timtos

Ảnh hưởng của điện mặt trời áp mái đến máy biến áp phân phối

Công nghiệp năng lượng
13/12/2022 12:25
Một trong những bất lợi của phụ tải không cân bằng đối với máy biến áp phân phối là giảm tuổi thọ hữu ích của máy. Thế nhưng, PV phát điện trong thời gian phụ tải đỉnh có thể giúp giảm phụ tải, và do đó kéo dài tuổi thọ của máy biến áp phân phối. Tác động từ sự xâm nhập cao của PV đến các thành phần của hệ thống điện phân phối còn chưa rõ ràng vì kinh nghiệm thu thập được trong lĩnh vực này vẫn còn ít, và đây vẫn là mối quan ngại đối với các nhà quản lý hệ thống điện.
aa

Tóm tắt

Năng lượng mặt trời trên mái nhà đã tăng trưởng với tốc độ cao trong những năm gần đây. Mặc dù hệ thống PV mang lại nhiều lợi ích cho người tiêu dùng và nhà cung cấp, nhưng sự thâm nhập cao cũng làm nảy sinh nhiều vấn đề về chất lượng điện như mất cân bằng dòng điện và điện áp. Một trong những bất lợi của phụ tải không cân bằng đối với máy biến áp phân phối là giảm tuổi thọ hữu ích của máy. Thế nhưng, PV phát điện trong thời gian phụ tải đỉnh có thể giúp giảm phụ tải, và do đó kéo dài tuổi thọ của máy biến áp phân phối. Tác động từ sự xâm nhập cao của PV đến các thành phần của hệ thống điện phân phối còn chưa rõ ràng vì kinh nghiệm thu thập được trong lĩnh vực này vẫn còn ít, và đây vẫn là mối quan ngại đối với các nhà quản lý hệ thống điện. Mối quan ngại chính đối với sự xâm nhập cao của PV trên mái là:

  • Mức điện áp
  • Mất cân bằng pha
  • Ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy biến áp phân phối và bộ điều chỉnh điện áp
  • Ảnh hưởng đến các yêu cầu về kích cỡ máy biến áp phân phối.
  • Tác động của việc cấp điện ngược trở lại lưới điện đối với hoạt động của thiết bị bảo vệ. Một số nghiên cứu về tác động của việc đưa PV vào sử dụng đối với tuổi thọ máy biến áp phân phối đã được tiến hành. Các máy biến áp phân phối được thiết kế và chọn kích cỡ để đáp ứng một đường cong phụ tải cụ thể và việc đưa PV vào hệ thống điện phân phối sẽ làm thay đổi đường cong phụ tải này, và có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy biến áp.Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ máy biến áp phân phối

    Tuổi thọ của máy biến áp phân phối chủ yếu được xác định bởi tuổi thọ của cách điện. Tuổi thọ của cách điện lại chịu ảnh hưởng của việc mang tải của máy biến áp, bao gồm độ lớn và chất lượng phụ tải, nhiệt độ môi trường xung quanh, độ ẩm và hàm lượng oxy trong dầu. Yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ phát nóng cục bộ. Người ta đã xác định rằng tốc độ lão hóa của giấy cách điện tăng cỡ khoảng gấp đôi nếu nhiệt độ tăng lên 6°C. Tham số quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuổi thọ hữu ích của máy biến áp là nhiệt độ phát nóng cục bộ cao nhất (θH). Mối quan hệ giữa nhiệt độ phát nóng cục bộ và tuổi thọ hữu ích của máy biến áp xác định được bằng cách sử dụng kết quả thực nghiệm và công thức Arrhenius được đưa ra trong tiêu chuẩn IEEE. Các phiên bản thực tế được đưa ra trong các công thức (1) và (2), mô tả tương ứng tốc độ lão hóa tương đối, tức là hệ số tăng tốc lão hóa, VT, đối với giấy được nâng cấp nhiệt (nhiệt độ tham chiếu 110°C) và giấy không được nâng cấp nhiệt (nhiệt độ tham chiếu 98°C)

    anh huong cua dien mat troi ap mai den may bien ap phan phoiTuổi thọ của Máy biến áp được cải thiện tương ứng trong bảng.
    Bảng tuổi thọ Máy biến áp thay đổi theo mùa khi có và không có xâm nhập Điện mặt trời.

    anh huong cua dien mat troi ap mai den may bien ap phan phoiTất cả các nghiên cứu đều cho thấy nhiệt độ phát nóng cục bộ đều giảm trong những giờ sản xuất điện từ năng lượng mặt trời, và đồng thời giảm sự xuống cấp, và tăng tuổi thọ dự kiến của máy biến áp phân phối. Lượng tăng dự kiến phụ thuộc vào thành phần của hệ thống này. Một hệ thống hộ sinh hoạt thuần túy có phụ tải đỉnh cao vào buổi sáng và buổi tối, và nhu cầu phụ tải vào buổi trưa ở mức vừa phải, do đó ảnh hưởng của PV chỉ ở mức hạn chế. Các hệ thống thương mại và công nghiệp có phụ tải đỉnh cao vào buổi trưa và không có phụ tải đỉnh vào lúc sáng sớm và buổi tối, do đó ảnh hưởng của PV lên tuổi thọ máy biến áp phân phối rõ rệt hơn. Mức tải theo đơn vị tương đối của máy biến áp có tác động lớn, và các máy biến áp phân phối có mức tải thấp hơn sẽ được hưởng lợi ít hơn từ việc có PV.

    Kết Luận

    Hệ thống quang điện áp mái nhà được dự kiến sẽ tác động đáng kể đến lưới điện phân phối, và mối quan ngại đã được thể hiện qua ảnh hưởng đối với máy biến áp phân phối, bởi vì theo dự kiến, thay đổi nhiệt theo chu kỳ sẽ tăng cao. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự thâm nhập hợp lý có thể kéo dài tuổi thọ của máy biến áp phân phối. Nhưng nếu sự thâm nhập tăng lên quá một điểm tối ưu, ảnh hưởng có thể sẽ là bất lợi

    Tài liệu tham khảo

    • Simoni, “A general phenomenological life model for insulating ma- terials under combined stresses,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 6, no. 2, pp. 250–258, Apr. 1999.
    • Dervos, P. D. Bourkas, E. A. Kayafas, and I. A. Stathopulos, “En- hanced partial discharges due to temperature increase in the combined system of a solid-liquid dielectric,” IEEE Trans. Elect. Insul., vol. 25, no. 3, pp. 469–474, Jun. 1990.
    • P. Crine, “On the interpretation of some electrical aging and relax- ation phenomena in solid dielectrics,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 12, no. 6, pp. 1089–1107, Dec. 2005.
    • K. Saha and P. Purkait, “Investigation of polarization and depolar- ization current measurements for the assessment of oil-paper insulation of aged transformers,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 11, no. 1, pp. 144–154, Feb. 2004.
    • K. Saha and P. Purkait, “Investigations of temperature effects on the dielectric response measurements of transformer oil-paper insulation system,” IEEE Trans. Power Del., vol. 23, no. 1, pp. 252–260, Jan. 2008.
    • IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers and Step-Voltage Regulators, IEEE Standard C57.91-201,
    • IEC Loading Guide for Oil Immersed Power Transformers, IEC Stan- dard 60076-7,
    • Solar City High Penetration PV 2012. [Online]. Available: www. perthsolarcity.com.au/solarcollective
    • Pezeshki and P. Wolfs, “Consumer phase identification in a three phase unbalanced LV distribution network,” in Proc. IEEE Power En- ergy Soc. ISGT Eur., 2012, pp. 1–7.
    • He, J. Si, and D. J. Tylavsky, “Prediction of top-oil temperature for transformers using neural networks,” IEEE Trans. Power Del., vol. 15, no. 4, pp. 1205–1211, Oct. 2000.
    • J. Tylavsky, H. Qing, G. A. McCulla, and J. R. Hunt, “Sources of error in substation distribution transformer dynamic thermal mod- eling,” IEEE Trans. Power Del., vol. 15, no. 1, pp. 178–185, Jan. 2000.
    • IEEE Standard Test Procedure for Thermal Evaluation of Insulation Systems for Liquid-Immersed Distribution and Power Transformers, IEEE Standard C57.100-2011, 2012, pp. 1–37.

    C. Montanari, “Aging and life models for insulation systems based on PD detection,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 2, no. 4, pp. 667–675, Aug. 1995.C. Montanari and L. Simoni, “Aging phenomenology and mod- eling,” IEEE Trans. Electrical Insulation, vol. 28, no. 5, pp. 755–776, Oct. 1993.

Ngô Đăng Lưu (Công ty Anh Minh Global)
Nguyễn Đình Long (Trường ĐH Đồng Nai)
Nguyễn Hùng (Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Robot hình người giúp phát triển mô gân người, mở ra tiềm năng cho y học và công nghệ

Robot hình người giúp phát triển mô gân người, mở ra tiềm năng cho y học và công nghệ

Nghiên cứu mới sử dụng robot hình người để phát triển mô gân người, không chỉ hứa hẹn nâng cao chất lượng các ca cấy ghép mà còn thúc đẩy sự phát triển của những robot thực tế và linh hoạt hơn trong tương lai.
Nhận định phiên giao dịch ngày 7/3: Có thể chinh phục mốc 1.320 điểm?

Nhận định phiên giao dịch ngày 7/3: Có thể chinh phục mốc 1.320 điểm?

Chỉ số có khả năng chạm lại vùng 1.320 điểm trong phiên giao dịch ngày 7/3, nhưng đây cũng là vùng cản tâm lý quan trọng với áp lực bán có thể gia tăng. Nhà đầu tư cần theo dõi sát diễn biến thị trường và điều chỉnh chiến lược phù hợp. Trong bối cảnh thị trường đang ở vùng quá mua, việc chốt lời một phần với các cổ phiếu tăng mạnh được khuyến nghị.
Doanh nhân nữ cần được phá bỏ rào cản, trở ngại

Doanh nhân nữ cần được phá bỏ rào cản, trở ngại

Cộng đồng nữ doanh nhân đang góp phần định hình tương lai kinh tế Việt Nam, nhưng nhiều người trong số họ vẫn phải đối mặt với thách thức đáng kể do thiếu đào tạo và nguồn lực tài chính, cũng như định kiến giới vẫn tồn tại.
Thị trường chứng khoán ngày 6/3: Thị trường hồi phục mạnh, cổ phiếu VIX tỏa sáng

Thị trường chứng khoán ngày 6/3: Thị trường hồi phục mạnh, cổ phiếu VIX tỏa sáng

Thị trường chứng kiến sự lạc quan trở lại của nhà đầu tư khi chỉ số tăng mạnh, áp sát vùng 1.320 điểm. Đặc biệt là khi khối ngoại quay đầu mua ròng và dòng tiền nội địa tiếp tục duy trì ở mức cao. Sự hồi phục của các nhóm ngành trọng điểm như ngân hàng, chứng khoán và bất động sản là tín hiệu tích cực cho nhà đầu tư. Trong đó, cổ phiếu VIX là tâm điểm khi tăng trần với hơn 113 triệu đơn vị khớp lệnh.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/3/2025: Tuổi Mùi sự nghiệp thuận lợi, tuổi Tý tin vui tài lộc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/3/2025: Tuổi Mùi sự nghiệp thuận lợi, tuổi Tý tin vui tài lộc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 7/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường bộ điều khiển lưu lượng khối tăng trưởng 6,3% mỗi năm

Thị trường bộ điều khiển lưu lượng khối tăng trưởng 6,3% mỗi năm

Thị trường toàn cầu cho bộ điều khiển lưu lượng khối (mass-flow controllers) dự kiến sẽ đạt trên 2,0 tỷ USD vào năm 2029.
Trường Đại học Điện lực - Nâng tầm tri thức, kiến tạo tương lai

Trường Đại học Điện lực - Nâng tầm tri thức, kiến tạo tương lai

Trường Đại học Điện lực (EPU) là một cơ sở giáo dục công lập đa ngành, tiên phong trong đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao và nghiên cứu khoa học, đặc biệt trong lĩnh vực năng lượng. Với sứ mệnh đóng góp vào sự phát triển đất nước và hội nhập quốc tế, nhà trường không ngừng đổi mới để trở thành một trường đại học ứng dụng hàng đầu Việt Nam.
Thúc đẩy hiệu suất sản xuất: Giá trị của IIoT và các ứng dụng kết nối

Thúc đẩy hiệu suất sản xuất: Giá trị của IIoT và các ứng dụng kết nối

Bằng cách giám sát liên tục thiết bị và quy trình sản xuất, các nhà sản xuất có thể phát hiện bất thường, dự đoán hỏng hóc thiết bị và thực hiện các biện pháp khắc phục trước khi sự cố leo thang.
Nhận định phiên giao dịch ngày 6/3: Cơ hội gom hàng trước nhịp tăng mới?

Nhận định phiên giao dịch ngày 6/3: Cơ hội gom hàng trước nhịp tăng mới?

Phiên giao dịch ngày 5/3 đã kết thúc với sự điều chỉnh mạnh của VN Index, giảm về mức 1.303 điểm sau khi chạm đỉnh 1.319,52 điểm. Đây là dấu hiệu cho thấy thị trường có thể đang hoàn tất giai đoạn tích lũy và chuẩn bị cho nhịp tăng tiếp theo. Dựa trên diễn biến gần đây, phiên ngày 6/3 có khả năng sẽ tiếp tục điều chỉnh nhẹ, nhưng vẫn trong vùng an toàn và tạo cơ hội tốt để gom hàng cho những tài khoản có tỷ lệ tiền mặt cao.
Năm 2025, bố trí ít nhất 3% ngân sách cho phát triển khoa học, công nghệ, chuyển đổi số

Năm 2025, bố trí ít nhất 3% ngân sách cho phát triển khoa học, công nghệ, chuyển đổi số

Đó là một trong những nội dung chỉ đạo của Tổng Bí thư Tô Lâm, trong phiên họp thứ hai của Ban Chỉ đạo Trung ương, chiều 04/03.
Quảng cáo
qc-may-tinh