Nhà máy điện ảo

Bài viết đã đưa ra được kết quả mô phỏng điều khiển nối lưới các nguồn điện phân tán theo mô hình nhà máy điện ảo (Virtual Power Plants – VPP), đây là một phương pháp để kết hợp các DG vào lưới điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhà máy điện ảo NHÀ MÁY ĐIỆN ẢO Lê Kim Anh1 Tóm tắt: Nghiên cứu sử dụng và khai thác hiệu quả các nhà máy điện sử dụngnguồn năng lượng tái tạo có công suất nhỏ và phát điện phân tán (Distributed Generation– DG) với số lượng lớn như điện gió, pin mặt trời, pin nhiên liệu, thủy điện nhỏ, khí sinhhọc…đã bắt đầu xuất hiện với số lượng lớn trong hệ thống cung cấp điện. Để đảm bảonhu cầu cung cấp năng lượng một cách liên tục, những hệ thống này phải đưa ra đượcước tính về sản lượng điện và mức độ tin cậy. Ưu điểm khi sử dụng các DG có thể giảmsự phụ thuộc vào các nhà máy điện truyền thống, tuy nhiên việc kết hợp DG vào hệ thốngcung cấp điện là một vấn đề lớn, vì các DG có quy mô quá nhỏ so với công suất lưới điện.Bài báo đã đưa ra được kết quả mô phỏng điều khiển nối lưới các nguồn điện phân tántheo mô hình nhà máy điện ảo (Virtual Power Plants – VPP), đây là một phương phápđể kết hợp các DG vào lưới điện. Từ khóa: Nhà máy điện; nhà máy điện ảo; năng lượng tái tạo; nguồn công suấtnhỏ; nguồn phân tán. 1. Đặt vấn đề Ngày nay, ngành điện đang từng bước phát triển đồng bộ từ các khâu như: sản xuất,truyền tải và phân phối điện năng. Theo [1], khi hiệu ứng nóng lên của trái đất, sự cạnkiệt của các nguồn năng lượng hóa thạch và sự bùng nổ tăng trưởng của các nước đangphát triển. Bên cạnh đó dân số ngày càng tăng, ước tính đến năm 2050 khoảng 9.5 tỷngười, nhiệt độ trung bình của trái đất có thể tăng lên 600C. Điều này dẫn đến yêu cầu cấpthiết phải có những phương thức mới trong việc cung cấp và sử dụng nguồn năng nănglượng sao cho giảm thiểu sự phát thải các chất gây ô nhiễm môi trường, như nitrogenoxit (NOx), sunfua oxit (SOx), và đặc biệt là carbon dioxit (CO2). Để đạt được các mụctiêu đã nêu ở trên theo [2], chúng ta phải xây dựng một hệ thống điện với phương thứcvận hành và kinh doanh có khả năng cho phép các nhà máy điện nâng cao hiệu suất, cácnguồn điện phân tán (DG) được khuyến khích phát triển ở những địa điểm thích hợp.Nối lưới các DG trong hệ thống điện sẽ thúc đẩy sự thay đổi phương thức sử dụng điệnvà cải thiện được đồ thị phụ tải. Bên cạnh việc khuyến khích các ngành công nghiệp pháttriển và sử dụng các thiết bị tiết kiệm điện. Nghiên cứu mô hình nhà máy điện ảo (VirtualPower Plants – VPP) và ứng dụng trong điều khiển nối lưới các nguồn điện phân tán,đây cũng là một phần trong hệ thống điều khiển lưới điện thông minh (Smart Grid). Hiệnnay, ở các nước phát triển như: Đức, Italia, Anh và Hoa Kỳ đã bắt đầu triển khai và lắpđặt hệ thống lưới điện thông minh về đến tận các hộ gia đình với hy vọng sẽ tạo được sựlinh hoạt trong sử dụng điện cho người tiêu dùng, thậm chí cho phép giảm giá thành đốivới các khách hàng sử dụng năng lượng tiết kiệm.1. TS., Trường Cao đẳng Công Thương miền Trung. 13NHÀ MÁY ĐIỆN ẢO 2. Nghiên cứu mô hình nhà máy điện ảo 2.1. Khái niệm nhà máy điện ảo Mô hình nhà máy điện ảo (VPP) theo [3], là sự kết hợp của các nguồn điện phântán có công suất nhỏ như: nhà máy điện gió, điện - nhiệt kết hợp, nhà máy điện mặt trời,các thủy điện nhỏ và nhà máy điện chạy khí sinh học,..Hệ thống điện điều khiển theomô hình VPP cho phép chúng đạt được quy mô tương đương và mức độ tin cậy cungcấp điện ổn định như các nhà máy điện truyền thống, đồng thời mang lại hiệu quả caovề tính kinh tế so với điều khiển các nguồn điện độc lập. Mô hình VPP ứng dụng trongđiều khiển nối lưới các nguồn điện phân tán bao gồm các thành phần cơ bản, như hình 1. Trang trại gió Lưới điện Khu công nghiệp Pin mặt trời CO2 Trung tâm Điều khiển(VPP) NOx Hộ tiêu thụ điện Điện – Nhiệt kết hợp (CHP) Pin nhiên liệu Hình 1. Mô hình VPP ứng dụng trong điều khiển nối lưới các nguồn điện phân tán 2.2. Phân loại nhà máy điện ảo Theo [4], hiện nay mô hình VPP trong điều khiển các nhà máy điện bao gồm 2loại: Loại VPP thương mại (Commercial - CVPP) và VPP kỹ thuật (Technical - TVPP). 2.3. Các cấu trúc điều khiển VPP Theo [5], điều khiển VPP về cơ bản có thể được chia thành ba cấu trúc điều khiểnkhác nhau, ở mỗi cấu trúc điều khiển sẽ có những thuật toán và thông tin điều khiển khácnhau như:14 LÊ KIM ANH Ngõ vào DER- Các tham số làm việc- Giới hạn về giá thành- Số liệu đo lường Ngõ ra- Dự đoán số ...