Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu ổn định điện áp trong lưới điện phân phối có nguồn điện gió

• Tác giả: Trịnh Quốc Toản
• Người hướng dẫn: TS. Võ Viết Cường
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Ổn Định Điện Áp Trong Lưới Điện Phân Phối Có Kết Nối Nguồn Điện Gió
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM TẠ
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ CÁC HÌNH
• CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU
• 0.1. Mục đích và lý do chọn đề tài
• 0.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 0.3. Mục đích của luận văn
• 0.4. Cấu trúc của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN GIÓ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ KẾT NỐI WP
• 2.1. Các bài toán phân tích ổn định điện áp khi có kết nối WP
• 2.2. Mô hình máy điện không đồng bộ tuabin gió
• 2.3. Bài toán tìm điều kiện đầu và PBCS trong LĐPP có WP sử dụng máy điện không đồng bộ
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÁC TIÊU CHUẨN, PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP NÚT KẾT NỐI WP KHÔNG ĐỒNG BỘ
• 3.1. Quá trình vật lý hiện tượng mất ổn định điện áp của máy điện KĐB
• 3.2. Xác định giới hạn ổn định điện áp của máy điện KĐB theo tiêu chuẩn thực dụng
• 3.3. Các phương pháp đánh giá ổn định điện áp nút
• 3.4. Nhận xét chung
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Ở VIỆT NAM CÓ KẾT NỐI NGUỒN ĐIỆN GIÓ
• 4.1. Phân tích ổn định điện áp lưới điện Ninh Thuận 2015 có kết nối nguồn điện gió (WP)
• 4.2. Đặc điểm hiện trạng lưới điện Ninh Thuận
• 4.3. Phân tích ổn định điện áp nút kết nối WP với máy điện IM
• 4.4. Phân tích ổn định điện áp nút kết nối WP với máy điện DFIM
• 4.5. Nhận xét chung
• 4.6. Kết luận chương 4
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về nguồn điện gió và ảnh hưởng của nó đến chế độ vận hành lưới điện phân phối

Nguồn điện gió (WP) đang trở thành một phần quan trọng trong hệ thống điện phân phối (LĐPP). Sự phát triển của WP không chỉ giúp giảm áp lực lên nguồn điện truyền thống mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, việc kết nối WP vào LĐPP cũng đặt ra nhiều thách thức, đặc biệt là về ổn định điện áp. Các tuabin gió thường sử dụng máy điện không đồng bộ (KĐB), có thể gây ra sự biến động về điện áp do không phát công suất phản kháng. Điều này có thể dẫn đến tình trạng mất ổn định điện áp trong lưới điện. Nghiên cứu này sẽ phân tích các ảnh hưởng của WP đến chất lượng điện năng và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao ổn định điện áp trong LĐPP.

1.1 Các kiểu tuabin gió

Có hai loại tuabin gió chính: trục đứng và trục ngang. Mỗi loại có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng kết nối với LĐPP. Tuabin gió trục ngang thường có hiệu suất cao hơn và được sử dụng phổ biến hơn. Tuy nhiên, tuabin trục đứng lại có ưu điểm trong việc hoạt động ở các điều kiện gió không ổn định. Việc lựa chọn loại tuabin phù hợp sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng và ổn định điện áp trong lưới điện. Nghiên cứu này sẽ xem xét các đặc điểm của từng loại tuabin và ảnh hưởng của chúng đến LĐPP.

1.2 Ảnh hưởng của WP đến chế độ vận hành LĐPP

Khi kết nối WP vào LĐPP, các vấn đề về chất lượng điện năng và ổn định điện áp trở nên phức tạp hơn. Các máy phát điện không đồng bộ thường không cung cấp công suất phản kháng, dẫn đến sự biến động điện áp. Điều này có thể gây ra tình trạng mất ổn định, ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống điện. Nghiên cứu này sẽ phân tích các bài toán đánh giá ảnh hưởng của WP đến chất lượng điện năng và đề xuất các giải pháp để đảm bảo ổn định điện áp trong LĐPP có kết nối nguồn điện gió.

II. Nghiên cứu ổn định điện áp trong LĐPP có kết nối WP

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ổn định điện áp tại các nút kết nối WP trong LĐPP. Các bài toán phân tích sẽ được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của máy điện không đồng bộ đến ổn định điện áp. Mô hình máy điện KĐB sẽ được xây dựng để xác định các điều kiện cần thiết cho việc duy trì ổn định điện áp. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc thiết kế và vận hành LĐPP có kết nối nguồn điện gió.

2.1 Mô hình máy điện không đồng bộ tuabin gió

Mô hình máy điện không đồng bộ tuabin gió sẽ được xây dựng dựa trên các thông số kỹ thuật và đặc tính hoạt động của máy. Việc xác định các thông số này là rất quan trọng để phân tích ổn định điện áp. Mô hình sẽ giúp đánh giá khả năng hoạt động của máy trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện hiệu suất năng lượng và ổn định điện áp trong LĐPP.

2.2 Các bài toán phân tích ổn định điện áp

Các bài toán phân tích sẽ được thực hiện để đánh giá ổn định điện áp tại các nút kết nối WP. Phân tích sẽ bao gồm việc xác định các điều kiện đầu và các kịch bản khác nhau khi có WP kết nối. Kết quả sẽ giúp xác định giới hạn ổn định điện áp và đề xuất các giải pháp để nâng cao khả năng hoạt động của LĐPP trong bối cảnh có nguồn điện gió.

III. Phân tích ổn định điện áp lưới điện phân phối ở Việt Nam có kết nối nguồn điện gió

Phân tích ổn định điện áp trong LĐPP ở Việt Nam, đặc biệt là tại Ninh Thuận, sẽ được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của WP đến ổn định điện áp. Các kết quả phân tích sẽ chỉ ra các điểm yếu trong lưới điện và đề xuất các giải pháp cải thiện. Việc nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong việc phát triển LĐPP tại Việt Nam.

3.1 Đặc điểm hiện trạng lưới điện Ninh Thuận

Lưới điện Ninh Thuận có nhiều đặc điểm riêng biệt, bao gồm sự phát triển nhanh chóng của các nguồn điện gió. Việc phân tích hiện trạng lưới điện sẽ giúp xác định các vấn đề liên quan đến ổn định điện áp và chất lượng điện năng. Nghiên cứu sẽ chỉ ra các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng và đề xuất các giải pháp cải thiện.

3.2 Kết quả phân tích ổn định điện áp

Kết quả phân tích sẽ được trình bày chi tiết, bao gồm các thông số về ổn định điện áp tại các nút kết nối WP. Các kết quả này sẽ giúp xác định các giới hạn và điều kiện cần thiết để duy trì ổn định điện áp trong LĐPP. Nghiên cứu sẽ đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao khả năng hoạt động của lưới điện trong bối cảnh có nguồn điện gió.