Tổng hợp xu thế và các yêu cầu kỹ thuật hỗ trợ chuyển dịch hệ thống năng lượng điện

Nghiên cứu "Tổng hợp xu thế và các yêu cầu kỹ thuật hỗ trợ chuyển dịch hệ thống năng lượng điện" trình bày tổng quan về khái niệm cộng đồng năng lượng địa phương (LEC) và các vấn đề liên quan đến mô phỏng, điều khiển, và vận hành tối ưu một hệ thống LEC thực tế. Bản sao kỹ thuật số (Digital Twin - DT) được phát triển sử dụng các phương pháp mô hình hóa hiện đại nhằm cung cấp khả năng mô phỏng các phần tử và cả hệ thống LEC theo thời gian thực dựa trên thông tin đo thực tế và cơ sở dữ liệu trong quá khứ. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp xu thế và các yêu cầu kỹ thuật hỗ trợ chuyển dịch hệ thống năng lượng điện Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Tổng hợp xu thế và các yêu cầu kỹ thuật hỗ trợ chuyển dịch hệ thống năng lượng điện Trần Thái Trung, Trần Minh Quân, Nguyễn Hữu Thiên Ân, và Nguyễn Hồng Phương Phòng nghiên cứu các hệ thống năng lượng điện số hóa (digi-PES lab), khoa Điện, Trường Đại học Kỹ thuật Eindhoven, Hà Lan Email: {t.t.tran, m.q.tran, a.nguyen.huu.thien, p.nguyen.hong}@tue.nl Abstract— Nghiên cứu này trình bày tổng quan về khái tối đa hóa điện năng sản xuất và đóng góp vào các dịch niệm cộng đồng năng lượng địa phương (LEC) và các vấn vụ phụ trợ như cân băng công suất, điều khiển điện áp, đề liên quan đến mô phỏng, điều khiển, và vận hành tối ưu tần số. Sự phối hợp vận hành giữa các LEC và với lưới một hệ thống LEC thực tế. Bản sao kỹ thuật số (Digital điện phân phối là rất quan trọng để đạt được các mục Twin - DT) được phát triển sử dụng các phương pháp mô hình hóa hiện đại nhằm cung cấp khả năng mô phỏng các tiêu quản lý và vận hành tối ưu khác nhau. phần tử và cả hệ thống LEC theo thời gian thực dựa trên Nghiên cứu này tập trung vào việc giới thiệu khái thông tin đo thực tế và cơ sở dữ liệu trong quá khứ. Ngoài quát về khái niệm LEC, các vấn đề cần thiết trong việc ra, các thuật toán điều khiển và tối ưu mới cũng được phát thiết kế, vận hành và quản lý năng lượng nhằm tối ưu triển nhằm tăng khả năng vận hành ổn định và tin cậy của hiệu quả của LEC trong việc sử dụng điện từ các nguồn một hệ thống LEC đơn lẻ hoặc khi phối hợp với các LEC năng lượng tái tạo. Nội dung chi tiết được trình bày như khác và với lưới điện chính. Kết quả mô phỏng chứng sau. Trước hết, một phương pháp mô hình hóa và mô minh tính hiệu quả của LEC trong việc cung cấp dịch vụ phỏng hiện đại sẽ được trình bày và đánh giá mức độ phụ trợ và hỗ trợ vận hành ổn định hệ thống điện. hiệu quả khi ứng dụng trong việc mô phỏng LEC Keywords- Cộng đồng năng lượng địa phương, bản sao (chương II). Sau đó vấn đề ổn định điện áp (chương III), kỹ thuật số, dịch vụ song sinh, tính ổn định, chế độ tự hành. vận hành đa mục tiêu (chương IV) và phương pháp thực hiện sẽ được trình bày cụ thể. Nội dung thảo luận và tóm tắt nghiên cứu sẽ được nêu trong chương V. I. GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, quá trình chuyển dịch năng lượng đang diễn ra mạnh mẽ trên thế giới. Đây là quá trình chuyển dịch trong lĩnh vực năng lượng từ sử dụng nguyên liệu hóa thạch sang phi carbon hóa trước năm 2050 [1]. Mục tiêu chính là giảm phát thải khí nhà kính nhằm làm chậm lại quá trình biến đổi khí hậu. Quá trình phi carbon hóa yêu cầu nhiều hành động cụ thể và cấp thiết. Trong đó, việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng là hai yếu tố có tiềm năng đóng góp giảm phát thải khí nhà kính lên đến 90%. Tuy nhiên, việc sử dụng các nguồn năng lượng tái Hình 1. Ví dụ về LEC kết nối với lưới điện phân phối. tạo (NLTT), như điện gió, điện mặt trời..., cũng gây ra nhưng vấn đề kỹ thuật mới, đòi hỏi một sự nâng cấp và II. MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG định hình lại một cách toàn diện hoạt động của hệ thống Để thực hiện việc vận hành, phối hợp hài hòa các LEC điện hiện nay. Các khái niệm lưới điện thông minh khác nhau, cần phải có các công cụ tiên tiến để mô (Smart Grid - SG), lưới điện siêu nhỏ (Microgrid - MG) phỏng, giám sát và vận hành hệ thống. Trong đó, bản sao hay cộng đồng năng lượng địa phương (local energy kỹ thuật số (Digital Twin - DT) được xem như một cách community - LEC) [2] cũng từ đó được phát triển nhằm tiếp cận đầy hứa hẹn. DT có khả năng mô phỏng đầy đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng NLTT và nâng cao hiệu quả sử các đặc tính, chế độ vận hành và điều khiển, cũng như dụng điện năng. Hình 1 mô tả một hệ thống LEC kết nối giới hạn vòng đời của các hệ thống thực với các thông với lưới điện phân phối, bao gồm các nguồn điện phân tin cập nhật theo thời gian thực [3]. tán sử dụng năng lượng tái tạo, các hệ thống lưu trữ và DT dựa trên việc lựa chọn các công cụ mô hình hóa tải linh hoạt. Khác với MG, các LEC không những có và mô phỏng thích hợp nhất để mô phỏng một cách đầy khả năng tự sản xuất và cung cấp năng lượng, mà còn có đủ các đặc tính, bao gồm cả trạng thái ổn định và trạng khả năng trao đổi năng lượng với các LEC khác nhằm thái động của các phần tử cũng như toàn bộ hệ thống. ISBN 978-604-80-7468-5 197 Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Các phương pháp mô hình hóa và công cụ mô phỏng lý được mô hình hóa về mặt toán học theo cách tiếp cận hiện có thường chỉ tập trung vào tổng thể hệ thống điện chi tiết hoặc đơn giản hóa. và LEC trong khi sự tương tác giữa hai lớp hệ thống này không được giải quyết một cách toàn diện. Một số công cụ mô phỏng điể ...