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
HyperCreative: Cuộc thi chắp cánh đam mê cho những bạn trẻ yêu thích sáng tạo

HyperCreative: Cuộc thi chắp cánh đam mê cho những bạn trẻ yêu thích sáng tạo

Tháng 8/2025, HyperCreative khởi động mùa 2 hứa hẹn mang đến sân chơi bổ ích giúp sinh viên trau dồi kỹ năng, tích lũy trải nghiệm và mở rộng cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực sáng tạo nội dung.
Samsung Galaxy S26 Edge lộ thiết kế camera gợi nhớ iPhone 17 Pro

Samsung Galaxy S26 Edge lộ thiết kế camera gợi nhớ iPhone 17 Pro

Những mô hình rò rỉ mới nhất của dòng Galaxy S26 hé lộ sự thay đổi lớn về thiết kế camera, đặc biệt trên phiên bản siêu mỏng Galaxy S26 Edge.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/9/2025: Tuổi Sửu dễ đón lộc, tuổi Mão dễ gặp rắc rối

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/9/2025: Tuổi Sửu dễ đón lộc, tuổi Mão dễ gặp rắc rối

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 11/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 10/9: Ngân hàng giữ vai trò nâng đỡ, VN Index phục hồi phiên thứ hai liên tiếp

Thị trường chứng khoán ngày 10/9: Ngân hàng giữ vai trò nâng đỡ, VN Index phục hồi phiên thứ hai liên tiếp

VN Index ngày 10/9 tiếp tục cho thấy tín hiệu hồi phục khi lực cầu bắt đáy chủ động trở lại, nhất là ở nhóm ngân hàng. Chốt phiên, chỉ số tăng 5,94 điểm, dù thanh khoản toàn thị trường sụt giảm mạnh, phản ánh dòng tiền vẫn thận trọng và xu hướng phân hóa tiếp tục chi phối.
Techcombank sẵn sàng trở lại thị trường vàng

Techcombank sẵn sàng trở lại thị trường vàng

Nghị định 232/2025/NĐ-CP của Chính phủ có hiệu lực từ 10/10, đánh dấu bước chuyển lớn trong quản lý vàng. Doanh nghiệp và ngân hàng thương mại đồng loạt chuẩn bị nhập khẩu, sản xuất vàng miếng.
Apple công bố iPhone Air, AirPods Pro 3 và loạt Apple Watch mới

Apple công bố iPhone Air, AirPods Pro 3 và loạt Apple Watch mới

Sự kiện Awe Dropping 2025 chứng kiến Apple lần đầu tiên trình làng iPhone Air - mẫu iPhone mỏng nhất lịch sử, cùng loạt sản phẩm mới đến Apple Watch, AirPods Pro 3.
Đạt doanh thu 578 tỷ đồng sau 19 ngày công chiếu, ‘Mưa đỏ’ phá vỡ mọi kỷ lục phòng vé

Đạt doanh thu 578 tỷ đồng sau 19 ngày công chiếu, ‘Mưa đỏ’ phá vỡ mọi kỷ lục phòng vé

Tính đến 15h00 ngày 9/9, doanh thu của bộ phim “Mưa đỏ” đạt hơn 578 tỉ đồng, trở thành tác phẩm điện ảnh đề tài chiến tranh có doanh thu cao nhất trong lịch sử điện ảnh Việt. Đây cũng là bộ phim ăn khách nhất mọi thời đại, với hơn 7 triệu lượt khán giả mua vé, chỉ trong thời gian hơn 2 tuần kể từ khi phim chính thức công chiếu.
Apple ra mắt iPhone 17 Pro/Pro Max với nhiều thay đổi lớn

Apple ra mắt iPhone 17 Pro/Pro Max với nhiều thay đổi lớn

Apple vừa chính thức trình làng thế hệ iPhone 17 Pro và iPhone 17 Pro Max, đánh dấu một số thay đổi lớn cả về thiết kế lẫn công nghệ phần cứng. Sản phẩm sẽ nhận đặt trước ở Việt Nam từ ngày 12/9 và mở bán ngày 19/9.
Taseco Group bứt tốc nửa đầu năm 2025: Lợi nhuận tăng vọt 68%

Taseco Group bứt tốc nửa đầu năm 2025: Lợi nhuận tăng vọt 68%

Từ bất động sản đến dịch vụ hàng không, Taseco Group đang tăng tốc với loạt dự án lớn cùng kết quả kinh doanh ấn tượng trong 6 tháng đầu năm 2025.
Trường Đại học Xây dựng Hà Nội: Bổ nhiệm Phó Viện trưởng Viện Địa kỹ thuật và Công trình, ra mắt các nhóm chuyên môn

Trường Đại học Xây dựng Hà Nội: Bổ nhiệm Phó Viện trưởng Viện Địa kỹ thuật và Công trình, ra mắt các nhóm chuyên môn

Ngày 9/9, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội tổ chức Hội nghị Công bố Quyết định của Hiệu trưởng và ra mắt các nhóm chuyên môn. Hội nghị là một nhiệm vụ quan trọng trong công tác xây dựng, hoàn thiện đội ngũ giảng viên, chuyên môn, góp phần nâng cao chất lượng hoạt động đào tạo, nghiên cứu khoa học của nhà trường.
song-gia-tri