TCVN 10687-27-2:2025 về mô hình mô phỏng điện của hệ thống phát điện gió

Trong những năm gần đây, năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện gió, đang trở thành một trong những trụ cột quan trọng trong quá trình chuyển dịch năng lượng tại Việt Nam và trên thế giới. Với ưu điểm là nguồn năng lượng sạch, không phát thải khí nhà kính trong quá trình vận hành, điện gió được kỳ vọng sẽ góp phần giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và hiện thực hóa các cam kết về phát triển bền vững.

Tuy nhiên, khác với các nhà máy nhiệt điện hay thủy điện truyền thống, các nhà máy điện gió phụ thuộc rất lớn vào điều kiện thời tiết. Công suất phát điện thay đổi liên tục theo tốc độ gió, khiến việc dự báo, điều độ và bảo đảm ổn định hệ thống điện trở nên phức tạp hơn. Khi tỷ trọng điện gió ngày càng tăng trong cơ cấu nguồn điện, yêu cầu về khả năng mô phỏng chính xác hành vi của các tua-bin gió và nhà máy điện gió cũng trở nên cấp thiết.

Trong thực tế, trước khi một dự án điện gió được đấu nối hoặc đưa vào vận hành chính thức, các kỹ sư thường sử dụng các mô hình mô phỏng điện để đánh giá khả năng làm việc của nhà máy trong nhiều điều kiện khác nhau. Những mô hình này giúp dự đoán phản ứng của hệ thống khi xảy ra biến động điện áp, thay đổi tần số, sự cố lưới điện hoặc các tình huống vận hành bất thường.

Xác định mô hình mô phỏng điện hệ thống phát điện gió nên tuân thủ theo tiêu chuẩn để đảm bảo chính xác, chất lượng. Ảnh minh họa

Tuy nhiên, nếu mô hình mô phỏng không phản ánh đúng đặc tính thực tế của tua-bin gió và hệ thống điều khiển, các kết quả phân tích có thể thiếu chính xác, dẫn đến những rủi ro trong thiết kế, vận hành và quy hoạch hệ thống điện. Chính vì vậy, việc xây dựng và xác nhận độ chính xác của các mô hình mô phỏng điện đang trở thành yêu cầu quan trọng đối với các dự án điện gió hiện đại.

Nhằm đáp ứng yêu cầu này, Bộ Khoa học và Công nghệ đã công bố TCVN 10687-27-2:2025 - Hệ thống phát điện gió - Phần 27-2: Mô hình mô phỏng điện - Xác nhận mô hình. Tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tiêu chuẩn quốc tế IEC 61400-27-2:2020.

Tiêu chuẩn quy định các nguyên tắc và phương pháp xác nhận mô hình mô phỏng điện của tua-bin gió và nhà máy điện gió. Mục tiêu là bảo đảm mô hình được sử dụng trong các nghiên cứu kỹ thuật có khả năng tái hiện chính xác hành vi thực tế của thiết bị khi vận hành trong hệ thống điện.

Theo tiêu chuẩn, quá trình xác nhận mô hình phải dựa trên việc so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu đo được từ thực tế vận hành hoặc từ các thử nghiệm đã được kiểm chứng. Việc đánh giá không chỉ xem xét các trạng thái vận hành bình thường mà còn phải bao gồm các điều kiện động lực học như biến động điện áp, thay đổi công suất, dao động tần số hoặc các tình huống sự cố trên lưới điện.

Một trong những yêu cầu quan trọng của tiêu chuẩn là dữ liệu sử dụng để xác nhận phải có chất lượng phù hợp, được thu thập từ các hệ thống đo lường đáng tin cậy và phản ánh đúng điều kiện vận hành của thiết bị. Điều này giúp bảo đảm kết quả đánh giá khách quan, hạn chế sai lệch giữa mô hình và thực tế.

TCVN 10687-27-2:2025 cũng đưa ra các chỉ tiêu đánh giá mức độ phù hợp của mô hình. Trong quá trình xác nhận, các thông số đầu ra của mô hình như công suất tác dụng, công suất phản kháng, điện áp hay dòng điện sẽ được so sánh với dữ liệu thực tế. Mức độ sai khác phải nằm trong các giới hạn cho phép để chứng minh rằng mô hình có thể được sử dụng cho các nghiên cứu hệ thống điện.

Bên cạnh đó, tiêu chuẩn nhấn mạnh yêu cầu về tính minh bạch trong quá trình xây dựng và xác nhận mô hình. Các giả thiết, tham số, nguồn dữ liệu và phương pháp đánh giá cần được ghi chép đầy đủ nhằm tạo điều kiện cho việc kiểm tra, đối chiếu và cập nhật khi cần thiết.

Đối với các chủ đầu tư, đơn vị tư vấn và cơ quan quản lý hệ thống điện, việc áp dụng tiêu chuẩn mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Các mô hình đã được xác nhận giúp nâng cao độ tin cậy của các nghiên cứu đấu nối, đánh giá ổn định hệ thống và lập kế hoạch phát triển nguồn điện. Đồng thời, đây cũng là cơ sở quan trọng để giảm thiểu rủi ro kỹ thuật trong quá trình vận hành các dự án điện gió quy mô lớn.

Trong bối cảnh Việt Nam đang đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo và hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng "0" vào năm 2050, việc áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế về mô phỏng và đánh giá kỹ thuật ngày càng trở nên cần thiết. TCVN 10687-27-2:2025 không chỉ giúp nâng cao chất lượng thiết kế và vận hành các dự án điện gió mà còn góp phần bảo đảm sự ổn định, an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện quốc gia trong quá trình chuyển đổi năng lượng.

An Dương