Vai trò của hệ thống lưu trữ đến ổn định tần số lưới điện siêu nhỏ độc lập

Bài viết Vai trò của hệ thống lưu trữ đến ổn định tần số lưới điện siêu nhỏ độc lập tập trung phân tích, mô hình hóa và đánh giá vai trò của hệ thống lưu trữ trong ổn định tần số Microgrid độc lập, và các kết quả được mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vai trò của hệ thống lưu trữ đến ổn định tần số lưới điện siêu nhỏ độc lập ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ VOL. 18, NO. 5.2, 2020 39 VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG LƯU TRỮ ĐẾN ỔN ĐỊNH TẦN SỐ LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ ĐỘC LẬP THE ROLES OF ENERGY STORAGE SYSTEMS IN STABILIZING FREQUENCY OF THE ISLANDED MICROGRID Nguyễn Hữu Hiếu, Nguyễn Văn Tấn, Nguyễn Bình Nam, Trương Đình Minh Đức, Đào Hữu Đan, Lê Quốc Cường Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; nhhieu@dut.udn.vn, tan78dhbk@dut.udn.vn, nbnam@dut.udn.vn, minhducqti1996@gmail.com, daohuudan2310@gmail.com, le.cuong.4298@gmail.com Tóm tắt - Microgrid được xem là giải pháp để tích hợp các nguồn năng Abstract - The microgrid is considered as a solution to integrate lượng phân tán vào lưới điện hiện nay. Tuy nhiên, các nguồn năng renewable energy resources into current power systems. However, the lượng tái tạo có công suất đầu ra biến đổi phụ thuộc vào điều kiện thời output power from these energy sources varies depending on weather tiết và môi trường gây khó khăn trong việc ổn định tần số và điện áp của and environment conditions, thereby making it difficult to stabilize the hệ thống Microgrid độc lập. Do vậy, trong Microgrid cần phải có một Microgrid’s output power and frequency when it is operated in islanded nguồn có khả năng điều độ đáp ứng nhanh với các thay đổi của nguồn mode. Therefore, it is necessary for the Microgrid to include a source tái tạo để ổn định hệ thống. Hệ thống lưu trữ là một nguồn đáp ứng yêu capable of promptly meeting the changes of renewable sources to cầu đáp ứng nhanh và có khả năng điều độ. Do vậy, bài báo tập trung stabilize the system. Energy storage systems are charaterized by prompt phân tích, mô hình hóa và đánh giá vai trò của hệ thống lưu trữ trong response and stabilization. This article focuses on analyzing, modeling ổn định tần số Microgrid độc lập, và các kết quả được mô phỏng trên and evaluating the roles of the energy storage system in stabilizing the phần mềm Matlab/Simulink. frequency of the islanded Microgrid, and the research results are demonstrated via simulation results using the Matlab/Simulink software. Từ khóa - Microgrid; hệ thống lưu trữ năng lượng; Pin; Siêu tụ Key words - Microgrid; energy storage system; battery; điện; Năng lượng tái tạo supercapacitor; renewable energy 1. Đặt vấn đề năng thâm nhập của DER [12]. Chi phí đầu tư của các hệ Việt Nam có tiềm năng rất lớn để phát triển các nguồn thống lưu trữ cao đòi hỏi phải lập mô hình chính xác và năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió tính toán dung lượng lưu trữ tối ưu của ESS [13]. Việc xây [1]. Tuy nhiên, sự thâm nhập ngày càng tăng của các nguồn dựng một mô hình lưu trữ năng lượng cần xem xét cả hai năng lượng tái tạo sẽ ảnh hưởng đến ổn định, độ tin cậy và khía cạnh kinh tế và kỹ thuật của hệ thống thực tế [14-15]. chất lượng điện năng của lưới điện [2-3]. Microgrid là một Các nghiên cứu trước đây đánh giá hệ thống lưu trữ chỉ cấu trúc lưới đang được quan tâm nghiên cứu để nâng cao gồm Pin hoặc Siêu tụ điện [10-12]. Bài báo tiến hành mô khả năng tích hợp và tối ưu vận hành của các nguồn năng hình hóa hệ thống Microgrid độc lập, nghiên cứu và tính lượng tái tạo [4-5]. toán hệ thống lưu trữ năng lượng bao gồm cả Siêu tụ điện Microgrid là lưới điện bao gồm: Các nguồn năng lượng và Pin. Đồng thời đánh giá được vai trò của hệ thống lưu phân tán (DER- Distributed Energy Resource), nguồn trữ lai (HESS – Hybrid Energy Storage System) trong việc Microturbine (máy phát điện Diesel, nhà máy nhiệt điện ổn định tần số của hệ thống Microgrid độc lập đối với sự công suất nhỏ), hệ thống lưu trữ (ESS – Energy Storage thay đổi của đồ thị phụ tải cũng như là sự biến thiên của System), tải linh hoạt và các phần tử này có thể điều khiển các nguồn năng lượng tái tạo (mặt trời, gió, …). được [6]–[8]. Nhờ có khả năng điều khiển, Microgrid có thể 2. Cấu trúc Microgrid độc lập vận hành ở chế độ kết nối lưới, hoặc độc lập, có thể linh hoạt THANH CÁI AC chuyển đổi giữa hai chế độ khi có yêu cầu. So với các hệ 0.4/22 kV 22 kV 22/0.4 kV thống điện truyền thống, Microgrid khi hoạt động độc lập có DC DC AC quán tính hệ thống thấp, các DER sử dụng năng lượng tái tạo DC có công suất đầu ra biến động, ngẫu nhiên và gián đoạn nên PV 0.4/22 kV H I gây khó khăn trong việc điều khiển và cân bằng công suất AC ...