Việc đánh giá độ tin cậy cung cấp điện được thực hiện qua số liệu thống kê thực tế vận hành cũng như các phần mềm hệ thống tự động hóa, tuy nhiên trong các điều kiện hiện nay lưới phân phối chưa thực sự có đầy đủ trang thiết bị để ghi nhận, hoặc các ghi nhận chỉ mang tính thống kê chưa thực sự phục vụ cho việc nghiên cứu phân tích do đó cần có phương pháp mô hình hóa hỗ trợ việc đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện.Chính vì những lý do đó, đề tài của bản luận văn được chọn nghiên cứu đánh gía mức độ ảnh hưởng của phân bố sự cố đến các chỉ tiêu mất điện các phụ tải, của hệ thống mà chỉ cần dựa trên những số liệu mất điện có sẵn của hệ thống để từ đó chủ động trong công tác nghiên cứu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải và hệ thống điện.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ************************** NGUYỄN TUẤN NAM ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHÂN BỐ SỰ CỐ ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI TRUNG ÁP TẠI THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN HÀ NỘI -2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ************************** NGUYỄN TUẤN NAM ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHÂN BỐ SỰ CỐ ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI TRUNG ÁP TẠI THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS BẠCH QUỐC KHÁNH HÀ NỘI -2019 Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .6 LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 10 MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 Mục đích nghiên cứu luận văn .12 Phương pháp nghiên cứu 12 Tên đề tài bố cục luận văn 12 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG LƯỚI TRUNG ÁP 13 1.1 Tổng quan độ tin cậy 13 1.1.1 Độ tin cậy khái niệm 13 1.1.2 Tổng quan độ tin cậy cung cấp điện .16 1.1.2.1 Các thông số liên quan đến việc tính tốn tiêu độ tin cậy cung cấp điện 17 1.1.2.2 Các số đánh giá độ tin cậy mặt điện kéo dài 18 1.1.2.3 Các số đánh giá độ tin cậy mặt điện thoáng qua 20 1.1.2.4 Các tiêu độ tin cậy cho lưới điện phân phối Việt Nam .21 1.2 Các phương pháp đánh giá độ tin cậy hệ thống điện 21 1.2.1 Phương pháp đồ thị giải tích 22 1.2.2 Phương pháp không gian trạng thái 23 1.2.3 Phương pháp hỏng hóc 23 1.2.4 Phương pháp mô Monte Carlo 24 1.3 Phương pháp tính tốn độ tin cậy cho lưới điện trung áp .24 1.3.1 Giới thiệu chung lưới điện trung áp .24 1.3.2 Tính tốn độ tin cậy cung cấp điện cho lưới hình tia khơng phân đoạn .26 Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì 1.3.3 Tính tốn độ tin cậy cung cấp điện cho lưới phân phối hình tia phân đoạn dao cách ly 28 1.3.4 Tính tốn độ tin cậy cung cấp điện cho lưới phân phối hình tia phân đoạn dao cách ly máy cắt 30 1.1 Kết luận 32 CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ VÀ TÍNH TỐN ĐIỂN HÌNH 33 2.1 Giới thiệu tổng quan lưới điện Tỉnh Phú Thọ Thành Phố Việt Trì .33 2.2 Hiện trạng tình hình vận hành xuất tuyến 35kV 371 E4.6 35 2.2.1 Mô tả chung xuất tuyến 35kV 371 E4.6 35 2.2.2 Mô phân bố cố xuất tuyến 35kV 371 E4.6 .38 2.2.2.1 Phân bố suất cố nhánh đường dây .38 2.2.2.2 Phân bố cố các Trạm biến áp .40 2.3 Tính tốn độ tin cậy cung cấp điện cho xuất tuyến 35kV 371 E4.6 .42 2.3.1 Tính tiêu điện trung bình hệ thống SAIFI 42 2.3.2 Tính tiêu thời gian điện trung bình hệ thống SAIDI 45 2.4 Kết luận 49 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN VỚI PHÂN BỐ CHUẨN NHỊ BIẾN VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CÁC THAM SỐ PHÂN BỐ SỰ CỐ ĐẾN ĐỘ TIN CẬY .50 3.1 Giới thiệu chung 50 3.2 Mơ hình hóa suất cố theo phân bố chuẩn 51 3.3 Mô phân bổ cố cho phần tử hệ thống 54 3.3.1 Thông số lưới điện 54 3.3.2 Các tham số đầu vào cho phân bố chuẩn 60 3.3.3 Phân bổ tần suất cố cho máy biến áp 62 3.3.4 Phân bổ tần suất cố cho đường dây 63 3.4 Kết tính tốn độ tin cậy SAIFI, SAIDI hệ thống .64 3.5 Đánh gía ảnh hưởng thơng số phân bố đến độ tin cậy cung cấp điện 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 Kết luận 69 Các đề xuất 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .72 Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì PHỤ LỤC 1: TÍNH TỐN CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY THEO PHÂN BỐ ĐỀU SỰ CỐ .73 Tổng hợp tần suất điện trung bình nút phụ tải 73 Tổng hợp thời gian điện trung bình nút phụ tải 79 PHỤ LỤC 2: TÍNH TỐN CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY THEO PHÂN BỐ CHUẨN SỰ CỐ 85 Phân bổ tần suất cố cho máy biến áp 85 Phân bổ tần suất cố cho đường dây 88 Tổng hợp tần suất điện trung bình nút phụ tải theo phương pháp phân phối chuẩn nhị biến .91 Tổng hợp thời gian điện trung bình nút phụ tải theo phương pháp phân phối chuẩn .97 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn tốt nghiệp nghiên cứu thực cá nhân, thực sở tổng hợp, nghiên cứu lý thuyết áp dụng vào thực tiễn hướng dẫn khoa học TS Bạch Quốc Khánh Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì Các kết luận văn dựa kết tính tốn trung thực tơi hồn tồn chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu từ trước đến Số liệu trích dẫn rõ nguồn danh mục tài liệu tham khảo Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung luận văn Hà Nội, ngày …… tháng … năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Tuấn Nam LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt Luận văn này, q trình thực Tơi nhận nhiều hỗ trợ giúp đỡ cá nhân đơn vị Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin chân thành cám ơn Thầy Cô giáo Bộ môn Hệ thống Điện - Viện Điện nhiệt huyết truyền dạy kiến thức khoa học chuyên ngành hệ thống điện thời gian qua, đặc biệt Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Bạch Quốc Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì Khánh, người Thầy nhiệt tình, chu đáo trực tiếp hướng dẫn, dẫn Tôi kiến thức chuyên môn dẫn khoa học quý báu Tôi xin chân thành cám ơn bạn bè, đồng nghiệp, đồng môn Tôi công tác Tổng công ty Điện lực miền Bắc, Tổng công ty Điện lực Hà Nội gia đình động viên, khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ Tơi suốt q trình thực luận văn Một lần Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô, đồng nghiệp, đồng môn đơn vị giúp đỡ Tôi trình học tập thực luận văn Kính mong nhận thêm góp ý đồng nghiệp, Quý Thầy Cô, Hội đồng chấm luận văn để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cám ơn! DANH MỤC CÁC BẢNG ST Tên bảng Trang T Bảng 2.1 – Thống kê chiều dài đoạn đường dây thuộc lộ 371 E4.6 phân bố cố đoạn đường dây Bảng 2.2 – Thống kê TBA phụ tải thuộc lộ 371 E4.6 phân bố cố đoạn đường dây Bảng 2.3 – Tổng hợp tần suất điện nút phụ tải (nút phụ tải – nút phụ tải 28) theo phân bố cố 49 80 73 - 76 Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì 10 11 12 13 14 Bảng 2.4 – Tổng hợp tần suất điện nút phụ tải (nút phụ tải 29 – nút phụ tải 51) theo phân bố cố Bảng 2.5 - Tổng hợp thời gian điện trung bình nút phụ tải (nút – nút 28) theo phân bố cố Bảng 2.5 - Tổng hợp thời gian điện trung bình nút phụ tải (nút 29 – nút 51) theo phân bố cố Bảng 3.1 - Thống kê tọa độ vị trí MBA đường dây 371 E4.6 theo hệ tọa độ VN2000 Bảng 3.2 - Thống kê tọa độ vị trí nút đường dây 371 E4.6 theo hệ tọa độ VN2000 Bảng 3.3 – Tính tốn phân bổ suất cố cho MBA thuộc lộ 371 E4.6 theo phân bố chuẩn nhị biến Bảng 3.4 - Tính tốn phân bổ suất cố cho đoạn đường dây thuộc Lộ 371 E4.6 theo phân bố chuẩn nhị biến Bảng 3.5 – Tổng hợp tần suất điện nút phụ tải (nút phụ tải – nút phụ tải 28) theo phân bố chuẩn nhị biến Bảng 3.6 – Tổng hợp tần suất điện nút phụ tải (nút phụ tải 29 – nút phụ tải 51) theo phân bố chuẩn nhị biến Bảng 3.7 - Tổng hợp thời gian điện trung bình nút phụ tải (nút – nút 28) theo phân bố chuẩn nhị biến Bảng 3.8 - Tổng hợp thời gian điện trung bình nút phụ tải (nút 29 – nút 51) theo phân bố chuẩn nhị biến 77 - 79 80 - 82 83 - 85 55 - 56 57 - 59 85 - 87 88 - 90 91 - 93 94 - 96 97 - 99 100- 102 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ST T Tên hình Hình vẽ 1.1 – Sơ đồ lưới điện hình tia khơng phân đoạn Hình vẽ 1.2 – Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn dao cách ly Hình vẽ 1.3 – Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn dao cách ly máy cắt Hình vẽ 2.1 - Sơ đồ sợi xuất tuyến 35kV 371 E4.6 Hình vẽ 3.1 – Ví dụ phân bố chuẩn nhị biến Hình vẽ 3.2 – Minh họa trường hợp hàm mật độ xác suất f (x, y) Tran g 24 27 29 35 51 53 Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì ST Tên hình T Tran g Hình vẽ 3.3 – Mơ tả chương trình tính tự động tham số đầu vào lập chương trình excel 61 Hình vẽ 3.4 – Quy trình tính phân bố suất cố cho TBA theo phân bố chuẩn 62 10 11 12 13 Hình vẽ 3.5 – Quy trình tính phân bố suất cố đoạn đường dây theo phân bố chuẩn Hình vẽ 3.6 – Thống kê số SAIFI theo trường hợp tính tốn Hình vẽ 3.7 – Thống kê số SAIDI theo trường hợp tính tốn Hình vẽ 3.8 – Minh họa tần suất điện nút phụ tải theo trường hợp thay đổi độ tán xạ , giả thiết vị trí cố trung bình đầu nguồn (Trường hợp 1) Hình vẽ 3.9 – Minh họa tần suất điện nút phụ tải theo trường hợp thay đổi độ tán xạ, giả thiết vị trí cố trung bình cuối nguồn (Trường hợp 3) 63 65 65 66 67 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CCĐ CT DCL ĐTC ĐTCCCĐ ĐZ HTĐ KH Cung cấp điện Công tác Dao cách ly Độ tin cậy Độ tin cậy cung cấp điện Đường dây Hệ thống điện Khách hàng Trang Đánh giá ảnh hưởng phân bố cố đến tiêu độ tin cậy lưới trung áp thành phố Việt Trì LĐPP MBA MC NĐ NĐCT NĐSC SC TA/HA TBA TBPĐ TQ TTSC Lưới điện phân phối Máy biến áp Máy cắt Ngừng điện Ngừng điện công tác Ngừng điện cố Sự cố Trung áp / Hạ áp Trạm biến áp Thiết bị phân đoạn Thoáng qua Thao tác cố MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - Cùng với phát triển kinh tế, hệ thống điện Việt Nam giai đoạn vừa qua có bước phát triển nhanh chóng quy mô công suất phạm vi cung cấp điện Lưới điện truyền tải phân phối phát triển rộng khắp bao phủ khắp miền đất nước Khả cung cấp điện hệ thống, có lưới phân phối điện, ngày cải thiện rõ rệt - Tuy nhiên bên cạnh đòi hỏi phát triển nhanh chóng quy mơ cấu trúc lưới phân phối điện yêu cầu chất lượng điện việc đảm bảo độ tin cậy vận hành hệ thống điện nâng cao đặt tiêu cụ thể Thông tư 39 Bộ Công thương năm 2015 quy định việc vận hành lưới điện phân phối đặt yêu cầu cụ thể chất lượng vận hành lưới điện phân phối - Việc đánh giá độ tin cậy cung cấp điện thực qua số liệu thống kê thực tế vận hành phần mềm hệ thống tự động hóa, nhiên điều kiện lưới phân phối chưa thực có đầy đủ trang thiết Trang 10