Phân tích đánh giá hiệu quả của bộ PSS trong việc nâng cao ổn định vận hành cho Nhà máy thủy điện Sông Bung 4

Bài viết đánh giá phân tích và nghiên cứu vai trò của bộ PSS trong việc nâng cao ổn định của các tổ máy của NMTĐ Sông Bung 4 khi tham gia vận hành trong HTĐ Quốc gia. Kết quả cho thấy chức năng PSS trong máy phát điện có tác dụng nâng cao khả năng ổn định hệ thống, dập tắt dao động điện áp và dao động góc pha.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích đánh giá hiệu quả của bộ PSS trong việc nâng cao ổn định vận hành cho Nhà máy thủy điện Sông Bung 4 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA BỘ PSS TRONG VIỆC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH VẬN HÀNH CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 4 ANALYSIS TO EVALUATE THE EFFECTIVENESS OF PSS IN IMPROVING OPERATIONAL STABILITY FOR SONG BUNG 4 HYDROPOWER PLANT 1 2 Hoàng Long , Ngô Văn Dưỡng 1 Công ty Thủy điện Sông Bung, 0973994135, hoanglongdnbk@gmail.com 2 Trường Đại học Bách khoa-Đại học Đà Nẵng, 0913405526, nvduong@dut.udn.vn Tóm tắt: Thiết bị ổn định hệ thống điện (PSS) là một bộ phận phụ được trang bị trong hệ thống kích từ máy phát, tác dụng chính của PSS là mở rộng giới hạn ổn định của hệ thống điện bằng cách tạo ra một thành phần mô men điện trong rotor máy phát đồng bộ, thành phần mô men này tác dụng giống như một mô men cản để chống lại sự dao động của rotor máy phát thông qua hệ thống kích từ của máy phát đồng bộ. Tác giả đã sử dụng phần mềm Powerworld simulator để tính toán, phân tích các chế độ làm việc các máy phát điện Nhà máy thủy điện Sông Bung 4 khi có và không có sự tham gia của bộ PSS trong các trường hợp lưới điện 220kV khu vực miền Trung làm việc bình thường, có sự cố N-1 và mất nguồn, mất tải đôt ngột. Kết quả cho thấy chức năng PSS trong máy phát điện có tác dụng nâng cao khả năng ổn định hệ thống, dập tắt dao động điện áp và dao động góc pha. Từ khóa: Bộ PSS, hệ thống kích từ, ổn định hệ thống điện, góc lệch rotor, dao động điện áp. Abstract: The power system stabilizer (PSS) is an auxiliary component equipped in the generator excitation system, the main function of the PSS is to extend the stability limit of the electrical system by creating an electric torque component in the rotor. This torque component acts as a resisting torque to counteract the oscillation of the rotor through the excitation system of generator. The author used Powerworld simulator software to calculate and analyze the working modes of generators of Song Bung 4 Hydropower Plant with and without the participation of PSS in the case of 220kV power grid in the Central region works normally, there is N-1 problem and sudden power loss, sudden load loss. The results show that PSS function in the generator has the effect of improving system stability, suppressing voltage fluctuations and phase angle fluctuations. Keyword: PS function, excitation system, power system stability, rotor deflection angle, voltage oscillations CHỮ VIẾT TẮT CĐXL Chế độ xác lập HTĐ Hệ thống điện QTQĐ Quá trình quá độ PSS Power System Stabilizer - Thiết bị ổn định hệ thống điện 292 CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA NMTĐ Nhà máy thủy điện 1. GIỚI THIỆU Nhà máy thủy điện Sông Bung 4 được khởi công xây dựng ngày 25/06/2012, phát điện thương mại các tổ máy trong tháng 10 năm 2014 và hoàn thành toàn bộ công trình đưa vào sử dụng trong tháng 03/2015, nhà máy gồm 2 tổ máy phát với công suất 2 x 78 MW kết nối vào lưới điện Quốc gia 220 kV. Từ những nhu cầu rất thực tế theo xu hướng tăng mạnh của các nhà máy năng lượng tái tạo tại Việt Nam đặt áp lực lên hệ thống lưới điện Quốc gia, yêu cầu các nhà máy điện cần có công suất hoạt động ổn định. Thông tư số 25 của Bộ Công thương quy định các tổ máy phát điện có công suất trên 30 MW đều phải trang bị thiết bị ổn định hệ thống điện. Xét trên thực trạng hiện nay, để nâng cao mức độ vận hành ổn định cho các máy phát điện đồng bộ khi xảy ra các nhiễu loạn trên hệ thống, một giải pháp được sử dụng rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay đó là sử dụng thiết bị ổn định hệ thống điện (PSS) kết hợp với hệ thống kích từ của máy phát điện. Bộ PSS (Power System Stabilizer) là một thiết bị điều khiển phụ, được sử dụng kết hợp với hệ thống kích từ của máy phát điện nhằm tạo ra một mô men hãm làm giảm các dao động xảy ra trong máy phát, đồng thời mở rộng giới hạn truyền tải, từ đó làm tăng khả năng ổn định của máy phát và hệ thống điện. Để phục vụ cho quá trình quản lý vận hành nhà máy đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và nâng cao độ tin cậy làm việc của thiết bị cần thiết phải có những nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng khi đấu nối nhà máy với HTĐ. Trong khuôn khổ bài báo, tác giả đánh giá phân tích và nghiên cứu vai trò của bộ PSS trong việc nâng cao ổn định của các tổ máy của NMTĐ Sông Bung 4 khi tham gia vận hành trong HTĐ Quốc gia. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT / PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở lý thuyết Dựa trên lý thuyết về chế độ làm việc của máy phát điện, nguyên lý hoạt động của PSS và bài toán giải tích mạng điện. 2.2. Phương pháp nghiên cứu  Thu thập số liệu thông số máy phát, hệ thống kích từ, hệ thống điều tốc, chức năng PSS của nhà máy Sông Bung 4 và lưới điện nhà máy đấu nối.  Cập nhật số liệu cho phần mềm tính toán và xây dựng mô hình mô phỏng trên Powerworld simulator các chế độ vận hành của lưới điện có kết nối NMTĐ Sông Bung 4. 293 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022  Phân tích các chế độ vận hành của lưới điện khi không có và có sự tham gia của chức năng PSS trong các máy phát NMTĐ Sông Bung 4. Qua kết quả đánh giá hiệu quả của chức năng PSS trong việc nâng cao ổn định vận hành của NMTĐ Sông Bung 4. 3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR TRẠM 220KV ...