- Các phần tử của lưới phân phối . - Khái niệm về cấu trúc lưới phân phối . - Cấu trúc lưới phân phối trung áp và hạ áp . - Các yêu cầu đối với lưới phân phối trung áp . - Lưới điện phân phối hiện đại: lưới điện thông minh Chương 2: LƯU ĐIỆN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA LƯU ĐIỆN TRONG LƯỚI ĐIỆN 1. - Lưu điện là giải pháp hiệu quả cho phát triển lưới điện . - Hiểu biết chung về công nghệ lưu điện . - Các loại công nghệ lưu điện Thông số chung về các lưu điện . - Cấu tạo của một số loại lưu điện thông dụng . - Một số ứng dụng cụ thể của lưu điện trong lưới phân phối điện trung, hạ áp…..59 2 Chương 3: TÍNH TOÁN LƯỚI ĐIỆN CÓ ĐIỆN MẶT TRỜI (PV), VAI TRÒ LƯU ĐIỆN ĐẾN LƯỚI ĐIỆN CÓ ĐIỆN MẶT TRỜI 1. - Thông số lưới phân phối . - Tính toán các chế độ, xác định ảnh hưởng của lưu điện . - Nhưng liệu các nhà máy điện có thể sẽ xử lý một cách nhanh chóng biến động về nhu cầu tiêu thụ điện và đỉnh công suất tiêu thụ của khách hàng để sản xuất ra lượng điện thích hợp? Do vậy, việc nghiên cứu ứng dụng thiết bị lưu điện trong lưới điện phân phối là rất cần thiết. - Mục đích nghiên cứu của luận văn là tìm hiểu về lưới phân phối, các yêu cầu của lưới phân phối hiện đại, vai trò của lưu điện trong lưới phân phối. - Tìm hiểu về các công nghệ lưu điện, cấu tạo, các thông số kỹ thuật của các loại lưu điện. - Một vài ứng dụng cụ thể của lưu điện trong lưới phân phối. - Trình bày về vai trò của lưu điện trong lưới điện thông minh, sự khác nhau về cấu tạo, ứng dụng của từng loại lưu điện. - Tình hình lắp đặt và phát triển công nghệ lưu điện trên thế giới. - 1.1 Khái niệm chung về lưới phân phối. - Lưới phân phối điện gồm 2 thành phần. - *Phân loại lưới phân phối trung áp theo 3 dạng. - Lưới phân phối kín vận hành hở. - Hệ thống phân phối điện. - 1.2 Các phần tử của lưới phân phối. - 12 1.3 Khái niệm về cấu trúc lưới phân phối. - Các phần tử tạo thành lưới phân phối. - Sơ đồ lưới phân phối. - Hệ thống điều khiển lưới phân phối. - Cấu trúc lưới phân phối có thể là. - Cấu trúc của lưới phân phối còn chia ra. - 1.4 Cấu trúc lưới phân phối trung áp và hạ áp. - Về cấu trúc lưới phân phối thường là: a. - Các yêu cầu đối với lưới phân phối trung áp 2.1. - Lưới điện phân phối hiện đại: Lưới điện thông minh. - Hình 1.9 Mô hình lưới điện thông minh 35 CHƯƠNG 2 : LƯU ĐIỆN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA LƯU ĐIỆN TRONG LƯỚI ĐIỆN 1. - Biến thiên công suất này xảy ra đột nhiên, gây ra các rắc rối đối với hệ thống điện trong việc cân bằng tức thời công suất, điều chỉnh tần số và điện áp… Một đặc điểm khác của các nguồn năng lượng tái tạo này có thể đặt ở mọi nơi như sát ngay trung tâm phụ tải điện, dọc theo lưới điện hoặc ở tận sa mạc, biển khơi… Hình 2.1: Vị trí của phong điện và điện mặt trời trong cấu trúc lưới điện và các công nghệ lưu điện ở các cấp điện áp[4] 36 2. - Lưu điện có tác công dụng đối với hệ thống điện và lưới điện như sau: 2.1. - Lưới truyền tải và Lưới phân phối : a. - Lưu điện tĩnh -Lưu trữ tĩnh hỗ trợ lưới truyền tải và phân phối (T&D) -Cải thiện hệ số sử dụng T&D -Làm chậm đầu tư vốn vào T&D b. - Hệ thống lưu điện phân tán (DESS) điều khiển trung tâm -Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện : giảm số lần mất điện, thời gian mất điện. - Hiểu biết chung về công nghệ lưu điện : 3.1.Các loại công nghệ lưu điện 3.1.1. - Loại lưu điện trữ điện năng (electrical energy storage. - Loại lưu điện bằng hóa học/acquy (Electrochemical/battery energy storage) 38 a. - 39 3.2.Thông số chung về các lưu điện : a. - Lưu điện khí nén (CAES) Hình 2.6: Cấu tạo của lưu điện khí nén Đối với sơ đồ a: trong quá trình nạp, không khí được nén bởi một bởi một động cơ nén khí. - Lưu điện bánh đà(FlyWheel) Hình 2.7: Cấu tạo của lưu điện bánh đà Trong quá trình nạp, động cơ được sử dụng để gia tốc bánh đà. - Lưu điện bằng cách lưu nhiệt: Hình 2.10: Cấu tạo của lưu điện bằng nhiệt năng nhiệt độ cao Để lưu trữ năng lượng điện, cũng có thể sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt độ cao. - Lưu điện Hóa học: Gồm các loại: Hình 2.11: Các loại lưu điện hóa học a. - Lưu điện Hydrogen: Hình 2.12: Cấu tạo của lưu điện Hydrogen 48 Trong quá trình nạp, H2 được sản xuất bằng điện qua máy điện phân. - Giá thành lắp đặt theo công suất: 150 đến 200€/kW - Giá thành lắp đặt theo điện năng: 100 đến 250€/kW - Thời gian triển khai: 3ms đến 5ms - Các ứng dụng chính: điều khiển tần số, cắt đỉnh, san bằng đồ thị phụ tải, sử dụng cho các lưới điện độc lập, lưu điện dân dụng, UPS e. - Giá thành lắp đặt theo công suất: 150 đến 200€/kW - Giá thành lắp đặt theo điện năng: 300 đến 800€/kW - Thời gian triển khai: 3ms đến 5ms - Các ứng dụng chính: điều khiển tần số,điều khiển điện áp, cắt đỉnh, san bằng đồ thị phụ tải, sử dụng cho các xe điện, lưu điện dân dụng. - Các hình thức lắp đặt lưu điện dùng trong lưới phân phối : a. - Loại container [10]: 54 Hình 2.18: Lưu điện cố định loại container b. - Loại lưu động [10] Hình 2.19: Lưu điện loại xe lưu động 3.3.6. - -Loại lưu điện nhỏ và rất nhỏ lắp đặt phân tán trên lưới điện gọi là lưu điện phân tán (DESS). - Các lưu điện đã được áp dụng trên lưới điện , đang quảng bá và đang nghiên cứu phát triển [12]: Hình 2.20: Sự phát triển của các công nghệ lưu điện trên thế giới 56 b. - Công dụng của từng loại lưu điện [12]: Hình 2.21: Ứng dụng của các loại lưu điện 57 c. - Yêu cầu đối với lưu điện sử dụng cho các áp dụng khác nhau [5]: Các thông số yêu cầu chính là : công suất , thời gian phóng, số chu kỳ phóng-nạp và tuổi thọ. - Sử dụng lưu điện trong lưới phân phối điện: Đối với lưới phân phối lưu điện sử dụng cho 2 mục đích. - Công nghệ lưu điện còn đang trên đà phát triển. - Nghiên cứu sử dụng lưu điện là bộ phận quan trọng trong nghiên cứu lưới điện thông minh, đang được phát triển mạnh trên thế giới. - Các điểm đấu có thể của lưu điện trên lưới phân phối trung áp(MV) và hạ áp(LV)(h.2.5.1): a. - Lưới phân phối thông thường: lấy điện từ lưới điện cao áp. - Hình 2.24: Các vị trí đấu nối lưu điện trong lưới phân phối[6] 60 b.Sơ đồ Microgrid: lưới phân phối hoạt động độc lập. - Hình 2.25: Đấu nối lưu điện trong microgrid[6] 4.2. - Các áp dụng lưu điện : 4.2.1. - Hình 2.26: Diesel kết hợp lưu điện 61 4.2.2. - Khoản tiền tiết kiệm này =tiền mua điện năng khi phụ tải điện max-tiền mua điện năng nạp vào lưu điện khi phụ tải điện min. - Hình 2.33: Sử dụng lưu điện khởi động đen[11] d. - Dịch chuyển thời gian điện năng : chuyển dịch điện năng thừa của nguồn điện tái sinh vào lưu điện và phát vào lúc điện năng thiếu. - Hình 2.34: Sử dụng lưu điện dịch chuyển thời gian điện năng[5] f. - Trên hình 2.35 là sơ đồ lưới điện có các thiết bị điều chỉnh điện áp và lưu điện . - Nếu không có lưu điện điện áp sẽ tăng cao quá ngưỡng giới hạn. - Để giảm điện áp về mức giới hạn cần phải đặt lưu điện. - Bài toán ở đây là chọn công suất và vị trí của lưu điện sao cho hợp lý nhất. - Trong phần tính toán áp dụng của luận văn sẽ tính toán chọn lưu điện cho lưới phân phối có điện mặt trời . - 66 Hình 2.36: Lưu điện làm giảm quá điện áp khi có pin mặt trời[9] g. - Để thực hiện việc này, lưu điện được sử dụng cùng với SVC để có thể cấp và tiêu thụ công suất phản kháng . - 67 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN LƯỚI ĐIỆN CÓ ĐIỆN MẶT TRỜI (PV), VAI TRÒ LƯU ĐIỆN ĐẾN LƯỚI ĐIỆN CÓ ĐIỆN MẶT TRỜI 1. - Nội dung Trong chương này tác giả sẽ tính toán lưới điện phân phối khi có đặt điện mặt trời để chứng minh sự cần thiết phải sử dụng lưu điện để đảm bảo điện mặt trời có thể hoạt động hiệu quả. - Do đó để khắc phục có thể đặt một lưu điện ở ngay nút có điện áp cao nhất hoặc ở nút lân cận. - Khi xảy ra chế độ điện áp cao hơn cho phép, sẽ nạp công suất điện mặt trời vào lưu điện acquy, sử dụng phép tính chế độ lặp lại để chọn công suất nạp. - Sao đó sẽ chọn công suất max của lưu điện . - Phần tính toán sẽ tính ảnh hưởng của vị trí đặt của lưu điện , vị trí này ảnh hưởng đến công suất lưu điện và tổn thất công suất trên lưới điện khi điện mặt trời hoạt động. - Tính toán các chế độ, xác định ảnh hưởng của lưu điện 3.1. - PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI=5,5 MW, trong khi công suất PV=8 MW, PV không phát Q, Q lấy từ nguồn, chưa có lưu điện. - 89 Hình 3.6: Đồ thị điện áp khi chưa có lưu điện 3.3. - Lựa chọn công suất lưu điện, phân tích ảnh hưởng của vị trí, công suất của lưu điện đến tổn thất công suất trên lưới điện Tiêu chí chọn công suất của lưu điện là: bảo đảm điện áp trên toàn lưới điện cao nhất là 1,05Uđm. - Công suất này phụ thuộc vị trí, và tổn thất công suất phụ thuộc vào công suất và vị trí của lưu điện . - Các thực hiện là: chọn vị trí đặt trước, sau đó bằng cách tính lặp lại, chọn công suất của lưu điện . - Lưu điện đặt ớ nút điện mặt trời 71: Công suất lưu điện được chọn sao cho điện áp nút 71 đạt 1,05 ở chế độ đã tính trên. - Total Điện áp đạt yêu cầu, tổn thất công suất ∆P=350kW Hình 3.7: Đồ thị điện áp khi có lưu điện đặt tại nút pin mặt trời 3.3.2. - Đặt lưu điện ở nút 12. - Ta thấy nếu đặt lưu điện xa nút điện mặt trời trên đường về nguồn điện thì công suất lưu điện phải tăng lên. - Sau khi tính toán ta thấy công suất lưu điện phải là 5,7MW thì điện áp mới đạt, nghĩa là tăng thêm đến 3,23MW so với đặt ở nút điện mặt trời , tổn thất công suất =450 kW cũng lớn hơn. - Kết luận: Qua kết quả tính toán trên đây cho ta thấy kết quả một trong ứng dụng của lưu điện trong phân phối, đó là ngăn chặn quá điện áp trong lưới điện có điện mặt trời do thời điểm phát đỉnh của điện mặt trời và phụ tải điện đỉnh không trùng nhau. - Vị trí đặt lưu điện cũng ảnh hưởng đến công suất chọn lưu điện, đối với lưới điện chỉ có 1 điện mặt trời, ta thấy vị trí đặt lưu điện tối ưu chính đặt cùng vị trí với điện mặt trời. - Đã trình bày về vai trò của lưu điện trong lưới điện thông minh, sự khác nhau về cấu tạo, ứng dụng của từng loại lưu điện. - Đã thực hiện tính toán ảnh hưởng của lưu điện đến điện áp của lưới phân phối có điện mặt trời. - Đây chỉ là một trong những ứng dụng rất nhỏ của lưu điện trong lưới điện hiện đại
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt