Đề án Thạc sĩ: Nghiên cứu và đề xuất các giải pháp ổn định điện áp trên thanh góp DC trong Nhà máy Thủy điện Hòa Bình

Trong vận hành các nhà máy thủy điện hiện đại, hệ thống điện một chiều (DC) đóng vai trò thiết yếu, đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định cho các hệ thống điều khiển, bảo vệ và tự động hóa. Tuy nhiên, việc duy trì sự ổn định điện áp trên thanh góp DC thường đối mặt với thách thức lớn, đặc biệt là do mâu thuẫn giữa yêu cầu nạp ắc quy và cung cấp điện áp phù hợp cho phụ tải. Tình trạng này, khi điện áp dao động vượt ngưỡng cho phép, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính tin cậy và an toàn của toàn bộ nhà máy điện. Do đó, việc nghiên cứu và đề xuất các giải pháp hiệu quả để ổn định điện áp DC tại các nhà máy thủy điện, điển hình là Nhà máy Thủy điện Hòa Bình, là cấp thiết nhằm nâng cao hiệu suất và đảm bảo vận hành liên tục, an toàn của hệ thống điện.

Các kỹ sư điện, kỹ sư vận hành nhà máy thủy điện, chuyên gia về hệ thống điện và tự động hóa, cũng như các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật điện quan tâm đến ổn định hệ thống điện và điều khiển điện tử công suất.

Nghiên cứu này tập trung vào việc giải quyết vấn đề ổn định điện áp trên thanh góp DC tại Nhà máy Thủy điện Hòa Bình, một thách thức phổ biến trong các nhà máy điện tại Việt Nam. Vấn đề phát sinh từ sự mâu thuẫn giữa yêu cầu điện áp cao để nạp đầy ắc quy và điện áp định mức mà các phụ tải DC cần. Sự dao động điện áp này có thể gây mất an toàn và giảm độ tin cậy trong vận hành hệ thống điện quan trọng của nhà máy, bao gồm các chức năng điều khiển, bảo vệ và tự động hóa. Để đạt được mục tiêu này, nghiên cứu sẽ tiến hành tổng quan lý thuyết về hệ thống điện một chiều (DC) trong nhà máy thủy điện, khảo sát và phân tích hiện trạng vận hành của hệ thống thanh góp DC tại Hòa Bình. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định điện áp, bao gồm tải, nguồn cấp, và các thiết bị chuyển đổi sẽ được đánh giá chi tiết, từ đó xác định các nguyên nhân gây sụt áp, quá áp và dao động điện áp. Dựa trên phân tích này, đề tài sẽ đề xuất các giải pháp kỹ thuật tối ưu, bao gồm thiết kế mạch điện tử công suất sử dụng IGBT được điều khiển bằng PLC để tự động điều chỉnh điện áp danh định, hoặc tối ưu hóa hệ thống điều khiển hiện có và nâng cấp thiết bị. Các giải pháp sẽ được mô phỏng bằng phần mềm như MATLAB/Simulink và ETAP, đồng thời đánh giá hiệu quả và tính khả thi. Hàm ý của nghiên cứu không chỉ là đảm bảo điện áp DC ổn định, nâng cao độ tin cậy và hiệu quả vận hành cho Nhà máy Thủy điện Hòa Bình, mà còn cung cấp mô hình và kinh nghiệm áp dụng cho các nhà máy điện khác có cùng vấn đề, góp phần vào an ninh năng lượng quốc gia.