Tái tạo năng lượng từ mô hình Microgrid: khi sinh viên dám đương đầu với cái khó

Giáo dục
19/08/2023 11:40
Bùi Quang Mạnh ngay từ khi còn là cựu học sinh lớp chuyên Tin, trường THPT Nguyễn Trãi (Hải Dương) đã mong muốn học tập trong môi trường nghiên cứu. Với sự tin tưởng, động viên của gia đình, em đã lựa chọn khám phá ngành Tự động hóa tại hóa trường Điện - Điện tử (Đại học Bách khoa Hà Nội). Không phụ công của bản thân, Bùi Quang Mạnh - K64 Tự động hóa vừa xuất sắc giành 9.3 điểm cho một đề tài hóc búa, đạt giải Nhì tại khóa bảo vệ đồ án tốt nghiệp.
aa

Bùi Quang Mạnh ngay từ khi còn là cựu học sinh lớp chuyên Tin, trường THPT Nguyễn Trãi (Hải Dương) đã mong muốn học tập trong môi trường nghiên cứu. Với sự tin tưởng, động viên của gia đình, em đã lựa chọn khám phá ngành Tự động hóa tại trường Điện – Điện tử (Đại học Bách khoa Hà Nội). Không phụ công của bản thân, Bùi Quang Mạnh – K64 Tự động hóa vừa xuất sắc giành 9.3 điểm cho một đề tài hóc búa.

Khi sinh viên và nhà tuyển dụng gặp nhau tại lễ bảo vệ tốt nghiệp
Hơn 800 sinh viên SEEE của Đại học Bách khoa Hà Nội tham gia bảo vệ đồ án tốt nghiệp

tai tao nang luong tu mo hinh microgrid khi sinh vien dam duong dau voi cai kho
Bùi Quang Mạnh bảo vệ đồ án tốt nghiệp trước hội đồng ngày 15/8/2023. Ảnh Hương Duyên

Dấn thân vào cái khó và đặc biệt

Để chuẩn bị cho việc tốt nghiệp đại học, Mạnh bắt tay vào thực hiện đồ án với đề tài “Đáp ứng tần số của hệ thống microgrid dựa trên công nghệ nghịch lưu tạo lưới và bám lưới được cung cấp năng lượng từ tàu điện tại cảng và năng lượng gió ngoài khơi”. Đây là một đề tài mới, tài liệu trong nước không có, Mạnh và thầy giáo hướng dẫn – TS. Nguyễn Bảo Huy (CTI Lab4EV – trường Điện – Điện tử – Đại học Bách khoa Hà Nội) đã phải mày mò, tìm kiếm, và cái khó nhất chính là tài liệu tham khảo rất ít. “Đề tài của em có thể nói là đặc biệt vì chưa có ai làm, vừa liên quan đến lưới điện, hệ thống điện vừa liên quan kiến thức tự động hóa. Đây là hai chuyên ngành khác nhau của trường Điện – Điện tử, do đó, để hoàn thành được đồ án em đã phải học kiến thức cả hai bên để có thể cho ra được mô hình lưới điện mô phỏng như hiện nay” – Mạnh chia sẻ.

Không có con đường nào trải đầy hoa hồng, khó khăn tiếp diễn khó khăn, kiến thức là vô tận, tìm tài liệu thì như “mò kim đáy bể”, vậy nên tiếp tục hay dừng lại chọn đề tài khác là câu hỏi được lặp đi lặp lại nhiều lần đối với sinh viên Bùi Quang Mạnh.

Nhưng với bản lĩnh của chàng trai vùng đất “địa linh nhân kiệt”, Mạnh tự nhủ bản thân không được để những khó khăn như vậy làm chùn bước. Em kiên trì cùng thầy giáo hướng dẫn tìm kiếm tài liệu, từ tiếng Anh, tiếng Pháp đến tiếng Đức,… để có thể đúc rút những kinh nghiệm cho bản thân hoàn thiện đề tài một cách suôn sẻ.

tai tao nang luong tu mo hinh microgrid khi sinh vien dam duong dau voi cai kho
Bùi Quang Mạnh (áo trắng) đang được TS. Nguyễn Bảo Huy phân tích về mô hình của đề tài – Ảnh: Hương Duyên

Phát triển đề tài, bắt kịp xu thế

Microgrid hay còn gọi là lưới điện vi mô, là một hệ thống năng lượng điện có thể tự cung tự cấp, quy mô phục vụ cho một khu vực địa lý cụ thể như trong một trường đại học, bệnh viện, trung tâm thương mại hoặc khu đô thị, vùng hải đảo,…

Nhận thấy sự xuất hiện của các nguồn năng lượng tái tạo tại các bến cảng, hệ thống microgrid tại khu vực bến cảng đã và đang được phát triển rộng rãi trên đất liền và các hải đảo.

Tuy nhiên, bên cạnh vô số những lợi ích như giảm thiểu khí nhà kính, khí thải và tăng cường an ninh năng lượng, xu thế này có thể đặt ra một số thách thức. Chẳng hạn như yêu cầu năng lượng cao, cần có khung chính sách năng lượng cụ thể, đặc biệt liên quan đến sự thay đổi và sự gián đoạn của nguồn năng lượng tái tạo.

Đồ án đề xuất xây dựng một mô hình microgrid sử dụng những nguồn năng lượng bền vững gồm có một công nghệ đầy tiềm năng – grid -forming inverters (GFMI) với nguồn năng lượng từ gió biển, theo sau là bộ biến tần bám lưới (GFLI) được cung cấp bởi một tàu điện trên bờ và một thành phần của lưới điện truyền thống là máy phát điện đồng bộ. Mô hình microgrid được xây dựng trên MATLAB/Simulink bằng phương pháp biểu diễn Energetic Macroscopic Representation (EMR).

Ngoài ra, một chiến lược điều khiển được thiết kế nhằm cải thiện hiệu suất của hệ thống bao gồm ổn định điện áp, ổn định tần số và hiệu suất tổng thể của hệ thống. Điểm mới của đề tài là ứng dụng công cụ EMR để tổ chức mô hình hệ thống và phát triển cấu trúc điều khiển.

Đóng góp chính của bài nghiên cứu được hội đồng bảo vệ đồ án đánh giá cao chính là kết quả đánh giá về sự ảnh hưởng của trở kháng đường dây lên sự dao động của tần số lưới bằng cách sử dụng vòng khóa pha (PLL) và thuật toán biến đổi Fast Fourier (FFT). Trước khi đề xuất giải pháp khắc phục nhằm ổn định tần số lưới điện, đồ án cũng cung cấp một cái nhìn tổng quan về các phương pháp điều chỉnh tần số cho lưới điện, những thách thức hiện tại của hệ thống và hướng nghiên cứu trong tương lai.

tai tao nang luong tu mo hinh microgrid khi sinh vien dam duong dau voi cai kho
Mô phỏng cấu hình lưới điện siêu nhỏ. Tư liệu từ đồ án tốt nghiệp

TS. Nguyễn Bảo Huy cho biết, đây là một đề tài rất hay. Mạnh đã tìm ra được vấn đề mà người khác chưa nhìn thấy, cũng như bản thân rất biết cách học hỏi, sáng tạo.

Bài toán đặt ra hiện nay chính là vấn đề chuyển dịch năng lượng, các nguồn năng lượng truyền thống đang dần chuyển sang nguồn năng lượng bền vững. Những nguồn năng lượng này sẽ được kết nối với các lưới điện, tỷ trọng điện tử công suất trong các lưới điện càng ngày càng cao. Nếu như trước đây, năng lượng tái tạo mới chỉ chiếm được một tỷ trọng nhỏ, các bộ biến đổi điện tử công suất chủ yếu làm việc ở chế độ bám theo lưới điện, điện áp và tần số là do lưới điện duy trì, các bộ biến đổi sẽ bám theo lưới. Càng ngày điện tử công suất càng nhiều, dần dần đóng vai trò tạo lưới,…

Đây là một đề tài mới cả trong nghiên cứu học thuật và công nghiệp. Ngành điện ở Việt Nam đang là một trong những ngành đổi mới sáng tạo cao, tỷ trọng năng lượng tái tạo cũng đang chiếm nhiều ưu thế. Bài toán của Mạnh đang bắt “trend” với tình hình hiện nay.

“Đề tài đã đưa ra được khảo sát về biến động tần số ở trong lưới điện, có sự tham gia của các bộ biến đổi điện tử công suất,… Mạnh đã chỉ ra được một điều rất thú vị đó là, tần số của lưới điện không thay đổi quá nhiều nhưng để điều khiển điện tử công suất thì cần có các bộ ước lượng tần số đó, mà tần số ước lượng được lại dao động mạnh. Đây cũng là tiền đề để triển khai, phát triển những bước tiếp theo sau này của đề tài”, TS.Nguyễn Bảo Huy nhấn mạnh.

Tại buổi bảo vệ đồ án tốt nghiệp, TS. Đỗ Mạnh Cường, là một trong những thành viên hội đồng phản biện đề tài đã đánh giá cao kết quả nghiên cứu của sinh viên Bùi Quang Mạnh. Theo TS. Đỗ Mạnh Cường đây không chỉ là một đề tài hay, có tính đột phá, tìm được những điểm mới, điểm mạnh mà thực tế hiện nay đang cần, đề tài còn có thể phát triển một cách tốt hơn nữa trong tương lai khi đưa vào ứng dụng thực tế.

Từ kết quả nghiên cứu này, Mạnh cho biết, đề tài này cũng sẽ được báo cáo tại Hội nghị quốc tế về ngành Điện – Điện tử IECON 2023 vào tháng 10 tới tại Singapore.

tai tao nang luong tu mo hinh microgrid khi sinh vien dam duong dau voi cai kho
Sinh viên Bùi Quang Mạnh tự hào đã trở thành một người của Bách khoa thực thụ. Ảnh Hương Duyên

Ngoài việc tham gia vào nghiên cứu, Quang Mạnh cũng rất năng nổ tham gia các hoạt động ngoại khóa của trường, từ năm thứ nhất em đã tham gia vào đội hỗ trợ việc làm và sự kiện Bách khoa HES. Có thể thấy, với tình yêu, đam mê và khát vọng của tuổi trẻ, Bùi Quang Mạnh đã trở thành một Baker thực sự và dần chinh phục được bản thân. Khi chúng tôi hoàn thành bài viết này cũng là lúc Mạnh đang trên hành trình đến nước Mỹ để học tiến sĩ.

Duyên Nguyễn – Đỗ Phương

mtvh
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/9/2024: Tuổi Ngọ đang thu về tiền bạc, tuổi Dần gây xung đột

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/9/2024: Tuổi Ngọ đang thu về tiền bạc, tuổi Dần gây xung đột

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 9/9/2024 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Bí thư thành ủy Hà Nội kiểm tra công tác khắc phục sau bão tại quận Bắc Từ Liêm

Bí thư thành ủy Hà Nội kiểm tra công tác khắc phục sau bão tại quận Bắc Từ Liêm

Sáng ngày 08/9, đoàn công tác của Bí thư thành ủy Hà Nội đã xuống địa bàn quận Bắc Từ Liêm trực tiếp đôn đốc, kiểm tra công tác khắc phục hậu quả sau mưa bão. Đi cùng đoàn có các đồng chí lãnh đạo quận Bắc Từ Liêm.
TP. Hồ Chí Minh: Phát triển công nghiệp vi mạch bán dẫn tại Khu Công nghệ cao

TP. Hồ Chí Minh: Phát triển công nghiệp vi mạch bán dẫn tại Khu Công nghệ cao

Ngày 6/9, UBND TP. Hồ Chí Minh (TP HCM) có Quyết định Phê duyệt “Chương trình Phát triển công nghiệp vi mạch TPHCM tại Khu Công nghệ cao giai đoạn 2025 – 2030”.
Trống bỏi - Món đồ chơi Trung thu đang đi vào quá vãng...

Trống bỏi - Món đồ chơi Trung thu đang đi vào quá vãng...

Trống bỏi từng là món đồ chơi Trung thu không thể thiếu trong ký ức của biết bao trẻ em miền Bắc… Thế nhưng, ngày hôm nay trên chính “quê hương” của món đồ chơi giản dị ấy, tại làng nghề Báo Đáp, xã Hồng Quang, huyện Nam Trực (tỉnh Nam Định) chỉ duy nhất ông Nguyễn Đức Hưởng còn tiếp nối và duy trì nghề làm trống.
Điểm mới trong chỉ tiêu xét kết quả thi tốt nghiệp THPT năm 2025 của Đại học Bách khoa Hà Nội

Điểm mới trong chỉ tiêu xét kết quả thi tốt nghiệp THPT năm 2025 của Đại học Bách khoa Hà Nội

Đại học Bách khoa Hà Nội sẽ có thay đổi trong việc tuyển sinh năm 2025 để phù hợp với thực tế.
Hiệp hội Thang máy Việt Nam bầu bổ sung Phó Chủ tịch

Hiệp hội Thang máy Việt Nam bầu bổ sung Phó Chủ tịch

Ngày 05/09/2024, tại Hà Nội, Hiệp hội Thang máy Việt Nam (VNEA) công bố bổ sung 02 Phó Chủ tịch.
Du lịch Net Zero - Kiến tạo tương lai: Cần có lộ trình cho các mục tiêu trung và dài hạn

Du lịch Net Zero - Kiến tạo tương lai: Cần có lộ trình cho các mục tiêu trung và dài hạn

Ngày 5/9/2024, nằm trong chuỗi hoạt động hội thảo chuyên đề tại Hội chợ Du lịch quốc Thành phố Hồ Chí Minh lần thứ 18 năm 2024 (ITE HCMC 2024), Bộ Văn hóa Thể thao và Du lịch đã chủ trì, phối hợp với UBND Thành phố Hồ Chí Minh tổ chức Diễn đàn Du lịch cấp cao “Chuyển đổi xanh, du lịch Net Zero - Kiến tạo tương lai”. Diễn đàn được tổ chức nhằm thảo luận và đề xuất các biện pháp tăng cường chuyển đổi xanh, thúc đẩy phát triển Net Zero cho cộng đồng doanh nghiệp du lịch Việt Nam.
Ra mắt dự án MEMETOON áp dụng công nghệ blockchain bảo vệ tác quyền đồ họa

Ra mắt dự án MEMETOON áp dụng công nghệ blockchain bảo vệ tác quyền đồ họa

Ngày 5/9, tại TP. Hồ Chí Minh đã ra mắt dự án MEMETOON do Công ty TNHH Clip K Studios, Công ty GOSU (Hàn Quốc) và Trường Đại học Tôn Đức Thắng (Việt Nam) cùng kết hợp để phát triển phần đồ họa tại Việt Nam.
Tự động hóa quản lý rủi ro của bên thứ ba trong chuỗi cung ứng

Tự động hóa quản lý rủi ro của bên thứ ba trong chuỗi cung ứng

Nhiều công ty đang ngày càng phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên thứ ba để tối ưu hóa hoạt động và đáp ứng nhu cầu sản xuất. Tuy nhiên, điều này cũng làm tăng nguy cơ gặp phải các rủi ro an ninh mạng trong chuỗi cung ứng.
Gìn giữ nét đẹp văn hóa của đồng bào dân tộc thiểu số

Gìn giữ nét đẹp văn hóa của đồng bào dân tộc thiểu số

Dự án “Bảo tồn, phát huy giá trị văn hóa truyền thống tốt đẹp của các dân tộc thiểu số gắn với phát triển du lịch” thuộc Chương trình mục tiêu quốc gia phát triển kinh tế - xã hội vùng đồng bào dân tộc thiểu số (DTTS) và miền núi giai đoạn 2021 - 2030 được triển khai trên địa bàn tỉnh đã góp phần khôi phục nét đẹp văn hóa, lễ hội truyền thống của các dân tộc thiểu số, từng bước nâng cao đời sống tinh thần cho người dân.