Tóm tắt

Sự gia tăng nhanh của các nguồn điện nối lưới qua bộ biến đổi công suất làm giảm quán tính tự nhiên của hệ thống điện, đặc biệt tại các khu vực lưới yếu có tỷ lệ nguồn inverter cao. Bài báo này đề xuất một khung mô hình rút gọn cho thiết bị BTB-VSC-BESS nhằm đánh giá khả năng hỗ trợ tần số, điện áp và quán tính ảo thông qua điều khiển Virtual Inertia (VI) và Virtual Synchronous Generator (VSG). Hệ thống nghiên cứu gồm hai lưới AC liên kết qua bộ biến đổi nguồn áp back-to-back, trong đó Grid 1 được xem là lưới mạnh, Grid 2 là lưới yếu hoặc khu vực phụ tải nhạy cảm. VSC1 vận hành theo chế độ Grid-Following để điều khiển công suất trao đổi, trong khi VSC2 vận hành theo hướng Grid-Forming/VSG. BESS nối vào DC-link cung cấp công suất tác dụng nhanh khi xảy ra nhiễu loạn tải. Mô hình động học rút gọn được xây dựng để mô phỏng đồng thời đáp ứng tần số, RoCoF, điện áp, công suất hỗ trợ, SOC của BESS và điện áp DC-link. Ba trường hợp được so sánh: không có FACTS-BESS, BTB-VSC Grid-Following và BTB-VSC-BESS VI/VSG. Kết quả cho thấy cấu hình BTB-VSC-BESS VI/VSG cải thiện điểm cực tiểu tần số từ 49,4759 Hz lên 49,7274 Hz, cải thiện điện áp cực tiểu từ 0,9101 pu lên 0,9660 pu, trong khi SOC chỉ giảm từ 60,0000% xuống 59,9086% trong kịch bản khảo sát. Kết quả chứng minh tiềm năng của FACTS thế hệ mới khi kết hợp với kho năng lượng và điều khiển tạo lưới trong hỗ trợ ổn định động của hệ thống điện hiện đại.

Tác giả: Bùi Quốc Hùng, Ngô Minh Đức, Lê Tiên Phong, Ngô Đức Minh

Từ khóa: FACTS; BTB-VSC; BESS; quán tính ảo; VSG; Grid-Forming; lưới yếu; ổn định tần số; điện áp DC-link.

Nội dung chi tiết xem tại đây