by Mô tả công nghệ
Các khả năng của bộ biến tần mới đã liên tục được cải thiện trong những năm qua. Thay vì chỉ cung cấp điện cho lưới điện, các bộ biến tần thông minh ngày nay “thân thiện với lưới điện” hơn so với các sản phẩm trước đó. Chúng phản ứng với những thay đổi và biến động trong lưới điện theo cách được xác định trước và có thể cung cấp dịch vụ hệ thống cho đơn vị vận hành hệ thống, được điều khiển thông qua liên kết giao tiếp hai chiều. Vì các nhà máy điện mặt trời mái nhà và các nhà máy điện gió nhỏ được kết nối với nhiều lưới điện phân phối, điều quan trọng là có thể dự đoán được hoạt động của các nhà máy này và hỗ trợ ổn định hệ thống điện. Các chức năng quan trọng nhất của bộ biến tần thông minh bao gồm:
• Hỗ trợ điện áp tĩnh: Máy phát năng lượng tái tạo (NLTT) biến đổi trong lưới điện phân phối làm tăng điện áp cục bộ. Bằng cách thay đổi công suất phản kháng của máy phát NLTT biến đổi tùy thuộc vào điện áp đo cục bộ, có thể giảm thiểu tăng áp đến một mức độ nào đó.
• Hỗ trợ lưới điện động: Trong khi nhiễu tần, bộ biến tần thông minh có thể hỗ trợ cân bằng điện năng bằng cách tăng hoặc giảm công suất tác dụng. Trong các trường hợp sự cố điện áp động như tăng vọt điện áp hoặc đoản mạch, bộ biến tần có thể duy trì kết nối trong thời gian xảy ra sự cố lưới điện và thậm chí cung cấp hỗ trợ công suất phản kháng trong thời gian ngắn mạch (khả năng vận hành ở điện áp thấp thoáng qua, LVRT).
• Quản lý công suất tác dụng: Các điểm đặt cho công suất tác dụng và công suất phản kháng có thể được đơn vị vận hành hệ thống gửi, và tín hiệu phản hồi có thể được gửi qua liên kết giao tiếp hai chiều. Khả năng này có thể được sử dụng cho các tình huống khẩn cấp cũng như điều khiển Điện áp-VAR và cung cấp công suất phản kháng cho lưới điện truyền tải.
Thông thường, việc sử dụng các tính năng của bộ biến tần thông minh được quy định bởi các yêu cầu kỹ thuật trong các quy định về lưới điện truyền tải, đồng thời quy định việc xác minh tuân thủ các thông số kỹ thuật.
Lợi ích và ảnh hưởng
Thông qua các thông số kỹ thuật phù hợp, thậm chí có thể xử lý một cách hiệu quả và đáng tin cậy số lượng rất lớn các nhà máy điện NLTT biến đổi phân tán. Bằng cách này, có thể giảm thiểu tác động của nhà máy NLTT biến đổi lên lưới điện cục bộ, giảm nhu cầu thực hiện các biện pháp khác. Hơn nữa, các dịch vụ hệ thống được cung cấp theo kiểu truyền thống bởi các máy phát thông thường cũng có thể được cung cấp bởi các nhà máy điện NLTT biến đổi với bộ biến tần thông minh. Thông qua giao tiếp hai chiều của bộ biến tần, các nhà máy điện NLTT biến đổi có thể được tích hợp vào quản lý hệ thống điện của người vận hành hệ thống.
Thách thức và hạn chế
Yêu cầu kỹ thuật đối với máy phát NLTT biến đổi cần được quy định cụ thể trong quy định về lưới điện truyền tải tương ứng; nếu không, chủ đầu tư hệ thống NLTT biến đổi sẽ chọn các phương án rẻ hơn không có chức năng thông minh của bộ biến tần NLTT biến đổi. Việc tuân thủ các thông số kỹ thuật này cần được thực thi bởi các tổ chức chứng nhận hoặc thông qua các phương tiện khác. Bộ thông số kỹ thuật yêu cầu phải là sự hài hòa giữa các chức năng và chi phí mong muốn: Các yêu cầu khắt khe không cần thiết có thể làm tăng chi phí bộ biến tần và có thể không cần thiết để duy trì an ninh hệ thống.
Kinh nghiệm quốc tế
Ở Đức, các máy phát quang điện trước năm 2012 phải ngắt kết nối ở tần số 50,2 Hz. Với sự phát triển lớn mạnh của các nhà máy điện mặt trời trong hệ thống của Đức, đây là mối đe dọa đối với sự ổn định của hệ thống, vì hàng chục gigawatt điện mặt trời sẽ bị ngắt kết nối trong trường hợp xảy ra sự cố quá tần (xem Hình bên dưới).
Vào tháng 12/2011, yêu cầu này đã được thay thế bằng việc giảm dần công suất phụ thuộc tần số đối với cho các nhà máy điện mặt trời mới và các nhà máy cũ phải nâng cấp thông qua kế hoạch trang bị mở rộng.
Một trường hợp tương tự đã xảy ra ở Tây Ban Nha, nơi các nhà máy điện gió được phép ngắt nếu điện áp giảm xuống dưới 85%. Điều này có thể dẫn đến ngắt kết nối lan rộng trong trường hợp xảy ra sự cố. Do đó, năm 2006, các tiêu chí kỹ thuật về yêu cầu vận hành khi điện áp thấp thoáng qua đã được lập và giới thiệu các biện pháp khuyến khích cho các nhà máy điện gió cũ. Tây Ban Nha tiếp tục thành lập các trung tâm kiểm soát NLTT, thông qua đó tất cả các nhà máy NLTT biến đổi có công suất trên 5 MW được giám sát và, nếu cần, có thể được kiểm soát.
Tại Hoa Kỳ, nhật thực năm 2017 dẫn đến việc giảm sản lượng điện mặt trời vào buổi sáng. Để giảm nhẹ sự sụt giảm nhanh và sau đó tăng sản lượng điện mặt trời lên tới 100 Megawatt mỗi phút, đơn vị vận hành hệ thống California CAISO đã áp dụng các giới hạn tốc độ tăng công suất phát đối với các nhà máy điện điện mặt trời lớn.
CAISO cùng với NREL và FirstSolar cũng đã thử nghiệm cung cấp các dịch vụ độ tin cậy lưới điện trên nhà máy điện mặt trời 300 Megawatt, trong đó có nhà máy theo tín hiệu kiểm soát phát điện tự động (AGC), về cơ bản là cắt giảm công suất phát để đáp ứng trực tiếp tín hiệu kiểm soát phát điện tự động.
Nhà máy phát điện NLTT biến đổi được lắp đặt tại Việt Nam trong năm 2019 đã có chức năng Bộ biến tần Thông minh cơ bản. Các yêu cầu trong Quy định về Lưới điện truyền tải cần được sửa đổi thường xuyên để đảm bảo quy định tất cả các chức năng cần thiết và xác minh tuân thủ.
Đánh giá
0 comments: