Tính toán phân bổ công suất cho các tổ máy phát điện để thực hiện điều chỉnh tần số hệ thống điện việt nam qua hệ thống SCADA EMS

Trong phạm vi luận văn, tác giả sử dụngứng dụng OpenAGC – là một trong những ứng dụng của hệ thống SCADA/EMS ở Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia để thực hiện theo dõi, tính toán v

-NGUYỄN QUỐC VIỆT

TÍNH TOÁN PHÂN BỔ CÔNG SUẤT CHO CÁC

TỔ MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỂ THỰC HIỆN ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

QUA HỆ THỐNG SCADA/EMS

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ KIM HÙNG

Đà Nẵng – Năm 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Quốc Việt

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Cơ sở khoa học và thực tiễn đề tài 2

3 Ý nghĩa của của đề tài 3

4 Các mục tiêu của đề tài 3

5 Các nội dung nghiên cứu 3

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

7 Phương pháp nghiên cứu 4

8 Cấu trúc của luận văn 4

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM VÀ VẤN ĐỀ TẦN SỐ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 5

1.1 CƠ CẤU NGUỒN ĐIỆN, LƯỚI ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 5

1.1.1 Nguồn điện HTĐ Việt Nam 5

1.1.2 Lưới điện HTĐ Việt Nam 7

1.1.3 Phụ tải HTĐ Việt Nam 8

1.1.4 Thuận lợi và khó khăn trong công tác vận hành HTĐ Việt Nam 9

1.2 TẦN SỐ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ VẤN ĐỀ ĐẶT RA 11

1.2.1 Mức độ thay đổi tần số của hệ thống điện Việt Nam 11

1.2.2 Khó khăn trong điều chỉnh tần số HTĐ Việt Nam 14

1.3 KẾT LUẬN 16

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG SCADA/EMS Ở TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA 17

2.1 HỆ THỐNG SCADA 17

2.2 HỆ THỐNG EMS 19

2.2.1 Các ứng dụng lưới điện 19

2.2.2 Các ứng dụng nguồn điện 22

2.3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG OPENAGC 23

2.3.1 Các chế độ hoạt động của hệ thống AGC tại Trung tâm điều độ HTĐ Quốc Gia 25

2.3.2 Các khai báo chế độ vận hành tổ máy trong AGC 26

2.3.3 Nguyên tắc vận hành hệ thống AGC cho HTĐ Quốc gia 27

2.4 KẾT LUẬN 28

CHƯƠNG 3 QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TẦN SỐ QUA ỨNG DỤNG OPENAGC 29

3.1 QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 29

3.1.1 Điều chỉnh tần số sơ cấp 30

3.1.2 Điều chỉnh tần số thứ cấp 41

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ HỆ SỐ HÃM VÀ ĐỘ LỆCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 45

3.2.1 Hệ số hãm của hệ thống điện 45

3.2.2 Độ lệch điều khiển hệ thống (ACE) 49

3.3 QUY TRÌNH THỰC HIỆN ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ QUA ỨNG DỤNG OPENAGC 50

3.3.1 Phương pháp tính toán phân bổ công suất tổ máy trong OpenAGC50 3.3.2 Quy trình thực hiện điều chỉnh tần số của ứng dụng OpenAGC 53

3.4 THỰC HIỆN ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ HTĐ QUỐC GIA BẰNG OPENAGC 56

3.4.1 Tính toán lượng điều chỉnh công suất của các tổ máy tham gia OpenAGC để điều chỉnh tần số HTĐ Quốc gia 57

3.4.2 Thử nghiệm NMTĐ Sơn La điều tần HTĐ Quốc gia bằng OpenAGC 60

3.4.3 Thử nghiệm các NMTĐ Sơn La, Bản Chát điều tần HTĐ Quốc gia bằng OpenAGC 62

3.4.5 Đánh giá tình hình vận hành các nhà máy trong OpenAGC 65

3.5 KẾT LUẬN 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)

TÓM TẮT LUẬN VĂN TÍNH TOÁN PHÂN BỔ CÔNG SUẤT CHO CÁC TỔ MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỂ THỰC HIỆN ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM QUA

HỆ THỐNG SCADA/EMS

Học viên: Nguyễn Quốc Việt Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện

Mã số: Khóa: 36 Trường: Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

Tóm tắt – Hệ thống điện Việt Nam đang ngày càng phát triển nhanh chóng về

nguồn và lưới điện Các nhà máy điện gió, mặt trời đang ngày càng chiếm tỷtrọng cao trong cơ cấu nguồn, sự thay đổi công suất phát của các nhà máy này cóthể diễn ra trong tích tắc, làm cho tần số thay đổi nhanh chóng Do đó, cần phải

có biện pháp điều chỉnh tức thời để đưa tần số về giá trị cho phép, nếu không thì

dễ dẫn đến việc mất ổn định hệ thống Trong phạm vi luận văn, tác giả sử dụngứng dụng OpenAGC – là một trong những ứng dụng của hệ thống SCADA/EMS

ở Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia để thực hiện theo dõi, tính toán và ralệnh điều khiển thay đổi công suất các tổ máy trong hệ thống điện Việt Nam đểđưa tần số hệ thống về giá trị cho phép khi có sự thay đổi đột ngột về phụ tải vànguồn điện, đảm bảo vận hành hệ thống điện an toàn và kinh tế

Từ khóa – Hệ thống điện, Điều khiển tần số, OpenAGC, Điều độ viên, Tự động

thay đổi công suất

CALCULATION OF DISTRIBUTION OF CAPACITY FOR GENERATOR

SETS FOR IMPROVING VIETNAM ELECTRICITY SYSTEM

FREQUENCY THROUGH SCADA/EMS SYSTEM Abstract – Vietnam's power system is growing rapidly in terms of power and

grid Wind and solar power plants are increasingly taking up a high proportion inthe source structure, the change of generation capacity of these plants can happen

in a snap, making the frequency change rapidly Therefore, it is necessary to takeimmediate corrective measures to bring the frequency to the permissible value,otherwise it could easily lead to system instability Within the scope of the thesis,the author uses the OpenAGC application - one of the applications of theSCADA/EMS system in the National Load Dispatch Center to performmonitoring, calculation and order to control the change of capacity of generatingsets in Vietnam's electricity system to bring the system frequency to the permittedvalue when there is a sudden change in load and power source, ensuring safeoperation of the electricity system safe and economical

Key words – Power System, Frequency control, OpenAGC, Operator,

Automatically change capacity

ACE Độ lệch điều khiển của hệ thống

định trong phạm vi cho phép theo nguyên tắc vận hành kinh tế

tổ máy phát điện

(viết tắt theo tiếng Anh: Constant Frequency) là chế độ điều

CF chỉnh ACE nhằm điều chỉnh tần số hệ thống điện nằm trong giới

hạn cho phép(viết tắt theo tiếng Anh: Constant Net Interchange) là chế độCNI điều chỉnh ACE nhằm điều chỉnh công suất tác dụng truyền tải

trên các đường dây 500kV liên kết hệ thống điện miền nằmtrong giới hạn cho phép

(viết tắt theo tiếng Anh: Energy Management System) là hệEMS thống phần mềm tự động quản lý năng lượng để vận hành tối ưu

hệ thống điệnHTĐ Hệ thống điện

MBA Máy biến áp

(viết tắt theo tiếng Anh: Tieline Bias) là chế độ điều chỉnh ACETLB kết hợp giữa điều chỉnh tần số hệ thống điện và điều chỉnh công

suất tác dụng truyền tải trên các đường dây 500kV liên kết hệthống điện miền nằm trong giới hạn cho phép

Tên bảng Trang bảng

1.2 Sản lượng năm 2018 theo loại hình nguồn điện 71.3 Sản lượng và công suất phụ tải HTĐ Việt Nam năm 2018 81.4 Thống kê hệ số K1 = Ptb/Pmax trong năm 2018 91.5 Thống kê hệ số K2 = Pmin/Pmax trong năm 2018 9

1.7 Dự phòng khả năng điều tần của hệ thống điện 133.1 Tính toán hệ số B của NMTĐ Hòa Bình khi f<50Hz 483.2 Tính toán hệ số B của NMTĐ Hòa Bình khi f>50Hz 48

3.4 Giá trị công suất của các tổ máy sau quá trình điều chỉnh 60

3.6 Thông số các tổ máy của NMTĐ Sơn La, Bản Chát 63

3.2 Sơ đồ khối hàm truyền mô tả mối quan hệ giữa moment, độ 31

3.12 Tác động của thay đổi tải ở hệ thống điện 1 38

3.13 Sơ đồ khối logic điều khiển tần số cho các tổ máy tham gia 42

3.15 Thay đổi tần số khi sự cố tổ máy phát 463.16 Vùng điều chỉnh được xác định theo giá trị ACE 543.17 Sơ đồ quy trình thực hiện điều chỉnh tần số của OpenAGC 563.18 Tần số HTĐ Việt Nam ngày thử nghiệm thứ nhất 61

3.19 Tần số HTĐ Việt Nam ngày thử nghiệm thứ hai 62

3.20 Tần số HTĐ Việt Nam ngày thử nghiệm Sơn La, Bản Chát 63

điều tần

3.21 Tần số HTĐ Việt Nam ngày thử nghiệm nhiều nhà máy tham 65

gia điều tần

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hệ thống điện Việt Nam đang ngày càng phát triển nhanh chóng cả vềnguồn và lưới điện Theo xu hướng khai thác năng lượng của thế giới và chínhsách ưu đãi của Chính phủ, các nhà máy điện gió, mặt trời đang ngày càngchiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu nguồn của hệ thống điện Quốc gia Bên cạnhmang lại lợi ích về kinh tế thì với số lượng lớn các nhà máy điện gió, mặt trờiđấu nối vào lưới điện gây thách thức trong việc đảm bảo sự vận hành an toàn

và đặc biệt là đảm bảo ổn định tần số hệ thống

Nguồn năng lượng tái tạo phụ thuộc hoàn toàn vào tự nhiên (gió, mặttrời) cho nên sự thay đổi công suất phát có thể diễn ra trong tích tắc, làm chotần số hệ thống thay đổi nhanh chóng, nếu không có biện pháp điều chỉnh tứcthời dễ dẫn đến việc mất ổn định hệ thống làm tách thành các vùng vận hànhđộc lập hoặc nặng nề hơn là rã lưới toàn hệ thống

Do đó, bên cạnh việc yêu cầu lượng công suất dự phòng quay của hệthống cần phải lớn thì việc điều chỉnh tần số của hệ thống càng phải thực hiệnnhanh chóng và chính xác, đòi hỏi phải áp dụng các phần mềm tính toán vậnhành và điều khiển tự động để hỗ trợ quá trình điều khiển tần số hệ thống

Trước tình hình đó, Tập đoàn điện lực Việt Nam đã trang bị cho trungtâm điều độ hệ thống điện Quốc gia (A0) hệ thống SCADA/EMS mới, mộtphần quan trọng của của dự án là hệ thống quản lý năng lượng – EnergyManagement System (gọi tắt là EMS) giúp tính toán và đưa ra tín hiệu điềukhiển nhanh và chính xác

Trong thực tế hiện nay, việc khai thác các ứng dụng của hệ thống cònhạn chế Việc tìm hiểu, triển khai ứng dụng hiệu quả của hệ thốngSCADA/EMS được các tổng công ty điện lực và điều độ miền quan tâm Mụcđích nghiên cứu trong phạm vi đề tài này là khai thác ứng dụng OpenAGCcủa hệ thống EMS để hỗ trợ các điều độ viên trong việc điều chỉnh tần số củahệ

thống, giúp đưa tần số hệ thống về giá trị trong phạm vi cho phép khi có sự độtbiến về phụ tải và nguồn điện xảy ra trong hệ thống; đồng thời duy trì được tràolưu công suất truyền tải trên các đường dây 500kV liên kết Bắc – Trung, Trung– Nam khi điều chỉnh tần số đảm bảo tiêu chí vận hành hệ thống điện an toàn

- Thông tư số 25/2016/TT-BCT ngày 30/11/2016 của Bộ Công thương

về Quy định hệ thống điện truyền tải;

- Thông tư số 40/2014/TT-BCT ngày 05/11/2014 của Bộ Công thương

về Quy định quy trình điều độ hệ thống điện Quốc gia;

- Các quy trình, quy phạm, quy định về vận hành HTĐ do các cơ quan Nhà nước, Ngành điện có thẩm quyền ban hành

b Thực tiễn đề tài

- Trước đây, việc điều khiển tần số hệ thống điện Quốc gia được thựchiện bởi một số nhà máy thủy điện lớn như Hòa Bình, Sơn La, Trị An… thông qualệnh điều độ bằng lời nói Tuy nhiên, với tốc độ tăng trưởng phụ tải và tỷ lệ cácnhà máy điện gió, mặt trời trong hệ thống ngày càng tăng, thì tần số biến độngngày càng nhanh, việc điều khiển tần số bằng phương pháp trên không còn đápứng kịp thời Hiện nay, ở Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia đã được trang

bị hệ thống SCADA/EMS mới để phục vụ công tác vận hành hệ thống điện

- Việc khai thác các ứng dụng EMS là cần thiết để giúp điều độ viên chỉ

huy vận hành hệ thống điện đảm bảo an toàn, tin cậy, ổn định và kinh tế.Trong phạm vi đề tài này sẽ nghiên cứu một trong số các ứng dụng của EMS

là OpenAGC để tính toán phân bổ lượng công suất tác dụng của các tổ máyphát có tham gia kết nối AGC về hệ thống SCADA/EMS của Trung tâm điều

độ HTĐ Quốc gia Từ đó, đưa ra các tín hiệu điều khiển tăng hoặc giảm côngsuất tổ máy để điều chỉnh tần số hệ thống điện nằm trong giới hạn cho phép

và giám sát trào lưu công suất truyền tải trên các đường dây 500kV liên kếtBắc – Trung, Trung – Nam

3 Ý nghĩa của của đề tài

- Tính toán được lượng công suất tác dụng phân bổ cho các tổ máytham gia điều tần để giữ tần số nằm trong giới hạn quy định và đưa ra lệnh điềukhiển tăng/giảm công suất;

- Giám sát được trào lưu công suất truyền tải trên các đường dây 500kVliên kết Bắc – Trung, Trung - Nam

4 Các mục tiêu của đề tài

- Khai thác được ứng dụng tự động điều chỉnh tần số của hệ thống EMS;

- Vận hành hệ thống điện Quốc gia an toàn, tin cậy và đảm bảo ổn địnhtần số;

- Thay đổi công suất của các tổ máy đảm bảo về chỉ tiêu kinh tế và không ảnh hưởng đến các giới hạn cũng như đặc tính kỹ thuật của tổ máy

5 Các nội dung nghiên cứu

- Lý thuyết điều khiển tần số hệ thống điện:

+ Các quá trình điều tần;

+ Hệ số hãm của hệ thống (Frequency Bias);

+ Độ lệch điều khiển hệ thống (ACE)

- Tìm hiểu ứng dụng OpenAGC, thu thập thông số các tổ máy phát, mô phỏng trên hệ thống EMS;

- Tính toán và điều chỉnh tần số:

+ Tính toán giá trị ACE, lượng tổng công suất hệ thống cần

tăng/giảm để đưa tần số về giá trị định mức;

+ Xác định các tổ máy cần thay đổi công suất;

+ Phân bổ lượng công suất ACE cho các tổ máy và xác định giá trị Setpoint cho các tổ máy

- Đánh giá mức độ đáp ứng của các tổ máy và mức độ thay đổi tần số

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Tần số hệ thống điện Việt Nam;

+ Các quá trình điều khiển tần số;

+ Phương pháp tính toán phân bổ công suất tác dụng tổ máy

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Lý thuyết điều khiển tần số và điều chỉnh công suất tổ máy trong ứng dụng OpenAGC

7 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tài liệu, thu thập thông số các tổ máy các nhà máy điện, thuthập số liệu thực tế từ SCADA của Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc gia;

- Tính toán dựa trên ứng dụng OpenAGC của hệ thống EMS;

- Phân tích kết quả từ giá trị tính toán và ra lệnh điều khiển công suất tổmáy

8 Cấu trúc của luận văn Mở đầu

Chương 1: Đặc điểm và vấn đề tần số hệ thống điện Việt Nam

Chương 2: Giới thiệu về hệ thống SCADA/EMS ở Trung tâm điều

độ hệ thống điện Quốc gia

Chương 3: Quá trình điều khiển tần số qua ứng dụng

OpenAGC Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM VÀ VẤN ĐỀ TẦN SỐ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

1.1 CƠ CẤU NGUỒN ĐIỆN, LƯỚI ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI ĐIỆN HỆ

THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

Hệ thống điện Quốc gia Việt Nam hình thành trên cơ sở liên kết hệ

thống điện 3 miền Bắc – Trung – Nam thông qua đường dây truyền tải 500kV

Các cấp điện áp đang vận hành trên hệ thống điện Việt Nam: 500kV,

220kV, 110kV, 35kV, 22kV, 10kV, 6kV và được phân ra thành hai thành

phần lưới điện chính là lưới điện truyền tải có cấp điện áp từ 220kV trở lên và

lưới điện phân phối có cấp điện áp từ 110kV trở xuống

Hệ thống điện Việt Nam gồm có các nhà máy điện, các lưới điện, các hộ

tiêu thụ được liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện các quá trình sản

xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng trong lãnh thổ Việt Nam

Sau đây ta sẽ đi vào chi tiết tình hình nguồn điện, lưới điện và phụ tải

của HTĐ Việt Nam

1.1.1 Nguồn điện HTĐ Việt Nam

Tính đến cuối năm 2018, công suất đặt HTĐ Việt Nam là 48,838 MW

(chưa tính nhập khẩu Trung Quốc và Lào) Nguồn điện trên HTĐ Quốc Gia

rất đa dạng về mặt loại hình; cụ thể, cơ cấu nguồn điện như bảng 1.1:

Bảng 1.1 Cơ cấu nguồn điện HTĐ Việt Nam

Loại hình nguồn Công suất đặt (MW) Tỷ lệ (%)

Loại hình nguồn Công suất đặt (MW) Tỷ lệ (%)

Chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu nguồn HTĐ Việt Nam là các nhà

máy nhiệt điện than (chiếm 38.79%), phân bố tập trung chủ yếu ở các khu vực

phía Đông Bắc Bộ (Quảng Ninh: 1200MW, Hải Phòng: 1200MW, Mông

Dương 1: 1120MW, Mông Dương 2: 1200MW ) và Nam Trung Bộ (Duyên

Hải 1: 1200MW, Vĩnh Tân 2: 1200MW )

Trong các tháng mùa khô (tháng 3 – tháng 6), nhiệt điện than được huy

động cao để đáp ứng nhu cầu phụ tải trước khi giảm vào các tháng mùa lũ (tháng

7 – tháng 11) để tận dụng khai thác tối đa thủy điện theo nước về Từ tháng

11/2018, nhiệt điện than được huy động cao để đảm bảo tích nước cho các hồ

thủy điện Tổng sản lượng nguồn nhiệt điện than năm 2018 đạt 91,654 tỷ kWh

Đứng thứ 2 là các nhà máy thủy điện, phân bố trên các vùng núi dọc

theo chiều dài đất nước Có thể kể đến các nhà máy thủy điện lớn như: Sơn La

(2400MW), Hòa Bình (1920MW), Huội Quảng (520MW), Ialy (720MW), Trị

An (400MW) Các nhà máy thủy điện đóng vai trò quan trọng trong việc

điều tần HTĐ Quốc gia (Hòa Bình, Sơn La, Trị An); tuy nhiên, các nhà máy

thủy điện chịu sự ảnh hưởng rất lớn của tình hình thủy văn trong năm Nửa

đầu năm 2018, phân bố thủy văn tốt đều trên toàn bộ hệ thống thủy điện Vào

nửa cuối năm, đã có sự phân hóa giữa 3 miền Miền Bắc nước về đạt xấp xỉ

trung bình nhiều năm; miền Nam nước về đạt thấp hơn khoảng 10% so với giá

trị trung bình nhiều năm; miền Trung nước về đạt thấp hơn khoảng 50% so

với giá trị trung bình nhiều năm Tổng sản lượng thủy điện điện khai thác

được đạt 83,081 tỷ kWh

Các nhà máy tua bin khí tập trung chủ yếu ở miền Nam – nơi có những

mỏ khí với trữ lượng lớn đang được khai thác, một số nhà máy điện lớn như:Cụm NMNĐ Phú Mỹ: 3810MW, Nhơn Trạch: 1200MW Tổng sản lượngcác nhà máy tua bin khí khai thác trong năm 2018 đạt 40,562 tỷ kWh

Nhìn chung, các nguồn điện trên toàn quốc được huy động tương đối hợp

lý trong bối cảnh hiện nay, tổng sản lượng điện phát trong năm 2018 như bảng

1.2:

Bảng 1.2 Sản lượng năm 2018 theo loại hình nguồn điện

Loại hình nguồn Sản lượng (10 6 kWh) Tỷ lệ (%)

1.1.2 Lưới điện HTĐ Việt Nam

Lưới điện HTĐ Quốc gia bao gồm các đường dây và trạm biến áp cócấp điện áp từ 500kV trở xuống Trong đó các đường dây và TBA 500kV cónhiệm vụ truyền tải điện từ Bắc đến Nam; các đường dây và TBA 220kV,110kV có nhiệm vụ truyền tải điện từ các TBA 500kV và các NMĐ trong khuvực đến các TBA phân phối

Lưới điện 500kV Quốc gia tính đến cuối năm 2018 bao gồm 36 trạm biến

áp 500kV, trong đó: 11 trạm ở miền Bắc với tổng công suất MBA 500kV là

12450MVA, 06 trạm ở miền Trung với tổng công suất MBA 500kV là5400MVA và 19 trạm ở miền Nam với tổng công suất MBA 500kV là12900MVA Tổng số mạch đường dây 500kV là 75 mạch với tổng chiều dài

là 7415km

Lưới điện 220kV, 110kV Quốc gia tính đến cuối năm 2018 bao gồm

128 trạm biến áp 220kV và 772 trạm biến áp 110kV, trong đó: ở miền Bắc có

56 trạm 220kV, 331 trạm 110kV với tổng công suất MBA 220kV, 110kV là54333MVA; ở miền Trung có 21 trạm 220kV, 121 tạm 110kV với tổng côngsuất các MBA là 12605MVA; ở miền Nam có 51 trạm 220kV, 320 trạm110kV với tổng công suất các là 56228MVA Tổng số mạch đường dây220kV là 413 mạch với tổng chiều dài là 17861km, số mạch đường dây110kV là 1398 mạch với tổng chiều dài là 21708km

1.1.3 Phụ tải HTĐ Việt Nam

Năm 2018, tổng sản lượng toàn hệ thống đạt 220,31 tỷ kWh Theothống kê phụ tải của HTĐ Việt Nam thường đạt công suất cực đại vào khoảngtháng 7, 8 hàng năm Tính đến hết năm 2018, phụ tải lớn nhất của HTĐ ViệtNam là 35,126 MW (ngày 03/7/2018), sản lượng ngày cao nhất đạt 725,94triệu kWh (04/7/2018) Chi tiết sản lượng và công suất cực đại của HTĐ ViệtNam như bảng 1.3:

Bảng 1.3 Sản lượng và công suất phụ tải HTĐ Việt Nam năm 2018

thống cũng tăng theo Năm 2018, tốc độ biến thiên phụ tải trung bình ghi nhận

từ 7h - 8h và 12h – 13h hàng ngày là 50-70 MW/phút Điều này làm gia tăng

áp lực đối với việc huy động nguồn để đảm bảo công suất dự phòng quay và

dự phòng điều tần cho hệ thống, giữ ổn định tần số và chống quá giới hạntruyền tải trên các giao diện liên kết miền

Năm 2018, hệ số điền kín phụ tải tương đối thấp Hệ số K1 (K 1 = P tb /

P max ) trung bình năm là 0.79, hệ số K2 (K 2 = P min /P max ) trung bình năm là 0.54.

Như vậy, chênh lệch phụ tải giữa cao điểm và thấp điểm toàn hệ thống gần1.87 lần, riêng HTĐ Bắc là gần 2.0 lần Chênh lệch phụ tải lớn gây nhiều khókhăn cho công tác lập lịch huy động nguồn trong cả mùa khô và mùa mưa doràng buộc truyền tải Bắc - Trung và lượng nhà máy nhiệt điện than với dảiđiều chỉnh hẹp tập trung nhiều tại khu vực phía Bắc Chi tiết hệ số điền kíncủa phụ tải HTĐ Việt Nam như các bảng 1.4 và 1.5:

Bảng 1.4 Thống kê hệ số K 1 = P tb /P max trong năm 2018

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB HTĐ QG 0.78 0.70 0.83 0.82 0.80 0.79 0.75 0.82 0.80 0.80 0.78 0.78 0.79 HTĐ Bắc 0.68 0.63 0.75 0.75 0.80 0.78 0.70 0.82 0.80 0.72 0.71 0.70 0.74 HTĐ Trung 0.73 0.68 0.70 0.76 0.80 0.78 0.77 0.80 0.76 0.74 0.72 0.69 0.74 HTĐ Nam 0.80 0.68 0.80 0.79 0.78 0.78 0.78 0.79 0.78 0.81 0.81 0.80 0.78

Bảng 1.5 Thống kê hệ số K 2 = P min /P max trong năm 2018

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB HTĐ QG 0.50 0.40 0.62 0.59 0.55 0.58 0.56 0.60 0.53 0.60 0.53 0.53 0.54 HTĐ Bắc 0.43 0.34 0.53 0.54 0.49 0.60 0.50 0.61 0.52 0.54 0.52 0.48 0.51 HTĐ Trung 0.46 0.39 0.40 0.34 0.53 0.52 0.57 0.62 0.54 0.50 0.45 0.45 0.48 HTĐ Nam 0.48 0.38 0.59 0.51 0.49 0.55 0.57 0.55 0.51 0.59 0.48 0.56 0.52

1.1.4 Thuận lợi và khó khăn trong công tác vận hành HTĐ Việt Nam

1.1.4.1 Thuận lợi

Các nhà máy thủy điện chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu nguồn HTĐViệt Nam nên giá thành sản xuất giảm Tuy nhiên, vào mùa khô lại khôngđảm bảo được cung cấp điện cho phụ tải và an ninh năng lượng

Đối với các nhà máy thủy điện ở miền Nam thì mùa lũ thường bắt đầu

và kết thúc chậm hơn so với các nhà máy thủy điện ở miền Bắc khoảng 15-30ngày Do đó, khi các nguồn thủy điện ở miền Bắc ở giai đoạn cuối mùa lũ, cầntích nước thì các hồ thủy điện ở miền Nam vào mùa lũ chính, có thể cho phépkhai thác tối đa sản lượng, đáp ứng nhu cầu phụ tải của hệ thống

HTĐ Việt Nam liên kết qua đường dây 500kV nên thuận lợi cho việctrao đổi điện năng và hỗ trợ giữa các vùng, nguồn điện có thể được huy độngmột cách linh hoạt để hỗ trợ cho miền Bắc hoặc miền Nam tùy vào những thờiđiểm khác nhau trong ngày

Các nhà máy thủy điện chiếm tỷ trọng lớn nên việc khai thác phụ thuộcnhiều vào yếu tố thời tiết Vào mùa lũ có thể huy động tối đa công suất nhưngphụ tải lại thấp; vào mùa khô, nguồn nước về các hồ ít, hạn chế trong việc huyđộng công suất thì phải tải lại tăng cao, gây khó khăn trong công tác vận hành

hệ thống

Các nhà máy thủy điện đa mục tiêu (chống lũ, cung cấp tưới tiêu, )gây khó khăn trong việc điều tiết các hồ chứa và bị động trong quá trình khaithác, phục vụ phát điện

Các nhà máy thủy điện bậc thang thuộc nhiều chủ sở hữu dẫn tới hiệntượng giá điện khác nhau nên vừa điều tiết thủy điện, vừa huy động theo giárất khó tối ưu để tận dụng nguồn nước Việc huy động tổ máy sẽ bị ảnh hưởngbởi kế hoạch sửa chữa của các nhà máy khác

Các cụm tuabin khí tập trung công suất lớn nhưng lại chung đường ống

hệ thống điện cần phải linh hoạt và hợp lý hơn.

1.2 TẦN SỐ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ VẤN ĐỀ ĐẶT RA

Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện, đường dây, trạm biến áp là mộtthể thống nhất Chất lượng điện năng được đánh giá bởi hai thông số kỹ thuật

là điện áp và tần số Trong đó điện áp có tính chất cục bộ, tần số mang tính hệthống hay nói cách khác là tần số có giá trị như nhau tại mỗi nút trong hệthống điện Độ lệch tần số ảnh hưởng đến hoạt động của tất cả các thiết bịtrong hệ thống điện

1.2.1 Mức độ thay đổi tần số của hệ thống điện Việt Nam

Theo thống kê, năm 2018 chỉ số độ lệch tần số (FDI) của HTĐ Việt Nam

là 0.066, thấp hơn kế hoạch năm (0.3) Chi tiết chỉ số FDI của HTĐ Việt Namnhư bảng 1.6

Số lần tần số vượt ngưỡng quy định: f > 50.5 là 1205 lần trong năm 2018(quy định cho phép 50 lần trong 01 năm) Số lần tần số dưới ngưỡng quy định

f < 49.5 là 280 lần (quy định cho phép 60 lần trong 01 năm [5]) Về quy luật,

số lần vượt ngưỡng trên thường tập trung vào các tháng mùa lũ ở miền Bắc(tháng 7-8-9), trong khi số lần vượt ngưỡng dưới thường tập trung vào cáctháng mùa khô Chi tiết thống kê số lần tần số vượt ngưỡng trên HTĐ Việt

Nam giai đoạn 2012-2018 như trong Phụ lục 1.

Bảng 1.6 Thống kê chỉ số FDI trong năm 2017-2018

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB

2017 0.019 0.014 0.012 0.033 0.021 0.015 0.205 0.203 0.114 0.111 0.078 0.032 0.072

2018 0.068 0.112 0.072 0.095 0.078 0.042 0.062 0.045 0.056 0.052 0.062 0.051 0.066

Tần số vượt ngưỡng cho phép là do các nguyên nhân sau:

- Nhiều thời điểm vận hành trong năm, công suất dự phòng quay của hệthống thấp, thậm chí không còn công suất dự phòng quay dẫn đến không đáp ứng được

sự biến thiên của phụ tải Trong giai đoạn phải khai thác cao các hồ thủy điện (xả nướcphục vụ tưới tiêu cho nông nghiệp ở đồng bằng Bắc Bộ, nước về các hồ thủy điện tốthơn dự kiến, mùa lũ): phải huy động cao Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu, Thác Bà, TuyênQuang Nhiệm vụ điều tần cấp I được giao cho các NMĐ khác như Trị An, Ialy, BuônKuôp, Srepok 3, Đại Ninh, Đa Nhim

(có dải điều chỉnh công suất thấp, bộ điều tốc phản ứng kém với tần số) Các

tổ máy nhiệt điện than và tua bin khí được ngừng bớt, số còn lại chỉ huy động

để đáp ứng các ràng buộc lưới và đảm bảo công suất đỉnh

- Xác suất sự cố nguồn điện (mất nguồn) trên hệ thống điện còn cao Kếhoạch thí nghiệm hiệu chỉnh của các tổ máy lớn 600MW không thực hiện đúng nhưđăng ký cũng gây áp lực cho các tổ máy tham gia điều tần

- Sự cố lưới điện gây nên tách mảng hệ thống

- Theo quy định tại TT 25/2016/TT- BCT, tổ máy phát điện của nhà máyđiện phải có khả năng tham gia vào việc điều chỉnh tần số sơ cấp và điều chỉnh tần

số cấp II Tuy nhiên, trên thực tế, việc đáp ứng thực tế của các tổ máy chưa thực hiệnđầy đủ như quy định trên

- Mặc dù trên hệ thống được trang bị hệ thống sa thải phụ tải (F81), tuynhiên vẫn có những ngăn lộ F81 làm việc chưa tin cậy khi có sự cố, đặc biệt

là các F81 trên hệ thống điện miền Bắc

Trên thực tế vận hành, Điều độ viên Quốc gia trong ca trực sẽ chỉ địnhmột nhà máy điện hoặc một nhóm nhà máy điện làm nhiệm vụ điều tần cấp I.Các nhà máy được chọn điều tần cấp 1 đơn lẻ bao gồm Hòa Bình, Sơn La.Các nhà máy được chọn điều tần cấp 1 kết hợp theo nhóm bao gồm: Trị An,Ialy, Đại Ninh, Buôn Kuốp, Srepok 3, Hàm Thuận, Đa Nhim Trong đó, nhàmáy Hòa Bình, Sơn La và Trị An được trang bị bộ tự động điều chỉnh côngsuất của tổ máy theo tần số Chi tiết về lượng công suất điều tần của từng nhàmáy được thể hiện ở bảng 1.7

Bảng 1.7 Dự phòng khả năng điều tần của hệ thống điện

Tên nhà Công suất CS dự phòng Công suất Tỷ lệ % giữa

Dải công suất điều tần dự phòng là dải công suất mà tổ máy điều tần cấp I

có thể làm việc ổn định lâu dài Như vậy dải công suất điều tần phải loại bỏ vùng

Việt Nam là rất thấp Hơn nữa, đối với một số nhà máy điều tần cấp 1 như

1.2.2 Khó khăn trong điều chỉnh tần số HTĐ Việt Nam

1.2.2.1 Về phụ tải

- Quy mô phụ tải tăng cao

Hiện nay quy mô công suất của phụ tải hệ thống điện Việt Nam đã tăngđáng kể so với các năm trước đây và sẽ ngày càng phát triển hơn nữa Nếunhư năm 1995 công suất cực đại của phụ tải toàn hệ thống điện Việt Nam chỉkhoảng 2800MW thì đến năm 2018 công suất phụ tải cực đại đã tăng lên là35000MW (tăng gần 13 lần) Tuy nhiên trong khoảng thời gian này, cấp điều

độ quốc gia vẫn chủ yếu chỉ có thể sử dụng các tổ máy của một vài nhà máythủy điện lớn như: Hòa Bình, Sơn La làm nhiệm vụ điều tần cấp I

- Tốc độ biến thiên phụ tải trong ngày cao

Chênh lệch công suất phụ tải giữa các chế độ cực đại và cực tiểu của hệthống điện Việt Nam vẫn lớn Ngoài ra với đặc thù biểu đồ phụ tải dốc, trongnhiều thời điểm tốc độ biến thiên phụ tải ở mức rất cao, do đó các Điều độviên hệ thống điện quốc gia phải liên tục điều chỉnh lượng lớn công suất các

tổ máy khác thông qua lệnh điều độ nhằm hỗ trợ các tổ máy điều tần cấp Inhằm ổn định tần số, vừa đảm bảo lượng công suất dự phòng điều tần cho các

tổ máy điều tần cấp I vừa đảm bảo tuân thủ theo các nguyên tắc vận hànhđược quy định trong thị trường điện

1.2.2.2 Về nguồn điện

- Khả năng đáp ứng của các tổ máy trong hệ thống điện

Mặc dù cùng với sự phát triển của phụ tải số lượng tổ máy tham gia vậnhành trong hệ thống điện ngày càng tăng Tuy nhiên hiện nay chỉ có một số ít

tổ máy (đa số là các tổ máy của nhà máy thủy điện) có khả năng đáp ứngtương đối tốt với sự thay đổi của tần số như các tổ máy nhà máy thủy điệnHòa Bình, Sơn La, Trị An Các tổ máy của các nhà máy khác như Đại Ninh,Buôn Kuốp, Srêpok 3, Đa Nhim, Hàm Thuận, Đa Mi đáp ứng chậm với sựthay đổi tần số vì có tốc độ tăng/giảm tải chậm

- Lượng công suất dự phòng điều tần của các tổ máy

Mặc dù lượng công suất đặt của các tổ máy điều tần cấp I có thể lớn,nhưng do dải điều chỉnh theo đặc tính tuabin nhỏ, nên lượng công suất thực tếdành cho điều tần nhỏ, so với phụ tải hệ thống điện có công suất đỉnh trên35000MW

- Việc phối hợp điều chỉnh tần số giữa các tổ máy của nhà máy điện Khi huy động nhiều nhà máy điện cùng tham gia điều tần cấp I thì các tổ

máy của các nhà máy điện khác nhau sẽ có đặc tính, lượng công suất đáp ứng,tốc độ đáp ứng (khả năng đáp ứng với sự thay đổi tần số và tốc độ tăng/giảm tải)khác nhau dẫn đến hiệu quả điều chỉnh tần số không được như mong muốn

- Việc điều chỉnh tần số trong giai đoạn mùa lũ và mùa khô

Trong giai đoạn mùa lũ để đảm bảo tận dụng tối đa nguồn nước, giảm

xả thừa và thực hiện nhiệm vụ chống lũ… các nhà máy thủy điện trong hệthống sẽ phải huy động cao, lượng công suất dự phòng dành cho việc điều tần

sẽ rất thấp trong chế độ cao điểm

Ngược lại, trong giai đoạn mùa khô để đảm bảo kế hoạch điều tiết hồchứa và phục vụ tưới tiêu phải khai thác cao các nhà máy nhiệt điện, hạn chếviệc huy động các nhà máy thủy điện Do vậy, lượng công suất dành cho dựphòng điều tần, dự phòng quay của hệ thống điện cũng sẽ rất thấp trong chế

độ thấp điểm đêm

- Số lần sự cố nguồn điện trong hệ thống còn lớn

Suất sự cố nguồn vẫn còn lớn, trong năm 2018 đã có trên 200 lần sự cố

tổ máy phát điện có công suất ≥ 100MW gây ảnh hưởng tới chất lượng tần số

Hiện nay, hệ thống điện Việt Nam đã và đang đưa vào vận hành rất nhiều

tổ máy nhiệt điện than có gam công suất 600MW bao gồm: nhà máy Vũng Áng

1, Vĩnh Tân 2, Mông Dương 1, Mông Dương 2 Việc các tổ máy lớn thí nghiệmtăng giảm tải, ngừng sự cố nhiều lần khiến tần số hệ thống giảm thấp, dao động

1.3 KẾT LUẬN

Theo những số liệu thống kê ở trên, có thể thấy HTĐ Việt Nam ngàycàng phát triển với tốc độ nhanh chóng cả về nguồn, lưới và phụ tải Đi cùngvới sự phát triển đó là yêu cầu về chất lượng điện năng càng nâng cao hơn.Tuy nhiên, chất lượng tần số của hệ thống điện Việt Nam còn rất thấp, số lầntần số vượt ra ngoài phạm vi cho phép là còn lớn, chưa đạt được yêu cầu sovới các quy định đã đưa ra

Trước những khó khăn đã được nêu ra về việc điều chỉnh tần số, có thểthấy, việc điều chỉnh công suất phát các nhà máy điện hợp lý và nhanh chóngứng với sự thay đổi đột ngột của phụ tải cũng như các nguồn điện năng lượngtái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tần số HTĐ Việt Nam vàđược nhiều nhà nghiên cứu, vận hành hệ thống điện quan tâm

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG SCADA/EMS Ở TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ

HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA 2.1 HỆ THỐNG SCADA

SCADA là hệ thống thu thập số liệu để phục vụ việc giám sát, điềukhiển và vận hành hệ thống điện Quốc gia Cấu trúc hệ thống SCADA cơ bảnnhư hình 2.1

SCADA là một hệ thống có các đặc điểm như sau: Khối lượng thông tincần thu thập là rất lớn; Các đối tượng cần giám sát rất nhiều về số lượng, đadạng về chủng loại và phong phú về đặc tính; Các dữ liệu biến thiên nhanh,liên tục và chính xác; mức độ tự động hóa rất cao

phần:

- Máy chủ SCADA: Làm nhiệm vụ quản lý, lưu trữ dữ liệu thời gian thực;thực hiện các phép tính toán, xử lý dữ liệu; tổ chức hiển thị thông tin đến người dùng;tiếp nhận các yêu cầu từ người dùng đối với dữ liệu (nhập, sửa, gán thẻ…); nhận cáclệnh điều khiển từ người dùng và gửi đi đến các thiết bị chấp

hành

- Máy chủ truyền thông: Có nhiệm vụ giao tiếp với các hệ thống truyền

số liệu; xử lý việc truyền dữ liệu từ hệ thống SCADA trung tâm đến thiết bị đầucuối; xử lý việc lựa chọn phương thức, giao thức kết nối, đường truyền tin vật lý;chuyển đổi giao thức; xử lý sai số truyền số liệu; đồng bộ giữa hai hệ thống; lọccác luồng dữ liệu

- Máy chủ ứng dụng EMS: Nhận dữ liệu thời gian thực từ hệ thốngSCADA, xử lý dữ liệu đầu vào, thực hiện bài toán EMS theo thời gian thực, kếtxuất dữ liệu đầu ra của EMS, tiếp nhận các yêu cầu từ người dùng và thực hiện cácyêu cầu, trả về kết quả

- Máy chủ cơ sở dữ liệu quá khứ (HIS): Quản lý, lưu trữ dữ liệu quá khứngắn hạn/dài hạn/offline và tổ chức truy xuất dữ liệu theo yêu cầu của người

dùng

- Các trạm làm việc: Cung cấp giao diện Người – máy (HMI) theohướng thân thiện, dễ sử dụng; hiển thị thông tin tùy thuộc vào tương tác với ngườidùng, cho phép người dùng nhập dữ liệu vào hệ thống và nhận lệnh điều khiển từngười dùng

- Các màn hình hiển thị thông số vận hành: Hiển thị các thông số vậnhành quan trọng, hiển thị sơ đồ các trạm điện, nhà máy điện và hiển thị thông tintheo yêu cầu của người dùng

- Hệ thống mạng phục vụ kết nối các thiết bị: Bao gồm các hệ thốngthiết bị kết nối mạng nội bộ LAN (hub, switch,…), các hệ thống thiết bị kết nốimạng WAN (switch, router,…) và các hệ thống thiết bị kiểm soát truy cập

- Các thiết bị phụ trợ khác: Máy in, máy quét; hệ thống tổng đài; hệ thống

email, tin nhắn; hệ thống đồng hồ GPS; hệ thống quan trắc thủy văn, thời tiết

và hệ thống kiểm soát quyền truy cập Các thành phần chính của hệ thốngSCADA như hình 2.2

2.2.1 Các ứng dụng lưới điện

2.2.1.1 Ứng dụng OpenNet

OpenNet (hình 2.3) là ứng dụng chuyên dụng để thực hiện tính toán vềlưới điện, sử dụng cho các tính toán hệ thống điện on-line và phân tích, lập kếhoạch hệ thống điện Ứng dụng OpenNet bao gồm các chức năng như: NTP,

SE, PF, CA, OPF [7]

- Chức năng “Xác định cấu trúc lưới” (NTP): là chức năng xác định sựkết nối của lưới điện bằng cách kiểm tra trạng thái của các thiết bị đóng cắt, sau đóđưa ra cấu hình hệ thống điện và nhận diện các đảo hay các thiết bị bị tách ra khỏi

- Chức năng “Phân tích dự phòng” (CA): là chức năng nhận diện những

vi phạm hệ thống bằng cách thử cho hệ thống điện vận hành khi một haynhiều thiết bị khác nhau bị sự cố hay các thiết bị đóng cắt thay đổi trạng thái Việcnày được thực hiện bằng cách chạy trào lưu công suất tuần tự trên một danh sáchcác trường hợp bất thường cho trước

- Chức năng “Đánh giá trạng thái hệ thống điện” (SE): là chức năng cungcấp các ước lượng cho các biến trạng thái của hệ thống bằng cách sử dụng nhữngthông tin có tính dư thừa đo đạc được trên hệ thống điện thời gian thực, bao gồm: cáckhai báo cấu hình hệ thống điện, trạng thái đóng/mở các thiết bị đóng/cắt từ SCADA,các tín hiệu đo lường từ SCADA (P, Q, U, I…) để xác định toàn bộ các thông tin hệthống điện đang vận hành thời gian thực Thuật toán sử dụng trong SE là hạn chế sai

số theo trọng số, kết hợp với các tính toán

trào lưu công suất HTĐ để xác định các phần tử không nhìn thấy và lọc bỏ các sai số trong tín hiệu đo lường từ hệ thống SCADA

Việc vận hành ứng dụng OpenNet sẽ hỗ trợ trực tiếp cho công tác vận hành HTĐ và tính toán, lập kế hoạch vận hành HTĐ, cụ thể như sau:

- Tính toán HTĐ thời gian thực: Tính toán toàn bộ các thông số vận hànhcủa HTĐ thời gian thực bao gồm cả các thành phần tín hiệu SCADA lỗi, không

- Các tính toán lập kế hoạch ngày, tuần: Các tính toán này thực hiệnthống qua chế độ nghiên cứu, kết hợp với kế hoạch huy động nguồn, lịch sửa chữa,cấu hình hệ thống điện … để tính toán các công tác, kế hoạch huy động ngày tới,tuần tới.

- Thực hiện các tính toán phân tích chuyên sâu, phân tích sự cố

Hình 2.3 Giao diện OpenNet của hệ thống SCADA/EMS

2.2.1.2 Ứng dụng OpenSOM

OpenSOM (hình 2.4) là ứng dụng để lập, quản lý và thực hiện các phiếuthao tác điện tử OpenSOM cung cấp các công cụ giúp cho người dùng có thể tạođược 1 phiếu thao tác hoàn chỉnh đối với các thiết bị cần thao tác trong trạmđiện, nhà máy điện và thực hiện các bước thao tác tự động đối với các thiết bịđiện có thể điều khiển từ xa từ các trung tâm điều độ Ứng dụng này góp phầnlàm giảm thời gian công tác đối với các công tác có kế hoạch và hạn chế thao

tác nhầm cho điều độ viên khi thực hiện thao tác đóng/mở các thiết bị điệnbằng sơ đồ một sợi [7].

Hình 2.4 Giao diện OpenSOM của hệ thống SCADA/EMS

2.2.2 Các ứng dụng nguồn điện

2.2.2.1 Ứng dụng OpenAGC

OpenAGC (hình 2.6) là ứng dụng dùng để điều chỉnh tần số HTĐ bằngcách thực hiện tính toán lượng công suất tác dụng cần giảm hoặc huy độngcủa các nhà máy có kết nối AGC để đưa tần số HTĐ về giá trị định mức vàthực hiện việc điều chỉnh công suất của các tổ máy bằng các lệnh điều khiểntrực tiếp thông qua hệ thống SCADA

2.2.2.2 Ứng dụng OpenSTLF

OpenSTLF là ứng dụng dự báo phụ tải ngắn hạn cho HTĐ Quốc gia và

3 miền theo chu kỳ từng giờ, có cập nhật xem xét đến dữ liệu của giờ trước đóthông qua chức năng tự động dự báo (Auto forecast) Dữ liệu luôn được cậpnhật liên tục đảm bảo dữ liệu trên OpenSTLF luôn là dữ liệu mới nhất, cụ thểnhư sau:

- Phụ tải thực tế được lấy từ dữ liệu dùng chung của Trung tâm điều độ

HTĐ Quốc Gia, cập nhật theo từng 5 phút;

- Trước 10h sáng hàng ngày, khí tượng thủy văn gửi các bản tin bao gồm:nhiệt độ thực đo ngày trước đó, dự báo nhiệt độ cho ngày D, D+1 và định hướngcho ngày D+2;

- Vào 10 sáng hàng ngày, số liệu từ các bản tin của khí tượng thủy văn được nhập tự động vào cơ sở dữ liệu của OpenSTLF

2.3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG OPENAGC

Nội dung chính của luận văn là ứng dụng OpenAGC, đây là một trongnhững ứng dụng quan trọng nhất của hệ thống SCADA/EMS, là công cụ điềukhiển công suất phát của các tổ máy phát điện nhằm mục đích duy trì tần sốHTĐ và/hoặc trao đổi công suất giữa các miền theo các ràng buộc định trướcnhư:

- Tối thiểu chi phí phát điện và lượng phát toàn hệ thống căn cứ theo đường đặc tính vận hành;

- Giám sát công suất dự phòng

Một số chức năng chính của ứng dụng OpenAGC bao gồm:

- Chức năng tự động điều chỉnh công suất tổ máy

- Chức năng điều chỉnh tần số

- Chức năng giám sát trào lưu truyền tải

Yêu cầu đáp ứng AGC đối với các tổ máy phát điện là các tổ máy phátđiện của nhà máy điện có công suất trên 30MW phải được trang bị bộ điều tốctác động nhanh đáp ứng sự thay đổi tần số hệ thống trong điều kiện vận hànhbình thường Bộ điều tốc phải có khả năng tiếp nhận và thực hiện các lệnhtăng, giảm hoặc thay đổi điểm đặt công suất từ hệ thống SCADA/EMS [6] Sơ

đồ hệ thống AGC được trình bày ở hình 2.5

Tín hiệu đầu vào của hệ thống AGC bao gồm:

- Trào lưu công suất trên mạch liên kết

- Độ lệch tần số của hệ thống

- Độ lệch thời gian

Từ các tín hiệu đầu vào ở trên chức năng AGC sẽ tính toán xác định độ

lệch điều khiển hệ thống ACE, sau đó căn cứ vào hệ số tham gia điều khiển

của các tổ máy trong AGC để phát xung tăng/giảm đến các tổ máy tương ứng

Tổ máy AGC không điều khiển

Hình 2.6 thể hiện giao diện của ứng dụng OpenAGC được trang bị ở Trung tâm điều độ HTĐ Quốc Gia.