Bộ ổn định hệ thống điện còn được biết đến với tên gọi Power System Stabilizer (PSS) là một thiết bị điều khiển phụ, được sử dụng kết hợp với hệ thống kích từ nhằm tạo ra một mô men hãm làm giảm các dao động xảy ra trong máy phát, tăng khả năng ổn định của máy phát và nâng cao hiệu quả phát điện.
Theo ThS. Đào Thanh Oai, trong giai đoạn 2016 - 2019, Chính phủ, Bộ Công Thương đã ban hành nhiều văn bản pháp lý yêu cầu các tổ máy phát điện phải được trang bị các bộ PSS. Đồng thời các bộ PSS phải thử nghiệm, điều chỉnh, đánh giá đáp ứng theo các tiêu chuẩn theo quy định để đưa vào vận hành. Có thể kể đến các văn bản, như Nghị định 17/2022/NĐ-CP ngày 31/01/2022 của Thủ tướng Chính phủ; Thông tư 25/2016/TT-BCT ngày 30/11/2016 của Bộ Trưởng Bộ Công Thương; Quy trình thử nghiệm và giám sát thử nghiệm ban hành kèm theo Quyết định số 25/QĐ-ĐTĐL ngày 26/3/2019 của Cục Trưởng Cục điều tiết Điện lực.
Cũng trong giai đoạn này, quy mô hệ thống điện ngày càng phát triển, tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo tăng cao (chiếm 32% - 33% so với công suất đặt toàn hệ thống), gây ảnh hưởng không nhỏ đến sự ổn định của hệ thống điện. Trong khi đó, để thực hiện chuyển đổi, lắp đặt và thử nghiệm điều chỉnh các bộ PSS đáp ứng yêu cầu vận hành trong quá trình sản xuất, các nhà máy phát điện phải đi thuê các chuyên gia hãng thực hiện với chi phí hàng tỷ đồng/1 tổ máy/1 lần thử nghiệm.
“Hiện cả nước có 276 tổ máy phải thử nghiệm sau mỗi kỳ đại tu, tính theo chu kỳ 6 năm thì mỗi năm có khoảng 45 tổ máy phải thử nghiệm, với tổng mức chi phí lên đến cả trăm tỷ đồng. Do đó cần phải nghiên cứu, tìm kiếm các giải pháp mới nhằm nâng cao khả năng ổn định hệ thống phát điện, giúp tiết kiệm tài chính cho doanh nghiệp. Công trình “Phương pháp lựa chọn các tham số của bộ ổn định hệ thống điện (PSS2A/2B) nhằm nâng cao độ ổn định của tổ máy phát điện" được thực hiện nhằm mục tiêu đó” - ThS. Đào Thanh Oai cho biết thêm.
Theo đó, “Phương pháp lựa chọn các tham số của bộ ổn định hệ thống điện (PSS2A/2B) nhằm nâng cao độ ổn định của tổ máy phát điện" là công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của các tham số cài đặt của các bộ PSS2A/2B đến các đặc tính, chất lượng điều khiển ổn định tổ máy dựa trên các mô hình mô phỏng cũng như kết quả thử nghiệm thực tế. Trên cơ sở kết quả thu được sẽ đề ra phương pháp điều chỉnh tối ưu các bộ tham số PSS2A/2B nhằm đáp ứng các tiêu chí đánh giá về chất lượng để đưa vào vận hành, nâng cao ổn định tin cậy của hệ thống điện.
ThS. Đào Thanh Oai (áo xanh, bên phải) thực hiện thử nghiệm điều chỉnh bộ PSS tổ máy H2 Thủy điện Huội Quảng (Ảnh: evn.com.vn/)
ThS. Đào Thanh Oai cho biết, công trình này được thực hiện dựa trên ý tưởng phát triển bộ PSS ứng dụng tại các tổ máy phát điện mà anh đã từng nghiên cứu khi còn công tác tại Nhà máy Thủy điện Sơn La. Khi đó, anh và các cộng sự đã mày mò, tìm hiểu tài liệu trong và ngoài nước để hiểu rõ hơn các đặc tính kỹ thuật của các bộ PSS và tổ máy phát điện, giúp hình thành ý tưởng phát triển bộ PSS dùng riêng cho các tổ máy phát điện của Việt Nam.
Tuy nhiên, quá trình thử nghiệm tại các tổ máy Nhà máy Thủy điện Sơn La và Thủy điện Lai Châu lại không thành công do vẫn còn một số mặt hạn chế, không điều chỉnh được các đặc tính đáp ứng yêu cầu đề ra.
“Thật may mắn khi những kết quả nghiên cứu chưa thành công trước đây lại là nền móng để công trình “Phương pháp lựa chọn các tham số của bộ ổn định hệ thống điện (PSS2A/2B) nhằm nâng cao độ ổn định của tổ máy phát điện" được hoàn tất và đưa vào thử nghiệm thành công tại tổ máy H1, H2 Nhà máy Thủy điện Huội Quảng và tổ máy H1 Nhà máy Thủy điện Bản Chát. Kết quả nghiên cứu đã giúp Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) tiết kiệm được số tiền lên đến 7,24 tỷ đồng, giảm đáng kể chi phí so với báo giá nếu thuê chuyên gia nước ngoài đến thử nghiệm” - ThS. Đào Thanh Oai bày tỏ.
Tính đến thời điểm hiện tại, bộ PSS2A/2B là các bộ PSS phổ biến nhất trong hệ thống điện Việt Nam và hệ thống điện có 267 tổ máy phải thử nghiệm lần đầu và lặp lại theo chu kỳ đại tu (6 năm/lần). Do đó nghiên cứu có tính ứng dụng cao tại Việt Nam khi thường xuyên áp dụng sau mỗi kỳ đại tu tổ máy, góp phần giúp EVN làm chủ công nghệ thử nghiệm PSS, giảm thiểu chi phí thuê chuyên gia thử nghiệm nước ngoài.
Tuy nhiên, ThS. Đào Thanh Oai cũng cho rằng, hiện nay công trình này có thể ứng dụng trực tiếp trong các công việc liên quan đến thử nghiệm và điều chỉnh các bộ PSS2A/2B trên thực tế. Dù vậy cần có thêm các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm và những kỹ sư am hiểu hệ thống thiết bị công nghệ để công trình được ổn định, hoàn thiện và đạt hiệu quả hơn nữa trong tương lai.
Với kết quả nổi bật, các giải pháp thử nghiệm và điều chỉnh ổn định tổ máy của ThS. Đào Thanh Oai đã được Hội đồng Khoa học Công nghệ của Tập đoàn Điện lực Việt Nam công nhận là các sáng kiến cấp EVN. Công trình cũng đã được lựa chọn để trình bày tại Hội nghị khoa học công nghệ Điện lực toàn quốc năm 2022.
ThS. Đào Thanh Oai tham dự Giải thưởng Khoa học Công nghệ Việt Nam 2022 (Ảnh: danviet.vn/)
Đặc biệt, công trình nghiên cứu còn được gửi tham gia giải thưởng Vifotec 2022. Kết quả, công trình được trao tặng Giải Ba - Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam năm 2023.
Ngoài công trình nghiên cứu “Phương pháp lựa chọn các tham số của bộ ổn định hệ thống điện (PSS2A/2B) nhằm nâng cao độ ổn định của tổ máy phát điện", ThS. Đào Thanh Oai còn có nhiều nghiên cứu, giải pháp ứng dụng trong hoạt động sản xuất, kinh doanh của ngành điện: Giải pháp điều chỉnh các bộ PSS (PSS-Power System Stabilizer); Giải pháp phân tích, xử lý dữ liệu trong thử nghiệm PSS tại Nhà máy Thủy điện Hòa Bình; Phương pháp định vị sự cố xác định tổng trở thứ tự thuận và thứ tự không của đường dây truyền tải điện dựa trên bản ghi rơle từ hai đầu đường dây năm 2019; 3 giải pháp kỹ thuật được công nhận và áp dụng vào sản xuất tại Nhà máy Thủy điện Sơn La, Lai Châu. |
Trường Quang
