Nghiên cứu hệ thống truyền tải điện cao áp một chiều HVDC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Sinh viên : Đào Quang Huy Giảng viên hướng dẫn : ThS.Nguyễn Đồn Phong HẢI PHỊNG - 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG - NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN CAO ÁP MỘT CHIỀU HVDC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Sinh viên thực : Đào Quang Huy Giảng viên hướng dẫn : Ths.Nguyễn Đồn Phong HẢI PHỊNG, 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Đào Quang Huy MSV : 1812102012 Lớp : DC 2201 Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài : Nghiên cứu hệ thống truyền tải điện cao áp chiều HVDC TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1.Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để tính toán …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 3.Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên : Nguyễn Đoàn Phong Học hàm, học vị : Thạc sỹ Cơ quan công tác : Trường Đại học quản lý cơng nghệ Hải Phịng Nội dung hướng dẫn: ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Đề tài tốt nghiệp giao ngày 04 tháng năm 2022 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 24 tháng năm 2022 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Giảng viên hướng dẫn Đào Quang Huy Hải Phòng, ngày tháng năm 2022 TRƯỞNG KHOA TS Đoàn Hữu Chức TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên giảng viên: Nguyễn Đoàn Phịng Đơn vị cơng tác: Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Họ tên sinh viên: Đào Quang Huy Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp Nội dung hướng dẫn : Toàn đề tài Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận ( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu ) Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp Được bảo vệ Không bảo vệ Hải Phòng, ngày tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn ( ký ghi rõ họ tên) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ tên giảng viên ……………………………………………………… Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Đề tài tốt nghiệp: Phần nhận xét giảng viên chấm phản biện Những mặt hạn chế Ý kiến giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Hải Phòng, ngày Điểm hướng dẫn Giảng viên chấm phản biện ( ký ghi rõ họ tên) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN .iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH ẢNH vi PHẦN MỞ ĐẦU .ix CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG HVDC 1.1 Nghiên cứu tổng quan hệ thống .1 1.1.1 thành phát triển hệ thống 1.1.2 Lịch sử hình Tiềm hệ thống HVDC 1.2 Nghiên cứu cấu trúc hệ thống 1.2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống HVDC 1.2.3 truyền tải điện chiều 1.2.4 thống HVDC Các loại hệ thống Cấu tạo hệ 15 1.3 Ưu, nhược điểm ứng dụng hệ thống 23 1.3.1 Ưu điểm 23 1.3.2 Nhược điểm 25 1.3.3 thống HVDC Ứng dụng hệ 26 thống HVDC Chi phí hệ 26 1.3.4 CHƯƠNG II : CÁC TRẠM BIẾN ĐỔI TRONG HVDC 29 2.1 Hệ thống HVDC dựa công nghệ LCC 29 2.1.1 Tổng quan công nghệ 29 2.1.2 Trạm chuyển đổi LCC-HVDC thành phần 29 2.2 Hệ thống HVDC dựa công nghệ VSC 31 2.2.1 Tổng quan công nghệ 31 2.2.2 Trạm biến đổi VSC-HVDC thành phần 32 2.3 So sánh công nghệ LCC công nghệ VSC 34 CHƯƠNG III : HỆ THỐNG HVDC CỦA ẤN ĐỘ 36 3.1 Giới thiệu chung .36 3.1.1 Tình hình chung 36 3.1.2 Tài nguyên lượng Ấn Độ 37 i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Pleiku-tr Pleiku-tr Pleiku-Se Pleiku-Se Pleiku2-Kr TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 69 Tên Đườn Biến Pleiku2_S Pleiku_A Pleku2_Se Sesan3-Se Sesan4-Se Xekaman1 Xekaman1 Tổng tổn Kết cho thấy, tổng tổn thất trình vận hành 262.7+j659.3 kVA toàn lưới a) Sử dụng hệ thống HVDC Tương tự chế độ cực đại, thay đổi kết trào lưu công suất sử dụng hệ thống truyền tải HVDC thể qua hình 4.8, bảng 4.11 bảng 4.12 Hình 4.8 Trào lưu cơng suất trường hợp sử dụng HVDC chế độ cực tiểu TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 70 Bảng 4.11 Công suất truyền tải đường dây sử dụng HVDC chế độ cực tiểu Tên 220_Pleiku-Pleiku2 500_Pleiku-Pleiku2 AT AT2 AT AT AT AT HVDC Pleiku-trạm a Pleiku-trạm a Pleiku-SeSan3 Pleiku-SeSan3 Pleiku2-KrongBuk Pleiku2_Sesan4 Pleiku_Ankhe Pleku2_Sesan4_2 Sesan3-SeSan3A Sesan4-Sesan4A Xekaman1-Pleiku2 Xekaman1-Pleiku2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 71 Bảng 4.12 Điện áp sử dụng HVDC chế độ cực tiểu T 22 220 50 500 NM TD TD TD TD TD TT TTD Tương tự trường hợp trên, kết tổn thất công suất lưới có HVDC thể qua bảng 4.13 Bảng 4.13 Tổn thất công suất điện áp lưới không sử dụng HVDC chế độ cực tiểu Tên Đường Biến áp 220_Pleiku-P 500_Pleiku-P AT AT2 AT AT AT AT HVDC Pleiku-trạm Pleiku-trạm TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 72 Tên Đườ Biến Pleiku-S Pleiku-S Pleiku2-K Pleiku2_ Pleiku_ Pleku2_S Sesan3-S Sesan4-S Xekaman1 Xekaman1 Tổng tổ Trong trường hợp sử dụng HVDC, tổng tổn thất trình vận hành 124.8+j667.2 kVA 4.3 Phân tích, đánh giá kết Q trình kết mô cho thấy rõ chiều truyền tải lưu lượng công suất lưới điện trường hợp sử dụng đường dây AC hệ thống HVDC Số liệu cho thấy việc sử dụng HVDC để thay cho đoạn đường dây HVAC cho thấy hiệu truyền tải cải thiện Trong chế độ vận hành cực đại, sử dụng đường dây AC, tổng tổn thất công suất lưới điện 6690.8+j16871.7 kVA Nếu sử dụng hệ thống HVDC, tổng tổn thất lưới giảm xuống mức 3503.3+j16648.5 kVA tương ứng giảm 47.6% công suất tác dụng 1.32% công suất phản kháng Đối với chế độ vận hành cực tiểu, tổn thất công suất lưới sử dụng HVAC HVDC 262.7+j659.3 kVA 124.8+j667.2 kVA, giảm 52.49% tổn thất công suất tác dụng sử dụng HVDC thay đổi tổn thất phản kháng không đáng kể Điều cho thấy phần lợi ích hệ thống HVDC Cụ thể hơn, tổn thất công suất điện áp rơi đoạn đường dây thể cụ thể bảng 4.14 bảng 4.15 73 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Bảng 4.14 So sánh tổn thất công suất điện áp rơi chế độ cực đại Tên Đường dây/ Biến áp 220_Pleiku-Pleiku2 500_Pleiku-Pleiku2 AT AT2 AT AT AT AT Đường dây giả định Pleiku-trạm a Pleiku-trạm a Pleiku-SeSan3 Pleiku-SeSan3 Pleiku2-KrongBuk Pleiku2_Sesan4 Pleiku_Ankhe Pleku2_Sesan4_2 Sesan3-SeSan3A Sesan4-Sesan4A Xekaman1-Pleiku2 Xekaman1-Pleiku2 Tổng tổn thất 74 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Bảng 4.15 So sánh tổn thất công suất điện áp rơi chế độ cực tiểu Tên Đường dây/ Biến áp 220_Pleiku-Pleiku2 500_Pleiku-Pleiku2 AT AT2 AT AT AT AT Đường dây giả định Pleiku-trạm a Pleiku-trạm a Pleiku-SeSan3 Pleiku-SeSan3 Pleiku2-KrongBuk Pleiku2_Sesan4 Pleiku_Ankhe Pleku2_Sesan4_2 Sesan3-SeSan3A Sesan4-Sesan4A Xekaman1-Pleiku2 Xekaman1-Pleiku2 Tổng tổn thất Rõ ràng trường hợp mô tổn thất công suất đoạn đường dây giả định sử dụng hệ thống HVDC (Đường dây giả định), giảm 75 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com khơng có tổn thất công suất phản kháng đường dây sử dụng HVDC chế độ Bản chất lượng chiều có thành phần cơng suất tác dụng P truyền dẫn hệ thống HVDC, khơng hình thành nên tổn thất phản kháng Hơn nữa, việc sử dụng hệ thống HVDC đòi hỏi phải có nguồn phát cơng suất phản kháng hay gọi thiết bị hỗ trợ tụ bù, SVC,… đầu cực để đáp ứng nhu cầu phụ tải Điều đồng nghĩa chi phí cho việc xây dựng hệ thống HVDC tăng lên Mặt khác, nhờ vào việc giảm tổn hao công suất lưới, điện áp nâng lên 4.4 Kết luận Các kết cho thấy, sử dụng thiết bị HVDC làm giảm tổn hao cơng suất q trình truyền tải điện Ứng dụng thực tế vào tình hình nay, truyền tải siêu cao áp chiều+/500kV có khả ứng dụng cao mà hệ thống điện dần già hóa cần phải nâng cấp, tình hình lượng tái tạo ngày gia tăng 76 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com KẾT LUẬN Sau 10 tuần tìm hiểu nghiên cứu điện cao áp chiều, với giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Đồn Phong đến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: Nghiên cứu hệ thống truyền tải điện cao áp chiều HVDC Qua q trình hồn thành đồ án này, em hiểu biết nguyên lý hoạt động, cấu trúc, phương thức truyền tải, ưu- nhược điểm hệ thống hệ thống HVDC lớn đất nước Ấn Độ Trong thời gian làm đồ án em học cách làm việc, tìm hiểu tài liệu liên quan để có kiến thức bổ ích cho đề tài Với nỗ lực em kiến thức cịn hạn hẹp thời gian có hạn với đề tài mẻ nên đồ án khó tránh khỏi thiếu sót định Em kính mong đóng góp ý kiến bảo thầy cô để đồ án tốt ngiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Đào Quang Huy 77 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO G.G.K Jicheng Yu, ‘Applications of Embedded HVDC in Power System Transmission,’IEEE Trans pp 2–7, 2012 Oluwafemi E Oni, Innocent E Davidso, ‘A Review of LCC-HVDC and VSC-HVDC Technologies and Applications’ 978-1-5090-2320-2016 IEEE Report for Transmission & Distribution by POWERGRID Report On Operation and Maintenance Of HVDC Stations, Praveen Ranjan, PGCIL, 2011 Bùi Tiến Việt, Nghiên cứu áp dụng Công nghệ truyền tải điện cao áp chiều Việt Nam, Luận văn thạc sỹ hệ thống điện công nghệ truyền tải điện cao áp chiều HVDC 78 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... cứu: Nghiên cứu cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống truyền tải điện cao áp chiều HVDC - Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu hệ thống truyền tải điện cao áp chiều nói chung số hệ thống truyền. .. thể hệ thống truyền tải điện cao áp chiều, cơng nghệ tương lai Từ tìm hiểu số hệ thống truyền tải điện cao áp chiều đất nước Ấn Độ Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: ... quan hệ thống tr 3.2 Các hệ thống HVDC Ấn Độ 3.2.1Các hệ thống Back to Ba 3.2. 2Hệ thống HVDC 500kV 3.2. 3Hệ thống HVDC Talcher 3.2. 4Hệ thống HVDC Chandr 3.2. 5Hệ thống HVDC Mundr 3.2. 6Hệ thống