Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu hệ thống phát điện gió – diesel nhằm nâng cao mức thâm nhập điện gió với lưới cô lập

Mục đích nghiên cứu của luận án: Đối với hệ thống phát điện hỗn hợp gió – diesel trong lưới cô lập thì hai chỉ tiêu quan trọng là chất lượng điện năng và tỷ lệ thâm nhập điện gió. Hai tiêu chí này tỷ lệ nghịch với nhau trong vùng có tỷ lệ thâm nhập điện gió cao. Do vậy, cần có phương pháp vận hành phù hợp để tối đa hóa tỷ lệ thâm nhập điện gió mà vẫn đảm bảo chất lượng điện năng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu hệ thống phát điện gió – diesel nhằm nâng cao mức thâm nhập điện gió với lưới cô lập BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THÁI HIỆPNGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ – DIESEL NHẰMNÂNG CAO MỨC THÂM NHẬP ĐIỆN GIÓ VỚI LƯỚI CÔ LẬP Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 62520202 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN HÀ NỘI - 2015 Công trình này được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. LÊ VĂN DOANH 2. TS. NGUYỄN THẾ CÔNG Phản biện 1: TSKH. Trần Kỳ Phúc Phản biện 2: PGS.TS. Lê Mạnh Việt Phản biện 3: PGS.TS. Kim Ngọc LinhLuận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩcấp trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi ….. giờ, ngày … tháng…. năm ……….Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội2. Thư viện Quốc gia Việt Nam  ii   1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Các hệ thống phát điện sử dụng năng lượng tái tạo đã và đang phát triển ở vùngsâu, vùng xa, hải đảo1, những nơi mà sự phát triển lưới điện quốc gia không khả thivề mặt kinh tế [15,42,61,65]. Ở Việt Nam có rất nhiều đảo có điều kiện tương tự nhưnhững vùng đã lắp đặt hệ thống phát điện hỗn hợp gió – diesel trên thế giới [78]. Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách định hướng và hỗ trợ cho sự phát triểnđiện gió, điển hình: Quyết định số 37/2011/QĐ–TTg, 1208/2011/QĐ–TTg. Như vậy,phát triển các hệ thống phát điện hỗn hợp gió – diesel là rất cần thiết và phù hợp vớixu hướng chung của thế giới.2. Tình hình nghiên cứu về hệ thống phát điện hỗn hợp gió – dieseltrong lưới cô lập2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Đã có nhiều công trình nghiên cứu quan tâm đến việc lựa chọn hệ thống phát điệnhỗn hợp gió – diesel tối ưu. Tính toán tối ưu xác định số lượng tuabin gió và loạituabin gió để lắp đặt cho nhiều khu vực được kết nối với nhau thành một hệ thống[47]. Tuy nhiên nghiên cứu này không tính toán cho lưới cô lập. Bên cạnh đó, cácnghiên cứu [28,29] cũng đã tính toán được số lượng tuabin gió phù hợp trong hệ này.Tuy nhiên các nghiên cứu [28,29] chỉ tính toán cho một loại tuabin gió, chẳng hạnloại 600kW trong [29]; loại 1500kW trong [28]. Cá biệt, có nghiên cứu chỉ tính toánlựa chọn một tuabin gió vận hành cùng một máy phát điện diesel [43]. Chương trìnhtính toán trong các nghiên cứu [28,29] dùng để tính toán cho cả vòng đời của dự án,chứ không phải là chương trình tính toán theo vận hành. Như vậy, cách giải quyết vấnđề ở các nghiên cứu này không phù hợp cho việc tính toán thiết kế một trạm điện giómới cho các đảo ở nước ta. Các nghiên cứu [85,87] đều nghiên cứu về tối ưu chế độ vận hành của hệ thốngphát điện hỗn hợp gió – diesel, nhưng có thiết bị phụ trợ. Các nghiên cứu [37,40,41] đã đánh giá chỉ số hiệu năng của hầu hết các công nghệlưu trữ năng lượng. Từ đó, bình áp suất dùng để lưu trữ năng lượng được áp dụng vàohệ thống phát điện hỗn hợp gió – diesel cấp nguồn cho một khu dân cư. Trong trườnghợp phụ tải đỉnh là 851 kW thì giảm tiêu hao nhiên liệu 27%; trong trường hợp ápdụng cho phụ tải 5 kW thì giảm tiêu hao nhiên liệu là 98% [37,38,39,40]. Sử dụng cuộn siêu cảm làm kho từ trong lưới cô lập với tải 650 kW cho chất lượngtần số cũng như chất lượng công suất tương đối tốt [84]. Hiện nay, việc tích hợp khớp ly hợp điện từ (EMC) vào tuabin gió cũng mới chỉđược đề xuất trong các nghiên cứu [70,71,72]. Tuy nhiên các nghiên cứu này chỉnhằm mục đích khẳng định tuabin gió loại máy phát đồng bộ nối trực tiếp với lướiđược tích hợp EMC có chất lượng điện năng tương đương với các loại tuabin gió cótốc độ thay đổi hiện nay. 1 Trong quyển luận án này, để tránh trùng lặp quá nhiều từ “vùng” từ đây trở về sau cụm từ “vùng sâu, vùng xa, hảiđảo” sẽ được viết ngắn gọn là “vùng cô lập”.  22.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Hầu hết các nghiên cứu ở Việt Nam đều về vấn đề điều khiển tuabin gió sử dụngmáy phát không đồng bộ cấp nguồn từ hai phía (DFIG). Nghiên cứu phương phápđiều khiển máy phát loại DFIG trên cơ sở: các thuật toán điều chỉnh đảm bảo phân lygiữa momen và hệ số công suất [10,11]; các thuật toán phi tuyến trên cơ sở kỹ thuậtBackstepping [1,2]; phương pháp tựa theo thụ động Euler-Lagrange và luậtHamiltonian [6]; điều khiển bám lưới [17]. Bên cạnh đó, cũng có các nghiên cứu đểđảm bảo chất lượng điện năng của DFIG: điều chỉnh ổn định điện áp [18]; khử sailệch tĩnh trên cơ sở các thuật toán phi tuyến theo kỹ thuật Backstepping [3]; điềukhiển dòng thích nghi bền vững trên cơ sở kỹ thuật Back ...