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
Hướng dẫn triển khai mạng VPN công nghiệp sử dụng SCALANCE M87x và S615

Hướng dẫn triển khai mạng VPN công nghiệp sử dụng SCALANCE M87x và S615

Trong bối cảnh các trạm điều khiển từ xa ngày càng phổ biến, nhu cầu kết nối an toàn, ổn định và bảo mật qua mạng di động 3G/4G là vô cùng cần thiết. Bài viết này trình bày chi tiết cách thiết lập một mạng VPN sử dụng thiết bị công nghiệp SCALANCE M874-3 / M876-4 (VPN Client) và SCALANCE S615 (VPN Server), kết nối qua mạng internet công cộng bằng giao thức IPSec VPN.
Tư duy chấp nhận rủi ro trong đầu tư phát triển công nghệ cao ở Việt Nam

Tư duy chấp nhận rủi ro trong đầu tư phát triển công nghệ cao ở Việt Nam

Đầu tư phát triển công nghệ cao đòi hỏi vốn đầu tư lớn, nhân lực trình độ cao, quy trình đầu tư khoa học và tạo lợi ích to lớn nhưng thường có rủi ro, gây thiệt hại cho chủ thể. Điều này cản trở đáng kể đến quyết tâm đầu tư công nghệ cao kể cả ở Việt Nam từ nhà nước và doanh nghiệp nên chưa huy động được nhiều nguồn lực vào phát triển công nghệ cao.
Nhận định phiên giao dịch ngày 03/4: Thị trường cần thêm thời gian tích lũy trước khi có đột phá

Nhận định phiên giao dịch ngày 03/4: Thị trường cần thêm thời gian tích lũy trước khi có đột phá

Thị trường hiện vẫn cần thêm thời gian để tích lũy trước khi có thể tạo ra đột phá mới. Các nhà đầu tư nên duy trì sự kiên nhẫn và linh hoạt trong chiến lược giao dịch, đồng thời luôn sẵn sàng ứng phó với các kịch bản khác nhau có thể xảy ra. Việc quản lý rủi ro chặt chẽ và tuân thủ kỷ luật đầu tư sẽ là yếu tố then chốt giúp vượt qua giai đoạn thị trường nhiều biến động này.
Chủ tịch T&T Group: Đưa Vietravel Airlines bứt phá, trở thành hãng hàng không TOP đầu Việt Nam

Chủ tịch T&T Group: Đưa Vietravel Airlines bứt phá, trở thành hãng hàng không TOP đầu Việt Nam

Ông Đỗ Quang Hiển – Nhà sáng lập, Chủ tịch Điều hành Tập đoàn T&T Group chia sẻ, với vai trò là cổ đông lớn, cổ đông chiến lược của Vietravel Airlines, Tập đoàn T&T Group cam kết sẽ tiếp tục tiếp nối truyền thống tốt đẹp và các thành tích mà Vietravel Airlines đã đạt được.
KCN Dốc Đá Trắng – "Cứ điểm" chiến lược mới của Viglacera

KCN Dốc Đá Trắng – "Cứ điểm" chiến lược mới của Viglacera

Với quy mô lên tới 288ha và tổng vốn đầu tư hơn 1.807 tỷ đồng, Dự án Đầu tư Xây dựng và Kinh doanh Kết cấu Hạ tầng Khu công nghiệp (KCN) Dốc Đá Trắng không chỉ là một dự án đơn thuần mà còn là "cứ điểm" chiến lược mới của Viglacera tại miền Trung.
Khai mạc Hội chợ Thương mại Quốc tế Việt Nam - Vietnam Expo 2025

Khai mạc Hội chợ Thương mại Quốc tế Việt Nam - Vietnam Expo 2025

Tiếp nối thành công của các kỳ hội chợ trước, Vietnam Expo 2025 đã thu hút sự tham gia của khoảng 400 doanh nghiệp từ 18 quốc gia và vùng lãnh thổ, với quy mô trên 500 gian hàng.
Thị trường chứng khoán ngày 02/4: VN Index vượt khó, thanh khoản tăng mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 02/4: VN Index vượt khó, thanh khoản tăng mạnh

VN Index duy trì được đà tăng từ đầu phiên, tăng nhẹ 0,5 điểm lên 1.317,83 điểm, bất chấp áp lực bán ròng mạnh từ khối ngoại. Thanh khoản tăng vọt lên gần 19,3 nghìn tỷ đồng trên sàn HOSE cho thấy sự sôi động trở lại của dòng tiền nội.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 3/4/2025: Tuổi Mão gây hao tài tốn của, tuổi Tỵ gặp được quý nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 3/4/2025: Tuổi Mão gây hao tài tốn của, tuổi Tỵ gặp được quý nhân

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 3/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Ứng dụng AI để quản lý giao thông thông minh

Ứng dụng AI để quản lý giao thông thông minh

Giao thông Hà Nội đang phải đối mặt với những thách thức ngày càng lớn. Mật độ phương tiện cao, ý thức tham gia giao thông chưa đồng đều, trong khi các giải pháp quản lý truyền thống ngày càng bộc lộ nhiều hạn chế. Do đó, để kiểm soát tình trạng này thì giải pháp chính là ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI).
Mua lại Altair Engineering, Siemens mở rộng danh mục phần mềm công nghiệp

Mua lại Altair Engineering, Siemens mở rộng danh mục phần mềm công nghiệp

Tập đoàn Siemens mới đây ra công bố đã hoàn tất việc mua lại Altair Engineering Inc., một nhà cung cấp phần mềm hàng đầu trong thị trường mô phỏng và phân tích công nghiệp, với giá trị doanh nghiệp khoảng 10 tỷ USD. Thương vụ này củng cố vị thế của Siemens như một công ty công nghệ hàng đầu và mở rộng danh mục phần mềm công nghiệp của mình.
siement
Quảng cáo
moxa