Tin tức chung

PowerSecure: Giải pháp bù công suất phản kháng - lọc sóng hài tối ưu và tiết kiệm

Các giải pháp Bù công suất phản kháng và lọc sóng hài đang là mối quan tâm hàng đầu đối với hệ thống điện của bất cứ doanh nghiệp sản xuất nào. Giải pháp như tủ tụ bù (có cuộn kháng) hoặc lọc sóng hài tích cực (active filter) có thật sự phù hợp với cơ sở của bạn?

 

PowerSecure sẽ cam kết sẽ khắc phục triệt để mọi vấn đề liên quan với cos phi thấp và sóng hài với giá thành cạnh tranh và thời gian hoàn vốn ngắn nhất!

1.     Ưu nhược điểm của tủ tụ bù thông thường:

-    Ưu điểm:Giá thành rẻ, dễ đầu tư.

-    Nhược điểm:

+ Không lọc được sóng hài triệt để.

+ Dễ bị cháy nổ trong môi trường sóng hài cao. Giải pháp kèm theo cuộn kháng có thể làm vấn đề cháy nổ trầm trọng hơn do cộng hưởng.

+ Không sử dụng controller điều khiển, đóng cắt theo cấp bằng contactor, chậm và sinh ra nhiều dòng quá độ ảnh hưởng đến thiết bị điện khác.

+  Bản thân contactor cần cũng cần thường xuyên được bảo trì tiếp điểm, để tránh bị dính tiếp điểm

2.     Ưu nhược điểm lọc tích cực (Active Power Filter)

-    Ưu điểm:

+ Giải quyết được tất cả các vấn đề liên quan đến sóng hài, công suất phản kháng thấp

+ Đáp ứng nhanh với công nghệ IGBT đóng cắt tần số cao.

+ Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thấp

-    Nhược điểm:

+ Giá thành rất cao, đắt hơn giải pháp tụ bù từ 8-11 lần cho loại cùng công suất

+ IGBT đóng cắt tần số cao gây tổn thất năng lượng nhiều, chi phí tiền điện hàng tháng sẽ tăng lên nhiều sau khi lắp thiết bị.

+ Thời gian hoàn vốn lâu

Giải pháp PowerSecure: Kết hợp được ưu điểm và khắc phục nhược điểm của các giải pháp trên để giải quyết vấn đề của khách hàng triệt để, an toàn và kinh tế.

+ Bao gồm: van thrysistor, controller, tụ và kháng

 

+ Hệ thống tụ và cuộn kháng được điều khiển vởi van thrysistor do 1 controller điều khiển, tốc độ đáp ứng nhanh hơn đóng cắt theo cấp 100 lần

+ Khắc phục triệt để tình trạng sóng hài và hệ số công suất thấp.

+ An toàn, không bị cháy nổ hay quá độ do cộng hưởng

+ Thrysistor đóng cắt ở tần số thấp hơn IGBT nên tổn hao năng lượng không đáng kể.

+ Chi phí đầu tư thấp và thời gian hoàn vốn nhanh

+ Chi phí bảo dưỡng rất thấp, gần như không đáng kể

Brochure

Powermore: Nâng cấp Scada trạm 110kV Hòa Khánh

 

Vào lúc 16 giờ 50 phút ngày 25/9/12, hệ thống Scada tại tram biến áp 110 kV Hoà Khánh 2 đã được thao tác đóng cắt thành công bằng hệ thống Scada từ Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Trung và Công ty Điện lực Đà Nẵng. Công trình nâng cấp Scada này được công ty TNHH PowerMore phối hợp thực hiện trong suốt thời gian 3 tháng.

Hệ thống Scada được đưa vào vận hành sẽ giúp việc giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu của Trạm từ Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Trung và phòng Điều độ Công ty trở nên thuận tiện hơn, góp phần nâng cao tính tự động hoá tại các TBA 110 kV do Công ty quản lý vận hành.  Với việc thực hiện tốt và chuyên nghiệp công tác lắp đặt của mình, công ty TNHH Powermore đã được ông Trương Chi Công - Phó giám đốc cty Điện Lực Đà Nẵng gởi công văn tuyên dương và chứng nhận hoàn thành xuất sắc công tác lắp đặt.

Lưới điện thông minh - giải pháp truyền tải, phân phối điện của tương lai

Lưới điện thông minh được nói đến thường xuyên trong nhiều năm qua, nhưng chúng ta đã đi được bao xa trên con đường đó và đích đến của con đường đó nằm ở đâu vẫn là những câu hỏi chưa có câu trả lời. Phát triển lưới điện thông minh giống như phát triển sự hiểu biết của loài người. Chưa ai có thể chạm đến đỉnh cao tuyệt đối về hiểu biết và tri thức, trong khi thực tế lại luôn thay đổi một cách nhanh chóng. Điều này cũng giống như ví von của một nhà khoa học tại công ty General Motor về lưới điện thông minh: “Ý nghĩa của lưới điện thông minh luôn nằm ở con đường hơn là đích đến của nó. Vì chúng ta đã làm được càng nhiều thì chúng ta lại nhận thức được rằng chúng ta cần làm nhiều hơn nữa cho hệ thống điện có tính chất giống như mạng Internet này”.

 

Lưới điện thông minh - giải pháp truyền tải, phân phối điện của tương lai

Rõ ràng là có rất nhiều quốc gia, tổ chức và cá nhân đang bỏ công nghiên cứu xây dựng một hệ thống điện với một bộ não hiện đại của thế kỷ 21 - một hệ thống mà trong đó các bộ phận cấu thành của hệ thống có thể tương tác với nhau, hoạt động một cách tự động, tự điều khiển và vận hành, làm cho khách hàng sử dụng điện trở thành những người quản lý năng lượng thông minh, và đặc điểm chính của hệ thống này là nó có tốc độ biến đổi nhanh đến chóng mặt trong tất cả các lĩnh vực liên quan. Điều này thể hiện ở tổng vốn đầu tư của toàn thế giới cho lưới điện thông minh vào năm 2010 là 16,2 tỷ USD, nhưng 2 năm sau đã tăng gấp đôi: 36,5 tỷ USD vào năm 2012.

Con số nói trên thực sự cũng không đáng ngạc nhiên, bởi vì lưới điện thông minh hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích to lớn như giảm thiểu chi phí, nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện có khả năng tích hợp với năng lượng tái tạo, giảm phát thải gây ô nhiễm môi trường v.v... Với ưu điểm vượt trội là có thể tự quản lý dữ liệu, lưới điện thông minh có khả năng giải quyết nhiều vấn đề gai góc nhất trong quá trình vận hành một lưới điện thông thường. Chính vì vậy ý tưởng về lưới điện thông minh đã lan truyền đến mọi ngóc ngách của ngành công nghiệp điện, biến những bản vẽ, phác thảo thành những khoản đầu tư khổng lồ trên toàn cầu từ Châu Âu, Châu Á đến Bắc Mỹ.

Ở Anh quốc, lưới điện truyền tải đã được xây dựng một cách tương đối thông minh với hệ thống tự động, giám sát từ xa và các nút mạng quản lý lưới điện. Hiện nay quốc gia này đang tập trung thông minh hóa lưới điện phân phối. Nhưng những vấn đề cơ bản của kế hoạch xây dựng lưới điện thông minh tại đây có vẻ vẫn chưa hoàn chỉnh cho đến năm 2020 khi khoảng 30 triệu khách hàng sử dụng điện (hộ gia đình và công ty) được lắp đặt công tơ điện tử thông minh. Kế hoạch này sẽ được triển khai từ năm 2014 và dự kiến hoàn thành vào năm 2019. Nhìn chung toàn Châu Âu sẽ đầu tư khoảng 1,4 tỷ USD và có thể còn cao hơn nữa vào năm 2014 khi Pháp và Anh đẩy mạnh việc lắp đặt công tơ điện tử thông minh.

Lưới điện thông minh đang được phát triển theo nhiều cách khác nhau, một số quốc gia tập trung vào các hệ thống công nghệ mới, các quốc gia khác lại đầu tư cho các thiết bị chuyên dụng. Dưới đây là tóm lược vê công tác phát triển và khai thác lưới điện thông minh tại một số quốc gia trên thế giới:

Hoa Kỳ

Tháng 4 vừa qua, công ty FPL (Florida Power & Light) đã hoàn thành một kế hoạch xây dựng lưới điện thông minh được coi là lớn nhất từ trước đến nay tại bang Florida và kéo dài trong 4 năm. Cùng hợp tác với Công ty General Motor, công ty này đã triển khai lắp đặt 4,5 triệu công tơ điện tử thông minh và nâng cấp cho khoảng 145 máy biến áp phân phối tại 35 hạt của bang Florida, công tác này chỉ là một phần trong kế hoạch thông minh hóa lưới điện phân phối tại bang này.

Hệ thống thiết bị mới sẽ giúp vận hành lưới điện phân phối một cách ổn định hơn, hạn chế sự cố và nhanh chóng phục hồi cấp điện trong trường hợp hệ thống bị sự cố tại Florida - một bang rất thường xuyên bị ảnh hưởng bởi các cơn bão nhiệt đới. Thiết bị của hệ thống lưới điện thông minh vừa được lắp đặt có thể chẩn đoán điều kiện vận hành của hệ thống từ xa, nhanh chóng phát hiện nguy cơ xảy ra sự cố và sửa chữa trước khi sự cố xảy ra.

Về nguồn tài chính, công ty FPL đã tiếp nhận 200 triệu USD từ ngân sách Liên bang để phát triển dự án. Số tiền này là số tiền tối đa có thể được tài trợ cho các dự án về công nghệ - thiết bị theo Đạo luật Phục hồi và Tái đầu tư năm 2009, đạo luật này trước đây cũng đã tài trợ cho một số dự án liên quan đến lưới điện thông minh của Hoa Kỳ. Tổng cộng Hoa Kỳ đã đầu tư khoảng 4,3 tỷ USD vào lưới điện thông minh trong năm 2012.

Trung Quốc

Công ty Honeywell đã hoàn thành lắp đặt lưới điện thông minh đầu tiên tại Thiên Tân - Trung Quốc, hệ thống này bao gồm các thiết bị đáp ứng phụ tải (Demand Response) được triển khai tại các hộ sử dụng điện thuộc các khu vực thương nghiệp, công nghiệp và hành chính sự nghiệp. Đây là biện pháp hỗ trợ điều tiết nhu cầu sử dụng điện trên lưới phân phối giữa các giờ thấp điểm và cao điểm, giúp tiết giảm chi phí và phát thải gây ô nhiễm môi trường. Công nghệ của Honeywell giúp khách hàng sử dụng điện tạo ra kế hoạch tự điều tiết nhu cầu sử dụng điện một cách hợp lý trong trường hợp hệ thống bị quá tải.

Dự án này là một phần trong kế hoạch hợp tác về năng lượng giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc nhằm giúp Trung Quốc đạt được mục tiêu trong dài hạn về xây dựng lưới điện thông minh cho đến năm 2020. Tạo cơ sở cho mục tiêu này là chi tiêu cho lưới điện thông minh của Trung Quốc đã tăng 14%, đạt 3,2 tỷ USD vào năm 2012.

Hà Lan

Tại thành phố Hoogkerk của Hà Lan đã triển khai một dự án gọi là PowerMatching City, dự án này được coi là cộng động đầu tiên trên thế giới sử dụng lưới điện thông minh một cách thực sự.

Trên thực tế thì dự án này là một phòng thí nghiệm kết nối lưới và cung cấp điện năng cho khoảng 20 hộ sử dụng điện. Những hộ tham gia dự án này được sử dụng rất nhiều loại thiết bị tương thích với hệ thống lưới điện thông minh được lắp đặt trong từng ngôi nhà: hệ thống kết hợp điện và sưởi siêu nhỏ, máy bơm lai ghép, công tơ điện tử thông minh, pano năng lượng mặt trời, xe điện và trạm sạc điện, máy phát điện gió, thiết bị gia dụng thông minh... Ngôi nhà của từng hộ dân sẽ được sử dụng để trình diễn phương thức sử dụng điện cho năm 2030.

Thụy Điển

Tại Thụy Điển cũng có một dự án tương tự như dự án PowerMatching City của Hà Lan. Dự án này được triển khai tại khu Royal Seaport của Stockholm với mục tiêu trở thành khu dân cư sử dụng lưới điện thông minh đầu tiên trên thế giới trong tương lai. Mục tiêu thứ hai không kém phần quan trọng là giúp giảm lượng khí thải bình quân đầu người trong khu dân cư từ 4,5 tấn xuống còn 1,5 tấn vào năm 2030 khi mạng điện thông minh sẽ thành hiện thực ở nơi đây vào năm 2030.

Dự án bao gồm nhiều phát minh mới về năng lượng như nạp điện cho các loại tàu thay vì nạp xăng dầu, giúp các hộ dân cư trong khu vực giảm 30 lượng điện từ lưới điện phân phối bằng nguồn điện mặt trời và điện gió, đồng thời tồn trữ lượng điện dôi dư trong xe ô tô của họ. Dự án tập trung vào một số công nghệ mới nhằm giúp các hộ dân cư vừa là nhà sản xuất điện, và là người sử dụng điện. Các nhà đầu tư cũng đã xây dựng một trung tâm điều hành thông minh để quản lý toàn bộ các công nghệ mới của dự án.

Úc

Ausgrid là lưới điện lớn nhất nước Úc đang triển khai một dự án trị giá khoảng 100 triệu USD liên quan đến lưới điện thông minh. Dự án này tên là Smart Grid, Smart City và được tiến hành ở Newcastle và vùng Upper Hunter của tiểu bang New South Wales. Dự án có thời hạn 3 năm này sẽ kiểm tra hoạt động của một số công nghệ mới cũng như phương thức tính tiền điện mới cho khoảng 30.000 hộ dân. Ausgrid cũng sẽ thử nghiệm một số thiết bị phục vụ cho lưới điện thông minh như thiết bị cô lập khu vực có sự cố lưới điện, thiết bị giám sát các máy móc sử dụng điện từ xa...

Xu hướng phát triển lưới điện thông minh

Sự phát triển của lưới điện thông minh nhìn chung là tương đối khác nhau đối với từng châu lục. Châu Mỹ tập trung vào việc quản lý sản lượng điện trong thời gian cao điểm một cách có hiệu quả, điều chỉnh giá bán điện một cách linh hoạt, thực hiện tự động hóa và tin học hóa công tác đo đếm điện năng, trong khi đó Châu Âu lại quan tâm đến việc nâng cao hiệu suất của lưới phân phối, giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, tích hợp nguồn phát điện từ các nguồn năng lượng tái tạo.

Châu Á - Thái Bình Dương có vẻ hơi chậm hơn so với 2 châu lục nói trên trong việc triển khai lưới điện thông minh, và ở mỗi nước động cơ triển khai lưới điện thông minh cũng khác nhau. Trung Quốc đã có những bước quan trọng trong kế hoạch triển khai lưới điện thông minh của họ, đất nước đông dân nhất thế giới này quan tâm đến việc hiện đại hóa lưới điện hiện có và nâng cao độ tin cậy của toàn hệ thống. Trong khi đó thì Úc và New Zealand thì theo đuổi việc triển khai hệ thống quản lý sản lượng điện một cách hiệu quả. Các văn bản pháp quy về lưới điện thông minh cũng đã được ban hành tại Úc, New Zealand, Singapore, Hàn Quốc và Nhật Bản.

Mới đầu châu Âu và Hoa Kỳ có vẻ đi theo 2 con đường khác nhau về phát triển lưới điện thông minh, tuy nhiên đến nay Châu Âu và Hoa Kỳ đã dần dần tiến đến gần nhau hơn với những mục đích tương tự như nhau. Trước đây Hoa Kỳ tập trung nghiên cứu về hệ thống DR (Demand Response – đáp ứng nhu cầu) có thể điều tiết sản lượng điện tiêu dùng trong giờ cao điểm, lý do là lưới điện Hoa Kỳ thường quá tải vào mùa hè khi máy điều hòa được sử dụng rộng rãi. Các nhà phân phối điện đã hỗ trợ khách hàng một số ứng dụng có thể giúp họ tự điều tiết sản lượng điện của gia đình trong giờ cao điểm để giảm tải cho toàn hệ thống. Trong khi đó các nước Châu Âu lại chú trọng nghiên cứu và triển khai các công nghệ cho phép cân đối sản lượng của lưới điện phân phối khi đấu vào một số nguồn phát không liên tục từ các nguồn năng lượng tái tạo.

Hiện nay Hoa Kỳ cũng đang gặp phải vấn đề tương tự như ở Châu Âu do một số nguồn phát điện từ năng lượng tái tạo đã và đang được triển khai tại một số tiểu bang miền Trung Hoa Kỳ, đặc biệt là tại Maryland, New Jersey và New York. Tương tự như vậy, Châu Âu bắt đầu quan tâm đến hệ thống DR do người dân sử dụng rất nhiều máy điều hòa. Lưới điện một số nước như Ba Lan đã có hiện tượng quá tải trong mùa hè, tuy nhiên trong thời gian cao điểm thì lại không đủ nguồn cung cấp nên nước này đang phải chú trọng nghiên cứu triển khai lưới điện thông minh để tối ưu hóa công suất của toàn mạng trong giờ cao điểm.

Hệ thống DR trước đây thường được gắn với việc điều tiết cho các khách hàng có sản lượng điện tiêu thụ lớn. Nhưng gần đây khái niệm DR bắt đầu được hiểu là áp dụng cho các hộ sử dụng điện có sản lượng trung bình và thấp. Tiêu biểu cho việc triển khai DR một cách linh hoạt và rộng rãi là tiểu bang California của Hoa Kỳ, nơi mà các đối tượng khách hàng đều được triển khai DR.

Sơ đồ một hệ thống lưới điện thông minh

Tính năng dự đoán của lưới điện thông minh

Một lưới điện thông minh không chỉ thông minh mà nó còn có thể dự đoán trước những vấn đề có thể xảy ra trên hệ thống nhờ vào các bộ cảm biến và các bộ xử lý tập trung. Lưới điện thông minh có thể dự đoán và cảnh bảo cho những người quản lý hệ thống về những vấn đề trên lưới điện ngay khi nó xảy ra, hoặc thậm chí là trước khi nó xảy ra. Một khi sự cố xảy ra, lưới điện thông minh có thể biết trước khi khách hàng gọi đến để thông báo về sự cố nhờ vào các công tơ thông minh.

Ngoài việc các công tơ thông minh, các thiết bị giám sát hoạt động của các máy biến áp cũng có hiệu quả rất lớn trong việc thu thập thông tin về các sự cố có thể xảy ra. Việc này khá quan trọng vì các máy biến áp có thởi gian sử dụng lâu năm thì càng có khả năng xảy ra sự cố, và sự cố của máy biến áp thường gây ảnh hưởng tiêu cực trong phạm vi rộng lớn. Vì vậy mà công ty điện lực tại tiểu bang Florida – Hoa Kỳ đã lắp đặt đến 10.000 thiết bị giám sát hoạt động của hệ thống máy biến áp đã sử dụng trên 40 năm của họ để phòng tránh sự cố.

Ngoài ra, trên hệ thống điện phân phối, lưới điện thông minh còn có khả năng dò tìm sự cố và duy trì hoạt động cấp điện một cách tự động. Khi khách hàng gọi đến để báo về sự cố thì đa phần là sự cố xảy ra trên mạng điện trong nhà của họ. Hàng năm, nhờ vào lưới điện thông minh mà công ty điện lực tại tiểu bang Florida – Hoa Kỳ đã giúp giải quyết từ xa 32.000 sự cố của khách hàng, giúp giảm 5.3 triệu phút mất điện do sự cố gây ra. Hiệu quả là rất lớn do khách hàng có điện sử dụng liên tục, còn công ty điện lực thì duy trì được sản lượng và doanh thu bán điện.

Con đường dài phía trước

Mặc dù đã có nhiều tiến triển trong việc triển khai lưới điện thông minh thi vẫn còn khá nhiều việc phải làm. Triển khai công nghệ phù hợp là một trong những yếu tố dẫn đến thành công. Thông thường các thiết bị của lưới điện thông minh sẽ được sản xuất ra với các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế. Như vậy yêu cầu đặt ra là công nghệ và các thành phần cấu thành lưới điện thông minh phải tương thích với nhau. Kinh doanh (mua bán điện) và các mô hình tài chính liên quan cũng cần phải được hòa hợp và có tương tác với mối quan hệ mà lưới điện thông minh tạo ra giữa khách hàng và các ứng dụng mà lưới điện thông minh mang lại. Có thể nói lưới điện thông minh sẽ tạo ra một hệ sinh thái mới trong đó lưới điện thông minh sẽ điều tiết và tận dụng được sản lượng điện tại các hộ sử dụng điện cho các công ty phân phối, đồng thời lưới điện thông minh lại giúp các hộ sử dụng điện sử dụng điện hiệu quả để tiết kiệm chi phí, như vậy cả hai bên đều cộng sinh với nhau và đều có lợi nhờ lưới điện thông minh.

Các ứng dụng mới cần có sự đảm bảo để hoạt động ổn định. Các nhà xây dựng chính sách về năng lượng cần có cái nhìn và hành động rõ ràng về việc áp dụng công nghệ mới, về việc xây dựng các khoản thuế mới cũng như các chính sách ưu đãi trong phát triển năng lượng nhằm giúp các nhà đầu tư yên tâm về các khoản đầu tư mà họ bỏ ra, trên cơ sở đó có thể đảm bảo thu hồi vốn và có lãi khi triển khai các công nghệ và thiết bị của lưới điện thông minh. Một khi có chính sách phù hợp và ổn định thì lứoi điện thông minh sẽ được triển khai rộng rãi.

Năm 2013 chứng kiến sự phát triển của lưới điện thông minh trên thế giới với nhiều qui mô khác nhau, với nhiều công nghệ phong phú và hiện đại, bên cạnh đó cũng nổi lên một xu hướng là mục đích triển khai lưới điện thông minh của các quốc gia đã dần dần trở nên giống nhau. Tất cả đều phấn đấu cho một mục tiêu mà có lẽ nhiều năm nữa mới đạt được, đó là tạo ra một lưới điện thông minh hoàn chỉnh, đáp ứng yêu cầu tối ưu hóa hiệu suất của lưới điện hiện hành. Và khi nào mà người ra không còn bàn nhiều đến sự khác biệt giữa lưới điện và lưới điện thông minh thì lúc đó lưới điện thông minh sẽ thực sự tồn tại.

THÁI SƠN (CPC/Hitachi Power)

Powermore: Mô hình hóa và mô phỏng bộ bù tĩnh nhằm giảm nhẹ ảnh hưởng của lò hồ quang đến lưới điện

TÓM TẮT

 

Các tính chất đặc trưng của lò hồ quang điện xoay chiều (EAF) cũng như những tác động nghiêm trọng của chúng đến hệ thống điện được nghiên cứu để tạo cơ sở lựa chọn phương án khắc phục một cách hiệu quả, đặc biệt khi số lượng EAF gia tăng nhanh theo sự phát triển của công nghiệp thép.

Bài báo xét mô hình một hệ thống điện có tải là EAF trước và sau khi lắp đặt thiết bị bù tĩnh (SVC). Kết quả phân tích cho thấy những tác động tiêu cực của EAF đến lưới điện và tác dụng SVC trong việc cải thiện chất lượng điện. Tất cả các quá trình đều được mô hình hóa và mô phỏng trên Matlab/Simulink.

Hình 1. Kết quả mô phỏng khi chưa có SVC
(a) Dòng điện và điện áp hồ quang cùng điện áp tại PCC (b) Flicker tại PCC
(c) Phổ dòng điện hồ quang (d) Phổ điện áp tại PCC

1. Đặt vấn đề
Với sự tăng trưởng mạnh về kinh tế, cơ sở hạ tầng và công nghiệp. Việt Nam cần một lượng thép rất lớn để đáp ứng nhu cầu này. Điều này có nghĩa chúng ta phải đầu tư rất nhiều lò hồ quang điện một chiều, xoay chiều và lò trung tần. Tất cả các phụ tải này đều có công suất lớn và gây ra rất nhiều vấn đề cho hệ thống điện. Do tính chất vận hành đơn giản, suất đầu tư rẻ và công suất lớn nên EAF được đầu tư phổ biến. Nó thường có dải công suất từ 10MW đến 140MW, dòng điện từ 5kA đến 150kA.
Ngoài những lợi ích mà EAF mang lại, do tính chất phi tuyến mạnh của đặc tính dòng áp hồ quang (gọi là đặc tính VIC) làm cho chiều dài hồ quang liên tục thay đổi, mất đối xứng giữa các điện cực. Nguyên nhân này đã dẫn đến việc bơm hài dòng vào lưới điện, gây méo và chập chờn điện áp hay “flicker”, mất đối xứng đối với hệ thống điện 3 pha và hệ số công suất thấp. Những yếu tố này dẫn đến các vấn đề như: vận hành không đúng nguyên tắc cho hệ thống điện, già hóa nhanh chóng máy biến áp lò và gây rối loạn các thiết bị tiêu thụ điện đấu nối vào điểm kết nối chung PCC (Point of Common Connection), tổn thất điện năng trên lưới truyền tải và phân phối, gây sụt áp lưới, làm giảm hiệu suất làm việc của lò, tăng tổn hao điện cực. Hiện tượng chập chờn điện áp còn gây ra hiện tượng tâm lý không ổn định cho ảo giác của con người khi có sự thay đổi thông lượng ánh sáng từ các bóng đèn theo sự thay đổi mang tính chu kỳ của dao động điện áp. 
Trước khi thiết kế bộ bù thì bước đầu tiên phải đánh giá, dự đoán được các tác động của tải EAF và các kết quả mong muốn sau khi đưa bộ bù vào hoạt động. Trong trường hợp này mô phỏng tỏ ra là một công cụ rất hiệu quả. Nó cho phép xác định các thành phần hài dòng điện, điện áp và “flicker” khi EAF hoạt động. Và sau khi lắp đặt thiết bị bù, tác dụng cải thiện được thể hiện rõ qua các kết quả mô phỏng. Bên cạnh đó mô phỏng bằng Matlab/Simulink còn dùng để lập trình cho bộ điều khiển trung tâm của SVC.
Các nội dung trong bài báo dựa trên mô phỏng EAF và SVC tiến hành trong môi trường Matlab//Simulink.

Bảng 1. Kết quả phân tích hài gây ra bởi EAF khi chưa có SVC

2. Lò hồ quang điện xoay chiều EAF
2.1. Cơ sở lý thuyết

Lò hồ quang sử dụng nhiệt năng chuyển từ điện năng để nấu chảy kim loại. Trong suốt quá trình hoạt động, tính chất ngẫu nhiên của hồ quang và hệ thống điều khiển điện cực đã tạo ra các hiện tượng sóng hài, “flicker” và mất cân bằng tải.
Đã có nhiều mô hình EAF dựa trên những phương pháp khác nhau được đưa ra, trong đó phương pháp “miền thời gian” theo đặc tính V-I đơn giản và thuận lợi hơn cả khi mô phỏng dòng hồ quang có tính chất phi tuyến và thay đổi theo thời gian. Việc xây dựng thành công mô hình ba pha, thể hiện được hiện tượng “flicker” cũng như có xét đến ảnh hưởng của công suất ngắn mạch lưới điện là một điểm mới lạ, làm cho các kết quả mô phỏng càng gần với thực tế.
2.2. Mô hình hóa và  mô phỏng EAF
Sơ đồ mô phỏng được thể hiện trong hình 4 đi kèm với bộ SVC. Mô hình gồm một lò hồ quang công suất 50 MVA, hệ số công suất 0.82 được cấp điện từ nguồn U(t) có công suất ngắn mạch 1000MVA, tỉ lệ X/R = 9. Xs, Rs là điện kháng và điện trở của đường dây, máy biến áp phía trước PCC.  Xc, Rc là điện kháng và điện trở của đường dây, máy biến áp và cáp dẫn mềm từ PCC đến . Các thông số cụ thể:
Um = 566(V), Rs = 5.28e-5 (Ω), Ls = 1.243e-6 (H), Rc = 3.336e-4 (Ω), Lc = 8.541e-6 (H);
Kết quả phân tích phổ, hình dạng dòng và áp tại điểm kết nối chung PCC cũng như hiện tượng “flicker” được thể hiện rõ trong hình 1. Thành phần bậc một trong các hình 1(c) và hình 1(d) ứng giá trị 100% được cho vượt ra ngoài thang đo để có thể thấy rõ các bậc hài khác.    
Kết quả THD đo tại điểm PCC của dòng điện và điện áp là 5.7% và 4.45%. Các giá trị này vượt quá quy định về sóng điều hòa của tiêu chuẩn IEEE Std 519. Có thể thấy rằng trong các bậc hài ảnh hưởng lưới điện thì bậc 5 và bậc 7 có biên độ lớn hơn cả nên cần có biện pháp lọc hai bậc hài này. Ngoài ra độ dao động điện áp là 1.5% trong khoảng tần số 8 đến 10Hz sẽ gây ảnh hưởng đến mắt và các thiết bị chiếu sáng.
3. Xây dựng bộ bù tĩnh SVC
3.1. Cơ sở lý thuyết

SVC thuộc hệ thống FACTS là thiết bị bù song song, sử dụng nguồn điện để điều khiển dòng công suất và cải thiện độ ổn định của lưới điện. Bộ SVC điều chỉnh điện áp tại điểm nó được mắc vào, bằng cách điểu khiển lượng công suất phản kháng được tiêu thụ hay phát vào hệ thống. Khi điện áp giảm xuống nó sẽ phát công suất phản kháng vào hệ thống và ngược lại. Lượng công suất phản kháng đó được điều khiển bằng việc đóng mở hệ thống các tụ điện và cuộn kháng được mắc vào phía thứ cấp của máy biến áp. Đối với SVC loại FC-TCR thì số lượng các tụ được giữ cố định, còn các cuộn cảm được điều khiển đóng mở bằng hệ thống Thyristor.
Đặc tính V-I của SVC chia làm ba vùng làm việc được mô tả bởi các phương trình:

V=Vref+Xs*I
(-BCmax < B < 0) (1)                                                        

 

 

(B = -BCmax)         (2)
V = Vs(B = 0)         (3)
Khi dung dẫn của SVC nằm trong vùng giới hạn bởi 0 và BCmax tương ứng với tổng công suất của bộ tụ và bộ cuộn cảm, thì điện áp được điều chỉnh lân cận giá trị điện áp tham chiếu Vref và đường đặc tính của SVC sẽ có độ dốc như hình 2.

 

3.2. Mô hình hóa hệ thống SVC
Trong mô hình này, hệ thống SVC được mắc song song với EAF bao gồm 2 bộ FC1, FC2 (Fix Compensator) công suất lần lượt là 12MVAr và 6MVAr có chức năng bù  công suất phản kháng và lọc sóng hài bậc 5 và 7. Bộ TCR công suất 18MVAr nhằm điều chỉnh lượng công suất bù cần thiết.

Khối SVC Controller có nhiệm vụ điều khiển việc đóng mở van cho TCR. Khối điều khiển này có 4 khối con:
* Khối Mesurement System: đo lường điện áp phản hồi và lấy điện áp đồng bộ cấp cho khâu phát xung.
* Khối Voltage Regulator: điều chỉnh điện áp bám theo điện áp đặt.
* Distribution Unit: tính toán góc mở alpha cho các thyristor, nhằm phát đúng công suất cần bù.
* Firing Unit: phát xung kích mở cho các thyristor đúng thời điểm tương ứng với góc alpha.

Hình 4. Mô hình hóa hệ thống SVC và EAF

4. Mô hình hóa và mô phỏng hệ thống gồm SVC và EAF
Sau khi đưa vào hoạt động như trong mô hình ở hình 4 tác dụng của bộ SVC được thể hiện rất rõ ràng. Hài điện áp tại điểm kết nối chung giảm từ 4.45% xuống 0.57% trong khi hài dòng điện từ 5.7% xuống còn 2.13%. Kết quả cho thấy hài dòng điện giảm đi một nửa và hài điện áp giảm gần như hoàn toàn. Đồng thời = 0.012%, “Flicker” không còn ảnh hưởng nhiều đến lưới điện. Do đó SVC là một sự lựa chọn hợp lý cho EAF và những tải có tính chất tương tự bởi những ưu điểm được thể hiện ở trên.

Hình 5: Kết quả mô phỏng

5. Kết luận
Phần đầu của bài báo đã xây dựng thành công một mô hình lò hồ quang ba pha với đầy đủ các tính chất đặc trưng như: không cân bằng, điện trở hồ quang phi tuyến mạnh và biến đổi theo thời gian. Dựa vào kết quả mô phỏng có thể đánh giá và phân tích được mức độ ảnh hưởng của EAF đến lưới điện. Trong phần tiếp theo, bộ bù tĩnh loại FC-TCR được thiết kế cho hệ thống này. Khi bộ bù được lắp đặt vào hệ thống thì ảnh hưởng của EAF đã giảm đi rõ rệt. Hài dòng điện và đặc biệt là hài điện áp giảm đáng kể, hiện tượng “flicker” cũng bị triệt tiêu. Điều đó cho thấy sự đúng đắn khi chọn bộ bù tĩnh loại FC-TCR cho EAF và những tải có tính chất tương tự. Đồng thời phương pháp mô phỏng đã chứng minh đây là một công cụ hữu hiệu trong việc thiết kế và lựa chọn và thử nghiệm các loại bộ bù.

 

 

Nguồn: http://automation.net.vn/Nghien-cuu-trao-doi/Mo-hinh-hoa-va-mo-phong-bo-bu-tinh-nham-giam-nhe-anh-huong-cua-lo-ho-quang-den-luoi-dien.html

Nguyễn Kim Ánh, Hoàng Cường - Giám đốc Powermore

 

Vạch mặt thiết bị tiết kiệm điện đang gây sốt

(Kienthuc.net.vn) - Trên thị trường lại đang rộ lên loại thiết bị được quảng cáo tiết kiệm điện 30 - 40%, xuất xứ Hàn Quốc, được nhập khẩu có chứng nhận, kiểm nghiệm đầy đủ.

Mức tiết kiệm... mơ ước!

Công ty TNHH Xuất nhập khẩu - Thương mại thiết bị Việt Hàn (TPHCM) là đơn vị phân phối duy nhất sản phẩm được cho là có khả năng tiết kiệm điện, tại phía Nam. Trao đổi với phóng viên, ông Đỗ Hoàng Nhân - Phó Giám đốc công ty - cho chúng tôi xem một thiết bị nhỏ như chuột máy tính, tên gọi Anyhome saver AHS1-5. Ông Nhân cho biết: "Sử dụng dễ dàng, chỉ cần cắm vào ổ điện còn trống trong nhà, giá bán hơn 4 triệu đồng/chiếc. Nếu tổng hóa đơn tiền điện của công sở 10 triệu đồng/tháng khi sử dụng thiết bị này sẽ giảm được 3 - 4 triệu. Gia đình sử dụng điện 1 triệu đồng/tháng thì chỉ còn 600.000 - 700.000 đồng".

Ông Nhân cho biết thêm, ngoài giúp tiết kiệm chi phí, sản phẩm không làm thay đổi điện áp định mức sử dụng của thiết bị, tăng tuổi thọ thiết bị, giảm thiểu phát sinh nhiệt, giảm rung đối với phụ tải động cơ, giảm sự phát sinh khí CO2 trong quá trình hoạt động của thiết bị điện. "Nguyên lý tiết kiệm điện của thiết bị dựa theo nguyên lý lọc sóng hài, thiết bị tiêu thụ điện cũ sẽ hao phí điện nhiều hơn, anyhome saver giúp lọc sóng hài giảm hao tổn điện năng", ông Nhân giải thích. 
Để tạo sự tin tưởng hơn cho thiết bị, ông Nhân đưa cho chúng tôi xem bộ hồ sơ về sản phẩm gồm nhiều giấy tờ, chứng nhận.
 Thiết bị nhỏ này được giới thiệu là có thể tiết kiệm điện năng.  
Chỉ là chiêu trò quảng cáo
TS Nguyễn Bách Phúc, Viện trưởng Viện Điện - Điện tử - Tin học TPHCM (EEI) cho biết, trước đây đã có nhiều quảng cáo, lừa bán những cái gọi là "thiết bị tiết kiệm điện". Khoa học và thực tiễn những năm qua đã bác bỏ tất cả những trò lừa bịp về loại sản phẩm này. 
Theo khoa học, không thể có chuyện chỉ cần gắn một cục gọi là thiết bị tiết kiệm điện vào một ổ cắm trong nhà mà lại có tác dụng tiết kiệm điện cho các thiết bị tiêu thụ điện khác. Sản phẩm được cho là tiết kiệm điện anyhome saver AHS1-5, giới thiệu đã được các cơ quan kiểm định chất lượng của Hàn Quốc và Việt Nam xác nhận như Giấy chứng nhận của Văn phòng chứng nhận chất lượng BQC, ghi rõ: AHS1-5 phù hợp với tiêu chuẩn IEC 61000-3-2.
 
Sóng hài là một dạng nhiễu không mong muốn, ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng lưới điện và cần được chú ý tới khi tổng các dòng điện hài cao hơn mức độ giới hạn cho phép. Sóng hài có thể làm cho cáp bị quá nhiệt, phá hỏng cách điện.

 

Cần hiểu, tiêu chuẩn quốc tế này áp dụng cho khả năng giảm sóng hài của các thiết bị tiêu thụ điện. Chứng nhận này chỉ chứng minh được rằng, thiết bị AHS1-5 đạt tiêu chuẩn về giảm sóng hài của bản thân nó, chứ không liên quan gì tới khả năng giảm sóng hài của các thiết bị tiêu thụ điện khác. Thiết bị AHS1-5 bé bằng con chuột máy tính, công suất khoảng 1,2W, cho dù nó có khả năng giảm sóng hài, thì giảm được bao nhiêu, có tác dụng gì tới các thiết bị khác ngoài nó, càng không có khả năng tác động đến hệ thống điện. 
Ông Nhân giới thiệu thiết bị khi cắm vào ổ điện. 
Kết quả thử nghiệm của Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 1 thì không nói rõ các thiết bị tham gia cuộc thử nghiệm và cách kết nối chúng với nhau. Có thể đoán rằng, trung tâm đã sử dụng một thiết bị có công suất khoảng 83W (bằng một cái quạt bàn), thực hiện thí nghiệm trong hai trường hợp: AHS1-5 tham gia vào thí nghiệm và AHS1-5 không tham gia. Bảng kết quả cho thấy, khi có AHS1-5 tham gia, công suất tác dụng của thiết bị không những không giảm mà còn tăng lên (dù tăng không đáng kể) từ 83,90W lên 84,59W. Vậy AHS1-5 có tác dụng tiết kiệm điện ở chỗ nào?! 
Việc một vài công ty quảng cáo cho một thiết bị tiết kiệm điện nhỏ cắm vào ổ cắm mà có thể tiết kiệm điện 30 - 40% là điều hoàn toàn phi lý. Đây thực chất là là một bộ lọc tích cực chỉ có tác dụng loại bỏ sóng hài do các thiết bị điện tử (máy tính, thiết bị di động...) làm cho điện áp nguồn bị méo không còn hình sin nữa. Tác dụng tiết kiệm điện của thiết bị này rất hạn chế vì công suất nhỏ và không có tác dụng gì đối với các hộ dùng điện thông thường, nơi mà điện áp có dạng hình sin, vì thế người dân không nên ảo tưởng về việc tiết kiệm điện của thiết bị này. 
 
 
Điện năng là nguồn năng lượng đặc biệt, không thể tích trữ với số lượng lớn, yêu cầu sử dụng điện thay đổi theo giờ trong ngày, theo mùa và chênh lệch giữa phụ tải đỉnh (giờ cao điểm) và giờ thấp điểm khoảng 2 lần. Cần thực hiện tiết kiệm điện qua sử dụng thiết bị thiết bị điện có hiệu suất năng lượng cao (thiết bị có nhiều dấu sao năng lượng), vận hành thiết bị sử dụng điện năng đúng cách...
PGS.TS Lê Văn Doanh (nguyên Trưởng khoa Điện - Điện tử, trường Đại học Bách khoa Hà Nội)
Quỳnh Hương
Home Tin tức chung

NORTHERN REGION OFFICE

Add: No.4 Ngo Quyen st, Ly Thai To ward, Hoan Kiem Dist, Ha Noi city
Tell: (+84) 925 671 601
Fax: (+84) 5113 958 709
Email: cuong.h@powermore.vn

CENTRAL REGION OFFICE

K11/2 Chế Lan Viên
Quận Ngũ Hành Sơn
Đà Nẵng
(+84) 5113 958 708
cuong.h@powermore.vn

About Us

POWERMORE LIMITED COMPANY
Add: No. 4 Nguyen Dinh Chieu st, First Dist, Ho Chi Minh city
Tel:  (+84) 925 671 601
Fax: (+84) 5113 958 709
Email: cuong.h@powermore.vn