Một phương pháp nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện sử dụng đồng thời bộ ổn định công suất (PSS) và thiết bị bù ngang tĩnh (SVC)

Phạm Thị Hồng Anh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 99(11): 3 - 8

3

MỘT PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH GÓC ROTOR MÁY PHÁT ĐIỆN

SỬ DỤNG ĐỒNG THỜI BỘ ỔN ĐỊNH CÔNG SUẤT(PSS)

VÀ THIẾT BỊ BÙ NGANG TĨNH (SVC)

Phạm Thị Hồng Anh*

Trường Đại học Công nghệ Thông tin &Truyền thông – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Sự mất ổn định của hệ thống điện (HTĐ) thường do phụ tải của hệ thống thay đổi, công suất làm

việc của máy phát cần thay đổi theo. Do có sụt áp trên điện kháng trong, điện áp đầu cực máy phát

bị biến thiên, lệch khỏi trị số định mức. Nếu không có biện pháp điều chỉnh, độ lệch sẽ rất đáng kể

ảnh hưởng đến chất lượng điện năng.

Để đảm bảo cho hệ thống làm việc tốt thì cần phải loại bỏ được hoặc làm suy giảm tới mức tối

thiểu những nhiễu loạn trên hệ thống. Mất ổn định góc rotor máy phát điện đã được xem như là

một trong những nguyên nhân chính dẫn đến một số sự cố tan rã HTĐ gần đây. Đứng trên quan

điểm phòng ngừa sự cố mất ổn định góc rotor máy phát điện, cần phải nâng cao hệ thống điều

khiển bằng cách lắp đặt thêm các thiết bị cản hay thêm các mô men cản khi có dao động công suất

như: các thiết bị ổn định công suất ở các máy phát điện (power system stabilizers-PSS) hoặc các

thiết bị bù thông minh (Flexible AC Transmission Systems-FACTS)… Bài báo đề xuất sử dụng

đồng thời bộ ổn định công suất (PSS) và thiết bị bù ngang SVC cho mục đích này.

Từ khóa: PSS, SVC, ổn định hệ thống điện, PSS/E, máy phát điện

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Các hệ thống điện (HTĐ) nói chung và HTĐ

Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách

thức như: sự tăng lên quá nhanh của nhu cầu

phụ tải, cạn kiệt về tài nguyên thiên nhiên như

than đá, dầu mỏ… (kể cả tiềm năng về nguồn

thủy điện). Tất cả các yếu tố này làm cho

HTĐ ngày càng trở lên rộng lớn về qui mô,

khó khăn trong quản lý, vận hành và phối hợp

điều khiển. Chính vì vậy mà một số HTĐ có thể

đang được vận hành gần với giới hạn ổn định.

HTĐ trở lên “nhạy cảm” với các sự cố có thể

xảy ra và có thể dẫn đến mất ổn định. Trong

đó có rất nhiều sự cố liên quan trực tiếp đến

hiện tượng mất ổn định góc rotor máy phát

điện. Chính vì vậy mà việc nghiên cứu về

nâng cao ổn định HTĐ là một nhu cầu cấp

thiết đối với HTĐ nói chung và HTĐ Việt

Nam nói riêng [1], [2], [3].

Sự cố mất ổn định góc rotor máy phát điện đã

được xem như là một trong những nguyên

nhân chính dẫn đến một số sự cố tan rã HTĐ

gần đây. Đứng trên quan điểm phòng ngừa sự

cố mất ổn định góc rotor máy phát điện, cần

phải nâng cao hệ thống điều khiển bằng cách

*

Tel: 0985 504561, Email: [email protected]

lắp đặt thêm các thiết bị cản hay thêm các mô

men cản khi có dao động công suất như: các

thiết bị ổn định công suất ở các máy phát điện

(power system stabilizers-PSS) hoặc các thiết

bị bù thông minh (Flexible AC Transmission

Systems-FACTS)…Trong đó thiết bị PSS,

SVC đã được chứng minh là có tác dụng rất

lớn trong việc nâng cao ổn định góc rotor.

Trong thực tế, HTĐ thường là rộng lớn, với

nhiều đường dây liên lạc trong khi số lượng

các thiết bị điều khiển thì thường hạn chế về

số lượng vì lý do kinh tế và kỹ thuật, do đó

một vấn đề đặt ra là phải lựa chọn thiết bị tối

ưu để nâng cao ổn định. Do vậy, bài báo đề

cập đến vấn đề sử dụng đồng thời bộ ổn định

công suất PSS và thiết bị bù ngang tĩnh SVC

nhằm nâng cao khả năng ổn định góc rotor

máy phát điện.

ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ GÓC ROTO

Hình 1: Góc rotor phản ứng với một nhiễu loạn

thoáng qua