Tuy nhiên, do phát triển quá ồ ạt dẫn đến việc lưới điện trở nên yếu và từ đó phát sinh nhiều vấn đề trong các cơ chế đấu nối của các dự án đầu tư năng lượng mặt trời. Một trong những vướng mắc trong cơ chế đấu nối là phần chất lượng điện năng mà cụ thể là phần đảm bảo tiêu chuẩn sóng hài cho các hệ năng lượng mặt trời. VG Group đã mang lại giải pháp lọc sóng hài tích cực để đảm bảo cho các hệ thống năng lượng mặt trời áp mái đạt tiêu chuẩn đấu nối theo thông tư 30/2019 BCT.
Giải pháp bù công suất phản kháng cho hệ thống năng lượng mặt trời áp mái
1. Hệ thống điện mặt trời áp mái (PV)
Trong những năm gần đây, số lượng nguồn điện áp mái phân bố ngày càng nhiều. Là thiết bị điều khiển duy nhất trong hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới, biến tần phải có hai chức năng cơ bản là theo dõi điểm công suất cực đại quang điện và nối lưới. Đối với hệ thống nối lưới nhỏ hơn 5 kW, biến tần một pha thường được sử dụng trong khi hệ thống lớn hơn 5 kW, nói chung là biến tần ba pha được sử dụng. Ngoài ra, bộ biến tần nối lưới phải có chức năng phát hiện đảo và dòng rò chế độ chung đầu ra phải nhỏ hơn giá trị quy định trong các tiêu chuẩn khác nhau để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
2. Phân tích bù công suất phản kháng cho hệ thống điện mặt trời áp mái
Vấn đề bù công suất phản kháng không đủ
Do công suất thành phần công suất phản kháng đầu ra của bộ nghịch lưu nhỏ nên sau khi hệ thống năng lượng mặt trời áp mái được kết nối với nhà máy, nếu biên công suất phản kháng ban đầu đủ thì nói chung không cần bổ sung thêm các khối tụ bù, nhưng cần phải điều khiển và được điều chỉnh theo tình hình thực tế hoặc thay thế bằng máy phát công suất phản kháng tĩnh (SVG) để bù công suất phản kháng.
Trong ứng dụng thực tế, sau khi hệ thống năng lượng mặt trời áp mái được kết nối, sự cố bù công suất phản kháng trong hệ thống phân phối điện xảy ra dưới nhiều hình thức khác nhau.
(1) Một số nhà máy báo cáo rằng phần bù công suất phản kháng thường được đưa vào sau khi hệ thống quang điện được kết nối, nhưng hóa đơn tiền điện tăng lên trong một khoảng thời gian. Sau khi tìm hiểu, hiện tượng này xảy ra trong phương pháp đấu dây của điểm truy cập năng lượng phía trên điểm lấy mẫu bù công suất phản kháng, và công suất lắp đặt PV tương đối lớn. Đặc biệt khi phụ tải ổn định hàng tháng của nhà máy thấp hơn bình thường, tỷ trọng điện năng do hệ năng lượng mặt trời áp mái cung cấp tăng lên đáng kể, có thể vượt 25% phụ tải thiết kế. Lúc này, ngay cả khi bộ điều khiển bù công suất phản kháng theo giá trị hệ số công suất đặt thì một phần công suất phản kháng vẫn được lấy từ lưới điện và dẫn đến giảm hệ số công suất.
(2) Các nhà máy khác cũng đã báo cáo rằng sau khi kết nối với hệ thống quang điện, thiết bị bù công suất phản kháng tại tủ điện hạ áp ban đầu không thể đưa vào hoạt động khi đủ ánh sáng mặt trời vào ban ngày, và hệ số công suất là điện dung, và có các mức phạt khác nhau hàng tháng. Thiết bị bù công suất phản kháng hoạt động bình thường vào ban đêm.
Sau khi khảo sát, hệ thống quang điện được đấu nối với hệ thống phân phối điện từ tủ cấp tải, do công suất quang điện được lắp đặt tương đối lớn. Trong trường hợp có đủ ánh sáng mặt trời vào ban ngày, về cơ bản phía lưới điện không cần phải kết nối công suất tác dụng xuống phía phụ tải, và ngay cả điện năng tự phát do hệ năng lượng mặt trời tạo ra cũng được gửi trở lại lưới điện qua thanh cái. Trong điều kiện nhu cầu công suất phản kháng của phụ tải không thay đổi, hệ số công suất do bộ điều khiển bù công suất phản kháng tính toán ở đường dây đến có giá trị âm. Do thiết bị điện kháng truyền thống không thể bù tải điện dung, nên thiết bị điện kháng truyền thống không còn có thể thực hiện công việc bù công suất phản kháng bình thường theo hệ số công suất mục tiêu.
3. Các giải pháp
3.1. Để điểm kiểm tra trở về mức hệ số công suất ban đầu, điều chỉnh chế độ làm việc ban đầu của bộ điều khiển bù công suất phản kháng, từ bù ban đầu theo hệ số công suất mục tiêu sang bù theo công suất phản kháng. Tuy nhiên, phương pháp này không thể đảm bảo độ chính xác của việc bồi thường. Do dung lượng theo bậc của tụ điện cố định nên dễ gây ra hiện tượng quá bù hoặc thiếu bù.
3.2. Thay đổi thiết bị bù công suất phản kháng ban đầu thành thiết bị bù công suất phản kháng tĩnh (SVG). Vị trí lắp đặt và điều chỉnh tủ bù công suất phản kháng ban đầu tốt nhất nên ở sau tủ tổng và trước tủ phân phối. Vì thiết bị SVG có thể nhận ra bù công suất phản kháng hai chiều điện dung và cảm ứng, đồng thời có thể liên tục điều chỉnh công suất phản kháng ở chế độ standby, và có ưu điểm là tốc độ phản hồi nhanh, nên nó có thể giải quyết hoàn hảo sự cố công suất phản kháng do hệ năng lượng mặt trời mái công nghiệp và thương mại.