Scholar Hub/Chủ đề/#nhà máy thủy điện/
Nhà máy thủy điện là một cơ sở sản xuất điện năng sử dụng sức mạnh của dòng nước chảy để tạo ra điện. Thông qua việc cung cấp dòng nước chảy đủ mạnh và thích hợ...
Nhà máy thủy điện là một cơ sở sản xuất điện năng sử dụng sức mạnh của dòng nước chảy để tạo ra điện. Thông qua việc cung cấp dòng nước chảy đủ mạnh và thích hợp, nhà máy thủy điện sử dụng các turbine và động cơ để tạo ra điện. Năng lượng từ dòng nước chảy được chuyển đổi thành năng lượng cơ học và sau đó chuyển đổi thành năng lượng điện. Nhà máy thủy điện thường được xây dựng trên các con sông hoặc hồ chứa nước lớn.
Cụ thể hơn, một nhà máy thủy điện thông thường bao gồm các thành phần sau:
1. Đập: Đập được xây dựng trên các con sông để tạo ra một hồ chứa nước lớn. Hồ chứa này giữ nước và tạo một sự chênh lệch độ cao trong mực nước, gọi là độ cao rơi (fall). Điều này cung cấp áp lực để nước chảy qua các turbine.
2. Cửa tràn: Cửa tràn hoạt động như một van điều khiển, điều chỉnh lưu lượng nước vào hồ chứa và ngăn chặn nước tràn tràn ra ngoài đập.
3. Đập tiếp nhận: Đập tiếp nhận có chức năng điều chỉnh lưu lượng nước vào đường ống dẫn nước.
4. Đường ống dẫn nước: Đường ống dẫn nước được xây dựng để dẫn nước từ hồ chứa qua các turbine hoặc máy phát điện.
5. Turbine: Turbine là thiết bị cơ của nhà máy thủy điện, chuyển đổi năng lượng nước chảy thành năng lượng cơ học. Có nhiều loại turbine được sử dụng như Turbine Pelton, Turbine Francis và Turbine Kaplan, tùy thuộc vào lưu lượng và áp lực nước.
6. Máy phát điện: Máy phát điện là phần chuyển đổi năng lượng cơ học từ turbine thành năng lượng điện. Máy phát điện sử dụng từ trường và cuộn dây để tạo ra điện.
7. Trạm biến áp: Trạm biến áp chuyển đổi điện từ máy phát điện thành điện áp cao hơn để truyền tải điện qua lưới điện quốc gia.
Nhà máy thủy điện là một nguồn năng lượng sạch và tái tạo, không tạo ra khí thải carbon hay gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, việc xây dựng nhà máy thủy điện có thể ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên và địa phương, như khi làm thay đổi dòng chảy nước và tạo ra hồ chứa lớn.
Để hiểu chi tiết hơn về hoạt động của nhà máy thủy điện, hãy xem xét quy trình hoạt động chi tiết sau đây:
1. Tiếp nhận và cung cấp nước: Nhà máy thủy điện được cung cấp nước từ một nguồn nước, chẳng hạn như một con sông hoặc hồ chứa nước lớn. Nước được tiếp nhận và cung cấp xuyên qua các hệ thống ống dẫn nước hoặc cửa tràn để điều chỉnh lưu lượng và áp lực nước đến turbine và máy phát điện.
2. Turbine: Nước chảy qua turbine để tạo ra năng lượng cơ học. Các loại turbine thường được sử dụng trong nhà máy thủy điện bao gồm turbine Pelton, Francis và Kaplan, tùy thuộc vào lưu lượng nước và áp lực chảy.
- Turbine Pelton: Dùng cho lưu lượng nước nhỏ và áp lực rất cao. Nước chảy qua một bộ phận gọi là "nozzle" và đánh vào các cánh quạt của turbine. Động năng của nước được chuyển đổi thành năng lượng cơ học khi làm quay turbine.
- Turbine Francis: Thích hợp cho lưu lượng và áp lực nước trung bình. Nước chảy qua một bộ phận gọi là "vòi phun" và sau đó đi qua cánh quạt và hướng thay đổi để tạo ra năng lượng cơ học.
- Turbine Kaplan: Thích hợp cho lưu lượng nước lớn và áp lực thấp. Dùng một bộ phận gọi là "cánh xoay" để điều chỉnh hướng nước chảy vào turbine. Điều này cho phép tối ưu hóa hiệu suất với lưu lượng nước biến đổi.
3. Hệ thống máy phát điện: Turbine tạo ra năng lượng cơ học khi nước chảy qua, và sau đó năng lượng này sẽ được chuyển đổi thành năng lượng điện trong máy phát điện. Máy phát điện sử dụng một rotor và một stator để tạo ra dòng điện xoay chiều, và sau đó thông qua hệ thống biến áp để chuyển đổi thành điện áp cao hơn để truyền tải điện.
4. Truyền tải điện: Điện được truyền từ nhà máy thủy điện đến trạm biến áp, nơi nó được biến áp để điều chỉnh điện áp tương thích với lưới điện quốc gia. Điện được truyền qua hệ thống dây điện hạ thế và trung thế để cung cấp cho người dùng cuối.
Như vậy, nhà máy thủy điện sử dụng nguồn nước chảy để tạo ra điện, với sự kết hợp của turbine, máy phát điện và hệ thống truyền tải. Đây là một công nghệ phát điện sạch và bền vững, không gây khí thải nhiên liệu hoặc ô nhiễm môi trường.
Vai trò của bộ PSS trong việc nâng cao khả năng ổn định cho nhà máy thủy điện Sông Tranh 2 trong các trường hợp sự cố Hệ thống kích từ của các máy phát điện Nhà máy thủy điện Sông Tranh 2 được trang bị bộ PSS2A để góp phần nâng cao ổn định công suất cho máy phát điện. Trong thời gian qua do nền móng công trình của nhà máy chưa ổn định, cho nên nhà máy chưa phát hết công suất và chức năng của bộ PSS2A vẫn để ở chế độ “OFF”. Bài báo trình bày kết quả tính toán, đánh giá vai trò của bộ PSS trong việc nâng cao khả năng ổn định cho nhà máy thủy điện Sông Tranh 2 trong các trường hợp sự cố. Kết quả cho thấy, bộ PSS đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng ổn định động cho máy phát điện khi tham gia làm việc trong hệ thống, trong một số trường hợp nhất định nó còn hỗ trợ cho hệ thống kích từ điều chỉnh giữ ổn định điện áp đầu cực máy phát.
#Hệ thống kích từ #Nhà máy thủy điện Sông Tranh 2 #Bộ ổn định công suất #Máy phát điện #Ổn định động
Bài toán tối ưu công tác vận hành các nhà máy thủy điện trong hệ thống điện miền Nam Việt Nam, có xét đến tổn thất đường dây truyền tải Sau ngày thống nhất đất nước năm 1975, hệ thống điện (HTĐ) miền Nam có tổng công suất nguồn 800MW với sản lượng điện gần 1,3 tỷ KW/h. Các nhà máy điện dầu như: Nhà máy điện Thủ Đức, nhà máy điện Chợ Quán, các cụm diesel cung cấp điện cho Sài Gòn và các vùng phụ cận.
Hơn 40 năm qua, ngành điện miền Nam đã phát triển nhanh chóng, nguồn điện đã có tổng công suất Nlm tới 15 455 MW [1], sản lượng điện 54,7 tỷ KW/h, hệ thống truyền tải và phân phối điện ngày càng được đầu tư và hoàn thiện. Tuy nhiên do nguồn lực và nhu cầu phát triển kinh tế và các nguồn nhiên liệu sơ cấp trải dài nhiều khu vực nên gặp rất nhiều khó khăn trong công tác đầu tư, vận hành
Trong cơ cấu nguồn điện.Thủy điện chiếm một tỷ trọng lớn 31,3%, đây là nguồn năng lượng sạch, giá thành rẻ, rất thuận lợi trong công tác điều độ HTĐ. Bài báo này nhằm giới thiệu mô hình vận hành tối ưu cho các nhà máy thủy điện trong HTĐ miền Nam từ 2015 tới 2030.
#vận hành tối ưu #tối ưu các trạm thủy điện #mô hình tối ưu HTĐ #bài toán tối ưu HTĐ #tối ưu thủy điện
TÍNH TOÁN XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ VẬN HÀNH HỒ CHỨA CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 4 Nhà máy thủy điện Sông Bung 4 là dự án nằm trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam. Dự án này sắp đưa vào hoạt động chính thức nên phải có phương thức vận hành hồ chứa sao cho phù hợp để không lãng phí nguồn nước và đảm bảo phát điện hiệu quả. Bào báo trình bày kết quả tính toán xây dựng biểu đồ vận hành hồ chứa nước của nhà máy thủy điện Sông Bung 4 trên cơ sở số liệu thủy văn của dòng sông thu thập được trong 29 năm. Biều đồ vận hành hồ chứa cho phép xác định khả năng phát công suất tối đa của nhà máy dựa vào mức nước trong hồ và thời điểm vận hành. Đây là cơ sở để xây dựng chiến lược chào giá bán điện của nhà máy trong thị trường điện cạnh tranh.
#biểu đồ vận hành #thủy văn #thủy điện Sông Bung 4 #hồ chứa #thị trường điện cạnh tranh
Một thuật toán điều khiển trượt thích nghi tốc độ máy phát thủy điện Điều khiển tốc độ trong nhà máy thuỷ điện (NMTĐ) là vấn đề rất quan trọng. Đối với các NMTĐ lớn đảm nhận nhiệm vụ điều tần cho hệ thống điện.Hầu như hệ thống điều tốc của các NMTĐ sử dụng bộ điều khiển PID nên ít có khả năng thích nghi với nhiễu cũng như sự thay đổi tham số mô hình. Bài báo nêu lên một thuật toán điều khiển liên tục bền vững để tự động điều khiển tần số tổ máy cấp nguồn cho phụ tải độc lập, sử dụng số liệu của NMTĐ Srêpốk 3, xét riêng một tổ máy có công suất 110MW. Kết quả nghiên cứu được mô phỏng kiểm chứng cho thấy khả năng thích nghi với nhiễu và sự thay đổi tham số mô hình trong quá trình vận hành của bộ điều khiển SMAC tốt hơn bộ điều khiển PID kinh điển.
#điều chỉnh tần số #điều chỉnh công suất #nhà máy thủy điện #điều khiển bền vững #điều khiển thích nghi #bộ điều tốc
Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ Nhà máy Thủy điện Srêpôk 3 nằm trong hệ thống Thủy điện bậc thang trên sông Srêpốk, góp phần quan trọng trong việc cung cấp năng lượng điện cho lưới điện quốc gia. Trong bài báo này, các tác giả thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpôk 3 trên cơ sở giữ nguyên các bản chất phi tuyến của hệ thống để mô hình mô tả sát với thực tiễn. Dựa trên cơ sở mô hình toán học và sự hiểu biết về bản chất hệ thống, kinh nghiệm vận hành, quản lý nhà máy, các tác giả đề xuất một phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy Thủy điện Srêpôk 3 sử dụng logic mờ. Hiệu quả của thuật toán đề xuất được thử nghiệm bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink. Kết quả cho thấy đặc tính khởi động của hệ thống đã được cải thiện tốt, đáp ứng nhanh chóng công suất đặt.
#nhà máy thủy điện #hệ thống điều tốc #logic mờ #mô hình hóa #mô phỏng
Xây dựng công cụ lập kế hoạch vận hành tối ưu cho nhà máy thủy điện trong thị trường điện Việc vận hành nhà máy thủy điện trong thị trường điện đòi hỏi các công ty phát điện phải trang bị công cụ để giải quyết bài toán lập kế hoạch và lập bản chào giá tối ưu sao cho thỏa mãn tất cả các quy định của thị trường điện, các ràng buộc kỹ thuật của tổ máy, các yêu cầu phát điện kết hợp xả nước phục vụ nông nghiệp…Việc nắm được các quy định của thị trường điện, đặc biệt là cơ chế thanh toán và xây dựng mô hình toán học thích hợp cho việc lập kế hoạch vận hành tối ưu là yêu cầu cấp thiết của người làm công tác thị trường điện. Trong bài báo trình bày kết quả xây dựng công cụ lập kế hoạch vận hành tối ưu cho các nhà máy thủy điện dựa trên phần mềm Excel nhằm giúp cho người làm công tác thị trường điện có được công cụ hỗ trợ ra quyết định đáng tin cậy và có kế hoạch vận hành tối ưu. Công cụ này còn là cơ sở để tính toán lập bản chào trong trị trường điện.
#Nhà máy thủy điện #thị trường điện #kế hoạch vận hành #chào giá #công cụ #tối ưu
Áp dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính để giải bài toán vận hành tối ưu các nhà máy trong hệ thống thủy điện bậc thang Bài toán phân bố tối ưu công suất vận hành các nhà máy trong hệ thống thủy điện bậc thang là bài toán có hàm mục tiêu và các phương trình ràng buộc thuộc dạng phi tuyến. Bài báo trình bày việc áp dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính để giải bài toán phân bố tối ưu công suất phát của các nhà máy trong hệ thống thủy điện bậc thang - với mục tiêu tối ưu là cực đại hóa giá trị của lượng nước chứa trong hồ vào cuối chu kỳ khảo sát - bằng cách tuyến tính hóa từng đoạn hàm mục tiêu cũng như các phương trình ràng buộc trong chu kỳ khảo sát. Để minh họa, trong bài báo đã sử dung công cụ quy hoạch tuyến tính (hàm linprog) trong gói Optimization Toolbox của Matlab để tính toán phương thức vận hành tối ưu của hệ thống thủy điện bậc thang A Vương – Thu Bồn khi chỉ xét điều tiết ngắn hạn.
#Phương pháp quy hoạch tuyến tính #tuyến tính hóa #hệ thống thủy điện bậc thang #vận hành tối ưu #phân bố công suất tối ưu
Nghiên cứu phân phối điện năng bảo đảm nâng cao khả năng phát điện cho nhà máy thủy điện Nội dung nghiên cứu trong bài báo là bước phát triển tiếp theo của các nghiên cứu trước. Bài báo này đưa ra cách tiếp cận mới trong tính toán phân phối điện năng bảo đảm làm cơ sở cho việc xây dựng biểu đồ điều phối và chọn phương thức vận hành phù hợp cho các NMTĐ nhằm nâng cao khả năng phát điện và đồng thời đáp ứng yêu cầu của hệ thống điện. Phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng tính toán kiểm nghiệm cho nhà máy thủy điện Tuyên Quang. Kết quả thu được đã cho thấy tính hiệu quả của phương pháp đưa ra so với vận hành thực.
#Thủy điện; Hệ thống điện; Điều tiết dài hạn; Thủy điện Tuyên Quang
