Tải bản đầy đủ (.pdf) (86 trang)

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1002.81 KB, 86 trang )

LÊ THỊ MINH TRANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Lê Thị Minh Trang

KĨ THUẬT ĐIỆN – HƯỚNG HỆ THÔNG ĐIỆN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NGUỒN ĐIỆN PHÂN
TÁN TỚI HỆ THỐNG BẢO VỆ ROLE

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Kĩ thuật điện

KHOÁ 2009-2011

Hà Nội -2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------Lê Thị Minh Trang

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN TỚI
HỆ THỐNG BẢO VỆ ROLE

Chuyên ngành: Kĩ thuật điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


KĨ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
T.S Nguyễn Xuân Hoàng Việt

Hà Nội -2011


LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân
tác giả, còn phải kể đến những sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, bạn bè, gia đình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Xuân Hoàng Việt, người đã
giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn. Xin cảm ơn các thầy cô thuộc
bộ môn Hệ thống điện – Viện Điện – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã có những
góp ý quý báu về nội dung của đề tài. Đồng thời, tôi cũng xin gửi tới các bạn bè, đồng
nghiệp đã cùng tôi trao đổi và giúp tôi tháo gỡ nhiều vướng mắc trong quá trình thực
hiện.
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và người thân, những người luôn bên cạnh
tôi, là chỗ dựa tinh thần giúp tôi vượt qua những khó khăn trong thời gian qua.
Học viên

Lê Thị Minh Trang


Luận văn thạc sĩ khoa học

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố.
Tác giả


Lê Thị Minh Trang

Học viên: Lê Thị Minh Trang

1

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 8
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN .................10
1.1. Định nghĩa nguồn điện phân tán (DG) .............................................................10
1.2. Các yếu tố thúc đẩy sự phát triển của nguồn điện phân tán .............................12
1.2.1. Thị trường điện tự do ................................................................................13
1.2.2. Độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng...................................14
1.2.3. Các vấn đề về biến đổi khí hậu.................................................................14
1.3. Các loại nguồn điện phân tán và khả năng phát triển của chúng......................15
1.3.1. Năng lượng mặt trời .................................................................................16
1.3.2. Năng lượng gió .........................................................................................17
1.3.4. Năng lượng thủy triều và sóng .................................................................17
1.4. Các lợi ích của nguồn điện phân tán .................................................................20
1.4.1. Nâng cao độ tin cậy của lưới điện ............................................................20
1.4.2. Nâng cao chất lượng điện năng ................................................................21
1.4.3. Giảm yêu cầu của công suất đỉnh. ............................................................23
1.4.4. Cung cấp các dịch vụ phụ trợ cho lưới điện .............................................24
1.5. Ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với hệ thống điện .............................25

1.5.1. Vấn đề điện áp của lưới điện ....................................................................26
1.5.2. Vấn đề đối với sa thải phụ tải tần số thấp ................................................27
1.5.3. Vấn đề hòa đồng bộ ..................................................................................29
1.5.4. Thay đổi trị dòng điện trong chế độ sự cố................................................30
1.5.5. Phát sinh nhiễu động và sóng hài bậc cao trong lưới điện .......................31
1.5.6. Vấn đề phối hợp hệ thống bảo vệ trong lưới điện phân phối ...................31
Học viên: Lê Thị Minh Trang

2

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

1.5.7. Thay đổi tổn thất công suất trên lưới điện ................................................38
1.5.8. Mất tính ổn định của lưới điện phân phối ................................................38
CHƯƠNG 2. NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN ĐẾN
HỆ THỐNG BẢO VỆ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ...............................................40
2.1. Hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối ..........................................................40
2.2. Tác động của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ lưới điện phân phối - 42
2.2.1 Tác động của sơ đồ nối các cuộn dây máy biến áp kết nối giữa lưới điện
và nguồn điện phân tán. ............................................................................43
2.2.2. Nguồn điện phân tán trong lưới điện có điểm trung tính cách điện đối với
đất .............................................................................................................45
2.2.3. Nguồn điện phân tán trong lưới điện có điểm trung tính nối đất qua cuộn
dập hồ quang.............................................................................................47
2.2.4. Nguồn điện phân tán trong lưới điện điểm trung tính nối đất trực tiếp. - 49
CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NHỎ
NẬM ĐÔNG VÀ ĐA KHAI TỚI HỆ THỐNG BẢO VỆ LƯỚI PHÂN PHỐI . .51 3.1. Ảnh hưởng của nhà máy thủy điện Nậm Đông (nối với lưới điện có điểm trung

tính cách điện với đất).......................................................................................51
3.1.1. Giới thiệu nhà máy thủy điện Nậm Đông ................................................51
3.1.2. Tính toán phân bố dòng thứ tự không khi có sự cố một pha chạm đất trên
lưới điện 35kV Văn Chấn .........................................................................53
3.1.3. Lựa chọn phương thức và thông số cài đặt của các rơle bảo vệ lưới điện
35kV Văn Chấn ........................................................................................54
3.2. Ảnh hưởng của nhà máy thủy điện Đa Khai (nối với lưới điện có điểm trung
tính nối đất trực tiếp).........................................................................................60

Học viên: Lê Thị Minh Trang

3

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

3.2.1. Giới thiệu nhà máy thủy điện Đa Khai .....................................................60

3.2.2. Ảnh hưởng của nhà máy thủy điện Đa Khai tới sự phối hợp các thiết bị
bảo vệ ........................................................................................................65
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................83

Học viên: Lê Thị Minh Trang

4

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011



Luận văn thạc sĩ khoa học

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DG: Nguồn điện phân tán
HT: Hệ thống
BI: Biến dòng điện
BU: Biến điện áp
BI0: Biến dòng thứ tự không
MBA: Máy biến áp
TBA: Trạm biến áp
NMTĐ: Nhà máy thủy điện
50/I>>: Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh
51/ I>: Bảo vệ quá dòng pha có thời gian
50N/ I0>>: Bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt nhanh
51N/ I0>: Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian
67: Bảo vệ quá dòng pha có hướng
67N: Bảo vệ quá dòng thứ tự không có hướng
67Ns: Bảo vệ quá dòng thứ tự không có hướng độ nhậy cao

Học viên: Lê Thị Minh Trang

5

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả chỉnh định bảo vệ thứ tự không có độ nhậy cao cho các đường
dây 377, 375, 373, 371. .............................................................................................60
Bảng 3.2. Dòng điện ngắn mạch chạy qua các bảo vệ khi có sự cố trên đường dây
D1 và chưa có NMTĐ Đa Khai đấu nối vào ............................................................72
Bảng 3.3. Dòng điện ngắn mạch chạy qua các bảo vệ khi có sự cố trên đường dây
D1 và có NMTĐ Đa Khai đấu nối vào ......................................................................77
Bảng 3.4. Thông số chỉnh định của bảo vệ đường dây D2 22kV trạm biến áp 110kV
Đà Lạt trước khi nhà máy thủy điện Đa Khai đấu nối vào .......................................78
Bảng 3.5. Cài đặt lại thông số chỉnh định của bảo vệ đường dây D2 22kV trạm biến
áp 110kV Đà Lạt sau khi nhà máy thủy điện Đa Khai đấu nối vào ..........................79

Học viên: Lê Thị Minh Trang

6

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả trường hợp tự động đóng lại và cầu chì phối hợp bảo vệ
không tốt ...................................................................................................33
Hình 1.2. Sơ đồ mô tả trường hợp tự động đóng lại tác động ngoài vùng bảo vệ ....34
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả tác động của nguồn điện phân tán đến các sự cố ở đường dây
lân cận .......................................................................................................36
Hình 2.1. Sơ đồ mô tả hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối ..............................41
Hình 2.2. Sơ đồ nguồn điện phân tán kết nối với lưới điện thông qua máy biến áp có
tổ đấu dây Y0/∆ .........................................................................................44

Hình 2.3. Sơ đồ nguồn điện phân tán kết nối với lưới điện thông qua máy biến áp có
tổ đấu dây Y0/Y0 .......................................................................................44
Hình 2.4. Phân bố dòng khi có sự cố chạm đất một pha ...........................................46
Hình 2.5. Đồ thị véctơ dòng điện và điện áp của mạng khi có một pha chạm đất ...47
Hình 2.6. Phân bố dòng khi có sự cố chạm đất một pha ...........................................48
Hình 2.7. Nguồn điện phân tán nối song song với lưới điện ....................................49
Hình 3.1. Sơ đồ đấu nối nhà máy thủy điện Nậm Đông vào trạm 110kV Nghĩa Lộ 52
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ tại các TBA 35kV đang sử dụng hiện nay ........ 57
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ quá dòng có hướng độ nhạy cao (67Ns) ......58
Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ quá dòng có hướng độ nhạy cao phát hiện
xuất tuyến bị chạm đất một pha................................................................58
Hình 3.5. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy thủy điện Đa Khai ..............................64
Hình 3.6. Sơ đồ đấu nối nhà máy thủy điện Đa Khai vào hệ thống điện quốc gia ...65
Hình 3.7. Sơ đồ phương thức bảo vệ đường dây D2 khi có DG đấu vào.................79

Học viên: Lê Thị Minh Trang

7

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

MỞ ĐẦU
Trong các lưới điện phân phối trên thế giới hiện nay, xuất hiện ngày càng
nhiều các nguồn điện phân tán kết nối vào (nguồn điện có công suất nhỏ). Tỷ trọng
điện năng phát ra từ các nguồn điện phân tán ngày càng lớn và tốc độ tăng nhanh
đặc biệt trong những năm gần đây. Vì vậy, đầu tư cho nghiên cứu, khai thác nguồn
điện phân tán cũng như nghiên cứu về việc kết nối và ảnh hưởng của nguồn điện

phân tán vào lưới điện quốc gia cũng tăng theo hàm số mũ trong các năm trở lại
đây. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế đó, với đặc điểm có nhiều sông ngòi
và trải đều theo chiều dài đất nước, nên ngày nay có nhiều các thủy điện nhỏ được
kết nối vào lưới điện phân phối trên cả ba miền: Bắc, Trung, Nam. Ngoài ra, chúng
ta cũng đang tiến hành khảo sát, tiến đến xây dựng các nhà máy thủy điện sử dụng
năng lượng tái tạo.
Tuy nhiên, sự xuất hiện của nguồn điện phân tán trong lưới điện phân phối
không phải tạo ra các vấn đề đối với lưới điện phân phối. Nguyên nhân chính của
các vấn đề này là việc lưới điện phân phối được thiết kế là một lưới điện thụ động,
nghĩa là trên lưới điện khi thiết kế được giả thiết là chỉ bao gồm các phụ tải điện,
không có các nguồn điện kết nối vào. Nếu có nhiều nguồn phân tán kết nối vào có
thể dẫn đến các chế độ vận hành không cho phép cũng như có thể gây hư hỏng cho
các thiết bị điện trên lưới điện phân phối. Các tác động lớn nhất của nguồn điện
phân tán đến lưới điện phân phối là ảnh hưởng của dòng điện trong các chế độ sự cố
ngắn mạch và hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối. Vì vậy ta cần tìm hiểu,
nghiên cứu để nhận biết và đề ra các biện pháp khắc phục, giải quyết các vấn đề đó
một cách tối ưu nhất.
Luận văn này nhằm mục đích nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn điện phân
tán đến hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối. Cụ thể ở đây là nghiên cứu hai
lưới điện có trung tính nối đất trực tiếp và trung tính cách điện so với đất. Với lưới
hai lưới điện này, khi có nguồn điện phân tán nối song song với lưới cần điều chỉnh
Học viên: Lê Thị Minh Trang

8

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học


hay cài đặt lại các hệ thống bảo vệ để đảm bảo độ chọn lọc cũng như độ nhạy của
bảo vệ.
Ý nghĩa khoa học của luận văn
Ngày càng có nhiều nguồn điện phân tán (phần lớn là các thủy điện nhỏ)
được kết nối vào lưới điện phân phối trong hệ thống điện Việt Nam. Việc phân tích,
nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ của lưới điện
phân phối sẽ làm sáng tỏ một phần các tác động của nguồn điện phân tán trong lưới
điện phân phối. Các nghiên cứu của luận văn giúp hạn chế được các tác động tiêu
cực của nguồn điện phân tán đến lưới điện phân phối khi tính toán thiết kế và vận
hành.

Học viên: Lê Thị Minh Trang

9

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN
Việt Nam vốn là một đất nước giàu nguồn tài nguyên năng lượng như dầu mỏ,
than đá và thủy năng…. Nhưng với xu thế phát triển của thời đại, để có thể đáp ứng
nhu cầu năng lượng của đất nước trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa, với
tốc độ tăng trưởng kinh tế ở mức cao như hiện nay thì nguy cơ thiếu điện ở Việt
Nam đang rất trầm trọng.
Từ đó, một chiến lược phát triển năng lượng dài hạn trong đó khai thác hiệu
quả các nguồn tài nguyên sẵn có, đặc biệt là nguồn thủy năng và tránh được nguy
cơ cạn kiệt tài nguyên, bảo vệ môi trường đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

Đứng trước nguy cơ nguồn năng lượng hóa thạch có hạn trên trái đất đang dần
đi đến cạn kiệt, những nguồn năng lượng mới (nguồn năng lượng phân tán) đã và
đang dần được giới khoa học và con người quan tâm hơn. Chúng được đánh giá sẽ
là những nguồn năng lượng quan trọng trong tương lai. Những tiến bộ của khoa học
kỹ thuật, sự thay đổi của nền kinh tế và sự điều tiết của thị trường đã dẫn đến các
nguồn điện phân tán - nguồn điện có công suất nhỏ đang được quan tâm. Những
nguyên nhân chính tạo ra mối quan tâm này, đó là: sự phát triển trong công nghệ
phát điện của nguồn điện phân tán, nhu cầu xây dựng lưới điện truyền tải mới để
đáp ứng phụ tải ngày càng tăng trong khi lưới điện truyền tải đã rất lớn và quá phức
tạp, nhu cầu phụ tải đối với dịch vụ cung cấp điện có độ tin cậy cao tăng lên, sự
thành lập của thị trường điện tự do và những vấn đề đối với sự thay đổi khí hậu toàn
cầu.
Để tìm hiểu các tác động của nguồn điện phân tán đối với lưới điện, chương
này sẽ giới thiệu sơ lược về nguồn điện phân tán để làm cơ sở cho việc nghiên cứu
về nguồn điện phân tán ở các chương tiếp theo.
1.1. Định nghĩa nguồn điện phân tán (DG)
Để tìm hiểu về nguồn điện phân tán, trước hết ta cần tìm hiểu xem định nghĩa
Học viên: Lê Thị Minh Trang

10

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

của nguồn điện phân tán. Hiện nay chưa có một định nghĩa thống nhất nào dành cho
nguồn điện phân tán, mỗi quốc gia, mỗi tổ chức lại đưa ra định nghĩa khác nhau dựa
trên những đặc điểm nhất định về nguồn điện phân tán. Ví dụ như CIGRE [9] định
nghĩa về nguồn điện phân tán là các nguồn điện có công suất trong khoảng 50100MW và thường được kết nối vào lưới điện phân phối. Còn IEEE [10] lại định

nghĩa nguồn điện phân tán là các nguồn điện nhỏ hơn nguồn điện tập trung và có
thể kết nối vào bất cứ điểm nào trên lưới điện....Tuy nhiên nhìn chung thì nguồn
điện phân tán là các nguồn điện có các đặc điểm sau:
- Cấp điện áp kết nối: Mặc dù có nhiều định nghĩa cho rằng nguồn điện phân
tán có thể kết nối vào bất cứ điểm nào trên lưới điện, nhưng hầu hết các định nghĩa
đều cho rằng các nguồn điện phân tán đều nằm ở gần các phụ tải điện. Nhưng vì
danh giới giữa lưới điện truyền tải và lưới điện phân phối chỉ mang tính chất tương
đối nên ta khó có thể sử dụng đặc điểm này để định nghĩa cho nguồn điện phân tán.
- Công suất: Hầu hết các định nghĩa đều sử dụng công suất của nguồn điện
như là một tiêu chuẩn để định nghĩa nguồn điện phân tán. Tuy nhiên ta có thể thấy
sử dụng tiêu chuẩn này để định nghĩa nguồn điện phân tán là không thích hợp. Công
suất của nguồn điện phân tán kết nối vào lưới điện là lớn hay nhỏ thì ta phải so sánh
với công suất của lưới điện khu vực, đồng thời công suất tối đa của nguồn điện phân
tán có thể kết nối cũng phụ thuộc vào công suất của lưới điện khu vực đó. Trong khi
công suất của lưới điện từng khu vực là rất khác nhau. Chính vì vậy ta không nên sử
dụng đặc điểm về công suất để định nghĩa cho nguồn điện phân tán, do rất khó có
thể đưa ra một định nghĩa đúng cho mọi trường hợp, tuy nhiên công suất của nguồn
điện phân tán vẫn là một đặc điểm quan trọng để phân biệt nguồn điện phân tán với
nguồn điện tập trung khác.
- Công nghệ phát điện: Trong một số trường hợp ta có thể sử dụng công nghệ
phát điện để phân biệt nguồn điện phân tán với các nguồn điện khác. Nhưng để xây
dựng một định nghĩa cho nguồn điện phân tán là rất khó, do tính đa dạng trong các
công nghệ sử dụng để phát điện và dải công suất của nó, đặc biệt là trong lĩnh vực
năng lượng tái tạo. Nhiều trường hợp ta thấy nguồn điện phân tán sử dụng năng
Học viên: Lê Thị Minh Trang

11

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011



Luận văn thạc sĩ khoa học

lượng tái tạo làm năng lượng sơ cấp, nhiều trường hợp lại không sử dụng năng
lượng tái tạo.
Ta cần đưa ra một định nghĩa khái quát nhất về nguồn điện phân tán, trong
định nghĩa không được đưa ra các giới hạn về công suất phát, điện áp kết nối cũng
như công nghệ phát điện sử dụng trong các nguồn điện phân tán. Theo tài liệu
‘‘Distributed generation: definition, benefit and issues” [2] đã đưa ra một định nghĩa
thích hợp nhất cho nguồn điện phân tán như sau:
“Nguồn điện phân tán là các nguồn điện được kết nối trực tiếp vào lưới điện
phân phối hay được kết nối vào các khu vực phụ tải điện”.
Đây là định nghĩa phù hợp nhất cho nguồn điện phân tán hiện nay, trong định
nghĩa không đưa ra các giới hạn về điện áp kết nối, công nghệ phát điện cũng như
công suất của nguồn điện phân tán. Đồng thời định nghĩa cũng đã nêu bật được đặc
điểm quan trọng nhất của nguồn điện phân tán là khoảng cách đến phụ tải gần hơn
so với nguồn điện tập trung khác.
1.2. Các yếu tố thúc đẩy sự phát triển của nguồn điện phân tán
Theo IEA [6] đã đưa ra 5 nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự quan tâm trở lại đối
với nguồn điện phân tán. Năm nguyên nhân lần lượt đó là:
1- Sự phát triển công nghệ phát điện sử dụng trong nguồn điện phân tán.
2- Nhu cầu cấp thiết cần xây dựng các đường dây truyền tải điện mới.
3- Sự tăng trưởng của nhu cầu cấp điện với chất lượng và độ tin cậy cao.
4- Sự hình thành của thị trường điện tự do.
5- Những vấn đề đặt ra đối với biến đổi khí hậu.
Tuy nhiên có 3 nguyên nhân cơ bản nhất dẫn đến sự quan tâm trở lại đối với
nguồn điện phân tán, đó là nguyên nhân thứ ba, tư, năm. Đối với nguyên nhân thứ
nhất, tuy rằng các công nghệ phát điện được sử dụng đã phát triển rất nhiều so với
trước đây tuy nhiên nếu phân tích kinh tế, tài chính thì nguồn điện phân tán không
đem lại nhiều lợi nhuận như các nguồn điện tập trung khác. Đồng thời ta cũng thấy

ảnh hưởng của nguyên nhân thứ hai là không rõ rệt vì việc xây dựng nguồn điện
Học viên: Lê Thị Minh Trang

12

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

phân tán chỉ có thể giúp ta trì hoãn được việc xây dựng các đường dây truyền tải
mới chứ không giúp ta tránh được việc xây dựng các đường dây truyền tải đó. Sau
đây xin trình bày về các nguyên nhân cơ bản thúc đẩy sự phát triển nguồn điện phân
tán.
1.2.1. Thị trường điện tự do
Khi thị trường điện tự do được hình thành, nguồn điện phân tán là một công
cụ giúp cho các nhà cung cấp điện đưa ra các dịch vụ một cách linh hoạt hơn để đáp
ứng các nhu cầu đa dạng của các phụ tải. Bởi vì những khách hàng khác nhau sẽ tìm
kiếm các dịch vụ cung cấp điện phù hợp nhất đối với nhu cầu của mình. Nhiều khi
trong cùng một khu vực nhưng nhu cầu về dịch vụ cung cấp điện của khách hàng lại
rất khác nhau, lúc này nguồn điện phân tán lại là một công cụ hữu hiệu giúp các nhà
cung cấp đáp ứng các nhu cầu đa dạng này với chi phí cạnh tranh. Nhìn ra rộng hơn,
nguồn điện phân tán sẽ giúp các nhà cung cấp phản ứng một cách linh hoạt hơn
những thay đổi của thị trường điện. Bởi vì trong một thị trường điện điều quan trọng
nhất là phải phản ứng một cách linh hoạt nhất với những thay đổi của nền kinh tế.
Nguồn điện phân tán có thể giúp cung cấp các điều này nhờ lợi thế quy mô nhỏ và
thời gian xây dựng ngắn.
Đối với vận hành hệ thống điện, nguồn điện phân tán là một công cụ rất hữu
ích để dự phòng nóng và phủ đỉnh. Đồng thời điều này sẽ giúp giảm được giá thành
sử dụng điện năng tại các thời điểm phụ tải đỉnh, do đó tiết kiệm được chi phí khi

không phải xây dựng các nhà máy điện tập trung có công suất lớn nữa mà thay vào
đó là các nguồn điện phân tán có quy mô nhỏ hơn, được kết nối ở gần phụ tải.
Ngoài ra, nguồn điện phân tán còn giúp các nhà cung cấp tiết kiệm được chi
phí bằng việc trì hoãn sự bảo vệ cũng như xây mới lưới điện truyền tải, nếu ta lựa
chọn vị trí đặt các nguồn điện phân tán hợp lý còn giúp giảm được tổn thất trên lưới
điện, cũng như giúp các nhà cung cấp đưa ra các dịch vụ phụ trợ khác cho khách
hàng (như hỗ trợ điện áp, các rung động tần số nhỏ hay cấp điện liên tục....).
1.2.2. Độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng

Học viên: Lê Thị Minh Trang

13

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

Độ tin cậy cung cấp điện thấp có thể giúp nguồn điện phân tán nhận được
nhiều sự quan tâm hơn. Tuy nhiên tiền đề này không xuất hiện ở các nước công
nghiệp phát triển trong tương lai gần, nơi mà độ tin cậy cung cấp điện là rất cao và
người tiêu dùng ít quan tâm đến vấn đề này. Nhưng khi thị trường điện tự do được
hình thành đầy đủ điều này sẽ thay đổi, người tiêu dùng sẽ phải chú ý hơn đến vấn
đề độ tin cậy cung cấp điện. Bởi vì cung cấp điện với độ tin cậy đồng nghĩa với vốn
đầu tư và bảo dưỡng sẽ lớn, trong khi đó yêu cầu đối với một thị trường điện cạnh
tranh là giá cả. Chính vì vậy mà các nhà cung cấp điện sẽ làm giảm độ tin cậy cung
cấp điện để làm giảm được chi phí sản xuất. Nhưng độ tin cậy cung cấp điện lại rất
quan trọng đối với các phụ tải công nghiệp. Các nhà máy công nghiệp sẽ sớm nhận
thấy độ tin cậy cung cấp điện thấp hơn so với nhu cầu của họ và họ sẽ tiến hành đầu
tư vào các nguồn điện phân tán như là một giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung

cấp điện tổng. Ngoài ra nguồn điện phân tán lại là một giải pháp khác cho các vấn
đề của các nước đang phát triển, nơi mà độ tin cậy của lưới điện ở dưới giá trị mong
muốn của các phụ tải.
Còn mối liên hệ giữa nguồn điện phân tán và chất lượng điện năng hiện nay
vẫn còn nhiều ý kiến trái chiều nhau. Một luồng ý kiến nhấn mạnh vào các tác dụng
tích cực của nguồn điện phân tán đối với chất lượng điện năng, như: giúp hỗ trợ
điều chỉnh điện áp trong các lưới điện, hay giúp làm giảm bớt sự mất cân bằng công
suất trong các chế độ mất cân bằng công suất...Tuy nhiên một ý kiến khác lại cho
rằng số lượng lớn các nguồn điện phân tán có thể dẫn tới sự không ổn định trong
lưới điện, thay đổi dòng công suất lưới, gây phức tạp cho các hệ thống bảo vệ và tự
động hóa... Nhưng nếu sử dụng nguồn điện phân tán một cách hợp lý nhằm mục
đích phát huy được các mặt tích cực và hạn chế được các mặt tiêu cực, qua đó giúp
chúng ta nâng cao chất lượng điện năng của lưới điện.
1.2.3. Các vấn đề về biến đổi khí hậu.
Hiện nay các vấn đề về biến đổi khí hậu là động lực chính dẫn đến sự quan
tâm đối với nguồn điện phân tán. Các chính sách mới về môi trường khiến cho các
cá nhân, các tổ chức trong thị trường tìm kiếm các giải pháp năng lượng sạch nhưng
Học viên: Lê Thị Minh Trang

14

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

đồng thời cũng phải mang lại lợi nhuận. Thêm vào đó hầu hết các chính phủ đều
đẩy mạnh sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo (một nguồn năng lượng sơ cấp
quan trọng của nguồn điện phân tán), dẫn đến sự tăng trưởng của nguồn điện phân
tán.

Đặc biệt tại các nơi có nhu cầu về nhiệt năng thì họ sẽ thay đổi hình thức cung
cấp nhiệt trong các ống hơi và điện trên lưới điện bằng hình thức kết hợp phát cả
nhiệt và điện (Cogeration Combineed Heat and Power – CHP). So với việc cung
cấp điện một cách riêng rẽ thì phương pháp CHP giúp chúng ta tiết kiệm được từ
10% đến 30% năng lượng sơ cấp, tùy thuộc vào quy mô cũng như hiệu suất.
Ngoài ra, sử dụng nguồn điện phân tán giúp ta khai thác được các nguồn nhiên
liệu giá rẻ. Ví dụ như các nguồn điện phân tán sử dụng khí sinh học từ rác thải để
phát điện...
Kết luận: IEA đưa ra 5 nguyên nhân dẫn đến sự quan tâm trở lại đối với
nguồn điện phân tán, nhưng 2 nguyên nhân đầu tiên có những tác động không rõ
ràng, đồng thời cùng với những phân tích ở trên ta thấy 2 nguyên nhân này nó cũng
bao hàm trong 3 nguyên nhân còn lại. Vậy 3 nguyên nhân chính thúc đẩy sự phát
triển của nguồn điện phân tán là: Sự hình thành của thị trường điện tự do, nhu cầu
cấp điện với chất lượng điện năng và độ tin cậy cao, các vấn đề về biến đổi khí hậu.
Trong đó đối với tình hình hiện nay thì nguyên nhân các vấn đề về biến đổi khí hậu
là nguyên nhân chính, là động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của nguồn điện phân
tán.
1.3. Các loại nguồn điện phân tán và khả năng phát triển của chúng
Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, nhu cầu về năng lượng ngày
càng tăng. Trong khi đó các nguồn nhiên liệu dự trữ như than đá, dầu mỏ, khí thiên
nhiên và ngay cả thủy điện thì có hạn, khiến cho nhân loại đứng trước nguy cơ
thiếu hụt năng lượng. Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới như
năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió và năng lượng mặt trời,
năng lượng thủy thiều, thủy điện nhỏ.... là một trong những hướng quan trọng trong

Học viên: Lê Thị Minh Trang

15

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011



Luận văn thạc sĩ khoa học

kế hoạch phát triển năng lượng, không những đối với những nước phát triển mà
ngay cả với những nước đang phát triển. Trong đó những đóng góp của nguồn điện
phân tán đối với việc cung cấp điện năng cho lưới điện quốc gia là không nhỏ. Dưới
đây là các loại nguồn điện phân tán và khả năng phát triển của chúng ở nước ta hiện
nay:
1.3.1. Năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời (NLMT) - nguồn năng lượng sạch và tiềm tàng nhất,
đang được loài người đặc biệt quan tâm. Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT
tương đối cao.
Thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là hệ
thống cung cấp điện dùng pin mặt trời, hệ thống nấu cơm có gương phản xạ và đặc
biệt là hệ thống cung cấp nước nóng kiểu tấm phẳng hay kiểu ống có cánh nhận
nhiệt. Nhưng nhìn chung các thiết bị này giá thành còn cao, hiệu suất còn thấp nên
chưa được sử dụng rộng rãi.
- Giá thành thiết bị còn cao: vì hầu hết các nước đang phát triển và kém phát
triển là những nước có tiềm năng rất lớn về NLMT nhưng để nghiên cứu và ứng
dụng NLMT lại đòi hỏi vốn đầu tư rất lớn, nhất là để nghiên cứu các thiết bị làm
lạnh và điều hòa không khí bằng NLMT cần chi phí quá cao so với thu nhập của
người dân ở các nước nghèo.
- Hiệu suất thiết bị còn thấp: nhất là các bộ thu năng lượng mặt trời dùng để
cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thu cần nhiệt độ cao trên 850C thì các bộ thu phẳng đặt
cố định bình thường có hiệu suất rất thấp, do đó thiết bị lắp đặt còn cồng kềnh chưa
phù hợp với nhu cầu lắp đặt và thẩm mỹ.
- Việc triển khai ứng dụng thực tế còn hạn chế: về mặt lý thuyết, NLMT là
một nguồn năng lượng sạch, rẻ tiền và tiềm tàng, nếu sử dụng nó hợp lý sẽ mang lại
lợi ích kinh tế và môi trường rất lớn. Nhưng trong thực tiễn, các thiết bị sử dụng

NLMT lại có quá trình làm việc không ổn định và không liên tục, hoàn toàn biến
động theo thời tiết, vì vậy rất khó ứng dụng ở quy mô công nghiệp.
Các ứng dụng NLMT phổ biến hiện nay bao gồm các lĩnh vực chủ yếu sau: pin
Học viên: Lê Thị Minh Trang

16

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

mặt trời, nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời, các thiết bị sấy bằng năng
lượng mặt trời, bếp nấu dùng năng lượng mặt trời, thiết bị chưng cất dùng năng
lượng mặt trời, động cơ Stirling chạy bằng NLMT, thiết bị đun nước nóng bằng
NLMT, thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng NLMT.......
1.3.2. Năng lượng gió
Gió là nguồn năng lượng sạch, không tạo ra chất thải, không sinh ra SO2,
CO2 ... Gió không cần "nguyên liệu", nó gần như vô tận, chỉ phải tốn kém cho việc
đầu tư thiết bị ban đầu. Vì thế, các công nghệ tiến bộ mới cho thấy năng lượng gió
sẽ có thể trở thành nguồn năng lượng quan trọng trong những thập kỷ tới. Chi phí
sản xuất điện từ năng lượng gió ngày càng giảm nhờ các tuabin cải tiến. Sử dụng
năng lượng gió không gây ra các vấn đề về môi trường.
Các ứng dụng năng lượng gió phổ biến hiện nay bao gồm các lĩnh vực chủ
yếu sau: Bơm nước dùng sức gió, máy phát điện dùng sức gió….
1.3.3. Năng lượng thủy điện nhỏ
Trong những năm gần đây, việc biến đổi khí hậu, dâng cao mực nước biển,
tình trạng bùng nổ dân số và phát triển kinh tế làm cho vấn đề năng lượng ngày
càng trở nên cấp bách. Việc khai thác sử dụng thủy điện nhỏ và các nguồn năng
lượng tái tạo là cần thiết, mặc dù dạng năng lượng này phân tán và không dễ khai

thác
Việt Nam là đất nước dồi dào nguồn thủy điện nhỏ và các nguồn năng lượng
tái tạo, nhưng đến nay vẫn còn khai thác ít. Dự kiến, Việt Nam sẽ phấn đấu để tỷ lệ
năng lượng thủy điện nhỏ và các nguồn năng lượng tái tạo chiếm khoảng 3% tổng
công suất điện năng tới năm 2010 và 6% vào năm 2030.
Có hai lý do cơ bản thúc đẩy sự phát triển của các dự án thủy điện vừa và
nhỏ: Chính sách quốc gia và lợi ích kinh tế, vấn đề biến đổi khí hậu. Thủy điện
được xem là giải pháp hiệu quả giúp giảm phát thải khí carbon dioxide (CO2), do
giảm sử dụng nguyên liệu địa khai như dầu hỏa, than đá, để vận hành nhà máy nhiệt
điện.
1.3.4. Năng lượng thủy triều và sóng

Học viên: Lê Thị Minh Trang

17

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

Năng lượng thủy triều (NLTT) hay điện thủy triều là lượng điện thụ được từ
năng lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều. Hiện nay một số nơi
trên thế giới đã triển khai hệ thống máy phát điện sử dụng năng lượng thuỷ triều.
Đặc biệt ở Việt Nam, có hai vùng có biên độ thủy triều đủ lớn là Quảng Ninh và Trà
Vinh.
Sóng đại dương sinh ra do gió, gió gây ra bởi mặt trời (chuyển động của các
khối khí do chênh lệch nhiệt độ v.v…).Vì vậy, năng lượng sóng (NLS) được xem
như dạng gián tiếp của NLMT. Giống như các dạng dòng nước chảy khác, NLS có
khả năng làm quay tuabin phát điện. Công nghệ khai thác năng lượng sóng biển,

nhằm góp phần hạn chế tối đa sự phát thải khí CO2 vào môi trường sống. Nhiều
quốc gia đã có nhà máy điện dùng năng lượng sóng biển. Việc này có thể áp dụng
tốt ở vùng biển nước ta, theo số liệu khảo sát của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc,
công nghệ Việt Nam.
1.3.5. Năng lượng sinh khối (NLSK)
Sinh khối chứa năng lượng hóa học, nguồn năng lượng từ mặt trời tích lũy
trong thực vật qua quá trình quang hợp. Sinh khối là các phế phẩm từ nông nghiệp
(rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp v..v..), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ v.v...), giấy
vụn, mêtan từ các bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ các trại chăn nuôi gia
súc và gia cầm.
Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí... được đốt để phóng thích
năng lượng. Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ (charcoal) cung cấp phần năng lượng
đáng kể trên thế giới. Hiện nay, gỗ vẫn được sử dụng làm nhiên liệu phổ biến ở các
nước đang phát triển.
Sinh khối cũng có thể chuyển thành dạng nhiên liệu lỏng như mêtanol, êtanol
dùng trong các động cơ đốt trong; hay thành dạng khí sinh học (biogas) ứng dụng
cho nhu cầu năng lượng ở quy mô gia đình.
* Ưu điểm:

Học viên: Lê Thị Minh Trang

18

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

Về mặt kinh tế:
- Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển

NLSK, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động (sản xuất, thu hoạch...)
- Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, công nghiệp sản xuất các
thiết bị chuyển hóa năng lượng.v.v…
- Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.
Về mặt môi trường:
Đây là một nguồn năng lượng khá hấp dẫn với nhiều ích lợi to lớn cho môi trường .
- NLSK có thể tái sinh được.
- NLSK tận dụng chất thải làm nhiên liệu. Do đó nó vừa làm giảm lượng rác
vừa biến chất thải thành sản phẩm hữu ích.
- Phát triển NLSK làm giảm sự thay đổi khí hậu bất lợi, giảm hiện tượng
mưa axit, giảm sức ép về bãi chôn lấp v.v...
Về mặt kỹ thuật:
- Có chỉ số cetan cao hơn Diesel.
- Sinh khối rất linh động có thể trộn với diesel theo bất kì tỉ lệ nào.
- Sinh khối có điểm chớp cháy cao hơn diesel, đốt cháy hoàn toàn, an toàn
trong bồn chứa và sử dụng.
* Nhược điểm:
- Năng lượng sinh khối có một số tác động môi trường. Khi đốt, các nguồn
sinh khối phát thải vào không khí bụi và khí sulfurơ (SO2). Mức độ phát thải tùy
thuộc vào nguyên liệu sinh khối, công nghệ và biện pháp kiểm soát ô nhiễm.

Học viên: Lê Thị Minh Trang

19

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học


- Việc phát triển quy mô lớn các cây năng lượng để sản xuất nhiên liệu sinh
học (biofuel) có thể dẫn tới gia tăng sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón, gây tác hại
đối với động vật hoang dã và môi trường sống.
- Sản xuất năng lượng từ gỗ có thể gây thêm áp lực cho rừng…
Năng lượng gió, năng lượng mặt trời và thuỷ điện nhỏ là những mô hình hiệu
quả mà Việt Nam có thể áp dụng nhằm giảm bớt về nhu cầu năng lượng, nhất là
trong tình hình thiếu điện và giá xăng ngày càng lên cao như hiện nay.
Việt Nam hiện nay có nhiều lợi thế, với nhiều tiềm năng của các nguồn năng
lượng này chưa được khai thác, có mạng lưới điện quốc gia đến nhiều địa phương,
có kiến thức và kinh nghiệm về kỹ thuật (đặc biệt là thuỷ điện). Điều mà Việt Nam
cần hiện nay là một chính sách phù hợp để ứng dụng và phát triển những nguồn
năng lượng này trong tương lai.
1.4.

Các lợi ích của nguồn điện phân tán

1.4.1. Nâng cao độ tin cậy của lưới điện
Độ tin cậy của lưới điện là chỉ tiêu đánh giá khả năng cung cấp điện liên tục
cho các phụ tải. Độ tin cậy của lưới điện phụ thuộc vào độ tin cậy của từng phần tử
của lưới điện, như các nhà máy điện, các đường dây truyền tải điện, các trạm biến
áp, các trạm phân phối. Để đảm bảo độ tin cậy cho hệ thống điện, ngoài các phần tử
hoạt động thì người ta còn lắp đặt thêm các phần tử dự phòng (bao gồm dự phòng
nóng và dự phòng lạnh), việc này làm tăng các chi phí đầu tư cũng như các chi phí
vận hành bảo dưỡng hàng năm của lưới điện. Ngoài ra độ tin cậy còn phụ thuộc vào
cách thức vận hành lưới điện. Trong quá trình vận hành, người vận hành đưa vào
các thông số trạng thái của lưới điện để đưa ra các quyết định điều khiển, làm nâng
cao độ tin cậy khi xuất hiện một vấn đề về độ tin cậy của lưới điện. Mục đích chung
là để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải một cách liên tục (đảm bảo độ tin cậy),
nếu có vấn đề nào đó xảy ra thì phải đảm bảo vấn đề đó nhanh chóng được giải
quyết và tác động đến ít phụ tải nhất.


Học viên: Lê Thị Minh Trang

20

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

Như đã đề cập ở trên, nguồn điện phân tán ngày nay được sử dụng chủ yếu
như là các nguồn điện tại chỗ của phụ tải, để cung cấp cho các nhu cầu khác như:
nhu cầu về dự phòng công suất, nhu cầu về cung cấp điện liên tục hay nhu cầu cung
cấp điện và nhiệt đồng thời…Do đó nguồn điện phân tán có khả năng giúp nâng cao
độ tin cậy của lưới điện, một cách trực tiếp và gián tiếp.
- Tác động trực tiếp: Nguồn điện phân tán được sử dụng để hỗ trợ cho điện áp
của lưới điện, qua đó tránh được sự gián đoạn cung cấp điện do sụt áp quá mức gây
ra, ngoài ra việc sử dụng nguồn điện phân tán làm tăng tính đa dạng của các nguồn
cung cấp điện cho phụ tải qua đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
- Tác động gián tiếp: Việc sử dụng nguồn điện phân tán sẽ làm giảm áp lực
của các phần tử trên lưới điện truyền tải, kéo dài tuổi thọ của các phần tử đó, do đó
độ tin cậy của các phần tử cũng được nâng lên. Như việc sử dụng nguồn điện phân
tán của lưới điện phân phối sẽ làm giảm số giờ chạy quá tải hay đầy tải của các máy
biến áp trong lưới điện truyền tải, do đó kéo dài được tuổi thọ của máy biến áp và
làm tăng độ tin cậy cho các phần tử…
Tuy nhiên ngoài tác dụng nâng cao độ tin cậy, thì nguồn điện phân tán còn
có thể gây ra các vấn đề cho lưới điện, phụ thuộc vào cách sử dụng nguồn điện phân
tán. Tác động tiêu cực của nguồn điện phân tán đến độ tin cậy của lưới điện, phụ
thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có kết cấu của lưới điện có nguồn điện phân tán kết
nối vào cũng như chính bản thân nguồn điện phân tán (như công suất của nguồn

điện phân tán, vị trí của nguồn điện phân tán, đặc tính điều khiển của nguồn điện
phân tán, độ tin cậy của nguồn điện phân tán…)
1.4.2. Nâng cao chất lượng điện năng
Đối với các ứng dụng hay các thiết bị điện của khách hàng trên lưới điện
nhạy cảm với các nhiễu động tần số và nhiễu động điện áp, thì nhu cầu về cung cấp
điện với chất lượng cao là rất cần thiết để tránh được các hư hỏng hay ngừng cung
cấp điện gây thiệt hại cho khách hàng. Các xung điện áp, độ lệch tần số, các sóng
hài bậc cao, các rung động nhỏ trong hệ thống và sự không cân bằng pha là các hiện

Học viên: Lê Thị Minh Trang

21

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


Luận văn thạc sĩ khoa học

tượng cần được quan tâm đến khi xét đến chất lượng điện năng, để tránh gây các
thiệt hại về kinh tế cho khách hàng.
Tuy rằng các tác động của chất lượng điện năng là rất lớn, nhưng rất khó có
thể định lượng được các thiệt hại do chất lượng điện năng thấp gây ra, cũng như chi
phí nâng cao chất lượng điện năng. Bởi các lý do sau:
- Các vấn đề liên quan đến chất lượng điện năng chỉ mang tính tức thời (một
phần của chu kỳ), rất khó có thể quan sát hay dự báo được.
- Sự thay đổi của phụ tải cũng dẫn đến sự thay đổỉ trong cách đánh giá chất
lượng điện năng. Ví dụ như ngày nay các thiết bị điện kỹ thuật số được sử dụng rất
rộng rãi, đây là thiết bị nhạy cảm với tần số, nên độ nhạy của các phụ tải đối với
thay đổi tần số trong hệ thống tăng lên. Vì vậy các yêu cầu đối với chất lượng điện
liên quan đến tần số ngày càng khắt khe hơn.

- Chất lượng điện năng còn liên quan đến các vấn đề về thiết kế. Nếu ta thiết
kế một lưới điện có tổng trở nhỏ, thì các thay đổi bất thường của dòng điện chạy
trên lưới sẽ dẫn đến thay đổi về điện áp ít hơn so với lưới điện tổng trở lớn.
- Nhu cầu về chất lượng điện năng của các phụ tải là không giống nhau, có
phụ tải yêu cầu chất lượng điện năng rất cao trong khi có phụ tải lại yêu cầu chất
lượng điện năng ở mức vừa phải. Do đó ta không thể đưa ra một giải pháp để đáp
ứng nhu cầu về chất lượng điện năng cho toàn bộ hệ thống, mà các vấn đề về chất
lượng điện năng thường được khắc phục tại chỗ tuỳ theo nhu cầu của phụ tải. Ví dụ
một nhà máy hiện nay tự trang bị các thiết bị lọc các sóng hài bậc cao và các nguồn
điện dự trữ tại chỗ để bảo vệ các thiết bị điện của họ khỏi rất nhiều các vấn đề về
chất lượng điện. Điều này khiến cho chúng ta rất khó có thể đánh giá được chi phí
để nâng cao chất lượng điện năng của lưới điện.
Tuỳ thuộc vào các nhu cầu về chất lượng điện và cách kết nối vào lưới điện,
nguồn điện phân tán có khả năng giúp chúng ta đáp ứng các nhu cầu về chất lượng
điện năng đa dạng của phụ tải. Nguồn điện phân tán được kết nối vào vị trí thích
hợp sẽ giúp điều chỉnh điện áp của lưới điện tốt hơn, làm giảm được các rung động
về điện áp cũng như các xung điện áp trong lưới điện. Trong các trường hợp mất

Học viên: Lê Thị Minh Trang

22

Ngành: Kĩ thuật điện 2009-2011


×