Đánh giá về cấu hình vận hành, chế độ điều khiển và cấu hình nối đất của lưới điện Microgrid sử dụng điện một chiều (DCMG)

Bài viết Đánh giá về cấu hình vận hành, chế độ điều khiển và cấu hình nối đất của lưới điện Microgrid sử dụng điện một chiều (DCMG) cung cấp những tổng quan về cấu hình của lưới điện DC Microgrid, các chế độ điều khiển, những cấu hình nối đất tương ứng với cấu hình DCMG, những khảo sát và phân tích về hệ thống lưới điện Microgrid nhằm phục vụ cho công tác thiết kế, xây dựng và vận hành lưới điện Microgrid sao cho phù hợp nhất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá về cấu hình vận hành, chế độ điều khiển và cấu hình nối đất của lưới điện Microgrid sử dụng điện một chiều (DCMG) ĐÁNH GIÁ VỀ CẤU HÌNH VẬN HÀNH, CHẾ ĐỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ CẤU HÌNH NỐI ĐẤT CỦA LƯỚI ĐIỆN MICROGRID SỬ DỤNG ĐIỆN MỘT CHIỀU (DCMG) Chung Anh Vũ, Nguyễn Quốc Nhân* *Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ TP.Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Nghiêm Hoàng HảiTÓM TẮTLưới điện Micgrid được chia thành ba loại chính, Microgrid điện xoay chiều (ACMG), Microgrid điện mộtchiều (DCMG) và Microgrid hỗn hợp (HMG). Trong đó, hệ thống DC Microgrid có ưu điểm là độ ổn định cao,điều khiển đơn giản, dễ tiếp cận và dễ thực hiện, độ tin cậy cao. Bài báo này sẽ cung cấp những tổng quan vềcấu hình của lưới điện DC Microgrid, các chế độ điều khiển, những cấu hình nối đất tương ứng với cấu hìnhDCMG, những khảo sát và phân tích về hệ thống lưới điện Microgrid nhằm phục vụ cho công tác thiết kế, xâydựng và vận hành lưới điện Microgrid sao cho phù hợp nhất.Từ khóa: Cấu hình Microgrid, chế độ điều khiển, DC microgrid, hệ thống nối đất, năng lượng tái tạo, lướiđiện thông minh.1. GIỚI THIỆUKhái niệm Microgrid nhằm giảm tác động của các nguồn phát điện phân tán (Distributed Generator – DG) vàsử dụng lưới điện một cách phù hợp hơn cho việc triển khai quy mô lớn. Đối với những lưới điện lớn, hệ thốngMicrogrid có thể được tận dụng như một bộ điều khiển công suất, có thể hoạt động để đáp ứng các nhu cầu củalưới điện truyền tải và lưới điện phân phối. Lưới Microgrid còn có khả năng đáp ứng các yêu cầu huy độngnguồn trong những trường hợp xuất hiện sự cố trên lưới phân phối, cải thiện đáng kể độ tin cậy cung cấp điện,giảm tổn thất điện năng và duy trì ổn định điện áp cho các phụ tải có liên kết với lưới điện Microgrid.1.1 Khái niệm về MicrogridLưới điện Microgrid là sự kết hợp với nhau của các nguồn phát điện phân tán (DG), hoặc có thể xem lưới điệnMicrogrid là một hệ thống lưới điện nhỏ, phi tập trung bao gồm nhiều nguồn và tải [1.]. Lưới điện Microgridcó khả năng vận hành độc lập, cũng như không phụ thuộc vào nguồn lưới của Hệ thống điện quốc gia. Lướiđiện Microgrid được định nghĩa trong [1,2] là một hệ thống điện có quy mô vừa và nhỏ, bao gồm các nguồnnăng lượng phân phối (Distributed Energy Resource – DER) và các phụ tải cùng với đặc tính vận hành linhhoạt mà lưới điện Microgrid có thể đáp ứng được những nhu cầu sử dụng khác. Lưới điện Microgrid có thểđược xem là một trong những yếu tố quan trọng trong việc phát triển hệ sinh thái “lưới điện thông minh” trong 177tương lai. Như Hình 1,1 đã trình bày, có thể thấy lưới điện Microgrid được kết nối với lưới điện chính tại thanhcái chung (PCC). Hình 1.1: Cấu trúc liên kết của lưới điện thông minh trong tương lai1.2 Đặc điểm chung của MicrogridCông suất ngõ ra của mỗi hệ thống Microgrid thường nhỏ hơn nhiều so với một nhà máy phát điện truyềnthống, nhưng hiệu suất của Micgrid mang lại cao hơn vì giá trị tổn thất trên đường dây truyền tải nhỏ do thườngđược đặt vị trí gần các phụ tải. Ngoài ra, lưới điện Microgrid ở chế độ vận hành song song với lưới điện chính,hỗ trợ lưới điện bằng cách cung cấp nguồn nguồn cho các phụ tải cục bộ. Mặt khác, Microgrid có thể hỗ trợtrong việc ngăn chặn tình trạng quá tải và mất điện của lưới điện Quốc gia. Đối với vấn đề môi trường,Microgrid giúp cắt giảm ô nhiễm môi trường đáng kể. Vì hệ thống này sử dụng nguồn năng lượng có lượngkhí thải thấp gần như bằng không, đồng thời Microgrid cũng giúp giảm tiêu thụ năng lượng hoá thạch, nguồnnăng lượng đã và đang được khai thác quá mức [3].Microgrid là tập hợp và tích hợp các nguồn năng lượng phân tán (DERs) phù hợp, sao cho gần người dùng(phụ tải) nhất để cung cấp cho người dùng một hệ thống điện được đặc trưng bởi các điều kiện hoạt động vàcác chức năng như sau:• Sản xuất điện năng hiệu quả để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện.• Quản lý năng lượng từ cả 2 phía cung-cầu để đạt được các yêu cầu vận hành, thông qua việc thực hiện cáckỹ thuật điều khiển phù hợp.• Lắp đặt đơn giản và tạo thành một hệ thống linh hoạt.• Khả năng đảm bảo an toàn, chất lượng năng lượng và độ tin cậy cao.2. CẤU TRÚC CỦA DC MICROGRID 1782.1 Cấu trúc điển hình của MicrogridHệ thống lưới điện Microgrid là một cụm được hình thành bởi các phụ tải cục bộ, máy phát điện phân tán vàthiết bị lưu trữ năng lượng. Việc điều phối năng lượng giữa người tiêu dùng và các nguồn DER được giới hạntrong Microgrid và có thể được thực hiện độc lập với lưới điện phân phối, vì vậy người điều hành (DSO) chỉcó thể xem xét việc trao đổi năng lượng giữa lưới điện và Microgrid tại điểm đấu nối chung (PCC). Hình 2.1 ...