Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát và vận hành tự động cho pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân

• Tác giả: Hà Văn Nguyên
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trương Đình Nhơn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Đề tài: Nghiên cứu xây dựng cấu hình vận hành tự động và giám sát cho hệ thống pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp
• Loại tài liệu: Luận Văn Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Bà Rịa-Vũng Tàu

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn của đề tài
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Các bước thực hiện
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Năng lượng mặt trời
• 2.1.1. Giới thiệu về năng lượng mặt trời
• 2.2. Cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động pin mặt trời
• 2.2.1. Cấu tạo, phân loại pin mặt trời
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN NLMT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV MỸ XUÂN
• 3.1. Giới thiệu về trạm Mỹ Xuân
• 3.1.1. Vị trí và nhu cầu sử dụng nguồn điện tại Trạm 220kV Mỹ Xuân
• 3.1.2. Tiềm năng sử dụng năng lượng mặt trời tại Trạm 220kV Mỹ Xuân
• 3.2. Cấu trúc hệ thống nguồn AC trạm 220kV Mỹ Xuân
• 3.2.1. Hệ thống tự dùng AC
• 3.2.2. Thống kê các phụ tải AC và phân loại
• 3.2.3. Đặc điểm cấu hình theo chế độ vận hành trong hệ thống pin năng lượng mặt trời
• 3.2.4. Đặc điểm cấu hình vận hành
• 3.3. Thiết kế hệ thống Pin NLMT
• 3.3.1. Sơ đồ số lượng phụ tải cần thiết kế
• 3.3.2. Yêu cầu kỹ thuật chung
• 3.3.3. Phương pháp chung thiết kế hệ thống pin năng lượng mặt trời
• 3.3.4. Các bước tính toán để lựa chọn Panel pin mặt trời và Inverter cho ba phụ tải
• 3.3.5. Vị trí và sơ đồ lắp đặt
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐỂ ĐIỀU KHIỂN LỰA CHỌN NGUỒN NLMT
• 4.1. Mô tả và nguyên lý điều khiển
• 4.1.1. Mô tả hệ thống NLMT ứng dụng logic Fuzzy (logic mờ)
• 4.2. Lược đồ logic và nguyên lý điều khiển
• 4.2.1. Cấu trúc bộ điều khiển Logic mờ
• 4.2.2. Mô phỏng bộ điều khiển mờ trong MATLAB
• 4.2.3. Điều khiển PLC thông qua MATLAB
• 4.2.3.1. Khái niệm OPC
• 4.2.3.2. Thành phần OPC
• 4.2.3.3. Cách thức Server và Client làm việc với nhau
• 4.2.3.4. Kết nối PLC và MATLAB
• 4.2.4. Ảnh hưởng của việc chuyển đổi nguồn đến chất lượng điện dùng cho tải
• 5. CHƯƠNG 5: GIÁM SÁT HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
• 5.1. Giám sát hệ thống Pin NLMT
• 5.2. Sơ đồ kết nối hệ thống giám sát
• 5.2.1. Giới thiệu về PLC
• 5.2.2. PLC Allen Bradley Micro 850
• 5.2.3. Module IVCS-EPM
• 5.2.4. Thiết bị SW485GI
• 5.2.5. Các bước thực hiện sử dụng phần mềm VT Designer, Net – Config để cấu hình kết nối
• 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• 6.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hệ thống giám sát năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân

Hệ thống giám sát và vận hành tự động cho pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân là một trong những giải pháp tiên tiến nhằm tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo. Trạm biến áp này được đặt tại KCN Mỹ Xuân A2, Bà Rịa-Vũng Tàu, nơi có tiềm năng bức xạ năng lượng mặt trời cao. Việc áp dụng công nghệ giám sát từ xa không chỉ giúp nâng cao hiệu quả vận hành mà còn giảm thiểu chi phí bảo trì và vận hành.

1.1. Tìm hiểu về năng lượng mặt trời và ứng dụng tại Việt Nam

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và bền vững. Tại Việt Nam, với vị trí địa lý thuận lợi, năng lượng mặt trời có thể được khai thác hiệu quả. Việc ứng dụng năng lượng mặt trời tại các trạm biến áp như 220kV Mỹ Xuân không chỉ giúp giảm tải cho lưới điện mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

1.2. Lợi ích của hệ thống giám sát tự động cho pin năng lượng mặt trời

Hệ thống giám sát tự động cho pin năng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích như: theo dõi hiệu suất hoạt động, phát hiện sự cố kịp thời, và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. Điều này giúp đảm bảo rằng hệ thống luôn hoạt động ở mức hiệu suất cao nhất.

II. Thách thức trong việc vận hành hệ thống năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc vận hành hệ thống năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như sự phức tạp trong cấu trúc hệ thống, yêu cầu về bảo trì và giám sát từ xa là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Các vấn đề kỹ thuật trong vận hành hệ thống

Hệ thống pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân có cấu trúc phức tạp, bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Việc tích hợp các thiết bị và công nghệ mới vào hệ thống hiện tại có thể gây ra những khó khăn trong quá trình vận hành.

2.2. Yêu cầu về giám sát và bảo trì hệ thống

Để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, việc giám sát và bảo trì định kỳ là rất quan trọng. Các thiết bị cần được kiểm tra thường xuyên để phát hiện và khắc phục sự cố kịp thời, tránh gây gián đoạn trong quá trình cung cấp điện.

III. Phương pháp giám sát và vận hành tự động cho pin năng lượng mặt trời

Để giải quyết các thách thức trong việc vận hành hệ thống năng lượng mặt trời, một phương pháp giám sát và vận hành tự động đã được đề xuất. Phương pháp này sử dụng công nghệ điều khiển logic mờ để tối ưu hóa việc phân phối nguồn điện và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

3.1. Ứng dụng logic mờ trong điều khiển hệ thống

Logic mờ là một công nghệ tiên tiến giúp điều khiển hệ thống một cách linh hoạt và hiệu quả. Bằng cách áp dụng logic mờ, hệ thống có thể tự động điều chỉnh các thông số hoạt động dựa trên điều kiện thực tế, từ đó nâng cao hiệu suất và độ tin cậy.

3.2. Thiết kế hệ thống giám sát từ xa

Hệ thống giám sát từ xa cho phép theo dõi tình trạng hoạt động của pin năng lượng mặt trời mọi lúc, mọi nơi. Điều này không chỉ giúp phát hiện sự cố nhanh chóng mà còn hỗ trợ trong việc phân tích dữ liệu để cải thiện hiệu suất hệ thống.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng hệ thống giám sát và vận hành tự động cho pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân đã mang lại nhiều lợi ích. Hệ thống không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng.

4.1. Đánh giá hiệu suất hoạt động của hệ thống

Sau khi triển khai hệ thống, hiệu suất hoạt động của pin năng lượng mặt trời đã được cải thiện đáng kể. Các số liệu thu thập được cho thấy mức độ sản xuất điện năng ổn định và hiệu quả hơn so với trước đây.

4.2. Ứng dụng mô hình tại các trạm biến áp khác

Mô hình giám sát và vận hành tự động này có thể được áp dụng tại nhiều trạm biến áp khác trên toàn quốc. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững ngành điện lực.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai cho hệ thống năng lượng mặt trời

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng hệ thống giám sát và vận hành tự động cho pin năng lượng mặt trời tại trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân là một bước tiến quan trọng trong việc tối ưu hóa nguồn năng lượng tái tạo. Hướng nghiên cứu tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và mở rộng ứng dụng.

5.1. Đề xuất cải tiến công nghệ giám sát

Cần nghiên cứu và phát triển các công nghệ giám sát mới nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc theo dõi hoạt động của hệ thống. Việc áp dụng trí tuệ nhân tạo có thể là một hướng đi tiềm năng.

5.2. Mở rộng ứng dụng cho các dự án năng lượng tái tạo khác

Ngoài trạm biến áp 220kV Mỹ Xuân, các dự án năng lượng tái tạo khác cũng có thể áp dụng mô hình này. Điều này sẽ góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành năng lượng tại Việt Nam.