NHOM 2 - GIAI PHAP GIAM SONG HAI KHI KET NOI NLTT.pptx

giải pháp sóng hà

1. TIỂU LUẬN MÔN HỌC : năng lượng tái tạo và công nghệ mới trong KTD Đề tài : SÓNG HÀI VÀ giải pháp giảm sÓng hài khi kết nối các nguồn năng lượng tái tạo vào lưới TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN GVHD: TS. LƯU NGỌC AN Họ và tên : Nguyễn Mẫn Ngày sinh : 07/06/1999 Khoá : K48.HTĐ Đà Nẵng , ngày 27 tháng 04 năm 2025

2. NỘI DUNG CHÍNH Các biện pháp giảm sóng hài

3. KHÁI NIỆM VÀ QUY ĐỊNH VỀ SÓNG HÀI Sóng hài (Harmonics) là các dạng nhiễu không mong muốn Xuất hiện dưới dạng các dòng điện (hay điện áp) có tần số là bội s ố của tần số cơ bản 50Hz: bậc 3: 150Hz ; bậc 5: 250Hz ...

4. KHÁI NIỆM VÀ QUY ĐỊNH VỀ SÓNG HÀI Lưới điện truyền tải: Giá trị cực đại cho phép của tổng biến dạng sóng hài điện áp/ dòng điện do các thành phần sóng hài bậc cao gây ra đối với các cấp điện áp 220kV và 500kV là ≤ 3%. Lưới điện phân phối : Cấp điện áp Tổng biến dạng sóng hài (THD) Biến dạng riêng lẻ 110kV 3% 1.5% Trung áp 5% 3% Hạ áp 8% 5% Cấp điện áp Tổng biến dạng Biến dạng riêng lẻ 110kV 3% 2% Trung áp, hạ áp 5% 4% * Nhà máy điện đấu nối vào lưới điện phân phối phải đảm bảo không gây ra biến dạng sóng hài dòng điện vượt quá giá trị quy định :

5. NGUYÊN NHÂN GÂY RA SÓNG HÀI KHI ĐẤU NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Nguyên nhân chính Hệ quả tạo sóng hài Inverter phi tuyến Sóng hài bậc cao 5,7,11,13... Biến thiên công suất Sóng hài tần số thấp (subharmonics) Bộ lọc yếu Sóng hài cao không bị triệt tiêu Cộng hưởng tụ - đường dây Biên độ sóng hài tăng mạnh Đồng bộ pha lỗi Sóng hài điện áp và dòng Giao thoa inverter Tạo phổ hài phức tạp

6. ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI Ảnh hưởng Mô tả tác động Mất ổn định điện áp Sóng méo gây dao động điện áp lưới Tổn thất tăng Công suất hao hụt lớn Nóng thiết bị Motor, biến áp quá nhiệt Thiết bị điện tử lỗi SCADA, PLC dễ reset, hỏng Sai lệch bảo vệ Rơ-le bảo vệ mất chính xác Cộng hưởng nguy hiểm Gây sự cố , blackout diện rộng

7. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI 1. Sử dụng bộ lọc 4. Microgrid phân tán 2. Cải thiện thiết kế Inverter 3. Sử dụng thiết bị bù động FACTS

8. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Bộ lọc thụ động : - Bộ lộc chủ yếu trong công nghiệp , gồm tụ điện + cuộn cảm mắc nối tiếp hoặc song song . - Chế độ tạo cộng hưởng nghịch với tần số hài mục tiêu . - Đặc tính tổng trở thay đổi theo tần số: Z(b ộ lộc )=R+j( ω L-1/ ω C) - Có thể bù CSPK do có các bộ tụ. - Chi phí thấp , độ bền cao . - Chỉ lọc tần số cố định theo tính toán , không triệt được toàn bộ sóng hài - Dễ xảy ra các hiện tượng cộng hưởng dao động → dòng / áp hài khuếch đại lớn hơn . Tụ điện Cuộn cảm

9. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Bộ lọc chủ động : Nguyên lý hoạt động: theo dõi dòng điện trong hệ thống và xác định các thành phần sóng hài không mong muốn → nó tạo ra một dòng điện với biên độ và tần số ngược pha với các sóng hài này. Khi dòng điện do bộ lọc tạo ra được kết hợp với dòng điện của hệ thống, các sóng hài sẽ bị triệt tiêu hoặc giảm thiểu đáng kể. Cấu tạo chính : - Bộ cảm biến dòng điện : đo dòng điện tải và xác định các thành phần sóng hài . - Bộ điều khiển : xử lý tín hiệu từ bộ cảm biến và tạo ra tín hiệu điều khiển cho bộ điện tử công suất . - Bộ điện tử công suất (Inverter): Tạo ra dòng điện bù sao cho nó có thể triệt tiêu các sóng hài trong hệ thống .

10. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Bộ lọc chủ động : Loại Ưu điểm Nhược điểm Ứng dụng Shunt APF ( mắc song song) Khử tốt dòng hài Chi phí trung bình Nhà máy nhiều tải phi tuyến , Farm Series APF ( mắc nối tiếp ) Khử điện áp hài Công suất hạn chế Microgrid, load nhạy Hybrid APF ( hỗn hợp ) Tối ưu chi phí, hiệu quả cao Thiết kế phức tạp hơn Nhà máy lớn

11. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Cải thiện thiết kế Inverter : - Chọn inverter đạt chuẩn IEEE 1547, IEC 61727, hoặc EVN Grid Code. - Các biến tần mới hơn thường có công nghệ điều chế xung rộng ( PWM ) cải tiến giúp giảm sóng hài. - Các biến tần có thiết kế mạch lọc tích hợp LCL giúp giảm sóng hài ngay từ nguồn phát . - Tích hợp giám sát harmonic tự động .

12. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Sử dụng thiết bị bù động FACTS: - Các thiết bị như : STATCOM, SVC + STATCOM: Bù công suất phản kháng bằng bộ tụ và cuộn kháng điều khiển điện tử . Hình ảnh nguyên lý hoạt động và thực tế bộ STACOM

13. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Sử dụng thiết bị bù động FACTS: - Các thiết bị như : + SVC: Bù công suất phản kháng dạng nguồn điện áp (Inverter). - Chức năng bộ FACTS: + Bù công suất phản kháng linh động . + Giảm méo dạng điện áp / dòng điện do sóng hài Inverter Hình ảnh nguyên lý hoạt động và thực tế bộ SVC

14. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SÓNG HÀI KHI KẾT NỐI CÁC NGUỒN NLTT VÀO LƯỚI Chia nhỏ hệ thống thành các Microgrid: - Microgrid tích hợp nhiều nguồn (PV, gió , pin lưu trữ ) giúp : + Tự chủ điện áp , tần số . + Hạn chế ảnh hưởng sóng hài ra lưới chính bằng k hoanh vùng sóng hài (ví dụ: xưởng công nghiệp nhiều biến tần) sẽ bị giới hạn trong vùng đó, không lan rộng ra toàn lưới. + Microgrid có thể trang bị lọc sóng hài nội bộ . : .

15. Khoa LLCT - PL TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ Webiste: https://haui.edu.vn © 2021 Hanoi University of Industry All rights reserved 15 THANK YOU