Luận văn Nghiên cứu bộ điều khiển bù công suất phản kháng Statcom (Static Synchronous Compensator) ổn định hệ thống điện (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu bộ điều khiển bù công suất phản kháng Statcom (Static Synchronous Compensator) ổn định hệ thống điện (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC Sĩ NGUYỄN HẢI TÂM NGHIÊN CỨU BỘ ÐIỀU KHIỂN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG STATCOM (STATIC SYNCHRONOUS COMPENSATOR) ỔN ÐỊNH HỆ THỐNG ÐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ÐIỆN – 60520202 S K C0 0 4 8 4 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HẢI TÂM NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG STATCOM (STATIC SYNCHRONOUS COMPENSATOR) ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2016
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HẢI TÂM NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG STATCOM (STATIC SYNCHRONOUS COMPENSATOR) ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Hướng dẫn khoa học: TS. TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2016
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ và tên: Nguyễn Hải Tâm Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08/06/1979 Nơi sinh: Bình Thuận Quê quán: Hòa Thắng – Bắc Bình – Bình Thuận Dân tộc: Kinh Chỗ ở hiện nay: 10 Mậu Thân - Bình Hưng – Phan Thiết – Bình Thuận Điện thoại cơ quan: 0623.824.745 Di động: 0985672169 Fax: 0623.835.324 Email: nhtam@btu.edu.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ: Nơi học: Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ: 08/2001 đến 11/2006 Nơi học: Trường Đại Học Tôn Đức Thắng Ngành học: Điện - điện tử Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Ngày và nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: năm 2006 III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Giáo viên Trường Cao Đẳng Cộng Đồng Từ 4/2009 đến nay khoa Kinh tế – kỹ thuật Bình Thuận – công nghệ i
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu ra trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 04 năm 2016 Người cam đoan Nguyễn Hải Tâm ii
6. CẢM TẠ Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường, nay tôi đã hoàn thành đề tài luận văn cao học của mình. Có được thành quả này xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Thầy TS. Trương Đình Nhơn, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Xin chân thành cảm ơn đến tất cả Quý Thầy Cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh đã trang bị cho tôi một lượng kiến thức rất bổ ích, đặc biệt xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện thuận lợi và hỗ trợ cho tôi trong quá trình học tập cũng như trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp này. Chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Cao đẳng nghề Bình Thuận đã tạo điều kiện để tôi tham gia và hoàn thành khóa học này. Cuối cùng, Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến ba mẹ, đồng nghiệp, bạn bè đã giúp đỡ cho tôi rất nhiều để vượt qua khó khăn, đã tạo cho tôi niềm tin và nỗ lực phấn đấu để hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 04 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Hải Tâm iii
7. TÓM TẮT Nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng thiết bị FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems), đặc biệt sử dụng thiết bị phát nguồn công suất phản kháng cho hệ thống lưới điện nhằm gia tăng độ ổn định điện áp, ổn định quá độ để đưa hệ thống vận hành trở lại bình thường. FACTS là thiết bị điều khiển hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt được sử dụng để điều khiển điện áp, trở kháng và góc pha của đường dây xoay chiều cao áp. FACST cung cấp những lợi ích cho việc nâng cao quản lý hệ thống truyền tải thông qua việc sử dụng tốt hơn các lưới điện truyền tải hiện có; tăng độ tin cậy và khả năng sẵn sàng đáp ứng nhanh hệ thống truyền tải; tăng độ ổn định động và ổn định quá độ của lưới; tăng chất lượng cung cấp cho các ngành công nghiệp có yêu cầu chất lượng điện năng cao và các lợi ích về môi trường. Nguồn năng lượng trong tương lai ngày càng cạn kiệt. Vì thế, con người cần nghiên cứu và ứng dụng nhiều nguồn năng lượng mới. Gió là một trong những nguồn năng lượng vô tận, là nguồn điện cung cấp một lượng công suất phát đáng kể trong tương lai. Ở Việt Nam, một số nhà máy điện gió được hình thành như nhà máy điện gió Bạc Liêu (xã Vĩnh Trạch Đông, thành phố Bạc Liêu, tỉnh Bạc Liêu), Bình Thuận (gồm 3 nhà máy ở huyện đảo Phú Quý, Tuy Phong và Bắc Bình). Tuy nhiên, nguồn năng lượng này thường có vị trí địa hình phức tạp, phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên dẫn đến hệ thống vận hành chưa thực sự ổn định, ảnh hưởng đến chất lượng điện áp khu vực và hệ thống lưới điện. Đề tài Nghiên cứu bộ điều khiển bù công suất phản kháng STATCOM (Static Synchranous Compensator) ổn định hệ thống điện trong hệ thống thiết bị FACTS là cần thiết, có tính thực tiễn cao, làm cơ sở tham khảo cho việc hoạch định, xây dựng các bộ điều khiển bù công suất phản kháng kết hợp. Việc nghiên cứu này với mục đích iv
8. nhằm khai thác, phát huy đầy đủ tiềm năng điện gió, nâng cao ổn định điện áp khu vực và hệ thống lưới điện quốc gia. v
9. ABSTRACT There are many research projects and equipment applications FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems), especially the use of playback devices reactive power source for power grids to increase voltage stability, transient stability to bring the system back to normal operation. FACTS is the control device transmission system flexible alternating current. It is used to control the voltage, impedance and phase angle of the high voltage AC lines. FACTS provides enhanced benefits to the management of the transmission system through better use of existing transmission grid, increases the reliability and availability to meet the rapid transmission systems, increases stability and transient stability of the grid, increases high power quality and environmental benefits which are required by industries. Nowadays, energy sources are dwindling. Therefore, we need to find new energy sources, including wind energy which is an inexhaustible source of energy, a source of future power which supplies a significant amount of generation capacity. In Vietnam, there were several wind power plants formed as wind power plant Bac Lieu (Vinh Trach Dong, Bac Lieu town, Bac Lieu Province), Binh Thuan (3 factories in Phu Quy, Tuy Phong and Bac Binh districts). However, this energy often occupies complex terrain locations and is completely dependent on nature. It is the reason why the operating system is not really stable, fluctuations affect the voltage quality in the region and in the power system. Research topics about power compensation systems like STATCOM system (Static Compensator Synchranous) show that FACTS devices are necessary for stabilizing voltage. This device is a practical reference and a basis for planning and building of controllers reactive power compensation combined. The aim is to exploit vi
10. and develop the full potential of wind power and improve voltage stability in the region and in the national grid system. vii
11. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Xác nhận của cán bộ hướng dẫn Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt ix Danh sách các hình x Danh sách các bảng xiii Chương 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu và yêu cầu 3 1.2.1. Mục tiêu 3 1.2.2. Yêu cầu 4 Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 5 2.1. Sơ lược tình hình nghiên cứu liên quan đến FACTS 5 2.2. Nguyên lý vận hành điều khiển hệ thống điện. 6 2.3. Tổng quan về ổn định điện áp 7 2.4. Phân tích ổn định điện áp trong hệ thống điện 9 2.5. Hậu quả của việc mất ổn định điện áp 11 2.6. Tổng quan về công suất phản kháng. 11 2.7. Hiệu quả về việc bù công suất phản kháng 12 viii
12. 2.8. Các thiết bị bù công suất phản kháng 13 2.9. Giới thiệu chung về STATCOM 14 2.9.1. Cấu trúc cơ bản của STATCOM 15 2.9.2. Nguyên lý hoạt động của STATCOM 15 2.10. Đặc tuyến Q-V, ổn định quá độ và phân tích ổn định điện áp 20 2.11. Các đặc tính bù của STATCOM 23 2.12. Mô phỏng các thành phần tương đương STATCOM trong Power World Simulation 25 Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1. Thời gian và địa điểm 27 3.2. Nội dung 27 3.2.1. Giới thiệu phần mềm PowerWorld Simulator 27 3.2.2. Hiện trạng lưới điện Bạc Liêu 28 3.2.3. Đánh giá ổn định điện áp lưới điện Bạc Liêu 32 3.2.4. Cơ sở lựa chọn vị trí đặt STATCOM lưới điện Bạc Liêu 32 3.3. Phương pháp nghiên cứu 32 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 4.1. Dữ liệu lưới điện khu vực Bạc Liêu 34 4.2. Dữ liệu mô phỏng lưới điện khi chưa đóng STATCOM 36 4.3. Dữ liệu mô phỏng lưới điện khi đóng STATCOM 38 4.4. Đồ thị so sánh độ dao động điện áp 41 4.5. Mô phỏng và phân tích các đặc tuyến QV 44 4.6. Phân tích mô hình khi có và không có STATCOM 46 4.7. Mô phỏng và đánh giá đặc tuyến ổn định quá độ 46 4.8. Mô phỏng và phân tích đặc tuyến ổn định quá độ khi hệ thống bị sự cố 54 4.9. Đặc tính thu và phát công suất phản kháng của STATCOM 62 ix
13. 4.10. Kết luận và nhận xét 64 Chương 5: KẾT LUẬN 66 5.1. Kết luận 66 5.2. Kiến nghị 67 PHẦN TÀI LIỆU KHAM KHẢO 69 x
14. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Vref Reference voltage – giá trị cài đặt điện áp PW PowerWorld Simulator NM Nhà máy TBA Trạm biến áp HTĐXC Hệ thống điện xoay chiều KNC Khu công nghiệp TCSC Thyristor controlled series capacitor – Bộ tụ bù mắc nối tiếp EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam ISTA(Iq) Dòng điện STATCOM VSTA(Vq) Điện áp STATCOM DC Nguồn một chiều AC Nguồn xoay chiều P Công suất tác dụng Q Công suất phản kháng f Tần số CSPK Công suất phản kháng VSC Voltage Source Converter – bộ nghịch lưu áp GTO Thyristor cắt IGBT Transistor lưỡng cực PWM Pulse Width Modulation - Kỹ thuật điều chế chế độ xung SVC Static Var Compensator - Thiết bị bù tĩnh điều khiển bằng thyristor STATCOM Static Synchranous Compensator AVR Bộ điều chỉnh điện áp tự động FACTS Flexible Alternating Current Transmission System - Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers THD Total Harmonic Distortion xi
15. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Hệ thống truyền tải điện: (a) mô hình đơn giản; (b) giản đồ pha (c) đường công suất – góc 6 Hình 2.2: Minh họa ổn định của hệ cơ học 8 Hình 2.3: Phân loại ổn định điện áp trong hệ thống điện 9 Hình 2.4: Sử dung STATCOM bù công suất trong trạm biến áp 14 Hình 2.5: Mô hình STATCOM 15 Hình 2.6: Nguyên lý hoạt động cơ bản của STATCOM 16 Hình 2.7: Cấu trúc căn bản của bộ nghịch lưu 17 Hình 2.8: hệ thống điều khiển STATCOM 19 Hình 2.9: Đường cong Q-V phân tích ổn định điện áp 20 Hình 2.10: Đường cong Q-V phân tích ổn định điện áp trong phần mềm PowerWorld 21 Hình 2.11: Góc rotor phản ứng với một nhiễu loạn thoáng qua 22 Hình 2.12: Đặc tính V-I của STATCOM 23 Hình 2.13: Đặc tính V-Q của STATCOM 25 Hình 2.14: Các thành phần cơ bản trong Power World Simulation: (a) Bus, (b) tụ điện, (c) cuộn cảm, (d) máy phát, (e) máy biến áp 26 Hình 2.15: Sơ đồ mạch tương đương của STATCOM mô phỏng trong Power World 26 Hình 3.1: Nhà máy điện gió Bạc Liêu 28 Hình 3.2: Nhà máy điện gió ở Thụy Điện có sử dụng STATCOM để ổn định điện áp khi công suất máy phát dao động 28 Hình 3.3: Mô phỏng sơ đồ đơn tuyến lưới điện điện gió Bạc Liêu trên phần mềm PowerWolrd 29 xii
16. Hình 3.4: Mô hình kết nối STATCOM vào hệ thống lưới điện Bạc Liêu 30 Hình 4.1: Đồ thị dao động điện áp 43 Hình 4.2: Đặc tuyến QV của bus khi chưa có STATCOM 44 Hình 4.3: Đặc tuyến QV của bus khi đóng STATCOM 43 Hình 4.4: Dao động góc roto máy phát điện gió Bạc Liêu (50 MW) và STATCOM đến bus KCN Hưng Phú 47 Hình 4.5: Điện áp phát của máy phát điện gió và STATCOM đến bus KCN Hưng Phú 48 Hình 4.6: Tốc độ phát tần số (Hz) của máy phát điện gió và STATCOM đến bus KCN Hưng Phú 48 Hình 4.7: Công suất phát P của máy phát điện gió và STATCOM đến bus KCN Hưng Phú 49 Hình 4.8: Công suất phát Q của máy phát điện gió và STATCOM đến bus KCN Hưng Phú 49 Hình 4.9: Dao động góc pha của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê 50 Hình 4.10: Dao động tần số của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê 51 Hình 4.11: Dao động điện áp của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê 51 Hình 4.12: Dao động góc pha của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi cắt máy biến áp STATCOM 52 Hình 4.13: Dao động tần số của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi cắt máy biến áp STATCOM 53 Hình 4.14: Dao động điện áp của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi cắt máy biến áp STATCOM 53 Hình 4.15: Dao động điện áp của nhà máy điện gió và STATCOM khi đường dây bị ngắn mạch 3 pha ở bus KCN Hưng Phú 55 Hình 4.16: Dao động điện áp của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi STATCOM bị ngắn mạch 3 pha 56 xiii
17. Hình 4.17: Dao động tần số của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi STATCOM bị ngắn mạch 3 pha 57 Hình 4.18: Dao động điện áp của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi máy phát bị ngắn mạch 3 pha 57 Hình 4.19: Dao động tần sô của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi máy phát bị ngắn mạch 3 pha 57 Hình 4.20: Dao động điện áp của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi máy biến áp STATCOM bị ngắn mạch 3 pha 59 Hình 4.21: Công suất P (MW) của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi máy biến áp STATCOM bị ngắn mạch 3 pha 60 Hình 4.22: Công suất Q (MVAr) của bus KCN Hưng Phú và bus Trần Đê khi máy biến áp STATCOM bị ngắn mạch 3 pha 60 Hình 4.23: Đặc tuyến V-Q của STATCOM khi mô phỏng 63 xiv
18. DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 4.1: Dữ liệu công suất phát của máy phát 29 Bảng 4.2: Dữ liệu điện áp và tải lấy theo thực tế của sơ đồ 30 Bảng 4.3 : Dữ liệu hệ thống khi mô phỏng trong Power World Simulation. Sắp xếp theo giá trị điện áp (pu) từ cao đến thấp ở các bus khi chưa đóng STATCOM 32 Bảng 4.4: Dữ liệu hệ thống khi mô phỏng trong Power World Simulation. Sắp xếp theo giá trị điện áp (pu) từ cao đến thấp ở các bus khi đóng STATCOM 34 Bảng 4.5: Bảng dữ liệu so sánh điện áp giữa các bus khi không có và khi có STATCOM 36 Bảng 4.6: Thông số điện áp của bus khi máy biến áp STATCOM bị cắt đột ngột 41 Bảng 4.7: Thông số điện áp của bus khi máy biến áp STATCOM bị cắt đột ngột khỏi hệ thống bù 49 Bảng 4.8: Thông số điện áp của các bus khi tổ máy điện gió bị ngắn mạch 3 pha 54 Bảng 4.9: Phân tích các thông số điện áp của các bus khi hệ thống bị sự cố 56 Bảng 4.10: Kết quả kiểm tra điện áp tại bus KCN Hưng Phú khi tăng giảm giá trị công suất phản kháng STATCOM 58 xv
19. Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hệ thống điện xoay chiều (HTĐXC) là một hệ thống điện phức tạp gồm các máy phát đồng bộ, đường dây truyền tải và các phụ tải. Hệ thống này được chia thành 3 phần: sản xuất, truyền tải và phân phối. Hoạt động cơ bản của HTĐXC phải thỏa mãn các yêu cầu: máy phát đồng bộ hoạt động ở chế độ đồng bộ, điện áp vận hành ở giá trị cho phép, các phụ tải được cung cấp điện đầy đủ và các đường dây được vận hành trong điều kiện bình thường không quá tải. Công suất truyền tải trên các đường dây phụ thuộc vào điện kháng đường dây, điện áp và góc truyền tải giữa điểm đầu và điểm cuối đường dây, hay nói cách khác có sự giới hạn công suất trên đường dây truyền tải. Khả năng truyền tải công suất của đường dây được cải thiện đáng kể bằng việc tăng công suất phản kháng. Điện áp dọc đường dây có thể được điều khiển bằng việc lắp cuộn kháng bù (ngang) song song, tụ điện bù (dọc) nối tiếp vào đường dây. Góc truyền tải của đường dây có thể điều khiển bằng việc thay đổi góc pha. Do nhu cầu phụ tải ngày càng tăng, thường đặt đường dây truyền tải cao áp vào những giới hạn vật lý của chúng (như: quá nhiệt, ngắn mạch đường dây, máy phát và đường dây bị cắt ra khỏi hệ thống, ) và những nhiễu động trên hệ thống có thể làm mất ổn định điện áp Sự phục hồi trạng thái làm việc sau những nhiễu động này hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng dự trữ của hệ thống, nếu hệ thống có độ dự trữ yếu thì dễ dẫn đến mất ổn định hệ thống, gây ra tan giã hệ thống. Nhu cầu về quản lý các hệ thống điện hiệu quả hơn đã thúc đảy sự đổi mới công nghệ trong sản xuất và truyền tải điện năng. Nhà máy điện kết hợp với các thiết bị bù công suất phản kháng là một trong - 1 -
20. các công nghệ phát triển mới trong lĩnh vực sản xuất điện. Các thiết bị bù công suất phản kháng này là thiết bị truyền tải điện xoay chiều linh hoạt FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems). FACTS là những thiết bị mới nhằm cải thiện điện áp khu vực và hệ thống lưới điện truyền tải. FACTS là thiết bị điều khiển điện áp, trở kháng và góc pha của đường dây xoay chiều cao áp. FACST cung cấp những lợi ích cho việc nâng cao quản lý hệ thống truyền tải thông qua việc sử dụng tốt hơn các lưới điện truyền tải hiện có; tăng độ tin cậy và khả năng sẵn sàng đáp ứng nhanh hệ thống truyền tải; tăng độ ổn định động và ổn định quá độ của lưới; tăng chất lượng cung cấp cho các ngành công nghiệp có yêu cầu chất lượng điện năng cao và các lợi ích về môi trường. Qua phân tích từ những nguyên nhân trên, hệ thống điện rất rễ mất ổn định. Để tăng cường độ ổn định điện áp, ổn định quá độ cho hệ thống đòi hỏi hệ thống lưới điện phải hoạt động linh hoạt hơn, đáp ứng nhanh ngay cả trong những trường hợp bất ngờ và sự cố nghiêm trọng nhất. Theo phương thức truyền thống thì tình trạng này được giải quyết theo hai cách. - Xây dựng thêm các nhà máy hay đường dây nhằm tăng thêm khả năng dự trữ của đương dây. - Nâng cấp phương tiện, thiết bị truyền tải trên đường dây nhằm tận dụng hết khả năng truyền tải của những đường dây hiện có. Ở cách thứ 1: việc xây dựng mới các nhà máy hay đường dây sẽ gặp khó khăn nhiều hơn vì các lý do về tài chính, sự hạn chế về môi trường, luật pháp và các yếu tố xã hội. Ở cách thứ 2: sẽ dễ ràng thực hiện hơn bởi cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ sẽ cho ra đời các linh kiện bán dẫn hay các linh kiện điện tử công suất lớn, cung cấp các phương tiện điều khiển nhanh hơn, mềm hơn các thông số của hệ thống - 2 -
21. điện, từ đó có thể điều khiển trực tiếp đến các dòng công suất truyền tải trên hệ thống một cách nhanh chóng và đồng thời [1]. Bộ bù công suất phản kháng là một phần thiết yếu trong một hệ thống điện để giảm thiểu tổn thất truyền tải điện năng, tối đa hóa khả năng truyền tải điện năng, duy trì điện áp ở phạm vi chấp nhận được. Nếu điện áp dọc theo các đường dây truyền tải giảm có thể gây ra nhiều tác hại cho người tiêu dùng. Nếu quá điện áp duy trì hoặc áp thấp có thể gây ra hư hỏng hoặc thiết bị sử dụng không hiệu quả [13]. Mặt khác, sự quá áp hoặc thấp áp so với điện áp vận hành cho phép, dẫn đến hệ số công suất không đạt yêu cầu, mạch không cân bằng. Vì vậy, để tránh những vấn đề này, việc kiểm soát điện áp là rất quan trọng để đảm bảo rằng điện áp đầu nhận nằm trong phạm vi chấp nhận được [1]. Xuất phát từ những thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện: “Nghiên cứu bộ điều khiển bù công suất phản kháng STATCOM ổn định hệ thống điện” trong hệ thống thiết bị FACTS là cần thiết, có tính thực tiễn cao, làm cơ sở tham khảo cho việc hoạch định, xây dựng các bộ điều khiển bù công suất phản kháng kết hợp. 1.2. Mục tiêu và yêu cầu 1.2.1. Mục tiêu - Nghiên cứu tổng quan về quá trình thu và phát công suất phản khán của STATCOM nâng cao ổn định điện áp trên lưới điện truyền tải. - Xây dựng mô hình lưới điện truyền tải Bạc Liêu có sự tham gia nhà máy điện gió Bạc Liêu và thiết bị bù công suất phản kháng STATCOM bằng phần mềm PowerWorld. Phân tích, tính toán các chế độ vận hành khi không sử dụng và khi sử dụng thiết bị bù STATCOM để nâng cao độ ổn định điện áp lưới điện khu vực Bạc Liêu có kết hợp với nhà máy điện giớ Bạc Liêu. - 3 -
22. S K L 0 0 2 1 5 4