Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu Mạng lưới điện tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Tính chế độ xác lập của các hệ thống điện phức tạp; Phân tích chế độ làm việc của các đường dây dài. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Chương Ba TÍNH CHÊ ĐỘ XÁC LẬP CỦA CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN PHỨC TẠP 3.1 KHỬ NÚT BẰNG CÁC MA TRẬN CON Trong phương trình điện áp nút (1.52), ỉ ú ma trận cột, Y ma trận vuông đối xứng Ma trận Ỳ co' sô' hàng sô' cột số nút hệ thống điện (trừ nút sở) Để giảm thời gian tính để dễ dàng xử lý hệ thống điện lớn máy tính, tiến hành khử số nút đo' hệ thống Các nút co' thể nút mà khơng co' dòng điện chạy vào hệ thống Các nút phát điện (nút nguồn) càn phải giữ lại Quá trình khử nút mô tả phương pháp co' thể thực phần chương trình máy tính thực chất no' rút gọn mạch điện Rút gọn mạch điện tiến hành tính tay số nút cần khử cộng tổng trở hai phần tử nối tiếp hay bàng phương pháp biến đổi tam giác thành hình ngược lại Theo (1.52), phương trình điện áp nút hệ thống điện có ba nút (trừ nút sở) co' thể viết: 'il ■ *1! Ỹ12 Ỹ13' A' i2 í Ỹ21 Ỹ22 Ỹ23 - — - ũ2 Y33 u3 S £1 — — —— Ý32 (3.1) Nếu dòng điện vào hai ba nút, nút thứ ba khử, nút đánh sô' thứ tự nút Như vậy, nút đánh sô' thứ tự tất nút càn phải giữ lại, nho'm đánh số thứ tự đầy đủ, nút bị khử gán số thứ tự Mã trận tổng dẫn Ỹ trường hợp co' thể chia đường nét đứt công thức (3.1), đo' đưbng thẳng đứng cột n (n + 1), đường ngang hàng n (n + 1) Tương tự, ma trận dòng điện nút điện áp nút chia 73 đường nét đứt phần tử n (n + 1) tất nút phía đường nét đứt bị khử khơng có dòng điện chạy vào hệ thống nút đó, tất dịng điện nút phía dưối đường nét đứt cần phải Như biểu thức (3.1) với ma trận cửa no' chia thành ma trận viết sau: (3.2) Ir ma trận cột dòng điện tất nút giữ lại Trong trường hợp đặc biệt biểu thức (3.1), có: Ma trận ỉe liên quan đến tất nút bị khử phần tử cần phải Đối với mạch điện tuyến tính c = Bt (điều kiểm tra biểu thức (3.1)) Các tổng dẫn riêng chung ma trận A nút giữ lại, tổng dẫn riêng chung ma trận D nút bị khử Ma trận B Bt co' Các tổng dẫn chung nút giữ lại nút khác nút bị -khử Khai triển phương trình (3.2) nhận được: ir = Àúr + BỦe (3.3) ie = Btủr + Óủe (3.4) Từ (3.4) co': Ạ - -ir‘B,úr Sau thay giá trị Ue vào (3.3), ta có: ir = Ảủr - BD-1BtUr (3.5) Bây ma trận tổng dẫn mạch điện có nút giữ lại bằng: Ỷm = À - BD-’Bt (3.6) Các dòng điện nút điện áp nút có quan hệ với ma trận tổng dẫn Ym tương tự biểu thức (1.52) Bất kỳ số hạng đường chéo ma trận Ym Ỷ 22 phương trình (3.1) tổng tất tổng 74 dẫn, nối trực tiếp với nút Bất kỳ số hạng không đường chéo Ym Ỷ32 biểu thức (3.1) âm tổng tất tổng dẫn nhánh, nối trực tiếp hai nút (nút nút trường hợp này) Ví dụ 3.1 Hình 3.1 sơ đồ thay hệ thống điện đơn giản Các sức điện động tổng trở hệ đơn vị tương đối cho hình vẽ (bỏ qua điện trở tác dụng) Hãy khử nút mạch điện vẽ sơ đồ rút gọn mạch điện cho Hình 3.1 Sơ đồ thay thê' hệ thống điện Giải: Tính dịng điên chạy vào nút 2: 1,0 ■1 - -j 040^ - -jl° p u ỉ2 - -i '/Jir’zfe" -j202ấỌỈ - 10 - J13.72 p.u Ma trận tổng dẫn nút Ỷ mạch điện hình 3.1 viết sau: 22,0 0 24,33 -10,0 0 -6,67 ♦ p.u Ỷ = -j -10,0 ■0 -6,67 16,25 -5,0 -5,0 12,5 75 A B c i) Tính ma trận nghịch đảo ma trận Ỏ: 12,5 ÍT1 = - -7178 5,0 5,0 16,25 Ma trận tổng dẫn nút Ým mạch điện có nút bị xda bỏ tính theo cơng thức (3.6): m 22,0 0 24,33 -10,0 0 -6,67 +j J '22,0 0 24,33 , ■ j j x 178 12,5 5,0 10,0 0 6,67 xj 5,0 16,25 -1250 -333,3 J 170 -jl4,98 jl,87 jl,87 -j20,27 -333,3 -722 Từ ma trận tổng dẫn Ým nhận được, co' thể vẽ mạch điện ỏ hình 3.2, đo' dịng điện nút tổng dẫn hệ đơn vị tương đối Mạch điện mạch điện rút gọn mạch điện cho hình 3.1 Hlnh 3.2 Mạch diện rút gọn cùa hệ thống điện cho hình 3.1 76 3.2 CHIA MA TRẬN NGHỊCH ĐẤO Có thể chia ma trận tổng dẫn nút Ỹ thành ma trận sau: (3.7) So sánh (3.1) (3.7) nhận thấy ràng, trường hợp đặc biệt hệ thống điện có ba nút (trừ nút sở), thì: Các ký hiệu i;1, ib, ửa ủb công thức (3.8) ma trận dòng điện điện áp đê’ tránh nhầm lẫn với dòng điện điện áp Ij Uị nút 1, I2 u, nút 2, V V Từ cơng thức (3.8) có: Ịa = Ýlủa + Ỷ2ủb (3.10) ib = Ỷ3ửa + Ý4ủb Từ biểu thức (3.9) nhận được: ủ «1 = Ị ẽl - Ỷ2ủb) í I’ Thay biểu thức Ua vào (3.10) co': ib = Vr‘(ia - W + Ý4ủb ib = Vr'ia + ĩa) • (3.11) Nếu nghịch đảo ma trận Y ma trận z ma trận z chia thành bốn ma trận tương ứng (3.7), đố có: Z1 Z2 Z3 Z4 77 : (3.12) Từ công thức (3.11) (3.12) nhận được: z3 = (Ỷ3ÝJ-1Ý2 - Ý4)-1 Ỷ3ÝJ-1 (3.13) z4 = (Ỷ4 - Ỷ3Ỹr‘Ỷ2)-i (3.14) Tương tự, từ công thức (3.10) có: ú„ = Ỹ4-‘(Ìb - ÝẠ) Sau thay biểu thức ủb vào (3.9) có: i = Ỹ2Ýj'ĩb + r 0,296 67,25 0,235 0,235 16 37 0,401 45 20 0,228 0,233 0,324 0,248 Từ (3.14) nhận được: z4 = (Y4 - Y.Yr’Y,)-1 y-l _ 1 61,75 YF‘Y2 2,5 2,5 8,5 [-12,5 -32 61,75 -42,5 -10 Y3Yp1Y2 = 80 61,75 212,5 50 50 128 -37 3,44 0,81 0,81 2,07 •y4 - Y3Yf'Y2 ■ 5,81 -4,81 -4,81 6,93 Do đô': z4 = (Y4 - Y3Yf1Y2r1 = ™ 6,93 4,81 0,403 0,279 5,81 0,279 0,338 4,81 Tìí công thức (3.13) co': z, = (Y,Y-iY2 - Y4)-1Y3Yj-> -12,5 -42,5 61,75 —32 -10 (Y,Yf‘Y - Y4)-‘ z3 = -0,203 —0,689 -0,518 -0,403 -0,279' -0,279 -0,338 (Y3YhY2 - Y4)-'Y3Y7i -0,163 0,403 0,279 0,203 0,689 0,279 0,338 0,518 0,163 0,226 0,323 0,232 0,247 Cuối có hệ phương trình điện áp nút sau: Ư! 0,296 0,235 0,228 0,233 U; 0,235 0,401 0,324 0.248 u3 0,226 0,322 0,403 0,279 u4 0,232 0,247 0,279 0,338 1,297 1,214 1,289 1,478 Như vậy, điện áp nút bàng: Ư, = 1,297 p’.u.; u2 = 1,214 p.u.; u3 = 1,289 p.u.; u4 = 1,478 p.u |81 3.3 PHƯƠNG PHÁP CẮT CÁC MẠCH VÒNG Chế độ làm việc mạng điện kín xác định bàng phương pháp biến đổi mạng kín thành mạng hở- tương đương Sau cắt tất mạch vịng độc lập mạch kín nhận mạch hở Nhờ thuật toán đơn giàn mạch hở, phương pháp áp dụng rộng rãi thực tế CỀúng ta xét sơ đồ thay mạch điện kín đơn giản (hình 3.4a) Tổng trở nhánh nguồn dòng nút cho hình vẽ Nút nút cân bàng dòng điện co' điện áp U(1 Chiêu dương dịng điện nhánh chọn hình 3.4a Hình 3.4 Sơ thay cùa mạng điện a- Sơ đ’ô ban đâu; b- Sơ đô sau cắt mạch vịng Để biến đổi mạch điện kín cho (hình 3.4a) thành mạch điện hở (hình 3.4b) cân phải cát nhánh Để cho chế độ nhánh lại điện áp nút không thay đổi sau cắt bù cây, cần phải hiệu chỉnh giá trị nguôn dòng nút b, c d Để thực điều đo' cần phải đật dòng điện chạy bù (các nhánh bị cắt) vào nút b, c d Như vậy, cần phải cộng dòng điện i4 vào nguồn dòng ỏ nút b, cân phải trừ dòng điện I4 vào nguồn dòng nút c Tương tự, cần phải cộng dòng điện I5 vào nguồn dòng nút d, trừ dòng điện I5 vào nguồn dòng nút c Nếu thay dòng điện nguồn dòng tương ứng chạy vào 82 Từ (4.95) nhận thấy rằng, kháng thay đổi đáng kể cơng suất điện dung đường dây truyền tải điện Công suất cần thiết kháng đê’ giữ điện áp đầu hở mạch đường dây hay gần điện áp danh định, có giá trị lớn tăng theo chiều dài đường dây (hình 4.30b), đồng thời công suất lốn công suất kháng, tính theo điều kiện làm việc kinh tế chế độ bình thường đường dây Tất nhiên, tăng công suất phản kháng vượt giá trị yêu càu cùa vận hành điều không thỏa đáng Ngược lại, với mục đích nâng cao độ tin cậy đường dây dài, càn phải giảm sô' lượng thiết bị nối thêm vào đường dây Sau tính đến thời gian tương đối ngán chế độ không tải, kháng chọn theo điều kiện điện áp cho phép chế độ không tải đường dây dài Ví dụ, đơi với đường dây điện áp 300 -ỉ- 500 kV, điện áp cho phép lấy l,lUdd, đường dây 750 kV cao hơn, điện áp cho phép 1,05 Udd Công suất kháng đặt đường dây co' thê’ tính gần theo cơng thức: (4.96) Qp = Qc[l- Pc Qc công suất phản kháng điện dung đường dây phát ra; s công suất tải đường dây Các kết nghiên cứu cho thấy, công suất đơn vị cần thiết kháng điện tính cho đường dây có chiều dài 1000 km bảng 4.8 nâng 4.8 Cơng suất đon vị kháng tínli đtrừng dây dài 1000 kin có điện áp khác MVAR Điện áp, kV 400 500 75Ĩ Cơng suất kháng, 0,6 0,7 - 0,9 1,0 - 1,25 4.9.4.2 Chẽ độ xác lập không tài cùa dường dây hù nối tiếp băng tụ điện tĩnh Khi mắc nối tiếp tụ điện tĩnh có dung kháng Xc vào đường dây, điện áp đầu hở mạch đường dây xác định theo công thức: 178 ■ ’ Ủ! Ú2=À' đo' A thông số mạng bốn cực đẳng trị đường dây, xác định theo biểu thức: Á = AjA2 + BjC2 + AjC2Xc (4.97) Nếu tụ đặt đường dây (hình 4.30a), đó; Ảị = Ả2 = cos ~ ■,Ẻl=Ẻ2= jZ^in LL Li ; A «O1 c, = c? = j „ sin _ ■ Zc ỳ a) c)' Hình 4.31 Đưịng dây bù nối tiếp tự a- sơ d'ơ đưịng dây; b- sơ d'ô thay đường dây; c- Phân bố diện áp dưòng dây sau bù 179 Sơ đồ thay đường dây cho hình 4.31b Có thể tính điện áp chỗ nối tụ ủ’c ủ” (hình 4.31c) sau: ủ; = Ả3Ú2; ủ” = Ả^, (4.98) đó: = ^2 4- C2Xc Sự thay đổi điện áp đường dây đặt tụ bù nối tiếp, chế độ khơng tải cho hình 4.31 c Bước nhảy điện áp vị trí đặt tụ phụ thuộc vào thông số tụ Để giảm điện áp đầu hở mạch ú2, để phân bố tốt điện áp đường dây, thường đặt thêm kháng điện trạm, đặt tụ bù nối tiếp Công suất phản kháng đầu đường dây sau đặt tụ bù nối tiếp có thê’ tính theo cơng thức: Q| = Im^ãlựị}, (4.99) dịng điện: Zv tổng trở đầu vào đường dây có đặt tụ bù nối tiếp chế độ xác lập không tải Khi đặt tụ đường dây, tổng trở Zv bằng: r Xc + 2Zcctgữ: , zv = -jZc - "-5-0- L „ «1 -I 2ZC + Xctg^- (4.101) Sau thay (4.100) (4.101) vào (4.99) nhận được: 2Zc + Xctg^ Q1 = -ĩ „ r Zc L „xc -■ + 2Zcctgaol J (4.102) Co' thể nhận thấy ràng, công suất phản kháng Q( xác định theo (4.102) nhỏ công suất điện dung đường dây khơng bù 4.9.5 Tự kích thích máy phát điện làm việc đường dây khơng tải 4.9.5.1 Tự kích thích Tự kích thích chế độ làm việc máy phát, mà đo' 180 cực chúng đường dây tự thiết lập điện áp đó, khơng tương ứng với dịng điện kích từ nráy phát Khi xảy tự kích thỉch, phần lớn nhân viên nhà máy khả điều khiển điện áp thiết lập Giá trị điện áp ã điểm khác hệ thống tự kích thích vượt q giá trị cho phép đến mức gây nguy hiểm each điện đường dây máy biến áp Các máy phát nối vào đường dây khơng tải, tự kích thích, nữa, tăng dịng điện điện áp q trình tự kích thích chúng xảy khơng chu kỳ (tự kích thích đồng bộ) dao động (tự kích thích khơng đồng bộ) Tần số dòng điện điện áp tự kích thích phù hợp với tần số dao động riêng mạch điện, gồm có mạng điện ngồi có tính chất điện dung máy phát điện Biên độ dao động xuất hạn chế bão hòa từ lõi thép máy biến áp máy phát điện Tự kích thích khơng đồng nguy hiểm hệ thống điện, biên độ dao động điện áp dòng điện tăng lên nhanh, thiết bị điều chỉnh tự động kích từ khơng thể loại trừ q trình phát triển nhanh Nổi đường dây không tải với máy phát xảy tự kích thích, tự kích thích xuất ỏ quan hệ định thông số cùa máy phát đường dây Các điều kiện tự kích thích hệ thống điện tính sở phân tích phương trình vi phân tuyến tính không đồng máy điện quay mạch điện bên ngồi có tính chất điện dung Trong xác định giải pháp khầc phục tự kích thích, khơng xét bão hịa từ 4.9.5.2 Khái niệm dơn giản tượng tự kích thích Chúng ta xét sơ đồ đường dây truyền tải điện (hình 4.32a) Giả thiết máy phát thủy điện nối với đường dây tải điện, sơ’ đồ thay chế độ xác lập, máy phát thủy điện thay điện kháng ngang trục Xq sức điện động giả tưởng Eq t Từ sơ đồ thay nhận thấy rằng, dòng điện cuộn dây stator máy phát nối với điện dung Xe bằng: i = lei*’ (4.103) đó: -181 ĩ = E° = ; 7Re2 + (Xq - xe)2 xq - xe Re Xe điện trở tác dụng điện kháng đẳng trị đường dây truyền tểỹ Tự kích thích xuất dịng điện điện dung chạy qua cuộn dây stator máy phát vượt trước sức điện động Eq góc đó, máy phát từ hóa thêm (hình 4.32a) Hình 4.32 sơ đồ dưòng dây truyền tải điện Điều kiện cùa tự kích viết gần dạng bất đẳng thức sau: xe > xq (4.104) Nhưng để xảy tự kích thích sơ đồ hình 4.32a, cần phải tồn chế độ xác lập không tải Các kết nghiên cứu cho thấy rằng, chế độ xác lập khơng tải xảy thỏa mãn điều kiện bất đẳng thức: xe < xd Xd điện khảng đồng dọc trục máy phát 182' (4.105) Từ bất đẳng thức (4.104) (4.105) ta nhận thấy rằng, điều kiện xuất tự kích thích viết tổng quát sau: xd > xe > Xq (4.106) Giả thiết rằng, chế độ xác lập không tải tồn điều kiện tự kích thích (4.106) thực sơ đồ xét Vì vậy, cơng suất tác dụng máy phát đồng truyền vào mạng điện lớn để bù vào tổn thất công suất máy phát mạng điện Nếu máy phát khơng co' kích tù sức điện động Eq tạo từ trường dư máy phát Khi bỏ qua sức điện động phân tích gần co' thể cho rằng, máy phát truyền vào mạng điện co' công suất phần ứng sinh khác điện kháng đồng dọc trục ngang trục máy phát, nghĩa l: Pp ô - ã q sin2 p (4.107) Xd.Xq Ớ u điện áp đầu đường dây chế độ xác lập khơng tải (xem hình 4.32a); ố góc lệch pha Eq u Sau cân giá trị cực đại công suất máy phát phát với tổn thất công suất đường dây, máy phát máy biến áp, ta nhận được: , U2 xd - xq ~ _u2r ■ xd.xq zc, e Từ tìm thêm tiêu chuẩn xác định khả tự kích thích: xd - xa Re < —2——3 , s (4.108) Bất đẳng thức (4.108) tương ứng vởi điều kiện, phát công suất phần ứng lớn để bù vào tổn thất cơng suất tự kích thích Phân tích chặt chẽ q trình tự kích thích sở phương trình Park-Goreb rằng, thực điều kiện (4.106) (4.108), tăng điện áp xảy không chu kỳ từ trường stator rotoĩ- quay đồng Dạng tự kích thích gọi tự kích thích đồng bộ, cịn bất đẳng thức (4.106) (4.108) chi tiêu tự kích thích đồng (vùng I hình 4.33) Phân tích đơn giản tự kích thích đồng rằng, tự kích 183 thích địng xuất cuộn dây kích từ khép mạch, hở mạch, hỗ trợ phát triển nhờ công suất phần ứng Như vậy, tự kích thích đồng xuất máy phát điện cực lồi Nhưng điều kiện (4.106) (4.108) khơng'phải Khi đóng máy phát vào đường dây có điện dung đẳng trị Xe < Xq, máy phát phát cơng suất tác dụng bù tổn thất mạng điện, bảo trợ phát triển tự kích thích * 4.9.5.3 Các vùng tự kích thích Sau xét điều kiện xuất tự kích thích, vùng nó, tiến hành xác định vùng I Xuất phát từ momen động máy phát cực lồi, viết gần biểu thức cơng suất tác dụng máy phát truyền vào mạng điện: Xq - X’d xq X’d Dựa vào phương trình co' thể tìm điều kiện xuất tự kích thích, khác với điều kiện tìm trước Hình 4.33 Các vùng tự kích thích máy phát điện cực ẩn 184 Các bất đẳng thức đặc trưng gần khả bắt đầu trình tự kích thích trường hợp có dạng: xqn > xce > X’d; Rpe < Y Y’ Aq A d (4.109) Vùng tự kích thích xác định bất đẳng thức (4.109) gọi vùng tự kích thích khơng đồng II Kết hợp tham sơ' máy phát thủy điện mạch ngồi để gây tự kích thích cho hình 4.32, (các vùng chữ nhật, số "th" giá trị điện trở tới hạn) Phân tích phương trình Park - Goreb rằng, vùng tự kích thích I II nửa đường trịn (hình 4.33) Ngoài kết nghiên cứu sở phương trình Park - Goreb cho phép khẳng định rằng, tự kích thích co' khả xảy điện kháng đẳng trị mạch Xe nhỏ X’d co' tính chất khơng đồng Vùng tự kích thích khơng đồng gọi vùng III (hình 4.33) 4.9S.4 Tự kích thích cùa máy điện cực ẩn (máy phát tuabin 'hơi) ỏ máy phát điện cực ẩn khơng có momen phân ứng, khơng có vùng tự kích thích đồng I Các kết nghiên cứu rằng, máy ptíát điện tuabin có hai vùng tự kích thích khơng đồng II III (hình 4.34) Vùng tự kích thích II máy phát tuabin phù hợp với bất đẳng thức sau: Hình 4.34 Các vùng tự kích thích máy điện cực lơi X’d < xc < xd ; R < 0,5(Xd - X’d) (4.110) Xc R điện trở điện kháng mạch ngồi Vùng tự kích thích III máy phát tuabin rộng nhiều so với máy phát thủy điện 185 4.9.5.5 Các điều kiện đù dề xuất tự kích thích biện pháp khắc phục Sự tồn vùng tự kích thích I, II, III máy phát thủy điện đồng điều kiện cần tự kích thích đóng mạch đường dây khơng tải vào máy phát Các điều kiện đủ vị trí điểm đặc trưng cho thơng sơ' mạch ngồi, bên trong vùng tự kích thích Vĩ saft xây dựng vùng tự kích thích cần phải xác định tham sơ' Xe Re phù hợp với sơ đồ thay Nếu tự kích thích sơ đồ xét có khả xảy (điểm A hình 4.33), cần phải xét trước biện pháp khắc phục, ví dụ, đặt kháng điện Đơi kháng điện đặt đường dây theo điều kiện đảm bảo giá tri cho phép điện áp chế độ xác lập không tải, khắc phục nguy hiểm xuất tự kích thích Nhưng chiều dài đáng kể đường dây, để ngân ngừa tự kích thích phải đặc biệt dự kiến đặt kháng điện Trong hàng loạt trường hợp tránh tự kích thích đóng vào đường dây máy phát mà số máy phát Các điện kháng Xd, Xq, X’d số máy phát làm việc song song giảm, dẫn đến thu hẹp vùng tự kích thích Hơn điểm A (hình 4.33) xác định tham sơ' mạch co' thể giới hạn vùng tự kích thích Nhưng cần ý rằng, khả làm việc song song số máy phát chê' độ xác lập không tải gần với chê' độ cần phải kiểm tra cẩn thận 186 TÀI LIỆU THAM KHẢO MeJibHHKOB B A MaTpHUHbiii MCToa anạjiH3a ojieKTpwuecKHx ueneữ M 3neprna, 1972 >KyKOB /1 A., CTpaTan H n YcTaiioBHBLimcca peiKHMbi CJIOXHBIX 3JieKTpnaecKHx CCTCM H CHCTCM M Sưeprna, 1979 HaeabMHK B H 3jicktpnuecKne CHCTCMbi H CCTH 3neproai OMH3aaT, 1989 Ejiok B M SíieKTpnaecKMe CCTH H cncTCMbi M Bbicmaa niKOJia, 1986 Nguyễn Văn Đạm Đường dây tải điên xoay chiều điện áp siêu cao Đại học Bách khoa Hà Nội, 1992 Nguyễn Vãn Đạm Mạng điện áp cao siêu cao Đại học Bách khoa Hà Nội, 1998 Nguyễn Văn Đạm Mạng lưới điện Nhà xuất Khoa học *và Kỹ thuật, 1999 SaeKTpnưecKne CCTH BbicoKoro H CBepxBbicoKoro HanpaxeHHa 3a pybcJKOM, non pea c c PoKTaua M 3neprna, 1978 Checa L M Linhas de transport de energia Eđites cetop Lisboa, 1979 10 Elgerd o Electric Energy Systems Theory 2nd ed New York, Mcgraw-Hill, 1982 11 Stevenson w D Jr Elements of Power System Analysis 4th ed, Mcgraw-Hil), New York, 1982 12 Brameller A Tensors, diakoptics and power system load flow calculation University of Newcastle-upon-Tyne, 1965 13 AjieKcauap r H CnepxBbicoKHe Iianpaáceima /1 3ueprna, 1973 14 Weedy B M Electric Power System 3nd ed, Wiley, New York, 1979 15 Bchmkob B a., PbixoB M n ZlajibHHe uJieKTponepeaaMH nepeMCHHoro nocToaHHoro TOKa M 3neproaTOMH3aaT, 1985 16 Brameller A John M N., Scott M R Practical diakoptics for electrical networks Chapman and Hall, London, 1969 187 17 KpoH r HccjiedOBanne CJ10XHMX CHCTCM no MacTSM zwaKonTHKa M HayKa 1972 18 Xann X ZlnaKonTHKa H ajicKTpnuecKne H,enn M Mnp, 1974 19 Happ H H., Young c c Tearing algoritms for large - scale network programs IEEE Trans Power Apparatus and System, 1971, Vol 90, N°5, p.2639-2649 20 Kpon G Diakoptics and Networks Academic Press, New York, 1971 21 Guile A E., Paterson w Electrical Power System Pergamon, London, 1993 22 Graiger J J., Stevenson w D Jr Power System Analysis McGraw-Hill, New York, 1994 23 Turan Gonen Electric Power Transmission System Engineering Wiley, New York, 1993 24 Turan Gonen Electric Power Distribution System Engineering McGraw-Hill, New York, 1986 25 Gross c A Power System Analysis Wiley, New Kork, 1979 26 Turan Gonen Modern Power System Analysis, Wiley, New York, 1987 188 MỤC LỤC Lời nói d'âu Chương Một CÁC PHƯỚNG TRÌNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA HỆ THỐNG DIỆN 1.1 Sơ đồ thay hệ thống điện 1.2 Graph mạch điện ma trận nối graph 1.3 Các phương trình tuyến tính khơng tuyến tính chế độ xác lập 12 1.4 Các phương trình dịng điện vịng 1.5 Các phương trình điện áp nút 1.6 Các phương trình điện áp nút tính đến tỷ số biến đổi máy biến áp 1.7 Các phương trình cơng suất 1.8 Tính dịng điện cơng suất đường dây 13 24 32 38 40 Chương Hai PHƯONG PHÁP GIÁI CÁC PHƯƠNG TRÌNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA HỆ THÕNG DIỆN ỉ 2.1 Phương 2.2 Phương pháp trực tiếp pháp lặp 43 49 2.3 Phương pháp kết hợp 72 Chương Ba TÍNH 3.1 3.2 3.3 3.4 Ché độ xác lập cửa hệ thống diện PHỨC TẠP Khử nút ma-trận Chia ma trận nghịch đảo Phương pháp cắt mạch vòng Chia hệ thống thành hệ thống 73 77 82 88 Chương Bổn PHÂN TÍCH CHẾ DỘ LÀM VIỆC CỦA CÁC ĐƯỊNG DẦY DÀI 4.1 Các phương trình đường dây dài 4.2 Phân tích chế độ làm việc đường dây dài 4.3 Các đường dây có chiều dài đặc biệt 104 116 130 4.4 Các sơ đố thay đường dây dài 4.5 Phân tích chế độ đường dây dài theo mạng bốn cực 134 145 189 4.6 4.7 4.8 4.9 Tài 190 Hiệu suất truyền tải đường dây dài Khả nâng tải đường dây dài Nâng cao khả nàng tải cùa đường dây dài Các chế độ xác lập đặc biệt đường dây dài liệu tham khảo 153 158 160 165 167 TS NGUYỄN VĂN ĐẠM MẠNG Lưốl ĐIỆN** TÍNH CHÊ ĐỘ XÁC LẬP CỦA CÁC MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN PHỨC TẠP Chịu trách nhiệm xuất bàn : Biên tập : PGs Ts TƠ ĐĂNG HẢI NGUYỄN NGỌC- PHẠM VĂN Trình bày bìa : HƯƠNG LAN NHÀ XUẤT BÀN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 70 Trần Hưng Đạo - Hà Nội 191 Mã số: 6C2-13 - 123-195-2-16/5/2001 KHKT-2001 In 1500 khơ’ 16 X 24 cm, CƠNG TY IN HÀNG KHƠNG Sơ xuất bán : 123-195-2-16/5/2001 In xong nôp lưu chiểu tháng 6/2001 192 ... 0,403 0 ,27 9 0 ,20 3 0,689 0 ,27 9 0,338 0,518 0,163 0 ,22 6 0, 323 0 ,23 2 0 ,24 7 Cuối có hệ phương trình điện áp nút sau: Ư! 0 ,29 6 0 ,23 5 0 ,22 8 0 ,23 3 U; 0 ,23 5 0,401 0, 324 0 .24 8 u3 0 ,22 6 0, 322 0,403 0 ,27 9 u4... -0 ,23 2 -0, 329 0,557 0,489 -0 ,23 5 -0 ,25 1 0,485 0,4 72 z - Z2Z3-‘Z2t = r 0,415 0,345 0,345 0, 621 Ị 0 0 -1 0 ; 0,9 52 0,7 62 0 ; 0,7 62 0,809 0,119 0,110 -0 ,23 1 0,111 0 ,22 1 -0, 326 0 ,25 0 -0 ,23 2 -0, 329 ... triển sau: ur u2 ■ 0 ,29 6 0 ,23 5 0 ,23 1 0 ,23 5- 0 ,23 4 0,400 0, 326 0 ,25 0 - X u4 0 ,23 2 0, 329 0,395 0 ,27 3 0 ,23 5 0 ,25 1 0 ,27 7 0,337 điện áp nút bằng: U, = 1 ,29 7 p.u.; u2 = 1 ,21 8 p.u ; u3 = 1 ,28 3 p.u.; u4