Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 6 (Bài 13) - TS. Nguyễn Quang Nam

vận tốc gió, dưới các điều kiện nhất định thì một sự sụt giảm tốc độ vừa phải có thể gây ra một tổn thất lớn về công suất phát ra. – Sự thiếu hụt dự trữ hóa thạch có thể làm vấn đề trầ[r]

408004 Năng lượng tái tạo

Giảng viên: TS Nguyễn Quang Nam

2013 – 2014, HK1

http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php

nqnam@hcmut.edu.vn

Ch 6: Ứng dụng hiệu quả NLTT

6.3 Một số vấn đề kỹ thuật về điện gió

 Tích hợp điện gió vào lưới điện

 Các công nghệ mới

 Tiêu chuẩn về điện gió

 Công nghệ truyền dẫn

 Truyền động trực tiếp

 Tích trữ năng lượng trong tương lai

Tích hợp điện gió vào lưới điện

 Hiện tại điện gió vẫn chiếm một tỷ trọng nhỏ về nguồn phát, nên tác động của nó lên sự vận hành của lưới

điện là nhỏ

 Nhưng khi điện gió phát triển (trong tương lai không

xa), nó sẽ có ảnh hưởng lớn hơn, thậm chí chiếm ưu thế đối với sự vận hành của lưới điện

 Điện gió gây ảnh hưởng đến sự vận hành của lưới điện

từ tính ổn định quá độ đến dòng công suất trong trạng thái xác lập

 Ảnh hưởng về điện áp và tần số là mối quan tâm chính

Tích hợp điện gió vào lưới điện

 Một vấn đề cơ bản liên quan đến các hệ thống dùng “nhiên liệu miễn phí” như gió là việc vận hành với một mức dự trữ đòi hỏi phải để lại một phần năng lượng miễn phí

– Một vấn đề tương tự đã tồn tại với năng lượng hạt nhân, với nhiên liệu hóa thạch thường đóng vai trò dự trữ

 Vì ngõ ra của tuabin gió có thể thay đổi theo lũy thừa ba của vận tốc gió, dưới các điều kiện nhất định thì một sự sụt giảm tốc độ vừa phải có thể gây ra một tổn thất lớn về công suất phát ra

– Sự thiếu hụt dự trữ hóa thạch có thể làm vấn đề trầm trọng

hơn

Điện gió và dòng công suất

phân bố công suất (còn gọi là phân bố tải)

– phân bố công suất xác định công suất truyền như thế nào trong lưới điện

– cũng dùng để xác định tất cả điện áp và dòng điện

– vì các mô hình công suất hằng, phân bố công suất là một

kỹ thuật phân tích phi tuyến

– phân bố công suất là công cụ phân tích xác lập

– cũng có thể được dùng để lập kế hoạch cho các nguồn phát mới, kể cả điện gió

Ví dụ phân bố công suất 5 bus

400 MVA

15 kV

400 MVA 15/345 kV

T1

T2

800 MVA 345/15 kV

800 MVA

15 kV

520 MVA

80 MW

40 Mvar

280 Mvar 800 MW

Line 3  

 345  kV

345 kV 

100 mi 345 kV 200 mi

50 mi

2 5

Single­line diagram

Thay đổi nguồn phát và slack bus

 Phân bố công suất là công cụ phân tích xác lập, do đó giả thiết là tổng công suất tải và tổn thất luôn bằng với tổng công suất phát

• Sự khác biệt về nguồn phát xảy ra ở slack bus

 Khi nghiên cứu thay đổi nguồn phát dựa vào phân bố công suất cần luôn luôn hiểu rõ nơi đặt nguồn phát

• Các phương án phổ biến là slack bus của hệ thống,

phân bố trên các máy phát dựa vào hệ số thâm nhập hay kinh tế

Công nghệ mới trong điện gió

– Công nghệ tốc độ thay đổi – tăng hiệu suất 5% – Dễ điều khiển phân bố công suất tác dụng và phản kháng

– Rôto đóng vai trò bánh đà (trữ năng lượng)

– Không có vấn đề chập chờn điện áp

– Chi phí cao hơn (phần điện tử công suất chiếm 7% giá thành)

Máy phát KĐB nguồn kép (DFIG)

http://www.windsimulators.co.uk/images/DFIG.gif

Tuabin vận tốc thay đổi với DFIG

đổi nhỏ

thành thấp