Nghiên cứu ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng tỉnh Quảng Nam
MỞ ĐẦU
Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 06/4/2020 về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam; nên hiện nay sản lượng điện mặt trời mái nhà đã chiếm một tỷ trọng lớn trong hệ thống điện tỉnh Quảng Nam.
Điện mặt trời mái nhà khi đấu nối lưới điện khu công nghiệp Tam Thăng đã ảnh hưởng đến chất lượng cung cấp điện cho một số nhà máy tại khu công nghiệp và đặc biệt ảnh hưởng đến các máy móc vận hành đòi hỏi yêu cầu chất lượng điện năng cao.
Để đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho khách hàng, việc nghiên cứu ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng, tỉnh Quảng Nam là cần thiết.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế nêu trên, tác giả đề xuất chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng tỉnh Quảng Nam”.
Tính toán, phân tích nhiều kịch bản ảnh hưởng điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng tỉnh Quảng Nam.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
– Hệ thống điện Khu công nghiệp Tam Thăng, tỉnh Quảng Nam
– Ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng, tỉnh Quảng Nam.
3.2 Phạm vi nghiên cứu
– Hệ thống điện Khu công nghiệp Tam Thăng, tỉnh Quảng Nam.
Để đạt được mục tiêu đề ra của đề tài, các phương pháp sau đây được sử dụng:
Phương pháp tổng hợp, phân tích tài liệu:
Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thử nghiệm thực tế
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
5.1 Ý nghĩa khoa học: Đề tài có ý nghĩa khoa học trong lĩnh vực năng lượng tái tạo mà cụ thể là nguồn điện mặt trời mái nhà ảnh hưởng đến lưới điện nói chung và lưới điện tại các khu công nghiệp nói riêng.
5.2 Về mặt thực tiễn: Đề tài có tính thực tiễn, kết quả đạt được có thể áp dụng cho Khu công nghiệp Tam Thăng cũng như mở rộng áp dụng cho các khu công nghiệp khác.
Căn cứ vào mục tiêu và nhiệm vụ nêu trên đề tài được đặt tên: “Nghiên cứu ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng, tỉnh Quảng Nam”
Chương 1: Tổng quan về Khu công nghiệp Tam Thăng
Chương 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến hệ thống điện
Chương 3: Ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đến chất lượng điện áp Khu công nghiệp Tam Thăng.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP TAM THĂNG
1.1 Thông tin tổng quan về KCN Tam Thăng
1.1.1 Thông tin về vị trí địa lý, quy mô
1.1.3 Ưu đãi đầu tư tại KCN Tam Thăng
1.1.4 Các doanh nghiệp đang hoạt động tại KCN Tam Thăng
1.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện khu vực
1.3 Đặc điểm, hiện trạng hệ thống lưới điện Khu công nghiệp Tam Thăng
1.3.1 Đặc điểm lưới điện khu vực Tam Kỳ
1.3.2 Hiện trạng lưới phân phối và hệ thống điện mặt trời mái nhà KCN Tam Thăng
1.3.3 Quy hoạch phát triển Khu công nghiệp Tam Thăng, tiềm năng phát triển Điện mặt trời mái nhà
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN
2.1 Tổng quan về hệ thống điện mặt trời mái nhà
2.1.1 Giới thiệu về bức xạ mặt trời
2.1.2. Tình hình phát triển năng lượng mặt trời
2.1.2.1. Tình hình phát triển năng lượng mặt trời trên thế giới
2.1.2.2. Tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời tại Việt Nam
2.2. Các mô hình của hệ thống mặt trời mái nhà
2.2.1. Cấu trúc và thành phần thiết bị chính của hệ thống mặt trời mái nhà.
2.2.2. Hệ thống điện mặt trời mái nhà
2.2.3. So sánh các hệ thống điện mặt trời mái nhà
2.3. Ảnh hưởng của các nguồn điện mặt trời trên lưới điện
Các nguồn ĐMTMN có thể kết nối vào hệ thống điện ở các lưới truyền tải và phân phối. Ảnh hưởng của các nguồn ĐMTMN gây ra trên lưới truyền tải và phân phối cũng có sự khác nhau, do đặc điểm của mỗi lưới có sự khác nhau, cũng như mức công suất các nguồn ĐMTMN kết nối vào khác nhau. Một số ảnh hưởng của các nguồn ĐMTMN trên lưới truyền tải và phân phối một cách riêng rẽ, cụ thể như sau:
2.3.1. Các ảnh hưởng của nguồn ĐMTMN công suất lớn trên lưới truyền tải
2.3.1.1. Gây ra các dao động công suất, tần số và điện áp
Do sự bất định, sự phụ thuộc của công suất phát ĐMTMN vào điều kiện môi trường xung quanh (nhiệt độ, bức xạ mặt trời, mây, sương mù…).
2.3.1.2. Sự thay đổi các yêu cầu/tiêu chuẩn với các dịch vụ phụ trợ để có thể cân bằng công suất phụ tải trong điều kiện có ĐMTMN
Tăng tần số lấy mẫu với việc đo đạc và giám sát hệ thống, tăng tần số của các tác vụ điều khiển trong điều độ hệ thống điện, tăng giới hạn công suất dự trữ cho điều khiển tần số tải (LFC).
2.3.1.3. Ổn định hệ thống điện
Không giống như các nhà máy điện có hệ thống ‘quay’ của tua bin – máy phát (gọi là nhà máy điện quay), nguồn ĐMTMN không có quán tính và có đáp ứng động hoàn toàn phụ thuộc vào đặc tính của bộ nghịch lưu. Vì thế, sự tích hợp ĐMTMN vào lưới điện sẽ làm giảm quán tính và giảm hệ số cản dao động của lưới. Một cách chung nhất thì sự suy giảm này thường làm giảm tính ổn định của hệ thống điện. Tuy vậy, việc đánh giá các ảnh hưởng của ĐMTMN lên ổn định hệ thống điện cần được xem xét cụ thể với mỗi loại ổn định và các đặc điểm của nguồn ĐMTMN
Thứ nhất: Ổn định tĩnh: Ổn định tĩnh của hệ thống điện thường liên quan đến các dao động điện cơ tần số thấp trong khoảng từ 0.1 Hz đến 2 Hz, trong đó được chia thành các dao động tại chỗ (0.1 Hz – 0.8 Hz) giữa mỗi nhà máy điện và phần còn lại của hệ thống hoặc giữa hai nhà máy điện gần nhau trong cùng khu vực và các dao động liên vùng (0.7 Hz – 2 Hz) giữa hai nhóm nhà máy điện thuộc hai khu vực khác nhau. Một nguồn ĐMTMN cụ thể, vì không có các thành phần góc quay và tốc độ quay như máy điện quay trong sự tương tác với lưới điện nên có thể làm suy giảm tính ổn định các dao động tại chỗ, nhưng việc nó có thể suy giảm hay hỗ trợ cho các dao động liên vùng thì tùy vào vị trí, công suất của nó.
Bên cạnh đó, một số nhà máy điện quay cần được duy trì vận hành, hoặc cần xây dựng thêm các hệ thống bù linh hoạt tác động nhanh (SVC hoặc STATCOM) để bảo đảm ổn định tĩnh của hệ thống, dù việc này có thể không tối ưu về kinh tế. Trong điều kiện như vậy, nếu thực hiện đánh giá, tính toán một cách cẩn thận, một số nguồn ĐMTMN ở các vị trí thích hợp vẫn có tác dụng tích cực cho ổn định tĩnh hệ thống thông qua việc cải thiện các dao động liên vùng.
Thứ hai: Ổn định động: Khi tỉ lệ công suất ĐMTMN trong hệ thống cao, quán tính hệ thống giảm thấp và làm tăng nguy cơ mất ổn định động hệ thống. Tùy vào vị trí các nguồn ĐMTMN mà nguy cơ mất ổn định động hệ thống (khi có sự cố lớn như ngắn mạch, hoặc mây che gây đột biến công suất) có thể khác nhau với cùng một tỉ trọng tổng của các nguồn ĐMTMN, và vì thế nguy cơ này cần được khảo sát, tính toán cụ thể với mỗi lưới điện. Tuy vậy, nhiều nghiên cứu trên các mô hình lưới điện mẫu cho thấy rằng, các nguy cơ mất ổn định động có thể xảy ra khi tỉ trọng nguồn ĐMTMN lớn hơn 20%.
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT HOA HOC\KY THUAT DIEN\PHAM TRUONG VUONG TRINH\TOM TAT
