Giảm thiểu sóng hài trên lưới điện phân phối có tích hợp điện mặt trời

Nguyễn Phúc Huy, Nguyễn Thị Thanh Loan

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Điện mặt trời có quy mô vừa và nhỏ kết nối rải rác trên phạm vi rộng cấp điện của lưới điện phân phối địa phương đã đem lại nhiều lợi ích cho lưới điện. Tuy nhiên với đặc điểm cố hữu của thiết bị điện tử công suất, các bộ nghịch lưu phát sinh sóng hài. Những sóng hài này lan truyền khắp nơi trên lưới điện có thể gây lên những tác động bất lợi. Việc lắp đặt các bộ tụ bù công suất phản kháng có thể làm gia tăng cộng hưởng ở các tần số trùng với tần số sóng hài lan truyền có thể làm cho những ảnh hưởng càng nặng nề hơn. Bài báo này trình bày đặc điểm phát sinh sóng hài của các bộ biến đổi ứng dụng trong điện mặt trời. Xây dựng mô hình mô phỏng lưới điện trung áp của vùng núi phía bắc Việt Nam có kết nối điện mặt trời. Áp dụng kỹ thuật quét tần nhằm tìm ra các điểm cộng hưởng, phân tích sự lan truyền sóng hài trên lưới điện. Từ đó, giải pháp bộ lọc sóng hài thụ động được đề xuất và là giải pháp phù hợp nhằm đảm bảo tổng độ méo dạng sóng hài theo qui định.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

30/2019/TT-BCT. (2019). Sửa đổi bổ sung một số điều thông tư số 39/2015/TT-BCT ngày 18 tháng 11 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Công Thương quy định hệ thống điện phân phối.
Amirnaser Yazdani, R. I. (2010). Voltage-Sourced Converters in Power Systems. Wiley-IEEE Press.
Barutcu, I. C., Karatepe, E., & Boztepe, M. (2020). Impact of harmonic limits on PV penetration levels in unbalanced distribution networks considering load and irradiance uncertainty. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 118, 105780. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.105780
Chidurala, A., Saha, T., & Mithulananthan, N. (2015). Harmonic characterization of grid connected PV systems & validation with field measurements. 2015 IEEE Power & Energy Society General Meeting, 1–5. https://doi.org/10.1109/PESGM.2015.7286198
CIGRE WGB4.67. (2019). AC side harmonics and appropriate harmonic limits for VSC HVDC (Technical Brochures).
Das, J. C. (2017). Harmonic Generation Effects Propagation and Control (1st ed.). CRC Press.
Đoàn Đức Tùng, N. mnh N. (2019). Phương pháp giảm thiểu sóng hài từ hệ thống điện mặt trời và tải phi tuyến. Tạp Chí Khoa Học và Công Nghệ Đại Học Đà Nẵng, 17(5), 6.
Hsieh, W.-L., Lin, C.-H., Chen, C.-S., Hsu, C. T., Ku, T.-T., Tsai, C.-T., & Ho, C.-Y. (2011). Impact of PV generation to voltage variation and power losses of distribution systems. 2011 4th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies (DRPT), 1474–1478. https://doi.org/10.1109/DRPT.2011.5994129
IEEE Std 519-2014. (2014). IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems. IEEE Std 519-2014 (Revision of IEEE Std 519-1992), 1–29. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2014.6826459
Ismael, S. M., Abdel Aleem, S. H. E., Abdelaziz, A. Y., & Zobaa, A. F. (2019). State-of-the-art of hosting capacity in modern power systems with distributed generation. Renewable Energy, 130, 1002–1020. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.07.008
J Arrillaga, N. R. W. (2003). Power System Harmonics Second Edition. Wiley Press.
Lê Đức Tùng, N. Q. M. (2020). Phân tích, đánh giá và giảm thiểu sóng hài trong hệ thống điện khi có kết nối hệ thống Pin năng lượng mặt trời. Tạp Chí Nghiên Cứu KH&CN Quân Sự, 67(6), 5.
Math H. J. Bollen, F. H. (2011). Integration of Distributed Generation in the Power System (1st editio). John Wiley & Son.
N. Đ. Hậu. (2022). Báo cáo Khoa học và công nghệ trong chuyển dịch năng lượng tại Việt Nam. Hội Thảo Quốc Tế Chuyển Dịch Năng Lượng Đào Tạo Nhân Lực, Nghiên Cứu và Công Nghệ, Đại Học Điện Lực.
Renukadevi V., & Jayanand, B. (2015). Harmonic and Reactive Power Compensation of Grid Connected Photovoltaic System. Procedia Technology, 21, 438–442. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.protcy.2015.10.067
SonLaPC. (2021). Hồ sơ kỹ thuật lưới điện trung áp Mai Sơn, Sơn La.
Tortoreli, M., Russell, P. E., Baltas, P., & Morris, J. A. (1987). Harmonic Distortion Propagation in Distribution Systems with Utility Interactive Photovoltaic Systems. In A. Goetzberger, W. Palz, & G. Willeke (Eds.), Seventh E.C. Photovoltaic Solar Energy Conference (pp. 182–186). Springer Netherlands.
Viện Năng Lượng. (2016). Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Sơn La giai đoạn 2016-2025 có xét tới năm 2035.
Vinayagam, A., Aziz, A., PM, B., Chandran, J., Veerasamy, V., & Gargoom, A. (2019). Harmonics assessment and mitigation in a photovoltaic integrated network. Sustainable Energy, Grids and Networks, 20, 100264. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.segan.2019.100264
Zeb, K., Uddin, W., Khan, M. A., Ali, Z., Ali, M. U., Christofides, N., & Kim, H. J. (2018). A comprehensive review on inverter topologies and control strategies for grid connected photovoltaic system. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 94, 1120–1141. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.053