Phân tích ảnh hưởng của nhà máy điện gió và điện mặt trời đến lưới điện 110kv tỉnh bình định

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN
SAIGON UNIVERSITY
TẠP CHÍ KHOA HỌC
SCIENTIFIC JOURNAL
ĐẠI HỌC SÀI GÒN
OF SAIGON UNIVERSITY
Số 80 (02/2022)
No. 80 (02/2022)
Email: ; Website: />
PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN GIĨ
VÀ ĐIỆN MẶT TRỜI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN 110kV TỈNH BÌNH ĐỊNH
Analyzing the impact of wind and solar power plants to 110kV power network of
Bình Định province
TS. Ngơ Minh Khoa(1), Nguyễn Thành Nguyên(2)
Trường Đại học Quy Nhơn

(1), (2)

TÓM TẮT
Hiện nay, các nhà máy điện gió và nhà máy điện mặt trời có cơng suất lớn được lắp đặt và đấu nối vào
lưới điện 110kV tỉnh Bình Định. Để có thể khảo sát và đánh giá tác động của Nhà máy điện gió Phương
Mai 3 có cơng suất 21MW, Nhà máy điện mặt trời Fujiwara có cơng suất 50MWp và Nhà máy điện mặt
trời Cát Hiệp có cơng suất 49,5MWp đến sự vận hành của lưới điện, các tác giả trong bài báo này
nghiên cứu sử dụng phần mềm Etap để thiết lập mơ hình mơ phỏng và khảo sát đánh giá ảnh hưởng của
chúng đến ổn định lưới điện 110kV tỉnh Bình Định. Các kịch bản về sự cố vận hành đối với các nhà
máy điện sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này được đặt ra để nghiên cứu, từ đó thu thập các tham số ở
các chế độ vận hành của lưới điện như sự dao động điện áp và dao động tần số để phân tích và đánh giá
ảnh hưởng của chúng đến sự vận hành ổn định của lưới điện.
Từ khóa: dao động điện áp, dao động tần số, lưới điện, năng lượng tái tạo, phần mềm Etap
ABSTRACT
Nowadays, large capacity wind and solar power plants are built and connected to the 110kV power

network in Bình Định province. To be able to analyze and evaluate the impact of Phương Mai 3 wind
power plant with a capacity of 21MW, Fujiwara solar plant with a capacity of 50MWp, and Cát Hiệp
solar plant with a capacity of 49.5MWp on the power network operation, the authors in this paper focus
on studying and applying Etap software to model, simulate and analyze their effects on the stability of
the 110kV power network in Bình Định province. The operating failure scenarios for these renewable
resources have been established to study, then acquire the grid's operating parameters such as the
voltage variation and the frequency variation for analyzing and evaluating their effects on the power
network stability.
Keywords: voltage variation, frequency variation, power network, renewable resource, Etap software

nhiên thân thiện với môi trường là một xu
hướng đang được nước ta khuyến khích.
Trên cơ sở đó, sự phát triển các nhà máy
điện gió (NMĐG) và nhà máy điện mặt trời
(NMĐMT) trên các mảnh đất vàng đang
được thúc đẩy mạnh mẽ. Điển hình như tại

1. Giới thiệu
Trong tình trạng thiếu hụt nguồn tài
nguyên từ than và khoáng chất, các nhà
máy thủy điện, nhiệt điện cũng dần đi đến
bão hịa. Việc khuyến khích đầu tư xây
dựng các dạng nguồn năng lượng sạch tự
Email:

35


SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY

No. 80 (02/2022)

Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Định, v.v.
các nhà đầu tư tiến hành triển khai xây
dựng các nhà NMĐG và NMĐMT khiến
lượng công suất phát tại các lưới điện ở các
tỉnh này cũng tăng vọt [1]. Điều đó khiến
các đường dây truyền tải lẫn việc phân bố
công suất của các đơn vị điều độ gặp khá
nhiều khó khăn. Để giải tỏa những vấn đề
cấp bách như hiện nay, theo Tập đoàn Điện
lực Việt Nam (EVN) vào tháng 8 năm
2020, 113 dự án bao gồm các NMĐMT và
NMĐG với tổng công suất 5.700MW đã
được giải tỏa hết công suất chủ yếu phần
lớn ở các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận,
Bình Định. Qua đó, với lượng cơng suất
được cung cấp vào lưới đã khắc phục được
các vấn đề về quá tải công suất trên đường
dây, đáp ứng lượng công suất thiết thực
cho các nhu cầu tiêu thụ điện như hiện nay
[1-3].
Bên cạnh những yếu tố tích cực,
NMĐG và NMĐMT công suất lớn khi kết
nối vào hệ thống điện đã và đang gây ra
khơng ít những khó khăn, thách thức trong
quá trình vận hành lưới điện. Nguyên nhân
chủ yếu là do yếu tố ngẫu nhiên bất định,
biến đổi nhanh, phụ thuộc nhiều vào điều
kiện mơi trường thời tiết, khí hậu và đặc

điểm riêng ở mỗi vùng miền. Do đó, trong
giai đoạn phát triển nóng đối với các dự án
NMĐG và NMĐMT với lượng công suất
lớn như hiện nay, việc đánh giá ảnh hưởng
các NMĐG, NMĐMT công suất lớn mới
được đưa vào sử dụng đến hệ thống điện là
một chủ đề đang được quan tâm và nghiên
cứu [4-10]. Quân và cộng sự [4] đã nghiên
cứu tác động của NMĐMT Phong Điền
đến lưới điện của tỉnh Thừa Thiên Huế,
trong đó các sự cố được giả lập để khảo sát
điện áp, tần số của lưới điện. Trong nghiên
cứu của Shah [5], việc tích hợp các NMĐG
cơng suất lớn tác động đến các vấn đề về

yêu cầu kỹ thuật của lưới điện truyền tải
yếu được nghiên cứu và phân tích. Tác
động của NMĐG đến ổn định điện áp trong
nghiên cứu của Oum [6] và ổn định tần số
hệ thống điện trong nghiên cứu của Ronan
[7] cũng được nghiên cứu để đề xuất các
phương pháp điều khiển phù hợp nhằm cải
thiện điện áp và tần số của hệ thống điện
có tích hợp điện gió. Ngồi ra, các nghiên
cứu [8-10] cũng trình bày các nghiên cứu
về phân tích và khảo sát mức độ ảnh hưởng
của các NMĐMT đến lưới điện để đưa ra
các biện pháp nhằm giảm các tác động đó
góp phần cải thiện hiệu quả vận hành của
lưới điện. Từ các nghiên cứu trên cho thấy

rằng việc nghiên cứu ảnh hưởng của các
NMĐG và NMĐMT đến lưới điện là một
yêu cầu cần thiết để góp phần nâng cao
hiệu quả vận hành lưới điện như hiện nay.
Với đặc điểm của lưới điện Bình Định hiện
nay, các NMĐG và NMĐMT cỡ vừa và
lớn liên tục được đầu tư xây dựng và kết
nối vào lưới điện để cung ứng phụ tải điện
của địa phương.
Do đó, nghiên cứu này trình bày một
nghiên cứu ứng dụng phần mềm Etap để
thiết lập mơ hình và mơ phỏng lưới điện
110kV tỉnh Bình Định có tích hợp các
NMĐG và NMĐMT cơng suất vừa và lớn.
Dựa trên mơ hình đó, các kịch bản về sự cố
vận hành đối với các NMĐG và NMĐMT
được đưa ra để mô phỏng, khảo sát và đánh
giá ổn định của lưới điện 110kV tỉnh Bình
Định. Mơ hình động của các NMĐG
Phương Mai 3 có cơng suất 21MW,
NMĐMT Fujiwara có cơng suất 50MWp
và NMĐMT Cát Hiệp có cơng suất
49,5MWp và được thiết lập trên phần mềm
Etap để khảo sát các tham số vận hành của
lưới điện bao gồm điện áp và tần số ở chế
độ động. Như vậy, thông qua các kết quả
mô phỏng ứng với các kịch bản vận hành
36

NGƠ MINH KHOA - NGUYỄN THÀNH NGUN

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN

xấu nhất có thể diễn ra đối với các NMĐG
và NMĐMT đã được giả định, chúng ta có
thể đánh giá mức độ ổn định, từ đó góp
phần hỗ trợ công tác vận hành đối với lưới
điện 110kV tỉnh Bình Định hiện nay và
tương lai.
2. Mơ hình hóa lưới điện 110 kV
tỉnh Bình Định
2.1. Cấu hình lưới điện 110 kV tỉnh
Bình Định
Lưới điện 110kV tỉnh Bình Định bao
gồm 14 trạm biến áp, 301km đường dây
và 8 nhà máy thủy điện vừa và nhỏ, bao
gồm các nhà máy thủy điện: Vĩnh Sơn
66MW; Vĩnh Sơn 5 28MW; Trà Xom
20MW; Ken Lút Hạ 6MW; Nước Xáng
12,5MW; Vân Phong 6MW; Tiên Thuận

9,5MW; Định Bình 9,9MW [2]. Số nhà
máy thủy điện như trên đã cung cấp phần
nào công suất phụ tải cho tỉnh Bình Định.
Đóng vai trị nguồn hệ thống là các trạm
biến áp 220kV bao gồm Quy Nhơn, Phù
Mỹ và Phước An. Các phụ tải của lưới
điện 110kV tỉnh Bình Định được đại diện
bởi các trạm biến áp 110kV có các thơng

số như bảng 1. Cơng suất của mỗi phụ tải
có đặc điểm dao động tại mọi thời điểm
vận hành trong ngày và thay đổi theo một
quy luật của riêng từng trạm phụ tải đó.
Do đó, trong bài báo này mức tải 80%
công suất định mức của các trạm biến
áp được giả định để mô phỏng các chế
độ vận hành của lưới điện 110kV tỉnh
Bình Định.

Bảng 1: Cơng suất định mức của các trạm biến áp [3]
Tên trạm

Số máy

Công suất định mức (MVA)

An Nhơn

2

225

Đồn Phó

1

125

Đống Đa

1

163

Hồi Nhơn

2

225

Long Mỹ

2

40+25

Mỹ Thành

1

140

Nhơn Hội

2

40+63

Nhơn Tân

2

225

Phù Cát

2

225

Phù Mỹ

2

40+25

Phước Sơn

1

125

Quy Nhơn 2

2

240

Tam Quan

2

40+25

Tây Sơn

1

140

Quy Nhơn

2

240
37


SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY

No. 80 (02/2022)

thiểu các tác động từ môi trường đến đời
sống con người. Từ các thông số trên, sơ
đồ lưới điện 110kV tỉnh Bình Định được
mơ hình hóa trên phần mềm Etap 19.0.1
như hình 1. Các thông số về đường dây,
trạm biến áp, nhà máy điện của sơ đồ lưới
điện 110kV tỉnh Bình Định theo phê duyệt

Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Bình
Định giai đoạn 2016-2025, có xét đến năm
2035 [2] được nhập vào các phần tử tương
ứng trên sơ đồ mơ phỏng.

2.2. Mơ hình hóa lưới điện bằng
phần mềm Etap
Với sự góp mặt của NMĐG Phương
Mai 3 có tổng cơng suất 21MW với 6
tuabin gió; NMĐMT Fujiwara có cơng suất
50MWp và NMĐMT Cát Hiệp có cơng
suất 49,5MWp đã làm giảm đi một lượng
cơng suất 120MW được lấy từ nguồn hệ
thống. Do đó tỉnh Bình Định phần nào đã
chủ động giảm thiểu đi lượng điện cung
cấp thuần túy cũng như góp phần giảm

NMĐG
Phương Mai 3

NMĐMT
Fujiwara

NMĐMT
Cát Hiệp

Hình 1: Mơ hình lưới điện 110 kV tỉnh Bình Định trên phần mềm Etap
NMĐG Phương Mai 3 có cấu trúc là
loại tuabin máy phát loại 3 như nghiên cứu
của Pourbeik và cộng sự [11]. Hệ thống

này dựa trên cơ sở máy phát điện không
đồng bộ nguồn kép DIFG, trong đó tuabin
có thể được điều chỉnh góc xoay cánh và
được kết nối với rôto. Bộ chuyển đổi điện
AC/DC/AC được sử dụng để kết nối giữa
đầu cực rôto với lưới điện. Cuộn dây stato
của máy phát được đấu trực tiếp vào lưới
điện, bộ biến đổi công suất trong mạch rôto

cho phép điều khiển mơmen và từ thơng
của máy phát. Để có thể điều khiển công
suất tác dụng và phản kháng nhanh trong
một giới hạn tốc độ của máy phát, hệ thống
điều khiển của NMĐG Phương Mai 3 sử
dụng hệ thống điều khiển WECC như được
trình bày trong các nghiên cứu [11-12].
Ngồi ra, các tuabin gió của NMĐG
Phương Mai 3 có điện áp đầu cực 690V,
bao gồm 6 cặp cực và có hệ số cơng suất là
0,95. Tại mỗi tuabin gió, điện áp đầu ra của
38


NGƠ MINH KHOA - NGUYỄN THÀNH NGUN

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN

nó được nâng lên 22kV và sau đó tiếp tục
được nâng lên 110kV thơng qua máy biến
áp 40MVA để hịa vào lưới điện110 kV

tỉnh Bình Định.
Trên phần mềm Etap, các tấm pin của
NMĐMT Fujiwara và NMĐMT Cát Hiệp
đều được mơ hình hóa bởi các tấm pin
SUNTECH có công suất 282,5Wp, điện
áp hở mạch 43,92VDC. Công suất phát ra
của các tấm pin được đạt giá trị cực đại
xung quanh giá trị điện áp 39VDC [13].
Các tấm pin được kết nối thành các nhánh
có cấp điện áp 1000VDC và có tổng cơng
suất mỗi nhánh hơn 200kW. Sử dụng
inverter để chuyển dòng điện DC sang AC
và tổng hợp các nhánh với công suất
khoảng 12,5 MW được nâng điện áp từ
600 V lên 22 kV thông qua máy biến áp
15 MVA. Sau đó, các nhánh được đưa đến
máy biến áp 63MVA để nâng điện áp từ
22kV lên 110kV hòa vào lưới điện 110kV
tỉnh Bình Định.
3. Kết quả mơ phỏng và thảo luận
Công suất phát ra của các NMĐMT và
NMĐG trong quá trình vận hành phụ thuộc
chủ yếu vào nguồn năng lượng sơ cấp tự
nhiên, trong khi các nguồn này lại khó có
thể dự báo chính xác được. Bên cạnh đó,
sự ảnh hưởng của các nhà máy này có thể
làm thay đổi luồng công suất vận hành
đáng kể trên lưới điện khi xảy ra những
biến động lớn, điều này khiến các trung
tâm điều độ gặp khơng ít khó khăn trong

q trình xử lý. Dựa trên sơ đồ lưới điện
trên phần mềm Etap đã thiết lập như trên,
một số kịch bản liên quan đến các NMĐG
và NMĐMT được giả định để nghiên cứu
ổn định lưới điện 110kV tỉnh Bình Định.
Trong bài báo này, 3 kịch bản điển hình
khi vận hành các NMĐMT và NMĐG trên
lưới 110kV tỉnh Bình Định được giả định
để phân tích và đánh giá ổn định của lưới

điện. Các kịch bản đó được mơ tả cụ thể
như sau:
3.1. Kịch bản 1: NMĐG Phương Mai
3 bị tách khỏi lưới
Trong thực tế vận hành, khi bộ inverter
của các nhà máy điện gió nối lưới phát hiện
có sự cố chẳng hạn như hiện tượng sụt áp
ngắn hạn vượt quá giới hạn cho phép nên
nó sẽ bị tách ra khỏi lưới. Do đó trong kịch
bản này, giả sử NMĐG Phương Mai 3 đang
phát ra một lượng cơng suất cực đại 21MW
thì đột ngột bị sự cố tách ra khỏi lưới trong
khoảng thời gian 30s từ 5s đến 35s. Điều
này dẫn đến NMĐG Phương Mai 3 bị tách
hoàn toàn ra khỏi lưới một cách đột ngột.
Các phần tử khác trên lưới đều hoạt động
bình thường trong suốt khoảng thời gian
khảo sát. Kết quả mô phỏng sự dao động
điện áp của các nút lân cận NMĐG Phương
Mai 3 được thể hiện như hình 2. Các nút

phụ tải được xét ở đây là các nút lân cận
NMĐG Phương Mai 3 bao gồm: Đống Đa,
Nhơn Hội, Phước Sơn, Phương Mai 3 và
Quy Nhơn. Trong khoảng thời gian hệ
thống bị mất nguồn công suất từ NMĐG
Phương Mai 3, điện áp tại một số nút lân
cận bị sụt giảm nhưng khơng đáng kể. Bởi
vì gần với nút nguồn hệ thống nên điện áp
của nút Quy Nhơn có biên độ dao động rất
nhỏ và ổn định lại trong khoảng thời gian bị
sự cố. Cịn lại các nút khác như trên hình 2
có biên độ điện áp sụt giảm trong khoảng
30s sự cố NMĐG Phương Mai 3 bị tách
hoàn toàn ra khỏi lưới. Đến thời điểm 35s,
NMĐG Phương Mai 3 được giả thiết trở lại
hoạt động bình thường và kết nối với lưới
để duy trì lượng cơng suất phát ra 21MW
như chế độ ban đầu. Trong giai đoạn này,
nhờ tác động của các bộ điều khiển điện áp
của các nhà máy nên điện áp của các nút
diễn ra quá trình dao động và tiến đến xác
lập đến giá trị điện áp như trong chế độ
39


SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY

No. 80 (02/2022)

bình thường trước khi xảy ra sự cố. Với kết

quả mơ phỏng như hình 2 cho thấy rằng khi
xảy ra sự cố mất đột ngột hồn tồn NMĐG
Phương Mai 3 khơng làm ảnh hưởng đến
ổn định điện áp của lưới điện Bình Định.

hơn giá trị 50Hz, nhưng q trình dao động
đó cũng nhanh chóng được dập tắt nhờ các
bộ điều khiển tần số trong các mơ hình
động của các nhà máy điện. Như vậy tần số
tiến đến ổn định ở giá trị 50Hz như hình 3.
50.010

1.00
Đống Đa
Nhơn Hội
Phước Sơn

0.99

Phương Mai 3
Quy Nhơn

50.008
50.006
50.004

f (Hz)

U (pu)

0.98
0.97

50.002
50.000

49.998

0.96

49.996

0.95
49.994

0.94

0

10

20

30

40

50

49.992

60

0

10

20

30

40

50

60

t (s)

t (s)

Hình 2: Dao động điện áp các nút của kịch
bản 1

Hình 3: Dao động tần số lưới điện của
kịch bản 1

Về phương diện ổn định tần số của lưới
điện Bình Định khi bị sự cố mất đột ngột
hồn tồn NMĐG Phương Mai 3 như kịch

bản 1 cũng được nghiên cứu, phân tích và
đánh giá trong bài báo này. Kết quả sự dao
động tần số của lưới điện cũng được ghi lại
và thể hiện như hình 3. Các mơ hình động
của các nhà máy điện cũng được tích hợp
trong các mơ hình của chúng trong phần
mềm Etap. Tại thời điểm 5s, NMĐG
Phương Mai 3 đang phát vào lưới một
lượng công suất cực đại 21MW nhưng đột
ngột bị tách ra khỏi lưới nên tần số của lưới
điện bị dao động theo hướng giảm thấp hơn
giá trị 50Hz, tuy nhiên nhờ các bộ điều
khiển tần số trong các mơ hình động của
các nhà máy điện nên quá trình dao động
tần số lưới điện nhanh chóng được dập tắt
và tiến đến ổn định ở tần số 50Hz. Tương
tự tại thời điểm 35s, NMĐG Phương Mai 3
được kết nối trở lại và phát ra một lượng
cơng suất như chế độ bình thường thì tần số
của lưới điện cũng có xu hướng tăng cao

3.2. Kịch bản 2: NMĐMT Fujiwara
bị tách ra khỏi lưới
Kịch bản 2 được giả định đó là
NMĐMT Fujiwara đang phát ra một lượng
công suất cực đại là 50MW nhưng bị một
nguyên nhân nào đó chẳng hạn như tác
động nhầm của hệ thống bảo vệ rơle làm
nhảy máy cắt phía lưới đột ngột trong
khoảng thời gian 30s từ 5s đến 35s, điều

này dẫn đến tồn bộ cơng suất của nó phát
lên lưới bị suy giảm hoàn toàn trong suốt
khoảng thời gian giả định xảy ra sự cố.
Trong kịch bản này, từ thời điểm 35s trở đi
thì NMĐMT Fujiwara trở lại làm việc bình
thường. Các phần tử khác trên lưới đều hoạt
động bình thường trong suốt khoảng thời
gian khảo sát. Theo sơ đồ cấu trúc của lưới
điện hiện tại thì các phụ tải tại Đống Đa,
Nhơn Hội và Phước Sơn được Trạm Quy
Nhơn cung cấp nguồn là chủ yếu. Với sự
xuất hiện của NMĐMT Fujiwara và
NMĐG Phương Mai 3 đã chia sẻ một lượng
nguồn công suất phát để cung cấp cho các
40


NGƠ MINH KHOA - NGUYỄN THÀNH NGUN

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN

tải tại khu vực này. Do đó khi xảy ra sự cố
NMĐMT Fujiwara bị tách ra khỏi lưới một
cách đột ngột cũng ảnh hưởng phần nào
đến điện áp của các nút lân cận. Kết quả mô
phỏng sự dao động điện áp tại các nút trên
lưới điện 110kV tỉnh Bình Định của kịch
bản này được thể hiện như hình 4.

50MW như lúc chưa bị tách ra khỏi lưới.

Theo kết quả hình 4, điện áp tại các nút
tăng trở lại và ổn định tại biên độ xác lập
điện áp như ban đầu.
Bên cạnh khảo sát sự dao động điện áp
tại các nút trên lưới điện Bình Định, sự dao
động tần số của lưới điện theo kịch bản 2
cũng được thu thập và phân tích. Kết quả
dao động tần số của lưới điện do sự cố mất
NMĐMT Fujiwara như được giả định của
kịch bản này, dẫn đến mất đi một lượng
cơng suất đang phát lên lưới 50MW như
hình 5. Theo kết quả mô phỏng này cho
thấy, sự dao động tần số của lưới điện là
không đáng kể, giá trị tần số vẫn nằm trong
giới hạn cho phép xung quanh giá trị 50Hz.
Do vậy có thể thấy rằng, sự cố mất đột
ngột lượng công suất do NMĐMT
Fujiwara đang phát lên lưới sẽ không làm
ảnh hưởng lớn đến sự làm việc ổn định của
lưới điện 110 kV tỉnh Bình Định.

1.00
Đống Đa
Nhơn Hội
Phước Sơn

0.99

Phương Mai 3
Quy Nhơn

U (pu)

0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
0

10

20

30

40

50

60

t (s)

Hình 4: Dao động điện áp các nút của kịch
bản 2
Q trình suy giảm hồn tồn lượng cơng
suất phát của NMĐMT Fujiwara đối với
kịch bản này từ 5s đến 35s sẽ làm điện áp
tại một số nút trên lưới điện Bình Định bị

sụt giảm. Theo kết quả trên hình 4, tại nút
Nhơn Hội, điện áp giảm sâu nhất với biên
độ điện áp giảm từ 0,956pu xuống 0,948pu
vì lý do NMĐMT Fujiwara được kết nối
với lưới tại nút Nhơn Hội. Do đó khi mất
một lượng cơng suất 50MW đang phát ra
từ NMĐMT Fujiwara thì nguồn hệ thống
phải huy động công suất để cấp tới phụ tải
tại nút Nhơn Hội. Điều này làm cho sự sụt
áp lớn hơn trong quá trình truyền tải nên
dẫn đến điện áp tại nút Nhơn Hội bị sụt
giảm nhiều hơn. Đồng thời điện áp tại
Trạm Quy Nhơn cũng bị sụt điện áp nhưng
với biên độ thấp hơn trong quá trình diễn ra
sự cố. Tại thời điểm 35s, NMĐMT
Fujiwara trở lại làm việc bình thường và
tiếp tục phát ra một lượng cơng suất bằng

50.03
50.02

f (Hz)

50.01
50.00
49.99

49.98
49.97

49.96
0

10

20

30

40

50

60

t (s)

Hình 5: Dao động tần số lưới điện của
kịch bản 2
3.3. Kịch bản 3: NMĐMT Cát Hiệp bị
tách ra khỏi lưới
Đối với kịch bản 3, một sự cố tương tự
như trong kịch bản 2 đó là mất đi đột ngột
một lượng công suất 49,5MW đang phát ra
từ NMĐMT Cát Hiệp lên lưới điện 110kV.
Điều này gây ra sự suy giảm đột ngột công
41


SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY

No. 80 (02/2022)

suất phát từ NMĐMT Cát Hiệp về giá trị 0
trong khoảng thời gian từ 5s đến 35s. Sau
khi kết thúc sự cố thì NMĐMT Cát Hiệp
trở lại hoạt động bình thường và tiếp tục
phát công suất vào lưới từ thời điểm 35 s.
Kết quả mô phỏng sự dao động của điện áp
tại các nút lân cận NMĐMT Cát Hiệp được
thể hiện như hình 6. Kết quả dao động điện
áp trên hình 6 cho thấy rằng điện áp tại các
nút lân cận NMĐMT Cát Hiệp bị sụt giảm
khi NMĐMT Cát Hiệp bị tách ra khỏi lưới
tương tự như kịch bản 2. Trong đó, nút Phù
Cát là vị trí mà NMĐMT Cát Hiệp đấu nối
vào có giá trị biên độ điện áp bị sụt giảm
nhiều nhất (giảm từ 0,987pu xuống còn
0,956pu) so với các nút còn lại. Ngồi ra
dựa vào kết quả mơ phỏng như hình 6, điện
áp tại các nút trong lưới điện nhanh chóng
ổn định và đạt đến giá trị xác lập khi tuần
tự xảy ra sự cố như trong kịch bản 3 tại thời
điểm NMĐMT Cát Hiệp bị mây che khuất
hoàn toàn lúc 5 s và tại thời điểm NMĐMT
Cát Hiệp được kết nối trở lại lưới lúc 35s.

thời gian 30s, dẫn đến mất đi một lượng
công suất đang phát lên lưới là 49,5MW
như hình 7. Kết quả này cho thấy rằng sự

cố mất NMĐMT Cát Hiệp đột ngột tại thời
điểm 5s và được kết nối trở lại lưới tại thời
điểm 35s không làm ảnh hưởng lớn đến tần
số của lưới điện 110kV tỉnh Bình Định. Sự
dao động này là nhỏ khơng đáng kể, giá trị
tần số của lưới điện tại các thời điểm đó
dao động trong phạm vi cho phép và nhanh
chóng được duy trì ổn định đến giá trị
50Hz.
50.015

50.010

f (Hz)

50.005

49.985
49.980

0

10

20

30

40

50

60

t (s)

Hình 7: Dao động tần số lưới điện của
kịch bản 3

0.99

4. Kết luận
Nghiên cứu này đã mơ hình hóa sơ
đồ lưới điện 110kV tỉnh Bình Định có
tích hợp các nguồn điện gió và điện mặt
trời trên phần mềm Etap 19.0.1. Các mơ
hình động của các nhà máy điện được
tích hợp trên sơ đồ mơ phỏng để phục vụ
cho q trình nghiên cứu. Ba kịch bản
vận hành có thể xảy ra đối với NMĐG
Phương Mai 3, NMĐMT Fujiwara và
NMĐMT Cát Hiệp có thể bị tách ra khỏi
lưới một cách đột ngột trong một khoảng
thời gian nhất định được khảo sát trong
bài báo này để nghiên cứu đánh giá sự tác
động của chúng đối với ổn định lưới điện
tỉnh Bình Định. Sự dao động điện áp và

0.98

U (pu)

49.995
49.990

1.00

0.97
0.96
An Nhơn
Mỹ Thành
Phù Cát

0.95

0.94

50.000

0

10

20

30

40

Phù Mỹ

Phước An
Quy Nhơn

50

60

t (s)

Hình 6: Dao động điện áp các nút của kịch
bản 3
Dao động tần số của lưới điện theo
kịch bản 3 cũng được thu thập và phân tích
trong trường hợp này. Kết quả dao động
tần số tại các nút do sự cố mất NMĐMT
Cát Hiệp một cách đột ngột trong khoảng
42


NGƠ MINH KHOA - NGUYỄN THÀNH NGUN

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN

tần số tại các nút trên lưới điện được thu
thập để phân tích. Kết quả mơ phỏng cho
thấy rằng khi xảy ra các sự cố đó trong
quá trình vận hành đối với các nhà máy

điện này thì sự dao động tần số, dao động
điện áp tại các nút trên lưới vẫn không

đáng kể và vẫn đảm bảo ổn định để lưới
điện tiếp tục vận hành bình thường.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Thủ tướng Chính phủ, Quyết định phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện
lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030, Quyết định số 428/QĐ-TTg,
ngày 18/3/2016.

[2]

Bộ Công thương, Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Bình Định giai đoạn 20162025, có xét đến năm 2035, Hợp phần Quy hoạch phát triển hệ thống điện 110 kV
(Quy hoạch Hợp phần 1), ngày 03/02/2017.

[3]

Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Định, Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Bình Định giai
đoạn 2016-2025, có xét đến năm 2035, hợp phần quy hoạch chi tiết lưới điện trung
và hạ áp sau các trạm 110kV (Quy hoạch Hợp phần 2), Quyết định số 3145/QĐUBND, ngày 30/8/2017.

[4]

Dương Minh Quân, Mã Phước Khánh, Trần Ngọc Thiên Nam and Hoàng Dũng,
“Nghiên cứu ảnh hưởng của nhà máy điện mặt trời Phong Điền đến lưới điện tỉnh
Thừa Thiên - Huế”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol. 11, no.
132, pp. 59-63, 2018.

[5]

Shah Rukh Abbas, Syed Ali Abbas Kazmi, Muhammad Naqvi, Adeel Javed, Salman
Raza Naqvi, Kafait Ullah, Tauseef-ur-Rehman Khan and Dong Ryeol Shin, “Impact
Analysis of Large-Scale Wind Farms Integration in Weak Transmission Grid from
Technical Perspectives”, Energies, vol. 13, no. 20, p. 5513, 2020.

[6]

Oum el fadhel loubaba Bekri and Fatiha Mekri, “Impact of Wind Turbine on Voltage
Stability”, in 2018 International Conference on Wind Energy and Applications in
Algeria (ICWEAA), Algiers, Algeria, 6-7 Nov. 2018.

[7]

Ronan Doherty, Alan Mullane, Gillian Nolan, Daniel J. Burke, Alexander Bryson
and Mark O'Malley, “An Assessment of the Impact of Wind Generation on System
Frequency Control”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 25, no. 1, pp. 452460, 2010.

[8]

Tran Quoc Tuan, Pham M. Cong, L. Parent and K. Sousa, “Integration of PV
Systems into Grid: From Impact Analysis to Solutions”, in 2018 IEEE International
Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial
and Commercial Power Systems Europe, Palermo, Italy, 12-15 June, 2018.
43


SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY

[9]

No. 80 (02/2022)

Rashed R. Waqfi and Mutasim Nour, “Impact of PV and Wind Penetration into a
Distribution Network Using Etap” in The 7th International Conference on Modeling,
Simulation, and Applied Optimization,, Sharjah, United Arab Emirates, 4-6 April
2017.

[10] Danling Cheng, Barry A. Mather, Richard Seguin, Joshua Hambrick and Robert P.
Broadwater, “Photovoltaic (PV) Impact Assessment for Very High Penetration
Levels”, IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 6, no. 1, pp. 295-300, 2016.
[11] P. Pourbeik, A. Ellis, J. Sanchez-Gasca, Y. Kazachkov, E. Muljadi, J. Senthil and D.
Davies, “Generic stability models for type 3 & 4 wind turbine generators for
WECC”, in 2013 IEEE Power & Energy Society General Meeting, Vancouver, BC,
Canada, 21-25 July 2013.
[12] Alberto Lorenzo-Bonache, Andrés Honrubia-Escribano, Francisco Jiménez-Buendía
and Emilio Gómez-Lázaro, “Field Validation of Generic Type 4 Wind Turbine
Models Based on IEC and WECC Guidelines”, IEEE Transactions on Energy
Conversion, vol. 34, no. 2, pp. 933-941, 2019.
[13] Li Wang, Teng Qiao, Bin Zhao, Xiangjun Zeng and Qing Yuan, “Modeling and
Parameter Optimization of Grid-Connected Photovoltaic Systems Considering the
Low Voltage Ride-through Control”, Energies, vol. 13, no. 15, p. 3972, 2020.
Ngày nhận bài: 14/4/2021

Biên tập xong: 15/02/2022

44

Duyệt đăng: 20/02/2022