Luận văn thạc sĩ nghiên cứu và Đánh giá các Ảnh hưởng của nguồn Điện phân tán với mạng lưới phân phối

Các chế độ làm việc và yêu câu của lưới điện phân phối Các thông số này biển thiên liên tục theo thời gian và dựa vào sự biển thiên nay để phân chía chế độ làm việc của lưới điện Chế dộ

TRINH MINH TUAN

DIEN PILAN TAN VOI MANG LUOI PILAN PIIOI

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1% Lê Việt Tiến

TIA NOI, 2014

Tên tôi là: Trịnh Minh Tuần

Sinh ngày 12 tháng 11 năm 1982

Học viên lớp đào tạo sau đại học Hệ thống điện - Khoả 2011B - Trường Đại học Bach Khoa Hả Nội

Tiện đang công tác tại Trưởng Dại lọc Diện Lục

Xin cam đoan Đề tài “Vghiôn cứu và đánh giá các ảnh lưỡng của nguẫn điện phân

tán với mạng lưới phân phổi” do giảng viên, TS Lé Việt Tiên hướng dẫn là nghiên cứu

của riêng tôi Tắt cã các lài liệu tưam khảo đều có nguôn gốc, xuất xứ rổ ràng,

Hà Nội ngày — tháng - năm 2014

Tọc viên

Trinh Minh Tuan

Danh mục các bảng biển - - - 08

Chương 1 Tổng quan về lưới điện phân phối và nguồn phân tan

Chương 2 Các ảnh hưởng của nguồn phân tán tới lưới điện phân phối

27 Banh gid anh hudng ofa DG bang hệ số da mục tiểu 1 3

Chương 3 Chương trình nhẫn tích hệ thống diện PSÁT

3.1 Giới thiệu chung về PRAT

3⁄2 Làm việc với PSAT

Chương 4 Danh gia higu qua cia DG trong vige nang cao chat lugng dign

năng trên lưới phâu phối

4.2, Lligu qua cia DG trong vide cai thiện chất lượng điện áp vả giám tổn thất trên

Phụ lục Dữ liệu và kết quả tính toán - - 119

Tải liện tham khảo - 164

Kỹ hiệu, chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

MPEKDB Máy phát điện không đồng bộ

Rang 1.1 Hé sé théng kê cho một số phụ tâi thông dung -

Bang 1.2 Day công suất tương ứng của các công nghẻ nguồn phan tan

Rang 1.3 Công suất đặt pủa các nhà máy địa nhiệt trên thế giới -

Bông 21 Giới hạ méo sóng hài che phép theo TBC-61000-3-6 AT Bằng 2.2 Ví vụ về các hệ số đa mục tiêu

Hãng 3.1 Một số Tooibox trên môi trường Matlab

Bảng 3.2 Định dạng đữ liệu nút (Bus.con)

Hãng 3.3 Định dạng đữ liệu đường dây (Line.con)

Hãng 3.4, Định dạng đữ liệu dường dây phụ (L.i1es.con)

Bang 3.5 Dinh dạng đữ liệu máy biến áp (Line.con)

Bảng 3.6 Định dang dit may phat nut cin bằng (SW.con)

Bang 3.7 Dinh dang dé ligu may phát PV (PV.eon)

Bang 3.8, Dinh dang dit ligu tải PQ (PQ.con)

Bang 3.9, Dinh dang dit ligu may phat PQ (PQgen.con)

Bang 3.10 Dinh dạng đữ liệu tổng dẫn shunt (Shunt.cen) #8

Bang 3.11 Dinh dang di liệu vũng miễn (Area.oon và Repion con) _Öò89

Tiäng 4.1 Số liệu lưới thủ nghiệm HH HH2 HE ch in nu 2

Bảng 4.2 - Mức độ cải thiện điền áp sau khi kết nổi DG 103

Tiảng 4.3 Mức giảm tan thất công suất sau khi kết nối DG 106

Bảng 4.6 Số liệu phụ tải các mắt lưới thứ nghiệm IEEE-14 - 11

Bang 41.7 Hệ sẻ cải thiện chất lượng điện áp (VIep) dS

Đảng 4.8 Hệ số giảm tén that cong suat (LL Tinp) - 115

Hình 1.1 Lưới diện phân phối hình tia không phân doạn .ÌÓ 1ỉnh 1.2 Lưới điện phân phối hinh tia 06 phan đoạn É

Hình 1.4 Sơ dỗ lưới cung cắp diện trong tương lai cỏ sự tham gia của các DG .23 Tlinh 1.5, Diam kết nếi (CP) và điểm kết nổi chung (PCC) + suy

Hình 1.6 Mặt cắt dọc hộp tố hợp tuabin — máy phát điện gió 24

Hình 1.8 Sơ dễ nguyên lý của loại tuabim gió tốc dộ không dỗi ò6

Ilinh 1.9 Sơ để nguyên lý của loại tuabin gió DEIG ¬—

Hình 1.10 Sơ đỗ nguyên lý của loại tuabm gió kết nổi Irực tiếp 28

Tinh 1.12.8ơ đồ mô hình cụng cấp điện bing khi Biogass eevee 32

Hinh 2.1 DG làm giảm công suất trên đoạn lưới từ hệ thống tới - 7 Hinh 2.2 Phan bé hop lý các DỠ trên lưới sẽ giảm được tên thất 39

so với đặt tập trưng Hình 2.3 — Điện áp nút tăng lên tại mứt có đầu nội DŒ

Hình 2.4 Ảnh hưởng của DỚ tới sự phối hợp giữa

Hinh 2.5 Sự phối hợp giữa TĐL và CC trên lưới điện hình tia

- Chế độ vận hành cô lập của D làm ding dé Gn chy CCD 31

Hinh 3.3 — Mãn hình chính cũa thư viện SIMUTINK - 73

Hình 3.6 — Dữ kiện cho bài toán CPF và OPF ` 75

Hinh 3.12 Mé hinh may biến áp có điều chính „76

lHỉnh 3.15 Các mê hinh khác

Hình 41.1 — Sơ đê lưới điện tính toán -

Hình 4.2— Biểu đề diện áp nút trên lưới diện

Hình 4.3 THỊ: Pna = 30%6Pr, đầu vào nút 11 sete a

Hình 4.16, Tổn thất công suất trên lưới khi thay dôi mức D4; (Pne = 30% Pu) 107 llinh 4.17, Tén that céng suat trên lưới khi thay đôi mức đỏ thám nhập của DG (Pna

= Q0,50;10019 Ti)

Hình 4.18 Áp dụng hệ số da mục tiêu dễ lựa chọn phương án

Linh 4.19 Sơ đô lưới điện thử nghiệm THEIr-}⁄4

Hình 4.20 Điện áp các nút trang trường hợp khi chưa có De

Hình 4.21 Quan hệ điện áp nút trong các trường hợp kết nổi DGŒ, Poe 30%4P,, 113

Hình 4.22, Tên thất công suất trên các nhánh dường dây trong các trưởng hợp kết

CHƯƠNG I

'TÔNG QUAN VỀ LƯỞI ĐIỆN PHẦN PHÔI VẢ NGUÔN PHẦN TÁN

1.1 GIỚI TL CHUNG VỀ LƯỚI DLIEN PHAN PLIOI

-_ Tưưới phân phối là phầm lưới diện sau các trạm biến 4p trung gian dia phương, kết nối trực tiếp với lưới truyền tái để cấp diện tới các phụ tái tiêu thụ điện Lưới phân phối được phân chúa thành lưới phân phổi trung

áp (6, 1Ó, 15, 22, 35KV) và lưới phân phối hạ áp (0.4/0,22kV)

Luới điện phân phối trưng áp (phạm vỉ nghiên cứu của đề tài-sau đây gọi tắt

là Luyới điện phân phối - TJPP) làm thiệm vụ phân phối điện năng từ các tram trung,

sian (hoặc trạm khu vực hoặc thanh cái nhà máy diện) cho các phụ tấi Lưới phần

phối có nhiệm vụ chỉnh trong việc đảm báo chất lượng phục vụ phụ tái, bao gồm cá chất lượng điện áp và độ tin cậy cưng cập điện Các khổi cơ bản của LFD là:

-_ "Trạm biến áp trung gian, biến đổi điện năng sơ cấp máy biến áp (MBA) ở sắc cấp điện ap cao (110kV, 220kV) cấp cho cdc LEP địa phương, và

thường là nàng cao khả năng điều chính điện áp cho lưới cao áp phía sơ

cấp MBA

- Ludi phan phối trung áp thường được thiết kế dưới dạng đường dây trên không, hoặc cáp ngâm, có cấp diện áp 6,10,15,22 hoặc 35kV, dược thiết

kế phủ hợp với địa hình tùng khu vực và cấp điện cho các trạm biến ap phân phối hạ áp

- ‘Tram biến áp phân phối hạ áp, với mật độ dày đặc trên L.PP, biển đổi điện năng từ cấp điện áp trưng áp xuống cấp điện áp 0,4kV cấp điện rực tiếp

cho phụ

1.1.1 Đặc điểm công nghệ lưới phân phối điện trung áp

Công nghệ của LPP thường tồn tại ở hai dạng là 3 pha 3 đây, và 3 pha 4 day

và điều nảy liên quan trực tiếp tới phương thức nỗi đất trung tỉnh của MBA nguén

(MBA tai trạm trung gian)

Đôi với cầu hình 3 dây pha, MBA tại trạm trung gian sẽ có trung tỉnh nổi đất qua tổng trở Z và không có đây trung tính đi học theo lưới điện Cấu hình 3 pha 4

dây với dây trung tính đi đọc theo lưới điện thì trung tính MBA trung gian sẽ được

nỗi dất trực tiếp Các phương thức nói dất trung tỉnh MBA trung gian là: Trung tỉnh cách đất (Z=e), trung tính nói đất trực tiếp (Z0), trung tính nổi đất qua điện kháng (7=R heặc Z=R Ij*): hoặc nái đất qua cuộn đập hô quang (Petersen) [1]

Trung tính cách đất (2 +) chỉ thục hiện được khi dòng điện chạm đất do

điện đung sinh ra trên lưới nhỏ hơn giá trị giới bạn cho phép, và khi đó lưới điện

vẫn tiếp tục được vận hành, đâm bảo độ tin cậy cụng cập điện Tuy nhiên, khi chạm dất 1 pha cũng có nghũa là các pha còn lại sẽ phải chịu điện áp dây, khiến cho các

thiết bị trên lưới bị quá áp và công hưởng điện gây nguy hiểm Đồng thời, cách điện

của lưới cfmg phải được tính theo điện áp dây sẽ gây tốn kém vẻ vốn đầu Lư

Với phương thức trung tính nói dất trực tiếp (2 0) thì giá thành lưới diện sẽ

được đảm báo do cách điện trên lưới chỉ phải chịu điện áp pha Tuy nhiên, bất lợi

kéo theo là dộ tin cây cung cấp điện giảm do khi chạm đất ] phá cũng tương dương

Ja ngắn mạch 1 pha, lưới sẽ bị cắt điện đê đảm bảo an toản cho thiết bị trên lưới

Tuy nhiên, đèng điện chạm đất tăng quá cao cũng sẽ dan téi su giả hóa của MBA

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - $4

nguồn và cáp điệu, hoặc gây điện áp cảm ứng lớn tới đường dây bên cạnh và đường, dãy diện thoại

Phương thức trưng tính nối đất qua tổng trẻ là sự bỗ sung cho trường hợp trung tính nếi đất trực tiếp khi đòng điện chạm đất 1 pha là quá cao và thường được

sử dụng cho lưới diện 22kV Tổng trở nói đất sẽ được tính toàn và lựa chọn dễ đảm bảo hiệu quả tôi tu về mặt kinh tế và kỹ thuật

Phương thức trưng tính nỗi đảt qua cuộn đập hỗ quang khi được lựa chọn sẽ mang lại những lợi ích như: Dập nhanh hỗ quang khi chạm đất một pha, dòng chạm

đất rất nhỏ có khi bị triệt tiêu, độ sụt áp nhỏ, không gây nhiễu đường đây điện thoại

Tuy vậy, nó vẫn có những nhược điểm niu: khi cham dat pla lanh chịu điện áp đầy,

su cd hé quang dao động gây quả điện áp trên cách điện, cuộn dip hé quang phải được điều chỉnh đề thích nghỉ với câu trúc vận hành của lưới, sơ đổ bảo vệ phức tạp

và khó lim chỗ chạm đái, giá thành cao

Mỗi một phương thức nói dất dẻu có những ưu nhược diễm riêng và trong, từng trường hợp cụ thể thì một phương thức nào đó sẽ được chọn Đối với lưới điện 22kV hiển dang rat phd bién trên lưới diện Việt Nam va là sự lựa chọn cho tương lai của LPP tại Việt Nam, phương thức nổi đất nỗi đất ưực tiếp vá nói đất qua tổng, trỡ được lựa chọn cho từng trường hợp cu thé

1.1.2 Sơ đỗ lưới diện phân phối

Tuưới điện phan phối với mật độ khả đày đặc, là lưới trung gian kết nổi giữa các trạm biển áp trung gian (nguồn) và các khách hảng tiêu thụ diện nắng (phụ tải) Câu trúc của LFP được chia làm ba loại chính là: cầu trúc hình tia không phần đoạn

(hình 1.1), cấu trúc hình tia có phân đoạn (hình 1.2) và cấu trúc mạch vòng kin vận hành hở (hình 1.3)

Ó các đô thị lớn, T.PP thường la Indi cap điện ngâm với mật độ phụ tải rất cao, dộ lin cậy cung cấp điện dược yêu cầu cao nên câu trúc thường gặp của lưới là cấu trủc mạch vỏng kín vận hảnh hở

Ở các vừng nông thôn thì LPP lại là lưới trên không với mật độ phụ tải

không cao, không có đòi hỏi cao về dộ tìn cậy cung cấp điện cao như lưới thành phd

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - 54

tiên câu trúc lưới được lựa chow la cu Irúc hình tia Các trục chính được yêu cảu có các thiết bị phân doan dé tang dé tin cay Cac thiét bi phan đoạn có thể là dao cách

ly, cầu dao phụ tải, thiết bị tự động đóng lại (TDL) hoặc cao hơn có thẻ là may cắt

“Fe Pep pyre”

Hinh 1.3, Lusi dign phan phdi kin van hanh ho

1.1.3 Các chế độ làm việc và yêu câu của lưới điện phân phối

Các thông số này biển thiên liên tục theo thời gian và dựa vào sự biển thiên

nay để phân chía chế độ làm việc của lưới điện

Chế dộ xác lập

Chế độ xác lập la chế độ trong đó cáo thông số biên đổi nhỏ quanh giá trị

trung bình, nên có thể là không đổi

Chế độ làm việc cơ bản của lưới điện là chế độ làm việc xác lập bình thường,

trong đỏ lưới điện cung cấp điện cho phụ tài điện với câu trúc đây đũ và chất lượng

diện năng dạt yêu câu

Chế độ xác lập có thể là chế độ xác lập đổi xứng hoặc không đổi xứng Đối voi LPP (3 pha 3 dây) thì chế độ làm việc chủ yếu là chế độ đối xứng vì phụ tải dược cấp qua MBA 3 pha va phia ha ap các hộ đảng diện dược phan déu cho các

pha

Trong các chế độ xác lập thì các chế độ sau được quan lâm hơn cũ

-_ Chế dộ max: là chẻ dộ dùng dễ chọn hoặc kiểm tra kỹ thuật day din va thiết bị phân phối điện, tính tên thất công suất và tồn thất điện năng

Trên lưới phân phối, chế độ max của từng phần tứ và chê độ max chung

của toàn lưới điện (mức điện áp trên lưới lả thắp nhất, tốn thất công suất

là lớn nhâÐ là không trùng nhau về thời gian vì công suất yêu cầu lớn nhát của từng phụ lãi không xảy ra đồng thời

- Ché độ min: là chế độ của lưới điện trong đỏ mức điện áp trên lưới lá cao

nhất, với trường hợp riêng là chế độ không tài

-_ Chế độ xác lập sau sự có: là khi một hay hon 1 phần tử lưới điện bị sụ cố không tham gia vận hành Chế độ sự có ở thởi diểm max chưng dược

quan tâm chính

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - 54

Chế độ quá độ

Chế độ qua độ là chế độ trong dó các thông số chế độ biến đổi theo thời gian

- Ché độ quả độ bình thường xảy ra khi phụ tải biển đổi giả trị yêu câu do quy luật sinh hoạt và sân xuất, khi đó điện án cũng biển đổi theo và được

điều chỉnh bỡi thiết bị diễn chính điện

-_ Chế độ quá độ sự cố xảy ra khi ngắn mạch, chạm đất pha trong chế độ

‘al bd

này, đông điện và điện ap biến đổi mạnh, lưới điện có thể phải

phận sự có để dim bao an toàn, đưa lưới điện về chế độ xác lập sau sự có

1.1.3.1 Các yêu cầu của lưới điện phân phối

Lưới điện phân phải có mật độ khá day đặc, cung cấp điện năng cho phụ tâi

với chốt lượng điện răng đảm bảo, dộ liu cậy cao, su loàn và dem lại cho doanh

nghiệp kinh doanh điện lợi nhuận cao nhất trang toàn bộ thời gian vận hành:

- Chất lượng điện năng bao gồm chát lượng điện áp và chất lượng tấn số, phải dim bao chúng phải thỏa mãn các tiêu chuẩn vẻ độ lệch và đô dao động Riêng,

với điện áp, nó còn phai đảm bảo độ khêng đổi xứng và độ không si

- An loàn điện gồm có an toàn cho thiết bị phân phối điện, cho hệ thông điện,

chơ người vận hành và người dủng diện

- Dộ tín cậy cung cấp điện cao, cần được xem xét chọn mức tin cậy hợp lý về

kinh lễ, thể hiện trong việc lựa chọn phương án lưới điện

Phụ tải điện là công suất táo dụng, (P) và phản kháng (Q) yêu cầu đối với lưới

điện ở điện áp và tần số danh định tại một điểm nào đỏ trên lưới điện (gọi là điểm

tai) va trong một khoảng thời gian nào dó

Trong các giá trị của phụ tải thì quan trọng nhất là phụ tải cặc đại (max) là công suất yêu cầu lớn nhật đối với lưới điện trong một chu ky vận hành nhật định Giá trị phụ tải đó thường dược lây là giá trị trung bình lớn nhất rong vòng 3Ó phút

của đổ thị phụ tải thực Dây chính là giá trị công suất gây lên tốn thất điện áp lớn

nhất trên lưới phân phối

Lưới điện phản phối cùng cấp điện tới một lượng lớn và da dạng về các loại

phụ tải, như: sinh hoạt, thương mại, công nghiệp, nông nghiệp và các thành phản

khác Các phụ tải này có những tính chất và đặc điểm riêng về điện tạo lên những die tinh khác nhau của các lộ dường dây cấp diện cho chimg Va do dó các lộ

đường dây sẽ được phân loại theo tùng loại phụ tải mà chứng cấp điện tới Trong một trạm trìmg gian với nhiều lộ xuất tuyến cắp diện cho các loại phụ lãi, việc phân loại lộ xuất tuyến đó phụ thuộc vào phần trăm plru tải trên tổng sé phy tai được cấp

điện [2⁄1]

Trên toàn bộ lưới thì đặc tính phụ tải của lưới sẽ thay đổi theo số hộ phụ tải được cấp điện từ lưới Khi số hộ tiêu thự tăng lên túc là mức ánh hưởng của chủng

tải các chế độ của lưới điện sẽ giảm đi Phụ tải trên lưới có thế được chia thành phụ

tãi động, phư tãi nhiệt, phụ tâi chiếu sang va cde tn thal trên lưới

Trong phạm vi 80+120% điện áp định mức, thì sự phụ thuộc của các thành

phân phụ tâi hỗn hợp vào điện áp có thể được mô tâ thông qua quan hệ sau [24]

thụ tỉ lệ bậc nhất với điện áp trong khí công suất phản kháng yêu câu cửa phụ tôi lại thay déi theo bình phương diện áp,

Một trong những đặc điểm của phụ tải lá biển đổi theo tần số vả điện áp tại điểm nổi vào lưới điện Phụ tải cơ số có giá trị ở Uam và fam Kho didn áp và lần số lệch khói định mức thả giá trị thục tế của phụ tái sế biến dỗi theo quan hệ [1]

poke (Uy ry

9=E#-(UT

Trong đó Kp và Kq là các hệ số phụ thuộc giá trị định mức của phụ tãi Còn

các hệ số pv, p£, qv và qf là các hệ số thủng kê đặc trưng cho các loại thiết bị dùng,

điện Bầng 1.1 cho các giá lrị cửa một số phụ lâi

Bảng 1.1 Hệ số thông kê cho một số phụ tải thong dung

Khi có nhiều thiết tị điện dùng điện đôi với một điểm tấn, các hệ 86 py, pl,

qv va af co thé tinh theo phương pháp trung bình toán học như sau:

1.2 CÁC NGUÔN ĐIỆN PHAN TAN

1.2.1 Dịnh nghĩa nguồn diện phân tán (DG)

Vài thập kỹ ray, hệ thông cung cấp điện bao gỗm các khâu phát điện, truyền tải va phan phối Trong những, năm gần đây, cùng với sự phát triển của nhiều công nghệ mới, nhiều loại nguồn điện phân tán đã được ứng đụng thành công,

Trong nhiều tài liệu, nhiều thuật ngữ và định nghĩa dược sử dụng đẻ dịnh nghĩa nguồn phân tản Ví dụ, thuật ngữ được sử dụng nước Anglo-Saxon là “nguén

phat nhúng vàe”, ở phía bắc Châu Mỹ gọi là “nguễn phân tán” và ở Châu Âu và khu

vực Châu A gọi là “nguồn phủ tập trung” dược sử dụng dễ chỉ chung cho loại nguồn phát, Bên cạnh cầu trúc truyền thống của lưới điện phân phối, kết nỏi từ các trạm biển áp trung gian tới các khách hang dime điện thì ngày cảng có nhiêu các nguên phát điện nhô dược kết nối vào lưới Các nguồn phát điện này rải rác khắp nơi theo điều kiện địa lý của địa phương gần với khu vực phụ tải nên được định nghĩa với têm gợi là nguồn phát điện phần lan (sau đây được gọi tt là nguân phân (án) Tuy rang hiện nay chưa cỏ một dịnh nghĩa nào thống nhất về nguồn phân tán nhưng mọi

Ý tưởng đêu hướng đến các nguồn phát điện được đâu nổi vào lưới điện phân phối

trung áp và hạ áp Trong luận vẫn mày sẽ định nghĩa nguồn phân tần theo mục đích:

chung: “ Nguồn phân tán là một loại nguồn kết nói trực tiếp tới hệ thống phân phối hoặc thiết lập phia sau công tơ khách hang”

Hm nữa, ngudn phan tan có thể được định nghĩa như một nguồn phát hoặc

trạm trung gian cung cấp cho phụ tải, thường dặt tại phia khách hảng, Ngoài ra nó

có thể định nghĩa như một vải mô hình nguồn phát tại vị trí hoặc gần trung tầm phụ tải Nó có thể là nguồn nắng lượng mưới như thủy diễn cực rhồ, mặt trời, gió và quang năng hoặc nguồn nhiên liệu như pin nhiên liệu và tuabin khi Nó có thẻ được

hiểu như là một nguồn phát điện với quy mô nhỏ

1.2.2 Những lợi ích của nguồn phân tan

+ Phát triển công nghệ nguồn phân tán, hạn chế xây dựng đường dây truyền

lãi mdi, nang cae dé lin céy cing cấp điên cho khách hàng, tạo một thả

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - $4

trường điện có tính cạnh tranh và giải quyết những vấu để về thay đổi khí

hậu, mỗi trưởng |28|

+ Tranh được chi phi đầu tư xây dựng, cái tạo đường đây truyền tải và phân phối khi lắp đặt nguồn mới gần phụ tai [28]

+ DG có thể lâm dự phỏng cấp diện và có thể tăng hiệu quả sử đụng năng, lượng

+ DG kết hợp với những nhá máy điện có

+ Khi số lượng DG tham gia nhiều trong lưới điện sẽ có thể nàng cao chất lượng điện áp vận hành, cung cấp công suất trong quá trình sự cô dé cải

thiện độ võng điện áp trên đường dây Liơn nữa, DG nâng cao độ tin cậy

cấp điện rõ rệt khi một máy phát du phòng khởi động chỉ trong vang vai

phút [13]

Sự bể sung của DG làm đa đạng hoá nguồn cưng cấp năng lượng sơ cấp giúp chúng ta tránh phư thuộc vào các đạng nguồn năng hượng tập trung,

„_ Các nguồn năng lượng tải tạo góp phần làm giãm phát thái khi gây hiệu ứừng,

nhà kính, giúp môi trường trong sạch hơn [9]

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - 54

1.2.3 Tổng quan các ánh hưởng cúa nguồn phân tán

Sự khởi dộng không đúng lúc ca các nguồn DG có tính câm ứng lớn có thé làm cho các điện áp bị hạ thấp dẫn tới ảnh hướng đến các phụ tải nhạy cảm

và trục trặc của rơle bâo vệ

DG cỏ thể cũng ãnh hưởng tỏi sự hoạt động én định của lưới diện phân phối

Gây ra sự gia lăng độ lớn loàn bộ các đông điện chây trong mạng, điều này dẫn đến những phẩn tử trong mạng sẽ gần đạt đến giới hạn nhiệt độ của

chứng, Gây ra các đao động điện áp và độ võng điện áp lớn trong lưới điện

trong quá trình vận hành, khởi động hay đừng đo sự cô của DG [13]

‘Tao ra su méo dạng sóng hài trên lưới điện do các bộ biên đổi điện tứ công suất hiện đại giao tiếp với lưới điện [13]

Lam tng mite độ déng sự cố do tổng trổ sự ed bi gid khi DG mắc song

song với lưới diện [13]

Dảng chây công suất trên lưới thay đối hướng của nó so với ban dan nếu công suất phát cửa nguồn phát lớn hơn công suất phụ tải cục bộ tại nơi nó được gắn vào [13]

1.2.4 Đặc điểm công nghệ nguồn phân tan

DÓ có thể là nguồn năng lượng tái tạo hoặc không tái tạo Quá trình khai thác

công nghệ DG có thế phân thành cáo loại chính là: động cơ đết trong, tuabin khi, đông cơ SIirling, pin nhiên liêu và các nguồn nẵng lượng tải tạo DG tai tao dang

được thúc đẩy phát triển nhờ hiệu quả tác động đến mỗi trường, chủ y éu nhu: Pin

quang điên: tua bin gid: TS hop nhiét dién CHP, Pin nhién liệu, Năng lượng sinh

khối, Thủy điện nhỏ Có các loại DG khác nhau lừ cấu trúc và thời điểm công

nghệ đưa ra

Trith Minh Tuan Tuan vin KTPITB - $4

Hệ thống điện ngày nay - Hệ thống điện có nguồn phân tán trong tương lai

Nguồn phát trung Ngụi

“LG

7N

im nhiên liệu

z=, “Š Rhách hãng

Công nghệ tuabin khí là những tua bin nhỏ cỏ động cơ sử dụng nhiên liệu khí

sinh học, khi ga tự nhiên, khí đốt và dâu lửa Với tuabin đơn giản bao gồm một máy: nén, một buông đốt, tuabin nhỏ và máy phát Có các loại tuabin nhỏ khác nhau hoạt

động như tuabin khí và tuabin đốt Tuabin khi luôn được sử dụng trên 1MW nhưng,

ngay nay chúng ta cỏ thê sử dụng module nhỏ hơn với công suất từ 20kKW đến

~ Hiệu suất nhiên liệu thấp so với một số loại DG khác

b Máy phát điện Diesel

May phat dién Diesel 1a một loại động cơ đốt trong, sử dụng dau diesel hoặc

khí ga tự nhiên làm nhiên liệu, hiện nay loại máy phát này sử dụng rất rộng rãi Hâu hết các máy phát điện này đều sử dụng động cơ 4 kỳ vả hoạt động trong 4 chu kỳ

khép kin Công suất của máy phát điện Diesel từ 3-1 500kVA

~ Thời gian khởi động nhanh

* Nhược điêm:

- Gay 6 nhiém môi trường, ôn ảo và rung déng

~ Chất lượng điện năng không cao như một số công nghệ chuyên đổi

như pin nhiên liệu và tuabin nhỏ

và các module nảy được kết nói thành một hàng đề tạo ra năng lượng cân thiết

Những cục pin nảy hap thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời, ở đấy lượng tử ánh sảng tác động đến dòng electron biến đổi thành điện năng, Thông thường một dây

pin cung cấp khoảng 12V, công suất 20W-100kW

* Ưu điểm:

~ Không mắt tiên mua nhiên liệu và bảo dưỡng

- Không gây ô nhiễm

~ Độ bên cao và đáng tin cậy

~ Đồi hỏi phải cỏ nơi lưu trữ và chuyên đổi thiết bị

~ Công suất thập

~ Phụ thuộc vảo thởi tiết và điều kiện địa lý

d Tuabin gió

Theo thông kê của ngảnh điện, sản lượng điện năng sản xuất từ sức gió hiện nay

trên thể giới tăng liên tục, năm 1994 là 3.527,SMWV; năm 1997 là 7.S00MW và hiện

nay lả trên 10.000MW Sử dụng nguồn điện bằng sức giỏ không lo hết nhiên liệu

hay cạn kiệt nguồn nước như thủy điện vả nhiệt điện, đặc biệt là không gây những

tác động đảng kể đến môi trường Mặc dủ Việt Nam không có nhiều tiềm năng gió

như các nước châu Âu song so với Đông Nam Ả thì lại có tiềm năng tốt nhát, Đảng tiếc lả cho tới nay phong điện ở Việt Nam vẫn chưa phát triển tương xửng với tiêm

năng sẵn có

'Nacelle Cover

(Inside Nacelle + Brake

*— Foundation

Năng lượng gió không phải là một dạng mới, nó đã được sử dụng trong nhiều

thập kỉ qua Tua bin gid bao gồm các bộ phân chỉnh: Bộ đo lường tốc độ giỏ (Anemometer), cảnh quạt (Blades), bộ hãm (Brake), bộ điều khiên (Controller), hộp

banh ring (Gear box), may phát (Generator), trục truyền động của máy phát ở tốc

độ cao (High-speed shaft), true quay toc dé thap (Low-speed shaft), vo (Nacelle),

bước răng (Pitch), trụ đỡ (Tower) Céng suat tua bin gio SkW dén vai MW, de co

những tuabin lớn hơn thì tập hợp thảnh một nhóm các tuabin gió với nhau trong một

trại giỏ và nó sẽ cung cấp năng luợng lớn hơn cho lưới điện Các Tuabim gió loại

nhỗ có công suất dưới 50KW dược sử dụng cho gia dinh, viễn thông hoặc bơm

nước, đôi khi cũng ding để nói với máy phat diezen, pin va hệ thống quang điện Các hệ thông nay được gợi là hệ thông lại gió và điển hình là sử dựng cho các ving

sâu vùng xa, những dựa phương chưa có lưới diện, những nơi mà mạng diện không,

thể nếi tới cáo khu vục này

Leai may phát điện phố đụng nhất được áp dụng cho (6 tuabin — may phat dién

ếu một rnáy phát không đồng bộ được ni trực

giỏ là máy phát không đồng bộ

tiếp với tuabin thì một bộ khởi động mềm cân được trang bị đề giảm thiển đông,

khỏi động của máy phát, Trong điều kiên vận hành bình thường, máy phát được nói trục tiếp có thể làm cho mức độ nhấp nhảy điện tầng lên theo sự biến đổi của dòng công suất tác đụng,

Gần đây, công nghệ nghịch hưu hiện đại đã được áp dụng trong các hệ thông diễu chính tóc dộ và công suất đầu ra có thể dược giữ gần như không, dỗi so với sự thay đổi tốc độ gió Với sự xuất hiện của hệ thống nảy thì cả máy phát đồng bộ và không dồng bỏ dễu có thể được ap dung,

Công suất cơ lẫy ra từ tuabin giỏ phụ thuộc vào diện tich quét của cảnh quạt và

tỉ lệ bậc ba với tộc độ gió, theo công thức sau:

pale =0, Ø4: Av Trong đồ: — / mật độ không khi kginẺ

A = diện tịch quét gió của cảnh quạt, mỸ

- Không cân nạp nhiên liệu

- Không gây ô nhiễm môi trường,

Trmh Minh Tuân Taiận văn KTĐI EB - 54

~ Phủ hợp lắp đặt cho các khu vực vùng sâu, vùng xa

* Nhược điểm:

~ Phụ thuộc vảo thởi tiết và điều kiện địa lý

e Pin nhiên liệu

Generte Fuel etl

SE \ ome | 6c

Pin nhiên liệu (/weÏ eell) biển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu, thí dụ

nhu la hidré trực tiếp thảnh năng lượng điện Không giống như các loại pin bình

thường khác hoặc ắc quy, pin nhiên liệu không bị mắt điện và cũng không có khả

năng tích điện Pin nhiên liêu hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hiđrô) và chất ôxi

(ôxy) được đưa từ ngoài vào Vẻ phương diện hỏa học pin nhiên liệu lả phản img

ngược lại của sự điện phân, Trong quả trình điện phân nước bị tách ra thành khí

hiđrô và khí ôxy nhờ vào năng lượng điện Pin nhiên liệu lấy chính hai chất này

biển đổi chúng thành nước Qua đó, trên lý thuyết, chính phần năng lương điện đã

đưa vảo sẽ được giải phóng nhưng thật ra vi những thất thoát qua các quả trình hỏa

hoc va vật lý năng lượng thu được ít hơn Các loại pin nhiên liệu đều cùng chung

một nguyên tắc được mô tả dựa vào tế bảo nhiên liệu PEM (Proton Exchange

Membrane - té bao nhién liéu màng trao đổi bằng proton) Các hệ thông pin nhiên liệu được phân loại theo nhiều cách khác nhau: AFC (Alkaline fuel cell - tế bảo

Trinh Minh Tuan Luan van KTD11B - 54

nhiên liệu kiêm); PEMEC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell - trao đổi hạt

nhan qua mang loc), céng suat vao khoang 3-250kW; PAFC (Phosphoric acid fuel

cell - tế bảo nhiên liêu axit phosphoric), công suất vào khoảng từ 100-200kW,

MCFC (Molten carbonate fuel cell - tế bào nhiên liệu carbonat nóng chảy), công

suất vào khoảng 250kW-10MW; SOFC (Solid oxide fuel cell - tế bào nhiên liệu

oxit rắn), công suất vào khoang 1kW-10MW; DMEC (Direct methanol fuel cell - tế

bảo nhiền liệu methanol trực tiếp), có công suất vào khoảng từ 300kW-2,8MIW

Thủy điện nhỏ là loại thủy điện cỏ công suất < 30MWV, Từ lâu, thuỷ điện nhỏ

đã được sử dụng ở Việt Nam nhằm giải quyết nhu cầu năng lượng ở quy mô gia

đình và cộng đồng nhỏ, chủ yêu là vủng trung du miễn núi Thuỷ điện nhỏ có sức

cạnh tranh so với các nguồn năng lượng khác do điện từ đó có giả thành cạnh tranh, trung bình khoảng 4 cent (600 đỏng)/KWh Ước tính Việt Nam có khoảng 480 trạm

thuỷ điện nhỗ với lỗng công suất lắp đặt là 300MW, phục vụ hơn 1 triệu ruyười tại

30 tỉnh Trong số 113 trạm thuỷ diện nhỏ, công suất từ 100KW -10MW, chỉ còn 44

trạm đang hoạt động Con số 300MIW quá lả quá nhỏ bé so với tiểm năng của thy

điện nhỏ ở Việt Nem là 2.000MW, tương đương với công suất của nhà mây thuỷ diện Hoà Binh

TDN chi yếu là loại thủy điện lợi đụng trục tiếp dàng chảy, không tạo thành

suất cũ trạm TĐN trong phạm vì một ngày đêm có

việc ở phần gốc của dỗ thị phụ tải Do không cò khả nãng diễu tiết nền công suất thiết kế và công suất đâm bão của TĐN cố định trong ngày đêm, nhưng trong những

ngày khác rhhau thủ khác nhau heo điều kiện thủy vẫu

Công suit cia tram ‘TDN xác định theo biểu thức:

P=981:2:H (@W)

Trong đó 'ị là hiệu suất biển đối năng lượng, Q là lưu lượng nước ặn”/g) và H

là chiều cao cột nước Gm),

Do tinh da dang của TĐN va dắp ứng nhụ cầu sử dụng TĐN của nhiều loại dỗi

tượng khác nhau, vả tùy thuộc vào qui mô công suất, TDN ciing được phân thành 3 loại: thủy dién nhd (Small Hydropower), thay dién mini Gnini hydropower, thoy dign cue nhé (micro hydropower)

© Viét Nam, TPN tap trung chủ yếu ä các vùng núi phía Bắc, miễn Trung và

- Chỉ phí nhân công thấp bởi vì các nhả rảy này được tự động hóa

cao và có Ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường,

- Nhà máy thủy điện có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện

- Lợi ích lớm nhất cửa Thủy điện là hạn ol

ễ giá thành nhiền liệu Các nhà máy

thủy diện không phải chựu tăng giá của nhiên liệu hóa thạch như dẫu mỏ, khí tự nhiên hay than đá và không cần phải nhập nhiên liệu

* Nhược điểm:

- Ảnh hướng đến cân bằng sinh thái

- Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thẻ ảnh hưởng đến mỗi

trường của dòng sông bên đưới

- Ảnh hướng đến việc tái định cư dân chúng sống trong vủng hỗ chứa

ø Năng lượng sinh khối

Sinh khổi chứa năng lượng hóa học, nguồn nang lượng tử mặt trời tích lũy trong thực vật qua quá trình quang hợp Sinh khối là các phế phẩm từ nông nghiệp

(rom ra, ba mia, v6, xơ bắp v v ), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ v v ), giấy

vụn, mêtan từ các bãi chôn lắp, trạm xứ lý nước thái, phân từ các trại chân nuôi gia

súc và gia cảm

Nhiễn liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lông, khí được dét dé phỏng thích

năng lượng Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ (charcoa)) cung cấp phân năng lượng đáng kế trên thế giới Hiện nay, gỗ vẫn được sử đụng làm nhiền liều phố biển ở các

Trước đang phải lriển

Sinh khối cũng có thể chuyên thành đạng nhiên liệu lỏng như mêtanol, êianol

dùng trong các đông cơ đốt trong, hay thành dạng khí sính học (biogas) ứng dụng

cho nhu cầu nắng lượng ö quy mô gia đình:

Nguồn sinh khói chủ yêu ở Việt Nam là châu, bã mía, sẵn, ngô, quả có dâu, gỗ,

phân động vật, rác sinh học đô thị và phụ phẩm nông nghiệp Theo nghiền cứu của

Bộ Công Thương, tiềm năng sinh khối tử mia, bã mía là 200-250MW trong khí châu có tiểm năng tối đa là 100MW Liiện cả nước có khoáng 43 nhà máy mìa đường trong đỏ 33 nhà máy sử dụng hệ thông đồng phát nhiệt điện bằng bế mía với

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - $4

tổng công suất lắp đặt 130MW Tuy nhiên, nếu thừa điện thì các nhà máy này cũng

sinh khối tại TP 116 Chi Minh Dy an nay sẽ xây dựng một nhà máy xử lý 1.500 -

3 000 tân rác mỗi ngày, sản xuất Ì SMTW điện và 480.000 tấn NPK/năm

Ay đề ký một hợp đồng BOT Hị giá 106 triệu đôla để xây đựng một nhà máy

Nguồn khí sinh hoc (biogas) ti bai rác chôn lấp, phân động vật, phụ phẩm nông nghiệp hiện mới chỉ được ứng dụng trong đưa nấu Lý do đây là nguồn phân tán, khó sản xuất điện Ước tính eä nước có chứng 35.000 ham khé biogas phục vụ đun nâu gia đình với sản lượng 500-1.000m3 khínăm cho mỗi hầm Tiểm năng lý

thuyết của biogas ở Việt Nam là khoảng 10 tỷ m3/năm (1m3 khí tương dương 0,5

kg đâu) Hiện tại đang có một số thứ nghiệm dừng biogas để phát điện Theo nghiên cứu của Trung tám Nghiên cứu Năng lượng và Môi uường, nêu mỗi ngày chạy ]

máy phát (công suất 1-2kkw) trong thời gian 2 tiếng thì cần phái nuôi 20 con lợn Giá

thành của khí sinh học ở vào khoảng 6cenlewh, tương đương 800 đồng

- NL8K lận dụng chất thải làm nhiên liệu Do đó nó vừa làm gid lượng rác

vừa biển chất thải thành sẵn phẩm hữu ích

- Phát triển NLSK lam giảm sự thay đổi khí hậu bất lợi, giám hiện tượng mua axil, gi&m sức ép về bãi chôn lập v.v

Vẻ mặt kỹ thuật

- Cé chi sé cetan cao hon Diesel

- Simh khôi

At linh động có thể trộn với điesel heo bật kì tỉ lệ nào

- Sinh khối có điểm chớp cháy cao hơn diesel, đốt chảy hoàn toàn, an

toàn trong tồn chứa và sử dụng,

gay tóc lại đôi với động vật hoang dã và mời trường sóng

- Sản xuất năng lượng tử gỗ cỏ thể gây thêm ap lye cho rime

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - 54

1.2.5 Gam công suất DG ứng với các công nghệ khác nhau

Gam công suất DG khác nhau sẽ giúp người nghiên cửu hệ thống, quy hoạch

có thể lụa chọn đúng gam công suất cần thiết l3áng 1.1 cáo công nghệ và gam công suất khác nhau của DG

Công nghệ elon fone

s Trung tâm nhận năng lượng nhiệt mnặt L_10

trời

trời

16 Năng lượng sinh khối dựa vào khi hoá 100 KW —20MW

12 Pin nhién ligu, kim loại cáebonát 250 kW -2 MW

1.2.6 Hiện trạng và xu hướng phát triển nguồn phân tán ở Việt Nam

rong những năm gân đây, mối quan tâm về DG tai Việt Nam ngảy cảng

nhiều khi mà nhu câu về các nguồn phát điện tại chỗ đang tăng lên Những nguồn

diện phân tán như: diện giỏ, diện mặt trời, thúy diện nhỏ, diện sinh khối dang được chú ý quan tâm hơn cả Tính tới năm 2007, tổng công suất của DG đã được

lắp đặt và đưa vào vận hành khoảng 380,5MW, trong đó nguồn Thủy điện nhỏ, điện

giỏ chiếm tỉ trọng lớn nhất Trong một vải nắm Lới, các nguồn DG khác như: điện

giỏ (hương Mai — 50,41 MW, Phước Ninh — 20 MW, Phú Quý — 1000 MW ), điện inl trời (1000KWp) ở khu vực Tây Nguyên khi đi vào vận hánh sẽ đóng vai trò

dang kể trong việc đảm bảo nhu câu diễn năng che các phu tài dịa phương, góp

phân giảm “nhiệt” cho các hệ thẳng điện khu vue

Theo Tổng sơ đổ VT ~ mục Liêu phát triển DG đến 2025 là 4051 MW, trong

do giai doan 2006-2015 1d 2451 MW va giai doan 2015-2025 la 1600 MW

hư vậy, LPP của Việt Nam trong tương lai không xa sẽ có những thay đổi dang kế + hình cũng như các vẫn để kỹ thuật liên quan tới khơi thác, vân hành

mang din

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - 54

CHƯƠNG 2

CUA CAC NGUGN PHAT DLEN PHAN TAN TOL

LƯỚI PHAN PHOI

CAC ANH HUG!

2.1 KHAI QUAT CHUNG

Whing lot ich ma DG mang lai cho lưới điện như đã để cập ở trên Tuy

nhiên, khi kết rỗi DG vào lưới điện còn phải tuân thủ các tiêu chuẩn kết nối và rằng buộc về mặt kỹ thuật và kinh tế, Tủy thuộc vào câu trùc của lưới điện mỏ những tiểu

chuẩn cũng khác nhau và kéo theo ảnh hưởng của DŒ tới lưới cũng khác nhau

Tuưởi điện phân phối bị giới bạn bởi những ràng buộc về ổn định điện áp và khả

năng tải của đường đây, thiết bị Ngoài ra các tiêu chuẩn cơ bản cho phép kế nối vào lưới điện phân phối (tiêu chuẩn về cấp điện áp, tần số ) bị ảnh hưởng bởi kỹ thuật và công nghé ché tao

Các nguồn phân tin (DG) thường được kết nổi chủ yếu lá ở lưới điện phân phối trung áp với cấp điện áp từ 6kV — 35kV Những nghiên cứu trước đây cho thấy, với mức độ thâm nhập từ 10-15% của các nguồn phan tan vào lưới sẽ không,

có những thay đổi đảng kể nào đi với cầu trúc lưới và hệ thống điện [3] Tuy nhiên

khi múc độ thâm nhập của DŒ cảng tăng thì múc độ ảnh hưởng lên lưới là cảng lớn

khi đỏ, ngoài những ảnh hưởng tới tính kinh tế của lưới diện, những lợi ích và bất

n quan tới môi trường và biến đổi khí hậu, sự thâm nhập của

lợi và những vẫn dé

DG vào lưới còn lâm phát sinh những vẫn để kỹ thuật cân phải quan tâm, đó là:

-_ Đặc tỉnh điện áp thay đổi trên toán lưới phụ thuộc vào công suất tiểu thụ

- Quá độ điện áp sẽ xây ra đo việc kết nối vả ngất kết nổi các máy phát

hoặc thậm chỉ là do quá trình vận hành tuáy phái phân tán

- ‘Tang mic độ dòng ngắn mạch sự cổ

-_ Văn đề về phải hợp bảo vệ giữa phía máy phát phân tán và lưới điện

-_ Tẩn thất công suất thay đối theo các cấp độ phụ lãi

-_ Chất lượng, dộ an toàn và độ tin cậy cung cấp diện

Trinh Minh Tuan Tuan vin KTPITB - 54

2.2 TON THAT CÔNG SUẮT TRÊN LƯỚI

DG xuất hiện sẽ làm thay đôi dòng công suất trên lưới Nêu DG đặt giữa nguồn cấp điện và phụ tải sẽ làm giảm công suất truyền tải từ nguồn tới vị trí đặt

DG do do làm giảm tôn thất công suất trên đoạn lưới này Hoặc khi phụ tải tăng cao thì sự xuất hiện của DG cục bộ gân phụ tải đó sẽ cấp công suất bù vào lượng tăng,

thêm đó, điều này đồng nghĩa với việc giảm được lượng công suất từ nguồn truyền thống tới phụ tải, trong lưới phân phối thì nguồn đó thường là các trạm biến ap trung gian Mặt khác, khi phụ tải giảm thấp thì nguồn phân tán lúc đó có thể cung

cấp điện cho lưới điện Mức độ đóng góp của DG cỏn tủy thuộc vào công suất của

nó so với nhu cầu tăng thêm của phụ tải

DG cé the lam giảm hoặc tăng tổn thất công suất trên lưới phụ thuộc vào vi

trí của nó trên lưới và câu hình của lưới (cấp điện áp, sơ đỏ lưới ) Trong thực tẻ thì

vị trí DG được xác định đẻ cho khi đó tồn thất trên lưới là nhỏ hơn trước khi có DG Việc xác định tôi ưu vị trí đặt và công suất DG, cỏ xét đến các điều kiện vận hanh

khác nhau của lưới điện, sẽ đem lại kết quả tốt hơn cho bài toán giảm thiéu ton that công suất trên lưới Tổn thất sẽ được giảm nhiều hơn khi kết nói cae DG ở các khu

vực có mật độ phụ tải cao hơn [18]

Xét lưới đơn giản như trong hình 2.1, đề cấp cho phụ tải tại nút 3, khi chưa

có DG thi hệ thông (HT) sẽ phải cấp tới một lượng công suất: 8, =8, + AS,, Tuy nhiên, khi có DG thì lượng công suất đó sẽ giảm đi một lượng chính là công suất

của DG (8,=S,+AS,,—8„„) nêu như DG không cấp đủ cho phụ tải tại nút 3

Trong trường hop nay, dong công suất trên đoạn 12 sẽ giảm và kéo theo là giảm tỏn thất công suất trên đoạn này, vả vị trí kết nổi là có lợi

Voi sur cf mat ola DG, ton thất công suấi trêu đường đây của LPP có thể dược diễu chỉnh vá có thể được đánh giá thông qua hệ số tổn thất công suất trên

trong đỏ T.Ipố là lổng tốn thái công suất trên đường đây trong hệ thống có

DG và ngược lại, LLens li khi khong cd DG

Cũng theo [22], tên thết công suất trên lưới điện còn phụ thuộc chặt chế với

công nghệ DG được sử đụng, mức độ (hảm nhập 2Gpea — liên quan về công suất)

và mức dộ phan tan (DGais - liên quan tới vị trí kết nói) của DƠ trên lưới Mức dé thảm nhập có thể được tính toán theo hàm của tông công suất phát của DG (P„„) vả

tổng công suất phụ tải đình của lưới (7P, )

Đụ

Mức dệ thâm nhập của DG < 30% (Pne<0.3P1, ) duge coi lả thấp vả lý tưởng

14 100% (Ppe=Pu) Mute 46 tham nhập của từ 10-15% sẽ không gây ra những thay

đổi về cầu trúc lưới

Mức dé phan tan của DG trên lưới là tỉ số giữa số nút kết nói DG (M„„ ) sơ

với số mút phụ tải (V, ) trên lưới điện

N

Ny

voi, + N,+1=N la s6 mut ofa lưới điện

tập trung truyền thông

Tên thất công suất trên lưới cỏ thê tăng lên khi mức độ thâm nhập cia DG

Hình 2.2— Phân bồ hợp lý các DG trên lưới sẽ giảm được tốn thất so với đặt tập trung

Trong trường hợp lưới điện gồm N nút, mục tiêu của việc đặt DG lên lưới là tổng tổn thất công suất trên lưới là nhỏ nhất Ta có thể mô tả đưới dạng mục tiêu và

mô hình cân bằng công suất nút như sau:

-_ Tổn thất công suất nhánh lưới (1)

-_ Công suất tại nút ¡ (=l,2,3 n) là:

P=Pey -P, = UIT; [e,, cof0, =0, }+ by sm(8,—6,]| (2.7)

2, =Qra - On =EE Yale sin, — 8, + 4, 208, —8, J] ir (2.8)

trong đỏ Yix = gir +bir Ja tong dan tuong hd dudng day @,k), Ở, — 1.0, và

U,=U,79, Công suấi phụ tải tai wit ila S,, = P+ 7Q,,, cing aual phái của DŒ

tai mit thi S,, —Pg + „„

Các vị trì vả công suất của I2G dược xác dịnh trong các trường hợp phải đảm bảo điều kiện én định về điện áp và yêu cân kỹ thuật của lưới về tên thất công suật:

2.3 CÁC VĂN ĐÉ VÉ ĐIỆN ÁP

DG khóng điều chỉnh trực tiếp điện áp của lưới điện phán phổi Diễu nay được giải thích như là tác dụng ngần cần sự điều chỉnh khép kim (tự động hoặc bằng tay) công suất phản kháng của DG khu có sự thay đối diện áp Điểu này không có

nghĩa là DG không ảnh hưởng tới điện áp lưới điện Che dù DG không điều khiến

trực tiếp điện áp trên lưới nương DG có thể lèm cho điện áp trên bưởi tặng lêu hoặc

giảm di phụ thuộc vào loại DG, phương pháp diều chỉnh DG, công suất phát và các thông số của lưới và tải Ánh hưởng của DG lên sự thay đối điện áp là nhỏ hơn khi D6 chỉ phát công suất tác đụng (cose = 1) so với khi DG phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng

Các máy phát không đồng bộ phát công suất tác đụng nhưng lại luôn tiêu thụ công suất phản kháng từ hệ thông lo vậy, các tụ điện tĩnh thường được sử dụng để

tủ lại lượng công suất phản kháng tiêu thụ đó

Các máy phát déng bộ phát công suất tác dụng và cỏ thể phát hoặc tiêu tụ công suất phản kháng, Khi được sử dụng như lả DG, ofc may phát nảy thường được vận hành trong chế độ điều khiển hệ số cosg không đổi Khi các máy phát đồng bộ tiêu thụ công suất phán kháng từ hệ thống thi anh hưởng tới điện áp giống như

trường hợp vận hanh máy phát không đồng bộ tiêu thụ cùng lượng công suất phan

kháng Nếu một DG tiêu thụ công suất phản kháng, điện áp có thể giảm Nếu một

D phát công suất phản kháng, ảnh hưởng của DG là giống như cáo tụ điện tĩnh, điện áp có thế tăng lên

D cũng ảnh hưởng tới tổn thất trên gác lộ đường đây, làm thay dỗi đặc tỉnh điện áp DG ảnh hưởng tới việc giảm tổn thất cũng giống như các giản tụ bù đặt

cùng vị trí Điểm khác biệt là DG ảnh hưởng lới cả dòng côn ác dụng và phân

kháng trong khi các giỏn tụ bù chỉ ảnh hưởng tới dòng công suất phân kháng Khi

DG được kết nổi có công suất xắp xi bằng phụ tải địa phương va được đặt gân phụ

ti thi nd co thé gid đáng kế tốn thấi trên đường dây

DG được kết nói chủ yếu với lưới phân phổi diện trung áp với giới hạn công suất nhỏ Nhưng khi mức độ thâm nhập của DG lớn thì công suất phát tù DG không chỉ làm thay đối đông công suất trong lưới phân phổi mà câ ở lưới truyền tai [19] Nếu DG được đặt xa nguồn và phát công suất ngược tới trạm nguồn hoặc thậm chỉ

là ngược tới lưới truyền tài thông qua máy biên áp trạm nguồn, tốn thất có thể tăng

lên trên lưới phân phối, nhưng tốn thất trên lưới truyền tải thị giâm xuống Điều này

sẽ có ích nếu lưới truyền tải đang ở trong tình trạng đây tái, mnặt khác tốn thất tăng

lên trên lưới phản phối sẽ là vân đề lớn đổi với các công ty phân phối điện Mặt

khác, khi công suất DŒ phát ngược lên lưới truyền tãi, sự Ổn định của hệ thống, tức

là dn dịnh góc, tắn số và diện áp sẽ bị ảnh hưởng

Sự én định điện áp bao gồm các điều kiện tâi vận hành én đính và mue điện

áp nằm Irong phạuh vị cho phép tại tất cả các nút (ưanh cái), Hơn thế nữa, công suất phát từ các DG sẽ giảm công suất phát từ các nguồn phát điện tập trung (truyền thống) và số máy phát trên lưới, ảnh hưởng tới dự trữ quay hệ thống Điều này sẽ

lam gia tăng mức độ không chắc chắn của ổn định hệ thống điện khi có nhiều loạn

xây ra

2.3.1 Sự gia tăng điện áp

Nhu đã đề cập, với các DƠ là các máy phát đồng bộ có thể phát công suất tác dụng, phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng có thể làm tăng điện áp ở vững có điện áp thấp nhưng cũng có thể làm tăng, điện áp cục bộ trên lưới điện

Hinh 2.3 Điện áp mắt tầng lêu tai út có dấu nỗi DG

Công suất bom vào mít j là:

Š„ =Bu— A0 =Ps + JØ2s)—ẲP, + 4u) G19

trong đó, 3 ,là công suất biểu kiến của DG bom vào lưới, P„„Ợ„ là công

suất tác dụng và phản khang ctia DG; #,,Q,, lả công suất tác dụng và phán kháng,

của phụ ti:

Vì đồng điện trên nhánh ij la Z,, — 5, — J2„,)⁄, nên ta có điện áp tại nút kết

Máy phát điện đẳng bộ có thé phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng, nhưng,

máy phát điện không đồng bộ chỉ tiêu thụ công suất phản kháng, chính vỉ vậy mả

máy phát diện dòng bộ làm gia tăng điện áp nhanh hơn, tức ảnh hung len hon DG

có bộ biến đổi có thể thay đổi công suất phăn kháng đầu ra trong một phạm vi nhỏ

De đỏ, việc kết hợp tỷ số R/X của hệ thống hoặe đặc tính lưới phân phối với đác tinh tai (hinh dang đỏ thị phụ tải) để xác định xem mức điện áp ở điểm kết nối có

†ăng lên hay không khi công suất phát của DG tang lén

2.3.2 Nự suy giâm nhanh điện áp

Sự suy giảm nhanh điện áp lả sự suy giảm điên áp trong thời gian ngẫn và thường kết thúc từ 0,5 chu kỳ dòng điện (0,1 giây) tới 1 giây hoặc từ hàng chục

mỡ mội nhánh, khi xảy ra ngắn mạch, hoặc khi khổi động một máy phát DG, hoặc

may phát trung tâm lớn bị sự cỗ Mức suy giảm từ 0.9 pu đến 0.85 pu thường do dong cắt tải, trong khi đó những sự suy giảm mạnh có thể đo các sự có ngắn mạch

gây ra

Sự suy giảm nhanh điện áp có thể dẫn đến trục trặc của rơle bảo vệ hoặc một

sụ cổ xây ra trong mạng lưới có thế gây ra ngừng hoạt động tạm thời các DG

Trong trường hợp điện gió, khi khởi động tusbin gió có thể gây ra sự sụt

giám điện áp đột ngột và khôi phục lại sau vài giây Giá sử rằng tuabin được đặc trưng bởi hệ số thay đổi điện ap kí, } (ự, là góc của tổng trở ngắn mạch của

lưới), diễn đp suy giảm đột ngột có thể được ước lượng như sau:

8,

%

trong đỏ, S là công suất toàn phần định mức của tuabin giỏ, 8 là công suất

ngắn mạch của lưới điện,

Tuy nhiên, từ công thúc (2.14) thi do la mot ham khéng phụ thuộc vào số

tuabin gió (trong nhà máy điện giỏ) nên có thể nói rằng sự suy giảm nhanh vẻ điện

áp không phải là một ràng buộc khi m6 réng qui mô (công suât) nhá máy điện gió

3.3.3 Sự đaa động điện 4n

Sự đao động điền áp là sự thay đổi có tính hệ thống biên độ và lình đáng của sóng điện áp hoặc một chuỗi các thay đổi ngẫu nhiên về điện áp, biên độ điện áp

thường không vượt quá giới hạn qui định là từ 0.9 pu đến 1 L pu

Sự biến đổi công suất phải của một số máy phát DŒ như Lua-bin gió và pìn mặt trời đêu có tính ngẫu nhiên có thể gây ra sự dao động điện áp Diễu này có thể gây ra sự không ôn định của điện áp khi cung cập cho người tiêu đừng Sự biên

dỗi của lắc dé giô của cáo tua-bin gió có lộc độ có dịh có thể sân sinh ra đồng điện

dao động, Ở thời điểm đám mây di chuyển che khuất mặt trời có thể làm cho công,