Mô phỏng hệ thống điện mặt trời nối lưới sử dụng PVsyst

Bài viết Mô phỏng hệ thống điện mặt trời nối lưới sử dụng PVsyst giới thiệu phương pháp mô phỏng hệ thống nhà máy điện mặt trời nối lưới quy mô công suất 40 MWp tại TP. Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa. Thông qua phần mềm PVsyst cùng dữ liệu Meteonorm để tính toán thông số thiết kế cơ bản về điện năng, hiệu suất (PR)... của nhà máy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng hệ thống điện mặt trời nối lưới sử dụng PVsyst Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI SỬ DỤNG PVsyst Hồ Ngọc Dung, Trịnh Quốc Công Bộ môn Thủy điện và Năng lượng tái tạo - Khoa Công trình - Trường Đại học Thủy lợi Email:hongocdung@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG phỏng PVsyst để xác định các thông số cơ bản của NMĐMT nối lưới. Việt Nam được đánh giá là một quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời. 2.1. Thành phần cơ bản của NMĐMT Theo NREL ước tính sản lượng điện mặt trời nối lưới có thể đạt 842 triệu MWh/năm đứng thứ hạng Hệ thống (HT) chính gồm: (i) HT tấm pin 66/248 trên thế giới về tiềm năng. Đặc biệt là mặt trời, công suất tấm pin 350 Wp; (ii) HT ở các vùng miền Trung và miền Nam đất inverter trung tâm công suất 1250 kW; (iii) nước, với bức xạ quanh năm tương đối ổn HT MBA 0,4/22kV; (iv) TBA 22/110kV, định đạt trên 5,0 kWh/m².ngày, số ngày nắng Hệ thống còn lại, gồm: (i) Hộp đấu nối trung bình khoảng 300 ngày/năm. Đây chính DC; (ii) Cáp điện DC; (iii) Thanh cái AC; HT là điêu kiện thuận lợi cho việc phát triển các nối đất, HT chiếu sáng, HT Scada, HT cấp và dự án điện mặt trời nối lưới. thoát nước... Hiện nay, đã và đang có nhiều dự án nhà 2.2. Xác định các thông số cơ bản máy điện mặt trời (NMĐMT) được thiết kế NMĐMT đưa vào xây dựng. Để tính toán, thiết kế lựa chọn các thông số và thiết bị hợp lý cho các dự Điện năng sản xuất trong khoảng giờ ti án này cần công cụ tính toán đủ tin cây, được trong ngày tính theo công thức: sử dụng nhiều trên thế giới. Nghiên cứu này, ESPV ,i  N mod ul,i .Z .t. SPV (1) giới thiệu phương pháp mô phỏng hệ thống Trong đó: Nmodul, Z, Δt, η SPV -công suất phát NMĐMT nối lưới quy mô công suất 40 MWp điện, số lượng, thời gian phát điện và hiệu suất tại TP.Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa. Thông qua trong khoảng giờ i trong ngày của NMĐMT. phần mềm PVsyst cùng dữ liệu Meteonorm để Thành phần công suất phát điện của tấm tính toán thông số thiết kế cơ bản về điện pin trong công thức (1) xác định căn cứ vào năng, hiệu suất (PR)... của nhà máy. đường đặc tính công suất của tấm pin [2]: N mod ul ,i  f G ,tt,i , N mod ul ,G  (2) 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Trong đó: G ,tt ,i là tổng xạ chiếu xuống bề Một hệ thống NMĐMT nối lưới cần đáp mặt tấm pin. N mod ul,G là công suất phát điện ứng được yêu cầu phụ tải, với chi phí tối  thiểu cho hệ thống. Do đó để xây dựng dự án ứng với cường độ bức xạ chiếu tới bề măt cần phải đánh giá được nhu cầu điện khu tấm pin do nhà sản xuất cung cấp. vực, dữ liệu bức xạ, quy mô công suất... Thành phần hiệu suất η SPV của NMĐMT Nghiên cứu thực hiện phân tích dữ liệu được xác đinh thông qua hiệu suất inverter; bức xạ từ các nguồn chính thức như NASA, MBA; các tổn hao do tấm pin: (i) nhiệt độ Meteonorm [1]. Ứng dụng phần mềm mô 0,4%/°C, (ii)chất lượng pin 0-1%,(iii) không 518 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 đồng nhất 1-2%, (iv)suy giảm trong giờ vận 3.1.3. Inverter: Chức năng của inverter hành đầu tiên 1-3%,(v) Bụi bẩn: 1-3%; tổn trung tâm là 'tập trung' thu gom các chuỗi tấm hao do cáp DC 1,5%, cáp AC 1%... pin mặt trời tại một điểm, công suất thu thập từ 2.3. Thiết kế hệ thống NMĐMT 300-5000kWp tùy thuộc vào loại inverter. 2.3.1. Thiết kế hệ thống DC Đầu vào (DC) Dải điện áp tối ưu công suất 525 – 900 V Hệ thống pin năng lượng mặt trời trong nhà Điện áp tối đa 1000 V(1) máy được bố trí theo từng mảng, mỗi mảng Dòng điện tối đa 2400 A gồm các chuỗi pin nối tiếp và song song. Đầu ra (AC) a) Các tấm pin trong cùng một chuỗi: Công suất định mức 1250 kW Tổng điện áp tại điểm công suất cực đại Hiệu suất 98,6% (MPP) tại nhiệt độ lớn nhất của tấm pin > Điện áp nhỏ nhất tại điểm MPP của Inverter; 3.2. Mô phỏng thiết kế PVsyst - Tổng điện áp mạch hở tại nhiệt độ nhỏ nhất Mô phỏng và đánh giá hệ thống NMĐTM của tấm pin < Điện áp lớn nhất của Inverter 40MWp bằng phần mềm PVsyst 6.43. Toàn b) Các tấm pin song song: bộ các thông số trong mô phỏng được dùng - Dòng điện tối đa không được lớn hơn làm dữ liệu cơ sở đầu vào, gồm: đặc điểm địa dòng điện vào lớn nhất của Inverter; lý và khí tượng, hướng của bề mặt pin, phủ - Số lượng hộp đấu nối các chuỗi trong bóng, cấu hình mảng pin, inverter, tổn thất... mảng phụ thuộc vào số lượng đầu vào (input) Dữ liệu địa lý và khí tượng được trích xuất của từng hộp đấu nối. từ hệ thống dữ liệu Meteonorm (Hình 1). c) Hộp đấu nối chính: phụ thuộc vào số lượng Inverter 2.3.2. Thiết kế hệ thống AC Hệ thống AC gồm: Cáp AC; Thiết bị đóng, cắt; MBA 0,4/22 kV; MBA 22/110kV; HT đo lường, bảo vệ; ĐZ 110 KV... 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Dữ liệu đầu vào Hình 1. Dữ liệu khí tượng 3.1.1. Vị trí: Nhà máy được xây dựng tại thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa với Kết quả khí tượng trung bình thá ...