Nghiên cứu nâng cao hiệu quả kinh tế, chất lượng điện áp và độ tin cậy trong quy hoạch lưới điện trung áp638

Bộ Giáo dục đào tạo Tr-ờng Đại học Bách Khoa Hµ Néi Nguyễn Đức Hạnh Nghiên cứu NÂNG CAO HIệU QUả KINH Tế, CHấT L-ợng điện áp độ tin cậy quy hoạch LƯớI điện trung áp Chuyên ngành: Mạng Hệ Thống Điện MÃ số: 62.52.50.05 TóM TắT LUậN áN TIếN S Kỹ THUậT Hà Nội 2011 Cơng trình hồn thành tại: trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Lã Văn Út PGS.TS.Nguyễn Lân Tráng Phản biện: PGS.TS Trần Văn Tớp Phản biện: PGS.TS Lê Văn Doanh Phản biện: PGS.TS Đinh Thành Việt Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, vào hồi 9h ngày 10 tháng 11năm 2011 Có thể tìm hiểu tại: Thư viện Quốc gia Thư viện Tạ Quang Bửu DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Nguyễn Đức Hạnh, Trịnh Trọng Chưởng: Nghiên cứu định hướng phát triển lưới điện trung áp miền Bắc Việt Nam sở so sánh tiêu kinh tế -kỹ thuật Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 58/2006, trang 10-14 Lã Văn Út, Nguyễn Đức Hạnh: Xét đến đặc trưng ổn định điện áp lựa chọn cấu trúc lưới điện trung áp Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 76/2010, trang 40-45 Lã Văn Út, Nguyễn Đức Hạnh: Đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện trung áp giai đoạn quy hoạch, thiết kế Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 80/2011, trang 84-90 Ut La Van, Hanh Nguyen Duc, Chuong Trinh Trong: Principal Guidance for Development of MV Power Network in Northern VietNam Based on Comparing Economical and Technical Network The International Conference on Electrical Engineering 2008 (ICEE 2008) Okinawa, Japan MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Sự phát triển nhanh LĐTA với yêu cầu ngày cao chất lƣợng điện năng, ĐTCCCĐ, địi hỏi phải nâng cao hiệu cơng tác QHTK Nghiên cứu phát triển phƣơng pháp tính tốn đại vào giai đoạn quy hoạch, thiết kế có ý nghĩa cấp thiết, góp phần đảm bảo phát triển bền vững HTCCĐ Lƣới điện trung áp Việt Nam nằm bối cảnh chung nói trên, đồng thời có đặc thù riêng đòi hỏi phải nghiên cứu định hƣớng cải tạo, phát triển hợp lý trƣớc mắt lâu dài vấn đề: lộ trình chuyển đổi cấp điện áp 22kV, tồn hay không lƣới điện 35kV khu vực nông thôn miền núi Đó lý chủ yếu tác giả chọn đề tài nghiên cứu luận án: “Nghiên cứu nâng cao hiệu kinh tế, chất lượng điện áp độ tin cậy quy hoạch lưới điện trung áp” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích luận án xây dựng sở lý thuyết, phát triển phƣơng pháp tính tốn kinh tế -kỹ thuật nhằm giải số toán lĩnh vực QHPT LĐTA Trên cở sở tạo chƣơng trình máy tính ứng dụng phục vụ cho công tác QHPT LĐTA, nhằm nâng cao hiệu kinh tế, chất lƣợng điện áp ĐTCCCĐ Luận án nghiên cứu định hƣớng phát triển LĐTA Việt Nam, làm sở cho việc lựa chọn cấp điện áp toán QHPT LĐTA cấp địa phƣơng PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tƣợng nghiên cứu luận án HTCCĐ thuộc phạm vi xây dựng, quản lý, vận hành cấp địa phƣơng có phƣơng thức vận hành độc lập Luận án sử dụng đồng thời phƣơng pháp: phát triển lý thuyết, mơ hình hóa, xây dựng chƣơng trình, tính tốn áp dụng thử theo số liệu thực tế Việt Nam Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN 4.1 Kết chủ yếu ý nghĩa khoa học Đề xuất áp dụng thêm tiêu chi phí biên dài hạn đánh giá kinh tế phƣơng án quy hoạch LĐTA Nghiên cứu, đề xuất định hƣớng phát triển LĐTA miền Bắc Việt Nam Phát triển mơ hình phƣơng pháp tính tốn ĐTCCCĐ cho lƣới điện phân phối có xét đến đặc điểm: cấu trúc kín, vận hành hở, có nhiều nguồn dự phịng, ảnh hƣởng khác thiết bị phân đoạn Luận án đề xuất tiêu tổng hợp nhƣ tiêu riêng đánh giá mức độ ổn định, độ tin cậy CCĐ tốn QHTK Bƣớc đầu áp dụng: tính tốn thời gian ngừng CCĐ trung bình năm, điện ngừng CCĐ tiêu ổn định cho số phƣơng án phát triển LĐTA Việt Nam 4.2 Tính thực tiễn luận án Các tiêu kinh tế -kỹ thuật có ý nghĩa thiết thực, làm sở để lựa chọn phƣơng án phát triển điện lực; 2 Phần mềm tính tốn: thời gian ngừng CCĐ trung bình năm, điện ngừng CCĐ lƣới phân phối ứng dụng nghiên cứu, lập quy hoạch phát triển LĐTA; Các kết luận có tính chất định hƣớng phát triển LĐTA, cải tạo cấp điện áp 35kV có ý nghĩa thực tiễn định Các kết ứng dụng nêu bƣớc đầu đƣợc thể qua đề tài NCKH có tác giả tham gia cấp Bộ Cơng Thƣơng, Tập đồn Điện lực Việt Nam BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN Ngoài phần Mở đầu Kết luận, thuyết minh luận án đƣợc trình bày chƣơng bao gồm: Chƣơng Tổng quan LĐTA, vấn đề nghiên cứu luận án Chƣơng Nghiên cứu tiêu kinh tế tổng hợp, so sánh phƣơng án cải tạo phát triển lƣới điện trung áp cho số khu vực điển hình Chƣơng Phƣơng pháp đánh giá ĐTCCCĐ quy hoạch phát triển LĐTA Chƣơng Phƣơng pháp đánh giá ổn định điện áp phƣơng án phát triển lƣới điện trung áp Chƣơng Tính tốn tiêu độ ổn định, ĐTCCCĐ cho số phƣơng án phát triển lƣới điện trung áp Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP, CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN 1.1 ĐẶC ĐIỂM LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP Trình bầy tổng quan ảnh hƣởng lƣới điện trung áp tới tiêu kinh tếkỹ thuật hệ thống điện; cấu trúc lƣới điện trung áp 1.2 HIỆN TRẠNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA LĐTA VIỆT NAM LĐTA tồn nhiều cấp điện áp; phát triển nhanh theo nhu cầu tăng trƣởng phụ tải; độ tin cậy CCĐ cho khách hàng chƣa đƣợc quan tâm mức; trạng quản lý vận hành HTCCĐ bất cập 1.3 NÂNG CAO HIỆU QUẢ LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP 1.3.1 Bài toán lựa chọn cấu trúc HTCCĐ LĐTA Việt Nam có nhiều cấp điện áp Hiện trạng gây trở ngại vận hành khó thiết lập đƣợc chế độ làm việc kinh tế; thêm vào q trình cải tạo quy hoạch gặp nhiều trở ngại thiếu tiêu, định mức hợp lý dẫn tới thiếu xác dự báo, lựa chọn thiết bị lãng phí đầu tƣ, kèm theo q trình gia tăng tổn thất, giảm chất lƣợng điện Do cần nghiên cứu định hƣớng phát triển LĐTA Việt Nam 10kV 11,6% 6KV 1,5% 15kV 5,5% Đ-ờng dây 35kV 25,8% 22kV 55,6% Hình 1.1 Biểu đồ tỷ trọng cấp điện áp LĐTA toàn quốc năm 2009 1.3.2 Bài toán đảm bảo ĐTCCCĐ cho khách hàng Cùng với tiến trình ngành điện chuyển dần sang hoạt động theo chế thị trƣờng, khách hàng ngày quan tâm đòi hỏi cao chất lƣợng điện ĐTCCCĐ Để đáp ứng đƣợc đòi hỏi đáng này, cần phải có tính tốn, đảm bảo ĐTCCCĐ cho hộ phụ tải, từ giai đoạn QHTK 1.3.3 Bài toán nâng cao chất lƣợng điện áp đảm bảo ổn định điện áp nút tải Đảm bảo ổn định điện áp cho nút tải yêu cầu thiết Hơn nữa, vận hành gần với chế độ giới hạn (sụp đổ điện áp) chất lƣợng điện áp nút (dao độ mạnh) Khối lượng đường dây qua năm Sự phát triển nhanh LĐTA theo nhu cầu tăng trƣởng phụ tải dẫn đến thay đổi bất hợp lý sơ đồ LĐTA, có nguy ổn định điện áp Nghiên cứu áp dụng tiêu phƣơng pháp tính tốn giai đoạn QHTK có ý nghĩa thiết thực: nhằm đảm bảo ổn định nâng cao chất Năm lƣợng điện áp cho nút tải Hình 1.2 Tốc độ tăng trƣờng LĐTA 220 200 180 160 10 km 140 120 100 80 60 40 20 1990 1995 2000 2005 2010 1.3.4 Bài tốn xác định vị trí, loại thiết bị lắp đặt lƣới 1.4 QUY HOẠCH LĐTA VÀ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN - Nghiên cứu định hƣớng cải tạo phát triển LĐTA Việt Nam, có vấn đề lộ trình đƣa cấp điện áp 22 kV, phƣơng thức cải tạo tốc độ cải tạo phù hợp với điều kiện trạng khu vực - Nghiên cứu phƣơng pháp tính tốn ĐTC CCĐ cho sơ đồ LĐPP (có dự phịng), nhằm áp dụng quy hoạch LĐTA, đảm bảo ĐTC cung cấp điện theo yêu cầu khách hàng - Nghiên cứu áp dụng tiêu ổn định điện áp vào tính toán kiểm tra sơ đồ LĐTA nhằm nâng cao độ tin cậy chất lƣợng điện áp - Áp dụng tính tốn thử cho số sơ đồ quy hoạch LĐTA thực tế Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ TỔNG HỢP, SO SÁNH PHƢƠNG ÁN CẢI TẠO PHÁT TRIỂN LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP CHO MỘT SỐ KHU VỰC ĐIỂN HÌNH 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nhu cầu vốn đầu tƣ LĐTA lớn, việc phát triển lƣới điện hiệu theo tiêu chí kinh tế quan trọng toán quy hoạch, thiết kế Hiện trạng LĐTA Việt Nam tồn nhiều cấp điện áp, việc lựa chọn cấp điện áp, lộ trình cải tạo cấp 22kV, vấn đề nên để tồn cấp 35 kV (hay không) số khu vực nhiều nội dung bàn cãi Các kết luận định hƣớng cải tạo cần có sở khoa học với số định lƣợng so sánh kinh tế kỹ thuật Chƣơng nghiên cứu tổng quan tiêu kinh tế áp dụng tốn quy hoạch phát triển lƣới điện; đề xuất mơ hình phƣơng pháp nghiên cứu nhằm định hƣớng phát triển LĐTA theo nội dung 2.2 CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ ÁP DỤNG TRONG BÀI TOÁN QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP 2.2.1 Phƣơng pháp cực tiểu hàm chi phí tính tốn Nhờ giải tích hóa biểu thức hàm mục tiêu, cho phép so sánh hàng loạt yếu tố nhƣ mật độ phụ tải, chiều dài tuyến dây …Hiện đƣợc sử dụng để đánh giá, so sánh lựa chọn thông số lƣới điện phƣơng án 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích kinh tế-tài dự án Phƣơng pháp khơng cho phép so sánh lựa chọn phƣơng án mà đánh giá đƣợc hiệu kinh tế phƣơng án chọn Phƣơng pháp hiệu xem xét đánh giá cho dự án cụ thể 2.2.3 Phƣơng pháp chi phí biên Phƣơng pháp chi phí biên có tiêu chi phí biên ngắn hạn dài hạn Phƣơng pháp có ƣu điểm bật: tiêu tính đơn vị sản phẩm nên so sánh hiệu cho dự án khác (cùng loại), với số lƣợng phƣơng án cụ thể tƣơng đối nhiều áp dụng thuận tiện Phƣơng án cải tạo phát triển LĐTA khác hẳn lộ trình, cấp điện áp chọn khác nhau, cần đƣa chi phí biên dài hạn vào so sánh đánh giá hiệu Luận án đề xuất lựa chọn thêm tiêu chi phí biên dài hạn (LRMC) làm tiêu kinh tế tổng hợp so sánh phƣơng án toán quy hoạch cải tạo lƣới điện 2.3 PHÂN LOẠI LĐTA THEO KHU VỰC VÀ MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN LĐTA VIỆT NAM 2.3.1 Mơ hình nghiên cứu Bài tốn đƣợc đặt với yêu cầu giải chung nhƣ "có nên để tồn cấp điện áp 35kV", "cần áp dụng lộ trình cải tạo nhanh hay chậm" cho khu vực, việc đề xuất mơ hình tốn chặt chẽ khơng khả thi Luận án áp dụng phƣơng pháp tính tốn trực tiếp so sánh phƣơng án điển hình Thực chất tìm cực tiểu chi phí biên dài hạn tập hữu hạn phƣơng án quan tâm, mang tính điển hình, bao gồm điển hình theo khu vực, điển hình theo cấp điện áp lựa chọn điển hình theo lộ trình cải tạo Khu vực xem xét: Đơ thị ven đô; nông thôn đồng bằng, miền núi Về cấp điện áp: 22kV 35kV; hỗn hợp 22kV 35kV Lộ trình chuyển đổi: cải tạo nhanh; cải tạo trung bình; cải tạo chậm Mỗi khu vực, chọn lƣới điện thực tế làm điển hình tính tốn Tổ hợp với cấp điện áp lộ trình cải tạo tạo tập phƣơng thức tính tốn so sánh Thu thập, phân tích trạng nguồn lƣới điện khu vực nghiên cứu - Quy hoạch lƣới điện truyền tải khu vực - Các quy định riêng Thu thập kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu Dự báo nhu cầu điện cho khu vực nghiên cứu Lập phƣơng án phát triển lƣới điện sở tiêu chuẩn kinh tế - kỹ thuật Tính tốn chi phi biên dài hạn PA i Tổ hợp phƣơng thức xem xét PT PT2 SO SÁNH PHƢƠNG ÁN Định hƣớng cải tạo, phát triển hợp lý LĐTA Hình 2.1 Mơ hình nghiên cứu định hƣớng lƣới điện trung áp 2.3.2 Lựa chọn khu vực nghiên cứu Căn vào mật độ phụ tải, đặc điểm trạng lƣới điện, luận án lựa chọn khu vực điển hình nhƣ sau: khu vực thị, ven (quận Hồn Kiếm); khu vực nông thôn đồng (huyện Đông Hƣng); khu vực miền núi (huyện Vị Xun) 2.4 TÍNH TỐN LỰA CHỌN ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.4.1 Các giả thiết, điều kiện đƣa vào tính tốn 2.4.2 Tính tốn lƣới điện quận Hồn Kiếm – TP.Hà Nội Bảng 2.1 Tổng hợp kết tính tốn phƣơng án Q.Hồn Kiếm TT Hạng mục Đơn vị Phƣơng án I Phƣơng án II Phƣơng án III Vốn đầu tƣ Tỷ đồng 549,2 590,86 574,34 a Giai đoạn đến năm 2015 Tỷ đồng 286,2 277,5 271 b Giai đoạn 2016-2020 Tỷ đồng 263 313,36 303,34 Tổn thất điện a Năm 2015 Triệu kWh 18,5 22,3 23,5 b Năm 2020 Triệu kWh 23,1 23,1 26,8 LRMC đồng/kWh 248,8 260 262 NPV Tỷ đồng 1138 1112 1106 Ghi chú: PAI cải tạo nhanh lƣới 6, 10kV->22kV; PAII cải tạo có xét tới chuyển đổi trang thiết bị; PAIII: cải tạo chậm theo tuổi thọ thiết bị 2.4.3 Tính tốn lƣới điện huyện Đơng Hƣng tỉnh Thái Bình Bảng 2.2 Tổng hợp kết tính tốn phƣơng án H.Đơng Hƣng TT Hạng mục Đơn vị Phƣơng án I Phƣơng án II Phƣơng án III Vốn đầu tƣ Tỷ đồng 277,7 252,65 265,31 TT Hạng mục a Giai đoạn đến năm 2015 b Giai đoạn 2016-2020 Tổn thất điện a Năm 2015 b Năm 2020 LRMC NPV Đơn vị Phƣơng án I Phƣơng án II Tỷ đồng 162,91 114,86 Tỷ đồng 114,79 137,79 Triệu kWh 4,8 5,1 Triệu kWh 8,01 9,04 đồng/kWh 271 243 Tỷ đồng 317,6 344 Phƣơng án III 104,98 160,33 6,69 11,01 251 337 2.4.4 Tính tốn lƣới điện huyện Vị Xun tỉnh Hà Giang Bảng 2.3 Tổng hợp kết tính tốn phƣơng án H.Vị Xuyên TT Hạng mục Đơn vị Phƣơng án I Phƣơng án II Phƣơng án III Vốn đầu tƣ 262,22 234,56 212,62 a Giai đoạn đến năm 2015 Tỷ đồng 95,91 106,49 94,02 b Giai đoạn 2016-2020 Tỷ đồng 166,3 128,07 118,6 Tổn thất điện a Năm 2015 Triệu kWh 3,48 2,8 3,1 b Năm 2020 Triệu kWh 5,02 3,4 4,08 LRMC đồng/kWh 294 227,5 212 NPV Tỷ đồng 214 256 265 Ghi chú: theo tuổi thọ thiết bị cải tạo PAI chuyển đổi thành lƣới 22kV; PAII cải tạo chuyển đổi thành lƣới 35kV; PA III: lựa chọn lƣới 22kV 35kV cho khu vực cụ thể 2.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1- Chỉ tiêu chi phí biên dài hạn LRMC có ý nghĩa so sánh cao, đƣợc xác định theo đơn vị sản phẩm Việc áp dụng thêm tiêu LRMC toán cải tạo quy hoạch LĐTA hợp lí Đặc biệt sử dụng LRMC nhƣ tiêu kinh tế tổng hợp để so sánh phƣơng án QHPT lƣới điện có cấu trúc điển hình nghiên cứu định hƣớng cải tạo phát triển LĐTA 2- Dựa kết tính tốn cho khu vực điển hình, đề xuất định hƣớng phát triển LĐTA miền Bắc Việt Nam giai đoạn tới nhƣ sau: - Đối với khu vực thị ven đơ, cần nhanh chóng cải tạo, chuyển đổi lƣới hữu thành lƣới 22kV Việc sớm đồng LĐTA khu vực thành lƣới 22kV khơng đem lại lợi ích lớn kinh tế (chỉ số LRMC ln nhỏ) mà cịn tạo điều kiện thuận lợi cho công tác xây dựng, quản lý vận hành, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện; - Đối với khu vực nông thôn đồng bằng, cần cải tạo theo lộ trình thích hợp (tốc độ trung bình) thành lƣới 22kV, tận dụng tối đa lực thiết bị (thay thế, chuyển đổi) để tránh lãng phí vốn đầu tƣ; - Khu vực miền núi, cần so sánh lựa chọn cấp điện áp 35kV 22kV, khu vực nhỏ nên phát triển cấp điện áp Trong lƣới 22kV phát triển khu công nghiệp, khu đô thị, lƣới 35kV phát triển làng xóm, thơn Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐTCCCĐ TRONG QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN LĐTA 3.1 ĐẶT VN Phụ tải (MW) Công suất nguồn phụ t¶i 11 Giá trị ban đầu L k,i,j(t) P k,i,j(t) L0,i,j(t) Pk,0,j (t) phụ tải khu vực i công suất ban đầu nguồn điện k Sau xét cho tất nguồn dự phòng, giá trị cuối Lk,i,j(t) L Ngh,i,j (t) P(MW) Hình 3.3 vẽ biểu đồ thi gian kộo di Phụ tải không đuợc cấp Công suất lại ca ph ti v cụng sut ngun Dễ nhận Lk-1,i,j (t) P k,i',j(t) thấy, phụ thuộc vào thời điểm t mà lƣợng công suất thiếu hụt phụ tải lƣợng công suất dƣ nguồn có giá trị dƣơng Tƣơng ứng Pk,i,j (t) với giá trị khác t, lƣợng Lk,i,j (t) công suất thiếu hụt dƣ thừa t T(h) 24 hàm thời gian (đƣờng nét liền Hình 3.3 Quan hệ L k,i,j (t) Pk,i,j (t) chấm chấm) Ở bƣớc cuối cùng, sau xét tất nguồn dự phòng, hàm LNgh,i,j(t) xác định thời gian thiếu hụt công suất τij = 365* τ’ij (hình 3.4) Dựa vào kết tính toán ta thiết lập đƣợc ma trận [τi,j ] Cũng thiết lập thêm ma trận W k(i,j): Wk,i,j(t) = 1, Lk-1,i,j(t) > Lk,i,j(t) Wk,i,j(t) = 0, trƣờng hợp lại W k,i,j(t) ma trận hệ số biểu diễn nguồn điện k có cấp cho khu vực i hỏng hóc khu vực j hay không xét đến giới hạn công suất Khi xét đến giới hạn truyền tải nhánh, cách tính tốn tƣơng tự, ý phải giảm giới hạn công suất nguồn xuống giới hạn truyền tải L Nghi,j(t) ' i,j T(h) 24 t Hình 3.4 Lƣợng công suất, thời gian thiếu hụt công suất khu vực xét b Các tiêu ĐTCCCĐ Thời gian ngừng CCĐ trung bình năm khu vực i gây cố khu vực j TNĐi,j= R pd(i,j) j + [1-A s(i,j)] ij T j rj (3.9) Điện ngừng CCĐ khu vực i gây cố khu vực j nhƣ sau: ANĐi,j= Rpd (i,j) tbi j +[1-A s(i,j)] τij rj j (3.10) Trong τij hệ số phụ tải đỉnh khu vực i xét khoảng thời gian τij T NĐ ANĐ tính tổng cộng cho khu vực i, HTCCĐ xét với tình cố đƣợc tính nhƣ trƣờng hợp c Xét đến ĐTC cung cấp nguồn dự phòng Xác suất CCĐ tin cậy nguồn Sgh cho khu vực i cố khu vực j: 12 Ngh Pri, j(t) = [1 Wk, i, j (t ){1 Ps k (t )}] k Xác suất hỏng hóc nguồn S gh cấp điện cho KV i cố khu vực j: Ng h FF, i, j(t) = [1- {1 Wk,i, j (t )} ](1-Pri,j) k Trong Ps k(t) xác suất làm việc tin cậy thân nguồn dự phòng thứ k, Wk,i,j (t) hệ số biểu diễn nguồn điện k có cấp cho khu vực i hỏng hóc khu vực j hay khơng Thời gian ngừng CCĐ trung bình năm khu vực i cố khu vực j: T ij T NĐi,j=Rpd(i,j) j +{[1-A s(i,j)] t i,j FF,i , j ( t ) } T j rj (3.11) Điện ngừng CCĐ khu vực i gây cố khu vực j nhƣ sau: T A NĐi,j = Rpd(i,j) αtbi λj+[1-A s(i,j)] [ατij + t Li (t ) FF ,i, j (t ) i, j T ] rj λj (3.12) Khi độ tin cậy nguồn không phụ thuộc thời gian, ta có: A NĐi,j=Rpd (i,j) tbi j +[1-As (i,j)] [ τij +( tbi - τij )FF,i,j ]rj j (3.13) TNĐ ANĐ tính tổng cộng cho khu vực i, HTCCĐ xét với tình cố đƣợc tính nhƣ trƣờng hợp 3.2.3.3 Chương trình tính ĐTCCCĐ Dựa phƣơng pháp, mơ hình tính tốn ĐTCCCĐ, tác giả xây dựng xây dựng chƣơng trình tính ĐTCCCĐ viết ngơn ngữ lập trình Delphi 3.2.3.4 Mơ lưới điện máy tính 3.3 ỨNG DỤNG TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC KHU VỰC VÀ HTCCĐ 3.3.1 Biểu đồ phụ tải, giả thiết tính tốn Xét HTCCĐ nhƣ hình 3.1, với số liệu: lƣới phân phối có cƣờng độ hỏng hóc λ0=4 lần/100km.năm, thời gian sửa chữa cố r = 12 h/lần sửa chữa; DCL có thời gian thao tác rpđ = 2h/lần thao tác cố, 0,5h/lần thao tác công tác; Số lần ngừng điện công tác năm cho đoạn lƣới 6, thời gian ngừng điện lần 2h/lần; nguồn dự phòng có xác suất làm việc tin cậy p= 0,9999, cơng suất 2MW; nguồn dự phịng có xác suất làm việc tin cậy p= 0,9999, công suất 5MW; chiều dài đẳng trị đoạn 10km, đoạn 6km, đoạn 8km, đoạn 10km Biểu đồ phụ tải khu vực nhƣ hình 3.5 13 P(MW) KV1 KV2 KV4 KV3 T 12 15 18 21 24 Hình 3.5 Biểu đồ phụ tải khu vực 3.3.2 Tính tốn độ tin cậy Xét trƣờng hợp: chƣa xét tới tham gia nguồn Sgh; xét tới nguồn Sgh, bỏ qua TGKĐN Các TBPĐ đƣợc tính tốn với DCL thông thƣờng dao cách li tự động Bảng 3.1 Kết tính tốn ĐTC cho khu vực chƣa xét tới nguồn dự phòng Hạng mục KV KV KV KV I TBPĐ DCL TNĐ (h/năm) 27,72 39,12 40,72 51,32 ANĐ (10 kWh/năm) 76,958 89,833 38,4 86,166 II TBPĐ DCLTĐ TNĐ (h/năm) 16,8 31,68 33,6 47,52 ANĐ (10 kWh/năm) 46,641 72,748 31,758 79,785 Chênh lệch ΔA NĐ (%) 39,4 19 17,4 7,4 Điện ngừng điện tồn hệ thống: sử dụng DCL thơng thƣờng: 291.446kWh; sử dụng DCLTĐ: 230.933 kWh Bảng 3.2 Kết tính tốn ĐTC cho khu vực xét tới nguồn dự phòng Hạng mục I TBPĐ DCL TNĐ (h/năm) ANĐ (10 3kWh/năm) II TBPĐ DCLTĐ TNĐ (h/năm) ANĐ (10 3kWh/năm) KV KV KV KV 27,72 76,958 26,1212 59,984 40,72 38,489 32,02 49,568 16,8 46,641 14,88 34,174 33,6 31,759 20,94 30,965 NĐ Điện ngừng điện tồn hệ thống:: sử dụng DCL thơng thƣờng: 224.999kWh/năm; sử dụng DCLTĐ: 143.539 kWh/năm 3.4 CÁC NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƢƠNG - Trong giai đoạn QHTK tiêu ĐTC cần quan tâm thời gian bị ngừng cung cấp điện TNĐ lƣợng điện bị ANĐ hộ phụ tải Cần tính toán tiêu để đảm bảo yêu cầu khách hàng - Phát triển phƣơng pháp đồ thị-giải tích với việc mơ hình HTCCĐ theo khu vực thiết lập ma trận cấu trúc cho phép xây dựng đƣợc phƣơng pháp tính tốn ĐTCCCĐ ứng dụng thích hợp với QHTK LĐTA Phƣơng pháp áp dung 14 với sơ đồ dạng chung LĐTA xét đến ảnh hƣởng TBPĐ hiệu nguồn dự phòng - Kết nghiên cứu bƣớc đầu cho thấy: sử dụng TBPĐ tự động biện pháp hữu hiệu để cải thiện ĐTC cho khu vực HTCCĐ Giải pháp đặc biệt có hiệu xét cho HTCCĐ kín vận hành hở, có nguồn dự phịng Chƣơng 4: PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG CÁC PHƢƠNG ÁN PHÁT TRIỂN LĐTA 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 4.1.1 Yêu cầu đảm bảo chất lƣợng điện áp ổn định phụ tải LĐTA Ổn định điện áp vừa đặc trƣng cho chất lƣợng điện năng, vừa đặc trƣng cho ĐTCCCĐ Vấn đ ề ngày đƣợc quan tâm liên quan đến phát triển rộng khắp LĐTA, điều kiện phức tạp HTĐ Việt Nam Với nút tải xa nguồn, công suất cung cấp tới gần giới hạn ổn định, điện áp dao động mạnh, trƣớc nguy điện áp sụp đổ Với yêu cầu ngày cao công tác QHTK LĐTA, việc xét đến tiêu đảm bảo ổn định điện áp yêu cầu đảm bảo chung kinh tế -kỹ thuật cần thiết Vấn đề tạo phƣơng pháp thích hợp, cho phép đánh giá hiệu ổn định điện áp nút ngày đƣợc quan tâm nghiên cứu 4.1.2 Giới hạn CCĐ LĐTA theo điều kiện ổn định điện áp 4.1.2.1 Các biểu thức tính giới hạn lưới điện đơn giản, phụ tải a Theo điều kiện phát nóng U*Icp* k1*k kn = Sgh; Trong đó: Icp dòng điện làm việc lâu dài chạy S dây dẫn, đảm bảo nhiệt độ phát nóng giới hạn cho phép, điều kiện tiêu chuẩn; k1,k2 kn hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện khác với tiêu chuẩn; S công suất truyền tải; U điện áp làm việc, tính gần theo trị số định mức b Theo ĐK tổn thất điện áp S( ) U Rcos U cp ; Trong đó: R, X điện trở, kháng đƣờng dây; U X sin điện áp định mức; ΔUcp trị số tổn thất điện áp cho phép; φ góc cơng suất c Theo ĐK sụp đổ điện áp S1 = L 1/ L U22Y11 2Cos ( S1 Y11 ) ; Trong đó: U điện áp nút nguồn; Y11 tổng dẫn riêng nút tải; L số sụt áp nút tải; s1 góc cơng suất phụ tải, Y11 góc tổng dẫn riêng nút tải 4.1.2.2 Khảo sát cho lưới điện đơn giản Xét lƣới điện 22kV cấp điện cho phụ tải St = (9,3+j5,74)MVA Dây dẫn AC150mm2 , Icp= 445A, R0 =0,2Ω/km; X 0= 0,355Ω/km (theo tiêu J kt) Khảo sát giới hạn cung cấp điện chiều dài tuyến dây thay đổi 40 40 G.h phát nóng G.h sụt áp G.h sụp đổ điện áp 35 30 35 30 25 25 P(MW) 20 G.h phát nóng G.h sụt áp G.h sụp đổ điện áp P(MW) 20 15 15 10 10 5 0 10 15 20 25 30 35 40 Q(MVAR) 10 15 20 25 Q(MVAR) 30 35 40 Hình 4.1 Giới hạn CCĐ theo ĐK với L=0,8, bán kính l= 10km Hình 4.2 Giới hạn CCĐ theo ĐK với L=0,8, bán kính l= 20km 4.1.2.3 Nhận xét, so sánh giới hạn cung cấp điện - Các giới hạn công suất truyền tải theo điều kiện sụt áp sụp đổ điện áp giảm nhanh theo bán kính cấp điện trở thành yếu tố định thiết kế CCĐ khoảng cách lớn - Giới hạn theo điều kiện sụp đổ điện áp phụ thuộc phức tạp vào cấu trúc tồn lƣới cần xét đến điều kiện LĐTA phát triển ngày phức tạp Luận án tập trung nghiên cứu cách tính tốn phục vụ mục đích nâng cao tính ổn định chất lƣợng điện áp cho LĐTA Phƣơng pháp công cụ tính tốn cần thuận tiện áp dụng cơng tác thiết kế, quy hoạch 4.2 TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH PHỤ TẢI VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP NÚT TẢI 4.2.1 Khái niệm chung ổn định điện áp Khái niệm ổn định điện áp xét cho nút nói chung HTĐ đƣợc đƣa xuất phát từ điều kiện để tồn điểm cân bền vững cho công suất nút 4.2.2 Quá trình vật lý tƣợng ổn định điện áp Thành phần chủ yếu phụ tải tổng hợp động khơng đồng bộ, chúng có ý nghĩa định đến đặc tính tĩnh phụ tải Cũng trình vật lý tƣợng ổn định điện áp thƣờng đƣợc giải thích qua đặc tính động KĐB 4.2.2.1 Tiêu chuẩn ổn định nút tải động KĐB Với riêng động cơ, đặc tính tĩnh quan hệ mơ men điện từ động với điện áp nguồn cung cấp U hệ số trƣợt s Đặc tính mơ men tĩnh M(s) ứng với điện áp cố định khác cung cấp đƣợc thể qua cơng thức: 2M gh Trong Mgh trị số mô men giới hạn cực đại ứng với hệ số trƣợt M s s gh sgh Với điện áp cung cấp khác nhau, M gh thay đổi nhiều, sgh có trị số cố định Giá trị M gh sgh xác định theo mơ hình sgh s đẳng trị động không đồng Từ mơ hình ta có: 16 M ≈ P= I2R/s = U12 Rs ( xs)2 R2 (4.1) Trong đó: x=xH +xs ; U1 -điện áp nguồn; R, xs - điện kháng động cơ; XH -điện kháng HT Nếu P > Pm không đảm bảo điều kiện cân mô men động cơ, điều kiện cần để hệ thống ổn định Ta có biểu thức tính mơ men cực đại theo điện áp U vị trí nối động cơ: U U12 M gh Pgh 2x s 2x s Khi động có đặc tính mơ men cứng, chƣa xét tổn thất khơng tải, ta có: Qs I x I Rs x Rs Ps x Rs P s nhƣ Qs tỷ lệ với hệ số trƣợt s s gh Từ phƣơng trình 4.1, xác định đƣợc trị số s cho trƣớc U1 giá trị khác nhau, từ xây dựng đƣợc quan hệ hàm s=f(U1) Đó dạng đặc tính cơng suất phản kháng Q s(U1 ) hay Qs(u) Dễ thấy không tồn chế độ làm việc động U1 0) Tiêu chuẩn áp dụng cho trƣờng hợp thiết bị tự động điều chỉnh HTĐ làm việc tốt (không gây ổn định dao động) 4.3.4.2 Ưu nhược điểm ứng dụng Nhƣợc điểm phƣơng pháp không phát đƣợc trƣờng hợp ổn định gây tự động điều chỉnh làm việc sai, gây dao động tự kích Tuy nhiên với HTĐ vận hành, xét ổn định nút tải LĐTA tƣợng giả thiết khơng xảy Ƣu điểm: có tiêu chuẩn dạng bất đẳng thức (an > 0) dễ dàng tìm chế độ giới hạn ổn định (ứng với a n = 0) Hơn nữa, trị số an trùng với trị số định thức Jacobi hệ phƣơng trình CĐXL, xác định chƣơng trình tính tốn CĐXL, xét đến đặc tính tĩnh phụ tải 19 Luận án lựa chọn áp dụng tiêu chuẩn ổn định phi chu kỳ để xây dựng phƣơng pháp tính tốn Mức độ ổn định nút đƣợc đánh giá dựa sở so sánh chế độ hành với chế độ giới hạn (thông qua tiêu đề xuất) 4.4 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA LĐTA 4.4.1 Vấn đề đánh giá mức độ ổn định HTĐ phức tạp Ngồi phƣơng pháp tính tốn số ổn định phụ tải Lj (nêu trên), để đánh giá mức độ ổn định HTĐ phức tạp cần dựa vào khả tính tốn chế độ giới hạn Các tiêu đánh giá mức độ ổn định, thực chất phản ánh độ xa chế độ hành chế độ giới hạn Trên sở áp dụng tiêu chuẩn a n > để tính chế độ giới hạn, luận án đề xuất số tiêu áp dụng cho LĐTA để đánh giá mức độ ổn định nút tải 4.4.2 Đề xuất tiêu đánh giá ổn định LĐTA 4.4.2.1 Hệ số dự trữ ổn định Với LĐTA, kịch nguy hiểm xảy phổ biến kịch phụ tải nút tăng (cịn gọi kịch điển hình) Chế độ giới hạn ổn định đƣợc tính tốn với kịch điển hình, xét đến đặc tính phụ tải tổng hợ p Hệ số dự trữ ổn định đƣợc tính theo công thức: P K dt = gh P P0 100% Với P tổng công suất tải hành; P gh tổng công suất tải đến giới hạn Hệ số dự trữ đặc trƣng cho mức độ ổn định chung toàn hệ thống Tại Việt Nam, chƣa có quy định hệ số trữ ổn định Một số nƣớc Đông Âu quy định độ dự trữ công suất cần đảm bảo Kdt ≥ 20%; độ dự trữ điện áp cần đảm bảo K dt ≥ 10% [92] Luận án đề xuất lấy Kdt ≥ 20% làm trị số kiểm tra ổn định phƣơng án quy hoạch LĐTA 4.4.2.2 Hệ số sụt áp nút Cũng với kịch điển hình hệ số sụt áp nút đƣợc tính theo cơng thức: ku % = U0 U gh U0 100% Trong đó: U o, U gh, tƣơng ứng trị số điện áp nút chế độ xét chế độ giới hạn Nút có ku% lớn "nút yếu" cần có biện pháp cải thiện để nâng cao mức ổn định chung 4.5 VÍ DỤ TÍNH TỐN CẢI TẠO, PHÁT TRIỂN LĐTA XÉT ĐẾN CHỈ TIÊU ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP Để nghiên cứu định lƣợng, luận án xét sơ đồ cung cấp điện thuộc trạm 110kV Hà Giang, tỉnh Hà Giang với yêu cầu cải tạo phát triển nhằm đảm bảo cho tăng trƣởng phụ tải Tính tốn đƣợc thực bình thƣờng theo phƣơng pháp quen biết, xác định tiết 20 diện dây dẫn số mạch đảm bảo tiêu chuẩn phát nóng tổn thất điện áp theo quy phạm (hình 4.3) Tiếp đó, tính tốn kiểm tra tiêu ổn định điện áp Kết cho thấy tiêu ổn định phƣơng án thấp: hệ số dự trữ ổn định đạt 16,3%, nút Mèo Vạc ổn định hệ số sụt áp qua ngƣỡng 40,56% Để nâng cao ổn đinh, phƣơng án đƣợc đề xuất xây dựng đƣờng dây từ trạm 35 kV tới nút Bắc Mê để giảm khoảng cách cung cấp (hình 4.4) Với phƣơng án hệ số dự trữ ổn định xác định đƣợc 45,2%, tƣơng ứng với giới hn cung cp in 23,7MW 4,2+j4,28 Trạm 110kV Bắc Mê Trạm 110kV 4,5+j2,78 Hà Giang Mèo Vạc Tùng Bá AC-70 AC-70 16,5 54,3 375 AC-95 AC-70 NR.Quản Bạ 9,5 1,4 AC-70 12,3 NR.Bắc Mê AC-70 51,4 Hà Giang 2+j2,66 AC-70 1,4 Quản Bạ Đồng Văn 3,6+j2,7 3,8+j2,65 4,2+j4,28 4,5+j2,78 Bắc Mê 377 AC-240 18,5 375 AC-95, 70(185) 10,9 Mèo Vạc AC-70(185) 54,3 Tùng Bá 2+j2,66 AC-70 NR.Quản Bạ 1,4 AC-70 (185) 12,3 AC-70(185) 51,4 Quản Bạ 3,6+j2,7 Đồng Văn 3,8+j2,65 Hình 4.4 Sơ đồ lƣới điện sau cải tạo có Hình 4.3 Sơ đồ sợi tuyến 375 cấp điện xét đến đặc tính ổn định cho hộ phụ tải năm 2015 Thực tế phƣơng án có vốn đầu tƣ xấp xỉ nhau, nhiên cấu trúc đƣợc thay đổi theo mục tiêu nâng cao ổn định nên đem lại hiệu cao phƣơng diện giới hạn truyền tải 4.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG Để nâng cao chất lƣợng điện áp độ tin cậy làm việc phƣơng án quy hoạch phát triển LĐTA luận án đề xuất áp dụng thêm tiêu ổn định điện áp Các tiêu đƣợc tính toán dựa sở phát triển phƣơng pháp phân tích ổn định theo tiêu chuẩn ổn định phi chu kỳ Các kết nghiên cứu bƣớc đầu cho thấy: - Sự phát triển LĐPP theo nhu cầu tăng trƣởng nhanh phụ tải dẫn đến thay đổi bất hợp lý sơ đồ LĐTA, có nguy ổn định điện áp; - Khi xét đến tiêu ổn định điện áp, cấu trúc LĐTA có thay đổi đáng kể liên quan đến bán kính cấp điện phân bố phụ tải nút Cấu trúc đảm bảo đƣợc dự ổn định cao, đồng thời nâng cao khả tải cơng suất đến nút lƣới Chƣơng 5: TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU VỀ ĐỘ ỔN ĐỊNH, ĐTC CỦA MỘT SỐ PHƢƠNG ÁN PHÁT TRIỂN LĐTA 5.1 KHÁI QUÁT CHUNG Trên sở tiêu nêu chƣơng 3, với việc vận dụng tiêu chƣơng trình tính tốn Conus, tính tốn ĐTCCCĐ tính tốn phân tích tiêu độ ổn định, ĐTCCCĐ số phƣơng án phát triển LĐTA thực tế theo phƣơng pháp thƣờng sử dụng phƣơng pháp đề xuất 5.2 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU VỀ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA MỘT SỐ PHƢƠNG ÁN PHÁT TRIỂN LĐTA Ở VIỆT NAM 21 Tính tốn độ ổn định số phƣơng án phát triển LĐTA miền Bắc Bảng 5.1 Tổng hợp kết tính tốn độ dự trữ, giới hạn cơng suất theo phƣơng pháp T Tên lộ đƣờng dây T Theo PP.Thông thƣờng Lộ 375 Tr.110kV Hà Giang Lộ 373 Tr.110kV Bắc Quang Lộ 373 Tr.110kV Lạng Sơn Lộ 375 Tr.110kV Đồng Mỏ Lộ 371 Tr.110kV Hịa Bình Độ dự trữ (%) 16,3 17 13,5 17,3 14,7 PP có xét tới đặc trƣng ổn định điện áp Độ dự trữ Giới hạn công (%) suất P(MW) 45,2 23,7 44,2 25,2 64,7 31,7 76,7 19,4 26,7 34,57 Giới hạn công suất P(MW) 17,9 19,7 20,2 13,9 31,05 5.3 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA MỘT SỐ PHƢƠNG ÁN PHÁT TRIỂN LĐTA Sử dụng chƣơng trình tính tốn ĐTCCCĐ thiết lập, tính tốn tiêu ĐTCCCĐ cho khách hàng, HTCCĐ số phƣơng án phát triển lƣới điện 5.3.1 Tính tốn tiêu ĐTC lộ 476 trạm 110kV Chèm Xét lƣới điện phân phối lộ 476 trạm 110kV Chèm cấp điện cho 16 vùng phụ tải (85 trạm biến áp phân phối ), biểu đồ phụ tải khu vực, cƣờng độ hỏng hóc, thời gian thao tác nhƣ giả thiết tính toán [24] LP8 LP9 LP4 LP5 LP6 LP7 476 10 LP1 14 Tr¹m 110kV ChÌm LP2 LP14 11 LP3 15 16 LP15 12 LP16 13 LP10 LP11 LP12 LP13 Hình 5.1 Sơ đồ sợi lộ 476 với phân miền khu vực Kết tính tốn cho thấy: khu vực 13 có thời gian ngừng CCĐ trung bình lớn nhất, tiêu ĐTCCCĐ thấp so với khu vực lại; khu vực có ANĐ lớn so với khu vực lại; ANĐ HTCCĐ 962.173kWh/năm 5.3.2 Tính tốn tiêu ĐTC số phƣơng án phát triển lƣới điện 5.3.2.1 Các phương án phát triển lưới điện Để nâng cao ĐTCCCĐ, xem xét phƣơng án nối mạch vòng với HTCCĐ lân cận Các vị trí xem xét: khu vực đầu đƣờng dây (VT1); khu vực đƣờng dây (VT2); khu vực có tổn thất điện áp lớn (VT3); khu vực cuối đƣờng dây (VT4).Với vị trí nguồn dự phịng, xem xét mức công suất 2, 3, 10MW 22 LP8 LP9 LP4 LP5 LP6 LP7 476 14 Tr¹m 110kV ChÌm 10 LP3 15 LP14 VT1 LP1 LP2 VT2 11 VT3 16 LP15 LP16 12 13 VT4 LP10 LP11 LP12 LP13 Hình 5.2 Các phƣơng án phát triển lƣới điện 5.3.2.2 Kết tính tốn Bảng 5.2 Kết tính tốn ĐTCCCĐ nguồn DP công suất 2MW TT 10 11 12 13 14 15 16 Chỉ tiêu Kịch KV KV KV KV KV KV KV KV KV KV 10 KV 11 KV 12 KV 13 KV 14 KV 15 KV 16 HTCCĐ VT1 33,103 32,941 9,419 36,510 89,081 14,966 48,412 169,576 128,319 17,053 18,969 44,425 106,729 77,422 48,737 59,629 935,292 ANĐ (kWh) VT2 VT3 38,573 38,573 48,241 48,241 15,529 15,529 36,510 36,510 89,081 89,081 14,966 14,000 48,412 44,559 165,426 169,576 59,611 128,319 17,053 17,053 18,969 18,969 44,425 44,425 106,729 106,729 77,422 60,319 48,737 23,531 59,629 26,316 889,315 881,731 VT4 38,573 48,241 15,529 36,510 89,081 14,000 44,410 169,576 128,319 13,526 14,352 19,613 43,452 77,422 48,737 59,629 860,970 VT1 52,83 49,61 49,77 53,13 65,42 74,58 84,30 97,74 107,14 93,78 103,34 112,74 122,06 93,94 103,58 113,14 TNĐ VT2 63,41 72,65 82,05 53,13 65,42 74,58 84,30 90,99 49,77 93,78 103,34 112,74 122,06 93,94 103,58 113,14 (h) VT3 63,41 72,65 82,05 53,13 65,42 63,82 71,34 97,74 107,14 93,78 103,34 112,74 122,06 67,17 50,01 49,93 VT4 63,41 72,65 82,05 53,13 65,42 63,82 70,92 97,74 107,14 64,15 67,82 49,77 49,69 93,94 103,58 113,14 Bảng 5.3 Kết tính tốn ĐTCCCĐ nguồn DP công suất 3MW TT 10 11 12 13 14 15 16 Chỉ tiêu Kịch KV KV KV KV KV KV KV KV KV KV 10 VT1 30,807 32,941 9,419 36,510 89,081 14,966 48,412 169,576 128,319 17,053 ANĐ (103kWh) VT2 VT3 38,573 38,573 48,241 48,241 15,529 15,529 36,510 36,510 89,081 84,149 14,000 12,856 44,410 39,606 141,689 164,361 59,611 128,319 16,744 17,053 VT4 38,573 48,241 15,529 36,510 84,018 12,856 38,075 164,361 129,748 9,065 VT1 50,64 49,61 49,77 53,13 65,42 74,58 84,30 97,74 107,14 93,78 T NĐ (h) VT2 VT3 63,41 63,41 72,65 72,65 82,05 82,05 53,13 53,13 65,42 59,94 63,82 58,10 70,92 62,84 73,83 91,66 49,77 107,14 86,86 93,78 VT4 63,41 72,65 82,05 53,13 59,79 58,10 60,71 91,66 107,02 49,85 KV 11 KV 12 KV 13 KV 14 KV 15 KV 16 HTCCĐ 18 969 44,425 106,729 77,422 48,737 59,629 932,997 18 790 44,357 107,808 77,422 48,737 59,629 861,132 165 19,613 43,452 77,422 48,737 59,629 834,994 103 34 112,74 122,06 93,94 103,58 113,14 97 26 109,45 121,94 93,94 103,58 113,14 49 93 49,77 49,69 93,94 103,58 113,14 18 969 44,425 106,729 41,215 23,531 26,316 846,383 103 34 112,74 122,06 50,01 50,01 49,93 Bảng 5.4 Kết tính tốn ĐTCCCĐ nguồn DP công suất 10MW TT Chỉ tiêu Kịch KV VT1 30,807 ANĐ (103kWh) VT2 VT3 38,573 38,573 VT4 38,573 VT1 50,64 T NĐ (h) VT2 VT3 63,41 63,41 VT4 63,41 23 TT 10 11 12 13 14 15 16 Chỉ tiêu Kịch KV KV KV KV KV KV KV KV KV 10 KV 11 KV 12 KV 13 KV 14 KV 15 KV 16 HTCCĐ VT1 32,941 9,419 36,510 89,081 14,966 48,412 169,576 128,319 17,053 18,969 44,425 106,729 77,422 48,737 59,629 932,997 ANĐ (10 kWh) VT2 VT3 48,241 48,241 15,529 15,529 36,510 36,510 71,697 71,697 9,939 9,939 28,764 28,764 93,357 110,217 59,611 91,342 10,832 11,823 12,688 13,534 30,943 32,605 79,830 90,209 52,780 41,215 38,437 23,531 50,362 26,316 678,093 690,045 VT4 48,241 15,529 36,510 71,697 9,939 28,764 110,217 91,342 9,065 9,165 19,613 43,452 52,780 38,437 50,362 673,686 VT1 49,61 49,77 53,13 65,42 74,58 84,30 97,74 107,14 93,78 103,34 112,74 122,06 93,94 103,58 113,14 T NĐ (h) VT2 VT3 72,65 72,65 82,05 82,05 53,13 53,13 52,65 52,65 49,52 49,52 50,08 50,08 53,81 63,52 49,77 75,11 59,56 62,48 69,12 72,04 78,52 81,44 90,03 97,80 62,64 50,01 77,20 50,01 88,88 49,93 VT4 72,65 82,05 53,13 52,65 49,52 50,08 63,52 75,11 49,85 49,93 49,77 49,69 62,64 77,20 88,88 5.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG Tính tốn kiểm tra cho sơ đồ LĐTA thuộc số dự án cải tạo thực tế lƣới 35kV miền Bắc cho thấy nhiều sơ đồ không đảm bảo tiêu ổn định sau tính tốn cải tạo theo cách thông thƣờng Việc cải thiện ĐTCCCĐ cho hộ phụ tải HTCCĐ phụ thuộc vào vị trí, cơng suất nguồn dự phịng Cụ thể nhƣ sau: - Những khu vực nối trực tiếp vào nguồn dự phịng mức độ cải thiện độ tin cậy tăng lên rõ rệt, khu vực khác mức độ cải thiện ĐTCCCĐ phụ thuộc vào công suất, vị trí lắp đặt nguồn dự phịng; - Nguồn dự phịng đặt cuối đƣờng dây điện ngừng điện toàn hệ thống giảm đƣợc nhiều Xét cơng suất nguồn dự phịng 10MW, nguồn dự phịng đặt vị trí cuối đƣờng dây độ tin cậy HTCCĐ tăng 38,5% so với vị trí nguồn dự phịng đặt vị trí đầu nguồn; - Trƣờng hợp nguồn dự phòng đặt đầu, cơng suất nguồn dự phịng ảnh hƣởng khơng lớn tới mức độ cải thiện độ tin cậy HTCCĐ Xét vị trí nguồn dự phịng đặt vị trí đầu đƣờng dây, cơng suất 10MW độ tin cậy HTCCĐ tăng 2,4% so với công suất nguồn dự phòng 2MW; - Trƣờng hợp nguồn dự phòng đặt cuối đƣờng dây, cơng suất nguồn dự phịng ảnh hƣởng lớn đến độ tin cậy HTCCĐ Xét vị trí nguồn dự phịng đặt cuối đƣờng dây, cơng suất 10MW độ tin cậy HTCCĐ tăng 27,8 % so với công suất nguồn dự phịng 2MW KẾT LUẬN Nhằm nâng cao hiệu cơng tác quy hoạch, cần đƣa thêm tiêu kinh tế-kỹ thuật tổng hợp để xem xét lựa chọn phƣơng án Luận án nghiên cứu áp dụng phƣơng pháp chi phí biên -một phƣơng pháp đại, tiện dụng đƣợc áp dụng phổ biến nhằm định giá điện , nhƣng lần đƣợc đề xuất sử dụng làm tiêu kinh tế tổng hợp đánh giá phƣơng án quy hoạch LĐTA Việt Nam Luận án đề xuất mơ hình, phƣơng pháp nghiên cứu định hƣớng phát triển LĐTA cho toán quy hoạch Trên sở với việc sử dụng tiêu chi phí 24 biên dài hạn đề xuất định hƣớng phát triển cho LĐTA miền Bắc Việt Nam Các kết luận có tính định hƣớng phát triển LĐTA, cải tạo cấp điện áp 35kV có ý nghĩa thực tiễn định Trên sở phân chia hộ phụ tải theo khu vực , thiết lập ma trận cấu trúc cho sơ đồ, luận án khai thác phƣơng pháp đồ thị -giải tích, phát triển phƣơng pháp tính tốn ĐTC cho lƣới điện phân phối có xét đến đặc điểm: cấu trúc kín, vận hành hở, có nhiều nguồn dự phịng, ảnh hƣởng khác TBPĐ Tại Việt Nam, đóng góp luận án Dựa phƣơng pháp tính tốn ĐTC đề xuất, xây dựng đƣợc chƣơng trình tính tốn “ĐTC 2009” Sử dụng cơng cụ tính tốn xây dựng tính tốn, so sánh, đánh giá hiệu phƣơng án phát triển nguồn lƣới điện toán quy hoạch LĐTA Trên sở nghiên cứu đánh giá ổn định điện áp phƣơng án phát triển LĐTA Luận án đề xuất yêu cầu ổn định điện áp nhƣ tiêu chuẩn bổ sung để đánh giá chất lƣợng LĐTA Bƣớc đầu, áp dụng chƣơng trình tính tốn tiêu ổn định, lựa chọn cấu trúc LĐTA Việt Nam Kết cho thấy nhiều dự án cải tạo thực tế lƣới 35kV miền Bắc khơng đảm bảo tiêu ổn định sau tính tốn cải tạo theo cách thơng thƣờng ĐỀ XUẤT CÁC NỘI DUNG CẦN ĐƢỢC TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU Chỉ tiêu chi phí biên dài hạn, chƣơng trình tính tốn ĐTCCCĐ đánh giá mức độ ổn định HTCCĐ phức tạp đề xuất luận án ứng dụng toán quy hoạch LĐTA Tác giả mong muốn đƣợc ứng dụng rộng rãi quan thiết kế vận hành HTCCĐ Việt Nam Nếu đƣợc ứng dụng lựa chọn đƣợc phƣơng án phát triển điện lực hợp lý, góp phần đảm bảo phát triển bền vững HTCCĐ Các nội dung nghiên cứu nâng cao hiệu kinh tế, chất lƣợng điện áp độ tin cậy quy hoạch phát triển lƣới điện trung áp luận án có số kết nhƣng bƣớc ban đầu Một số nội dung cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu giải nhƣ: - Tính tốn tiêu kinh tế -kỹ thuật cho nhiều khu vực khác nhằm định hƣớng phát triển LĐTA chi tiết hơn; - Vấn đề luân chuyển, xếp hợp lý thiết bị lƣới từ vùng cải tạo sang vùng chƣa cải tạo nhằm tận dụng tối đa hiệu thiết bị - Vấn đề so sánh hiệu kinh tế lắp đặt TBPĐ vị trí khác HTCCĐ 25 ... cấp điện áp 22kV, tồn hay không lƣới điện 35kV khu vực nông thôn miền núi Đó lý chủ yếu tác giả chọn đề tài nghiên cứu luận án: ? ?Nghiên cứu nâng cao hiệu kinh tế, chất lượng điện áp độ tin cậy quy. .. phát triển điện lực hợp lý, góp phần đảm bảo phát triển bền vững HTCCĐ Các nội dung nghiên cứu nâng cao hiệu kinh tế, chất lƣợng điện áp độ tin cậy quy hoạch phát triển lƣới điện trung áp luận án... định điện áp vào tính toán kiểm tra sơ đồ LĐTA nhằm nâng cao độ tin cậy chất lƣợng điện áp - Áp dụng tính tốn thử cho số sơ đồ quy hoạch LĐTA thực tế Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ TỔNG