Công nghệ then chốt về bảo vệ tụ điện cho hệ thống kết nối lưới điện với cụm tua-bin gió quy mô lớn và ứng dụng

Dự án tập trung nghiên cứu sâu về các đặc điểm sự cố của cụm gió quy mô lớn và hệ thống nối lướimua thẻ game, bảo vệ đường dây dẫn ra của trang trại gió dựa trên phân tích phân bố đặc trưng trong miền thời gian và tần số, bảo vệ dự phòng dạng tập trung trong trang trại và phân tán giữa các trang trại dựa trên thông tin toàn vùng, cũng như bảo vệ trang trại gió dựa trên sự phối hợp giữa điều khiển và bảo vệ. Qua đó, đã đạt được nhiều kết quả sáng tạo độc đáo: Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra những xu hướng và cơ chế phức tạp liên quan đến sự cố trong các cụm gió quy mô lớn và cách chúng ảnh hưởng đến hệ thống nối lưới. Những phát hiện này giúp nâng cao khả năng dự đoán và xử lý tình huống bất thường một cách nhanh chóng và chính xác. Thứ hai, bằng cách phân tích kỹ lưỡng các đặc tính trong thời gian và tần số của tín hiệu dòng điện và điện áp tạm thời, các nhà khoa học đã phát triển phương pháp bảo vệ đường dây dẫn ra mới cho trang trại gió. Phương pháp này tăng cường đáng kể độ nhạy và độ tin cậy trong việc phát hiện và xử lý các sự cố trên đường dây. Tiếp theo, hệ thống bảo vệ dự phòng dạng tập trung và phân tán đã được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động giữa các trang trại gió. Thông qua việc sử dụng thông tin toàn vùng từ nhiều nguồn khác nhau, hệ thống có thể đưa ra quyết định bảo vệ chính xác hơn trong trường hợp xảy ra sự cố nghiêm trọng. Cuối cùng, việc tích hợp sự phối hợp giữa kiểm soát và bảo vệ đã tạo ra một mô hình bảo vệ hoàn chỉnh cho trang trại gió. Mô hình này không chỉ cải thiện hiệu quả vận hành mà còn giảm thiểu nguy cơ gián đoạn nguồn năng lượng tái tạo. Tất cả những thành tựu này không chỉ đóng góp vào lĩnh vực nghiên cứu khoa học mà còn mở ra nhiều hướng phát triển mới trong ngành năng lượng tái tạo.

Đề xuất phương pháp phân tích định lượng đặc tính tần số tạm thời của đường dây truyền tải trạm gió và phương pháp tính toán trở kháng tương đương toàn bộ quá trình sự cố tại trạm giótu vi tuan moi, từ đó đạt được mô tả chính xác về đặc tính sự cố của đường dây truyền tải trạm gió. Điều này đã tạo nền tảng quan trọng cho việc phân tích khả năng áp dụng của các hệ thống bảo vệ hiện có cũng như xây dựng nguyên lý bảo vệ mới dựa trên tín hiệu tạm thời. Bên cạnh đó, nghiên cứu còn cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách hoạt động của trạm gió trong điều kiện bất thường, giúp nâng cao độ tin cậy và hiệu quả trong quá trình vận hành. Đây là bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ năng lượng tái tạo, đặc biệt là trong việc tối ưu hóa các giải pháp bảo vệ điện lưới trước các sự cố không mong muốn.

Đã đề xuất nguyên lý bảo vệ khác biệt tạm thời dựa trên đặc điểm tần số chính của dòng điện hiệu dụngtu vi tuan moi, với cửa sổ dữ liệu tạm thời được rút ngắn xuống còn 5ms. Đồng thời, nguyên lý bảo vệ định hướng tạm thời dựa trên quy luật phản xạ và khúc xạ của dòng điện tạm thời đã được đưa ra, giúp giảm đáng kể sự phụ thuộc của bảo vệ vào các đại lượng điện khí động lực học công tần số và nâng cao rõ rệt hiệu suất hành động của hệ thống bảo vệ trong việc kết nối cụm tua bin gió với lưới điện. Bên cạnh đó, giải pháp này còn mở ra khả năng cải thiện độ tin cậy của hệ thống trong các điều kiện vận hành bất thường, đồng thời tối ưu hóa quá trình phát hiện lỗi, từ đó đảm bảo tính ổn định cho toàn bộ mạng lưới điện liên kết với cụm tua bin gió.

3. Đề xuất mô hình bảo vệ toàn diện cho cụm trang trại gió và hệ thống kết nối lưới điệnnap the game, bao gồm bảo vệ cục bộ tập trung tại khu vực và phân tán giữa các khu vực. Bằng cách tích hợp thông tin về đại lượng điện và tín hiệu logic của bảo vệ, vấn đề khó khăn trong việc thiết lập bảo vệ do sự thay đổi chế độ vận hành của trang trại gió đã được giải quyết hiệu quả. Điều này đảm bảo tính nhạy của cả bảo vệ dự phòng gần và xa, đồng thời tăng đáng kể tốc độ phản ứng của hệ thống bảo vệ dự phòng. Bên cạnh đó, hệ thống này còn được tối ưu hóa để giảm thiểu thời gian gián đoạn khi xảy ra sự cố, giúp cải thiện độ ổn định của mạng lưới điện nói chung, đặc biệt trong điều kiện hoạt động không ổn định của năng lượng gió. Đây là bước đột phá quan trọng góp phần nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.

4. Đề xuất chiến lược tối ưu hóa sự phối hợp giữa điều khiển và bảo vệ của bộ biến đổi trong giai đoạn quá độ sự cốtu vi tuan moi, giúp chuyển đổi bộ biến đổi thành các đặc tính tạm thời tương tự máy phát đồng bộ, từ đó nâng cao hiệu suất của các thiết bị bảo vệ tần số công nghiệp. Đồng thời, bằng cách thực hiện chuyển đổi chiến lược điều khiển, khả năng chịu đựng trở kháng quá của bảo vệ khoảng cách cũng được cải thiện một cách đáng kể.

Bảo vệ khác động tạm thời dựa trên đặc tính năng lượng dải tần số

Thiết bị bảo vệ dòng khác biệt tạm thời cho hệ thống điện AC loại CSC-103A-Hmua thẻ game, thiết bị bảo vệ khu vực loại CSD-133D-G-A và thiết bị biến tần tạo lưới loại CSD-5831F-A đã được áp dụng thành công trong nhiều hệ thống gió, góp phần thúc đẩy sự đổi mới và phát triển trong lĩnh vực bảo vệ hệ thống nối lưới đối với các cụm gió quy mô lớn. Những nỗ lực này đã đóng góp quan trọng vào việc duy trì an toàn nền tảng bảo vệ sự cố trong hệ thống điện mới, đảm bảo khả năng cách ly sự cố một cách đáng tin cậy. Đồng thời, chúng cũng mở ra những hướng đi mới trong việc tối ưu hóa hiệu quả vận hành của các nhà máy điện gió, nâng cao độ ổn định của hệ thống năng lượng quốc gia.

Thiết bị bảo vệ khu vực CSD-133D-G-A

Thiết bị bảo vệ khác động tạm thời hệ thống điện mới CSC-103A-H

Thiết bị biến dòng tạo mạng CSD-5831F-A