Luận văn thạc sĩ về nâng cao ổn định hệ thống điện có tích hợp năng lượng gió sử dụng SSSC

• Tác giả: Lương Thị Cẩm Tú
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Mi Sa
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nâng cao ổn định động của hệ thống điện bao gồm máy phát đồng bộ (SG) tích hợp với điện gió dựa trên DFIG sử dụng bộ bù dòng đồng bộ tĩnh (SSSC)
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• MỤC LỤC
• 0.1. Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học
• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Giới hạn của đề tài
• 1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.8. Các nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN
• 2.1. Các khái niệm cơ bản
• 2.2. Các tiêu chuẩn đánh giá ổn định tĩnh
• 2.2.1. Tiêu chuẩn năng lượng
• 2.2.2. Phương pháp dao động bé
• 2.2.3. Các tiêu chuẩn đánh giá ổn định động
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TỤ BÙ ĐỒNG BỘ TĨNH SSSC
• 3.1. Điều khiển phân bố công suất
• 3.2. Bù công suất trong đường dây truyền tải
• 3.3. Tụ bù đồng bộ kiểu tĩnh và mô hình một pha của SSSC
• 3.3.1. Khái niệm về bù điện dung nối tiếp
• 3.3.2. Nguồn điện áp đồng bộ
• 3.3.3. Tụ bù đồng bộ tĩnh SSSC
• 3.3.4. Bộ chuyển đổi nguồn điện áp một pha
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH TOÁN HỌC HỆ THỐNG NGHIÊN CỨU
• 4.1. Cấu hình hệ thống nghiên cứu
• 4.2. Mô hình SG
• 4.3. Mô hình máy phát điện đồng bộ
• 4.4. Mô hình hệ thống kí ch từ
• 4.5. Mô hình hệ thống tuabin gió DFIG
• 4.6. Mô hình tua bin gió
• 4.7. Mô hình máy phát điện gió nguồn kép (DFIG)
• 4.8. Mô hình liên kết DC
• 4.9. Mô hình bộ điều khiển
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN GIẢM DAO ĐỘNG SSSC
• 5.1. Cấu hình bộ điều khiển giảm dao động PID của SSSC
• 5.2. Thiết kế PID cho SSSC bằng cách sử dụng phương pháp gán cực
• 6. CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN TÍCH HỢP NĂNG LƯỢNG GIÓ DÙNG SSSC
• 6.1. Ngắn mạch ba pha tại điện áp lưới
• 6.2. Thay đổi tải
• 6.3. Thay đổi tốc độ gió
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 7.1. Kết luận
• 7.2. Hướng phát triển của đề tài
• 7.3. Ứng dụng của đề tài vào hệ thống điện Việt Nam
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về nâng cao ổn định hệ thống điện tích hợp năng lượng gió với SSSC

Năng lượng gió đang trở thành một phần quan trọng trong hệ thống điện hiện đại. Việc tích hợp năng lượng gió vào hệ thống điện không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng. Tuy nhiên, sự không ổn định của nguồn năng lượng gió là một thách thức lớn. SSSC (Bù Đồng Bộ Kiểu Tĩnh) là một giải pháp hiệu quả để nâng cao tính ổn định của hệ thống điện tích hợp năng lượng gió.

1.1. Khái niệm về hệ thống điện tích hợp năng lượng gió

Hệ thống điện tích hợp năng lượng gió bao gồm các thành phần như tuabin gió, máy phát điện và các thiết bị điều khiển. Năng lượng gió được chuyển đổi thành điện năng và hòa vào lưới điện. Tuy nhiên, sự biến đổi của tốc độ gió có thể gây ra dao động trong hệ thống điện.

1.2. Vai trò của SSSC trong hệ thống điện

SSSC đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh công suất phản kháng và cải thiện tính ổn định của hệ thống điện. Thiết bị này giúp giảm thiểu dao động và nâng cao khả năng truyền tải điện, từ đó đảm bảo sự ổn định cho hệ thống điện tích hợp năng lượng gió.

II. Vấn đề và thách thức trong ổn định hệ thống điện tích hợp năng lượng gió

Sự không ổn định của hệ thống điện tích hợp năng lượng gió chủ yếu do sự biến đổi của tốc độ gió và các yếu tố bên ngoài như thay đổi tải. Những vấn đề này có thể dẫn đến dao động tần số thấp và giảm hiệu suất của hệ thống điện.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định hệ thống điện

Các yếu tố như tốc độ gió, thay đổi tải và sự cố ngắn mạch có thể gây ra dao động trong hệ thống điện. Những dao động này có thể làm giảm hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

2.2. Hệ quả của sự không ổn định trong hệ thống điện

Sự không ổn định có thể dẫn đến mất điện, giảm chất lượng điện năng và tăng chi phí vận hành. Điều này ảnh hưởng đến cả người tiêu dùng và nhà sản xuất điện.

III. Phương pháp nâng cao ổn định hệ thống điện với SSSC

Để nâng cao ổn định hệ thống điện tích hợp năng lượng gió, việc sử dụng SSSC kết hợp với bộ điều khiển PID là một giải pháp hiệu quả. Phương pháp này giúp giảm dao động và cải thiện hiệu suất của hệ thống.

3.1. Thiết kế bộ điều khiển PID cho SSSC

Bộ điều khiển PID được thiết kế để giảm dao động trong hệ thống điện. Phương pháp gán cực được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất của bộ điều khiển, từ đó nâng cao tính ổn định của hệ thống.

3.2. Ứng dụng SSSC trong điều khiển công suất

SSSC có khả năng điều chỉnh công suất phản kháng, giúp cải thiện khả năng truyền tải điện và giảm thiểu dao động. Việc lắp đặt SSSC tại các điểm quan trọng trên đường dây truyền tải là một giải pháp hiệu quả.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của SSSC

Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng SSSC kết hợp với bộ điều khiển PID có thể làm tăng đáng kể sự giảm dao động trong hệ thống điện tích hợp năng lượng gió. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống có SSSC hoạt động ổn định hơn so với hệ thống không có SSSC.

4.1. Kết quả mô phỏng hệ thống điện

Mô phỏng cho thấy rằng hệ thống điện có SSSC có khả năng giảm dao động tốt hơn, từ đó nâng cao tính ổn định động của hệ thống. Các kết quả này được xác nhận qua nhiều kịch bản khác nhau.

4.2. Ứng dụng SSSC trong hệ thống điện Việt Nam

Việc áp dụng SSSC trong hệ thống điện Việt Nam có thể giúp cải thiện tính ổn định và hiệu suất của hệ thống điện, đặc biệt là trong bối cảnh phát triển năng lượng gió ngày càng tăng.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai cho hệ thống điện tích hợp năng lượng gió

Việc nâng cao ổn định hệ thống điện tích hợp năng lượng gió với SSSC là một hướng đi cần thiết trong bối cảnh hiện nay. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế và ứng dụng SSSC trong các hệ thống điện khác nhau.

5.1. Tương lai của năng lượng gió tại Việt Nam

Năng lượng gió có tiềm năng lớn tại Việt Nam. Việc phát triển các công nghệ mới như SSSC sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng nguồn năng lượng này.

5.2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các giải pháp công nghệ mới để cải thiện tính ổn định của hệ thống điện, đồng thời nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài đến hệ thống điện tích hợp năng lượng gió.