CHƯƠNG 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC VIỆT ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC QUẢNG TRẠCH TỈNH QUẢNG BÌNH C ỹ thuật điện LUẬN N THẠC Ỹ THUẬT N i T TRẦN TẤN[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC VIỆT ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC QUẢNG TRẠCH - TỈNH QUẢNG BÌNH C LUẬN N ỹ thuật điện N THẠC i Ỹ THUẬT T Đ N - Năm TRẦN TẤN VINH LỜI CA ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, có trích dẫn số tài liệu chuyên ngành điện số tài liệu nhà xuất ban hành Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn UYỄ V ỆT ỤC LỤC TRANG BÌA LỜ AM OA MỤ LỤ TRA TĨM TĂT T Ế V ỆT & T Ế A DA MỤ Á Ữ V ẾT TẮT DA MỤ Á BẢ MỞ ẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu ối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài ấu trúc luận văn ƯƠ TỔ QUA VỀ Ộ T ẬY U ẤP Ệ V LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR - TỈ QUẢ BÌ 1.1 TỔ QUA VỀ Ộ T ẬY 1.1.1 ịnh nghĩa .4 1.1.2 ác tiêu độ tin cậy phần tử 1.1.3 Biểu thức tính tốn độ tin cậy tiêu độ tin cậy theo tiêu chuẩn IEEE-1366 .13 1.2 LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR – TỈ QUẢ BÌ 17 1.2.1 iới thiệu chung lưới điện địa bàn iện lực Quảng Trạch quản lý 17 1.2.2 ặc điểm .20 1.2.3 ánh giá chung độ tin cậy cung cấp điện iện lực Quảng Trạch 24 ƯƠ Á P ƯƠ P ÁP Á Á Ộ T ẬY LƯỚ Ệ P Â P Ố 27 2.1 K Á ỆM VỀ TR T Á Ỏ V Ó ỦA Ệ T Ố Ệ .27 2.1.1 Trạng thái phần tử 27 2.1.2 Trạng thái hỏng hóc hệ thống điện 27 2.2 B TOÁ ỘT ẬY .27 2.3 MỘT SỐ P ƯƠ P ÁP Á Á ỘT ẬY .29 2.3.1 Phương pháp đồ thị - giải tích .29 2.3.2 Phương pháp không gian trạng thái 31 2.3.3 Phương pháp hỏng hóc 38 2.3.4 Phương pháp Monte – Carlo: 39 2.3.5 Phương pháp tính tốn độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT: 39 ƯƠ TÍ TỐ Á Ỉ T ÊU Ộ T ẬY O LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR BẰ P Ầ MỀM PSS/ADEPT 49 3.1 DỮ L ỆU TÍ TOÁ 49 3.1.1 Sơ đồ lưới điện 49 3.1.2 Thông số độ tin cậy phần tử cố 49 3.1.3 Thông số độ tin cậy phần tử bảo trì bảo dưỡng .50 3.2 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 471 BA Ồ 51 3.2.1 Dữ liệu đầu vào .51 3.2.2 Kết tính tốn 51 3.3 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 473 BA Ồ 51 3.3.1 Dữ liệu đầu vào .51 3.3.2 Kết tính tốn 52 3.4 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 475 BA Ồ 52 3.4.1 Dữ liệu đầu vào .52 3.4.2 Kết tính tốn 52 3.5 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 477+478 BA Ồ 52 3.5.1 Dữ liệu đầu vào .52 3.5.2 Kết tính tốn 53 3.6 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 471 VĂ ÓA .53 3.6.1 Dữ liệu đầu vào .53 3.6.2 Kết tính tốn 53 3.7 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 473 VĂ ĨA .53 3.7.1 Dữ liệu đầu vào .53 3.7.2 Kết tính tốn 54 3.8 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 472 HỊN LA 54 3.9 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 474 HỊN LA 54 3.10 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 476 HỊN LA .55 3.11 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 478 HÒN LA .55 3.12 Ộ T ẬY LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR 56 3.13 Ậ XÉT Á Á .57 ƯƠ Á Ả P ÁP Â AO Ộ T ẬY TRO LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR 58 4.1 P Â TÍ Á UYÊ Â Ả ƯỞ Ế ỘT ẬY ỦA LƯỚ Ệ UYỆ QUẢ TR : .58 4.1.1 Yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới điện: 58 4.1.2 guyên nhân cố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới điện phân phối iện lực Quảng Trạch: 58 4.2 Ề XUẤT Á Ả P ÁP Â AO Ộ T ẬY O LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR : .59 4.2.1 iải pháp lập kế hoạch bảo dưỡng thiết bị 59 4.2.2 iải pháp lựa chọn phương thức kết lưới 60 4.2.3 iải pháp đồng hóa thiết bị: .62 4.2.4 iải pháp phân đoạn đường dây: 62 4.2.5 iải pháp tự động hóa lưới điện phân phối 63 4.2.6 iải pháp quản lý vận hành 66 4.3 ÁP DỤ O LƯỚ Ệ P Â P Ố Ệ LỰ QUẢ TR .69 4.3.1 Lắp đặt chống sét đường dây để nâng cao độ tin cậy: 69 4.3.2 Lắp đặt bổ sung dao cách ly phân đoạn F O đầu nhánh rẽ: .70 KẾT LUẬ V K Ế Ị .78 DA MỤ T L ỆU T AM K ẢO 80 P Ụ LỤ QUYẾT Ị AO Ề T (bản sao) BẢ SAO KẾT LUẬ ỦA Ộ Ồ , BẢ SAO Ậ XÉT ỦA Á P Ả BỆ TRANG TÓ T T TIẾNG IỆT & TIẾNG ANH ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC QUẢNG TRẠCH-TỈNH QUẢNG BÌNH ọc viên : guyễn gọc Việt Chuyên ngành : iện kỹ thuật Mã số: Khóa: K34 Trường ại học Bách khoa Tóm tắt – Trong sản xuất kinh doanh ông ty iện lực Quảng Bình ln đặt mục tiêu chất lượng điện lên hàng đầu, độ tin cậy cung cấp điện tiêu chí quan trọng cần phải đạt Từ mục tiêu tác giả nghiên cứu tiêu độ tin cậy trạng lưới điện phân phối iện lực Quảng Trạch quản lý để đề xuất giải pháp khả thi i sâu vào nội dung, Luận văn lý thuyết hóa kiến thức độ tin cậy cung cấp điện, cách tính tiêu độ tin cậy cung cấp điện SA F , SA D , A F , A D lưới điện phân phối trung áp, phân tích nguyên nhân gây cố đề hướng xử lý Luận văn sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn tiêu độ tin cậy, phân tích số liệu, thông tin điện khách hàng xuất tuyến cho lưới điện phân phối trung áp huyện Quảng Trạch thị xã Ba ồn goài Luận văn đề xuất giải pháp để nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối lập kế hoạch bảo dưỡng thiết bị, lựa chọn phương thức kết lưới bản, đồng hóa thiết bị, phân đoạn đường dây, tự động hóa lưới điện phân phối lưới điện thông minh Từ giải pháp đề xuất Luận văn phân tích ưu nhược điểm giải pháp, sở lựa chọn giải pháp phù hợp để áp dụng cho lưới điện iện lực Quảng Trạch nhằm đem lại hiệu cao việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng Từ ó – iện lực Quảng Trạch; lưới điện phân phối, độ tin cậy; giải pháp; SAIDI; SAIFI Solutions for enhancing power supply reliability DISTRIBUTION NETWORK OF QUANG TRACH POWER BRANCH-QUANG BINH PROVINCE Abstract - In production and business of Quang Binh Power Company, the power quality is always the first concern, in which, power supply reliability is an important criterion to be achieved By researching power supply reliability factors and basing on the current distribution network state of Quang Trach Power branch, author has studied and sugggested some possible solutions Deepening the main content, the thesis has theorized definition about the power supply reliability, formulas of power supply reliability criterias such as SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI in medium voltage distribution network and analysis the causes and solutions of faults In the thesis, PSS/ADEPT software is used to calculate the reliability criterias, analyze the data and power supply interruption information of each consumer on each route in medium voltage distribution network of Quang Trach district and Ba Don town In addition, the thesis has proposed solutions to enhance the reliability of the distribution network such as equipment maintenance planning, selection of basic connection method, equipment synchronization, line segmentation, distribution network and smart grid automation From the solutions proposed the thesis has analyzed the advantages and disadvantages of each solution, on that basis will select the most suitable solution to apply to Quang Trach Power branch network in order to achieve high efficiency of improving and enhancing the power supply reliability for customers Key words – Quang Trach Power branch, distribution grid, reliability, solution, SAIDI, SAIFI DANH ỤC CÁC CHỮ L PP : Lưới điện phân phối XT TBA : Xuất tuyến : Trạm biến áp MBA : Máy biến áp Z MC DCL FCO : ường dây : Máy cắt : Dao cách ly : ầu chì tự rơi TBP EVN : Thiết bị phân đoạn : Tập đoàn iện lực Việt am IẾT TẮT EVNCPC: Tổng ông ty iện lực miền Trung TR : Thời gian trung bình cố TS : Thời gian trung bình sửa chữa SAIFI : hỉ số tần suất điện trung bình hệ thống SAIDI CAIDI CAIFI BQ K : hỉ số thời gian điện trung bình hệ thống : hỉ số thời gian điện trung bình khách hàng : hỉ số tần suất điện trung bình khách hàng : Bảo quản định kỳ T : ộ tin cậy IEEE : nstitute of Electrical and Electronics Engineers (Viện kỹ thuật điện - điện tử) T : ệ thống điện PT : Phần tử DANH ỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Khối lượng iện lực Quảng Trạch quản lý 18 Bảng 1.2 Khối lượng xuất tuyến 22kV iện lực Quảng Trạch quản lý 23 Bảng 1.3: Kế hoạch EV P giao cho ông ty iện lực Quảng Bình đến năm 2020 .24 Bảng 1.4: Thực độ tin cậy iện lực Quảng Trạch năm 2015- 2018 .25 Bảng 2.1: Thanh ghi liệu độ tin cậy 47 Bảng 2.2: Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 48 Bảng 3.1: Thống kê số lượng thiết bị lưới điện iện lực Quảng Trạch .49 Bảng 3.2: Thông số độ tin cậy phần tử L PP cố 50 Bảng 3.3: Thông số độ tin cậy phần tử L PP BQ K 51 Bảng 3.4: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 471 Ba ồn 51 Bảng 3.5: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 473 Ba ồn 52 Bảng 3.6: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 475 Ba ồn 52 Bảng 3.7: Kết tính toán độ tin cậy Xuất tuyến 477+478 Ba ồn 53 Bảng 3.8: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 471 Văn óa 53 Bảng 3.9: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 473 Văn óa 54 Bảng 3.10: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 472 Hòn La 54 Bảng 3.11: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 474 Hòn La 55 DANH ỤC CÁC HÌNH ình 1.1: thị xác suất Hình 1.2: ường cơng cường độ cố ình 1.3: Trục thời gian thơng số dịng cố .11 ình 1.4: ầu chì tự rơi 20 Hình 1.5: Dao cách ly 21 Hình 1.6: Dao cắt có tải tiếp điểm hở 21 ình 1.7: Dao cắt có tải tiếp điểm kín 22 ình 1.8: Recloser ShinSung tủ điều khiển SEL 351 22 ình 1.1: Sơ đồi nguyên lý lưới điện phân phối iện lực Quảng Trạch 26 ình 2.1: Phân chia toán T theo cấu trúc 28 ình 2.2: Sơ đồ độ tin cậy phần tử nối tiếp 30 ình 2.3: Sơ đồi độ tin cậy phần tử song song .31 ình 2.4: Sơ đồ trạng thái 33 ình 2.5: Sơ đồ trạng thái 35 ình 2.6: Thiết lập thơng số mạng lưới .41 Hình 2.7: ộp thoại network properties 42 ình 2.8: ộp thoại thuộc tính nút Source 43 ình 2.9: ộp thoại thuộc tính nút tải 43 ình 2.10: ộp thoại thuộc tính đoạn đường dây 44 ình 2.11: ình 2.12: ình 2.13: ình 2.14: ộp thoại thuộc tính máy biến áp .44 ộp thoại thuộc tính nút tải điện 45 ộp thoại thuộc tính thiết bị đóng cắt 45 ác chọn lựa cho toán độ tin cậy cung cấp điện .46 Ở ĐẦU Lý đề t i hỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện tiêu hoạt động SXKD Công ty phân phối điện lực, cụ thể ơng ty iện lực Quảng Bình Theo nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, tiêu độ tin cậy cung cấp điện ngày trở nên quan trọng, thể mức độ quan tâm gành iện khách hàng, việc đảm bảo nguồn điện liên tục việc phát nhanh chóng xử lý cố để khôi phục cấp điện quan trọng ông ty iện lực Quảng Bình doanh nghiệp có 100% vốn hà nước Tổng ông ty iện lực Miền Trung làm hủ sở hữu ông ty hoạt động theo Công ty, theo phân cấp Tổng ông ty theo Luật Doanh nghiệp iều lệ ông ty iện lực Quảng Bình thực nhiệm vụ sản xuất kinh doanh điện địa bàn thành tỉnh Quảng Bình, với mục tiêu đảm bảo cung cấp điện cho hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phịng tỉnh Quảng Bình ịa bàn quản lý iện lực Quảng Trạch huyện Quảng Trạch thị xã Ba ồn tỉnh Quảng Bình Lưới điện iện lực Quảng Trạch lưới điện phân phối hình tia, có liên kết mạch vịng vận hành hở Quy mơ đường dây trung áp: 374,62 km đường dây không, 4,01km đường dây cáp ngầm (15 xuất tuyến 22KV 02 xuất tuyến 35kV) tài sản khách hàng 30,16 km ường dây hạ áp: 708,39 km Trạm biến áp phân phối: 377 trạm biến áp với tổng dung lượng 89.943 KVA gồm 25 TBA 35/0,4kV 351 TBA 22/0,4kV, tài sản khách hàng 95 TBA với dung lượng 34.705 KVA Tụ bù trung áp: 06 cụm với tổng dung lượng 1.800 kVAr Tụ bù hạ áp: 405 cụm với tổng dung lượng 20.310 kVAr, tài sản khách hàng 76 cụm với dung lượng 12.370 kVAr Thiết bị đóng cắt gồm : 05 máy cắt trung (MC) khách hàng, 21 Recloser (REC), 25 dao cắt có tải (LBS), 92 dao cách ly pha (LT ), 04 dao cách ly pha, khách hàng 24 dao cách ly Sản lượng iện lực Quảng Trạch 03 tháng đầu năm 2018 20.938.292 kWh, chiếm gần 1/5 tổng sản lượng tồn Cơng ty iện lực Quảng Bình Phụ tải điện iện lực Quảng Trạch gồm nhiều thành phần từ sinh hoạt thành thị, công nghiệp xây dựng, thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng, nông nghiệp… với tổng số 59.045 khách hàng ể vận hành tối ưu đồng thời đảm bảo tiêu sản xuất kinh doanh suất lao động Tổng công ty iện lực miền Trung có xét đến năm 2020 bao gồm tiêu độ tin cậy cung cấp điện, tổn thất điện năng, suất cố, số tiếp cận điện năng, điện thương phẩm/ lao động sản xuất điện, nâng cao hiệu tài 34 Trong đó: P(k) = [P1(k), P2(k),…, Pn(k)] ma trận hàng 1xn, với phần tử xác suất trạng thái hệ bước k P(k-1) = [P1(k-1), P2(k-1),…, Pn(k-1)] ma trận hàng 1xn, với phần tử xác suất trạng thái hệ bước (k-1) P ma trận chuyển trạng thái với phần tử xác suất chuyển trạng thái hệ, giả thiết trình Markov đồng nên phần tử số bước: p11 p12 … p1n p21 p22 … p2n (2.12) … … … … pn1 pn2 … pnn P= Vì bước hệ lại trạng thái cũ chuyển sang (n-1) trạng thái lại nên tổng xác suất chuyển trạng thái hàng ma trận P phải iả sử ban đầu biết chắn hệ trạng thái Sj, xác suất Pj(0)=1 Pi(0) = với i=1 n i j Ở bước k=1: P(1)=P(0).P Ở bước k=2: P(2)=P(1).P=P(0).P2 Tương tự bước k bất kỳ: P(k)=P(k-1).P=P(0).Pk (2.13) Biểu thức (1.30) cho phép ta xác định xác suất trạng thái hệ bước thời gian k biết xác suất trạng thái ban đầu P(0) ma trận chuyển trạng thái P Ở trạng thái dừng (k ) xác suất trạng thái không thay đổi: P(k)=P(k-1).P ặt (2.14) P(k ) gọi ma trận xác suất hành vi giới hạn (vectơ bất động) hệ ta có: P với điều kiện [ … (2.15) n ] 35 n i (2.16) i i xác suất dừng trạng thái Si Từ (3-18) (3-19) ta tìm xác suất trạng thái dừng hệ Quá trình Markov có trạng thái rời rạc thời gian liên tục Trong thực tế có nhiều trường hợp hệ chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác không vào thời điểm định mà vào thời điểm ngẫu nhiên ể mô tả hành vi hệ trường hợp dùng Markov với trạng thái rời rạc thời gian liên tục gọi xích Markov liên tục iả sử hệ có n trạng thái S1, S2,…, Sn hệ trạng thái Si với i = ọi pi(t) xác suất để thời điểm t n thời điểm ta có: n Pi (t ) =1 (2.17) i Ta cần phải xác định Pi(t) với i=1 n iả thiết thời điểm t hệ trạng thái Si Trong khoảng thời gian t Tiếp theo hệ chuyển sang trạng thái Sj với xác suất pij( t ) Khi mật độ xác suất chuyển trạng thái ij xác định: ij = lim t nên với t đủ nhỏ ta có: ếu ij pij ( t ) (2.18) t pij ( t ) ij t không phụ thuộc vào thời điểm t trình Markov trình đồng S1 12 31 S2 S3 23 42 S4 34 24 Hình 2.5: Sơ đồ trạng thái iả sử hệ S mô tả trạng thái graph trạng thái hình 2.5 Xác định xác suất trạng thái Pi(t) với i= 1,4 36 ọi p1(t+ t ) xác suất để thời điểm t+ t hệ trạng thái S1 Sự kiện hợp kiện: oặc kiện 1: thời điểm t hệ trạng thái S1 đến t+ t hệ trạng thái S1 oặc kiện 2: thời điểm t hệ trạng thái S3 đến t+ t hệ chuyển sang trạng thái S1 - Sự kiện có xác suất tích xác suất P1(t) với xác suất có điều kiện sau t hệ không khỏi S1; nên xác suất kiện là: P1(t) (1- 12 Trong (1S1, (1- 12 t) 12 t ) xác suất để hệ không đến trạng thái S2 nghĩa lại t ) xác suất để hệ đến S2 - Sự kiện có xác suất tích xác suất P3(t) (ở thệ S3) với xác suất để thời điểm t+ t hệ chuyển đến S1; nên xác suất kiện bằng: P3(t) 31 t ợp kiện trên, ta có xác suất để thời điểm (t+ t ) hệ trạng thái S1 là: P1(t+ t ) = P1(t) (1- 12 t ) + P3(t) Biến đổi lấy giới hạn t dP1 (t ) dt lim t P1 (t t ) P1 (t ) t dP1 (t ) dt P1 (t ) 31 t (2.19) theo định nghĩa đạo hàm ta có: lim ( t 12 P1 (t ) 12 P3 (t ) 31 ) P3 (t ) (2.20) 31 Biểu thức phương trình vi phân ứng với P1(t) Tương tự ta lập phương trình vi phân ứng với P2(t) dựa graph trạng thái: Xác suất để thời điểm (t+ t ) hệ trạng thái S2 kí hiệu P2 (t+ t ) xác suất hợp kiện sau: Sự kiện 1: thời điểm t hệ S2, sau t yên S2; xác suất kiện là: P2(t).(1- 23 t- 24 t) Sự kiện 2: thời điểm t hệ S1, sau t chuyển sang S2; xác suất kiện là: P1(t) 12 t Sự kiện 3: thời điểm t hệ S4, sau t chuyển sang S2; xác suất kiện là: P4(t) 42 t Do đó: P2(t+ t ) = P2(t).(1- 23 t- 24 t ) + P1(t) 12 t + P4(t) 42 t (2.21) 37 Biến đổi lấy lim: dP2 (t ) dt lim t =- 23 P2 (t t ) P1 (t ) t p2(t) - 42 p2(t)+ 12 p1(t) 42 P4(t) (2.22) Tương tự ta lập hệ phương trình Kolmogorov: dP1 (t ) dt P1 (t ) dP2 (t ) =dt dP3 (t ) =dt P3 (t ) 12 31 23 p2(t) - 42 p2(t)+ 12 p1(t) 31 p3(t) - 34 P3(t)+ 23 P2(t) dP4 (t ) =dt 42 p4(t) - 24 p2(t)+ 34 42 P4(t) P3(t) (2.23) oặc viết đưới dạng ma trận: P = P.A (2.24) Trong đó: P ma trận hàng gồm phần tử đạo hàm dPi(t)/dt A ma trận vng kích thước nxn, thành phần cường độ chuyển trạng thái ij , thực tế cách viết sau: ách thành lập ma trận A giống cách thành lập ma trận A xích Markov rời rạc, khác chỗ tổng phần tử hàng ma trận zero (trong xích Markov 1) phần tử cường độ chuyển trạng thái Trong phương pháp hệ thống diễn tả trạng thái hoạt động khả chuyển trạng thái Trạng thái hệ thống xác định tổ hợp trạng thái phần tử Mỗi tổ hợp trạng thái phần tử cho trạng thái hệ thống Phần tử có nhiều trạng thái khác như: trạng thái tốt, trạng thái hỏng, trạng thái bảo dưỡng định kỳ Do thay đổi trạng thái phần tử làm cho hệ thống chuyển sang trạng thái Tất trạng thái hệ thống tạo thành không gian trạng thái ệ thống trạng thái Do đó, tổng xác suất trạng thái 38 Ưu phương pháp khơng gian trạng thái xét phần tử có nhiều trạng thái khác với giả thiết định áp dụng trình Markov Trong phương pháp này, hệ thống diễn tả trạng thái hoạt động khả chuyển trạng thái Trạng thái hệ thống xác định tổ hợp trạng thái phần tử Mỗi tổ hợp trạng thái phần tử cho trạng thái hệ thống Phần tử có nhiều trạng thái khác trạng thái tốt, trạng thái hỏng, trạng thái bảo quản định kỳ v.v… Do thay đổi trạng thái PT làm cho hệ thống chuyển sang trạng thái Tất trạng thái có hệ thống tạo thành khơng gian trạng thái ệ thống luôn trạng thái nên tổng xác suất trạng thái (XSTT) Phương pháp khơng gian trạng thái áp dụng q trình Markov để tính xác suất trạng thái tần suất trạng thái Q trình Markov mơ hình tốn học diễn tả q trình ngẫu nhiên phần tử hệ thống liên tiếp chuyển từ trạng thái qua trạng thái khác thỏa mãn điều kiện: ếu hệ thống trạng thái chuyển trạng thái xảy thời điểm ngẫu nhiên phụ thuộc vào trạng thái đương thời không phụ thuộc vào khứ q trình ếu hệ thống có n trạng thái, thời điểm t hệ thống trạng thái i đơn vị thời gian hệ thống lại trạng thái i (i=1…n) với xác suất p ii hay chuyển sang trạng thái j với xác suất pij (j=1…n i j) Quá trình Markov phân ra: a) Rời rạc không gian liên tục thời gian b) Rời rạc không gian rời rạc thời gian c) Liên tục không gian thời gian ối với hệ thống điện chuyển trạng thái xảy hỏng hóc hay phục hồi phần tử Với giả thiết thời gian làm việc thời gian phục hồi phần tử có phân bố mũ, thời gian hệ thống trạng thái phân theo phân bố mũ cường độ chuyển trạng thái số không phụ thuộc vào thời gian, ta sử dụng trình a b 2.3.3 P p áp â ỏ ó Phương pháp hỏng hóc mơ tả đồ thị quan hệ nhân dạng hỏng hóc hệ thống, hỏng hóc hệ thống hỏng hóc thành phần sở hàm đại số Boole sở cuối để tính tốn hỏng hóc 39 phần tử ây hỏng hóc mơ tả quan hệ logic phần tử hay phần tử mảng hệ thống, hỏng hóc hỏng hóc hệ thống 2.3.4 P p áp onte – Carlo: Mô hoạt động phần tử hệ thống trình ngẫu nhiên ó tạo lịch sử hoạt động (lịch sử đồ) hệ thống phần tử cách nhân tạo máy tính điện tử, sau sử dụng phương pháp đánh giá thống kê để phân tích rút kết luận độ tin cậy phần tử hệ thống 2.3.5 P p áp tí t độ ti ậ bằ p ầ mềm P /ADEPT: ùng với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, ngày hàng loạt sản phẩm phần mềm hữu hiệu phục vụ cho việc tính tốn, phân tích lưới điện đời ặc biệt số phần mềm tính tốn, phân tích đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Delphi, Visual Basic, PSS/ADEPT iện nay, Tập đoàn iện lực Việt am sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn chế độ vận hành, tính toán độ tin cậy lưới điện phân phối PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) hãng Shaw Power Technologies - USA phần mềm phục vụ cho việc quy hoạch, thiết kế phân tích hệ thống điện PSS/ADEPT có giao diện thân thiện với người sử dụng, phím chức thể công cụ giúp người sử dụng dễ thao tác sử dụng 2.3.5.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT: 2.3.5.1.1 Chức phần mềm: Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) cơng cụ phân tích lưới điện phân phối với chức sau: Bài tốn tính phân bố cơng suất (Load Flow - module có s n): phân tích tính tốn điện áp, dịng điện, cơng suất nhánh phụ tải cụ thể Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement), đặt tụ bù tối ưu: tìm điểm tối ưu để đặt tụ bù cố định tụ bù ứng động (điều khiển được) cho tổn thất công suất lưới nhỏ Bài tốn tính ngắn mạch (All Fault- module ): tính toán ngắn mạch tất nút lưới, bao gồm loại ngắn mạch ngắn mạch pha, pha pha Bài toán TOPO (Tie Open Point Optimization), phân tích điểm dừng tối ưu: tìm điểm phân đoạn, liên kết lưới điện để đường dây có tổn hao cơng suất nhỏ điểm dừng tối ưu lưới điện mạnh vịng pha Bài tốn tính tốn thơng số đường dây (Line Properties ulculator): 40 tính tốn thơng số đường dây truyền tải Bài tốn phối hợp bảo vệ ( Protection and Coordination) Bài tốn phân tích sóng hài (Hamornics): phân tích thơng số ảnh hưởng thành phần sóng hài lưới Bài tốn phân tích độ tin cậy lưới điện (DRA- Distribution Reliability Analysis): tính tốn thơng số độ tin cậy lưới điện SA F , SA D , CAIFI, A D … 2.3.5.1.2 Các cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT * Cử ứ ụ ủ P /ADEPT b ồm iề t p ầ í - Cử ổ View: bao gồm thông tin cho ứng dụng, đồ họa cửa sổ để thiết kế phân tích sơ đồ mạch diện (xem hình ….) + Diagram View: cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT ó ln xuất bắt đầu ứng dụng, tạo sơ đồ lưới xuất thông số cụ thể + Equipment List View : ác chức cửa sổ trình bày cách trật tự dễ hiểu sử dụng + Progress View: iển thị thông báo chương trình thực Các thơng báo thơng báo lỗi hay cảnh báo hoạt động chương trình, kết hiển thị thực thi chức tính tốn cụ thể tính phân bố cơng suất, tính ngắn mạch, tính tốn khởi động động + Report Preview: iển thị kết sau phân tính tính tốn tốn cụ thể, từ ta in ấn kết cách dễ dàng thông qua File\Print - Thanh trạng thái (StatusBar): để hiển thị thông tin trạng thái chương trình PSS/ADEPT tính tốn - Thanh menu (Main Menu): gồm hàm chức PSS/ADEPT - Thanh công cụ (ToolBar): cung cấp công cụ giúp cho việc vẽ sơ đồ mạch điện thực nhanh chóng dễ dàng 2.3.5.2 Dữ liệu phục vụ tính tốn: - Sơ đồ ngun lý lưới điện khu vực iện lực Quảng Trạch ác sơ đồ vận hành lưới điện vẽ cập nhập phù hợp với tuyến đường dây trung thế: Sơ đồ nguyên lý sợi, sơ đồ vận hành, phương thức vận hành… 41 - Số liệu tính tốn: gồm số liệu Quản lý Kỹ thuật kinh doanh tuyến dây nổi, cáp ngầm trung trạm biến áp, cụ thể là: Thông số quản lý kỹ thuật đường dây thiết bị như: Tiết diện, khoảng cách chiều dài, thông số dây dẫn, máy biến áp, thiết bị bảo vệ đóng cắt, tụ bù, máy điều áp,… Thông số vận hành, đo đạc định kỳ đơn vị: ác thơng số vận hành dịng, áp, cos , cơng suất,… Thơng số kinh doanh (tính đến hết 30/6/2018): iện tiêu thụ phụ tải, số khách hàng sử dụng điện đường dây - Khai báo, nhập liệu tính tốn phền mềm PSS/ADEPT 5.0 *B T iết lập t ô mạ l i Khai báo cho phần mềm PSS/ADEPT biết thư viện thông số tuyến dây lưới điện áp dụng + Cách thao tác: Vào meu File\ Program Settings ( ộp t Settings) Hình 2.6: Thiết lập thơng số mạng lưới họn nút lệnh mục onstruction dictionnary để chọn thư viện dây + Chọn file Exemple\pti.con ại Pr gram 42 + họn OK -Xác định thơng số thuộc tính lưới điện: Khai báo cho phần mềm PSS/ADEPT thiết lập từ đầu thuộc tính lưới điện như: iện áp qui ước điện áp pha hay điện áp dây trị số, tần số, công suất biểu kiến bản…… Hình 2.7: Hộp thoại network properties Cách thao tác: Vào meu File\ Network Properties (hộp thoại Properties) etwork *B Tạ đồ Vẽ sơ đồ lưới điện cần tính tốn vào chương trình PSS/ADEPT ập nhật số liệu đầu vào cho sơ đồ lưới điện: Từ số liệu quản lý kỹ thuật iện lực Quảng Trạch ta nhập vào giá trị thuộc tính phần tử sau: - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nút nguồn-Source: Tên nguồn, điện áp nguồn , công suất định mức nguồn, giá trị điện trở, điện kháng thứ tự thuận, nghịch, zero… 43 Hình 2.8: Hộp thoại thuộc tính nút Source - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nút: Tên vị trí đặt, điện áp định mức, tọa độ, kiểu nút… Hình 2.9: Hộp thoại thuộc tính nút tải - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào đoạn dây: Tên đoạn, số pha, chiều dài, dòng định mức, loại dây, thông số đường dây (điện 44 trở-kháng trở thứ tự thuận-nghịch-khơng),… Hình 2.10: Hộp thoại thuộc tính đoạn đường dây - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào máy biến áp: Tên trạm biến áp, thông số máy biến áp (Số pha MBA, công suất định mức pha, kiểu máy biến áp, điện trở, điện kháng… ) Hình 2.11: Hộp thoại thuộc tính máy biến áp - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nút tải: ồm tải tĩnh tải MWh - Tính chất phụ tải - iá trị P, Q phụ tải 45 Hình 2.12: Hộp thoại thuộc tính nút tải điện - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào thiết bị đóng cắt: Tên vị trí đặt, số pha, dịng định mức,… Hình 2.13: Hộp thoại thuộc tính thiết bị đóng cắt *B C ứ ă tí tốn Trước thực ta cần thiết lập tùy chọn cách mở họp thoại opition hình đây: 46 Hình 2.14: Các chọn lựa cho toán độ tin cậy cung cấp điện *B Bá ết q ả tí tốn Sau chạy xong chức tính tốn trên, ta xem xét kết tính tốn, phân tích phần mềm vị trí sau: - Xem hiển thị kết phân tích sơ đồ - Xem kết tính tốn chi tiết từ phần report phần mềm PSS/ADEPT 2.3.5.3 Tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT Tải FULL (108 trang): https://bit.ly/3Kzd63l a.Tập tin từ điển liệu cấu trúc Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Tập tin từ điển liệu cấu trúc có tên pti.con Mỗi hạng mục tập tin từ điển liệu cấu trúc chứa ghi liệu sở chứa số ghi sau đây: ác ghi liệu pha, ghi liệu pha, ghi liệu định mức ghi liệu độ tin cậy Một hạng mục tập tin từ điển liệu cấu trúc trình bày sau: NAME R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu sở *2 R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu pha *1 R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu pha * R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu định mức λ , RP, SWT, PSS, M λ , S λ *R ! hi liệu độ tin cậy END./ 47 Bảng 2.1: Thanh ghi liệu độ tin cậy Thanh ghi liệu độ tin cậy: *R , RP, SWT, PSS, M , S Mơ tả ạng mục liệu *R λ Kí tự ghi tiếp tục lệnh, R biểu thị liệu độ tin cậy ường độ cố loại cấu trúc đơn vị dài/năm RP Thời gian sửa chữa loại cấu trúc Thời gian chuyển mạch, dùng cho khố đóng cắt tính theo SWT PSS Mλ MM Sλ Xác suất mà khố đóng cắt chuyển mạch, tính theo % ường độ cố thoáng qua loại cấu trúc đơn vị dài/năm ường độ cố bão loại cấu trúc đơn vị dài/năm ác giá trị ghi phải nhập theo thứ tự quy định ếu người sử dụng muốn nhập thông số phục vụ tính tốn độ tin cậy trực tiếp từ thuộc tính phần tử từ sơ đồ lưới (thẻ tính tốn độ tin cậy), bỏ trống giá trị ghi độ tin cậy ối với thông tin nhánh mạng, chương trình tính tốn ảnh hưởng việc lắp đặt thiết bị bảo vệ, chẳng hạn máy cắt, recloser, dao cách ly phân đoạn tự động, cầu chì dao cắt điện b.Phương pháp tính tốn thơng số từ cố xảy ra: ác cố xảy lưới có nhiều loại nhiều nguyên nhân khác Thông thường để có sở tính tốn ta phân cố theo loại để tính tốn thơng số đầu vào: - Suất cố km đường dây thống kê sau: cố hành lang đổ vào đường dây, vỡ sứ, tụt lèo, đứt dây, gãy trụ, gãy xà - Suất cố trạm biến áp phụ tải thống kê sau: cố đứt chì F O bảo vệ MBA phụ tải, nhảy ATM tổng, cháy tủ hạ thế, hỏng MBA phụ tải, hỏng SV bảo vệ MBA, tụt lèo trạm - Suất cố trạm biến áp trung gian thống kê sau: cố đứt chì F O bảo vệ MBA, nhảy máy cắt bảo vệ, hỏng SV bảo vệ MBA, tụt lèo Tải FULL (108 trang): https://bit.ly/3Kzd63l trạm Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Suất cố thiết bị ( ): Suất cố thiết bị số lần hỏng hóc đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo công thức : = Số lần cố/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố : 48 Ttb = Tổng thời gian cố/Số lần cố Thời gian thao tác cố tính từ xảy cố (máy cắt nhảy) cô lập phân đoạn bị cố đóng máy cắt trở lại tiếp tục cung cấp điện cho phân đoạn phía trước b1.Trường hợp điện cố: Suất cố thiết bị ( sc): Số lần điện cố đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức: sc = Số lần điện cố/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố: Ttbsc = Tổng thời gian điện cố/Số lần điện cố b.2 Trường hợp điện kế hoạch: Suất cố thiết bị ( kh): Số lần điện kế hoạch đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức: kh = Số lần điện kế hoạch/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố: Ttbkh = Tổng thời gian điện kế hoạch/Số lần điện kế hoạch 2.3.5.4 Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT: Xây dựng sơ đồ kết lưới tính tốn hập thơng số phần tử lưới: , RP, SWT, PSS, M , S ; thông số nút tải: Pi, Qi, số lượng khách hàng nút i Tính tốn tiêu: SA F , SA D , A F , A D Xuất kết tính tốn Bảng 2.2: Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 7740227 ... tiêu độ tin cậy lưới điện trạng thông qua số SA F , SA D , A D Từ đề xuất giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy làm việc lưới điện phân phối Hình 1.9: Sơ đồi nguyên lý lưới điện phân phối Điện. .. điện phân phối lưới điện phân phối iện lực Quảng Trạch – tỉnh Quảng Bình hương 2: ác phương pháp đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối hương 3: Tính tốn tiêu độ tin cậy cho lưới điện phân phối. .. tin cậy cung cấp điện liên quan đến khách hàng ể đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối, đề tài nghiên cứu phương pháp đánh giá biện pháp để nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Mục tiêu đề