Báo cáo khoa học tổng kết đề tài I-173: Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật khi đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện trung áp

Đề tài này sẽ đưa ra những đề xuất đối với yêu cầu kỹ thuật khi đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện trung áp trong hệ thống điện Việt Nam. Phần đầu giới thiệu tổng quan về các loại nguồn điện phân tán chính hiện có trên thế giới, một số đặc điểm chính của những loại nguồn điện này và sự xuất hiện của chúng trong hệ thống điện Việt Nam. Phần tiếp theo sẽ trình bày lợi ích, ảnh hưởng về kĩ thuật của nguồn điện phân tán đến hệ thống điện. Sau đó, những yêu cầu kỹ thuật đối với nguồn điện phân tán đấu nối vào lưới điện trung áp của Việt Nam, các nước Bắc Âu, Hoa Kỳ, Anh và một số quốc gia khác được giới thiệu, so sánh và đánh giá.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học tổng kết đề tài I-173: Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật khi đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện trung ápBÁO CÁO KHOA HỌC TỔNG KẾT ĐỀ TÀI I-173 “Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật khi đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện trung áp” ThS. Lê Việt Cường – Phòng phát triển HTĐ, Viện Năng lượngTóm tắt: Đề tài này sẽ đưa ra những đề xuất đối với yêu cầu kỹ thuật khi đấu nối nguồn điệnphân tán vào lưới điện trung áp trong hệ thống điện Việt Nam. Phần đầu giới thiệu tổng quanvề các loại nguồn điện phân tán chính hiện có trên thế giới, một số đặc điểm chính củanhững loại nguồn điện này và sự xuất hiện của chúng trong hệ thống điện Việt Nam. Phầntiếp theo sẽ trình bày lợi ích, ảnh hưởng về kĩ thuật của nguồn điện phân tán đến hệ thốngđiện. Sau đó, những yêu cầu kỹ thuật đối với nguồn điện phân tán đấu nối vào lưới điện trungáp của Việt Nam, các nước Bắc Âu, Hoa Kỳ, Anh và một số quốc gia khác được giới thiệu, sosánh và đánh giá. Đề tài nghiên cứu hoạt động của nguồn điện phân tán tại Việt Nam với môhình được lựa chọn là nguồn thủy điện nhỏ trong lưới phân phối trung áp. Trong đó, tậptrung vào nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến chất lượng điện áp và hệthống bảo vệ của lưới điện trung áp. Từ các kết quả nghiên cứu, đề tài đưa ra một số kiếnnghị, đề xuất đối với yêu cầu kỹ thuật khi đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện trungáp. 1. Cơ sở và lý do thực hiện đề tàiHiện nay nguồn điện từ năng lượng tái tạo đấu nối vào lưới trung áp (trong đó chủ yếu là nhàmáy thủy điện nhỏ) đang phát triển nhanh và rộng trên phạm vi toàn quốc. Thông tư số32/2010/TT-BCT của Bộ Công Thương ban hành ngày 30 tháng 7 năm 2010 về “Quy định hệthống điện phân phối” cũng đưa ra những quy định kĩ thuật vận hành nguồn điện trong lướitrung áp đối với tần số, điện áp và bảo vệ hệ thống điện. Tuy nhiên quy định này chưa yêucầu xem xét cụ thể đến sự thay đổi và những ảnh hưởng khi đấu nối nguồn điện phân tán vàolưới điện trung áp. Trong khi thực tế một số nhà máy thuỷ điện nhỏ vận hành đấu nối vàolưới trung áp đang gây nên những ảnh hưởng đến lưới điện phân phối như điện áp trên lướităng cao, thu hẹp pham vi bảo vệ của rơ-le...Trong nước một số bài báo, nghiên cứu khoa học và luận án tốt nghiệp sau đại học cũng đãbước đầu đề cập đến ảnh hưởng của nguồn điện khi đấu nối vào lưới điện trung áp. Những tàiliệu này chủ yếu tập trung nghiên cứu tác động của nguồn điện đến ổn định điện áp và tổnthất công suất trên lưới điện khi đấu nối vào lưới trung áp. Các nghiên cứu này chưa phântích, đánh giá đầy đủ những ảnh hưởng khác của nguồn điện khi đấu nối vào lưới trung ápcũng như chưa đưa ra những giải pháp có tính chất toàn diện, lâu dài.Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của nguồn điện khi đấu nối vào lưới điệnphân phối nói chung và lưới điện trung áp nói riêng. Các nghiên cứu này thường giải quyếtnhững vấn đề của từng quốc gia, từng khu vực hoặc dự án cụ thể. Nhiều quốc gia đã cónhững yêu cầu kĩ thuật riêng, chi tiết đối với nguồn điện đấu nối vào lưới điện phân phối theotừng cấp điện áp (110kV, trung áp và hạ áp) hoặc quy mô công suất của nguồn điện.Do đó, cần thiết phải có nghiên cứu hoạt động của nguồn điện phân tán trong lưới điện trungáp Việt Nam. Từ đó có thể đưa ra những kiến nghị, đề xuất đối với yêu cầu kĩ thuật khi đấunối nguồn điện phân tán nhằm giải quyết và hạn chế ảnh hưởng của nguồn điện này đối vớilưới điện trung áp trên phạm vi toàn quốc, trong hiện tại cũng như tương lai. 2. Phương pháp nghiên cứu và kết quả đạt đượcBằng phương pháp mô phỏng mô hình bằng phần mềm PSS/E (từ mô hình thực tế là hoạtđộng của những thủy điện nhỏ khu vực Tiên Yên, Bình Liêu tỉnh Quảng Ninh trong lướitrung áp) kết hợp với thống kê, phân tích đề tài đã đạt được những kết quả sau: 1a) Đấu nối nguồn điện phân tán vào lưới điện trung áp có thể gây quá điện áp trên lưới trong một số chế độ vận hành nếu chưa lắp đặt thêm thiết bị điều chỉnh điện áp trên lưới hoặc quy định về giới hạn trên điện áp của nguồn điện khi vận hành quá cao. Điện áp KV Hình 2.1: Phân bố điện áp nút trên đường trục 35kV khi TĐ Khe Soong phát công suất lớn nhất năm 2010 Hình 2.2: Phân bố điện áp nút trên đường trục 35kV khi thêm một số TĐ nhỏ phát công suất lớn nhất năm 2015 Thực tế vận hành và qua kết quả tính toán cho thấy, nguồn thủy điện nhỏ đã đóng góp vai trò hết sức quan trọng đối với lưới điện trung áp của khu vực Tiên Yên. Khi nhà máy thủy điện Khe Soong vận hành, độ tin cậy cung cấp điện cho cả khu vực được nâng cao, chất lượng điện áp trên lưới trung áp được cải thiện rõ rệt. Tuy nhiên, đến thời điểm năm 2015 khi một số nhà máy thủy điện khác cũng đi vào vận hành thì trong chế độ bình thường và chế độ phụ tải cực tiểu, khi huy động phát công suất cao của các nhà ...