Luận văn Sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới (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 PHẠM MINH PHA SA THẢI PHỤ TẢI TRONG MICROGRID Ở CHẾ ĐỘ TÁCH LƯỚI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520202 S K C0 0 5 2 1 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2017
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM MINH PHA SA THẢI PHỤ TẢI TRONG MICROGRID Ở CHẾ ĐỘ TÁCH LƯỚI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2017
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM MINH PHA SA THẢI PHỤ TẢI TRONG MICROGRID Ở CHẾ ĐỘ TÁCH LƯỚI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHAN THỊ THANH BÌNH Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2017
4. I . B0 ctno DUC vA EAo rAo ceNG noa xA Rer crru Ncni,l vr$r NAM TRrIc[^.{c DAI Heg sttprr4n r Ki' THUAT EQc l{p - Tq do - H4nh phfc THANH pHo Ho crri vrnvn 56: 1840/QD-DHSPKT Tp. H6 Ch{ Minh, ngdy 29 thdng I ndm 2016 AUYET DINH VG viQc giao tI6 thi lu$n vin tiit nghiQp va nguoi hutrng d6n-Kh6a 2015 B HIPU TRTIOI\G TRUOI{G O+T IT.OC SU PHAM KY THUAT TP. HO CHi MINH Cdn cri Quy6t dinh sO II8/20001QD-TTg ngdy 10 th6ng 10 ndm 2000 cria Tht tu6ng Chinh- phri vO viQc thay AOi tO chric cta D4i hgc Qu6c gia TP. HO Cni Minh, t6ch Truong D4i hqc Su phpm K! thuQt TP. HO Chi Minh trgc thuQc BQ Gi6o dpc vd Ddo t4o Cdn cri Quy6t dlnh sd 70l20l4lQD-TTg ngity l0ll2l20t4 cria Thri tu6ng Chinh phri vd ban hdnh Di€u lQ trucrng E4i hgc Cdn cri Th6ng tu sO I5/2014/TT-BGDDT ngity 15/5/2014 cria B0 Gi6o duc vd Ddo t4o v0 vi€c Ban hdnh Qui ch6 dao tpo trinh dQ th4c si; Cdn cri vdo Bi€n b6n b6o vQ Chuy6n dO cria ngdnh K! thupt diQn vdo ngay 13108t2016; X6t nhu cAu c6ng tdc vitkhA n6ng c6n bO; Xdt d0 nghi cria Tru&ng phdng Edo t4o, QUYET D!NH: Di6u 1. Giao d€ tdi Ludn vdn t6t nghipp th4c si vd ngudi hucmg d6n Cao hoc n6m 2016 cho: Hoc viOn Phgm Minh Pha KhoS: 2015 * 2017 B Ngdnh K! thuQt dign h^ -X I en oe tal Sa thdi phqt tdi trong microgrid 0 ch| ig tuich twdi Nguoi hu6ng ddn :PGSZ^S. Phan Th! Thanh Binh Thdi gian thuc hi€n: th ngdy 29/08/2016 iftn ngdy 28/02/2017 Di6u 2' Giao cho Phdng Ddo t4o qudn ly, thgc hi6n theo dring Qui chO ddo tao trinh dQ th4c si cria BQ Gi6o duc & Edo tao ban hdnh. Ei6u 3. Trucrng c6c dcrn vi, phdng Edo tao, c6c Khoa quin ngdnh cao hoc vd cdc Ong @d) c6 t€n tai Di6u 1 chlu trhchnhiQm thi hdnh quytit dlnh ndy. Quy6t dlnh c6 hiOu luc t<C ttr ngdy k1i./. ( Noi nhQn : - BGH 1Ac UitSg; - Nhu didu 2,3; - Luu: VT, SDH (3b). oAt Hoc s Kt i,rr
5. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Phạm Minh Pha Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 23-08-1981 Nơi sinh: Bình Dương Quê quán: Đông Hòa – Dĩ An – Bình Dương Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: số 20/2 khu phố Tây A, phường Đông Hòa, thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương Điện thoại riêng: 0988273826 E-mail: minhpha81@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2000 đến 05/2002 Nơi học (trường, thành phố): Trường Kỹ Thuật Nghiệp Vụ Đường Sắt II, tỉnh Bình Dương. Ngành học: Điện công nghiệp 2. Đại học: Hệ đào tạo: Tại chức (liên thông khối K) Thời gian đào tạo từ 11/2004 đến 11/2008 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, TP HCM Ngành học: Điện khí hóa và cung cấp điện III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Công ty cổ phần Giấy Tân Mai – Công nhân sửa chữa Năm 2008 đến 2009 Nhà máy giấy Bình An điện Từ 2009 đến nay Trường Trung Cấp Nghề Dĩ An Giáo viên i
6. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2017 Người cam đoan Phạm Minh Pha ii
7. LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn sự quan tâm hỗ trợ, tạo điều kiện về tinh thần lẫn vật chất và hết lòng động viên của người thân trong suốt quá trình học tập. Đồng thời xin chân thành cảm ơn Cô PGS.TS Phan Thị Thanh Bình đã tận tình quan tâm, hướng dẫn, định hướng cho em với những kiến thức và kinh nghiệm quí báu của mình để em có thể hoàn thành được đề tài Luận văn này. Bên cạnh đó, xin chuyển lời cảm ơn đến: Thầy Tô Chí Trí, Hiệu Trưởng của trường, nơi em đang công tác đã tạo điều kiện về thời gian, cũng như các điều kiện thuận lợi khác để em có thể hoàn thành chương trình cao học này. Ngoài ra em cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những Thầy Cô của Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Khoa Điện – Điện Tử đã trực tiếp giảng dạy trong suốt khóa học, những đồng nghiệp đã chia sẽ khó khăn, những người bạn đã quan tâm, động viên và luôn giữ mối liên lạc tốt trong quá trình học tập, rèn luyện vừa qua. TP. HCM, tháng 04 năm 2017 Học viên thực hiện Phạm Minh Pha iii
8. TÓM TẮT Trong những năm gần đây, tầm quan trọng của điện năng tăng đáng kể, đã có một số mô hình mới của lưới điện được đề xuất trong các lĩnh vực của lưới điện thông minh và microgrids. Microgrid gồm các máy phát điện phân tán (DGs), các bộ lưu trữ phân tán (DSs) và phụ tải (chẳng hạn như các tòa nhà dân cư, các tòa nhà thương mại, trường học, bệnh viện, nhà máy công nghiệp, v.v ) Trong chế độ hoạt động tách lưới của một microgrid, để duy trì sự cân bằng giữa nguồn cung cấp điện và nhu cầu phụ tải là một vấn đề rất quan trọng. Đặc biệt là trong trường hợp thiếu hụt nguồn cung cấp điện nghiêm trọng, sa thải phụ tải cần phải được thực hiện, để giảm bớt lượng tải. Sa thải phụ tải là một hành động kiểm soát để cắt giảm lượng tải có chủ ý và hoạt động xả điện của các bộ DS được sử dụng để đáp ứng cân bằng công suất giữa cung và cầu khi thiếu hụt nguồn cung cấp điện xảy ra. Trong đề tài luận văn này, đề xuất các phương pháp hoạch định sa thải phụ tải cho phép một microgrid đảm bảo duy trì công suất cho các tải quan trọng, có tính đến mức độ ưu tiên của phụ tải và quy tắc phân bổ công suất theo Talmud trong microgrid ở chế độ tách lưới khi có sự nhiễu loạn trên lưới điện chính. Chương trình hoạch định sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud được viết bằng ngôn ngữ lập trình java. Chương trình sa thải phụ tải được thực hiện khi tổng công suất phát khả dụng nhỏ hơn tổng nhu cầu phụ tải, bằng cách cung cấp đầy đủ công suất cho các tải quan trọng sau đó thực hiện phân bổ công suất công bằng cho các phụ tải trong cùng một nhóm có mức độ ưu tiên như nhau theo quy tắc Talmud. Sau khi phân bổ hết công suất còn lại, các tải có mức ưu tiên tiếp theo sau nhóm đó sẽ bị cắt hết. Các chương trình sa thải phụ tải đề xuất được thử nghiệm trên microgrid ở chế độ tách lưới. iv
9. ABSTRACT In recent years, the importance of electricity has been significantly increasing, there have been several new paradigms of power grid proposed in the field of smart grids and microgrids. The microgrid is composed of distributed generators (DGs), distributed storage (DSs) and loads, such as residential buildings, commercial buildings, schools, hospitals, industrial plants, and so on. In the islanded operation mode of a microgrid, maintaining the balance between power supply and power demand is a very important problem. Especially in the case of critical supply shortages, load shedding needs to be performed, to reduce the amount of load. Load shedding is a control action to reduce amounts of load intentionally, and the discharging action of DSs are used to meet the balance between supply and demand when supply shortages occur. In the thesis, the proposed load shedding schemes allow a microgrid to maintain the power for important loads base on the priority of loads and power distribution of Talmud rule in the islanded microgrid during a utility grid disturbance. A load shedding planning program, which combines the priority of loads and fairness oriented allocation of the Talmud rule, is written in Java programming language. The proposed load-shedding program is used when the total generated power is less than total loads power. By supplying power to the high priority loads combine sharing fairly power in each group of loads priority based on the Talmud rule. Then, if the power is not enough for the lower priority group of loads, they will be outtaged. The proposed load- shedding program is tested on islanded microgrids. v
10. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Abstract v Mục lục vi Danh sách các chữ viết tắt x Danh sách các bảng xi Danh sách các hình xii Chương 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3. Nhiệm vụ của đề tài 3 1.4. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3 1.5. Phương pháp nghiên cứu 3 1.6. Kết quả của đề tài 4 1.7. Giá trị thực tiễn của đề tài 4 1.8. Bố cục của đề tài 4 vi
11. Chương 2 TỔNG QUAN VỀ MICROGRID 5 2.1. Microgrid là gì? 5 2.2. Cấu trúc Microgrid 6 2.2.1. Máy phát phân tán (DG) 6 2.2.2. Một số nguồn phát phân tán 7 2.2.2.1. Pin mặt trời (Solar power) 7 2.2.2.2. Pin nhiên liệu (Fuel cell) 8 2.2.2.3. Microturbine 9 2.2.2.4. Thủy điện nhỏ (Hydro power) 10 2.2.2.5. Máy phát điện gió (Wind power) 11 2.2.3. Phụ tải điện 12 2.3. Các chế độ vận hành trong microgrid 13 Chương 3 SA THẢI PHỤ TẢI TRONG MICROGRID 14 3.1. Tổng quan về sa thải phụ tải trong microgrid 14 3.2. Giới thiệu tổng quan một số phương pháp sa thải phụ tải trong microgrid đã được nghiên cứu trên thế giới 15 3.2.1. Sa thải phụ tải khi tần số thấp trong microgrid 15 3.2.2. Sa thải phụ tải thông minh trong microgrid 16 3.2.3. Sa thải phụ tải phân tán trong microgrid 17 3.2.4. Sa thải phụ tải dùng thuật toán đấu thầu trong microgrid 18 vii
12. Chương 4 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HOẠCH ĐỊNH SA THẢI PHỤ TẢI TRONG MICROGRID 20 4.1. Giới thiệu chung 20 4.2. Chương trình hoạch định sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên của phụ tải (hay tầm quan trọng của phụ tải) 22 4.2.1. Lưu đồ thuật toán sa thải phụ tải trong microgrid có xét đến tầm quan trọng của tải 24 4.2.2. Thuật toán sa thải phụ tải trong microgrid theo mức độ ưu tiên của tải. 25 4.3. Chương trình sa thải phụ tải dựa trên quy tắc Talmud 26 4.3.1. Lưu đồ thuật toán sa thải phụ tải dựa trên quy tắc Talmud 28 4.3.2. Thuật toán sa thải phụ tải dựa trên quy tắc Talmud 29 4.4. Chương trình hoạch định sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud 31 4.4.1. Lưu đồ thuật toán sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud 32 4.4.2 Thuật toán sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud.34 Chương 5 VÍ DỤ ÁP DỤNG CHƯƠNG TRÌNH SA THẢI TRONG MICROGRID Ở CHẾ ĐỘ TÁCH LƯỚI 36 5.1. Microgrid thử nghiệm gồm có 10 phụ tải L, 4 máy phát điện DG và 2 bộ lưu trữ phân tán DS với các thông số [17] như sau: 36 5.2. Áp dụng chương trình sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên 38 5.3. Áp dụng chương trình sa thải phụ tải dựa trên quy tắc Talmud 49 viii
13. 5.4. Áp dụng chương trình sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud 55 5.5. So sánh kết quả thực hiện sa thải phụ tải của lưới điện thử nghiệm qua các phương pháp áp dụng. 61 Chương 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 64 6.1. Kết luận 64 6.2. Hướng phát triển của đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 ix
14. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT DG Distributed Generator DS Distributed Storage PV PhotoVoltaic L Load UFLS UnderFrequency Load Shedding ROCOF Rate Of Change Of Frequency ILS Intelligent Load Shedder STS Static Transfer Switch MGOCC MicroGrid Operation Center and Control ld Công suất phụ tải Pa Tổng công suất phát khả dụng la* Công suất phân bố cho tải ls* Công suất cắt ra ldGroup Công suất nhóm phụ tải totalDemand(ldGroup) Tổng công suất của 1 nhóm phụ tải N Số phụ tải D Tổng công suất phụ tải x
15. DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 5.1: Thông số công suất phụ tải có xếp hạng phụ tải theo mức độ ưu tiên 38 Bảng 5.2: Thông số công suất máy phát và nguồn lưu trữ 38 Bảng 5.3: Thông số công suất phụ tải theo thứ tự tăng dần 49 Bảng 5.4: Thông số phụ tải được sắp xếp theo mức độ ưu tiên, trong nhóm có cùng mức ưu tiên được xếp theo công suất tải tăng dần. 55 Bảng 5.5: Tổng hợp kết quả của phụ tải có mức độ ưu tiên cao nhất được cắt qua từng phương pháp sa thải phụ tải 62 Bảng 5.6: Tổng hợp kết quả tổng công suất cắt qua các phương pháp sa thải phụ tải 62 xi
16. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Tổng quan microgrid 5 Hình 2.2: Cấu trúc microgrid 6 Hình 2.3: Pin mặt trời 7 Hình 2.4. Pin nhiên liệu 8 Hình 2.5. Microturbine 9 Hình 2.6: Thủy điện nhỏ 10 Hình 2.7: Turbine gió 11 Hình 4.1: Tổng quan về sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên của tải [8] 23 Hình 4.2: Lưu đồ thuật toán sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên của phụ tải 24 Hình 4.3: Lưu đồ thuật toán sa thải phụ tải dựa trên quy tắc Talmud 28 Hình 4.4: Lưu đồ thuật toán sa thải phụ tải dựa trên mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud 32 Hình 5.1: Tổng quan về microgrid thử nghiệm ở chế độ tách lưới 36 Hình 5.2: Biểu đồ công suất từng phụ tải 37 Hình 5.3: Biểu đồ công suất của các máy phát và bộ lưu trữ 38 Hình 5.4: Kết quả các thông số của microgrid đang hoạt động bình thường 40 Hình 5.5: Kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên khi Pa = 1.200 KW 41 Hình 5.6: Kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên khi Pa = 1.000 KW 42 Hình 5.7: Kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên khi Pa = 800 KW 43 Hình 5.8: Kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên khi Pa = 600 KW 44 xii
17. Hình 5.9: Kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên khi Pa = 400 KW 45 Hình 5.10: Kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên khi Pa = 200 KW 46 Hình 5.11: Đồ thị kết quả phân bổ công suất cho các tải theo mức độ ưu tiên của phụ tải 47 Hình 5.12: Đồ thị kết quả sa thải phụ tải theo mức độ ưu tiên của phụ tải 47 Hình 5.13: Kết quả phân bổ công suất của microgrid khi tổng công suất phát lớn hơn hoặc bằng tổng công suất phụ tải 50 Hình 5.14: Kết quả sa thải phụ tải theo luật Talmud khi Pa = 1.200 KW 50 Hình 5.15: Kết quả sa thải phụ tải theo luật Talmud khi Pa = 1.000 KW 51 Hình 5.16: Kết quả sa thải phụ tải theo luật Talmud khi Pa = 800 KW 51 Hình 5.17: Kết quả sa thải phụ tải theo luật Talmud khi Pa = 600 KW 52 Hình 5.18: Kết quả sa thải phụ tải theo luật Talmud khi Pa = 400 KW 52 Hình 5.19: Kết quả sa thải phụ tải theo luật Talmud khi Pa = 200 KW 53 Hình 5.20: Đồ thị kết quả phân bổ công suất cho các tải theo quy tắc Talmud 53 Hình 5.21: Đồ thị kết quả sa thải phụ tải theo quy tắc Talmud 54 Hình 5.22: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa ≥ 1.300 KW 56 Hình 5.23: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa = 1.200 KW 57 Hình 5.24: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa = 1.000 KW 57 Hình 5.25: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa = 800 KW 58 Hình 5.26: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa = 600 KW 58 xiii
18. Hình 5.27: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa = 400 KW 59 Hình 5.28: Kết quả sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud khi Pa = 200 KW 59 Hình 5.29: Đồ thị kết quả phân bổ công suất cho các phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud 60 Hình 5.30: Đồ thị kết sa thải phụ tải kết hợp mức độ ưu tiên và quy tắc Talmud 60 xiv
19. Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS. TS. Phan Thị Thanh Bình Chương 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, tình hình thiên tai như: mưa bão, động đất, sóng thần, hạn hán xảy ra ngày càng nhiều trên thế giới, nó ảnh hưởng đến sự hoạt động của hệ thống điện. Ví dụ như: hạn hán làm các nhà máy thủy điện thiếu nước sản xuất làm giảm công suất phát điện; mưa bão ngập lụt, động đất ảnh hưởng đến đường dây tải điện; tất cả các yếu tố trên đều dẫn đến tình trạng mất điện hệ thống. Để giảm bớt hậu quả do sự cố mất điện gây ra, một microgrid được áp dụng là rất cần thiết. Do đó vấn đề điều khiển vận hành lưới điện trong microgrid ở chế độ tách lưới cần được quan tâm, đăc biệt là sa thải phụ tải trong microgrid để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Microgrid là một hệ thống năng lượng sinh thái thân thiện, vì các nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng như là nguồn năng lượng chính. Microgrid được vận hành ở hai chế độ đó là chế độ kết nối lưới và chế độ hoạt động tách lưới. Trong chế độ tách lưới vấn đề sa thải phụ tải luôn xảy ra, nếu không thì microgrid không tồn tại. Sa thải phụ tải trong microgrid không giống như sa thải phụ tải trong hệ thống điện quốc gia, là chỉ sa thải phụ tải khi có các sự cố trên lưới điện mà những sự cố này ít xảy ra và không thường xuyên. Còn trong microgrid vấn đề sa thải phụ tải có thể xảy ra thường xuyên, hàng ngày, hàng giờ khi thời tiết thay đổi như mưa, bão, nắng yếu, nguồn pin dự phòng không đủ, sự cố máy phát, . Vì vậy cần phải nghiên cứu sa thải phụ tải hợp lý để đảm bảo hệ thống microgrid hoạt động ở chế độ tách lưới được ổn định. HVTH: Phạm Minh Pha 1
20. Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS. TS. Phan Thị Thanh Bình Hai thông số quan trọng nhất để theo dõi là điện áp và tần số hệ thống. Điện áp và tần số cả hai đều phải được duy trì trong giới hạn quy định được thiết lập. Cụ thể, tần số bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch giữa công suất phát và nhu cầu phụ tải. Sự chênh lệch này được gây ra do nhiễu loạn, nó làm giảm khả năng phát điện của hệ thống. Ví dụ như: do sự cố cắt một máy phát điện, khả năng phát điện giảm trong khi nhu cầu phụ tải còn lại không đổi hoặc gia tăng. Nếu có máy phát điện khác trong hệ thống không thể cung cấp đủ công suất cần thiết, thì tần số hệ thống bắt đầu giảm. Để phục hồi lại tần số trong giới hạn định mức, một chương trình sa thải phụ tải cần được áp dụng cho hệ thống. Sau sự nhiễu loạn, microgrid phải trở về trạng thái ban đầu của nó, có nghĩa là phụ tải đã bị sa thải được phục hồi một cách có hệ thống mà không gây ra sự sụp đổ trong microgrid. Trong trường hợp sự cố lâu dài, hệ thống điện không thể đáp ứng nhu cầu công suất trong thời gian dài, việc sa thải phụ tải cần xem xét đến các chỉ tiêu kinh tế và tầm quan trọng của phụ tải. Điều này rất quan trọng trong việc duy trì ổn định microgrid, từ đó sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới đã trở thành một đề tài cấp thiết trong nghiên cứu. 1.2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu phương pháp hoạch định sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới, đồng thời xem xét đến mức độ ưu tiên của tải, sự thay đổi của tải theo giờ trong ngày và các điều kiện ràng buộc về sa thải phụ tải. Nghiên cứu và tìm hiểu các vấn đề về sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới nhằm đảm bảo cho các phụ tải trong lưới điện. Các mục tiêu sau đây sẽ được thực hiện trong đề tài: - Tìm hiểu về đặc điểm của microgrid, các chế độ hoạt động của nó. - Nghiên cứu phương pháp hoạch định sa thải phụ tải, dựa trên cơ sở xem xét đến mức độ ưu tiên của tải, quy tắc phân bổ công suất theo luật Talmud và kết hợp mức độ ưu tiên với quy tắc Talmud. HVTH: Phạm Minh Pha 2
21. Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS. TS. Phan Thị Thanh Bình 1.3. Nhiệm vụ của đề tài Dựa trên cơ sở mục tiêu của đề tài, đối tượng nghiên cứu của đề tài sẽ được tập trung hướng đến giải quyết các vấn đề về: - Tìm hiểu về microgrid - Nghiên cứu phương pháp hoạch định sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới, dựa trên cơ sở xem xét đến mức độ ưu tiên của phụ tải, quy tắc phân bổ công suất theo luật Talmud và kết hợp mức độ ưu tiên với quy tắc Talmud. - Đề xuất giải thuật sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới, dựa trên cơ sở xem xét đến mức độ ưu tiên của phụ tải, quy tắc phân bổ công suất theo luật Talmud và kết hợp mức độ ưu tiên với quy tắc Talmud. - Xây dựng chương trình sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới, dựa trên cơ sở xem xét đến mức độ ưu tiên của phụ tải, quy tắc phân bổ công suất theo luật Talmud và kết hợp mức độ ưu tiên với quy tắc Talmud bằng ngôn ngữ lập trình java. - Ví dụ mô phỏng microgrid áp dụng chương trình sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới, dựa trên cơ sở xem xét đến mức độ ưu tiên của phụ tải, quy tắc phân bổ công suất theo luật Talmud và kết hợp mức độ ưu tiên với quy tắc Talmud. 1.4. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài Đề tài nghiên cứu được giới hạn trong phạm vi là tìm hiểu về phương pháp hoạch định sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới. Tìm hiểu về cấu trúc và nghiên cứu thuật toán điều khiển, chương trình sa thải phụ tải trong microgrid ở chế độ tách lưới. Nhận xét và kết luận kết quả đạt được từ việc áp dụng các chương trình mô phỏng được thực hiện bằng ngôn ngữ lập trình java. 1.5. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sẽ được vận dụng trong đề tài này là: HVTH: Phạm Minh Pha 3
22. S K L 0 0 2 1 5 4