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
Đại học Bách khoa Hà Nội công bố lịch thi đánh giá tư duy năm 2026

Đại học Bách khoa Hà Nội công bố lịch thi đánh giá tư duy năm 2026

Năm 2026, kỳ thi TSA dự kiến tổ chức trong 03 đợt thi vào các ngày cuối tuần, mỗi đợt sẽ có từ 3-4 kíp thi tại 30 điểm thi.
Hà Nội hướng tới đô thị thông minh tiêu biểu, kết nối khu vực và quốc tế

Hà Nội hướng tới đô thị thông minh tiêu biểu, kết nối khu vực và quốc tế

Theo kế hoạch vừa ban hành, Hà Nội sẽ tập trung phát triển hạ tầng kỹ thuật, ứng dụng trí tuệ nhân tạo, thúc đẩy chuyển đổi số, triển khai giao thông, năng lượng, chiếu sáng, cấp thoát nước và quản lý chất thải rắn thông minh, hướng tới nâng cao chất lượng sống của người dân.
Cobot tầm xa mới giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất tới 30%

Cobot tầm xa mới giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất tới 30%

Universal Robots (UR), công ty tiên phong trong lĩnh vực robot cộng tác (cobot), vừa chính thức ra mắt UR8 Long - mẫu cobot tầm với xa thế hệ mới. Thiết bị được thiết kế để xử lý các tác vụ tự động hóa phức tạp, mang lại tốc độ chu kỳ nhanh hơn tới 30% so với các thế hệ trước, đồng thời vẫn duy trì độ chính xác, ổn định và khả năng thích ứng cao.
Xây dựng bộ sách giáo khoa sử dụng toàn quốc, phải quyết liệt làm ngay và làm đúng

Xây dựng bộ sách giáo khoa sử dụng toàn quốc, phải quyết liệt làm ngay và làm đúng

Mới đây, Tổng Bí thư Tô Lâm chủ trì cuộc họp triển khai thực hiện nghị quyết 71 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển giáo dục và đào tạo, trong đó có việc thống nhất một bộ sách giáo khoa (SGK) sử dụng trên toàn quốc.
Nga chuyển giao công nghệ lõi, kỹ thuật chẩn đoán - điều trị ung thư cho Việt Nam

Nga chuyển giao công nghệ lõi, kỹ thuật chẩn đoán - điều trị ung thư cho Việt Nam

Hệ thống Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh đã ký kết hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu Y học Quốc gia về ung thư của Liên bang Nga, mở ra việc tiếp nhận chuyển giao công nghệ lõi và kỹ thuật hiện đại trong chẩn đoán, điều trị ung thư.
Công nghệ mới mở đường cho nông sản Việt chinh phục thế giới

Công nghệ mới mở đường cho nông sản Việt chinh phục thế giới

Khoa học, công nghệ không chỉ là động lực mà còn là then chốt để nông nghiệp phát triển bền vững. Chúng ta cần huy động nguồn lực ngân sách, ODA và hỗ trợ quốc tế cho nghiên cứu, chuyển giao công nghệ bảo quản, chế biến tiên tiến, qua đó nâng cao giá trị và sức cạnh tranh của nông sản Việt Nam...
Những mảnh ghép tài năng trong buổi casting văn nghệ Premiere 2025

Những mảnh ghép tài năng trong buổi casting văn nghệ Premiere 2025

Giữa nhịp điệu sôi động mùa chào tân, ngày 11/9, nhiều sinh viên đã có mặt tại Học viện Báo chí và Tuyên truyền để tham gia buổi casting Ban Văn nghệ thuộc sự kiện “Premiere 2025: Chivalry Quest”. Cuộc tranh tài diễn ra với sự xuất hiện của nhiều gương mặt tiềm năng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/9/2025: Tuổi Dậu làm việc chểnh mảng, tuổi Tý công việc khá thuận lợi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/9/2025: Tuổi Dậu làm việc chểnh mảng, tuổi Tý công việc khá thuận lợi

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 14/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
[E-Magazine] “Cánh buồm” công nghệ cho “con thuyền” Việt Nam

[E-Magazine] “Cánh buồm” công nghệ cho “con thuyền” Việt Nam

Các khuyến nghị mới nhất của OECD, UNCTAD, UNIDO và World Bank không chỉ là lý thuyết, mà là “kim chỉ nam” để những nền kinh tế như Việt Nam tìm đường bứt phá trong kỷ nguyên công nghệ toàn cầu.
Quần thể Tam Chúc và Chùa Cổ Lễ được công nhận là Di tích quốc gia đặc biệt

Quần thể Tam Chúc và Chùa Cổ Lễ được công nhận là Di tích quốc gia đặc biệt

Ngày 11/9/2025 ,Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1959/QĐ-TTg về việc xếp hạng Di tích quốc gia đặc biệt (đợt 18, năm 2025) cho bốn di tích, trong đó có hai di tích của tỉnh Ninh Bình, đó là: Danh lam thắng cảnh và Khảo cổ Quần thể Tam Chúc; Di tích lịch sử và kiến trúc nghệ thuật Chùa Cổ Lễ.
song-gia-tri