acecook

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)

mca
Tin bài khác
Khánh thành Trung tâm hội chợ triển lãm Quốc gia

Khánh thành Trung tâm hội chợ triển lãm Quốc gia

Sáng 19/8, tại Đông Anh (Hà Nội) đã diễn ra Lễ khánh thành Trung tâm hội chợ triển lãm Quốc gia (VEC). Dự lễ khánh thành có Tổng Bí thư Tô Lâm; Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính cùng các đồng chí lãnh đạo Đảng, Nhà nước,…
Vingroup vinh dự nhận Huân chương Lao động hạng Nhất

Vingroup vinh dự nhận Huân chương Lao động hạng Nhất

Sáng 19/8, trong khuôn khổ Lễ Khánh thành, khởi công các dự án, công trình chào mừng 80 năm Ngày Quốc khánh, Tập đoàn Vingroup vinh dự đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất vì thành tích đặc biệt xuất sắc trong việc tổ chức triển khai xây dựng Trung tâm Hội chợ Triển lãm Quốc gia.
Thị trường chứng khoán ngày 19/8: Dòng tiền đổ vào nhóm "dẫn dắt", khối ngoại tiếp tục bán ròng

Thị trường chứng khoán ngày 19/8: Dòng tiền đổ vào nhóm "dẫn dắt", khối ngoại tiếp tục bán ròng

Thị trường ngày 19/8 tiếp diễn đà tăng với thanh khoản cao, đạt hơn 54,4 nghìn tỷ đồng. Chỉ số được dẫn dắt bởi nhóm ngân hàng, bất động sản và chứng khoán, những “động cơ” chủ yếu của VN Index giai đoạn vừa qua. Trong khi đó, khối ngoại duy trì trạng thái bán ròng mạnh gần 1,5 nghìn tỷ đồng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/8/2025: Tuổi Dậu nhiều trắc trở, tuổi Hợi đà khởi phát

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/8/2025: Tuổi Dậu nhiều trắc trở, tuổi Hợi đà khởi phát

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 20/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thủ tướng Phạm Minh Chính: Bộ KH và CN cần thúc đẩy động lực mới và nâng cao năng suất lao động tổng hợp

Thủ tướng Phạm Minh Chính: Bộ KH và CN cần thúc đẩy động lực mới và nâng cao năng suất lao động tổng hợp

Khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số (KHCN, ĐMST & CĐS) không chỉ là xu thế, mà còn là con đường tất yếu để Việt Nam vươn lên trong kỷ nguyên mới, hướng tới mục tiêu trở thành quốc gia phát triển, giàu mạnh, văn minh và thịnh vượng. Đây là khẳng định của Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Đảng ủy Chính phủ, Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tại Đại hội Đại biểu lần thứ I nhiệm kỳ 2025-2030 của Đảng bộ Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN).
Áp dụng ISO 50001: Lợi ích và những rủi ro an ninh mạng cần biết

Áp dụng ISO 50001: Lợi ích và những rủi ro an ninh mạng cần biết

ISO 50001, Tiêu chuẩn toàn cầu trong quản lý năng lượng tối ưu đã được 120 quốc gia trên thế giới áp dụng. Không chỉ trong lĩnh vực công nghiệp, mà ngay cả trong cuộc sống hàng ngày, với sự kết hợp của công nghệ thông minh, ISO 50001 đang và sẽ tiếp tục mang lại hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, sự có mặt của các công nghệ như AI, IoT, IIoT, OT cũng sẽ là những rủi ro mang đến cho người dùng. Ông Nguyễn Gia Đức, Giám đốc quốc gia Fortinet Việt Nam giúp chúng ta nhận diện các nguy cơ, cũng như giải pháp cần có.
PV Power tiếp tục được vinh danh là "Doanh nghiệp tiêu biểu vì người lao động"

PV Power tiếp tục được vinh danh là "Doanh nghiệp tiêu biểu vì người lao động"

PV Power được vinh danh với chính sách phúc lợi toàn diện: lương - thưởng cạnh tranh, bảo hiểm đầy đủ, môi trường làm việc an toàn, chăm lo đời sống tinh thần.
Thủ tướng: Chỉ bàn làm, không bàn lùi trong phát triển Trung tâm Dữ liệu quốc gia

Thủ tướng: Chỉ bàn làm, không bàn lùi trong phát triển Trung tâm Dữ liệu quốc gia

Chiều 18/8, tại Khu công nghệ cao Hòa Lạc (Hà Nội), Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính dự Lễ khai trương Trung tâm Dữ liệu quốc gia số 1 và chính thức đưa vào vận hành Hệ thống Cơ sở dữ liệu quốc gia.
Hạ tầng Ngọc Hồi khởi sắc, Greenera Southmark "nước đẩy thuyền lên"

Hạ tầng Ngọc Hồi khởi sắc, Greenera Southmark "nước đẩy thuyền lên"

Cầu Ngọc Hồi vừa chính thức khởi công cùng chuỗi hạ tầng tỷ đô được lên kế hoạch đang từng bước định hình diện mạo phía Nam Hà Nội.
Các nhà khoa học tạo ra đội quân robot tí hon có thể được tiêm vào cơ thể người

Các nhà khoa học tạo ra đội quân robot tí hon có thể được tiêm vào cơ thể người

Các bác sĩ vừa ghi nhận một bước đột phá trong y học: loạt robot siêu nhỏ có thể được bơm trực tiếp vào cơ thể để thực hiện các tác vụ tinh vi.
song-gia-tri