ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

1. Phân tích

Đối với hệ thống điện mặt trời, thông thường hệ thống phát sinh các vấn đề như sau: sóng hài, mất cân bằng pha điện áp, nhấp nháy điện áp, dao động tần số và dao động điện áp, trong bài viết này tác giả đề cập đến vấn đề dao động điện áp liên quan đến cân bằng công suất phản kháng của hệ thống. Đây là vấn đề liên quan trực tiếp đến vận hành hệ thống điện NLMT. 

Quan sát dữ liệu U và I đo đạc hệ thống điện mặt trời 40MW như sau:

Quan sát dữ liệu P và Q đo đạc hệ thống điện mặt trời 40MW như sau:

Qua đó, nhà máy khi điều tần, trong khi NMĐMT phát công suất tác dụng về lưới thì sẽ tiêu thụ công suất phản kháng từ lưới, P và Q trong thời gian phát này ngược chiều nhau. Việc hạn chế của dung lượng inverter nên việc phát/nhận công suất phản kháng hiện nay là rất hạn chế.

Hiện nay việc điều chỉnh điện áp PCC (Point of Common Coupling) của nhà máy rất hạn chế do không có thiết bị phụ trợ đi kèm, do đó việc điều độ hệ thống điện truyền tải rất khó khăn.

Thông thường ở các nước có kinh nghiệm vận hành hệ thống NLMT như EU, Úc.. họ có qui định rõ cho các nhà máy phải trang bị (hoặc Inverter phải có dự phòng) mức công suất phản kháng dự trù khoảng ±40% công suất phát, ví dụ NMĐMT 100MW thì phải đảm bảo ±40MVAr để xử lý vấn đề dao động điện áp. Nghĩa là dung lượng Inverter phải đảm bảo hoặc hệ thống bù ứng động để đáp ứng yêu cầu này.

Nguồn năng lượng mặt trời do ảnh hưởng mây mờ, thời tiết bất chợt, cơ chế hòa lưới, điều độ...mà nguồn phát sẽ không liên tục, có thể thay đổi đột ngột, do đó công suất phản kháng có biên độ dao động lớn. Dẫn đến ảnh hưởng điện áp trên lưới truyền tải và phân phối.  

EVN có yêu cầu trong vận hành tại QD25/2019/TT-BCT ngày 18/11/2019 như sau:

Nếu công suất tác dụng lớn hơn hoặc bằng 20% công suất tác dụng định mức và điện áp đấu nối trong dải ±10% điện áp danh định, nhà máy phải có khả năng điều chỉnh liên tục công suất phản kháng trong dải hệ số PF (-0.95 đến +0.95).

Ngưỡng cho phép của điện áp PCC đối với nhà máy điện mặt trời và gió, tương ứng điện áp từ 0.9pu đến dưới 1.1pu thì được phép vận hành liên tục.

Việc điều chỉnh điện áp được qui định trong QD 25/2019/TT-BCT: điều chỉnh theo đặc tính độ dốc điều chỉnh điện áp (đặc tính V-Q), điều chỉnh theo giá trị đặt công suất phản kháng, và điều chỉnh theo hệ số công suất.

 2. Giải pháp công nghệ

Với mỗi mức thay đổi công suất phản kháng sẽ tỷ lệ thuận với bình phương điện áp, bằng việc thay đổi công suất phản kháng tại PCC chúng ta sẽ thay đổi điện áp PCC.

Sử dụng hệ thống điều khiển IGBT để điều chỉnh công suất phản kháng cho hệ thống theo chế độ cài đặt trước (STATCOM).

Đơn giản hơn sẽ sử dụng hệ thống bù thụ động kết hợp với bộ bù ứng động (bù nhuyễn SVC) để tinh chỉnh theo điện áp.  

Các hệ thống sử dụng hiện nay như:

-         Hệ thống bù và lọc sóng hài tích cực: ACTIVE FILTER, STATCOM

-         Hệ thống ổn định điện áp: SVG, SVC

 3. Liên hệ

Trụ sở tại Sài Gòn

     Công ty Cổ phần Tư vấn và Thiết bị Điện Tân Trung Nam

     Số 2/19 Thăng Long – Phường 4 - Quận Tân Bình - TP.HCM

     Tel       : 028-62-92-43-16 ;  Fax: 028-62-92-43-38

     HP       :  0903111117 (VũTrungNam)

     Email   : nam@tantrungnam.vn  web: www.tantrungnam.vn

VPĐD tại Đà Nẵng:

      Số: 84 Bùi Lâm-P. Nại Hiên Đông – Q. Sơn Trà  - Tp.Đà Nẵng

      Tel      : 0903-111-117 (VũTrungNam)

      Email  : nam@tantrungnam.vn