Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 6: Ứng dụng hiệu quả năng lượng tái tạo (Phần 2) - Nguyễn Quang Nam
408004
Năng lượng tái tạo
Giảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam
2013 – 2014, HK1
Bài giảng 13
1
Ch. 6: Ứng dụng hiệu quả NLTT
6.3. Một số vấn đề kỹ thuật về điện gió
▪ Tích hợp điện gió vào lưới điện
▪ Các công nghệ mới
▪ Tiêu chuẩn về điện gió
▪ Công nghệ truyền dẫn
▪ Truyền động trực tiếp
▪ Tích trữ năng lượng trong tương lai
Bài giảng 13
2
Tích hợp điện gió vào lưới điện
➢ Hiện tại điện gió vẫn chiếm một tỷ trọng nhỏ về nguồn
phát, nên tác động của nó lên sự vận hành của lưới
điện là nhỏ
➢ Nhưng khi điện gió phát triển (trong tương lai không
xa), nó sẽ có ảnh hưởng lớn hơn, thậm chí chiếm ưu
thế đối với sự vận hành của lưới điện
➢ Điện gió gây ảnh hưởng đến sự vận hành của lưới điện
từ tính ổn định quá độ đến dòng công suất trong trạng
thái xác lập
▪ Ảnh hưởng về điện áp và tần số là mối quan tâm chính
Bài giảng 13
3
Tích hợp điện gió vào lưới điện
➢ Một vấn đề cơ bản liên quan đến các hệ thống dùng “nhiên
liệu miễn phí” như gió là việc vận hành với một mức dự trữ
đòi hỏi phải để lại một phần năng lượng miễn phí.
– Một vấn đề tương tự đã tồn tại với năng lượng hạt nhân, với
nhiên liệu hóa thạch thường đóng vai trò dự trữ
➢ Vì ngõ ra của tuabin gió có thể thay đổi theo lũy thừa ba của
vận tốc gió, dưới các điều kiện nhất định thì một sự sụt giảm
tốc độ vừa phải có thể gây ra một tổn thất lớn về công suất
phá t ra.
– Sự thiếu hụt dự trữ hóa thạch có thể làm vấn đề trầm trọng
hơn
Bài giảng 13
4
Điện gió và dòng công suất
➢ Công cụ phân tích hệ thống điện phổ biến nhất là
phân bố công suất (còn gọi là phân bố tải)
– phân bố công suất xác định công suất truyền như thế nào
trong lưới điện
– cũng dùng để xác định tất cả điện áp và dòng điện
– vì các mô hình công suất hằng, phân bố công suất là một
kỹ thuật phân tích phi tuyến
– phân bố công suất là công cụ phân tích xác lập
– cũng có thể được dùng để lập kế hoạch cho các nguồn
phát mới, kể cả điện gió
Bài giảng 13
5
Ví dụ phân bố công suất 5 bus
T2
800 MVA
345/15 kV
T1
1
5
4
3 520 MVA
Line 3
345 kV
50 mi
400 MVA
15 kV
800 MVA
15 kV
400 MVA
15/345 kV
345 kV
100 mi
40 Mvar 80 MW
345 kV
200 mi
2
280 Mvar
800 MW
Single-line diagram
Bài giảng 13
6
Thay đổi nguồn phát và slack bus
➢ Phân bố công suất là công cụ phân tích xác lập, do đó
giả thiết là tổng công suất tải và tổn thất luôn bằng với
tổng công suất phát
• Sự khác biệt về nguồn phát xảy ra ở slack bus
➢ Khi nghiên cứu thay đổi nguồn phát dựa vào phân bố
công suất cần luôn luôn hiểu rõ nơi đặt nguồn phát
• Các phương án phổ biến là slack bus của hệ thống,
phân bố trên các máy phát dựa vào hệ số thâm nhập
hay kinh tế
Bài giảng 13
7
Công nghệ mới trong điện gió
– Công nghệ tốc độ thay đổi – tăng hiệu suất 5%
– Dễ điều khiển phân bố công suất tác dụng và
phản kháng
– Rôto đóng vai trò bánh đà (trữ năng lượng)
– Không có vấn đề chập chờn điện áp
– Chi phí cao hơn (phần điện tử công suất chiếm
7% giá thành)
Bài giảng 13
8
Tuabin vận tốc thay đổi với DFIG
➢ Bộ biến đổi cấp nguồn cho dây quấn rôto
➢ Dây quấn stato nối trực tiếp vào lưới
➢ Bộ biến
đổi nhỏ
➢ Giá
thành thấp
Bài giảng 13
10
Turbin tốc độ bán biến thiên đơn giản hóa
➢ Điện trở của rô to của máy phát không đồng bộ lồng
sóc được thay đổi tức thời nhờ mạch điện tử công
suất tốc độ cao
Bài giảng 13
11
Tốc độ biến thiên bằng bộ biến đổi đủ công suất
➢ Cách ly khỏi lưới điện
Truyền năng lượng
Điều khiển công suất tác
dụng và phản kháng,
Energy storage
điều khiển méo dạng
họa tần toàn phần
Mạch kích điều khiển mômen máy phát,
dùng giải thuật điều khiển vectơ
Bài giảng 13
12
Bộ chỉnh lưu và băm xung
Băm xung tăng áp được dùng để biến
đổi điện áp chỉnh lưu phù hợp với điện
á p dc-link của bộ nghịch lưu
Bài giảng 13
13
Các tiêu chuẩn kết nối lưới cho trang trại gió
Khả năng lướt qua sự cố điện áp của tuabin gió
a. Tuabin nên nối lưới thường trực và đóng góp cho lưới
trong trường hợp có nhiễu loạn như sụt điện áp.
b. Trang trại gió nên phát điện giống như các nhà máy
điện truyền thống, cung cấp công suất tác dụng và
phản kháng để phục hồi tần số và điện áp, ngay sau
khi xuất hiện sự cố.
Bài giảng 13
14
Các yêu cầu
Bài giảng 13
15
Các yêu cầu CLĐN cho các tuabin gió hòa lưới
➢ Chập chờn điện áp + liên họa tần
➢ Dự thảo tiêu chuẩn IEC-61400-21 đối với
“Các yêu cầu về chất lượng điện năng cho
các tuabin gió hòa lưới”
Bài giảng 13
16
Tiêu chuẩn IEC-61400-21
1. Phân tích chập chờn điện áp
2. Vận hành chuyển mạch. Quá độ điện áp và
dòng điện.
3. Phân tích họa tần (FFT) – cửa sổ hình chữ
nhật 8 chu kỳ tần số cơ bản. THD đến họa tần
bậc 50.
Bài giảng 13
17
Các tiêu chuẩn khác
1. Họa tần tần số cao và liên họa tần IEC 61000-4-7 và
IEC 61000-3-6
2. Các phương pháp tính tổng họa tần và liên họa tần
trong IEC 61000-3-6
3. Để có được biên độ đúng của các thành phần tần số,
xác định chiều rộng cửa sổ theo IEC 61000-4-7
4. Tần số chuyển mạch của bộ nghịch lưu không phải là
hằng số
5. Có thể không phải là bội số của 50 Hz
Bài giảng 13
18
Các công nghệ truyền dẫn tương lai
➢ Lắp đặt ngoài khơi.
Bài giảng 13
19
Truyền tải AC cao áp (HVAC)
➢ Nhược điểm:
▪ Cáp có điện dung phân
tá n cao
▪ Chiều dài bị giới hạn
Bài giảng 13
20
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
29/04/2022
7180
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 6: Ứng dụng hiệu quả năng lượng tái tạo (Phần 2) - Nguyễn Quang Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nang_luong_tai_tao_chuong_5_ung_dung_hieu_qua_nang.ppt
