ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN VĂN BỘ

PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH ĐIỆN
ÁP VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC THĂNG BÌNH
KHI CĨ SỰ THAM GIA CÁC NGUỒN PHÂN TÁN

Chuyên ngành
Mã số

: Kỹ thuật điện
: 8520201

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

Đà Nẵng - Năm 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. HẠ ĐÌNH TRÚC

Phản biện 1: TS. Đoàn Anh Tuấn
Phản biện 2: TS. Trần Vinh Tịnh

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sỹ ngành Kỹ thuật Điện họp tại Trường Đại học bách khoa vào
ngày 19 tháng 02 năm 2022.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách
khoa.
- Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống điện Việt Nam hiện nay đang có những bước phát triển
nhanh chóng, với tốc độ tăng trưởng phụ tải trung bình trên 12% mỗi
năm. Cùng với đó là nhu cầu phát triển nguồn năng lượng phân tán,
trong đó được chú ý hơn cả là nguồn điện gió và điện mặt trời.
Cơng suất nguồn điện mặt trời hòa vào lưới ngẫu nhiên, chưa có
cơng cụ dự báo chính xác, khó lập phương thức vận hành và điều độ
thời gian thực nên có thể gây quá tải, quá áp cục bộ lưới điện tại các khu
vực tập trung nhiều hệ thống điện mặt trời và đặc điểm khơng ổn định
gây khó khăn trong vận hành hệ thống điện.
Quảng Nam là một trong những địa phương có nhiều điều kiện
tự nhiên thuận lợi phát triển để phát triển ĐMTMN. Đến thời điểm hiện
tại số lượng các hệ thống ĐMTMN trong khu vực phát triển rất nhanh.

Việc đấu nối trực tiếp các nguồn ĐMT vào lưới điện phân phối có thể
làm thay đổi đến các thông số vận hành của lưới điện và ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng điện năng cung cấp cho phụ tải. Đến thời điểm hiện
nay, chưa có nghiên cứu nào đánh giá ảnh hưởng và đề xuất giải pháp
đảm bảo điện áp vận hành lưới điện phân phối khu vực Thăng Bình, tỉnh
Quảng Nam khi có sự tham gia của các nguồn điện phân tán. Vì vậy,
việc phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến điện áp lưới điện
phân phối và đề xuất giải pháp đảm bảo điện áp vận hành lưới điện phân
phối khu vực Thăng Bình khi có sự tham gia của các nguồn điện phân
tán là rất cần thiết để góp phần nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện
phân phối vực này.
Với các lý do trên, tác giả đã chọn đề tài “Phân tích và đề xuất
giải pháp ổn định điện áp vận hành lưới điện khu vực Thăng Bình
khi có sự tham gia các nguồn điện phân tán” cho luận văn tốt nghiệp
của mình.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá ảnh hưởng của các nguồn điện phân tán đến sự thay đổi
điện áp của lưới điện phân phối khu vực Thăng Bình tỉnh Quảng Nam
để từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật, vận hành nhằm đảm bảo chất
lượng điện năng cung cấp cho khách hàng khu vực này khi có kết nối
các nguồn phân tán vào lưới điện.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Sự hiện diện của các nguồn điện mặt trời kết nối vào lưới điện

với vai trò là nguồn phân tán không chỉ làm thay đổi kết cấu cơ bản của
lưới điện phân phối khu vực mà còn ảnh hưởng đến các chế độ vận hành
của lưới điện với sự thay đổi của nhiều thông số vận hành ở các chế độ
xác lập và quá độ của hệ thống điện.
Do thời gian làm luận văn ngắn nên tác giả chỉ tập trung nghiên
cứu đánh giá ảnh hưởng của các nguồn điện mặt trời trên mái nhà đến
sự thay đổi điện áp vận hành ở các chế độ khác nhau của lưới điện khu
vực Thăng Bình để làm cơ sở đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm giúp
cho việc vận hành lưới điện khu vực này hiệu quả.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Dựa trên cơ sỡ lý thuyết và kết hợp với thực nghiệm
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn điện phân tán lên điện áp vận
hành khu vực, sử dụng chương trình đo xa MDMS để kiểm tra chất
lượng điện áp và phần mềm Power Factory để thử nghiệm, đánh giá giải
pháp.
- Căn cứ các quy định hiện hành để đánh giá và đề ra các giải
pháp phù hợp cho việc vận hành lưới điện khi có sự tham gia của các
nguồn điện phân tán.
5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn
5.1. Về mặt khoa học
- Việc nghiên cứu đề tài giúp nắm bắt được tổng quát về phương

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3
án xây dựng và vận hành tối ưu lưới điện phân phối khu vực.
- Góp phần quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng điện năng

cung cấp cho khách hàng khi kết nối hệ thống điện mặt trời nối vào lưới
điện phân phối.
- Chủ động trong việc ứng phó với các chế độ phát khác nhau của
hệ thống điện mặt trời nối lưới.
5.2. Về mặt thực tiễn
- Vấn đề nâng cao chất lượng điện năng cho phép cải thiện chế
độ làm việc kinh tế của các thiết bị điện, đồng thời tiết kiệm điện năng,
một nhiệm vụ cấp bách mang tính tồn cầu nhất là trong điều kiện thị
trường điện cạnh tranh ngày nay.
- Kết quả của đề tài sẽ là tài liệu bổ sung để làm cơ sở cho việc
tính tốn giải pháp tối ưu để áp dụng thực tế vào vận hành lưới điện
phân phối nhằm phục vụ tốt cho công tác quản lý và nâng cao hiệu quả
vận hành.
- Áp dụng vào thực tế trên lưới điện phân phối tại Công ty Điện
lực Quảng Nam, giúp nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy cung
cấp điện, giảm tổn thất điện năng và hiệu quả việc đầu tư …
6. Bố cục đề tài
Mở đầu
Cấu trúc của đề tài gồm 3 chương, cụ thể như sau:
Chương 1: Tổng quan về lưới điện khu vực và nguồn phân
tán
Chương 2: Phương pháp tính tốn phân bố cơng suất và cơng
cụ phân tích.
Chương 3: Phân tích và đề xuất giải pháp ổn định điện áp vận
hành lưới điện khu vực Thăng Bình khi có sự tham gia các nguồn
điện phân tán
Kết luận và kiến nghị

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


4
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC THĂNG BÌNH VÀ
NGUỒN PHÂN TÁN
1.1. Tổng quan về lưới điện khu vực Thăng Bình
1.1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên của khu vực Thăng
Bình.
1.1.2. Nguồn, lưới điện và phụ tải
- Khu vực Thăng Bình nhận điện chính từ 03 TBA 110kV: Thăng
Bình, Thăng Bình 2, Tam Thăng.
- Lưới điện:
+ Trạm 110kV Thăng Bình nhận điện từ trạm 110kV Tam Thăng
qua đường dây 171/ Thăng Bình – 171/ Tam Thăng và nhận điện từ trạm
110kV Thăng Bình 2 qua đường dây 172/ Thăng Bình – 172/ Thăng
Bình 2.
+ Trạm 110kV Thăng Bình cấp điện các phụ tải 22kV khu vực
huyện Thăng Bình, CCN Hà Lam – Chợ Được; 35kV TTG Hiệp Đức
cấp điện huyện Hiệp Đức.
- Đặc điểm lưới điện: ở chế độ bình thường lưới điện 110kV vận
hành mạch vịng kín; lưới điện 22kV đã cơ bản nối vịng với các xuất
tuyến lân cận, đảm bảo điều kiện khép vòng, tuy nhiên đang vận hành
mạch vòng hở.
- Phụ tải huyện Thăng Bình: cơng suất khoảng 40MW, chủ yếu
cấp điện cho các khu công nghiệp, dịch vụ và ánh sáng sinh hoạt.
- Xuất tuyến 472 TBA 110kV Thăng Bình:
+ Cấp điện phụ tải các xã phía tây của huyện Thăng Bình gồm:
xã Bình Qúy, Bình Chánh, Bình Định, Binh Trị, Bình Lãnh.

+ Nối lưới với xuất tuyến 471 Tam Kỳ 220 qua (LBS-DCL) Bình
Quế, xuất tuyến 472 TTG Hiệp Đức qua DCL Bình Lãnh, xuất tuyến

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


5
478 Thăng Bình qua (LBS-DCL) Xóa Trâu, xuất tuyến 477 Thăng Bình
qua (LBS-DCL) T12.
+ Đường trục dùng dây AC-120 và AC-95, nhánh rẽ chủ yếu dùng
dây AV-70, AC-50…
+ Có tổng cộng 94 TBA nối lưới, trong đó có 6 TBA năng lượng
mặt trời và 88 TBA phụ tải. Công suất xuất tuyến này khoảng 4,2MW,
cấp điện chủ yếu cho ánh sáng sinh hoạt, bơm nông nghiệp...
+ Các hệ thống điện mặt trời mái nhà nối lưới đường dây 472
Thăng Bình:
TT

1
2
3

nhà
Cơng ty TNHH NL
Đồng Dương
Công ty CP Mặt trời
Đất Quảng
Công ty CP Mặt trời

Tồn Thanh

4

Cơng ty CP Mặt trời
Thiên Thanh

5

Cơng ty TNHH SX và
TM Hiển Tiên

6

Inverter

Tên điện mặt trời mái

Công ty TNHH MTV
DaNa Smart

Công

Pin
Loại

Số
lượng

CS/tấm


suất
(kWp)

110

Canadian

2298

0.435

999.63

13

75

Risen

2044

0.445

909.58

SMA

13


75

Risen

2055

0.445

914.475

SMA

13

75

Risen

2079

0.44

914.76

Sungrow

9

100


Trina

2754

0.45

1239.3

Huawei

2

100

Canadian

450

0.445

200

Loại

Số
lượng

CS/cái

Sungrow


8

SMA

*Lý do lựa chọn xuất tuyến 472 TBA 110kV Thăng Bình:
+ Lưới điện phân phối có cấp điện áp 22/0,4 kV sử dụng đa số tại
khu vực Quảng Nam.
+ Có nhiều nguồn điện mặt trời áp mái nhà nối vào lưới điện.
+ Bán kính cấp điện đường dây trung thế 22kV và lưới điện 0,4kV
cịn lớn.
+ Có nhiều TBA phụ tải nối vào xuất tuyến.
+ Thuận lợi trong việc thống kê, khảo sát.
Các yếu tố trên, chúng ta thấy rằng xuất tuyến 472 TBA 110kV

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
Thăng Bình có nhiều yếu tố điển hình cho lưới điện khu vực để phân
tích có hay khơng những nguồn năng lượng phân tán ảnh hưởng đến các
yếu tố chất lượng điện năng, cụ thể là điện áp vận hành, từ đó đánh giá
và đề xuất giải pháp vận hành cho lưới điện khu vực.
Do khu vực này, nguồn năng lượng phân tán chỉ có nguồn năng
lượng mặt trời, nên tác giả sẽ tập trung phân tích một số thời điểm điển
hình trên các nhánh đặc trưng để xem xét sự ảnh hưởng của các nguồn
công suất điện mặt trời và đưa ra các phương thức vận hành phù hợp.
1.2. Cấu trúc lưới điện phân phối

Lưới phân phối gồm lưới phân phối trung áp và lưới phân phối
hạ áp. Lưới phân phối trung áp có cấp điện áp 22-110kV, đưa điện năng
từ các trạm trung gian tới các trạm phân phối hạ áp. Lưới phân phối hạ
áp có cấp điện áp 380/220V hay 220/110V cấp điện trực tiếp cho các hộ tiêu
thụ điện.
Lưới điện kín vận hành hở, lưới này có cấu trúc mạch vịng kín
hoặc 2 nguồn, có các thiết bị phân đoạn trong mạch vịng. Bình thường
lưới vận hành hở, khi có sự cố hoặc sửa chữa đường dây người ta sử
dụng các thiết bị đóng cắt để điều chỉnh hồ sơ cấp điện, lúc đó phân
đoạn sửa chữa bị mất điện, các phân đoạn còn lại vẫn được cấp điện
bình thường.
Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở có độ tin cậy cao hơn các sơ đồ
trước. Về mặt ngun tắc lưới có thể vận hành kín song đòi hỏi thiết bị
bảo vệ, điều khiển phải đắt tiền và hoạt động chính xác. Vận hành lưới
điện hở đơn giản và chi phí đầu tư thấp hơn nhiều.
1.3. Tổng quan về hệ thống điện mặt trời
1.3.1. Năng lượng mặt trời, tiềm năng và công nghệ khai thác
điện mặt trời.
*Tiềm năng phát triển điện mặt trời tại khu vực Thăng Bình.
Thăng Bình là khu vực có điều kiện rất thuận lợi để phát triển

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7
điện mặt trời. Tính đến thời điểm ngày 31/12/2020, trên địa bàn có tổng
cơng suất lắp đặt ĐMTMN trên 30.000kWp, riêng đấu nối TBA 110kV
Thăng Bình là 21.975 kWp.

1.3.2. Cơng nghệ khai thác điện mặt trời.
1.3.2.1. Nhiệt điện từ nhiệt năng mặt trời.
1.3.2.2. Công nghệ quang điện.
1.3.2.3. Ứng dụng pin quang điện để sản xuất điện năng.

CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT VÀ
CƠNG CỤ PHÂN TÍCH
2.1. Bài tốn trào lưu cơng suất
2.2. Phương pháp số để giải bài tốn trào lưu cơng suất
2.2.1. Giới thiệu về các phương pháp dùng tính tốn phân bố
cơng suất trong Hệ thống điện
2.2.1.1. Phương pháp Gauss- Seidel
2.2.1.2. Phương pháp Newton-Raphson.
2.2.2. Thuật toán
2.2.3. Kết luận:
Phương pháp Gauss-Seidel đơn giản, tin cậy. Tuy nhiên, GaussSeidel có tốc độ hội tụ chậm hơn so với Newton-Raphson tiệm cận kết
quả với số lần lặp lớn. Và nó bộc lộ nhiều vấn đề về hội tụ khi hệ thống
điện quá tải do truyền một lượng công suất tác dụng lớn.
Phương pháp Newton - Raphson được sử dụng rộng rãi trong tính
tốn các vấn đề trong phân bố công suất trong rất nhiều phần mềm kỹ
thuật điện, mặc dù nó địi hỏi thời gian tính tốn và dung lượng bộ nhớ
máy tính nhiều hơn so với phương pháp Gauss - Seidel cho mỗi vòng
lặp và đây cũng là phương pháp sử dụng trong đề tải này.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



8
2.3. Cơng cụ phân tích
Đánh giá chất lượng lưới điện là một cơng việc có ý nghĩa hết sức
quan trọng, đưa ra các giải pháp nhằm hạn chế những ảnh hưởng hay
tác hại không mong muốn do dao động điện áp gây ra. Từ đó cho chúng
ta mơ hình tốt nhất về các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng điện
năng. Trong phần này ta sẽ nghiên cứu một số biện pháp chủ yếu có thể
sử dụng để phân tích đánh giá một lưới điện và tùy thuộc những điều
kiện cụ thể mà chúng ta chọn một phương pháp đánh giá hợp lý.
2.3.1. Đánh giá chất lượng điện áp trên chương trình đo xa
MDMS:
2.3.1.1. Giới thiệu chung MDMS (Meter Data Management
System): là hệ thống chương trình gồm các 3 module chính sau:
MDMSComms: Module thực hiện kết nối để thu thập dữ liệu
trực tiếp theo thời gian thực đến từng công tơ (Elster, LandisGyr, EDMI,
…) bằng các đường truyền khác nhau như: ADSL, cáp quang, GSM,
GPRS, EDGE, 3G Network.
MDMSAnalyze: Module thực hiện chức năng phân tích số liệu
mà module MDMSComms thu thập về để đưa vào CSDL lưu trữ.
MDMS: Module quản lý và khai thác số liệu đo đếm, bao gồm
các tính năng chính sau đây:
- Xem các thơng số vận hành như cơng suất, phản kháng, dịng,
áp, cosphi theo thời gian thực. Thông tin chỉ số chốt hàng tháng.
- Khai báo điểm đo và lập yêu cầu để lấy số liệu của điểm đo.
2.3.1.2. Giao diện chương trình:
- Giao diện chính Sau khi đăng nhập thành cơng, sẽ vào giao diện
chính chương trình MDMS như sau:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


9

Hình 2.1. Giao diện của chương trình MDMS
2.3.2. Tính tốn điện áp vận hành trên phần mềm Power
Factory:
2.3.2.1. Giới thiệu sơ lược về phần mềm Digsilent Power
Factory: Digsilent Power Factory là công cụ hỗ trợ người dùng vẽ và
mô phỏng các phần tử trong lưới điện hay hệ thống điện. Power Factory
là một ứng dụng phần mềm phân tích hệ thống điện hàng đầu để sử dụng
trong phân tích các hệ thống phát điện, truyền tải, phân phối và cơng
nghiệp.

Hình 2.6. Giao diện phần mềm power factory

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


10
- Thanh công cụ: cho phép sử dụng nhanh các chức năng như lọc
số lượng thiết bị, hiện thị thông số thiết bị, tạo các sự cố ngắn mạch, sự
kiện lỗi…

Hình 2.7. Thanh cơng cụ của phần mềm

- Thanh thiết bị: chỉ các phần tử lưới điện như thanh góp, máy

phát, đường dây, phụ tải, máy biến áp, kháng điện, tụ điện, BU, BI, …
CHƯƠNG 3
PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP
VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC THĂNG BÌNH KHI CĨ SỰ
THAM GIA CÁC NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN
3.1. Tính tốn, phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân
tán đến ổn định điện áp lưới điện khu vực Thăng Bình:
3.1.1. Thu thập số liệu trên chương trình đo xa MDMS:
Qua phân tích số liệu nguồn và tải lấy từ MDMS của xuất tuyến
472 TBA 110kV Thăng Bình trong cả năm 2021, tác giả nhận thấy ngày
28/7/2021 có biểu đồ phụ tải tăng, giảm theo quy luật phụ tải của khu
vực và công suất điện mặt trời phát vào lưới lớn nhất. Vì vậy, tác giả
chọn ngày 28/7/2021 làm ngày điển hình để phân tích, đánh giá. Từ số
liệu thu thập được, vẽ được các biểu đồ như sau:
3.1.1.1. Biểu đồ cơng suất ngày điển hình xuất tuyến 472 TBA
Thăng Bình:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11

Biểu đồ phụ tải điển hình ngày 28/7/2021
Từ biểu đồ ta nhận thấy điện mặt trời đạt đỉnh Pmax là 3,7MW lúc
12h00; Pmaxngày là 3,4MW lúc 10h00, Pmaxđêm là 3,7MW lúc 19h00.
3.1.1.2. Điện áp vận hành khi có nguồn phân tán:
- Xuất tuyến 472 Thăng Bình sử dụng các MBA có cấp điện áp
22/0,4kV, đang đặt nấc phân áp 1, điện áp tương ứng 23,1/0,4kV.

- Điện áp tại thanh cái 22kV TBA 110kV Thăng Bình đang vận
hành từ 23,1kV đến 23,75kV.
- Điện áp phía hạ áp các MBA phụ tải dao động lớn, nhất là thời
gian cao điểm ngày và cao điểm đêm, dao động từ 383V đến 405V; điện
áp phía hạ áp MBA cao hơn so với quy định theo Thơng tư 39/2014BCT.
3.1.2. Thu thập số liệu tính tốn trên phần mềm Power Factory:
3.1.2.1. Tính tốn và lập biểu đồ nguồn, tải:

Chạy Quasi-Dynamic ta có được các đồ thị thơng số xuất tuyến
472 TBA 110kV Thăng Bình:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12

Hình 3.9. Biểu đồ cơng suất nguồn điện mặt trời xuất tuyến 472
Thăng Bình

Hình 3.10. Biểu đồ phụ tải xuất tuyến 472 Thăng Bình
Từ đồ thị phụ tải xuất tuyến 472 TBA Thăng Bình ta nhận thấy
trong ngày 28/7/2021: Pmaxđêm là 3,7MW lúc 19h00, Pmaxngày là 3,4MW
lúc 10h00 và công suất điện mặt trời mái nhà đạt đỉnh là 3,7MW lúc
12h00. Khi các thời điểm tải hoặc nguồn năng lượng mặt trời đạt đỉnh
sẽ gây ảnh hưởng lớn nhất đến thông số vận hành nên tác giả chọn 3
thời điểm này để phân tích, đánh giá.
3.1.2.2. Biểu đồ điện áp:
3.1.2.2.1. Đồ thị điện áp 22kV xuất tuyến 472 Thăng Bình:

Tác giả chọn 4 nhánh có dao động điện áp lớn do ảnh hưởng trực
tiếp của nguồn và tải: 2 nhánh có điện mặt trời nối lưới và 2 nhánh về
phía cuối của đường dây để đánh giá, phân tích.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


13
a. Nhánh thứ nhất có 3 hệ thống điện mặt trời nối lưới, công suất
đặt 3MW: PV Đất Quảng, PV Toàn Thanh, PV Thiên Thanh.

Từ biểu đồ ta nhận thấy điện áp 22kV nhánh này chênh lệch giữa
thời điểm cao điểm đêm và cao điểm ngày lớn, đặc biệt là tại khu vực
có đấu nối các hệ thống điện mặt trời mái nhà.
b. Nhánh thứ hai có 3 hệ thống điện mặt trời nối lưới, công suất
đặt 2,25MW: PV Trại Gà, PV Hiền Tiên và PV DaNa.

*Từ biểu đồ ta nhận thấy điện áp 22kV nhánh này chênh lệch giữa
thời điểm cao điểm đêm và cao điểm ngày lớn, tuy nhiên đường biểu đồ
điện áp giữa các thời điểm tương đối bằng phẳng do khu vực này công
suất điện mặt trời nhỏ hơn và các hệ thống điện mặt trời mái nhà đấu
nối xen kẻ với các TBA phụ tải.
c. Nhánh thứ 3 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn, có đường

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



14
dây trung thế dài 20,195km

*Từ biểu đồ ta nhận thấy, chênh lệch điện áp giữa các thời điểm
lớn khoảng 0,3kV và có xu hướng giảm về phía cuối nguồn.
d. Nhánh thứ 4 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn, có đường
dây trung thế dài 18,418km

*Từ biểu đồ ta nhận thấy, chênh lệch điện áp giữa các thời điểm
lớn khoảng 0,3kV và có xu hướng giảm về phía cuối nguồn.
3.1.2.2.2. Đồ thị điện áp 0,4kV các TBA phụ tải:
a. Nhánh thứ nhất có điện mặt trời nối lưới

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15

* Từ biểu đồ ta nhận thấy, điện áp 0,4kV dao động từ 396,6V đến
405,9V, tại TBA CCN Bình An dao động lớn nhất do TBA này sử dụng
công suất lớn.
b. Nhánh thứ hai có điện mặt trời nối lưới

* Từ biểu đồ ta nhận thấy, điện áp dao động giữa các thời điểm
từ 401V đến 406,9V, mức độ dao động nhỏ hơn so với nhánh 1.
c. Nhánh thứ 3 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


16
* Từ biểu đồ ta nhận thấy, điện áp dao động giữa các thời điểm
từ 396,7V đến 405,9V và có xu hưởng giảm dần về phía cuối nguồn.
d. Nhánh thứ 4 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn

* Điện áp 0,4kV dao động từ 396,4V đến 405,9V, tại TBA Đồng
Lớn 3 dao động lớn nhất từ 396,9V đến 402,2V.
3.1.3. Đánh giá, nhận xét
- Từ kết quả thu thập dữ liệu trên chương trình MDMS và chạy
trên phầm mềm Power Factory cho ta kết quả công suất, điện áp gần
tương tự như nhau. Vì vậy, chúng ta có thể khẳn định kết quả trên phần
mềm Power Factory hoàn toàn tin cậy để áp dụng tính tốn, đánh giá
các giải pháp vận hành lưới điện phân phối.
- Điện áp hạ áp các TBA đầu nguồn ít dao động, nằm trong giới
hạn ổn định từ 403V đến 404V, cao hơn điện áp danh định 5,4%;
- Điện áp hạ áp các TBA phụ tải dao động 396,4V đến 406,9V
khoảng 10V.
- Điện áp hạ áp các TBA khu vực giữa của xuất tuyến dao động
từ 396,4V đến 406,9V, đặc biệt là thời điểm từ 10h00 đến 15h00 tại khu
vực có ĐMTMN, điện áp tại TBA phụ tải cao hơn so với quy định tại
Thông tư 39/2014-BCT (tăng 7,07% so với điện áp danh định) là 2,07%.
- Điện áp hạ áp tại các TBA phụ tải cuối nguồn dao động từ
396,7V đến 402,7V cơ bản đảm bảo quy định.
- Điện áp nhiều thời điểm tăng cao, đặc biệt khi các hệ thống
ĐMTMN phát công suất lớn vào hệ thống từ 11h00 đến 14h00.


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17
3.2. Đề xuất các giải pháp ổn định điện áp vận hành lưới điện
khu vực Thăng Bình khi có sự tham gia các nguồn điện phân tán
3.2.1. Giải pháp 1: Thay đổi biểu đồ điện áp vận hành thanh
cái 22kV theo chu kỳ ngày và đêm
Theo số liệu ngày 28/7/2021, điện áp phía thanh cái 22kV TBA
110kV Thăng Bình gần như khơng thay đổi, nằm quanh giá trị 23,3kV
vì đang vận hành theo biểu đồ điện áp ngày từ 22,6kV đến 23,5kV, nên
khi phụ tải và nguồn điện mặt trời thay đổi làm dao động điện áp một
số nút trên xuất tuyến, đặc biệt là điện áp phía 0,4kV của các TBA phụ
tải thay đổi lớn giữa các thời điểm. Vì vậy, đề xuất điều chỉnh biểu đồ
điện áp vận hành trên thanh cái 22kV TBA 110kV linh hoạt hơn, theo
khả năng phát của nguồn điện mặt trời để giảm biên độ dao động điện
áp, cụ thể:
- Ngày có nắng từ 6h00 đến 17h00, vận hành điện áp thanh cái từ
22,6kV đến 23,1kV.
- Thời điểm đêm từ 17h00 đến 6h00 ngày hôm sau, vận hành điện
áp thanh cái từ 22,8kV đến 23,3kV.
- Ta lấy điện áp thanh cái 22kV của TBA 110kV lúc 10h00 là
23,1kV; 12h00 là 23,0kV; 19h00 là 23,3kV chạy trên phần mềm Power
Factory, ta được kết quả như sau:
+ Biên độ dao động điện áp giảm, nằm trong giới hạn ổn định,
dao động điện áp 0,4kV giữa các thời điểm khoảng 2V (0,52%).
+ Điện áp phía hạ thế các TBA phụ tải của xuất tuyến dao động

395V đến 402V gần giá trị điện áp lý tưởng 400V.
+ Điện áp phía hạ thế các TBA phụ tải khu vực gần PV Trại Gà,
PV Hiền Tiên là 402,1V, cao hơn so với điện áp mong muốn 2,1V
(0,5%).
- Vậy, giải pháp thay đổi biểu đồ điện áp tại thanh cái TBA
110kV cơ bản ổn định được điện áp vận hành lưới điện trung thế.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


18
3.2.2. Giải pháp 2: Kết hợp thay đổi điện áp vận hành thanh cái
22kV và ghim điện áp tại các inverter điện măt trời mái nhà
Các hệ thống điện mặt trời mái nhà thường để ở chế độ phát theo
chế độ P(Q) để phát tối đa công suất vào hệ thống, tuy nhiên khi phát
tối đa công suất vào hệ thống thì điện áp đầu cực tăng cao, kéo điện áp
lưới phân phối dâng lên. Để đảm bảo điện áp vận hành, ít dao động điện
áp khi các hệ thống điện mặt trời hòa lưới, ta điều chỉnh các inverter
phát theo chế độ P(V) nghĩa là ta ghim điện áp tại các inverter điện mặt
trời nằm trong một giới hạn quy định, ở đây ta chọn ghim bằng 1 pu trên
phần mềm Power Factory, sau khi chạy ta được kết quả như sau:
3.2.2.1. Đồ thị điện áp 22kV xuất tuyến 472 Thăng Bình:
a. Nhánh thứ nhất có điện mặt trời nối lưới

*Từ biểu đồ ta nhận thấy, biên độ dao động điện áp khu vực gần
các hệ thống điện mặt trời đấu nối giảm lại, chênh lệch điện áp giữa các
thời điểm khoảng 0,7kV.


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


19
b. Nhánh thứ hai có điện mặt trời nối lưới

*Từ biểu đồ ta nhận thấy, nhánh này điện áp rất ổn định, biên độ
dao động điện áp điện áp chênh lệch điện áp giữa các thời điểm khoảng
0,2kV.
c. Nhánh thứ 3 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn

*Điện áp 22kV rất ít dao động giữa các thời điểm, điện áp có
chiều hướng giảm về phía cuối nguồn.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


20
d. Nhánh thứ 4 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn

*Điện áp 22kV rất ít dao động giữa các thời điểm, điện áp có
chiều hướng giảm dần về phía cuối nguồn đặc biệt thời điểm 19h.
3.2.2.2. Đồ thị điện áp 0,4kV các TBA phụ tải
a. Nhánh thứ nhất có điện mặt trời nối lưới

*Điện áp phía hạ áp các TBA phụ tải ổn định, trừ TBA CCN Bình

An Phú điện áp dao động giữa cao điểm đêm và cao điểm ngày 4V.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


21
b. Nhánh thứ 2 có điện mặt trời nối lưới

*Điện áp phía hạ áp các TBA phụ tải ổn định, khơng thay đổi
giữa các thời điểm.
c. Nhánh thứ 3 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn:

*Điện áp phía hạ áp MBA phụ tải nhánh này ổn định giữa các
thời điểm, chỉ trừ TBA đầu nguồn: Bình Xá 2 điện áp dao động giữa các
thời điểm khoảng 2V.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


22
d. Nhánh thứ 4 có các TBA phụ tải về phía cuối nguồn

*Điện áp phía hạ áp MBA phụ tải nhánh này ổn định giữa các
thời điểm, chỉ trừ TBA đầu nguồn: Qúy Thạnh, Phúc Nguyên Sơn điện
áp dao động giữa các thời điểm khoảng 2V.
3.2.2.3. Đánh giá giải pháp 2:

- Khi điều chỉnh lại biểu đồ điện áp thanh cái và ghim điện áp tại
các invecter điện mặt trời mái nhà bằng 1 pu, điện áp phía hạ áp các
TBA phụ tải gần như không thay đổi giữa các thời điểm, biên độ dao
động điện áp giữa các thời điểm nhỏ, đa số dao động khoảng 1V.
- Có TBA CCN Bình An Phú và TBA Bình Xá 2 có biên độ dao
động điện áp lớn hơn, khoảng 4V, tuy nhiên điện áp tại thanh cái hạ thế
TBA phụ tải nằm trong giới cho phép (380±5%V).
- Điện áp phía hạ áp các TBA khu vực điện mặt trời mái nhà nối
lưới gần như không thay đổi giữa các thời điểm, ổn định giá trị là 400V,
nghĩa là giữ được ổn định điện áp tại khu vực có đấu nối điện mặt trời
không cao hơn so với điện áp lưới.
- Khi ghim điện áp thì phần lớn các hệ thống điện mặt trời tiêu
thụ công suất phản kháng, công suất tác dụng phát vào lưới không thay
đổi.
3.2.3. Đánh giá, nhận xét chung:
- Lưới điện vận hành hiện tại: điện áp dao động lớn giữa các thời
điểm, đặc biệt tăng cao vào thời gian 12h, cao hơn quy định cho phép.
- Khi thực hiện giải pháp 1: thay đổi biểu đồ điện áp vận hành

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


23
trên thanh cái 22kV TBA 110kV thì điện áp các phía của MBA phụ tải
tại các thời điểm cơ bản ổn định. Tuy nhiên, điện áp tại các vị trí đấu
nối điện mặt trời dâng cao hơn điện áp lưới ở thời điểm 10h00, 12h00
do lúc này các hệ thống điện mặt trời hịa lưới cơng suất cực đại và phụ
tải không lớn.

- Khi kết hợp giải pháp 1 và ghim điện áp tại các inverter điện
mặt trời mái nhà thì điện áp ổn định hơn giữa các thời điểm, tiệm cận
giái trị điện áp lý tưởng, đặc biệt là điện áp gần khu vực có nguồn điện
mặt trời mái nhà nối lưới không dâng cao nhiều hơn so với điện áp lưới.
Tuy nhiên, giải pháp này tổn thất tăng 2.8% so với vận hành hiện tại,
tổn thất tăng nhưng giá trị khơng lớn.
- Có thể nghiên cứu thêm giải pháp: lắp tụ bù có điều khiển SVC,
sử dụng MBA bổ trợ… tại các vị trí có đấu nối điện mặt trời mái nhà để
tham gia điều chỉnh ổn định điện áp.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Từ các đánh giá trên, tác giả đề xuất vận hành lưới điện phân phối
kết hợp hai giải pháp là thay đổi biểu đồ điện áp vận hành tại thanh cái
22kV TBA 110kV và ghim điện áp tại inverter điện mặt trời để ổn định
điện áp.
Các xuất tuyến 22kV nhận điện từ TBA 110kV Thăng Bình cịn
lại như: xuất tuyến 476, 478, 471, 477 có tính chất nguồn và tải tương
tự xuất tuyến 472 nên có thể áp dụng giải pháp này cho việc vận hành
lưới điện khu vực, nâng cao chất lượng điện năng.
2. Kiến nghị
Dùng phần mềm Power Factory để phân tích, đánh giá và đề xuất
các giải pháp vận hành lưới điện phân phối khu vực tỉnh Quảng Nam để
có chế độ vận hành lưới điện tối ưu.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ