Ứng dụng hệ thống BESS nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện truyền tải

Mục tiêu để giải quyết các vấn đề trên bài viết đã nghiên cứu xây dựng mô hình thiết bị Pin tích trữ năng lượng (BESS) trên phần mềm PSS/E và PowerFactory DIgSILENTS với các bài toán có ràng buộc kỹ thuật, kinh tế đưa ra giải pháp vận hành tối ưu và hiệu quả cho lưới điện truyền tải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng hệ thống BESS nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện truyền tải CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA ỨNG DỤNG HỆ THỐNG BESS NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 1 2 3 Trần Viết Thành , Lê Cao Quyền , Lê Hoàng Việt 1 Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 0902.906.450, thanh.tv@pecc4.vn 2 Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 4, 0963.141.075, quyen.lc@pecc4.vn 3 Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 4, 0905.503.106, viet.lh@pecc4.vn Tóm tắt: Tính đến hết năm 2021, tổng công suất đặt của hệ thống điện đã đưa thêm vào khoảng 3612,2 MW nguồn điện gió tăng tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo đạt khoảng 33% tổng công suất đặt của hệ thống. Với tỷ trọng các nguồn điện năng lượng tái tạo tăng tương đối cao, gây ra một số khó khăn như dư thừa công suất phát vào thời điểm phụ tải cực tiểu, quán tính hệ thống điện thấp… Căn cứ thực tế vận hành tại một số thời điểm trong hệ thống điện đã từng xảy ra tình huống đơn vị vận hành lưới điện đã phải cắt giảm rất nhiều công suất phát của các nguồn năng lượng tạo (điện gió, mặt trời…) vào các thời điểm phủ tải thấp điểm hoặc sa thải một số nguồn năng lượng tái tạo khi tần số hệ thống vượt mức quy định… Tập trung chính là lưới điện Tây Nguyên. Để xác định rõ các vấn đề bài báo đã xây dựng các mô hình phát công suất theo 24h/ngày của các nguồn năng lượng tái tạo nhằm xác định thời điểm nào hệ thống lưới điện bắt đầu bị quá tải và thời điểm nào hệ thống lưới điện hết quá tải thông quá đấy có thể đánh giá được công suất cắt giảm cao nhất, sản lượng điện cắt giảm trong ngày đồng thời nghiên cứu những vấn đề mất ổn định hệ thống điện khi quán tính hệ thống điện thấp. Mục tiêu để giải quyết các vấn đề trên bài báo đã nghiên cứu xây dựng mô hình thiết bị Pin tích trử năng lượng (BESS) trên phần mềm PSS/E và PowerFactory DIgSILENTS với các bài toán có ràng buộc kỹ thuật, kinh tế đưa ra giải pháp vận hành tối ưu và hiệu quả cho lưới điện truyền tải. Kết quả nghiên cứu đề xuất cần trang bị 600MW (BESS) cho hệ thống tại các vị trí như 220kV Buôn Kốp (200MW), 220kV Krông Buk (200MW) và 220kV Serepok 4 (200MW) nhằm tối ưu công suất phát của các nguồn năng lượng tái tạo trong khu vực đồng thời nâng cao ổn định tần số, tăng hệ số quán tính của hệ thống điện. Từ khoá: Điện gió; điện mặt trời; Pin tích trữ năng lượng; Ổn định tần số. Abstract: By the end of 2021, the total installed capacity of the power system had contributed about 3612.2 MW of wind energy, bringing the proportion of renewable energy sources to the total installed capacity to about 33%. The significantly high rise in the proportion of renewable energy sources causes several challenges, such as excess generating capacity during times of minimum load and low system inertia, etc. According to actual power system operation, there have been cases where the grid operator had to reduce a significant amount of the generating capacity of renewable energy sources (wind power, solar power, etc.) during low-load periods or shedding renewable energy sources when the system frequency exceeded the designated … The Central Highlands electrical grid is the key area of concern. Some models of capacity generation based on 24-hour/day renewable energy sources have been developed to determine the issues and determine the time whether the grid system is 529 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 under overload or not. Therefore, it is possible to evaluate the highest cut-off capacity and reduced power output during the day while researching power system instability when there is a low power system inertia. The objective of this article is to solve the problems by researching and building a model of Battery Energy Storage System (BESS) on PSS/E software and Power Factory DIgSILENTS software with both economical, technical requirements to provide optimal and efficient solutions for the operation of transmission grid. According to research results, in order to maximize the generating capacity of renewable energy sources, 600MW (BESS) should be installed for the system at locations such as 220kV Buon Kop (200MW), 220kV Krong Buk (200MW) and 220kV Serepok 4 (200MW) in the region while enhancing frequency stability and improving the coefficient of inertia of the power system. Keyword: Wind power; Solar power; Battery Energy Storage System (BESS); Frequency stability KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa P GW (MW) Gigawoat (Mêgawoat) U V Hiệu điện thế I A Cường độ dòng điện CHỮ VIẾT TẮT NLTT Năng lượng tái tạo PV Điện mặt trời TBA Trạm biến áp 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Định hướng phát triển nguồn năng lượng tái tạo, bền vững và môi trường xanh là một trong những vấn đề hàng đầu của tất cả các quốc gia trên thế giới, nhằm đảm bảo nguồn điện lâu dài, ổn định và giảm thiểu các tác động xấu đến môi trường do phải sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch. Nguồn năng lượng tái tạo (năng lựợng gió, mặt trời, biomass v.v.) có tiềm năng vô tận, đang và đã trở thành xu thế phát triển tất yếu của mọi quốc gia. Sản xuất điện từ nguồn năng lượng tái tạo là một ngành công nghiệp phát triển rất mạnh mẽ cùng với sự tiến bộ không ngừng về công nghệ chế tạo, đã đáp ứng nhu cầu năng lượng của con người ngày càng đáng kể, tạo ra hàng triệu việc làm mới từ chuỗi sản xuất, cung ứng và vận hành các hệ thống năng lượng tại tạo. Trong năm 2021, các nước trên thế giới đã lắp đặt thêm 530 ...