KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM – XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TỔ MÁY 1000MW Võ Ngọc Điều Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Lê Đức Thiện Vương Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Nội dung Đặt vấn đề Mô tả ổn định hệ thống điện Kịch bản khảo sát ổn định hệ thống điện Kết quả khảo sát Kết luận

Đặt vấn đề Hiện trạng năm 2013: Điện sản xuất và mua ngoài của toàn hệ thống ước đạt 127,84 tỷ kWh, tăng 8,47% so với năm 2012 Điện sản xuất của EVN khoảng 56,45 tỷ kWh. Điện thương phẩm khoảng 115,06 tỷ kWh tăng 9,1% so với năm 2012. Đến cuối năm 2013, tổng công suất đặt của các nhà máy điện xấp xỉ khoảng 28.700MW

Đặt vấn đề (tt) Tiến độ phát triển nguồn điện Việt Nam đến 2030: Năm 2013 2015 2020 2025 2030 Công suất đặt (MW) 28.700 37.200 76.300 103.700 143.200 Theo quy hoạch sau năm 2020 sẽ xuất hiện các tổ máy công suất 1000MW Khảo sát ổn định của hệ thống khi xảy ra sự cố đối với các tổ máy công suất 1000MW hoặc các đường dây đồng bộ.

Mô tả ổn định hệ thống điện Khi xảy ra sự cố, đường đặc tính công suất thay đổi, góc δ dao động. Sau một số dao động, cân bằng công suất phục hồi với góc làm việc mới δcat có ổn định

Mô tả ổn định hệ thống điện Nếu trong quá trình dao động δ vượt góc δC’  công suất thừa ΔP dương, rotor lại tăng tốc  δ tăng lên vô cùng  hệ thống mất ổn định Điều kiện đảm bảo ổn định: δmax < δC’

Mô phỏng kéo dài để kiểm tra Kịch bản khảo sát ổn định với PSS/E Ngắn mạch 1 pha chạm đất và tự đóng lại thành công: Mô phỏng xác lập Ngắn mạch 1 pha Loại trừ sự cố (mở 1 pha) Khôi phục hệ thống Mô phỏng kéo dài để kiểm tra 7 7

Loại trừ sự cố (Cắt phần tử) Mô phỏng kéo dài để kiểm tra Kịch bản khảo sát ổn định với PSS/E (tt) Ngắn mạch 3 pha và cắt phần tử sự cố: Mô phỏng xác lập Ngắn mạch 3 pha Loại trừ sự cố (Cắt phần tử) Mô phỏng kéo dài để kiểm tra 8 8

Kịch bản khảo sát ổn định với PSS/E (tt) Độ ổn định của hệ thống sẽ được xác định bởi việc đánh giá: Góc lệch pha tương đối giữa các suất điện động của các máy phát Điện áp lưới Tần số của hệ thống Công suất truyền tải … 9 9

Kết quả khảo sát ổn định năm 2020 Sự cố ngắn mạch 3 pha gần thanh cái 500kV nhà máy Điện Hạt Nhân, tiến hành cắt tổ máy Điện Hạt Nhân số 1

Kết quả khảo sát ổn định năm 2020 (tt) Sự cố ngắn mạch 3 pha trên đường dây 500kV Điện hạt nhân – Bình Dương, tiến hành cắt đường dây sự cố

Kết quả khảo sát ổn định năm 2020 (tt) Sự cố ngắn mạch 1 pha trên đường dây 500kV Điện hạt nhân – Bình Dương, đóng lặp lại thành công

Kết quả khảo sát ổn định năm 2025 Sự cố ngắn mạch 3 pha gần thanh cái 500kV nhà máy Điện Hạt Nhân, tiến hành cắt tổ máy Điện Hạt Nhân số 1

Kết quả khảo sát ổn định năm 2025 (tt) Sự cố ngắn mạch 3 pha trên đường dây 500kV Điện hạt nhân – Bình Dương, tiến hành cắt đường dây sự cố

Kết quả khảo sát ổn định năm 2025 (tt) Sự cố ngắn mạch 1 pha trên đường dây 500kV Điện hạt nhân – Bình Dương, đóng lặp lại thành công

Đánh giá kết quả khảo sát Sự cố ngắn mạch 3 pha, cắt tổ máy phía sự cố – Khi phải cắt tổ máy  hệ thống đột ngột mất đi lượng công suất 1000MW. – Năm 2020: chỉ gây nên thiếu công suất  Hệ thống vẫn duy trì ổn định sau khoảng 5-6s. – Năm 2025: công suất đổ về thanh cái 500kV của NMĐ rất lớn  dòng ngắn mạch cao, khi cắt tổ máy gây ra dao động mạnh hơn. Tuy nhiên vẫn có thể trở về ổn định. 16 16

Đánh giá kết quả khảo sát (tt) Sự cố ngắn mạch 3 pha, cắt đường dây sự cố – Ngắn mạch trên đường dây 500kV Điện hạt nhân – Bình Dương cắt 01 mạch của đường dây. – Mạch còn lại phải chịu tải cao hơn  tổ máy 1000MW của NMĐ Hạt nhân không thể giải phóng hết công suất. – Lượng công suất thừa làm cho góc pha tương đối của máy phát tăng cao  dễ mất ổn định đối với năm 2020 và 2025. 17 17

Đánh giá kết quả khảo sát (tt) Sự cố ngắn mạch 1 pha, đóng lặp lại thành công – Ảnh hưởng đến hệ thống nhỏ – Trong thời gian cắt 1 pha công suất truyền tải trên mạch này suy giảm nhưng cùng với mạch còn lại vẫn đủ khả năng truyền hết công suất cho tổ máy 1000MW. – Hệ thống điện vẫn ổn định sau 5-6 giây đối với năm 2020 và 2025. 18 18

Kết luận – Sau năm 2020 ảnh hưởng của sự cố đối với các tổ máy 1000MW vẫn kiểm soát được. – Khi ngắn mạch 3 pha trên đường dây đồng bộ, buộc phải cắt đường dây sự cố  công suất phát ra hệ thống của các tổ máy bị hạn chế  lượng công suất thừa làm cho góc pha tương đối của máy phát tăng lên  hệ thống dễ mất ổn định. – Dòng ngắn mạch càng lớn thì khả năng dao động góc pha tương đối của máy phát càng cao, hệ thống càng dễ mất ổn định  cần có các biện pháp hạn chế dòng ngắn mạch và giảm nhanh công suất phát của tổ máy khi xảy ra sự cố. 19 19

THANKS FOR YOUR ATTENTION.