MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSSE 1 1 1 Các công dụng của PSSE 1 1 2 Giao diện của PSSE 2 1 3 Cách tạo một hệ thống điện (working case) 3 1 4 Dữ liệu vào của các thiết bị cơ bản 4 CHƯƠNG 2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm PSSE (tính toán trào lưu công suất, ngắn mạch, tổn thất điện năng)
MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E 1.1 Các công dụng PSS/E 1.2 Giao diện PSS/E 1.3 Cách tạo hệ thống điện (working case) 1.4 Dữ liệu vào thiết bị CHƯƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 2.1 Quản lý sỡ liệu phần trào lưu công suất 2.2 Hệ đơn vị tương đối PSS/E .8 2.2.1 Đường dây 2.2.2 Máy biến áp cuộn dây 10 2.2.3 Máy biến áp cuộn dây 13 2.2.4 Máy phát 17 2.2.5 Thiết bị bù (kháng, tụ) .18 2.2.6 Áp dụng cho lưới điện đơn giản 18 2.2.7 Bài tập .22 2.3 Nhập liệu vào PSS/E 25 2.3.1 Các thông số nút (Bus) 25 2.3.2 Các thông số nhà máy (Plant) 26 2.3.3 Các thông số máy phát (machine) 26 2.3.4 Các thông số phụ tải 28 2.3.5 Các thông số Fixed Shunt 28 2.3.6 Các thông số Switched Shunt 29 2.3.7 Các thông số đường dây (Branch) 29 2.3.8 Các thông số nhập vào Winding 31 2.3.9 Các thông số nhập vào máy biến áp ba cuộn dây 33 2.3.10 Thực hành 35 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CƠNG SUẤT 37 3.1 Cơ sở lý thuyết 37 3.1.1 Phương pháp Gauss-Seidel (SOLV) 38 3.1.2 Phương pháp Gauss-Seidel cải tiến (MSLV) 38 3.1.3 Phương pháp Newton-Raphson đầy đủ (FNSL) .39 3.1.4 Phương pháp lặp Decoupled Newton-Raphson (NSOL) 40 3.1.5 Phương pháp Fixed slope Decoupled Newton-Raphson 40 3.2 Các thông số đầu vào 40 3.2.1 Các thông số đầu vào 40 3.2.2 Các thông số cần xác định .41 3.3 Chạy chương trình xem kết chế độ xác lập .43 3.4 Áp dụng 47 3.4.1 Thực hành .47 3.4.2 Thực hành .51 3.4.3 Thực hành .52 3.1 Kiểm tra lưới điện 52 3.1.1 Kiểm tra thông số hệ thống .53 3.1.2 Kiểm tra nút điều khiển điện áp lập trước .54 3.1.3 Kiểm tra liệu điều chỉnh nấc phân áp .55 3.1.4 Kiểm tra hệ thống điện bị tách đảo 56 3.2 Thay đổi liệu hệ thống 56 3.2.1 Thay đổi thông số hệ thống .56 3.2.2 Thay đổi phụ tải/nguồn điện (Delete network elements) 56 3.3 Phân tích kết trào lưu cơng suất 59 3.3.1 Phân tích kết theo dạng bảng 60 3.3.2 Phân tích kết theo sơ đồ 62 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Giao diện PSS/E Hình 2: Các lựa chọn tạo chế độ làm việc PSS/E Hình 3: Giao diện bảng nhập liệu PSS/E Hình 4: Cơ sở liệu để tính tốn trào lưu công suất Hình 5: Sơ đồ thay đường dây Hình 6: Sơ đồ thay đầy đủ máy biến áp hai cuộn dây 10 Hình 7: Sơ đồ thay máy biến áp hai cuộn dây hệ tương đối 11 Hình 8: Sơ đồ thay đầy đủ máy biến áp ba cuộn dây 13 Hình 9: Sơ đồ thay máy biến áp ba cuộn dây 14 Hình 10: Sơ đồ lưới 18 Hình 11: Sơ đồ thay 20 Hình 12: Giải tốn phương pháp Newton 43 Hình 13: Giải tốn phương pháp Gauss 45 Hình 14: Bảng kết chạy PSS/E chế độ xác lập 46 Hình 15: Chọn nút cần xem dịng cơng suất thơng số nút 47 Hình 16: Các dịng cơng suất nhánh nối với nút thông số nút 47 Hình 17: Kiểm tra liệu PSS/E 53 Hình 18: Hộp thoại kiểm tra thông số nhánh 54 Hình 19: Hộp thoại kiểm tra nút điều khiển điện áp lập trước 55 Hình 20: Hộp thoại kiểm tra liệu điều chỉnh nấc phân áp 55 Hình 21: Hộp thoại kiểm tra liệu điều chỉnh nấc phân áp 56 Hình 22: Chọn bảng changing (thay đổi) PSS/E 57 Hình 23: Chọn Scale tải/nguồn 58 Hình 24: Chọn Scale tải/nguồn cho tồn hệ thống 59 Hình 25: Chọn bảng report PSS/E 60 Hình 26: Chọn bảng Limit checking reports 64 Hình 27: Chọn kiểm tra tải 65 Hình 28: Chọn kiểm tra điệm áp 66 Hình 29: Phân tích theo sơ đồ 67 [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E 1.1 Các công dụng PSS/E Phần mềm PSS/E (Power System Simulator for Engineering) phần mềm mô hệ thống điện (HTĐ) công ty Power Technologies Inc Mỹ thuộc sở hữu Siemens Tùy theo optinon chọn lựa, chương trình đầy đủ mơ phỏng, phân tích chề chế độ xác lập ổn định hệ thống điện Các ứng dụng chương trình gồm: - Tính tốn trào lưu công suất nhiều chức khác liên quan; - Tối ưu hóa trào lưu cơng suất; - Tính tốn chế độ cố đối xứng không đối xứng: Sự cố đưa mô cố ngang trục như: cố ngắn mạch, chạm đất; cố dọc trục đứt dây, hở pha điểm HTĐ - Tương đương hóa hệ thống; - Mơ ổn định: Chương trình mơ tính tốn ổn định động, ổn định tĩnh hệ thống Đối với phần tính tốn trào lưu cơng suất, thơng qua giao diện PSS/E, chức phân tích sẵn có gồm: - Tính tốn trào lưu cơng suất nhiều chức khác liên quan; - Tối ưu hóa trào lưu cơng suất; - Truy cập mở; - Phân tích cố; - Tương đương hóa hệ thống; - Các sơ đồ sợi Online; - Các chương trình tự động Tài liệu giới thiệu tóm tắt số modue chương trình PSS/E phiên 30 việc tính tốn chế độ xác lập Mục đích để biết: - Cách sử dụng giao diện chương trình PSS/E (phần power flow) - Sử dụng quản lý file liệu, mô hệ thống - Thực tính tốn phân tích ứng dụng GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 1.2 Giao diện PSS/E Giao diện PSS/E (power flower) hỗ trợ nhiều tiện ích cho người dùng như: • Tạo, thay đổi xóa liệu hệ thống dạng bảng • Tạo sơ đồ hệ thống kết hợp với sở liệu • Phân tích chế độ xác lập hệ thống (trào lưu công suất, phân tích cố, tối ưu trào lưu ) • Đưa kết phân tích chế độ xác lập Hình 1: Giao diện PSS/E Hình giao diện phần mềm khởi động Giao diện phần mềm gồm thành phần sau: - Quản lý liệu kiểu (Tree View); - Quản lý liệu kiểu bảng (Spreadsheet View); - Quản lý liệu kiểu sơ đồ (Diagram View); - Cửa sổ hiển thị thông tin (Output View): hiển thị thông tin q trình nhập, thay đổi, tính tốn liệu cảnh báo; - Thanh công cụ (Toolbars); - Menu (Main menu); GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG - Thanh trạng thái (Status Bar): cung cấp thông tin trạng thái làm việc chương trình; - Cửa sổ để nhập lệnh (Command Line Interface Window) 1.3 Cách tạo hệ thống điện (working case) Một hệ thống điện mô PSS/E có nhiều file kết hợp tùy theo muc đích sử dụng Nhưng file chạy trực tiếp chế độ xác lập phổ biến là file.sav Để tạo hệ thống điện mới, chọn File New Khi cửa sổ Hình Nếu muốn nhập liệu quản lý liệu kiểu bảng chọn Network case; muốn nhập liệu quản lý liệu bảng sơ đồ sợi chọn Network case and Diagram; muốn nhập liệu theo sơ đồ sợi chọn Diagram Sau chọn, cửa sổ để nhập công suất (Base MVA), tần số (Base Frequency), đơn vị cho công suất máy biến áp (Units for tranformer ratings) đơn vị cho số đại lượng đường dây (Units for ratings of non-transformer branches) Các dòng Heading line để nhập thích cho chế độ mà tạo Hình 2: Các lựa chọn tạo chế độ làm việc PSS/E GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 1.4 Dữ liệu vào thiết bị Các thông số điện trở, điện kháng, dung dẫn, điện áp, công suất,… thiết bị hệ thống điện mô chương trình PSS/E nhập dạng đơn vị tương đối (pu = per unit), cách quy đổi từ đơn vị có tên sang đơn vị tương đối nêu chi tiết mục 2.2 Như phần ta biết có nhiều cách để nhập liệu vào chương trình PSS/E nhập từ lệnh, xây dựng file.raw để inport vào nhập dạng bảng Các phương pháp nhập từ lệnh, từ file.raw thực version 28 trở trước Phiên 29 trở , tài liệu ta sử dụng cách nhập trực tiếp dạng bảng Hình dây giao diện bảng để nhập liệu chương trình PSS/E Hình 3: Giao diện bảng nhập liệu PSS/E Dữ liệu Hình dạng bảng chứa phần tử thông số phần tử hệ thống điện mà ta cần nhập (cách nhập cụ thể diễn giải cụ thể phần Sau liệu số phần tử hệ thống điện mà ta cần tính tốn PSS/E: - Các thông số định nghĩa vùng trao đổi liệu (được thể Sheet Area Interchange): Định nghĩa vùng, tên vùng Các thông số nút (được thể Sheet Bus): Trong thể đầu đủ thông tin nút cần bô như: Tên, điện áp, góc pha nút, dung dẫn Các thông số đường dây (được thể Sheet Branch): Giá trị điện trở, điện kháng, dung dẫn, chiều dài Các thông số thiết bị FACTS (được thể Sheet FACTs devices) Các thông số máy phát (Plant, Machine): Công suất phát giới hạn công suất phát máy phát (lớn nhỏ công suất tác dụng công suất phản kháng), điện trở điện kháng máy phát; Điện áp đầu cực cần điều chỉnh Các thông số phụ tải (Load): Công suất tác dụng công suất phản kháng phụ tải - - - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG Các thông số máy biến áp cuộn dây (2 Winding): Điện trở điện kháng cuộn dây, hệ số điều chỉnh điện áp công suất đặt máy biến áp; Các thông số máy biến áp ba cuộn dây (3 Winding): Điện trở điện kháng cuộn dây, điện áp định mức cuộn, hệ số điều chỉnh điện áp cuộn dây máy biến áp - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 2.1 Quản lý sỡ liệu phần trào lưu công suất Chương trình tốn tốn trào lưu thiết kế với cấu trúc vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật tính tốn độ xác cao, thuật toán phù hợp để giải toán, đặc biệt cho hệ thống “yếu” có nguy phân kỳ cao Ngồi ra, chương trình cịn hỗ trợ tốt mặt quản lý sở liệu, giúp cho người dùng thực dễ dàng, tránh nhầm lẫn thực quản lý thông số đầu vào, kết đầy cách hợp lý để đáp ứng nhu cầu thực tế Quản lý liệu chương trình trọng tâm vào vấn đề như: Dữ liệu hệ thống định dạng để nhập vào PSS/E Các phương pháp nhập liệu Ý nghiã sở liệu, liệt kê đánh giá Phương pháp kiểm tra liệu, kiểm tra lỗi xung đột Hiệu chỉnh liệu Khám phá liệu Xây dựng hệ thống điện trực tiếp từ sơ đồ phối hợp Xây dựng hệ thống điện trực tiếp từ liệu dạng bảng (Spreadsheet) Dữ liệu PSS/E chế độ xác lập định 16 thơng số để mơ phần từ hệ thống điện Một phần tử thể dạng liệu riêng Tất liệu mô cho chế độ xác lập thể hình vẽ Tất liệu đầu vào PSS/E sử dụng đơn vị tương đối (per unit) CƠ SỞ DỮ LIỆU CHƯƠNG TRÌNH PSS/E [CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG Hình 4: Cơ sở liệu để tính tốn trào lưu cơng suất CƠ SỞ DỮ LIỆU CHƯƠNG TRÌNH PSS/E ... THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/E 1.1 Các công dụng PSS/E Phần mềm PSS/E (Power System Simulator for Engineering) phần mềm mô hệ thống điện (HTĐ) công ty... TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 1.4 Dữ liệu vào thiết bị Các thông số điện trở, điện kháng, dung dẫn, điện áp, công suất,? ?? thiết bị hệ thống điện mơ chương trình PSS/E... PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 2.2 Hệ đơn vị tương đối PSS/E Phần mềm PSS/E sử dụng đơn vị tương đối để tính tốn Do để mơ chế độ xác lập lưới điện PSS/E, người sử dụng phải chuyển