การศึกษาผลกระทบของแหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนชนิดอินเวอร์เตอร์ต่อกระแสลัดวงจรในระบบส่งกำลังไฟฟ้า

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้จะพิจารณาระบบป้องกันในระบบส่งไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 22 kV ถึง 500 kV ที่ถูกติดตั้งอยู่ภายในสถานีไฟฟ้าแรงสูงทั้งหมด 252 สถานี มีประเด็นหลักที่ศึกษา 3 ประเด็น คือ 1) ศึกษาผลกระทบจากกระแสผิดพร่องที่ลดลงต่อการปรับตั้งค่าระบบป้องกัน 2) ศึกษาผลกระทบจากอินเวอร์เตอร์ในโหมดควบคุมกระแสไฟฟ้าต่อขนาดแรงดันไฟฟ้าลำดับลบ และนำเสนอการใช้อินเวอร์เตอร์ในโหมดควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อลดขนาดแรงดันไฟฟ้าลำดับลบเมื่อเกิดความผิดพร่องแบบไม่สมมาตร และ 3) ศึกษาความเป็นไปได้ในการชดเชยกระแสผิดพร่องด้วยการปรับเพิ่มการผลิตสำรองพร้อมจ่ายและ/หรือการใช้ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ ผลการจำลองการทำงานด้วยโปรแกรม DIgSILENT Powerfactory ตามมาตรฐาน IEC 60909 แสดงถึงผลการศึกษาที่มีต่อ 3 ประเด็นข้างต้นดังนี้ 1) ในกรณีที่มีแหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนจากแสงอาทิตย์และพลังงานลมในสัดส่วน 36% ของกำลังผลิตทั้งหมด จะส่งผลให้ระบบป้องกันภายในสถานีไฟฟ้าแรงสูงจำนวน 26 สถานี ตรวจจับกระแสผิดพร่องลดลงมากกว่า 10% ของค่าที่ปรับตั้งไว้ ซึ่งมากกว่าย่านที่รับได้ตามแนวปฏิบัติของ กฟผ. 2) อินเวอร์เตอร์ในโหมดควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถช่วยชดเชยกระแสผิดพร่องในลำดับบวกและลำดับลบได้อย่างเหมาะสม ซึ่งช่วยทำให้แรงดันไฟฟ้าลำดับลบมีขนาดลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับในกรณีที่ใช้อินเวอร์เตอร์ในโหมดควบคุมกระแสไฟฟ้า และ 3) การปรับเพิ่มกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายและการใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่สามารถช่วยเพิ่มกระแสผิดพร่องภายในระบบส่งให้กลับมาอยู่ในเกณฑ์ของค่าปรับตั้งอุปกรณ์ป้องกัน