Nghiên cứu nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu tích hợp turbine gió

• Tác giả: Lại Văn Dũng
• Người hướng dẫn: PGS. Ngô Đức Minh
• Trường học: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Nghiên cứu nâng cao hiệu quả vận hành lộ 473, 474 huyện Mộc Châu có tích hợp nguồn phát điện turbine gió
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ LƯỚI ĐIỆN TRUNG THẾ 22 kV HUYỆN MỘC CHÂU
• 1.1. Cấu trúc tổng quát của một hệ thống điện quốc gia
• 1.2. Một số yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điện phân phối
• 1.3. Giới thiệu lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu – Sơn La
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CÔNG CỤ TOÁN HỌC VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG
• 2.1. Giới thiệu chung
• 2.2. Công cụ toán học và phần mềm ứng dụng
• 2.2.1. Các biến số và phân loại bus (nút)
• 2.2.2. Giải tích lưới điện và thuật toán áp dụng
• 2.2.3. Giải tích lưới bằng phần mềm ETAP
• 2.3. Áp dụng ETAP mô hình hóa mô phỏng lộ 473, 474 lưới điện 22 kV Mộc Châu
• 2.3.1. Giới thiệu chung về Etap
• 2.3.2. Mô hình hoá lộ 473, 474 lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu
• 2.3.3. Khai báo thông số các phần tử trong sơ đồ mô phỏng
• 2.3.4. Máy phát điện turbine gió
• 2.3.4.1. Giới thiệu chung về máy phát điện turbine gió
• 2.3.4.2. Máy phát điện turbine gió trong phần mềm ETAP
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG GIẢI TÍCH LƯỚI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VẬN HÀNH HIỆU QUẢ LỘ 473 và 474 LƯỚI ĐIỆN 22 KV MỘC CHÂU
• 3.1. Nghiên cứu hiện trạng và giải pháp điều chỉnh điện áp nguồn
• 3.1.1. Chế độ vận hành 1: phụ tải cực đại Smax, OLTC chưa kích hoạt
• 3.1.2. Chế độ vận hành 2: Smax, điều chỉnh điện áp nguồn 105%Uđm
• 3.1.3. Giải pháp bù tụ điện tĩnh trong lộ 473 và 474 Mộc Châu
• 3.1.3.1. Chế độ vận hành 3a,b: Smax, đóng/mở kết nối tụ bù
• 3.1.3.2. Chế độ vận hành 3c: Smax, tăng công suất tụ bù
• 3.1.4. Giải pháp đóng kết nối mạch vòng khi sự cố ngắt máy cắt đầu tuyến
• 3.1.5. Giải pháp nâng cao chất lượng điện áp bằng nguồn phát điện turbine gió WTG
• 3.1.5.1. Chế độ vận hành 5a: Các WTG phát tối đa công suất (300kW + 150KVAr)
• 3.1.5.2. Chế độ vận hành 5b: Khi sự cố ngắt kết nối lộ 471 (CB 371 mở)
• 3.1.5.3. Chế độ vận hành 5c: Chế độ gió thay đổi khác nhau
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu

Lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện năng cho khu vực miền núi. Tuy nhiên, hiệu quả vận hành của lưới điện này vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết. Việc tích hợp nguồn phát điện từ turbine gió có thể là một giải pháp khả thi để nâng cao hiệu quả vận hành. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành và đề xuất các giải pháp cải thiện.

1.1. Tình hình hiện tại của lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu

Lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu hiện đang gặp phải nhiều thách thức như tổn thất điện năng cao và chất lượng điện năng không ổn định. Các yếu tố như cấu trúc lưới và loại dây dẫn không hợp lý đã làm giảm hiệu quả vận hành.

1.2. Vai trò của năng lượng tái tạo trong lưới điện

Năng lượng tái tạo, đặc biệt là từ turbine gió, có thể cung cấp nguồn điện ổn định và bền vững cho lưới điện 22 kV. Việc tích hợp nguồn năng lượng này không chỉ giúp giảm tổn thất điện năng mà còn nâng cao chất lượng điện năng cung cấp.

II. Thách thức trong việc nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV

Việc nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như sự không ổn định của phụ tải, tổn thất điện năng lớn và chất lượng điện năng kém cần được giải quyết. Những thách thức này đòi hỏi các giải pháp sáng tạo và hiệu quả.

2.1. Tổn thất điện năng và nguyên nhân

Tổn thất điện năng trong lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu chủ yếu do cấu trúc lưới không hợp lý và thiết bị điện không đạt tiêu chuẩn. Việc sử dụng dây dẫn không phù hợp cũng góp phần làm tăng tổn thất.

2.2. Chất lượng điện năng và ảnh hưởng đến phụ tải

Chất lượng điện năng kém ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của các thiết bị điện. Sự thay đổi điện áp và tần số không ổn định có thể gây hư hỏng thiết bị và giảm hiệu suất làm việc.

III. Phương pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV

Để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và tích hợp công nghệ mới. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng và phân tích lưới điện sẽ giúp đưa ra các giải pháp tối ưu.

3.1. Sử dụng phần mềm mô phỏng ETAP

Phần mềm ETAP cho phép mô phỏng và phân tích lưới điện một cách chính xác. Việc sử dụng phần mềm này giúp xác định các điểm yếu trong lưới và đề xuất các giải pháp cải thiện hiệu quả vận hành.

3.2. Tích hợp nguồn phát điện từ turbine gió

Tích hợp nguồn phát điện từ turbine gió vào lưới điện 22 kV sẽ giúp cải thiện chất lượng điện năng và giảm tổn thất. Nguồn năng lượng tái tạo này có thể cung cấp điện ổn định và bền vững cho khu vực.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tích hợp nguồn phát điện từ turbine gió có thể nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu. Các mô phỏng cho thấy sự cải thiện rõ rệt về chất lượng điện năng và giảm tổn thất điện năng.

4.1. Kết quả mô phỏng lưới điện 22 kV

Mô phỏng lưới điện 22 kV với sự tích hợp của turbine gió cho thấy sự cải thiện về điện áp và công suất. Các thông số điện năng được cải thiện đáng kể, giúp nâng cao hiệu quả vận hành.

4.2. Ứng dụng thực tiễn tại huyện Mộc Châu

Việc áp dụng các giải pháp từ nghiên cứu đã mang lại kết quả tích cực cho huyện Mộc Châu. Chất lượng điện năng được cải thiện, tổn thất điện năng giảm, và sự ổn định của lưới điện được nâng cao.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của lưới điện 22 kV

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy việc nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu là khả thi thông qua việc tích hợp nguồn phát điện từ turbine gió. Triển vọng tương lai cho lưới điện này là rất tích cực với sự phát triển của công nghệ năng lượng tái tạo.

5.1. Tương lai của lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu

Với sự phát triển của công nghệ năng lượng tái tạo, lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu có thể trở thành một mô hình lưới điện thông minh. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của lưới điện.

5.2. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc lưới điện và phát triển các nguồn năng lượng tái tạo khác. Điều này sẽ giúp nâng cao hơn nữa hiệu quả vận hành và chất lượng điện năng cung cấp.