Các chuyên gia của UEC-Aviadvigatel JSC (Công ty chuyên về phát triển và chế tạo động cơ hàng không của Nga) vừa được cấp bằng sáng chế cho một phương pháp Điều khiển tự động thông minh tổ máy tuabin khí (GTU) trong ngành điện lực.
Phát minh này giúp bù đắp nhanh chóng những biến động tải đột ngột, giữ cho việc sản xuất điện luôn ổn định, tin cậy hơn, truyền thông Nga đưa tin vào tháng 4/2026.
Tháo gỡ "điểm nghẽn 60 năm" trong nhà máy điện tuabin khí
Vấn đề lớn nhất của các nhà máy điện tuabin khí là khi tải điện thay đổi mạnh (như đột ngột mất tải hoặc tăng tải lớn), tốc độ quay của tuabin dễ bị tăng hoặc giảm đột ngột, dẫn đến nguy cơ mất ổn định hoặc thậm chí "sập" tổ máy.
"Điểm nghẽn" này là vấn đề lâu năm, tồn tại hơn 60 năm nay và được công nhận trên toàn cầu. [Từ những năm 1960 trở đi, tuabin khí bắt đầu được sử dụng trong sản xuất điện thế giới. Cuối những năm 1980 đến nay, nó được triển khai rộng rãi hơn, theo Construction Physics].
Giải pháp mới của của Nga giúp tháo gỡ bài toàn này, giúp động cơ tuabin khí hoạt động đáng tin cậy hơn.
Hình ảnh minh họa về nhà máy tuabin khí. Nguồn: APG
Cụ thể, UEC-Aviadvigatel JSC tập trung vào việc điều chỉnh thông minh lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ dựa trên phân tích dòng điện pha của máy phát và tốc độ quay tự do của rotor tuabin.
Hệ thống sẽ liên tục theo dõi hai thông số quan trọng:
- Tốc độ thay đổi dòng điện trong quá trình giảm tải hoặc tăng tải
- Độ lệch tốc độ quay của rotor tuabin tự do so với giá trị quy định.
Nếu cả hai độ lệch đều vượt quá giá trị ngưỡng, việc điều chỉnh tiêu thụ nhiên liệu sẽ được bắt đầu.
Hiệu suất và độ "sạch, xanh" của một nhà máy tuabin khí tùy thuộc vào loại tuabin khí. Tuabin khí chu trình đơn có hiệu suất từ 20-35%. Các tuabin chu trình hỗn hợp mang lại hiệu suất lên đến 60%. Nguồn: APG
Giá trị này được tính toán dựa trên đặc tính chuẩn và cường độ dòng điện thực tế của máy phát. Đồng thời, nếu tốc độ quay vẫn cao hơn hoặc thấp hơn mức cho phép, hệ thống sẽ tiếp tục điều chỉnh thêm một lượng nhất định để đưa mọi thứ về ổn định.
Khi tần số trở lại phạm vi chấp nhận được và bộ hẹn giờ được kích hoạt, chức năng hiệu chỉnh sẽ bị vô hiệu hóa và thiết bị chuyển sang các thuật toán điều khiển tiêu chuẩn.
Kết quả kỹ thuật là sự cải thiện chất lượng điện năng, ổn định hoạt động của tuabin khí dưới sự thay đổi tải đột ngột và tăng độ tin cậy của động cơ tuabin khí trong ngành năng lượng nói chung và nhà máy điện tuabin khí nói riêng - Những nhà máy này giúp bổ sung nguồn điện sạch, ổn định, giảm phụ thuộc than đá và hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo quy mô toàn cầu.
Đôi nét về Nhà máy điện tuabin khí
Nhà máy điện tuabin khí là nhà máy nhiệt điện sử dụng khí tự nhiên hoặc khí hóa lỏng (LNG) để sản xuất điện. Các nhà máy này rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu, với các nhà máy điện khí chiếm gần 25% tổng lượng điện trên thế giới. Các bộ phận chính của tuabin khí bao gồm máy nén, hệ thống đốt và phần tuabin. Chúng cùng nhau chuyển đổi năng lượng hóa học của khí tự nhiên thành năng lượng điện.
Nhà máy điện tuabin khí có thiết kế đa dạng, từ hệ thống chu trình đơn đến hệ thống chu trình hỗn hợp. Tuabin chu trình đơn tạo ra công suất từ 100 đến 400 megawatt, với hiệu suất từ 35-40%. Ngược lại, các nhà máy tuabin khí chu trình hỗn hợp (CCGT) có thể đạt hiệu suất lên đến 60% bằng cách tận dụng nhiệt thải.