ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
VÕ VĂN PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG
CỦA NGUỒN ĐIỆN GIÓ CÔNG SUẤT LỚN
ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 9 52 02 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng –
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
VÕ VĂN PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG
CỦA NGUỒN ĐIỆN GIÓ CÔNG SUẤT LỚN
ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 9 52 02 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Đinh Thành Việt
2. GS.TSKH. Trần Quốc Tuấn
Đà Nẵng – 2023
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Những số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
Võ Văn Phương
ii
MỤC LỤC
LI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ................................................................................................................... ii
DANH MỤC CC CH VIT TT ........................................................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... xi
M ĐU ..................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 2
3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ......................................................... 4
6. Bố cục của luận án .............................................................................................. 5
CHƯƠNG 1 ................................................................................................................ 6
TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN GIÓ VÀ CC NGHIÊN CỨU VỀ VẤN
ĐỀ ẢNH HƯNG CỦA NGUỒN ĐIỆN GIÓ CÔNG SUẤT LỚN ĐN HỆ
THỐNG ĐIỆN VÀ THỊ TRƯNG ĐIỆN ................................................................. 6
1.1. Tổng quan về nguồn điện gió .......................................................................... 6
1.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn điện gió công suất lớn đối
với hệ thống điện và thị trường điện ..................................................................... 13
1.2.1. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của nguồn điện gió đến hệ thống
điện và thị trường điện...................................................................................... 14
1.2.2. Các nghiên cứu về quy hoạch phát triển nguồn điện gió ....................... 15
1.2.3. Các nghiên cứu về dự báo công suất phát nguồn điện gió ..................... 17
1.3. Kết luận chương 1 .......................................................................................... 29
CHƯƠNG 2 .............................................................................................................. 30
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯNG CỦA NGUỒN ĐIỆN GIÓ CÔNG SUẤT
LỚN ĐN HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ THỊ TRƯNG ĐIỆN ...................................... 30
iii
2.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 30
2.2. Mô hình turbine, máy phát điện gió ............................................................... 31
2.2.1. Phân loại turbine gió ............................................................................... 31
2.2.2. Cấu trúc turbine gió: ............................................................................... 32
2.2.3. Turbine gió sử dụng máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu
nối lưới ............................................................................................................. 33
2.2.4. Năng lượng gió và công suất gió: ........................................................... 35
2.2.5. Bộ chuyển đổi phía máy phát và phía lưới: ............................................ 37
2.2.6. Bộ điều khiển góc cánh: ......................................................................... 37
2.3. Ảnh hưởng của nguồn điện gió công suất lớn đến hệ thống điện ................. 37
2.3.1. Cân bằng công suất và ổn định hệ thống điện ........................................ 37
2.3.2. Chất lượng điện năng ............................................................................. 38
2.3.3. Ảnh hưởng đến đường dây tải điện ........................................................ 39
2.3.4. Ảnh hưởng đến vận hành tối ưu các nhà máy điện ................................ 39
2.3.5. An ninh cung cấp điện và môi trường .................................................... 40
2.4. Nghiên cứu tính toán và phân tích ảnh hưởng của nguồn điện gió đến
hệ thống điện ......................................................................................................... 40
2.4.1. Lưới điện nghiên cứu ............................................................................. 41
2.4.2. Kết quả mô phỏng .................................................................................. 46
2.5. Ảnh hưởng của nguồn điện gió công suất lớn đến thị trường điện ............... 69
2.5.1. Ảnh hưởng đến giá thị trường ................................................................ 69
2.5.2. Tăng chi phí cho các dịch vụ phụ trợ ..................................................... 71
2.5.3. Ảnh hưởng đến tài chính của nhà máy điện gió tham gia trong thị
trường điện ....................................................................................................... 72
2.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của sai số dự báo công suất phát nguồn điện gió
đến doanh thu của nhà máy điện gió tham gia trong thị trường phát điện
cạnh tranh .............................................................................................................. 73
2.7. Kết luận chương 2 .......................................................................................... 77
CHƯƠNG 3 .............................................................................................................. 79