ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

LÊ QUỐC KHÁNH

ĐÁNH GIÁ SÓNG HÀI TỪ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG
TÁI TẠO PHÁT LÊN HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM
ASSESSMENT OF HARMONIC
FROM RENEWABLE ENERGY RESOURCES
IN THE POWER SYSTEM OF SOUTHERN VIET NAM
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2023


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Phúc Khải

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. TS. Trương Việt Anh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 15 tháng 7 năm 2023.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch: TS. Lê Kỷ
2. Thư ký: TS. Huỳnh Quang Minh
3. Phản biện 1: TS. Nguyễn Phúc Khải
4. Phản biện 2: PGS. TS. Trương Việt Anh
5. Ủy viên: TS. Nguyễn Hữu Vinh

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: LÊ QUỐC KHÁNH

MSHV: 2070345

Ngày, tháng, năm sinh: 11/04/1997


Nơi sinh: Bến Tre

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số : 8520201

I. TÊN ĐỀ TÀI:
Đánh giá sóng hài từ các nguồn năng lượng tái tạo phát lên hệ thống điện miền Nam
(Assessment of Harmonic from Renewable Energy Resources in the Power System of
Southern Viet Nam).
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
−

Tìm hiểu cơ sở lý thuyết sóng hài, các tiêu chuẩn quốc tế và quy định của Việt Nam;

−

Tìm hiểu tổng quan về hệ thống điện của miền Nam và hệ thống điện Việt Nam;

−

Thu thập và xây dựng dữ liệu dùng để mô phỏng, phân tích sóng hài do các nguồn

năng lượng tái tạo phát lên hệ thống điện miền Nam;
−

Phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng và đưa ra giải pháp hạn chế sóng hài.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2023
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/06/2023

V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Tp. HCM, ngày . . . . tháng 8 năm 2023
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang i


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu và tìm hiểu đề tài “Đánh giá sóng hài từ các nguồn năng
lượng tái tạo phát lên hệ thống điện miền Nam” đến nay đã được hoàn thành. Em xin chân
thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy PGS. TS. Võ Ngọc Điều đã định hướng,
truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả Quý Thầy, Cô trong Trường Đại học Bách Khoa
Tp. HCM đã giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích trong thời gian em theo học tại
trường.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, hỗ
trợ và tạo điều kiện trong suốt quá trình học tập, công tác cũng như trong thời gian thực
hiện luận văn.

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2023


Lê Quốc Khánh

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang ii


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Năng lượng tái tạo là một xu hướng tất yếu không thể thay đổi trong sự phát triển
nguồn điện trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Trong những năm gần đây, năng
lượng tái tạo ở nước ta phát triển mạnh mẽ. Các nguồn năng lượng tái tạo này có ưu điểm
lớn so với các dạng năng lượng truyền thống là thân thiện với môi trường, không ảnh hưởng
đến hệ sinh thái, dễ dàng lắp đặt, cung cấp nguồn điện tại chỗ cho phụ tải khu vực. Bên
cạnh những ưu điểm đó, năng lượng tái tạo cũng có một số khuyết điểm là các nhà máy
này có sử dụng các thiết bị điện tử cơng suất, các bộ biến đổi cơng suất gây ra sóng hài,
những nguồn hài này phát lên hệ thống điện làm giảm chất lượng điện năng, tác động nguy
hiểm đến các thiết bị trên hệ thống điện. Những nhược điểm đó ảnh hưởng đến ổn định hệ
thống điện, chất lượng điện năng, ảnh hưởng trong các công tác đo đếm và vận hành hệ
thống điện. Các nguồn năng lượng tái tạo này vẫn còn tiếp tục phát triển trong tương lai.
Do đó, đồng nghĩa với việc các nguồn sóng hài phát ra từ các nhà máy năng lượng tái tạo
ngày càng tăng, làm giảm chất lượng điện năng, gây ảnh hưởng đến hệ thống điện khu vực.
Trước những vấn đề đó, cần thiết phải có một đánh giá về các giá trị sóng hài trong hệ
thống điện khu vực nhằm để biết được và kiểm soát chúng. Luận văn đã sử dụng phần mềm
DIgSILENT PowerFactory để mơ phỏng, phân tích và đánh giá các giá trị sóng hài phát ra
từ các nguồn năng lượng tái tạo lên hệ thống điện miền Nam nhằm để có đánh giá chính
xác nhất có thể, từ đó sẽ đề xuất các giải pháp làm giảm các giá trị sóng hài góp phần nâng
cao chất lượng điện năng trong hệ thống điện khu vực miền Nam nói riêng và hệ thống
điện Việt Nam nói chung.

HVTH: Lê Quốc Khánh


Trang iii


ABSTRACT
Renewable energy is an inevitable trend that cannot be changed in the development
of power sources in the world in general and in Vietnam in particular. In recent years,
renewable energy in our country has developed strongly. These renewable energy sources
have great advantages compared to traditional forms of energy as they are environmentally
friendly, do not affect the ecosystem, are easy to install, and provide an on-site power for
loads. Besides those advantages, renewable energy also has some disadvantages as these
plants use power electronics, power converters cause harmonics, these harmonic sources
emitted to the power system reduces power quality, dangerously affects the equipment on
the power system. These disadvantages affect the stability of the power system, the quality
of power, and the operation of the power system. These renewable energy sources will
continue to grow in the future. Therefore, it means that the sources of harmonics emitted
by renewable energy plants are increasing, affecting the regional power system, reducing
power quality. In light of these problems, it is necessary to have an assessment of harmonic
values in the regional power system in order to know and control them. The thesis has used
DIgSILENT PowerFactory software to simulate, analyze and evaluate harmonic values
emitted from renewable energy sources on the Southern power system in order to have the
most accurate assessment possible from there, it will propose solutions to reduce harmonic
values to contribute to improving power quality in the Southern region's power system in
particular and Vietnam's power system in general.

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang iv



LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan luận văn này hồn tồn do tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa
học của Thầy PGS. TS. Võ Ngọc Điều. Các kết quả nêu trong luận văn chưa được công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác. Các số liệu, ví dụ và trích dẫn trong luận văn đảm bảo
tính chính xác, tin cậy và trung thực.
Tôi xin chân thành cảm ơn./.

Học viên

Lê Quốc Khánh

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang v


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ..........................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN .......................................................................................................... iii
ABSTRACT ..............................................................................................................................iv
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................................v
MỤC LỤC .................................................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................................x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................................xi
Chương 1 MỞ ĐẦU...............................................................................................................1
1.1.
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI --------------------------------------------------------------------- 1
1.2.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ---------------------------------------------------------------- 2
1.3.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU -------------------------------------------------------------- 2
1.4.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU ------------------------------------------------------------------ 2
1.5.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU---------------------------------------------------------- 3
1.6.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ----------------------------------------------- 3
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ SÓNG HÀI VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN ...................................4
2.1.
SÓNG HÀI ------------------------------------------------------------------------------------ 4
2.2.
NGUYÊN NHÂN GÂY RA SÓNG HÀI ------------------------------------------------- 5
2.3.
ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI ---------------------------------------------------------- 8
2.4.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM ------------------------------------ 8
2.5.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM ---------------------------------- 16
2.6.
CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY ----------------------------------------------------- 22
2.7.
CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU------------------------------------------------------------ 24
Chương 3 MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ................................................26
3.1.
MƠ HÌNH VÀ CÁC THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA SĨNG HÀI --------------- 26
3.2.
CÁC TIÊU CHUẨN, QUY ĐỊNH HIỆN HÀNH -------------------------------------- 28
Chương 4 ĐÁNH GIÁ SÓNG HÀI TỪ CÁC NGUỒN NLTT PHÁT LÊN HỆ THỐNG

ĐIỆN MIỀN NAM ..................................................................................................................36
4.1.
DỮ LIỆU ĐẦU VÀO ----------------------------------------------------------------------- 36
4.2.
CÔNG CỤ MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH -------------------------------------------------- 41
4.3.
MƠ PHỎNG, PHÂN TÍCH SĨNG HÀI HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM -------- 52
4.4.
CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI ---------------------------------------------- 72
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .....................................................105
5.1.
KẾT LUẬN--------------------------------------------------------------------------------- 105
5.2.
HƯỚNG PHÁT TRIỂN ------------------------------------------------------------------ 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................107
PHỤ LỤC ...............................................................................................................................110

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang vi


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Ngun tắc phát sinh méo điện áp và sóng hài xuất phát từ tải phi tuyến ......... 5
Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện của bộ biến đổi cơng suất trong một tuabin gió 3.3MW của
hãng Goldwind .................................................................................................................... 6
Hình 2.3: Sơ đồ nối điện của một bộ Inverter 2.55MW của hãng Toshiba ........................ 7
Hình 2.4: Điện thương phẩm, tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ tổn thất điện năng giai đoạn
2010-2020 ............................................................................................................................ 9
Hình 2.5: Tốc độ tăng trưởng công suất cực đại (Pmax) theo từng miền Bắc, Trung, Nam

giai đoạn 2011-2020 ............................................................................................................ 9
Hình 2.6: Cơ cấu tiêu thụ điện theo miền .......................................................................... 10
Hình 2.7: Cơ cấu tiêu thụ điện toàn quốc năm 2010 và 2020 ........................................... 11
Hình 2.8: Cơ cấu tiêu thụ điện tồn quốc năm 2010 và 2020 ........................................... 13
Hình 2.9: Tăng trưởng cơng suất đặt nguồn điện giai đoạn 2010-2020........................... 14
Hình 2.10: Hiện trạng cơng suất đặt của các loại hình nguồn điện theo từng miền ........ 14
Hình 2.11: Bản đồ lưới điện truyền tải miền Nam giai đoạn 2022-2026, có xét đến năm
2028 ................................................................................................................................... 21
Hình 3.1: Hình minh họa về phổ của sóng hài .................................................................. 26
Hình 3.2: Hình minh họa về hình dạng của sóng hài........................................................ 27
Hình 4.1: Hệ thống điện miền Nam đến năm 2025 ........................................................... 37
Hình 4.2: Giao diện người dùng của phần mềm DIgSILENT PowerFactory ................... 41
Hình 4.3: Giao diện phân tích chất lượng điện năng và sóng hài của DIgSILENT
PowerFactory .................................................................................................................... 43
Hình 4.4: Bộ lọc điều chỉnh đơn (Single – Tuned Filter) .................................................. 45
Hình 4.5: Bộ lọc thơng cao bậc 2 (High – Pass Second Order Filter) ............................. 46
Hình 4.6: Bộ lọc thông cao bậc 3 (High – Pass Third Order Filter) ................................ 47
Hình 4.7: Bộ lọc thơng cao loại C (High - Pass C-Type Filter) ....................................... 48
Hình 4.8: Bộ lọc điều chỉnh kép loại 1 (Double-Tuned Type 1 Filter) ............................. 49
Hình 4.9: Bộ lọc điều chỉnh kép loại 2 (Double-Tuned Type 2 Filter) ............................. 50
Hình 4.10: Bộ lọc điều chỉnh kép loại 3 (Double-Tuned Type 3 Filter) ........................... 51
Hình 4.11: Bộ lọc điều chỉnh kép loại 4 (Double-Tuned Type 4 Filter) ........................... 52
Hình 4.12: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Cà Mau .............................................................................................................. 53
Hình 4.13: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Trà Vinh............................................................................................................. 53
Hình 4.14: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Sóc Trăng .......................................................................................................... 54
Hình 4.15: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Bến Tre .............................................................................................................. 54

Hình 4.16: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Bạc Liêu............................................................................................................. 55
Hình 4.17: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Kiên Giang ........................................................................................................ 55
Hình 4.18: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh An Giang ........................................................................................................... 56
Hình 4.19: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Đồng Tháp ......................................................................................................... 56

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang vii


Hình 4.20: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ thành phố Cần Thơ ................................................................................................... 57
Hình 4.21: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Vĩnh Long .......................................................................................................... 57
Hình 4.22: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Hậu Giang ......................................................................................................... 58
Hình 4.23: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Tiền Giang ......................................................................................................... 58
Hình 4.24: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Long An ............................................................................................................. 59
Hình 4.25: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu ............................................................................................ 59
Hình 4.26: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Bình Dương ....................................................................................................... 60
Hình 4.27: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Đồng Nai ........................................................................................................... 60

Hình 4.28: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Tây Ninh ............................................................................................................ 61
Hình 4.29: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Bình Phước ........................................................................................................ 61
Hình 4.30: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Bình Thuận ........................................................................................................ 62
Hình 4.31: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Ninh Thuận ........................................................................................................ 62
Hình 4.32: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC và ĐZ 110kV của
HTĐ tỉnh Lâm Đồng .......................................................................................................... 63
Hình 4.33: Các giá trị HDu tại các TC 110kV của HTĐ miền Nam theo tiêu chuẩn IEEE
và TCVN ............................................................................................................................ 65
Hình 4.34: Các giá trị HDi trên các ĐZ 110kV của HTĐ miền Nam theo tiêu chuẩn IEEE
........................................................................................................................................... 66
Hình 4.35: Các giá trị HDi trên các ĐZ 110kV của HTĐ miền Nam theo TCVN............. 66
Hình 4.36: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dịng điện trên các TC, ĐZ và MBA
220kV của HTĐ miền Nam ................................................................................................ 67
Hình 4.37: Tổng méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện trên các TC, ĐZ và MBA
500kV của HTĐ miền Nam ................................................................................................ 68
Hình 4.38: Các giá trị HDu tại các TC 220kV của HTĐ miền Nam theo tiêu chuẩn IEEE
........................................................................................................................................... 70
Hình 4.39: Các giá trị HDu tại các TC 500kV của HTĐ miền Nam theo tiêu chuẩn IEEE
........................................................................................................................................... 70
Hình 4.40: Các giá trị HDi tại các ĐZ và MBA 220kV của HTĐ miền Nam theo tiêu
chuẩn IEEE ........................................................................................................................ 71
Hình 4.41: Các giá trị HDi tại các ĐZ và MBA 500kV của HTĐ miền Nam theo tiêu
chuẩn IEEE ........................................................................................................................ 71
Hình 4.42: Bộ lọc thụ động song song .............................................................................. 73
Hình 4.43: Bộ lọc điều chỉnh đơn (Series hoặc Single – Tuned Filter) ............................ 74
Hình 4.44: Đặc tính của bộ lọc điều chỉnh đơn (Series hoặc Single – Tuned Filter) ....... 74

Hình 4.45: Bộ lọc thông cao (High- Pass Filter) .............................................................. 75
HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang viii


Hình 4.46: Đặc tính của bộ lọc thơng cao (High- Pass Filter)......................................... 76
Hình 4.47: Bộ lọc điều chỉnh kép (Double-Tuned filter) .................................................. 77
Hình 4.48: Bộ lọc loại C (C-Type Filter) .......................................................................... 77
Hình 4.49: Đặc tính của bộ lọc loại C (C-Type Filter) ..................................................... 78
Hình 4.50: Sơ đồ nguyên lý của bộ lọc tích cực ................................................................ 79
Hình 4.51: Bộ lọc tích cực song song................................................................................ 80
Hình 4.52: Nguyên lý hoạt động của bộ lọc tích cực song song ....................................... 81
Hình 4.53: Ngun lý hoạt động của bộ lọc tích cực nối tiếp ........................................... 82
Hình 4.54: Cấu trúc của bộ lọc tích cực lai ...................................................................... 83
Hình 4.55: Kết quả phân tích sóng hài điện áp tại TC 220kV ĐMT Hồng Phong 1A,1B 84
Hình 4.56: Kết quả phân tích sóng hài điện áp tại TC 220kV ĐMT Thái Hịa ................ 85
Hình 4.57: Kết quả phân tích sóng hài điện áp tại TC 220kV trạm cắt Thái Hịa ........... 85
Hình 4.58: Bộ lọc sóng hài thụ động bậc 6 tại thanh cái 22kV của NMĐMT Hồng Phong
1A,1B ................................................................................................................................. 86
Hình 4.59: Bộ lọc sóng hài thụ động bậc 13 tại thanh cái 22kV của NMĐMT Hồng
Phong 1A,1B ...................................................................................................................... 87
Hình 4.60: Bộ lọc sóng hài thụ động bậc 17 tại thanh cái 22kV của NMĐMT Hồng
Phong 1A,1B ...................................................................................................................... 87
Hình 4.61: Sóng hài điện áp tại ĐMT Hồng Phong 1A,1B sau khi lọc thụ động ............. 88
Hình 4.62: Sóng hài điện áp tại ĐMT Thái Hịa sau khi lọc thụ động ............................. 88
Hình 4.63: Sóng hài điện áp tại trạm cắt Thái Hòa sau khi lọc thụ động ........................ 89
Hình 4.64: Sóng hài dịng điện qua MBA ĐMT Hồng Phong 1A,1B sau khi lọc thụ động
........................................................................................................................................... 89
Hình 4.65: Các giá trị THDu trên các TC 220kV sau khi lọc thụ động ............................ 90

Hình 4.66: Bộ lọc sóng hài tích cực bậc 6, 13 và 17 tại thanh cái 22kV của NMĐMT
Hồng Phong 1A,1B ............................................................................................................ 91
Hình 4.67: Sóng hài điện áp tại ĐMT Hồng Phong 1A,1B sau khi lọc tích cực............... 92
Hình 4.68: Sóng hài điện áp tại ĐMT Thái Hịa sau khi lọc tích cực ............................... 92
Hình 4.69: Sóng hài điện áp tại Trạm cắt Thái Hịa sau khi lọc tích cực......................... 93
Hình 4.70: Sóng hài dịng điện qua MBA ĐMT Hồng Phong 1A,1B sau khi lọc tích cực 93
Hình 4.71: Các giá trị THDu trên các TC 220kV sau khi lọc tích cực .............................. 94
Hình 4.72: Bộ lọc sóng hài thụ động bậc 6 tại thanh cái 22kV của NMĐMT Hồng Phong
1A,1B ................................................................................................................................. 95
Hình 4.73: Bộ lọc sóng hài tích cực bậc 13 và 17 tại thanh cái 22kV của NMĐMT Hồng
Phong 1A,1B ...................................................................................................................... 96
Hình 4.74: Sóng hài điện áp tại ĐMT Hồng Phong 1A,1B sau khi lọc tích cực lai ......... 96
Hình 4.75: Sóng hài điện áp tại ĐMT Thái Hịa sau khi lọc tích cực lai ......................... 97
Hình 4.76: Sóng hài điện áp tại Trạm cắt Thái Hịa sau khi lọc tích cực lai ................... 97
Hình 4.77: Sóng hài dịng điện qua MBA ĐMT Hồng Phong 1A,1B sau khi lọc tích cực
lai ....................................................................................................................................... 98
Hình 4.78: Các giá trị THDu trên các TC 220kV sau khi lọc tích cực lai ......................... 98
Hình 4.79: Cấu hình điển hình của bộ SVC .................................................................... 102
Hình 4.80: Các cấu hình khác của bộ SVC ..................................................................... 102
Hình 4.81: Nguyên tắc lọc sóng hài của bộ STATCOM/SVG ......................................... 103

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang ix


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Cơng suất đặt HTĐ tồn quốc và từng miền năm 2020 ................................... 12
Bảng 2.2: Thống kê ĐZ và TBA của lưới điện 500kV ....................................................... 15
Bảng 2.3: Thống kê ĐZ và TBA lưới điện 220-110kV của HTĐ miền Nam ..................... 16

Bảng 2.4: Thống kê điện thương phẩm và Pmax của các tỉnh/thành thuộc EVNSPC theo
quy hoạch ........................................................................................................................... 17
Bảng 2.5: Thống kê điện thương phẩm và Pmax của các tỉnh/thành thuộc EVNSPC hiện
hữu ..................................................................................................................................... 18
Bảng 2.6: Kết quả đo đạt sóng hài tại miền Nam ............................................................. 22
Bảng 3.1: Giới hạn sóng hài điện áp riêng lẻ cho lưới điện hạ áp và trung áp <35kV
(phần trăm so với thành phần cơ bản) theo tiêu chuẩn IEC 61000-3-6 ........................... 29
Bảng 3.2: Giới hạn sóng hài điện áp riêng lẻ cho hệ thống điện trung áp, cao áp và siêu
cao áp ≥ 35kV (phần trăm so với thành phần cơ bản) theo tiêu chuẩn IEC 61000-3-6 ... 29
Bảng 3.3: Giới hạn sóng hài điện áp theo tiêu chuẩn IEEE 510-2014 ............................. 31
Bảng 3.4: Giới hạn sóng hài dịng điện cho hệ thống điện từ cấp điện áp 120V đến 69kV
theo tiêu chuẩn IEEE 510-2014 ........................................................................................ 31
Bảng 3.5: Giới hạn sóng hài dịng điện cho hệ thống điện từ cấp điện áp từ 69kV đến
161kV theo tiêu chuẩn IEEE 510-2014 ............................................................................. 31
Bảng 3.6: Giới hạn sóng hài dịng điện cho hệ thống điện từ cấp điện áp lớn hơn 161kV
theo tiêu chuẩn IEEE 510-2014 ........................................................................................ 32
Bảng 3.7: Độ méo dạng sóng hài điện áp tối đa cho phép ............................................... 33
Bảng 3.8: Độ méo dạng sóng hài dịng điện tối đa cho phép với nhà máy điện ............... 34
Bảng 3.9: Độ méo dạng sóng hài dịng điện tối đa cho phép với phụ tải ......................... 34
Bảng 3.10: Độ méo dạng sóng hài điện áp và dòng điện tối đa cho phép cấp điện áp
220kV và 500kV ................................................................................................................. 34
Bảng 4.1: Nguồn sóng hài điển hình của nhà máy ĐG và ĐMT ...................................... 38
Bảng 4.2: Nguồn sóng hài tuabin gió hãng Goldwind và Inverter ĐMT hãng GE .......... 39
Bảng 4.3: Các giá trị THDu , THDi , lớn nhất trên các TC 110kV của HTĐ các tỉnh/thành
khu vực miền Nam ............................................................................................................. 64
Bảng 4.4: Các giá trị THDu , THDi lớn nhất ở cấp điện áp 220kV và 500kV của HTĐ
miền Nam ........................................................................................................................... 69
Bảng 4.5: Bảng thống kê các TC có giá trị THDu vượt quá giới hạn cho phép theo tiêu
chuẩn IEEE ........................................................................................................................ 83
Bảng 4.6: Bảng thống kê các giá trị sóng hài dòng điện bậc 6, 13 và 17 tại NMĐMT

Hồng Phong 1A,1B và ĐMT Thái Hòa trước khi lọc ........................................................ 86
Bảng 4.7: Bảng so sánh các giá trị sóng hài trước và sau khi lọc thụ động .................... 90
Bảng 4.8: Bảng so sánh các giá trị sóng hài trước và sau khi lọc tích cực ...................... 94
Bảng 4.9: Bảng so sánh các giá trị sóng hài trước và sau khi lọc tích cực lai ................. 99
Bảng 4.10: Bảng so sánh các giá trị sóng hài khi lọc thụ động, tích cực và tích cực lai100
Bảng 4.11: Bảng so sánh các bộ bù cơng suất phản kháng tích hợp lọc sóng hài ......... 103

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang x


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
A0

Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia

A2

Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Nam

ĐG

Điện gió

ĐMT

Điện mặt trời

ĐZ


Đường dây

EVNNPT

Tổng cơng ty Truyền tải điện Quốc gia

EVNSPC

Tổng công ty Điện lực miền Nam

FC

Fixed filter circuit

HTĐ

Hệ thống điện

IGBT

Insulated-Gate Bipolar Transistor

MBA

Máy biến áp

NLTT

Năng lượng tái tạo


NMĐG

Nhà máy điện gió

NMĐMT

Nhà máy điện mặt trời

PCC

Point of common coupling

STATCOM/SVG

Static Synchronous Compensator/Static Var
Generator

SVC

Static Var Compensator

TC

Thanh cái

TCR

Thyristor controlled reactor


TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TSC

Thyristor switched capacitor

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang xi


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1.

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong những năm gần đây, năng lượng tái tạo (NLTT) ở nước ta phát triển mạnh mẽ.
Trong đó, các nguồn điện gió (ĐG) và điện mặt trời (ĐMT) phát triển nhanh với quy
mơ lớn. Các nguồn NLTT này có ưu điểm lớn so với các dạng năng lượng truyền
thống như: nhiệt điện, thủy điện,… là khơng phát thải khí CO2 trong q trình vận
hành, thân thiện với mơi trường, khơng ảnh hưởng đến hệ sinh thái, dễ dàng lắp đặt,
cung cấp nguồn điện tại chỗ cho phụ tải khu vực.
Bên cạnh những ưu điểm đó, NLTT cũng có một số khuyết điểm là các nhà máy
NLTT này có sử dụng các thiết bị điện tử công suất, các bộ biến đổi công suất gây ra

sóng hài, những nguồn hài này phát lên HTĐ làm giảm chất lượng điện năng, tác
động nguy hiểm đến các thiết bị trên HTĐ. Những nhược điểm đó ảnh hưởng đến ổn
định HTĐ, chất lượng điện năng, ảnh hưởng trong các công tác vận hành HTĐ.
Hiện này, tiềm năng NLTT ở nước ta vẫn còn rất lớn, trong tương lai sẽ cịn phát triển
mạnh mẽ. Chính phủ đã định hướng chuyển đổi nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện
than, khí nhằm đáp ứng cam kết giảm phát thải CO2 về Net Zero của Việt Nam tại
hội nghị COP26, ưu tiên phát triển các nguồn NLTT.
ĐG trên bờ và gần bờ: Về mặt tiềm năng, tổng quy mô tiềm năng ĐG trên bờ khá lớn
221000 MW. Tổng tiềm năng của khu vực gió cao khoảng 30000 MW và gió trung
bình là 30000 MW. Tiềm năng này chủ yếu tập trung tại Tây Nam Bộ, Tây Nguyên
và Nam Trung Bộ. Đặc biệt ở khu vực Tây Nam Bộ, quy mơ đăng ký các dự án ĐG
ngồi khơi rất lớn, tổng cơng suất lên tới khoảng 20000 MW.
ĐG ngồi khơi: Tổng quy mơ tiềm năng kỹ thuật của ĐG ngồi khơi khoảng 165000
MW, khu vực gió cao và có tiềm năng kinh tế tốt chỉ nằm ở Nam Trung Bộ (Bình
Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hịa, Phú n, Bình Định) với tổng tiềm năng khoảng
80000 MW (tốc độ gió trên 7-9 m/s).
ĐMT: Tổng tiềm năng kỹ thuật của ĐMT rất lớn, lên đến 914000 MW (837000 MW
là tiềm năng mặt đất và 77000 MW là tiềm năng mặt nước), tuy nhiên nếu xét thêm
về điều kiện khả năng xây dựng và tiềm năng kinh tế theo từng tỉnh thì tổng quy mô

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 1


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

tiềm năng có thể phát triển của ĐMT quy mơ lớn tồn quốc khoảng 386000 MW, tập

trung chủ yếu tại miền Nam, Nam Trung Bộ và Tây Nguyên.
ĐMT mái nhà: đến hết năm 2020 tổng công suất lắp đặt đến 7780 MW. Suất vốn đầu
tư điện mặt trời mái nhà ở Việt Nam thấp hơn khoảng 10% so với ĐMT quy mơ lớn.
Tổng tiềm năng ĐMT mái nhà tồn quốc lên tới 48000 MW, trong đó chủ yếu nằm ở
khu vực miền Nam là khoảng 22000 MW.
Các nguồn NLTT này vẫn còn tiếp tục phát triển trong tương lai. Do đó, đồng nghĩa
với việc các nguồn sóng hài phát ra từ các nhà máy NLTT ngày càng tăng, gây ảnh
hưởng đến HTĐ khu vực, làm giảm chất lượng điện năng,.... Đồng thời, các nguồn
NLTT chủ yếu tập trung khu vực phía Nam và Nam Trung Bộ. Vì vậy, đề tài quyết
định chọn HTĐ miền Nam để đánh giá sóng hài từ các nguồn NLTT phát lên khu vực
này. Từ đó sẽ đưa ra giải pháp hạn chế sóng hài lên HTĐ khu vực, góp phần nâng cao
chất lượng điện năng cho HTĐ khu vực nói riêng và cả nước nói chung.
1.2.
−

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Đánh giá giá trị sóng hài điện áp và dòng điện trên các ĐZ, MBA và TC

110kV, 220kV và 500kV từ các nhà máy NLTT phát lên HTĐ miền Nam;
−

Đề xuất giải pháp làm giảm giá trị sóng hài, góp phần nâng cao chất lượng

điện năng của HTĐ miền Nam.
1.3.

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Sử dụng phần mềm DIgSILENT PowerFactory để mơ phỏng, phân tích và đánh giá
các giá trị sóng hài điện áp và dịng điện trên các ĐZ, MBA và TC 110kV, 220kV và

500kV từ các nhà máy ĐG và ĐMT phát lên HTĐ miền Nam.
1.4.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu và nghiên cứu trong khn khổ HTĐ miền Nam (EVNSPC) từ cấp 110kV
đến cấp 500kV. HTĐ miền Nam bao gồm các tỉnh thành sau: Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc
Trăng, Hậu Giang, Kiên Giang, Trà Vinh, Vĩnh Long, TP. Cần Thơ, An Giang, Đồng
Tháp, Tiền Giang, Bến Tre, Long An, Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, Bình Dương,
Tây Ninh, Bình Phước, Bình Thuận, Ninh Thuận, Lâm Đồng.

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 2


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Đề tài tập trung đánh giá các giá trị sóng hài điện áp và dịng điện trên các ĐZ, MBA
và TC 110kV, 220kV và 500kV từ các nhà máy NLTT phát lên HTĐ miền Nam.
Đề xuất giải pháp hạn chế các giá trị sóng hài điện áp và dịng điện trên các ĐZ, MBA
và TC 110kV, 220kV và 500kV từ các nhà máy NLTT phát lên HTĐ miền Nam.
1.5.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu định lượng và định tính, thu thập dữ liệu, mơ
phỏng và đánh giá nhằm đáp ứng các mục tiêu trên;

Để có dữ liệu đầy đủ nằm mơ phỏng chính xác nhất, đề tài thu thập và xây dựng mô
phỏng HTĐ theo dữ liệu của các đơn vị tư vấn thiết kế, đơn vị vận hành, các văn bản
pháp lý về quy mô, tiến độ của các nhà máy NLTT đã vận hành và theo quy hoạch;
Tham khảo các thông tư, tiêu chuẩn trong nước và nước ngoài (TCVN, IEC, IEEE,…)
quy định về sóng hài trong HTĐ.
1.6.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

1.6.1.

Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy khi các nguồn NLTT đưa vào vận hành sẽ phát ra nguồn
sóng hài gây ảnh hưởng đến chất lượng điện năng của HTĐ trong khu vực. Từ việc
đánh giá mức độ gây sóng hài từ các nguồn NLTT, đề tài đưa ra giải pháp hạn chế
các nguồn sóng hài phát lên HTĐ (lắp các bộ lọc sóng hài phù hợp) từ đó đưa các giá
trị sóng hài về giới hạn cho phép, đáp ứng các tiêu chuẩn, quy định hiện hành, góp
phần nâng cao chất lượng điện năng và ổn định HTĐ trong khu vực.
1.6.2.

Ý nghĩa khoa học

Đóng góp thêm một đề tài khoa học trong lĩnh vực NLTT về ảnh hưởng của sóng hài,
cụ thể là sóng hài từ các nguồn NLTT phát lên HTĐ miền Nam. Đồng thời, cung cấp
thêm dữ liệu trong việc đánh giá về chất lượng điện năng của HTĐ miền Nam ở Việt
Nam.

HVTH: Lê Quốc Khánh


Trang 3


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ SÓNG HÀI VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN
2.1.

SĨNG HÀI

Khi một tín hiệu điện được hiển thị trên máy hiện sóng, dạng sóng này được quan sát
trong miền thời gian. Các đại lượng đặc trưng cho tín hiệu điện này là biên độ tại từng
thời điểm theo thời gian và chu kỳ của tín hiệu đó. Đại lượng nghịch đảo của chu kỳ
sẽ cho giá trị của tần số của tín hiệu đó. Tín hiệu điện này cịn có thể được biểu diễn
trong miền tần số để phục vụ cho việc phân tích đánh giá. Cơng cụ phổ biến được sử
dụng trong kỹ thuật phân tích trong miền tần số là phép phân tích chuỗi Fourier.
Trong trạng thái cơ sở, tín hiệu điện trên hệ thống truyền tải và cung cấp điện sẽ có
giá trị tần số là 50 Hz hoặc 60 Hz. Trong thực tế, bên cạnh tần số cơ bản này, trong
tín hiệu điện cịn có thể chứa các giá trị tần số khác.
Dạng sóng điện áp do nguồn phát sẽ có dạng thuần sin biến thiên tuần hồn theo thời
gian. Nhưng khi dạng sóng điện áp thuần sin này được đặt lên một phụ tải khơng
tuyến tính, dịng điện mà phụ tải khơng tuyến tính này tiêu thụ lại khơng có dạng
thuần sin.
Trong trường hợp tổng trở nguồn không phải là giá trị vô cùng bé mà đạt một giá trị
xác định nào đó, dịng điện khơng thuần sin sẽ gây một điện áp giáng trên tổng trở
nguồn này. Điều này sẽ dẫn đến hiện tượng méo dạng sóng tín hiệu điện áp tại cực
của phụ tải nói trên. Hiện tượng nói trên chính là nguyên nhân phát sinh méo dạng
sóng điện áp tại cực phụ tải, hay nói cách khác là phát sinh sóng hài.

Méo dạng sóng điện áp này nếu được đặt lên các phụ tải tuyến tính khác lại sinh ra
méo dạng dịng điện tương ứng trên các phụ tải đó.
Ngun tắc phát sinh méo dạng sóng điện áp và sóng hài xuất phát từ tải phi tuyến.
Sóng hài trong HTĐ được định nghĩa là các dạng điện áp và dòng điện thuần sin
nhưng lại có tần số bằng bội của một số nguyên lần tần số cơ bản (tại Việt Nam, tần
số cơ bản là 50 Hz). Sóng hài góp phần lớn trong việc gây méo dạng sóng điện áp và
dịng điện. Bên cạnh đó, cịn tồn tại những loại méo dạng sóng khác khơng phải là
bội ngun lần của tần số cơ bản càng làm cho vấn đề sóng hài ngày càng được quan
tâm nhiều hơn.

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 4


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Hình 2.1: Nguyên tắc phát sinh méo điện áp và sóng hài xuất phát từ tải phi tuyến
2.2.

NGUYÊN NHÂN GÂY RA SÓNG HÀI

Cùng với sự xuất hiện của ngành điện tử bán dẫn, các ứng dụng dùng các bộ biến đổi
cơng suất lớn như hệ thống lị hồ quang, các bộ biến tần trong công nghiệp, bộ biến
đổi công suất của các nhà máy NLTT,… là nguyên nhân chính gây ra các méo dạng
sóng hài. Các hệ thống dân dụng khác có cơng suất nhỏ hơn như đèn phóng điện cũng
là nguyên nhân gây ra các ảnh hưởng méo dạng sóng đến các thiết bị điện truyền
thống như động cơ và MBA.

Bộ biến đổi điện tử công suất phổ thông nhất là bộ chỉnh lưu một pha. Bộ biến đổi
này là thiết bị đầu vào cung cấp năng lượng cho hầu hết các thiết bị dân dụng và văn
phòng. Mặc dù công suất định mức của bộ chỉnh lưu một pha là nhỏ, nhưng nếu tập
hợp chúng lại sẽ gây nên sự méo dạng điện áp và dòng điện một cách đáng kể.
Những hệ thống chỉnh lưu công suất lớn cũng là những đối tượng gây ra hiện tượng
sóng hài. Cụm từ Chỉnh lưu hoặc Nghịch lưu được dùng để mơ tả q trình biến đổi
năng lượng điện xoay chiều (AC) thành năng lượng điện một chiều (DC) và ngược
lại. Cụm từ Bộ biến đổi được dùng mô tả các thiết bị điện tử cơng suất có khả năng
truyền tải công suất theo cả hai chiều.

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 5


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện của bộ biến đổi cơng suất trong một tuabin gió 3.3MW của hãng Goldwind

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 6


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều


Hình 2.3: Sơ đồ nối điện của một bộ Inverter 2.55MW của hãng Toshiba
HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 7


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Ngồi ra cịn một số ngun nhân khác cũng gây méo dạng sóng hài như:
−

Dịng từ hóa của MBA;

−

MBA bị q kích thích;

−

Đóng xung MBA khơng tải;

−

Máy điện quay;

−

Thiết bị hồ quang;


−

Các loại đèn phóng điện,…

2.3.

ẢNH HƯỞNG CỦA SĨNG HÀI

Các ảnh hưởng của sóng hài điện áp và dịng điện lên hệ thống có thể là:
−

Gây ra hoặc tăng nguy cơ cộng hưởng cục bộ do việc sóng hài tăng cao;

−

Giảm hiệu suất hệ thống nguồn phát, truyền tải và sử dụng điện năng;

−

Gây già hóa tăng cường đối với các thiết bị điện, gây giảm tuổi thọ thiết bị;

−

Gây tác động nhầm cho các hệ thống bảo vệ và các phần tử khác;

−

Gây cộng hưởng;


−

Tăng tổn thất trên động cơ;

−

Tăng mômen bậc cao gây rung trên máy điện quay;

−

Tăng tổn thất và giảm tuổi thọ máy biến áp;

−

Tăng tổn thất trên tụ bù;

−

Gây suy giảm hệ số công suất;

−

Gây sai lệch hệ thống đo đếm điện năng;

−

Gây nhiễu hệ thống bảo vệ, thông tin truyền thông;

−


Tăng tổn thất trên lưới điện truyền tải.

2.4.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

2.4.1.

Hiện trạng tiêu thụ điện

Năm 2020, sản lượng điện thương phẩm đạt 216,8 tỷ kWh. Trong cả giai đoạn 20112020, tốc độ tăng trưởng trung bình đạt 9,7%/năm.
Trong cả giai đoạn 2010-2020, tỷ lệ tổn thất điện năng của hệ thống liên tục giảm.

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 8


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Hình 2.4: Điện thương phẩm, tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ tổn thất điện năng giai
đoạn 2010-2020
Năm 2020, công suất cực đại (Pmax) đạt 38.617 MW, trong khi công suất lắp đặt của
nguồn là 69.340 MW (bao gồm ĐMT mái nhà), tỷ lệ dự phòng của hệ thống là 37,9%.
Trong cả giai đoạn 2010-2020, tăng trưởng Pmax là 9,6%/năm.

Hình 2.5: Tốc độ tăng trưởng cơng suất cực đại (Pmax) theo từng miền Bắc, Trung,
Nam giai đoạn 2011-2020


HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 9


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Miền Bắc có tốc độ tăng trưởng phụ tải cao nhất cả nước với tốc độ tăng trưởng Pmax
và điện thương phẩm bình qn trong tồn giai đoạn 2011-2020 lần lượt là 11,6% và
11,2%. Miền Nam có tốc độ tăng trưởng Pmax và điện thương phẩm bình quân cùng
kỳ đạt 8,9% và 9,7%. Miền Trung chiếm tỷ trọng phụ tải khoảng 10%, tốc độ tăng
trưởng Pmax và điện thương phẩm đạt 6,9% và 8,7%.

Hình 2.6: Cơ cấu tiêu thụ điện theo miền
Về tiêu thụ điện trong ngành công nghiệp, tốc độ tăng trưởng bình quân trong cả giai
đoạn 2011-2020 là 10,1%/năm. Tỷ trọng điện thương phẩm ngành công nghiệp duy
trì ở mức tăng cao từ 52,7% năm 2010 lên 54,1% năm 2020.
Tiêu thụ điện nơng nghiệp có mức tăng trưởng cao, bình quân 22,9%/năm trong cả
giai đoạn 2011-2020, trong khi ở giai đoạn trước tốc độ chỉ ở mức khoảng 8,0%/năm.
Nhu cầu điện tăng cao dẫn đến tỷ trọng của ngành tăng từ 1,1% lên 3,4% vào năm
2020.
Về tiêu thụ điện trong khu vực hộ gia đình, duy trì ở mức tăng trưởng khoảng
8,6%/năm.
Ngành thương mại - dịch vụ mặc dù có tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm khá cao,
10,3%/năm trong cả giai đoạn 2010-2020 tăng từ 4,6% năm 2010 lên 4,8% năm 2020.

HVTH: Lê Quốc Khánh


Trang 10


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Hình 2.7: Cơ cấu tiêu thụ điện tồn quốc năm 2010 và 2020
2.4.2.

Hiện trạng về nguồn điện

Đến hết năm 2020 HTĐ Việt Nam có tổng cơng suất lắp đặt nguồn điện là 69340
MW. Trong đó, cơng suất nhiệt điện than khoảng 21380 MW, chiếm 31%; thủy điện
khoảng 20990 MW, chiếm 30%; ĐMT (bao gồm ĐMT mái nhà) khoảng 16510 MW,
chiếm 24%; tuabin khí khoảng 7420 MW, chiếm 11%; ĐG khoảng 538 MW chiếm
gần 1%; các nguồn khác bao gồm nhiệt điện dầu, điện sinh khối và nhập khẩu có tổng
công suất khoảng 2500 MW, chiếm 3%.
Xét trong giai đoạn 2011-2020, tổng công suất nguồn tăng thêm vào khoảng 48930
MW, tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm 13,0%/năm.
Mặc dù công suất lắp đặt của các miền đều lớn hơn so với nhu cầu phụ tải lớn nhất
của từng miền, nhưng do tính chất vận hành khác nhau của các nguồn điện (thủy điện
được bảo dưỡng vào mùa khô, nhiệt điện được bảo dưỡng vào mùa mưa, điện mặt
trời chỉ có thể huy động vào ban ngày khi có bức xạ,...) và thời điểm xuất hiện công
suất lớn nhất của từng miền khơng trùng nhau nên trong q trình vận hành HTĐ,
không thể huy động đồng thời tất cả các nguồn điện của hệ thống.

HVTH: Lê Quốc Khánh


Trang 11


Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

GVHD: PGS. TS. Võ Ngọc Điều

Các loại hình nguồn điện phân bổ khơng đều theo các miền. Nguồn nhiệt điện than
tập trung tại miền Bắc và miền Nam. Các nhà máy điện sử dụng than nội tập trung tại
miền Bắc (khoảng 12670 MW), các nhà máy điện sử dụng than nhập chủ yếu nằm ở
miền Nam (khoảng 8680 MW). Các nhà máy tuabin khí chu trình hỗn hợp sử dụng
nhiên liệu khí, dầu nằm ở miền Nam với tổng công suất khoảng 7420 MW. Các nhà
máy thủy điện (bao gồm thủy điện nhỏ) phân bố ở cả ba miền: miền Bắc có tổng cơng
suất khoảng 11640 MW, miền Trung khoảng 5450 MW và miền Nam khoảng 3910
MW. Nguồn ĐG và ĐMT tập trung tại miền Trung và miền Nam.
Bảng 2.1: Công suất đặt HTĐ toàn quốc và từng miền năm 2020
STT

Miền

Miền
Bắc

Miền
Trung

Miền
Nam

Toàn

quốc

I

A tiêu thụ (GWh)

110.851

14.426

121.032

245.897

II

Pmax (MW)

19.271

2.835

18.459

38.617

III

Công suất đặt (MW)


25.205

9.555

34.582

69.342

(Pđặt - Pmax)/Pmax (%)

31%

237%

87%

80%

(Pđặt nguồn truyền thống Pmax)/Pmax (%)

27%

123%

16%

35%

1


Thủy điện (bao gồm cả TĐN)
(MW)

11.639

5.449

3.906

20.993

2

Nhiệt điện than (MW)

12.670

30

8683

21.383

3

Tuabin khí (MW)

0

0


7.422

7.422

4

ĐG (MW)

0

89

449

538

5

ĐMT tập trung (MW)

145

1.227

7.379

8.751

6


ĐMT mái nhà (MW)

528

1.920

5.307

7.755

7

Nguồn khác (MW)

224

840

1.436

2.500

HVTH: Lê Quốc Khánh

Trang 12