Nâng cao độ ổn định lưới điện phân phối Pleiku bằng bù đồng bộ phân tán D-STATCOM

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Nhiệm vụ và mục tiêu của đề tài

1.3. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Điểm mới của đề tài

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về bù CSPK lưới phân phối

2.2. Sự tiêu thụ công suất phản kháng

2.2.1. Khái niệm về CSPK

2.2.2. Sự tiêu thụ CSPK

2.3. Các nguồn phát công suất phản kháng trên lưới điện

2.3.1. Ưu nhược điểm của các nguồn phát công suất phản kháng

2.4. Phối hợp công suất phản kháng

2.5. Quản lý công suất phản kháng

2.6. Bù công suất phản kháng cho phụ tải

2.6.1. Các mục tiêu khi bù phụ tải

2.6.2. Bù tự nhiên cho phụ tải

2.6.3. Biện pháp bù tự nhiên để điều chỉnh điện áp và nâng cao hệ số công suất

2.6.4. Điều chỉnh điện áp

2.7. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng lưới phân phối

2.7.1. Ổn định điện áp trong hệ thống

2.7.2. Giới hạn ổn định trong hệ thống

2.8. Tổng quan về ứng dụng thiết bị FACTS

2.8.1. Giới thiệu thiết bị FACTS

2.8.2. Một số thiết bị FACTS

2.8.2.1. Bộ bù đồng bộ tĩnh nối tiếp (SSSC)

2.8.2.2. Bộ bù bằng tụ mắc nối tiếp điều khiển bằng thyristor (TCSC)

2.8.2.3. Bộ điều khiển trào lưu công suất hợp nhất (UPFC)

2.8.2.4. Bộ bù tĩnh (SVC)

2.8.2.5. Bộ bù đồng bộ tĩnh (STATCOM)

3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BÙ ĐỒNG BỘ PHÂN TÁN D-STATCOM ĐỂ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP

3.1. Cấu trúc cơ bản của STATCOM

3.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của STATCOM

3.3. Bộ điều khiển điện tử công suất dựa trên các thiết bị bán dẫn

3.3.1. Bộ chuyển đổi nguồn điện áp (VSC)

3.3.2. Điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM)

3.3.3. Hoạt động của VSC

3.4. Hệ thống điều khiển của STATCOM

3.5. Các đặc tính của STATCOM

3.6. Mô hình mạch STATCOM

3.7. Bù đồng bộ phân tán D-STATCOM

4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ DỮ LIỆU ĐO ĐẾM LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI PLEIKU

4.1. Tổng quan hệ thống quản lý dữ liệu đo đếm MDMS

4.2. Các chức năng của hệ thống

4.2.1. Công suất theo thời gian 30’

4.2.2. Sản lượng theo thời gian 30’

4.2.3. Số liệu, biểu đồ dòng, áp, Cosφ

4.2.4. Chỉ số theo thời gian

4.3. Các xuất tuyến đầu nguồn lưới điện phân phối Pleiku

4.3.1. Xuất tuyến đầu nguồn 472 của TBA 110kV Pleiku (472/E41)

4.3.2. Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến 472/E41

4.3.3. Các phụ tải của xuất tuyến 472/E41

5. CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN

5.1. Xây dựng mô phỏng trong Matlab/Simulink từ số liệu MDMS

5.2. Kết quả mô phỏng trong Matlab/Simulink

5.3. Hướng phát triển của đề tài

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

I. Giới thiệu về lưới điện phân phối Pleiku

Lưới điện phân phối Pleiku đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện năng cho khu vực này. Tuy nhiên, thực tế cho thấy rằng độ ổn định lưới điện phân phối chưa đạt yêu cầu. Các phụ tải lớn, chủ yếu liên quan đến sản xuất nông nghiệp, thường xuyên thay đổi, dẫn đến sự không ổn định trong cung cấp điện. Việc này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng điện mà còn gây ra những thiệt hại kinh tế cho người tiêu dùng. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp như bù đồng bộ phân tán D-STATCOM là cần thiết để cải thiện tình hình này.

1.1. Tình hình hiện tại của lưới điện

Lưới điện phân phối Pleiku hiện đang gặp nhiều vấn đề về độ ổn định. Các phụ tải không ổn định, đặc biệt là trong mùa vụ, đã dẫn đến tình trạng điện áp không ổn định. Việc sử dụng các thiết bị bù cũ không còn phù hợp với nhu cầu hiện tại. Điều này đòi hỏi một giải pháp mới, hiệu quả hơn để đảm bảo năng lượng điện được cung cấp liên tục và ổn định.

II. Giới thiệu về D STATCOM

D-STATCOM (Bù đồng bộ phân tán) là một công nghệ tiên tiến trong việc cải thiện độ ổn định lưới điện. Thiết bị này có khả năng cung cấp và hấp thụ công suất phản kháng một cách nhanh chóng, giúp ổn định điện áp tại các phụ tải. D-STATCOM hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển điện tử, cho phép điều chỉnh công suất phản kháng theo yêu cầu của hệ thống. Việc áp dụng D-STATCOM không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của lưới điện mà còn giảm thiểu tổn thất năng lượng.

2.1. Nguyên lý hoạt động của D STATCOM

D-STATCOM sử dụng công nghệ điều chế độ rộng xung (PWM) để điều khiển dòng điện và điện áp. Thiết bị này có thể nhanh chóng thay đổi công suất phản kháng để đáp ứng nhu cầu của lưới điện. Nhờ vào khả năng này, D-STATCOM có thể duy trì điện áp ổn định ngay cả khi có sự thay đổi đột ngột trong phụ tải. Điều này rất quan trọng trong việc đảm bảo quản lý lưới điện hiệu quả.

III. Ứng dụng D STATCOM trong lưới điện phân phối Pleiku

Việc ứng dụng D-STATCOM trong lưới điện phân phối Pleiku đã cho thấy những kết quả khả quan. Các mô phỏng được thực hiện trên phần mềm Matlab/Simulink cho thấy rằng việc lắp đặt D-STATCOM giúp cải thiện đáng kể độ ổn định điện áp tại các node trong lưới điện. Kết quả này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất của lưới điện mà còn giảm thiểu các sự cố liên quan đến điện áp thấp hoặc cao.

3.1. Kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng cho thấy rằng sau khi lắp đặt D-STATCOM, điện áp tại các node đã được cải thiện rõ rệt. Các số liệu thu thập từ hệ thống quản lý dữ liệu đo đếm cho thấy sự ổn định của điện áp đã tăng lên, giảm thiểu các sự cố mất điện. Điều này chứng tỏ rằng D-STATCOM là một giải pháp hiệu quả cho việc cải thiện độ ổn định lưới điện phân phối Pleiku.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc áp dụng D-STATCOM là một giải pháp khả thi để nâng cao độ ổn định lưới điện phân phối Pleiku. Các kết quả thu được từ mô phỏng và thực tế cho thấy rằng D-STATCOM không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng. Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp công nghệ mới trong lĩnh vực quản lý lưới điện.

4.1. Khuyến nghị

Cần có các chính sách hỗ trợ và đầu tư cho việc lắp đặt D-STATCOM trong lưới điện phân phối. Đồng thời, việc đào tạo nhân lực và nâng cao nhận thức về công nghệ mới cũng rất quan trọng để đảm bảo việc áp dụng D-STATCOM đạt hiệu quả cao nhất.

Nghiên cứu ứng dụng bù đồng bộ phân tán D-STATCOM để nâng cao độ ổn định lưới điện phân phối Pleiku