Đang tải... (xem toàn văn)
Điện năng ở những khu vực hải đảo (nơi mà lưới điện quốc gia không vươn tới) thường sinh ra bởi các tổ hợp phát điện diesel. Năng lượng gió được xem là tiềm năng để bổ sung cho hệ thống điện hải đảo - RAPS. Thiết bị kho điện (ESS) là một giải pháp khả thi giúp giảm nhẹ biến động công suất đầu ra của tua-bin phát điện sức gió (WT). Thiết bị kho điện sử dụng siêu tụ được điều khiển trao đổi công suất hai chiều giữa WT và ESS thông qua việc điều khiển các bộ biến đổi công suất. Mục đích ổn định ngắn hạn công suất tác dụng đầu ra của WT có thể được diễn đạt theo một cách khác là những biến động công suất có tần số lớn hơn tần số được lựa chọn sẽ được hấp thụ bởi thiết bị kho điện thông qua sử dụng khâu lọc thông thấp. Kết quả là biến động công suất đầu ra WT có tích hợp ESS sẽ chậm hơn, để từ đó cải thiện tính ổn định của tần số lưới trong RAPS.
SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ KHO ĐIỆN SỬ DỤNG SIÊU TỤ TÍCH HỢP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ỐC ĐẢO NGUỒN PHÁT HỖN HỢP GIĨ - DIESEL CĨ SỬ DỤNG KHÂU LỌC THƠNG THẤP LOW PASS FILTER APPLIED IN THE CLOSED LOOP CONTROL STRATEGY FOR THE SUPERCAPACITOR ENERGY STORAGE SYSTEM INTEGRATED IN HYBRID WIND-DIESEL ISOLATED POWER SYSTEMS Nguyễn Tùng Lâm1,*, Phạm Tuấn Anh2 TÓM TẮT Điện khu vực hải đảo (nơi mà lưới điện quốc gia không vươn tới) thường sinh tổ hợp phát điện diesel Năng lượng gió xem tiềm để bổ sung cho hệ thống điện hải đảo - RAPS Thiết bị kho điện (ESS) giải pháp khả thi giúp giảm nhẹ biến động công suất đầu tua-bin phát điện sức gió (WT) Thiết bị kho điện sử dụng siêu tụ điều khiển trao đổi công suất hai chiều WT ESS thông qua việc điều khiển biến đổi cơng suất Mục đích ổn định ngắn hạn công suất tác dụng đầu WT diễn đạt theo cách khác biến động cơng suất có tần số lớn tần số lựa chọn hấp thụ thiết bị kho điện thông qua sử dụng khâu lọc thông thấp Kết biến động công suất đầu WT có tích hợp ESS chậm hơn, để từ cải thiện tính ổn định tần số lưới RAPS Từ khóa: Hệ thống điện hải đảo, hệ thống phát điện sức gió, tổ hợp phát điện diesel, thiết bị kho điện ABSTRACT Diesel-based power generation is popular on an island (where located far from the nation electrical grid) Wind energy is potential source contributed to remote area power systems (RAPS) on islands A possible solution to mitigate the wind power fluctuations is integrated energy storage systems (ESS) to the wind turbine (WT) The supercapacitor ESS (SCESS) is able to smooth out the output power of wind turbine by exchanging bidirectional power between wind turbine and supercapacitor through power conversion system In order to reduce the impact from these fluctuations a filter was implemented in the feed forward path of the control system This filter cuts off the unwanted high frequency fluctuations from the output Supercapacitor energy storage systems have the ability to stabilize grid frequency in RAPS via controlled bidirectional active power exchanging process Simulations validate the effectiveness of the proposed control Keywords: Remote area power systems, wind energy conversion systems, diesel-generator set, energy storage systems Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trường Đại học Hàng hải Việt Nam * Email: lam.nguyentung@hust.edu.vn Ngày nhận bài: 01/6/2017 Ngày nhận sửa sau phản biện: 21/12/2019 Ngày chấp nhận đăng: 24/4/2020 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn ĐẶT VẤN ĐỀ Điện giữ vai trò then chốt phát triển kinh tế xã hội Nhưng 1,3 tỷ người giới chưa tiếp cận với điện [1, 2] khu vực xa xôi hải đảo, vùng núi cao, vùng băng tuyết - nơi mà lưới điện quốc gia khả vươn tới Hệ thống điện khu vực tạm gọi tên hệ thống điện ốc đảo hay Remote Area Power Systems (RAPS)[3] Nguồn điện RAPS sinh từ tổ hợp phát điện diesel, quy mô phụ tải nhỏ vừa, lưới điện có dung lượng hạn chế mang tính chất lưới yếu độc lập hoàn toàn với lưới điện quốc gia mang tính chất lưới cứng Các nguồn lượng tái tạo đặc biệt lượng gió xem nguồn lượng tiềm để bổ sung cho hệ thống điện ốc đảo Hệ thống điện ốc đảo thông thường lấy nguồn lượng từ tổ hợp phát điện diesel làm nền, nguồn cung cấp lượng chính, nguồn lượng từ hệ thống phát điện sức gió (PĐSG) huy động để giảm thiểu lượng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch [4, 5] Hệ thống PĐSG có đặc điểm công suất sản sinh từ tua-bin gió biến động theo tốc độ gió (thất thường, ngẫu nhiên điều khiển được) [6, 7] Khi nguồn phát sức gió huy động với nguồn phát diesel, chia sẻ công suất tác dụng nguồn phát dẫn tới đòi hỏi điều chỉnh cơng suất liên tục đưa tới hệ thống điều khiển tốc độ động diesel để điều chỉnh công suất động sơ cấp Trong RAPS, nguồn phát diesel đóng vai trò hình thành lưới, tần số lưới tỷ lệ với tốc độ quay động sơ cấp diesel Chính tượng điều chỉnh liên tục công suất nguồn phát làm cho tần số lưới biến động gây suy giảm nghiêm trọng chất lượng điện năng, ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động thiết bị điện thân tuổi thọ động diesel [5] Giải pháp điều độ nguồn phát sức gió khơng khả thi, thay vào người ta sử dụng giải pháp “vá - patch” biến động công suất tác dụng đầu hệ PĐSG thiết bị kho điện: tích hợp kho điện turbine PĐSG Vol 56 - No (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 (bù phân tán) tích hợp kho điện bus chung nguồn phát (bù tập trung) Kho điện hấp thụ công suất nguồn sơ cấp dư thừa giải phóng cơng suất nguồn sơ cấp thiếu hụt Khả “vá” khoảng lồi lõm đến đâu, thời gian phụ thuộc vào mục tiêu điều độ cấp như: Ổn định ngắn hạn, ổn định theo đặc điểm phụ tải, ổn định theo mùa… * PWT iinv Cf Lf iL * PESS Pfiltered uN uN e d u Nd N j uN uNq uN iL* iNd iNq i*Nd Hình Giải pháp lọc cơng suất đầu WT Mục đích ổn định ngắn hạn cơng suất tác dụng đầu WT diễn đạt theo cách khác biến động cơng suất có tần số lớn tần số lựa chọn hấp thụ thiết bị kho điện Giá trị công suất đặt hệ PĐSG kết từ tầng điều tốn tracking cơng suất Giá trị khiển cấp hệ thống gửi đến tầng điều khiển tua-bin Áp dụng thuật toán lọc thông thấp mang chất loại bỏ thành phần công suất dao động tần số cao Như vậy, tác động hấp thụ công suất dư thừa bù đắp công suất thiếu hụt định so sánh giá trị hai tín hiệu minh họa hình Bài báo giới thiệu số kết nghiên cứu vấn đề sử dụng thiết bị kho điện bù phân tán Q trình trao đổi cơng suất hai chiều kho điện với lưới với cấu trúc điều khiển phù hợp giúp hỗ trợ ổn định tần số lưới điện hải đảo nguồn phát hỗn hợp gió-diesel CÁC VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN ESS Trong hệ thống điện hải đảo phân chia thành nhiều cấp điều khiển, nguồn phát có vai trò khác hệ thống phải đáp ứng yêu cầu điều khiển khác Đối với RAPS nguồn phát hỗn hợp gió - diesel có tích hợp thiết bị kho điện: - Nguồn phát diesel đóng vai trò thiết lập lưới sở - Hệ PĐSG điều khiển cấp lượng lên lưới - Kho điện đóng vai trò thiết bị phụ trợ thực chức ổn định ngắn hạn công suất đầu hệ PĐSG tránh lây lan biến động cơng suất dẫn tới nguy ổn định hệ thống Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số (4/2020) iN e j iN abc iN uDC p *ESS u*DC * pWT * QESS Hình Cấu trúc điều khiển thiết bị kho điện sử dụng siêu tụ Để thực nhiệm vụ hấp thụ nhanh biến động công suất đầu hệ PĐSG, cấu trúc điều khiển đề xuất thể hình nhằm mục tiêu điều khiển độc lập hai thành phần công suất P Q: Giá trị tham chiếu thành phần công suất tác dụng P vòng điều khiển bên ngồi đưa tới; Trong báo giả thiết lượng đặt ∗ = nghĩa không trao đổi công suất phản kháng SCESS tích hợp đầu WT nên giả thiết điện kháng đường dây từ WT đến SCESS bỏ qua, không xuất biến động điện áp điểm kết nối PCC Công suất tác dụng trao đổi với lưới cơng suất DC-DC trao đổi với DC-link (nếu bỏ qua loại tổn hao) Điều khiển dòng điện phóng/nạp siêu tụ (hay dòng điện chảy qua cuộn cảm) điều khiển dòng công suất siêu tụ với DC-link thông qua biến đổi DC-DC Cân điện áp DC-link phản ánh cân q trình trao đổi cơng suất siêu tụ với lưới xoay chiều pha Trong báo này, vấn đề điều khiển ổn định điện áp chiều trung gian cấu trúc điều khiển phía DC-AC chịu trách nhiệm; Nhiệm vụ điều khiển chiều độ lớn công suất tác dụng trao đổi với DC-Link điều khiển phía DC-DC thực Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 Lựa chọn dung lượng siêu tụ Điện dung dàn siêu tụ lựa chọn sau [8]: C SC Pmax req t max 3 USC max (1) Cơ sở để lựa xác định thực sau: Áp dụng thuật tốn lọc thơng thấp mang chất loại bỏ thành phần công suất dao động tần số cao Như vậy, tác động hấp thụ công suất dư thừa bù đắp công suất thiếu hụt định so sánh giá trị hai tín hiệu Có nhiều thuật tốn lọc thơng thấp khác nhau, nhiên vấn đề lựa chọn dạng thuật tốn lọc khơng thuộc phạm vi quan tâm báo Vì vậy, để thuận tiện cho việc lập trình hàm mơi trường MATLAB/Simulink, nhóm tác giả sử dụng khâu lọc thơng thấp IIR kiểu Butterworth MATLAB hỗ trợ dạng hàm cho sẵn Nhóm tác giả thực khảo sát profile gió với lọc có bậc tần số cắt thay đổi Từ kết thu dạng đồ thị liệu dạng số để lựa chọn bậc tần số cắt cho đảm bảo khử biến động công suất bậc cao công suất yêu cầu kho điện nhỏ nht Công suất tác dụng [W] hiệu lọc công suÊt PWT 15000 Pfiltered(B1;0.5Hz) Pfiltered(B2;0.5Hz) 10000 Pfiltered(B3;0.5Hz) 5000 0 10 20 30 40 50 60 Công suất tác dụng [W] công suất yêu cầu kho điện 5000 PESS(B1;0.5Hz) PESS(B2;0.5Hz) PESS(B3;0.5Hz) -5000 -10000 Mơ hình (2) sử dụng xuất phát điểm để thiết kế khâu điều chỉnh dòng điện phía lưới với: - Hai thành phần eNd eNq đóng vai trò nhiễu cố định loại bỏ khâu bù nhiễu - Biến điều khiển điện áp đầu nghịch lưu - Các vector trạng thái thành phần dòng iNd, iNq uN RDiN LD diN eN dt iN iT iF iT (k 1) N iT (k ) HNuN (k ) HN eNv (k ) T T 1 ωN T 0 TD LD ; HN N T ωN T 1 T 0 TD LD (2) Cũng theo tài liệu [9], mục tiêu thiết kế khâu điều chỉnh dòng với đáp ứng dead-beat đảm bảo tách kênh hai thành phần dòng điện mơ hình khâu điều chỉnh dòng có dạng (3) RIN I z1N 1 z2 Sử dụng nguyên tắc cân lượng hệ giả thiết bỏ qua tổn hao thu phương trình (4) duDC C pinv pSC dt Đặt biến điều khiển 20 30 Thêi gian [s] 40 50 60 Hình Khảo sát hiệu lọc thông thấp thay đổi bậc Với tần số cắt 0,5Hz, thay đổi bậc lọc thu kết hình Bậc tăng lên hiệu lọc tốt đồng nghĩa với việc tăng công suất SCESS tăng khối lượng tính tốn mà thiết bị điều khiển phải thực Khâu lọc bậc với tần số cắt 0,5Hz cho đáp ứng lọc tốt khâu bậc đòi hỏi u cầu tính tốn yêu cầu công suất phải đáp ứng thấp khâu bậc Công suất lớn mà SCESS phải đáp ứng = 7,595 [ ] Vì vậy, luận án này, tác giả lựa chọn khâu lọc bậc với tần số cắt 0,5Hz Điều khiển biến đổi DC-AC Nội dung thiết kế điều khiển biến đổi DC-AC [8] với phương pháp điều khiển tựa hướng điện áp lưới (VOC) áp dụng theo [9] Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn (4) = dη C uNdid p SC dt (4) viết lại (5) (5) Chuyển (5) sang miền Laplace thu hàm truyền đạt đối tượng (6) Gu (s) 10 (3) k Cs 1 2TRI s (6) k 3uNd Theo [10], thực tổng hợp điều khiển sử dụng phương pháp tối ưu đối xứng cho đối tượng ta thu điều khiển PI với tham số (7) GRUdc (s) k pu 1 Tus k pu C k 4TRI (7) ; Tu 8TRI Điều khiển biến đổi DC-DC Xuất phát từ mơ hình động học biến đổi DC-DC hai chiều không cách ly (8) với Hệ số điều chế d giá trị trung bình tín hiệu chuyển mạch chu kỳ chuyển mạch, biến trạng thái giá trị trung bình dòng điện chảy qua cuộn cảm = 〈 〉 điện áp 〉 tụ DC-link =〈 Vol 56 - No (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Bảng Tham số mơ hệ thống R x L x1 X2e d (9) L L Hàm truyền đạt dòng điện chảy qua cuộn cảm hệ số điều chế sau: KC x ( s) GPiL (s ) L d(s) s TC s RL K IiL s Đơn vị Bán kính cánh turbine m Tốc độ gió trung bình m/sec Chiều cao cột 30 m Tốc độ gió “cut-in”; “cut-out” Mật độ khơng khí Điện trở stator PMG Điện cảm phần ứng PMG Số đôi cực 18 Công suất danh định máy phát 20 kW 60 kVA 3; 25 1,25 m/sec Kg/m3 0,1764 Ω 4,24 mH Tham số hệ phát điện Diesel 10 Công suất danh định 11 Điện áp danh định 400 V 12 Tần số danh định 50 Hz 13 Tốc độ danh định 1500 Rpm 41429 F 0,28 Ω Tham số kho điện sử dụng siêu tụ 14 Điện dung siêu tụ 15 Điện trở tương đương 16 Điện cảm mạch DC-DC 1,4 mH 17 Điện trở cuộn cảm mạch DC-DC 0,05 Ω 18 Điện dung tụ DC-link 650 µF 19 Điện cảm cuộn lọc DC-AC mH 20 Điện trở cuộn cuộn lọc DC-AC 0,05 Ω (10) 9.5 Theo [10-12], (10) có dạng hệ bậc nên cấu trúc điều khiển PI sử dụng để đảm bảo sai lệch tĩnh triệt tiêu với mơ tả tốn học (11), đáp ứng q độ hệ kín tốt điểm khơng điều khiển gần khử điểm cực đối tượng điều khiển G CiL (s) K PiL Giá trị Tham số hệ phát điện sức gió Mơ hình (8) có đặc điểm quan trọng khả chuyển tự nhiên (khơng cưỡng bức, khơng khóa chuyển) chế độ nạp - xả dòng điện thơng qua tác động thay đổi hệ số điều chế Vấn đề kiểm chứng [8] Để thiết kế điều khiển cho dòng điện trung bình qua cuộn cảm tương ứng với biến trạng thái x1 bám theo giá trị đặt iLref dấu độ lớn áp dụng hai phương pháp: thiết kế điều khiển phi tuyến thiết kế tuyến tính dựa mơ hình tuyến tính hóa quanh điểm làm việc Bài báo giới thiệu cách thiết kế điều khiển tuyến tính Khi thiết kế điều khiển dòng điện, ta giả thiết biến động điện áp tụ chậm nhiều so với dòng điện chảy qua cuộn cảm Thêm vào đó, giả sử điều khiển ổn định điện áp DC-link cấu trúc điều khiển DC-AC phát huy hiệu uDC trì số Vì vậy, tuyến tính hóa quanh điểm làm việc hệ (8) ta có giả thiết biến động điện áp DC-link bị bỏ qua ( = 0) Thực tuyến tính hóa phương trình (8) quanh điểm làm việc (X1e, X2e) thu được: X2e RL Tên tham số (8) (11) Chi tiết các vấn đề điều khiển SCESS hệ thống điện hải đảo nguồn phát hỗn hợp gió - diesel tìm thấy [8] KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Nhóm tác giả sử dụng phần mềm MATLAB/Simulink/ SimPowerSystems để kiểm tra hiệu ổn định ngắn hạn công suất tác dụng đầu turbine PĐSG hệ thống điện hải đảo nguồn phát hỗn hợp gió - diesel với cấu trúc điều khiển đề xuất Trước hết trình động học hệ RAPS nguồn phát hỗn hợp gió - diesel khảo sát Sau đó, RAPS tích hợp SCESS để kiểm chứng khả lọc biến động công suất đầu hệ PĐSG Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ● Tập 56 - Số (4/2020) 8.5 vWind [m/s] u RL x1 x d SC x L L L i 1 x1d inv x C C P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 7.5 6.5 5.5 10 20 30 Thêi gian [s] 40 50 60 Hình Profile gió sử dụng q trình mơ [13] Nhóm tác giả sử dụng profile gió minh họa hình liệu thu từ mơ hình tạo gió ngẫu nhiên nghiên cứu phát triển phòng thí nghiệm quốc gia lượng tái tạo thuộc đại học kỹ thuật Đan mạch [13] Kịch thay đổi tải thể hình với tham số mơ thể bảng Hình thể kết mơ động học hệ thống điện ốc đảo có nguồn phát diesel Khi có thay đổi tải làm cho trạng Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 thái cân nguồn phát tiêu thụ tức thời bị thay đổi dẫn tới tần số lưới bị biến động Sau đó, điều tốc tác động điều chỉnh công suất cung cấp cho máy phát để đưa hệ thống trở lại trạng thái cân bằng, tần số lưới trở lại với giá trị định mức 50Hz Khi có tham gia nguồn phát sức gió, cơng suất tác dụng huy động từ nguồn phát diesel giảm xuống thể hình Tuy nhiên, vấn đề ổn định tần số hệ thống lúc lại khơng đảm bảo: tần số lưới liên tục biến động khơng có thay đổi tải Hiện tượng xảy biến động liên tục nguồn phát sức gió gây cân liên tục nguồn phát phụ tải Nói cách khác, hệ thống làm việc trạng thái động, cân ngắn hạn Như vậy, chất lượng điện không đảm bảo, cần phải khắc phục tượng cân ngắn hạn giải pháp sử dụng thiết bị kho điện thể sau õy công suất tác dụng scess trao đổi víi líi ref ESS P PESS [kW] Hình Kịch thay đổi tải P ESS -5 40 PLoad 30 PDG -10 20 10 0 10 20 30 40 50 60 tÇn sè líi 20 30 40 50 60 50 60 50 60 78 77.5 77 76.5 52 fgrid [Hz] 10 diễn biến lượng siêu tụ ENERGY [%] P [kW] công suất tác dụng c¸c nguån ph¸t raps 10 20 30 40 Thời gian [s] 50 ĐIệN áP MộT CHIềU TRUNG GIAN 48 710 44 10 20 30 40 50 60 Thêi gian [s] Hình Động học hệ RAPS có nguồn phát diesel uDC-link [V] 46 705 700 695 690 CÔNG SUấT tác dụng CáC NGUồN PHáT TRONG RAPS 10 50 PLoad PDG 20 40 PWT 10 i L [A] 45 P [kW] 35 20 30 40 DòNG ĐIệN PHóNG/NạP SIÊU Tụ 30 ref iL iL -10 25 10 20 30 40 50 THàNH PHầN DòNG ĐIệN THEO TRụC d 15 ref id 10 10 id [A] i 0 10 20 30 40 50 d -10 60 Thêi gian [s] -20 10 20 30 40 50 60 THàNH PHầN DòNG ĐIệN THEO TRụC q TầN Số LƯớI ref 52 iq 50 iq iq [A] f [Hz] 60 Thêi gian [s] 20 48 46 44 10 20 30 40 50 60 f [%] 10 0 10 20 30 40 Thêi gian [s] Hình Động học hệ RAPS nguồn phát gió - diesel Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn -5 10 20 30 40 50 60 Thêi gian [s] SAI Số TƯƠNG ĐốI CủA TầN Số LƯớI 50 60 Hình Một số trình động học hệ SCESS Công suất tác dụng đầu WT ổn định ngắn hạn (làm trơn) thành phần công suất biến động tần số cao hấp thụ thiết bị kho điện Thuật tốn lọc thơng thấp cho tín hiệu ∗ q trình điều khiển tuabin PĐSG để xác định lượng đặt công suất mà hệ Vol 56 - No (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 thống phải đáp ứng thông qua việc điều khiển biến đổi công suất DC-DC DC-AC Cấu trúc điều khiển SCESS chứng tỏ khả bám xác Hình cho thấy đáp ứng động học thiết bị kho điện SCESS tích hợp hệ thống điện ốc đảo nguồn phát hỗn hợp gió - diesel Công suất tác dụng SCESS trao đổi với lưới quy đổi thành giá trị dòng điện phóng nạp tụ bám xác theo giá trị đặt Trong suốt q trình trao đổi cơng suất, điện áp chiều DC trung gian giữ ổn định giá trị định mức thể đặc điểm ổn định động q trình trao đổi cơng suất hai chiều SCESS với lưới Bộ điều khiển Dead-beat phát huy tác dụng cho phép áp đặt thành công lượng đặt cho thành phần dòng điện: Thành phần dòng điện ∗ tỷ lệ với cơng suất tác dụng cần trao đổi; Thành phần dòng điện ngang trục trì lượng đặt ∗ = nghĩa khơng trao đổi công suất phản kháng với lưới Mục tiêu điều khiển cấp biến đổi (cấp điều khiển thiết bị) hai biến đổi DC-DC DC-AC kiểm sốt xác hồn tồn điều kiện đủ để áp đặt đại lượng cơng suất tác dụng cấp điều khiển hệ thống (thuật tốn xác định lượng đặt cơng suất) cách chủ động, xác thể hình SCESS tham gia tự động vào trình ổn định ngắn hạn công suất đầu tuabin PĐSG đem lại hiệu ổn định tần số lưới Lưu ý rằng, SCESS không hỗ trợ biến động tần số thay đổi phụ tải đột ngột, biến động thuộc trách nhiệm hệ thống điều khiển tần số sơ cấp (Primary control) hệ thống phát in diesel CÔNG SUấT tác dụng CáC NGUồN PHáT TRONG RAPS 50 PLoad PDG 40 PW T PESS P [kW] 30 PW T&ESS 20 10 -10 -20 10 20 30 40 50 60 Thêi gian [s] TÇN Sè L¦íI Frequency [Hz] 55 WT-DG ESS-WT-DG 50 45 40 10 20 30 40 50 60 SAI Số TƯƠNG ĐốI CủA TầN Số LƯớI Frequency [%] WT-DG ESS-WT-DG KẾT LUẬN Thiết bị kho điện với cấu trúc điều khiển thích hợp có hiệu đảm bảo khả ổn định ngắn hạn công suất tác dụng đầu hệ phát điện sức gió Nhờ đó, hiệu ổn định tần số lưới hệ thống điện hải đảo nguồn phát hỗn hợp gió - diesel chứng minh thông qua mô Một số kết trình bày báo xem tiền đề cho việc nghiên cứu tích hợp thiết bị kho điện vào số hệ thống điện hải đảo nói riêng vi lưới lập nói chung phù hợp với điều kiện Việt Nam giúp đảm bảo chất lượng điện năng, độ tin cậy vận hành, giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu tài trợ đề tài mã số T2016-PC183 (Đại học Bách khoa Hà Nội) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A P Generation, 2012 Integrating renewables into remote or isolated power networks and micro grids Innovative solutions to ensure power quality and grid stability ABB [2] T IRENA, 2012 Electricity Storage and Renewables for Island Power - A Guide for Decision Makers International Renewable Energy Agency [3] I.-T E E S P Team, 2014 Electrical Energy Storage The Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme [4] N Bizon, H Shayeghi, and N M Tabatabaei, 2013 Analysis, Control and Optimal Operations in Hybrid Power Systems: Advanced Techniques and Applications for Linear and Nonlinear Systems: Springer-Verlag London [5] J K Kaldellis, 2010 Stand-alone and hybrid wind energy systems Woodhead Publishing Limited, 2010 [6] P M Pardalos, S Rebennack, M V F Pereira, N A Iliadis, and V Pappu, 2013 Handbook of Wind Power Systems Springer-Verlag Berlin Heidelberg [7] F D Bianchi, H D Battista, and R J Mantz, 2007 Wind Turbine Control Systems: Principles, Modelling and Gain Scheduling Design Springer-Verlag London Limited [8] P T Anh, 2015 Các phương pháp điều khiển thiết bị kho điện sử dụng hệ thống phát điện sức gió hoạt động chế độ ốc đảo Luận án tiến sĩ Điều khiển tự động hóa, Đại học Bách khoa Hà Nội [9] N Quang, and J Dittrich, 2008 Vector control of three phase AC machine– System Development in the Practice Springer, Berlin - Heidelberg [10] N D Phước, 2007 Lý thuyết điều khiển tuyến tính NXB Khoa học Kỹ thuật [11] M S FADALI, 2009 Digital control engineering: Analysis and Design Elsevier Inc ISBN 13: 978-0-12-374498-2 [12] A M LEÓN, 2005, Advanced power electronic for wind power generation buffering Doctor of Philosophy, University of Florida [13] F Iov, A D Hansen, P Sørensen, and F Blaabjerg, 2004 Wind Turbine Blockset in Matlab/Simulink Institute of Energy Technology, Aalborg university 0 10 20 30 Thêi gian [s] 40 50 60 Hình Tác dụng ổn định ngắn hạn hiệu ổn định tần số lưới hệ RAPS nguồn phát hỗn hợp gió - diesel tích hợp thiết bị kho điện SCESS Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số (4/2020) AUTHORS INFORMATION Nguyen Tung Lam1, Pham Tuan Anh2 Hanoi University of Science and Technology Vietnam Maritime University Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn ... nguồn phát hỗn hợp gió - diesel có tích hợp thiết bị kho điện: - Nguồn phát diesel đóng vai trò thiết lập lưới sở - Hệ PĐSG điều khiển cấp lượng lên lưới - Kho điện đóng vai trò thiết bị phụ... công suất tác dụng đầu turbine PĐSG hệ thống điện hải đảo nguồn phát hỗn hợp gió - diesel với cấu trúc điều khiển đề xuất Trước hết trình động học hệ RAPS nguồn phát hỗn hợp gió - diesel khảo sát... DC-AC Cấu trúc điều khiển SCESS chứng tỏ khả bám xác Hình cho thấy đáp ứng động học thiết bị kho điện SCESS tích hợp hệ thống điện ốc đảo nguồn phát hỗn hợp gió - diesel Công suất tác dụng SCESS