PVN T p đoàn dầu khí Vi t Nam PV Power T ng công ty Đi n lực Dầu khí Vi t Nam PV Power RE Công ty C phần Tư vấn Đi n lực Dầu khí Vi t Nam EVN T p đoàn Đi n lực Vi t Nam HTĐKHH H thống đi
Trang 1
Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Xác nh n c a cán bộ hướng dẫn Lý lịch khoa học i
L i cam đoan iii
L i cảm ơn iv
Tóm t t v
Mục lục vii
Danh sách các chữ viết t t xii
Danh sách các hình xiii
Danh sách các bảng xvi
GI I THI U CHUNG 1
1 Đặt vấn đề 1
2 Mục tiêu và nhi m vụ c a lu n văn 2
3 Phạm vi nghiên c u 2
4 Phương pháp nghiên c u 3
5 Điểm mới c a lu n văn 3
6 Giá trị thực ti n c a lu n văn 3
7 Nội dung c a lu n văn 4
Ch ng 1 T NG QUAN 5
1.1 Đặt vấn đề 5
1.2 Tình trạng thiết kế nối lưới và hoạt động c a một số dự án phong đi n trên thế giới 5
1.3 Tình trạng thiết kế nối lưới và hoạt động c a một số dự án phong đi n c a Vi t Nam 6
1.3.1 Nhà máy phong đi n 1 Bình Thu n (REVN) 7
1.3.2 Nhà máy phong đi n Phú Quý (PVN) 9
Trang 21.3.2.2 Tình trạng thiết kế nối lưới và hoạt động c a nhà máy phong đi n
Phú Quý 10
1.3.2.3 Các quy định về phương th c điều khiển c a h thống hỗn hợp gió ậ diesel Phú Quý 14
1.3.2.4 Thực trạng và các vấn đề vướng m c đang cần giải pháp tại nhà máy phong đi n Phú Quý 16
Ch ng 2 C S Lụ THUY T 18
2.1 Nguyên lý nối lưới và hoạt động hỗn hợp turbine gió ậ ngu n phụ trợ vào lưới đi n độc l p 18
2.1.1 H thống gió độc l p 19
2.1 2 Cấu trúc & phân loại h thống gió ậ diesel 21
2.2 Các quy định, tiêu chuẩn về nối lưới và hoạt động hỗn hợp turbine gió ậ ngu n phụ trợ vào lưới đi n quốc gia và độc l p c a Vi t Nam 22
2.2.1 Các quy định, tiêu chuẩn về nối lưới và hoạt động khi nối lưới Quốc gia c a Vi t Nam 23
2.2.2 Các quy định, tiêu chuẩn về nối lưới và hoạt động khi nối lưới độc l p c a Vi t Nam 24
2.3 Các quy định, tiêu chuẩn về nối lưới và hoạt động khi nối lưới Quốc gia và độc l p c a Thế giới 25
2.3.1 Các quy định, tiêu chuẩn về nối lưới và hoạt động khi nối lưới Quốc gia c a Thế giới 25
2.3.2 Các quy định, tiêu chuẩn về nối lưới và hoạt động khi nối lưới độc l p c a Thế giới 25
2.4 H thống hỗn hợp gió ậ diesel và các giải pháp kỹ thu t 25
2.4.1 H thống phát đi n hỗn hợp gió ậ diesel 25
2.4.2 Các yêu cầu kỹ thu t đối với h thống hỗn hợp gió ậ diesel 27
2.4.2.1 Điều khiển tần số 27
2.4.2.2 Điều khiển đi n áp và công suất phản kháng 30
Trang 32.4.2.4 Dự phòng nóng 33
2.4.2.5 Các yêu cầu khác 35
2.5 Thiết bị bù tĩnh SVC 36
2.5.1 ng dụng thiết bị bù SVC trong vi c nâng cao n định h thống đi n 36
2.5.1.1 Điều khiển đi n áp và trào lưu công suất 36
2.5.1.2 Tăng khả năng tải c a đư ng dây 38
2.5.1.3 Cải thi n n định khi sự cố 40
2.5.2 Khả năng ng dụng c a SVC trong h thống phong đi n Phú Quý 41
Ch ng 3 MỌ HỊNH TOÁN H C 43
3.1 Tính toán công suất turbine và gió 43
3.1.1 Tính toán năng lượng gió 43
3.1.2 Hi u suất chuyển đ i c a turbine gió 46
3.1.3 Đư ng cong hi u suất turbine gió 49
3.2 Máy phát đi n không đ ng bộ ngu n kép (DFIG) 51
3.2.1 Các thành phần chính c a h thống turbine gió ậ DFIG 51
3.2.2 Mô hình toán c a máy phát đi n (DFIG) trong h trục tọa độ quay dq 53
3.3 Máy phát đi n diesel ậ Máy phát đi n đ ng bộ 55
3.3.1 Mô hình máy phát đi n đ ng bộ 55
3.3.2 Sơ đ tương đương máy phát đ ng bộ 57
3.3.3 Các phương trình toán học 57
3.3.3.1 Các phương trình mạch stator 58
3.3.3.2 Hỗ cảm các cuộn dây stator 59
3.3.3.3 Hỗ cảm giữa stator và rotor 60
3.3.3.4 Các phương trình mạch rotor 61
3.4 Đư ng dây và phụ tải trong lưới đi n 62
3.4.1 Đư ng dây truyền tải đi n 62
3.4.2 Phụ tải trên lưới đi n 64
Ch ng 4 MỌ HỊNH HịA H TH NG 65
Trang 44.2 Mô hình h thống diesel 66
4.3 Mô hình h thống gió 67
4.4 Khối SVC 69
4.5 Khối thu nh n và xử lý tín hi u 69
4.6 Khối phụ tải và khối đư ng dây truyền tải 70
4.6.1 Khối đư ng dây truyền tải 70
4.6.2 Khối phụ tải 71
4.7 Sơ đ h thống phụ tải c a đảo Phú Quý 71
Ch ng 5 K T QU MỌ PH NG 75
5.1 Mô phỏng lưới đi n Phú Quý hi n tại 75
5.1.1 Mô phỏng lưới đi n khi v n tốc gió đạt 8 m/s 76
5.1.2 Mô phỏng lưới đi n khi v n tốc gió đạt 9 m/s 78
5.1.3 Mô phỏng lưới đi n khi v n tốc gió đạt 10 m/s 80
5.1.4 Nh n xét 83
5.2 Mô phỏng lưới đi n Phú Quý khi có SVC 84
5.2.1 Mô phỏng khi t ng công suất phụ tải đạt 1100 kW 84
5.2.2 Mô phỏng khi t ng công suất phụ tải đạt 2200 kW 86
5.2.3 Mô phỏng khi t ng công suất phụ tải đạt 4000 kW 87
5.2.4 Nh n xét 89
5.3 Mô phỏng khi có xuất hi n sự cố ng n mạch ba pha trên lưới đi n 90
5.3.1 Khi công suất t ng phụ tải đạt 2200 kW 90
5.3.2 Khi công suất t ng phụ tải đạt 4000 kW 91
5.3.3 Nh n xét 92
5.4 Kết quả tham chiếu khi dùng PSAT để xác định độ n định đi n áp 93
5.4.1 Sơ lược PSAT 93
5.4.2 Mô hình hóa mô phỏng lưới đi n đảo Phú Quý bằng PSAT 93
5.4.3 Kết quả mô phỏng 94
5.4.4 Nh n xét 96
Trang 5Ch ng 6 K T LU N VÀ H NG PHÁT TRI N 97
6.1 Các vấn đề cơ bản đã thực hi n trong lu n văn 97
6.2 Những hạn chế c a lu n văn 97
6.3 Hướng phát triển và kiến nghị 98
TÀI LI U THAM KH O 99
Trang 6PVN T p đoàn dầu khí Vi t Nam
PV Power T ng công ty Đi n lực Dầu khí Vi t Nam
PV Power RE Công ty C phần Tư vấn Đi n lực Dầu khí Vi t Nam
EVN T p đoàn Đi n lực Vi t Nam
HTĐKHH H thống điều khiển hỗn hợp
PLC Programmable Logic Controller
Q/CSPK Công suất phản kháng
LVRT Low Voltage Ride Through
AGO Advance Grid Operation
RSC Rotor Side Converter - Bộ biến đ i phía rotor
GSC Grid Side Converter - Bộ biến đ i phía stator
PWM Pulse Width Modulation - Kỹ thu t điều chế chế độ xung DFIG Doubly Fed Induction Generator - Máy phát không đ ng bộ
ngu n kép
SVC Static Var Compensator - Thiết bị bù tĩnh điều khiển bằng
thyristor
AVR Bộ điều chỉnh đi n áp tự động
SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
WTG Wind Turbine Generator
FACTS Flexible Alternating Current Transmission System - H thống
truyền tải đi n xoay chiều linh hoạt IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
THD Total Harmonic Distortion
Trang 7HỊNH TRANG
Hình 1 1 Dự án đi n gió phong đi n 1 Bình Thu n 7
Hình 1 2 Sơ đ đấu nối dự án đi n gió phong đi n 1 Bình Thu n 8
Hình 1 3 Công trình phong đi n huy n đảo Phú Quý 9
Hình 2 1 H thống gió độc l p cung cấp cho phụ tải nhỏ, cục bộ 19
Hình 2 2 H thống gió ghép với diesel 20
Hình 2 3 Sơ đ h thống đi n gió ậ diesel lớn điển hình 20
Hình 2 4 Sơ đ t ng quát các h thống gió ậ diesel 21
Hình 2 5 Đáp ng tần số c a h thống gió ậ diesel 29
Hình 2 6 Đặc tính công suất phát c a máy phát diesel Cummin 31
Hình 2 7 Yêu cầu trụ lưới khi có sụt giảm đi n áp c a UK 33
Hình 2 8 Điều chỉnh đi n áp tại nút phụ tải bằng SVC 37
Hình 2 9 Sự thay đ i đi n áp tại thanh cái phụ tải khi có và không có SVC 38
Hình 2 10 Đặc tính công suất truyền tải c a h thống khi có và không có SVC 39
Hình 2 11 Đặc tính công suất khi có và không có SVC 41
Hình 3.1 Năng lượng c a khối không khí có di n tích mặt c t ngang A 43
Hình 3 2 Biểu di n lu ng khí th i qua một turbine gió lý tư ng 45
Hình 3 3 Góc pitch c a cánh quạt gió 46
Hình 3 4 Giới hạn c a hi u suất rotor 48
Hình 3 5 Đư ng cong hi u suất rotor Cp (λ, β) 49
Hình 3 6 Công suất đầu ra phụ thuộc vào v n tốc gió và tốc độ turbine 50
Hình 3 7 Đư ng cong công suất lí tư ng c a turbine gió 51
Hình 3 8 Các thành phần chính c a h thống turbine gió ậ DFIG 52
Hình 3 9 Trục c a dây quấn stator và rotor trong h trục dq 53
Hình 3 10 Mạch đi n tương đương mô hình động cơ DFIG trong h trục tọa độ tham chiếu dq quay với tốc độ đ ng bộ 55
Hình 3 11 Sơ đ mặt c t ngang máy phát đ ng bộ 3 pha 56
Trang 8Hình 3 13 Giá trị c a tự cảm pha a stator 59
Hình 3 14 Giá trị hỗ cảm giữa các cuộn dây stator 59
Hình 3 15 Mô hình thông số rãi hình π 62
Hình 4 1 Sơ đ t ng quang c a mô hình hóa mô phỏng lưới đi n Phú Quý 65
Hình 4 2 Sơ đ khối máy phát đi n diesel ậ DIESEL GEN 66
Hình 4 3 Mô đun đi n và cơ c a máy đi n đ ng bộ trong máy đi n diesel 66
Hình 4 4 Kết nối c a turbine gió DFIG với tải thông qua MBA 3 pha 67
Hình 4 5 Sơ đ kết nối và bộ điều khiển turbine c a DFIG 68
Hình 4 6 Kết nối bên trong khối SVC 69
Hình 4 7 Khối điều khiển SVC 69
Hình 4 8 Khối thu nh n và xử lý tín hi u 70
Hình 4 9 Mô hình đư ng dây thông số hình π 70
Hình 4 10 Khối phụ tải ba pha đối x ng trung tính nối đất 71
Hình 4 11 Sơ đ đơn tuyến h thống đi n trên đảo Phú Quý 72
Hình 4 12 Mô hình hóa mô phỏng h thống truyền tải và phụ tải trên đảo Phú Quý 73
Hình 5 1 Đi n áp tại các nút khi v n tốc gió đạt 8 m/s 77
Hình 5 2 Đi n áp tại các nút khi v n tốc gió đạt 9 m/s 79
Hình 5 3 Đi n áp tại các nút khi v n tốc gió đạt 10 m/s 81
Hình 5 4 Đi n áp tại một nút phụ tải theo th i gian khi không SVC 82
Hình 5 5 Đi n áp nút phụ tải tại công suất 1100 kW 85
Hình 5 6 Sai số giữa các nút phụ tải tại công suất 1100 kW 85
Hình 5 7 Đi n áp nút phụ tải tại công suất 2200 kW 86
Hình 5 8 Sai số giữa các nút phụ tải tại công suất 2200 kW 87
Hình 5 9 Đi n áp nút phụ tải tại công suất 4000 kW 88
Hình 5 10 Sai số giữa các nút phụ tải tại công suất 4000 kW 88
Hình 5 11 Đi n áp tại một nút phụ tải theo th i gian khi có SVC 88
Trang 9khác nhau 95
Trang 10B NG TRANG
B ng 1 1 Bảng thống kê sản lượng đi n năm 2010 10
B ng 2 1 Bảng phân loại các h thống gió ậ diesel c a Manwell & McGowan 22
B ng 2 2 Yêu cầu về tần số làm vi c c a nhà máy đi n gió tại một số quốc gia, khu vực
30
B ng 2 3 Yêu cầu về h số công suất đối với đi n gió c a một số quốc gia 32
B ng 4 1 Bảng thông số c a các kiểu dây dẫn trong h thống truyền tải đi n năng
71
B ng 4 2 Bảng thông số phụ tải Phú Quý 74
B ng 5 1 Bảng thông số điều ki n mô phỏng 75
Trang 11Vì v y, để t n dụng ngu n năng lượng tái tạo và thân thi n với môi trư ng, T p đoàn Dầu khí Vi t Nam (PVN) đang đẩy mạnh đầu tư các các dự án phong đi n Bước đầu, PVN đang triển khai một số dự án phong đi n tại tỉnh Bình Thu n để làm tiền đề triển khai các dự án phong đi n trên di n rộng trong tương lai Dự án nhà máy phong đi n trên đảo Phú Quý với công suất 6 MW đã được kh i công vào ngày 26/11/2010 và đã phát đi n thương mại từ ngày 25/8/2012 Dự án phong đi n Hòa
Th ng tại huy n B c Bình ậ Tỉnh Bình Thu n với quy mô công suất 85,5 MW đang trong giai đoạn l p dự án đầu tư
Hi n tại T p đoàn dầu khí Vi t Nam đang đầu tư dự án phong đi n Phú Quý 6
MW ( đảo Phú Quý ậ tỉnh Bình Thu n) và đã đưa vào v n hành Tuy nhiên, h thống hỗn hợp turbine gió ậ diesel (g m 3 cột turbine gió, mỗi cột 2 MW và 6 máy phát diesel, mỗi máy 500 kW) vẫn hoạt động chưa n định, chưa an toàn và chưa khai thác được tối đa công suất c a các turbine gió
Vi c kết hợp các ngu n năng lượng khác với ngu n năng lượng gió nhằm mục đích nâng cao vi c sử dụng hi u quả và n định ngu n đi n khi nối lưới độc l p Theo như nghiên c u vi c kết hợp các turbine gió phát đi n cùng với các máy phát diesel có thể giảm từ 40% đến 50% lượng nhiên li u so với vi c chỉ dùng máy phát diesel và giảm lượng khí thải CO2 gây hi u ng nhà kính Tuy v y, vi c v n hành
đ ng bộ các ngu n đi n khi nối lưới độc l p cần phải có giải pháp hợp lý để đảm bảo duy trì n định công suất cung cấp khi tốc độ gió thay đ i và khi phụ tải thay
đ i Mặt khác, vi c nâng cao hi u suất hoạt động c a h thống hỗn hợp cần được
Trang 12đặt ra để tối thiểu hóa chi phí cũng như tác hại về môi trư ng khi sử dụng quá nhiều ngu n năng lượng hóa thạch đem lại
Đề tài được thực hi n để ch ng minh bằng cơ s khoa học (nghiên c u các quy định nối lưới độc l p; phân tích các yêu cầu kỹ thu t đối với h thống hỗn hợp gió/diesel và tình hình khai thác sử dụng ngu n năng lượng đi n gió trên thế giới và
Vi t Nam; khảo sát và mô phỏng h thống) nhằm nâng cao đảm bảo dự án hoạt động n định, an toàn và hi u quả
Xuất phát từ lý do trên, tác giả chọn đề tài Nghiên cứu nâng cao ổn định điện
là cơ s tham khảo cho vi c quy hoạch, xây dựng các h thống đi n độc l p có sử dụng nhiều ngu n năng lượng kết hợp
2 M c tiêu vƠ nhi m v c a lu n văn
- Khảo sát tình trạng nối lưới độc l p c a h thống phát đi n hỗn hợp turbine gió ậ diesel nhà máy Phong đi n Phú Quý
- Khảo sát và tìm hiểu các nguyên lý quy định, tiêu chuẩn nối lưới và hoạt động h thống hỗn hợp turbine gió và diesel
- Đề xuất giải pháp nâng cao hi u quả hoạt động c a lưới đi n hi n tại trên đảo Phú Quý
- Nghiên c u nâng cao n định h thống khi sử dụng thết bị SVC trong h thống phong đi n Phú Quý
- Dùng phần mềm Matlab/simulink mô phỏng khi hòa năng lượng gió và máy phát diesel vào lưới đi n phân phối Phú Quý từ đó phân tích và đánh giá tính n định cho h thống đi n Phú Quý
3 Ph m vi nghiên c u
- Nghiên c u khái quát về tình hình phát triển đi n gió trên thế giới và Vi t Nam
- Tìm hiểu t ng quan h thống lưới đi n đảo Phú Quý
- Nghiên c u các quá trình truyền động đi n trong máy phát đi n gió
Trang 13- Nghiên c u mô hình máy phát turbine gió (DFIG) và mô hình máy phát diesel trong phần mềm Matlab/Simulink
- Tìm hiểu vấn đề nâng cao n định đi n áp bằng các thiết bị bù công suất phản kháng trên lưới đi n phân phối
- Xây dựng mô hình hóa mô phỏng khi hòa đ ng bộ máy phát đi n gió loại DFIG vào máy phát đi n diesel
4 Ph ng pháp nghiên c u
- Phương pháp phân tích, t ng hợp tài li u liên quan đến đề tài, bao g m: T ng quan về năng lượng gió thế giới và Vi t Nam; Tình trạng kết nối và hoạt động c a nhà máy phong đi n Phú Quý trên thực tế; Các quy định nối lưới c a máy phát đi n trong tiêu chuẩn về lưới đi n hi n hành
- Mô hình hóa mô phỏng h thống đi n đảo Phú Quý bằng phần mềm Matlab, đánh giá khả năng nâng cao độ n định đi n áp bằng các thiết bị bù công suất phản kháng trên đư ng dây phân phối
5 Đi m m i c a lu n văn
- Mô hình hóa mô phỏng h thống hỗn hợp gió ậ diesel hòa đ ng bộ lưới đi n trên đảo Phú Quý
- Qua mô hình hóa mô phỏng đánh giá khả năng ng dụng thiết bị SVC trong
vấn đề n định đi n áp cho h thống lưới đi n Phú Quý, từ đó tham mưu cho cấp quản lý đưa ra quyết định sử dụng SVC trong vi c n định đi n áp lưới đi n Phú Quý hi n tại và có tính đến khả năng phát triển phụ tải trong tương lai
6 Giá tr thực ti n c a lu n văn
- Đề xuất một giải pháp quan trọng trong vi c nâng cao hi u quả kinh tế và kỹ thu t khi đa dạng hóa các ngu n năng lượng trong xu thế phát triển c a thế giới ngày nay
- Làm cơ s khoa học cho vi c nâng cao sự n định đi n áp trên lưới đi n thực
tế c a đảo Phú Quý
- Làm tài li u tham khảo và nghiên c u cho các nghiên c u về h thống đi n sau này
Trang 147 N i dung c a lu n văn
Giới thi u chung
Chương 1: T ng quan
Chương 2: Cơ s lý thuyết
Chương 3: Mô hình toán học
Chương 4: Mô hình hóa h thống
Chương 5: Kết quả mô phỏng
Chương 6: Kết lu n và Hướng phát triển
Trang 15bi t b i các đặc điểm sau:
- Đi n gió có giá thành thấp nhất trong các ngu n năng lượng tái tạo
- Đi n gió tiết ki m tài nguyên đất, do phần lớn di n tích đất trong nhà máy phong đi n vẫn có thể được sử dụng cho các mục đích khác
- Tài nguyên năng lượng gió tương đối phong phú, đặc bi t các vùng ven biển và các vùng đất trống
- Th i gian xây dựng dự án đi n gió ng n hơn nhiều so với th i gian xây dựng các dự án đi n truyền thống như đi n hạt nhân hay nhi t đi n
Vi t Nam, dù được đánh giá có tiềm năng phát triển tốt, năng lượng gió vẫn còn là một ngành mới mẻ Mọi th thuộc ngành này đều bước kh i đầu Các văn bản pháp lý cho phát triển đi n gió, các thông tin, kiến th c, về ngành cũng còn
m c rất hạn chế Tuy nhiên, đ ng trước nhu cầu sử dụng đi n ngày càng cao, cũng như phải đối mặt với vấn đề an ninh năng lượng và môi trư ng thì vi c phát triển và
sử dụng ngu n năng lượng sạch, trong đó có đi n gió là hết s c cần thiết
1.2 Tình tr ng thi t k n i l i vƠ ho t đ ng c a m t s dự án phong đi n trên
th gi i
Hỗn hợp turbin gió và ngu n phụ trợ khác rất đa dạng (có thể là gió kết hợp với diesel, gió kết hợp với năng lượng mặt tr i, gió kết hợp với th y đi n nhỏ…) các t hợp này tuy xuất hi n nhiều nhưng không tiêu biểu cho một công ngh sản xuất đi n năng và cũng không thể công nghi p hóa sản xuất đi n trên quy mô lớn
Trang 16Các t hợp nói trên với công suất hỗn hợp từ vài trăm kW, vài MW, đến vài chục
MW (cỡ nhỏ và trung bình) chỉ giải quyết bài toán cá thể nhu cầu phần nào đi n năng trong khu vực nào đó hoặc là giải quyết nhu cầu b sung tình thế khi đã có một ngu n năng phát đi n sơ cấp nhưng không đáp ng đ nhu cầu phụ tải
Để phục vụ nhu cầu năng lượng đi n cho các cụm tuyến dân cư độc l p, không
có khả năng cung cấp đi n hay do chi phí cung cấp đi n quá tốn kém và không hi u quả mà nhiều dự án nhà máy đi n độc l p hỗn hợp gió ậ diesel đã ra đ i trên thế giới [1] Tiêu biểu là các dự án Ross Island ậ Antarctica New Zealand, dự án Coral Bay ậ Australia, Trang trại gió Pièces de Vignes Pháp, Trang trại gió Vogelsberg Đ c…
Qua các dự án đã triển khai trên thế giới, một số kinh nghiêm thực tế đã được đúc kết ra như sau:
- Địa điểm l p đặt có tốc độ gió tốt, gần với điểm đấu nối lưới đi n truyền tải
sẽ giảm được chi phí đấu nối
- Tùy thuộc vào tốc độ gió để lựa chọn và l p đặt turbine gió phù hợp để khai thác tối đa năng lượng gió
- Trong một khu vực không nhất thiết chỉ có một nhà đầu tư mà có thể có nhiều nhà đầu tư để khai thác tối đa tiềm năng cũng như lợi ích có thể
- Bố trí turbine gió hợp lý sẽ tiết ki m được cáp kết nối, đư ng nội bộ,…
- Không nhất thiết phải chiếm đất c a toàn bộ khu vực l p đặt turbine gió mà chỉ sử dụng những vị trí để l p đặt turbine gió, trạm biến áp, đư ng nội bộ đi lại
1 3 Tình tr ng thi t k n i l i vƠ ho t đ ng c a m t s dự án phong đi n c a
Vi t Nam
Trước sự tác động ngày càng r̃ r ch c a sự nóng lên toàn cầu, thực trạng ô nhi m môi trư ng và giá cả ngày càng đ t đỏ c a các ngu n nguyên li u hóa thạch (dầu mỏ, than đá, khí ga,…) Vi t Nam đã dần quan tâm và tích cực đầu tư cho các ngu n năng lượng tái tạo Gió và năng lượng mặt tr i là hai lĩnh vực được quan tâm nhất hi n nay, trong đó một số dự án năng lượng gió có công suất vừa và nhỏ đã được đầu tư xây dựng Ngoài các dự án lớn về năng lượng gió đang được xúc tiến
Trang 17đầu tư, một số nhà máy đi n gió đã đưa vào v n hành như: Nhà máy phong đi n Tuy Phong 1, Nhà máy phong đi n Phú Quý [1]
1.3.1 NhƠ máy phong đi n 1 Bình Thu n (REVN)
Dự án Phong đi n 1 ậ Bình Thu n Hình 1.1 là dự án đi n gió có quy mô lớn đầu tiên tại Vi t Nam do Công ty c phần Năng lượng tái tạo Vi t Nam (REVN) làm ch đầu tư [1] Theo quy hoạch vào năm 2015 toàn bộ dự án sẽ hoàn thành và
đi vào hoạt động với 80 turbine, t ng công suất là 120 MW Di n tích chiếm đất (1500 ha) c a dự án ch yếu được quy hoạch trên vùng đất bạc màu, chỉ có cây bụi
và rẫy dưa tại xã Bình Thạnh, huy n Tuy Phong, tỉnh Bình Thu n
Hình 1 1 Dự án điện gió phong điện 1 ψình Thuận
Giai đoạn 1 c a dự án đã hoàn thành vào tháng 5 năm 2011 g m 20 turbine gió mỗi turbine có công suất 1,5 MW (FL MD 77) với chiều cao cột 85 m, đư ng kính cánh quạt 77 m, t ng trọng lượng turbine là 89,4 tấn, cột tháp là 165 tấn Toàn
bộ thiết bị do Fuhrlaender c a Đ c cung cấp và được Công ty Fuhrlaender Vi t Nam l p đặt T ng m c đầu tư giai đoạn một là gần 820 tỷ đ ng Với 20 turbine gió
v n hành n định, sản lượng đi n phát vào lưới đi n quốc gia vào khoảng 100 tri u kWh/năm
Tại mỗi turbine gió có t điều khiển trung thế bao g m máy biến áp 0,69/22
kV, máy c t và thiết bị bảo v Tùy vào vị trí c a turbine gió mà c 5 ậ 6 turbine đấu song song thành 1 xuất tuyến ngầm 22 kV đấu vào thanh cái 22 kV c a trạm biến áp 110 kV Tuy Phong Turbine FL MD 77 sử dụng công ngh DFIG, mỗi trạm biến áp sẽ có 40 turbine đấu nối vào Đi n năng từ Nhà máy đi n gió Tuy Phong
Trang 18giai đoạn 1 được phát lên lưới đi n quốc gia qua đấu nối chuyển tiếp vào đư ng dây
110 kV Phan Rí ậ Ninh Phước (trụ số 302)
Đối với dự án đi n gió Tuy Phong giai đoạn 1, Công ty C phần Năng lượng tái tạo Vi t Nam chịu trách nhi m đầu tư các hạng mục sau:
Trạm 110/22 kV để đấu nối nhà máy Phong đi n 1 ậ Bình Thu n vào h thống
đi n quốc gia (sơ đ Hình 1.2)
Đư ng dây đấu nối 110 kV (dây AC185) mạch kép từ trạm 110/22 kV Phong
đi n 1 ậ Bình Thu n đến vị trí đấu nối (khoảng 1,5 km), dây chống sét loại OPGW
để phục vụ cho vi c thông tin và truyền dữ li u với các cấp điều độ
H sơ đấu nối cho giai đoạn m rộng c a Nhà máy đi n gió Tuy Phong đã được Công ty c phần tư vấn đầu tư hạ tầng và năng lượng đi n trình T ng công ty
Đi n lực miền Nam Theo đó, 20 turbine gió xây dựng mới (30 MW) sẽ kết nối vào trạm 110 kV Tuy Phong 1 hi n hữu, nâng công suất trạm lên 2x45 MVA và 40 turbine gió còn lại (60 MW) c a giai đoạn m rộng sẽ đấu nối về trạm 110 kV Tuy Phong 2 mới nằm cách trạm Tuy Phong 1 khoảng 4 km Trạm Tuy Phong 2 sẽ đấu nối với trạm 110 kV Phan Rí bằng 15 km đư ng dây mạch kép 110 kV
Hình 1 2 Sơ đồ đấu nối dự án điện gió phong điện 1 ψình Thuận
Trang 191.3.2 NhƠ máy phong đi n Phú Quý (PVN)
Dự án nhà máy phong đi n Phú Quý được xây dựng nhằm b sung ngu n và liên kết ngu n diesel hi n hữu để cung cấp đi n cho phụ tải c a toàn huy n đảo Phú Quý tỉnh Bình Thu n có những đặc điểm như sau (Hình 1.3)
Hình 1 3 ωông trình phong điện huyện đảo Phú Quý
1.3.2.1 T ng quan nhƠ máy phong đi n Phú Quý
- Vị trí: Nhà máy phong đi n đặt phía B c đảo Phú Quý ậ tỉnh Bình Thu n
- T ng công suất: 6 MW (3 turbine x 2 MW)
- Loại turbine gió: Vestas V80
- Nhà máy đi n diesel đặt vị trí phía Nam đảo Phú Quý
- T ng công suất 3 MW (6 máy phát x 0,5 MW)
- Loại máy phát Cummin VAT ậ 28
- Lưới đi n truyền tải: 22 kV
- Phụ tải: Toàn bộ phụ tải sử dụng c a đảo Phú Quý tỉnh Bình Thu n, ch yếu
là phụ tải sinh hoạt
- Th i gian phát đi n: 16h/ngày (7h30 đến 23h30) Tuy nhiên, hi n nay từ ngày 1/7/2014 đi n lực Phú Quý (thuộc công ty đi n lực Bình Thu n) đã tăng th i gian phát đi n từ 16 gi /ngày lên 24 gi /ngày, giá đi n trên đảo cũng đã được đưa
về bằng với m c giá trên đất liền từ ngày 1/6/2014
Ngoài ra để thực hi n phát đi n 24 gi /ngày, Công ty Đi n lực Bình Thu n (thuộc T ng công ty Đi n lực miền Nam) đã hoàn tất l p đặt thêm 2 t máy diesel 2x1MW (nâng t ng công suất l p đặt lên 5 MW) và sẽ tăng thêm 2 MW ngu n diesel vào năm 2015 Ngoài ra, 2 b n dầu 400 m3, đư ng ống dẫn dầu 600 m từ
Trang 20cảng Phú Quý đến nhà máy, lưới đi n trung áp 42 km, t ng dung lượng các trạm biến áp 900 kVA, đư ng dây hạ áp 5 km được đầu tư xây dựng
- Tiềm năng gió Phú Quý [2]: Qua thu th p và nghiên c u số li u gió khu vực đảo Phú Quý c a Ngân hàng thế giới, các đài khí tượng th y văn và hai cột đo gió
đo thực tế độ cao 12 m, 40 m, 60 m tại khu vực B c đảo và Nam đảo, cho thấy tốc
độ gió trung bình năm độ cao 60 m là trên 9,2 m/s; Tốc độ gió thay đ i theo từng tháng, có 3 tháng: 1, 11, 12 có tốc độ gió trung bình trên 12 m/s , có 3 tháng: 3, 8,
10 tốc độ gió trung bình khoảng 10 ậ 11 m/s, có 4 tháng: 2, 6, 7, 9 tốc độ gió trung bình trên 8 m/s, còn lại các tháng 4, 5 tốc độ gió trung bình khoảng từ 6,3 ậ 6,6 m/s Với 2 hướng gió ch đạo theo mùa là Tây ậ Nam, Đông ậ B c và số th i gian
có v n tốc gió hữu dụng khoảng 93% (> 3 m/s) trong năm đáp ng tốc độ gió tiêu chuẩn để xây dựng nhà máy phong đi n hi u quả
B ng 1 1 Bảng thống kê sản lượng đi n năm 2010
1.3.2.2 Tình tr ng thi t k n i l i vƠ ho t đ ng c a nhƠ máy phong đi n Phú Quý
a Tình tr ng thi t k n i l i
Nhà máy phong đi n Phú Quý g m 03 turbine gió được nối vào lưới đi n 22
kV hi n hữu trên đảo Phú Quý qua các trạm 0,69/22 kV được xây dựng dưới chân cột turbine
b Các thi t b chính c a nhƠ máy đấu n i vƠo l i đi n g m có:
(1) 03 turbine gió, mỗi turbine g m:
- 01 máy phát đi n không đ ng bộ công suất 2000 kW đi n áp đầu ra 0,69 kV
Trang 21- 01 máy biến áp khô công suất 2100 kVA, 22/0,69 kV, t nối dây YNyn0
- 01 máy c t 0,69 kV hoà đ ng bộ turbine gió
- Các thiết bị chỉnh lưu, điều khiển bảo v và truyền thông
- 03 trạm 22 kV, mỗi trạm 22 kV g m:
+ 03 t máy c t trung thế 22 kV loại chân không
+ 01 t đo lư ng, điều khiển bảo v
+ 01 máy biến áp tự dùng 3 pha 22/0,4 kV ậ 30 kVA cung cấp tự dùng cho trạm + 01 t tự dùng 0,4 kVAC và t c quy tự dùng 110 VDC
(2) H th ng đi u khi n hỗn h p:
- H thống điều khiển hỗn hợp (HTĐKHH) được l p đặt tại trạm diesel Phú Quý H thống điều khiển hỗn hợp gió ậ diesel được kết nối với:
+ Trung tâm điều khiển Nhà máy phong đi n đặt tại turbine gió T1;
+ Trung tâm điều khiển MC200 c a trạm diesel
- H thống điều khiển hỗn hợp được kết nối với các Trung tâm điều khiển với vai trò là ắmáy ch ” H thống điều khiển hỗn hợp được thiết kế 02 chế độ làm vi c:
+ Chế độ làm vi c tự động: H thống điều khiển sẽ tự động giám sát, toàn
bộ các tình trạng, trạng thái c a các trạm turbine gió và trạm diesel chế độ này
H thống điều khiển hỗn hợp sẽ tự động điều khiển trạm turbine gió theo chương trình đặt sẵn do v n hành viên đặt
+ Chế độ làm vi c bằng tay: H thống điều khiển sẽ tự động giám sát, toàn
bộ các tình trạng, trạng thái c a các trạm turbine gió và trạm diesel chế độ này,
vi c điều khiển chạy dừng các turbine gió do v n hành viên điều khiển
+ Cho dù chế độ điều khiển tự động hay bằng tay, l nh điều khiển các t máy diesel phụ thuộc vào chế độ làm vi c c a Trung tâm điều khiển MC200
- Cấu hình điều khiển bao g m: 03 máy tính v n hành đặt tại phòng điều khiển (02 máy tính v n hành điều khiển giám sát turbine gió c a Vestas, 01 máy tính v n hành c a h thống điều khiển hỗn hợp); 02 trạm PLC, một trạm PLC đặt tại nhà điều hành turbine gió để thu th p dữ li u và điều khiển h thống turbine gió, một
Trang 22trạm PLC đặt tại phòng điều khiển diesel để thu th p dữ li u và điều khiển h thống máy phát diesel
- H thống điều khiển hỗn hợp được thiết kế để điều khiển sự hoạt động c a
03 turbine gió và 06 máy phát diesel nhằm đáp ng cân bằng công suất và n định
h thống đi n trên đảo
(3) Tr m diesel Phú Quý:
Trạm diesel Phú Quý g m 06 máy phát diesel, công suất mỗi máy phát là 500
kW được nối lên lưới 22 kV qua trạm phân phối 0,4/22 kV Các thiết bị chính c a Trạm diesel g m có:
- 06 máy phát diesel loại Cummin VAT ậ 28, công suất mỗi máy 500 kW;
Đi n áp ra đầu cực máy phát 0,4 kV; H số công suất: 0,8
- 06 máy c t 0,4 kV loại M12 H2 ậ Merelin Gerin để hòa máy phát lên lưới
- 06 máy c t trung thế 22 kV loại BLV4/24 ậ GEC ậ ALSTOM 630 A để nối trạm biến áp vào thanh cái và đư ng dây 22 kV
- 03 máy biến áp nâng áp 1600 kVA, đi n áp 22 ± 2x2,5%/0,4 kV
- H thống tự dùng: 02 máy biến áp 75 kVA, đi n áp 22/0,4 kV cấp đi n tự dùng cho Nhà máy diesel Phú Quý
(4) H th ng đi u khi n trung tơm:
Tại trạm diesel sử dụng Trung tâm điều khiển MC200 để điều khiển toàn bộ các hoạt động c a trạm diesel Trung tâm điều khiển MC200 được kết nối với H thống điều khiển hỗn hợp gió ậ diesel với vai trò trung tâm ắcon” c a h thống Trung tâm MC200 có 02 chế độ làm vi c:
- Chế độ tự động: Trung tâm MC200 sẽ tự động giám sát, điều khiển toàn bộ các hoạt động c a trạm diesel
- Chế độ làm vi c từ xa: Khi chuyển sang chế độ làm vi c từ xa, Trung tâm MC200 sẽ tự động giám sát tình trạng, trạng thái c a các thiết bị trạm diesel Vi c điều khiển khiển các thiết bị, máy phát do H thống điều khiển hỗn hợp gió ậ diesel đảm nhi m
Trang 23(5) Trang thi t b thông tin liên l c:
Nhà máy phong đi n Phú Quý và trạm diesel Phú Quý đều có h thống thông tin liên lạc độc l p để liên h , thông tin:
- Phục vụ liên lạc điều hành sản xuất c a chi nhánh đi n Phú Quý và nhà máy
c a EVN dự trù cho tương lai khi có điều ki n thu n lợi kết nối
- Cho phép d dàng phát triển và m rộng hoạt động c a thiết bị trong tương lai
V n hành và hoạt động c a nhà máy phong đi n Phú Quý
(7) NhƠ máy phong đi n:
Trong chế độ v n hành bình thư ng, Hỗn hợp gió ậ diesel làm vi c chế độ tự động, khóa chọn chế độ làm vi c c a ắH thống điều khiển hỗn hợp” đặt vị trí
ắTự động”; (Khóa điều khiển của Trung tâm điều khiển Mω200 đặt đặt ở vị trí “Từ xa”) Chế độ làm vi c ắBằng tay” c a c a ắH thống điều khiển hỗn hợp” chỉ sử
dụng khi kiểm tra, thử nghi m h thống
chế độ làm vi c ắTự động” các turbine gió làm vi c tự động: Tự động kh i động hòa lên lưới khi tốc độ gió đạt trong phạm vi: 4 m/s ≤ tốc độ gió < 25 m/s Tự
Trang 24động dừng khi tốc độ gió vượt ra khỏi phạm vi nêu trên hoặc xảy ra sự cố hoặc lỗi bên trong turbine gió
(8) NhƠ máy diesel Phú Quý:
Trung tâm điều khiển MC200 c a Nhà máy diesel được thiết kế để làm vi c
2 chế độ:
Chế độ làm vi c ắTại chỗ”: Chế độ này chỉ được sử dụng khi cần tách các máy phát đi n (máy phát diesel hoặc turbine gió) ra khỏi lưới, khi không có các turbine gió tham gia phát đi n cung cấp cho lưới hoặc khi kiểm tra thử nghi m Trung tâm điều khiển MC200
Chế độ làm vi c ắTừ xa”: chế độ này, ắH thống điều khiển hỗn hợp” sẽ điều khiển toàn bộ h thống (Trong quá trình v n hành bình thư ng đặt chế độ
này)
1.3.2.3 Các quy đ nh v ph ng th c đi u khi n c a h th ng hỗn h p gió ậ diesel Phú Quý [3]
a Quy đ nh công suất phát t i thi u c a turbine gió vƠ t máy diesel
- Đối với turbine gió:
+ Khi 7,2 m/s < V n tốc gió < 17,8 m/s: Công suất tối thiểu c a 01 turbine gió phát là 500 kW (25% công suất định m c)
+ Khi 17,8 m/s < V n tốc gió < 25 m/s: Công suất tối thiểu c a turbine gió phát từ 550 kW đến 800 kW (40% công suất định m c)
- Đối với t máy diesel:
Công suất phát tối thiểu c a 01 t máy diesel là 165 kW, công suất biểu kiến không được vượt quá 600 kVA Khi công suất c a 01 t máy diesel nhỏ hơn 165
kW trong vòng 5 phút liên tục thì h thống sẽ tự động dừng bớt 01 máy phát diesel Khi công suất biểu kiến c a 01 máy diesel lớn hơn 600 kVA thì h thống sẽ tự động
kh i động quay thêm 01 máy phát diesel
Trang 25b Quy đ nh v đặt công suất dự phòng cho h th ng đi n
- Khi v n tốc gió > 7,2 m/s thì đặt công suất dự phòng c a nhà máy diesel là
150 kW, phần công suất dự phòng còn lại cho h thống sẽ do turbine gió đảm nhi m (h thống điều khiển hỗn hợp sẽ tự động điều chỉnh setpoint)
- Khi v n tốc gió < 7,2 m/s thì đặt công suất dự phòng c a nhà máy diesel là
250 kW để dự phòng cho h thống
Vi c đặt công suất dự phòng cho h thống đượ thực hi n bằng tay, nhân viên
v n hành nhà máy phong đi n chịu trách nhi m đặt trị số cho h thống điều khiển hỗn hợp
c Quy đ nh v đi u ch nh đi n áp vƠ đ l ch tần s h th ng đi n đ o Phú Quý
- Quy định về điều chỉnh đi n áp:
Nhà máy diesel Phú Quý, nhà máy phong đi n Phú Quý có trách nhi m duy trì
đi n áp thanh cái c a mình trong giới hạn 22 ± 5% kV, trong trư ng hợp không bình thư ng được l ch quá +10% và -5% so với danh định 22 kV
+ Điều chỉnh tần số cấp III: là điều chỉnh bằng sự can thi p c a điều độ c a
đi n lực Bình Thu n để đưa tần số h thống v n hành n định theo quy định hi n hành
d Ph ng th c v n hƠnh c a h th ng đi u khi n hỗn h p gió ậ diesel Phú Quý
- Về cơ bản tỉ l phát công suất gió ậ diesel là 50% ậ 50%
- Trư ng hợp phụ tải thấp, gió cao:
Trang 26+ Khi phụ tải trên đảo thấp (khoảng dưới 1100 kW) và v n tốc gió cao (lớn hơn khoảng 7,2 m/s), turbine gió sẽ chuyển sang chế độ phát công suất cố định: Công suất phát c a turbine gió sẽ bằng công suất tối thiểu cộng thêm 50 kW, phần còn lại c a phụ tải do các t máy diesel phát bù (Nhà máy diesel luôn v n hành chế độ tự động) Trong trư ng hợp này, tỷ l gió ậ diesel cho phép đạt đến tỉ l 70%/30%
+ Khi phụ tải trên đảo nhỏ hơn công suất tối thiểu c a turbine + công suất tối thiểu c a diesel thì sau 3 phút h thống điều khiển tự động sẽ phát l nh kh i động b sung các t máy diesel khác và dừng turbine gió Lúc này chỉ có các t máy diesel phát đi n
- Trư ng hợp gió thấp, phụ tải cao:
Trong trư ng hợp khả năng phát công suất c a turbine gió không đáp ng đ 50% công suất phụ tải H thống điều khiển hỗn hợp sẽ tự động ra l nh kh i động thêm các t máy diesel để đáp ng yêu cầu phụ tải
1.3.2.4 Th ực tr ng vƠ các vấn đ v ng m c đang cần gi i pháp t i nhƠ máy phong đi n Phú Quý
T ng công suất nhà máy phong đi n (6 MW) cao hơn t ng công suất nhà máy
đi n diesel (3 MW) Mà đi n gió phát lên lưới lại bám theo nền là diesel
Công suất c a mỗi turbine gió là quá lớn (2 MW/turbine)
Máy phát đi n gió là loại DFIG do đó b t buộc phải có máy phát diesel phát cùng Nếu máy phát đi n gió là loại đ ng bộ kích thích vĩnh cửu thì có thể phát độc
l p, không phụ thuộc nhiều vào diesel
Máy phát diesel v n hành hơn 10 năm, th i gian đáp ng yêu cầu c a h thống
ch m Công suất phát bị hạn chế, mỗi máy phát diesel chỉ phát đi n trong khoảng
165 kW đến 420 kW
Phụ tải trên đảo lớn nhất khoảng 1,9 MW thấp hơn nhiều so với ngu n phát (6
MW + 3 MW)
Trang 27Tỷ l phát đi n gió ậ diesel thông thư ng là 50%/50% Trong trư ng hợp phụ tải nhỏ hơn 1100 kW và tốc độ gió lớn hơn 7,2 m/s thì tỷ l gió ậ diesel cho phép đạt đến tỉ l 70%/30%
Th i gian phát đi n trên đảo không liên tục, chỉ 16h mỗi ngày từ 7h30 đến 23h30, dự kiến trong tháng 7/2014 đang cố g ng phát đi n 24/24 phục vụ nhu cầu sinh hoạt c a ngư i dân trên đảo
Hi n tại thư ng chỉ một cột turbine gió phát đi n kết hợp với các máy phát diesel Trong trư ng hợp gió thấp và phụ tải cao thì phát được hai cột turbine gió, nhưng tỉ l rất ít Không lúc nào phát được đ ng th i ba cột turbine gió
Phải đảm bảo lợi ích, hi u quả kinh tế c a cả PVN (PVPower RE) và EVN (đi n lực Phú Quý) [2]
Đối với điều ki n th i tiết kh c nghi t trên đảo, nhất là vào mùa gió bấc, công
ty Đi n lực Phú Quý thư ng xuyên c t đi n để rửa s , FCO để chống muối bám, chống phóng đi n Công tác v n hành h thống hỗn hợp gió ậ diesel gặp nhiều khó khăn H thống hoạt động chưa thực sự n định, chưa an toàn và chưa khai thác được tối đa công suất c a turbine Trong khi đó, turbine yêu cầu h thống v n hành phải n định
Nhà máy phong đi n đặt tại vị trí phía B c đảo, nhà máy đi n diesel đặt tại vị trí phía Nam đảo Lưới đi n c a Phú Quý l p đặt thiết bị bảo v thấp tại vị trí xa nhà máy diesel (B c đảo) đến cao (nhà máy diesel ậ Nam đảo), do đó khi thiết bị bảo v
c t thì khó xác định được nguyên nhân
Trang 28mạng lưới này là lưới c ng, có công suất vô cùng lớn, đi n áp và tần số n định loại lưới c ng này thì công suất phát (P) không phụ thuộc vào m c tiêu thụ (càng phát nhiều càng tốt), công suất phản kháng (Q) cũng không cần tính đến vì mạng lưới c ng này thì công suất phản kháng c a ngu n đi n gió được cho là rất nhỏ so với Q c a lưới c ng Để cho máy phát đi n gió có tính kinh tế hơn thì thông thư ng ngư i ta không cần phải ghép nối với máy phát đi n gió với thiết bị lưu trữ đi n nào nữa mà ngư i ta sẽ sử dụng phương pháp nối các mạng lưới đi n gió với nhau và cùng nhau phát trực tiếp lên lưới c ng Lưới c ng dành cho các ngu n đi n gió thư ng được chia làm nhiều cấp độ, Vi t Nam hi n nay lưới c ng được áp dụng cho ngu n đi n gió là lưới 110 kV vì ngu n đi n gió c a Vi t Nam còn ít, các trạm
đi n gió thư ng nhỏ hơn 150 MW (chuẩn một trang trại gió c a Đ c)
Làm thế nào để có thể hoà chung đi n c a máy phát đi n vào lưới đi n, sao cho an toàn, nhanh chóng, tiết ki m Để làm được điều này đòi hỏi phải đo, kiểm tra
sự đ ng bộ đi n c a máy phát và đi n c a lưới, sao cho tại th i điểm đóng máy c t:
độ l ch đi n áp, độ l ch tần số, độ l ch pha c a hai ắhệ thống điện” này phải nằm
trong giới hạn cho phép Trong đó vi c kiểm tra độ l ch pha được coi trọng nhất vì nếu đi n áp và tần số bằng nhau nhưng lại ngược pha nhau thì sự cố này còn nghiêm trọng hơn cả sự cố ng n mạch
Nguyên lý nối lưới và hoạt động c a turbine gió vào lưới đi n Quốc gia cần đảm bảo các thông số nối lưới chung giống như các ngu n cấp khác khi hòa lưới Thông thư ng khi hòa lưới đi n một cấp đi n áp nào đó ta cần xác định được mục
Trang 29tiêu chính khi nối lưới là để phục vụ cho đối tượng nào Thư ng thì các ngu n chính thư ng là các nhà máy nhi t đi n và nhà máy th y đi n Hi n nay đối với các ngu n năng lượng mới như năng lượng mặt tr i, năng lượng gió…thì thư ng được nối lưới trạng thái tăng cư ng dự phòng cho các ngu n chính và có công suất nhỏ hơn công suất ngu n chính rất nhiều Năng lượng gió hay năng lượng tái tạo cũng thư ng cung cấp trong một phạm vi nhỏ hoặc cục bộ với lượng tải tiêu thụ là định
m c và n định Vì sao vi c nối lưới cho turbine gió lại là vấn đề khó khăn hi n nay
và mới chỉ áp dụng trong phạm vi hẹp Yếu tố chính trong bài toán nối lưới cho năng lượng gió nói riêng và năng lượng tái tạo nói chung đó là vi c sụt áp, thay đ i
đi n áp liên tục khi không có ngu n cung n định Khi nối lưới cần đáp ng đầy đ các thông số về pha, tần số, độ lớn để nối lưới đi n
Đối với những nhà máy phong đi n nằm trong khu vực đất liền có thu n lợi về đấu nối lưới đi n Quốc gia thì về mặt kỹ thu t như đã nêu trên, vấn đề ắThâm nh p
đi n gió” đều là rất bé (E) so với t ng công suất phụ tải, ngu n và đi n năng tiêu thụ
c a h thống lưới đi n Quốc gia Do đó công suất phát ra c a nhà máy phong đi n đều đưa hết lên lưới và nếu có trư ng hợp nhà máy có sự cố sa thải phần ngu n phát này cũng không ảnh hư ng lớn đến toàn h thống
Đối với mạng lưới độc l p và những nhà máy phong đi n nằm xa đất liền
không thu n lợi về đấu nối lưới đi n quốc gia sẽ có những đặc điểm như sau:
2.1.1 H th ng gió đ c l p
Hình 2 1 Hệ thống gió độc lập cung cấp cho phụ tải nhỏ, cục bộ
Trang 30Hình 2 2 Hệ thống gió ghép với diesel
Hình 2 3 Sơ đồ hệ thống điện gió – diesel l ớn điển hình
Đặc đi m:
- H thống gió ghép với diesel đáp ng nhu cầu phụ tải tại mọi th i điểm một cách liên tục b i vì h thống sẽ sử dụng nhiều hơn một ngu n công suất để cấp cho lưới đi n
- Diesel sẽ cung cấp công suất trong trư ng hợp thiếu ngu n do công suất phát
đi n gió giảm (do th i tiết xấu hoặc không có gió)
- Trong h thống lai ghép, c quy được sử dụng để cung cấp b sung công suất cho máy phát đi n diesel
- c quy có thể đáp ng được sự thay đ i tải ng n hạn, máy phát diesel đảm
nh n sự thay đ i dài hạn
- Sự v n hành h thống ghép gió ậ diesel có thể được chia thành các chế độ như sau:
Chế độ a: Sự tiêu thụ công suất hoàn toàn được cung cấp b i máy phát diesel
do không có gió Trong trư ng hợp này đi n áp được điều chỉnh b i bộ AVR c a máy phát đ ng bộ diesel và tần số được điều chỉnh b i bộ điều tốc động cơ diesel
Trang 31Chế độ b: Sự tiêu thụ công suất một phần được cung cấp b i đi n gió và một
phần được cung cấp b i máy phát diesel Trong trư ng hợp này đi n áp cũng được điều chỉnh b i bộ AVR c a máy phát đ ng bộ diesel và tần số được điều chỉnh b i
bộ điều tốc động cơ diesel
Ch ế độ c: Sự tiêu thụ công suất hoàn toàn được cung cấp b i turbine gió
Trong trư ng hợp này đi n áp được điều chỉnh b i bộ AVR c a máy phát đ ng bộ, diesel hoạt động như là máy bù đ ng bộ và tần số được điều chỉnh b i bộ tải giả có thể thay đ i động
Chế độ d: Khi tải tiêu thụ công suất vượt quá công suất phát c a các turbine
gió, lúc này động cơ diesel sẽ được kh i động b sung công suất cho đi n gió Trong trư ng hợp này đi n áp và tần số được điều khiển giống như trư ng hợp b
- Trong th i gian gió đ công suất để cấp cho tải tiêu thụ thì máy phát diesel được cách ly bằng một bộ ly hợp và ngừng máy phát để tiết ki m nhiên li u
- Khi tải tăng hoặc đi n gió giảm xuống, máy phát diesel sẽ tự động kh i động
để b sung công suất cho đi n gió
- Tần số lưới được duy trì b i một điều khiển nhanh vi c cân bằng công suất giữa công suất đi n gió thay đ i, tải giả và khách hàng tiêu thụ đi n
- Đi n áp lưới được duy trì b i bộ điều chỉnh đi n áp tự động (AVR) c a máy phát đi n đ ng bộ cũng như cung cấp công suất phản kháng cho máy phát cảm ng turbine gió
2.1 2 C ấu trúc & phơn lo i h th ng gió ậ diesel [8]
Hình 2 4 Sơ đồ tổng quát các hệ thống gió – diesel
Trang 32H thống gió ậ diesel sẽ bao g m các thành phần chính sau:
- Một hoặc nhiều turbine gió
- Một hoặc nhiều máy phát diesel
- Tải sử dụng
- Tải điều khiển được hoặc tải giả
- H thống lưu trữ năng lượng
- H thống điều khiển (bao g m cả quản lý tải sử dụng)
Phân loại các h thống gió ậ diesel c a Manwell & McGowan như sau:
B ng 2 1 Bảng phân loại các h thống gió – diesel c a Manwell & McGowan
B 1 turbine gió/ nhiều diesel
C Nhiều turbine gió/ 1 diesel
D Nhiều turbine gió/ nhiều diesel
2.2 Các quy đ nh, tiêu chuẩn v n i l i vƠ ho t đ ng hỗn h p turbine gió ậ ngu n ph tr vƠo l i đi n qu c gia vƠ đ c l p c a Vi t Nam
Hi n tại, để các dự án đi n gió được khai thác thì các đơn vị quản lý liên quan đang áp dụng theo các điều ki n, quy định nối lưới, các tiêu chuẩn kỹ thu t cho thiết
bị đi n và thiết bị đo lư ng c a các h thống đi n nói chung (với một số ít cả các điều khoản quy định riêng cho đi n gió) như sau:
- Thông tư 32/2010/TT-BCT ngày 30/7/2010 về qui định h thống đi n phân phối
- Thông tư 27/2009/TT-BCT ngày 25/9/2009 về qui định đo đếm đấu nối đi n năng trong thị trư ng phát đi n cạnh tranh
- Thông tư 12/2010/TT-BCT ngày 15/4/2010 qui định h thống đi n truyền tải
- Quyết định số 37/2011/QĐ-TTg: quyết định về cơ chế hỗ trợ phát triển các
dự án đi n gió tại Vi t Nam
Trang 33- Quyết định số 18/2008/QĐ-BCT: Quy định về biểu giá chi phí tránh được và Hợp đ ng mua bán đi n mẫu áp dụng cho các nhà máy đi n nhỏ sử dụng năng lượng tái tạo
- Tiêu chuẩn TCVN 2328-1978: Môi trư ng l p thiết bị đi n
- Tiêu chuẩn TCVN 4756-1989: Quy phạm nối đất nối không các thiết bị đi n
- Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995: Quy phạm tải trọng và tác động
- Tiêu chuẩn IEC-61400: Về h thống máy phát đi n gió
- Tiêu chuẩn IEC-1000: Về chất lượng đi n năng
2.2.1 Các quy đ nh, tiêu chuẩn v n i l i vƠ ho t đ ng khi n i l i Qu c gia
c a Vi t Nam
a Các yêu cầu chung vƠ trình tự th t c, bi u m u tri n khai khi n i l i
- Điều 33, 34, 50 ÷ 55, 60 trong Thông tư 32/2010/TT-BCT ngày 30/7/2011
- Điều 20, 27, 40 ÷ 48 trong TT 12/2010/TT-BCT về qui định h thống đi n truyền tải
- Quyết định 37/2011/QĐ-TTg: Cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án đi n gió
b Các yêu cầu thông s kỹ thu t khi n i l i
- Thông tư 32/2010/TT-BCT đề c p đến là một số vấn đề liên quan đến các thông số kỹ thu t:
+ Điều 35: Yêu cầu về cân bằng pha
+ Điều 36: Yêu cầu về sóng hài
+ Điều 37: H thống bảo v nối đất
+ Điều 39 : H thống rơ le tần số thấp
+ Điều 42 : H thống Rơle bảo v
+ Điều 38 : Yêu cầu về h số công suất
+ Điều 40, 41: Yêu cầu đảm bảo h thống thông tin, SCADA
+ Điều 43: Yêu cầu đối với t máy phát đi n đấu nối vào lưới đi n phân phối
- Thông tư 12/2010/TT-BCT đưa ra yêu cầu đối với thiết bị đấu nối:
+ Điều 28: Yêu cầu c a các thiết bị đi n đấu nối
+ Điều 29: Yêu cầu đối với h thống rơle bảo v
Trang 34+ Điều 30, 31: Yêu cầu đối với h thống thông tin, SCADA/EMS
+ Điều 32: Yêu cầu khả năng huy động, điều khiển công suất tác dụng và công suất phản kháng c a t máy phát đi n
+ Điều 33: Yêu cầu đối với h thống kích từ c a t máy phát đi n
+ Điều 34: Yêu cầu đối với h thống điều tốc c a t máy phát đi n
+ Điều 35, 36: Quy định về kh i động đen và quy định về nối đất trung tính máy biến áp
c M t s yêu cầu riêng bi t cho turbine đi n gió vƠ h th ng đi n gió
Thể hi n trong Phụ lục 2b c a thông tư TT 12/2010/TT-BCT yêu cầu khai báo
c a Trạm phát đi n gió về một số thông số kỹ thu t c a turbine, nhà sản xuất khi
nối lưới như:
- Loại turbine (cố định hay biến tốc)
- Chi tiết nhà sản xuất về đặc tính ký thu t và đặc tính v n hành với tham khảo riêng bi t về độ nhấp nháy và thể hi n sóng hài
- Phương th c v n hành mùa c a máy phát: mùa hay liên tục
- Li t kê m c xuất lớn nhất dự kiến phát vào lưới truyền tải c a đơn vị truyền tải đi n cho mỗi tháng v n hành (MW)
- Đ thị phát đi n ngày điển hình c a tháng với lượng phát lớn nhất
- Dự kiến chi tiết sự biến đ i đầu ra thư ng xuyên hay nhanh, bao g m độ lớn,
tỷ l thay đ i lớn nhất, tần suất và quãng th i gian
2.2.2 Các quy đ nh, tiêu chuẩn v n i l i vƠ ho t đ ng khi n i l i đ c l p
c a Vi t Nam
- Thông tư 32/2010/TT-BCT ngày 30/7/2011, Bộ Công Thương chưa đề c p đến quy định đối với h thống hỗn hợp gió ậ diesel đấu nối vào h thống đi n độc l p
- Vi t Nam cũng chưa có nghiên c u nào liên quan
- Áp dụng các điều ki n, quy định nối lưới c a trang trại gió đấu nối vào h thống đi n Quốc gia trong trư ng hợp này Tuy nhiên, khi lựa chọn mô hình h thống điều khiển hỗn hợp, thì ch đầu tư dự án cần ch ng minh được khả năng v n hành liên tục n định lâu dài c a h thống (thông quá tính toán, mô phỏng…)
Trang 352.3 Các quy đ nh, tiêu chuẩn v n i l i vƠ ho t đ ng khi n i l i Qu c gia vƠ
đ c l p c a Th gi i
2.3.1 Các quy đ nh, tiêu chuẩn v n i l i vƠ ho t đ ng khi n i l i Qu c gia
c a Th gi i
a M t s b tiêu chuẩn c a th gi i: IEC, ISO,
b M t s yêu cầu chung c a đi n gió khi n i l i
- Tần số: 50 Hz hoặc 60 Hz
- Bảo v : Tần số, đi n áp, dòng đi n, nhi t, nối đất,
- n định Mạng lưới
- Chuyển đ i v n hành và kh i động mềm
- Hoạt động dự trữ năng lượng (energy Storage)
- Chi phí kết nối lưới đi n: 3 ÷ 10% t ng chi phí
c Grid code ậ yêu cầu khi n i l i c a các qu c gia
- Khả năng trụ lưới khi có sụt đi n áp (Fault Ride Through (FRT) hoặc Low voltage Ride through (LVRT), và khả năng phục h i công suất sau lỗi
- Quy định về công suất tác dụng và tần số
- H số công suất / công suất phản kháng và đi n áp quy định
2.3.2 Các quy đ nh, tiêu chuẩn v n i l i vƠ ho t đ ng khi n i l i đ c l p
2.4 H th ng h ỗn h p gió ậ diesel vƠ các gi i pháp kỹ thu t
2.4.1 H th ng phát đi n hỗn h p gió ậ diesel
Đối với các h thống đi n cô l p, không có kết nối với ngu n đi n lưới quốc gia, vi c sử dụng các t máy diesel là ngu n phát đi n là một giải pháp thông dụng Công ngh máy phát đi n 3 pha xoay chiều diesel đã phát triển tương đối hoàn thi n, đảm bảo được tốt các yêu cầu căn bản về khả năng đáp ng nhanh nhu cầu
Trang 36phụ tải (duy trì tần số), điều khiển đi n áp Điểm yếu căn bản c a các t máy diesel thơng thư ng là chúng khơng v n hành được m c cơng suất phát quá thấp Nhìn chung các t máy diesel chỉ v n hành được lâu dài m c phát trên 30% so với cơng suất định m c
Sự phát triển các cơng ngh phát đi n sử dụng năng lượng tái tạo (đi n giĩ,
đi n mặt tr i,…) đã tạo ra một lựa chọn mới cho h thống năng lượng cho các lưới
đi n cơ l p Các h thống hỗn hợp giĩ ậ diesel, diesel giĩ mặt tr i đã cĩ những bước phát triển mạnh trong 20 năm tr lại đây, xuất phát từ nhu cầu thực tế do chi phí nhiên li u ngày càng tăng, và giá thành c a đi n năng từ năng lượng giĩ đang giảm dần Tuy nhiên, đi n giĩ cũng như đi n mặt tr i khơng thể là ngu n cung cấp năng lượng duy nhất cho h thống cơ l p, do năng lượng sơ cấp khơng n định và khơng biến đ i theo quy lu t c a phụ tải
Các h thống đi n cĩ sử dụng năng lượng giĩ cĩ thể được phân loại theo m c
độ thâm nh p c a đi n giĩ, được định nghĩa như sau [9]:
Công suất phát của điện gió(kW)Côn
Mức
ï cu
độ thâm nhập t
ûa yêu cầu phụ
ức thời=
tải(kWh)Theo cách phân loại nĩi trên, NREL (National Renewable Energy Labolatory) đưa ra các định nghĩa như sau về các h thống hỗn hợp giĩ ậ diesel:
- H thống thâm nh p thấp (m c độ thâm nh p t c th i < 50%, m c độ thâm
nh p trung bình < 20%): Với h thống này, các máy phát diesel phải v n hành liên tục (8760 h), năng lượng sinh ra từ các turbine giĩ được cấp trực tiếp cho phụ tải Với
m c độ thâm nh p thấp, khơng cần thiết phải cĩ một h thống điều khiển hỗn hợp
- H thống thâm nh p vừa (M c độ thâm nh p t c th i từ 50 ậ 100%, m c độ thâm nh p trung bình từ 20 ậ 50%): Với h thống này, các máy phát diesel cũng phải v n hành liên tục Khi tốc độ giĩ cao, cơng suất phát c a diesel giảm, cần cĩ thiết bị phụ trợ để đảm bảo m c tải tối thiểu cho diesel, hoặc các turbine giĩ phải
(2.1)
(2.2)
Trang 37giảm công suất Với m c độ thâm nh p trung bình, cần có h thống điều khiển hỗn hợp với m c độ ph c tạp vừa phải
- H thống thâm nh p cao (M c độ thâm nh p t c th i từ 100 ậ 400%, m c độ thâm nh p trung bình 50 ậ 150%): Với m c độ thâm nh p này, các t máy diesel có
thể dừng khi tốc độ gió đ lớn Do đó, cần có các thiết bị phụ trợ để điều khiển đi n
bảo cân bằng công suất giữa máy phát đi n và phụ tải Với các máy phát đi n đ ng
bộ, v n tốc c a chúng luôn được duy trì v n tốc đ ng bộ (n = 60f/p, với f = 50 Hz
là tần số danh định c a lưới đi n, p là số cặp cực c a máy phát) Mọi biến động c a tốc độ máy phát xung quanh giá trị đ ng bộ sẽ làm xuất hi n mô men đi n với xu hướng làm chống lại sự biến thiên tốc độ c a rotor máy phát Tốc độ c a máy phát
đ ng bộ cũng không thể tăng đột ngột do quán tính cơ c a h thống turbine và rotor
Vì v y có thể nói đối với h thống đi n sử dụng các máy phát đi n đ ng bộ, mô men quán tính c a các máy phát trong h thống đóng một vai trò nhất định trong
vi c duy trì tần số h thống Khi có các biến động về tần số xảy ra trong lưới đi n,
mô men quán tính c a máy phát đi n sẽ đóng vai trò hạn chế tốc độ tăng tần số ban đầu Tiếp theo đó, các h thống điều khiển (điều tốc, h thống AGC) sẽ tác động và đưa tần số về giá trị định m c
Nguyên lý máy phát đ ng bộ trực tiếp nối lưới nói chung không được sử dụng đối với các máy phát đi n gió Lý do chính là do mô men cơ tác động lên trục turbine gió thay đ i rất thư ng xuyên Vì v y nếu sử dụng nguyên lý máy phát đi n
đ ng bộ, mô men đi n chống lại dao động tốc độ sẽ xuất hi n liên tục trên rotor, gây
ra áp lực lớn đến h thống cơ học turbine ậ rotor [10] Đối với h thống máy phát năng lượng s c gió, ngư i ta sử dụng nguyên lý máy phát đi n không đ ng bộ (induction generator), có sử dụng rotor dây quấn, hoặc ngu n kép (doubly fed) Các
Trang 38công ngh này cho phép máy phát đi n làm vi c một giải tốc độ tương đối rộng (±30% đối với máy phát không đ ng bộ ngu n kép)
Với nguyên lý thiết kế dựa trên máy phát không đ ng bộ và sử dụng các bộ biến đ i dựa trên thiết bị đi n tử công suất, quán tính c a các máy phát đi n gió sẽ gần như không tham gia vào vi c duy trì tần số h thống Các nghiên c u về ảnh
hư ng c a đi n gió đối với h thống đi n đã chỉ ra rằng, m c độ thâm nh p cao c a các nhà máy đi n gió dẫn đến hi n tượng giảm quán tính c a h thống (reduced system inertia) [11, 12]
Sự sụt giảm quán tính c a h thống sẽ thể hi n r̃ nhất khi xảy ra các biến động trong h thống do sự cố ng n mạch hoặc khi đóng c t phụ tải Sự cân bằng về mặt dài hạn giữa công suất phát và công suất tiêu thụ cho phép duy trì n định tần
số c a lưới đi n xung quanh giá trị 50 Hz Tuy nhiên, trong quá trình làm vi c, h thống sẽ luôn chịu các tác động do đóng c t tải, thay đ i tốc độ gió, sự cố ng n
mạch…Khi h thống chịu một tác động nào đó, vi c duy trì n định tần số sẽ được thực hi n qua các bước sau (Hình 2.5):
- Tại th i điểm đầu tiên khi bộ điều tốc chưa tác động, các biến động trên lưới được phản ánh bằng sự thay đ i đột ngột mô men đi n tác động lên trục máy phát, và
sự thay đ i tốc độ quay rotor phụ thuộc vào quán tính c a rotor và h thống động cơ
- Sau một th i gian nhất định (0,5 ậ 2 s), bộ điều tốc cảm nh n được sự thay
đ i tốc độ và sẽ điều chỉnh đầu ra c a nó nhằm đưa tốc độ về giá trị định m c Trong lĩnh vực v n hành h thống đi n, đây được gọi là h thống điều tần cấp I Vì
bộ điều tốc c a máy diesel được thiết kế để v n hành độc l p, nó sẽ tác động để đưa tần số về giá trị định m c (điều tần cấp II)
- Sau th i gian 10 ậ 15 s tiếp theo, h thống điều khiển hỗn hợp sẽ tác động và phân chia lại công suất c a diesel ậ gió theo phương th c định trước Đây được gọi
là m c điều tần cấp III)
Trang 39Hình 2 5 Đáp ứng tần số của hệ thống gió – diesel
Khi m c độ thâm nh p đi n gió tăng lên, số lượng máy phát diesel v n hành giảm xuống do giới hạn về công suất tối thiểu Vì v y quán tính c a h thống đi n
sẽ suy giảm Bên cạnh đó, chế độ v n hành hi n tại, các t máy Vestas không sử dụng bất c một cơ chế điều khiển tần số nào, ngoại trừ cơ chế điều khiển từ h thống điều khiển hỗn hợp Với sự sụt giảm quán tính h thống và thiếu điều tần cấp
I, h thống đi n hỗn hợp sẽ bị dao động tần số mạnh hơn nhiều so với khi chỉ có máy phát diesel v n hành độc l p
Để kh c phục hi n tượng giảm quán tính c a lưới khi m c độ thâm nh p c a
đi n gió nói riêng, cũng nhu c a các ngu n đi n dựa trên bộ biến đ i đi n tử công suất nói chung, ngư i ta có thể thiết kế h thống điều khiển công suất c a turbine gió sao cho nó có đáp ng giống như đáp ng c a quán tính (inertial emulation) Các nghiên c u về phương th c điều khiển mô phỏng quán tính đề c p đến trong nhiều nghiên c u [11, 12, 13] Tuy nhiên, ng dụng thực tế c a chế độ điều khiển này vẫn còn hạn chế Các trang trại đi n gió nói chung được thiết kế để v n hành công suất tối đa (khi nối lưới đi n lớn), và không tham gia vào quá trình điều tần Cho đến nay, chỉ có Hydro ậ Quebec và Đan Mạch có yêu cầu về tham gia điều khiển tần số đối với các máy đi n gió, theo đó các nhà máy đi n gió phải tham gia vào n định tần số c a h thống khi tần số h thống l ch đi quá 0,5 Hz so với giá trị định m c [14] Tuy nhiên, các nước trên thế giới đều có các quy định r̃ ràng về dải tần số mà máy phát đi n gió phải có khả năng duy trì hoạt động bình thư ng, như bảng dưới đây [15, 16]
Trang 40B ng 2 2 Yêu cầu về tần số làm vi c c a nhà máy đi n gió tại một số quốc gia, khu vực
UK Làm vi c liên tục trong khoảng 47,5 ậ 52 Hz, 20 giây với f < 47,5 Hz
Ireland Làm vi c liên tục trong khoảng 49,5 ậ 50,5 Hz, 60 phút với f = 50,5 ậ
52 Hz và 49,5 ậ 47,5 Hz
Đ c Làm vi c liên tục trong khoảng 47,5 ậ 51,5 Hz
Đan Mạch Làm vi c liên tục trong khoảng 49,5 ậ 50,5 Hz, 30 phút với f = 50,5 ậ
52 Hz và 49,5 ậ 47,5 Hz
2.4 2.2 Đi u khi n đi n áp vƠ công suất ph n kháng
Với h thống đi n xoay chiều ba pha, bên cạnh yêu cầu về công suất tác dụng (P), h thống đi n còn có yêu cầu về công suất phản kháng (Q) Công suất phản kháng (CSPK) có liên h trực tiếp với đi n áp trên lưới đi n: nếu h thống không đ công suất phản kháng, đi n áp trên lưới đi n sẽ bị sụt Ngược lại, nếu h thống dư thừa công suất phản kháng mà không có ngu n tiêu thụ (ví dụ các đư ng dây siêu cao thế, hoặc các đư ng cáp trung thế có độ dài lớn), đi n áp trong h thống sẽ dâng cao
Các máy phát diesel có khả năng phát công suất phản kháng tương đối tốt, với
h số công suất định m c m c 0,8 ậ 0,85 Khả năng cung cấp CSPK c a t máy diesel, cũng như các máy phát đ ng bộ nói chung, bị giới hạn b i khả năng c a h thống kích từ (giới hạn trên và giới hạn dưới c a dòng kích từ), b i dòng đi n lớn nhất cho phép trên stator Chế độ v n hành c a máy phát diesel, đặc trưng b i hai thông số P và Q, phải nằm trong phạm vi đặc tính công suất phát cho phép được thể
hi n trên Hình 2.6 Có thể thấy, máy phát diesel chỉ làm vi c được công suất biểu kiến định m c khi h số cosφ nằm trong khoảng 1 ậ 0,8 Khi h số cosφ thấp hơn 0,8 (chế độ phát Q), công suất c a máy diesel bị hạn chế thêm b i phát nóng c a rotor Khả năng máy diesel làm vi c chế độ nh n Q (góc phần tư bên trái, Hình 2.6) cũng rất hạn chế, do giới hạn c a h thống kích từ Đặc tính công suất phát c a
t máy diesel như Hình 2.6 là yếu tố cần tính đến khi phân tích chế độ v n hành hỗn
hợp gió ậ diesel