Luận văn thạc sĩ đánh gia độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố quy nhơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TÔ THANH TÙNG ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUY NHƠN Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 8520201 Ngƣời hƣớng dẫn : TS LÊ TUẤN HỘ e LỜI CAM KẾT Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tơi, đƣợc thực sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát tình hình thực tiễn dƣới hƣớng dẫn khoa học TS Lê Tuấn Hộ Các số liệu tính tốn, mơ hình phục vụ tính toán đƣợc xin từ Điện lực Quy Nhơn đóng góp đƣa xuất phát từ thực tiễn, kết nghiên cứu luận văn thân thực cách trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu khác Một lần xin khẳng định trung thực lời cam kết Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên Tơ Thanh Tùng e LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực đề tài “Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn”, em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, tạo điều kiện tập thể lãnh đạo, cán Phòng Sau đại học, giảng viên môn Kỹ Thuật Điện, Trƣờng Đại học Quy Nhơn Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đỡ Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Tuấn Hộ, giảng viên trực tiếp hƣớng dẫn bảo cho em hoàn thành luận văn Em xin bày tỏ biết ơn anh em Điện lực Quy Nhơn, ngƣời tạo điều kiện thuận lợi nhất, cung cấp số liệu, mơ hình sơ đồ để em nghiên cứu sâu độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn Em cảm ơn gia đình động viên, khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt q trình thực hồn thành luận văn Tuy nhiên, với kiến thức, kinh nghiệm khả phân tích, đánh giá cịn có nhiều hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận đƣợc đóng góp quý báu Q thầy để luận văn đƣợc hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! e MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu: Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: Phƣơng pháp nghiên cứu: Phƣơng pháp đồ thị giải tích: Chƣơng TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUY NHƠN 1.1 Tổng quan lƣới phân phối 1.1.1 Định nghĩa phân loại [1, 3, 10] 1.1.2 Phần tử lƣới điện phân phối [1, 3] 1.1.3 Cấu trúc sơ đồ lƣới điện phân phối [1, 2, 3, 4] 1.1.4 Đặc điểm lƣới điện phân phối [2, 3] Bảng 1.1 Thời gian ngừng điện phụ tải năm 1.2 Tổng quan độ tin cậy 1.2.1 Khái niệm độ tin cậy [2, 3, 4] 1.2.2 Độ tin cậy hệ thống [2, 3, 4] 1.2.3 Độ tin cậy phần tử [2, 3, 4] 1.3 Các phƣơng pháp đánh giá độ tin cậy [2, 4] 13 1.3.1 Phƣơng pháp đồ thị giải tích 13 1.3.2 Phƣơng pháp không gian trạng thái 14 1.3.3 Phƣơng pháp hỏng hóc 14 1.3.4 Phƣơng pháp mô Monte-Carlo 14 1.4 Các tiêu đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối [2, 3, 4] 15 e 1.4.1 Tần suất điện trung bình hệ thống SAIFI (System averageinterruption frequency index) 15 1.4.2 Tần suất điện trung bình khách hàng CAIFI (Customer average interruption frequency index) 15 1.4.3 Thời gian điện trung bình hệ thống SAIDI (System average interruption duration index) 15 1.4.4 Thời gian điện trung bình khách hàng CAIDI (Customer average interruption duration index) 15 1.4.5 Số lần điện thống qua trung bình khách hàng MAIFI (Mometary Average Interruption Frequency Index) 16 1.4.6 Tổng thời gian điện trung bình khách hàng CTAIDI (Customer total average interruption duration index) 16 1.4.7 Khả sẳn sàng vận hành (không sẳn sàng) ASAI (ASUI) (Average service availability (unavailability) index) 16 1.4.8 Tần số điện hệ thống trung bình ASIFI (Average System Interruption frequency index) 16 1.4.9 Năng lƣợng không đƣợc cung cấp ENS (Energy not supplied index) 16 1.4.10 Điện thiếu hụt trung bình, AENS (Average Energy Not Supplied) 16 1.4.11 Chỉ số điện khách hàng trung bình, ACCI (Average customer curtailment index) 17 1.4.12 Chỉ tiêu độ tin cậy nguồn 17 1.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy lƣới điện phân phối [1, 3, 4]17 1.6 Đặc điểm tự nhiên trạng lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 18 1.6.1 Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội thành phố Quy Nhơn 18 1.6.2 Hiện trạng nguồn lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn [9, 10] 19 1.6.3 Quản lý vận hành lƣới điện 22 e Chƣơng PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH - TÍNH TỐN VÀ CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 28 2.1 Phân bố số độ tin cậy [2, 3, 4] 28 2.2.1 Sơ đồ lƣới điện hình tia không phân đoạn [3] 30 2.2.2 Sơ đồ lƣới điện hình tia có phân đoạn 32 2.2.3 Hệ thống song song [3] 39 2.3 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy lƣới điện phân phối [2, 4, 11] 41 2.3.1 Sử dụng thiết bị điện có độ tin cậy cao 41 2.3.2 Sử dụng thiết bị tự động, thiết bị điều khiển từ xa 41 2.3.3 Sử dụng linh hoạt sơ đồ dây, kết dây 41 2.3.4 Tổ chức sửa chữa nhanh cố 42 2.3.5 Đối với TBA phân phối 42 Chƣơng TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUY NHƠN BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 43 3.1 Tổng quan phần mềm PSS/ADEPT [6] 43 3.1.1 Các chức phần mềm 44 3.1.2 Các cửa sổ chƣơng trình PSS/ADEPT 44 3.1.3 Dữ liệu phục vụ tính toán [9, 10] 44 3.2 Tính tốn độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 53 3.3 Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 74 3.3.1 Thiệt hại điện 74 3.3.2 Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 77 3.4 Phân tích độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 77 3.4.1 Khái quát độ tin cậy lƣới điện phân phối miền Trung 77 3.4.2 Phân tích độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn [9.10] 78 Chƣơng CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUY NHƠN 80 4.1 Tính chọn phƣơng án vận hành tối ƣu 80 e 4.2 Lắp đặt chống sét để nâng cao độ tin cậy 81 4.2.1 Lựa chọn vị trí lắp đặt chống sét van trạm biến áp 81 4.2.2 Lắp đặt chống sét đƣờng dây để nâng cao độ tin cậy 82 4.3 Tái cấu trúc lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 83 4.3.1 Xây dựng mạch vòng để cấp điện nguồn 83 4.3.2 Lắp đặt thiết bị phân đoạn máy cắt Recloser 84 4.3.3 Lắp đặt thiết bị phân đoạn dao cách ly 84 KẾT LUẬN 85 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM HẢO 86 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) e DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt English Tiếng Việt MBA Máy biến áp TBA Trạm biến áp LĐPP Lƣới điện phân phối PĐ Phân đoạn TTG Trạm trung gian PSS/ADEPT The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool Hệ thống mô hệ thống điện/Công cụ suất kỹ thuật phân phối nâng cao CAPO Optimal Capacitor Placement Vị trí tụ bù tối ƣu TOPO Tie Open Point Optimization Tối ƣu hóa điểm mở FCO Fuse Cut Out Cầu chì tự rơi LBFCO Load Break Fuse Cut Out Cầu chì cắt có tải CSPK Cơng suất phản kháng MC Máy cắt Thiết bị tự động đóng lặp lại đƣờng dây Thiết bị tự động đóng nguồn dự phịng TĐL TĐN DCL Dao cách ly TTCS Tổn thất công suất XT Xuất tuyến TTĐN Tổn thất điện ĐTC Độ tin cậy e DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thời gian ngừng điện phụ tải năm Bảng 1.2 Sản lƣợng điện thƣơng phẩm tổn thất LĐPP thành phố Quy Nhơn từ năm 2015-2018 25 Bảng 1.3 Các số độ tin cậy cung cấp điện LĐPP TP Quy Nhơn từ năm 2015-2018 25 Bảng 2.1 Xác suất xuất số lần điện 28 Bảng 2.2 Thông số hệ thống 31 Bảng 2.3 Số liệu khách hàng tải trung bình nút phụ tải 31 Bảng 2.4 Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 2.1 31 Bảng 2.5 Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 2.2 32 Bảng 2.6 Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 2.3 34 Bảng 2.7 Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 2.4 35 Bảng 2.8 Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống Hình 2.5 trƣờng hợp khơng hạn chế công suất chuyển tải 36 Bảng 2.9 Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống Hình 2.5 trƣờng hợp hạn chế công suất chuyển tải 37 Bảng 2.10 So sánh kết tiêu độ tin cậy 38 Bảng 2.11 Dữ liệu độ tin cậy hệ thống hình 2.6 41 Bảng 3.1 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 472NT- 476E21 55 Bảng 3.2 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 473E20 57 Bảng 3.3 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 473NHO 59 Bảng 3.4 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 474E20 61 Bảng 3.5 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 479ENHON HOI 63 Bảng 3.6 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 481E20 65 Bảng 3.7 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 482QNH 67 Bảng 3.8 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 482E20 69 Bảng 3.9 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 483E20 71 e Bảng 3.10 Kết độ tin cậy xuất tuyến xuất tuyến 484E20 73 Bảng 3.11 Kết tổng hợp thông số độ tin cậy xuất tuyến 74 Bảng 3.12 Bảng quy định giá điện Australia nhƣ sau 76 Bảng 3.13 Bảng Quy định giá điện Canada ($/kWh) 76 e 86 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Bách (2000), Lưới điện hệ thống điện (Tập 1), Nhà Xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Trần Bách (2000), Lưới điện hệ thống điện (Tập 2), Nhà Xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Hoàng Việt Đại học BK TPHCM (2004), Đánh giá độ tin cậy hệ thống điện, nhà xuất đại học quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh [4] Trần Đình Long, Sách tra cứu chất lƣợng điện năng, Nhà Xuất bách khoa Hà Nội [5] Nguyễn Văn Đạm (1999), thuật, Hà Nội ạng lưới điện, Nhà Xuất khoa học kỹ [6] Nguyễn Hữu Phúc, Đặng Anh Tuấn (2007), Sử dụng phần t nh toán lưới điện PSS/ADEPT, Thành Phố Hồ Chí Minh ph n t ch v [7] Nguyễn Lân Tráng (2005), Quy hoạch phát triển hệ thống điện, Nhà Xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] Đặng Quốc Thống (1998), Đánh giá ti tiết iệ c việc ứng dụng DS iệt N , Hà Nội điện v hiệu [9] Báo Cáo Công tác Quản lý ỹ Thuật đến năm 2019 công ty điện lực Quy Nhơn [10] Báo cáo công tác sản xuất kinh doanh năm 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017 2018 điện lực Quy Nhơn, Bình Định [11] Bài giảng học phần: Tính tốn độ tin cậy hệ thống điện TS Nguyễn Duy Khiêm e Phụ lục: Các mạch vịng để phân tích điểm mở tối ưu PSS/ADEPT sơ đồ nguyên lý xuất tuyến Mạch vòng XT 472-473/E20 e Mạch vòng XT 474-481/E20 e Mạch vòng XT 482-483/E20 e Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến e e e e e e e e e e e ... điện phân phối thành phố Quy Nhơn 77 3.4 Phân tích độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 77 3.4.1 Khái quát độ tin cậy lƣới điện phân phối miền Trung 77 3.4.2 Phân tích độ tin cậy. .. tốn độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 53 3.3 Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn 74 3.3.1 Thiệt hại điện 74 3.3.2 Đánh giá độ tin cậy lƣới điện. .. hành lƣới điện phân phối, cần thiết nghiên cứu tiêu đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn nhằm định lƣợng tính liên tục cấp điện chất