Investigating the effects of wind farms on the transmission grid of South-West Area

Trần Nam Hưng * , Nguyễn Phúc Khải

Abstract

In recent years, with the encouragement of the Government, renewable energy sources have been developing robustly and widely in the Southern area. Renewable energy sources have supplied clean energy, but at the same time caused many difficulties in operation such as overload and overvoltage on the grids. This paper investigates the effects of voltage and power loss caused by wind farms in the 220kV transmission grids in the South West Area in the period of 2022 – 2025. The authors build the existing grid of the South West Area with three scenarios of wind energy and continue to develop the transmission grid until 2025 based on the planning of the Energy Institute. All grids have been simulated by the ETAP software. The results show that the existing and planned grids have adapted to the limited constraints of voltage. However, the ratio of integrated wind farms is higher, and the power loss is more elevated.

Keywords: Wind farms; Voltage profile; Power loss; Transmission grids; ETAP software

Tóm tắt

Trong những năm gần đây với sự khuyến khích của Chính phủ, các nguồn năng lượng tái tạo phát triển nhanh và rộng khắp khu vực phía Nam. Các nguồn năng lượng tái tạo bổ sung nguồn năng lượng sạch nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều khó khăn trong công tác vận hành như quá tải, quá điện áp trên lưới điện. Bài báo tập trung khảo sát ảnh hưởng đến điện áp và tổn thất điện năng của các trang trại gió đối với lưới điện truyền tải 220kV khu vực Tây Nam Bộ trong giai đoạn 2022 – 2025. Các tác giả xây dựng lưới điện hiện hữu của khu vực Tây Nam Bộ với ba kịch bản thâm nhập của nguồn năng lượng gió. Đồng thời, phát triển tiếp lưới điện truyền tải đến năm 2025 dựa theo quy hoạch của Viện Năng lượng. Các lưới điện được mô phỏng bằng phần mềm ETAP. Kết quả cho thấy lưới điện hiện hữu và theo quy hoạch đến năm 2025 đều đảm bảo giới hạn điện áp trong phạm vi cho phép. Tuy nhiên, tỷ lệ tham gia của nguồn năng lượng gió càng cao thì tổn thất trên lưới điện càng nhiều.

Từ khóa: Trang trại gió; Biểu đồ điện áp; Tổn thất công suất; Lưới điện truyền tải; Phần mềm ETAP

References

[1] Trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia (2021), “Công tác quản lý vận hành điện mặt

trời mái nhà tại Việt Nam”, Hội thảo “The research on Smart Grids technologies and

their application in Vietnam”, 12/2021

[2] Tuấn Hoàng (2022). “Trong tháng 4 và 5/2022, khả năng phát từ nguồn điện gió trên

toàn quốc vẫn chỉ đạt mức thấp so với tổng công suất lắp đặt”, iCon Trang tin điện tử

ngành điện, http://m.icon.com.vn/vi-VN/c621/184111/Trong-thang-4-va-52022-kha

nang-phat-tu-nguon-dien-gio-tren-toan-quoc-van-chi-dat-muc-thap-so-voi-tong-cong

suat-lap-dat.aspx (truy cập 19/12/2022).

[3] Bollen, M. H., & Hassan, F. (2011). “Integration of distributed generation in the power

system” (Vol. 80). John wiley & sons.

[4] Seguin, R., Woyak, J., Costyk, D., Hambrick, J., & Mather, B. (2016). “High-penetration

PV integration handbook for distribution engineers” (No. NREL/TP-5D00-63114).

National Renewable Energy Lab.(NREL), Golden, CO (United States).

[5] Ismael, S. M., Aleem, S. H. A., Abdelaziz, A. Y., & Zobaa, A. F. (2019). “State-of-the-art

of hosting capacity in modern power systems with distributed generation”. Renewable

energy, 130, 1002-1020.

[6] Trung tâm Điều độ hệ thống điện quốc gia (2022), “Phương án vận hành và xử lý sự cố nguy hiểm lưới điện khu vực miền Tây Nam Bộ trong thời gian cắt điện thi công đường dây 500kV Sông Hậu – Đức Hòa”, Quyết định số 805/QĐ-ĐĐQG ngày 20 tháng 11

năm 2022.

[7] Viện Năng lượng (2022). “Đề án kế hoạch đầu tư phát triển lưới điện truyền tải điện

quốc gia năm 2021 có xét đến năm 2025”

[8] Công ty Truyền tải điện 4 (2022), “Sơ đồ lưới Truyền tải miền Tây 1”.

[9] Trung tâm Điều độ hệ thống điện quốc gia (2021), “Sơ đồ kết dây cơ bản hệ thống điện

Việt Nam 2022”

[10] Bộ Công thương (2016), “Thông tư quy định về hệ thống điện truyền tải”, Thông tư số

25/2016/TT-BCT

[11] Bộ Công thương (2015), “Thông tư quy định hệ thống điện phân phối”, Thông tư số

39/2015/TT-BCT

Issue

Section

Article