện tử công suất. Nghiên cứu sử dụng mô phỏng để đánh giá mức độ biến dạng sóng hài trên lưới điện Bến Tre. Kết quả cho thấy, việc lắp đặt bộ lọc hài và tối ưu hóa hệ thống điều khiển là cần thiết để giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực của sóng hài đến chất lượng điện năng.

III. Giải pháp và kiến nghị

Để giảm thiểu ảnh hưởng nhà máy gió đến lưới điện Bến Tre, nghiên cứu đề xuất một số giải pháp kỹ thuật và quản lý. Các giải pháp bao gồm việc sử dụng hệ thống điều khiển thông minh, lắp đặt bộ lọc hài, và tối ưu hóa quy trình vận hành. Ngoài ra, việc nâng cao năng lực quản lý lưới điện cũng được nhấn mạnh để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của hệ thống.

3.1. Hệ thống điều khiển thông minh

Hệ thống điều khiển thông minh được đề xuất để quản lý công suất phát của nhà máy gió Bình Đại một cách linh hoạt. Hệ thống này có thể điều chỉnh công suất phản kháng và tác dụng theo thời gian thực, giúp giảm thiểu dao động điện áp và tần số trên lưới điện Bến Tre.

3.2. Lắp đặt bộ lọc hài

Việc lắp đặt bộ lọc hài là cần thiết để giảm thiểu ảnh hưởng của sóng hài từ nhà máy gió Bình Đại đến lưới điện Bến Tre. Nghiên cứu chỉ ra rằng, bộ lọc hài có thể giảm đáng kể mức độ biến dạng sóng hài, cải thiện chất lượng điện năng và đảm bảo sự ổn định của hệ thống.