Untitled ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Nguyễn Đình Tú NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN LỘ 472, 476 MỘC CHÂU CÓ TÍCH HỢP NGUỒN PHÁT ĐIỆN TURBINE GIÓ LUẬN VĂN TH[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Nguyễn Đình Tú NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN LỘ 472, 476 MỘC CHÂU CÓ TÍCH HỢP NGUỒN PHÁT ĐIỆN TURBINE GIĨ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN Thái Nguyên - năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP Nguyễn Đình Tú NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN LỘ 472, 476 MỘC CHÂU CĨ TÍCH HỢP NGUỒN PHÁT ĐIỆN TURBINE GIĨ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ: 8.52.01.01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Ngô Đức Minh Thái Nguyên – năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi Nguyễn Đình Tú, học viên lớp cao học K21 ngành Kỹ thuật điện, sau hai năm học tập nghiên cứu, giúp đỡ thầy cô giáo đặc biệt thầy giáo hướng dẫn tốt nghiệp PGS.TS Ngơ Đức Minh, tơi hồn thành chương trình học tập đề tài luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu nâng cao hiệu vận hành lưới điện lộ 472, 476 Mộc Châu có tích hợp nguồn phát điện turbine gió” Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn Thầy giáo PGS.TS Ngô Đức Minh Nội dung luận văn tham khảo trích dẫn tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Thái Nguyên, ngày 12 tháng 07 năm 2020 Học viên Nguyễn Đình Tú i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ LƯỚI ĐIỆN TRUNG THẾ 22 kV HUYỆN MỘC CHÂU 1.1 Cấu trúc tổng quát hệ thống điện quốc gia 1.2 Một số yêu cầu hệ thống điện phân phối [6] 14 1.3 Giới thiệu lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu – Sơn La, [7] 22 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 24 Kết luận chương 25 CHƯƠNG 26 CƠNG CỤ TỐN HỌC VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG 26 2.1 Đặt vấn đề 26 2.2 Cơng cụ tốn học phần mềm ứng dụng, [4] [5] 27 2.2.1 Các biến số phân loại bus (nút) 27 2.2.2 Giải tích lưới điện thuật tốn áp dụng 27 2.2.3 Giải tích lưới phần mềm ETAP, [8] [9] 28 2.3 Áp dụng ETAP mơ hình hóa mơ lộ 472, 476 lưới điện 22 kV Mộc Châu 28 2.3.1 Giới thiệu chung Etap, [9] 28 2.3.2 Mơ hình hố lộ 472, 476 lưới điện 22 kV Mộc Châu 32 2.3.3 Hướng dẫn khai báo thông số phần tử sơ đồ mô 36 2.4 Máy phát điện turbine gió, [11] [12] 40 CHƯƠNG 47 MƠ PHỎNG GIẢI TÍCH LƯỚI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VẬN HÀNH HIỆU QUẢ LỘ 472, 476 LƯỚI ĐIỆN 22 KV MỘC CHÂU 47 3.1 Đặt vấn đề 47 3.2 Nghiên cứu trạng giải pháp điều chỉnh điện áp nguồn 48 ii 3.2.1 Chế độ vận hành 1: phụ tải cực đại Smax với điện áp nguồn 105%Uđm 49 3.2.2 Chế độ vận hành 2: phụ tải cực đại Smax có điều chỉnh điện áp nguồn 110%Uđm 59 3.3 Giải pháp nâng cao chất lượng điện áp tụ bù tĩnh 59 3.3.1 Chế độ vận hành 3: phụ tải cực đại Smax có áp dụng tụ bù CSPK 60 3.3.2 Chế độ vận hành 4: Bổ sung số lượng dung lượng tụ bù 65 3.3.3 Chế độ vận hành 5: phụ tải cực tiểu Smin (10 ÷ 25%)Sđm 74 3.4 Giải pháp nâng cao chất lượng điện áp nguồn phát điện turbine gió WTG 79 3.4.1 Chế độ vận hành 6a: WTG vận hành điều kiện tốc độ gió 90% định mức 80 3.4.2 Chế độ vận hành 6b: WTG vận hành điều kiện tốc độ gió 55% định mức 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 THÀI LIỆU THAM KHẢO 86 iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mơ hình cấu trúc hệ thống điện hoàn chỉnh, [1] Hình Sơ đồ sợi hệ thống điện, [3] Hình Cấu trúc hệ thống điện Hình Sơ đồ nguyên lý sợi hệ thống điện phân phối Hình Sơ đồ toàn thể lưới điện 22 kV Mộc Châu 23 Hình Sơ đồ lưới điện 22 kV lộ 472, 476 Mộc Châu 25 Hình Các cửa 29 Hình 2 Các chức tính tốn 30 Hình Các phần tử AC 30 Hình Một số chức tính tốn thơng dụng 31 Hình Các thiết bị đo lường, bảo vệ 31 Hình Sơ đồ mô lưới điện 22kV Mộc Châu 32 Hình Khai báo thơng số nguồn 37 Hình khai báo thơng số tải 38 Hình Thơng số trang infor đường dây 39 Hình 10 Cấu trúc điển hình tổ hợp turbine gió 40 Hình 11 Mơ hình cấu trúc DFIG 40 Hình 12 Mơ hình cấu trúc WTG kiểu DFIG (Type4), [8] [9] 41 Hình 13 Mơ hình cấu trúc DFIG hệ điều khiển DVC - NSVM 42 Hình 14 Mơ hình điều khiển véc tơ DVC phương pháp NSVM 43 Hình 15 khả đáp ứng công suất nhanh DFIG – DVC-NSVM 43 Hình 16 Đặc tính phát cơng suất tác dụng phụ thuộc tốc độ gió DFIG 44 Hình 17a,b Các mơ hình khai thác tổ hợp DFIG, [14] 44 Hình 18 Chọn chế độ máy phát turbine gió 45 Hình Lưu đồ nâng cao chất lượng điện áp hiệu vận hành lưới điện 48 Hình Mơ phân bố cơng suất điện áp bus chế độ vận hành 49 Hình 3 Sơ đồ mơ phân bố công suất chế độ vận hành 60 Hình sơ đồ mô chế độ vận hành 67 Hình Ảnh trích xuất từ hình 3.1 mơ chế độ vận hành 68 Hình Ảnh trích xuất từ hình 3.1 mơ chế độ vận hành 68 Hình Mơ hình nguồn điện turbine gió cơng suất nhỏ 79 Hình Một trạm điện turbine gió 80 Hình Kết mơ phân bố công suất điện áp buss-tải 81 Hình 10 So sánh WTG phát cơng suất tốc độ gió khác 83 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Tổng độ méo biên độ sóng hài 16 Bảng Độ nhấp nháy điện áp 16 Bảng Dòng ngắn mạch lớn cho phép thời gian tối đa loại trừ cố 17 Bảng Chế độ nối đất 18 Bảng Thông số phụ tải lộ 472, 476 Mộc Châu 32 Bảng 2 Thông sô đường dây lộ 472, 476 Mộc Châu 34 Bảng Dữ liệu kết mô chế độ vận hành 50 Bảng Dữ liệu kết phân bố công suất chế độ vận hành 53 Bảng 3 Dữ liệu kết cân công suất chế độ vận hành 58 Bảng Tên gọi thơng số trạm bù có 59 Bảng Dữ liệu kết mô chế độ vận hành 61 Bảng So sánh hiệu áp dụng tụ bù 64 Bảng Tên gọi thông số trạm bù nâng cấp thiết lập 66 Bảng liệu kết mô chế độ vận hành 69 Bảng So sánh tổn thất công suất giưa hai chế độ vận hành chế độ vận hành 73 Bảng 10 Dữ liệu kết phân bố công suất điện áp bus-tải chế độ vận hành 74 Bảng 11 Kết tóm tắt điện áp bus-tải chế độ ngắt kết nối 12 trạm bù 78 Bảng 12 Dữ liệu kết phân bố công suất điện áp bus-tải chế dộ 6a 81 Bảng 13 So sánh cân công suất tổn thất chế độ vận hành 82 Bảng 14 Dữ liệu kết phân bố công suất điện áp bus-tải chế dộ 6b 82 v MỞ ĐẦU Giới thiệu chung Hệ thống điện Việt Nam nói chung lưới điện tỉnh miền núi nói riêng xây dựng phát triển bước qua nhiều giai đoạn nên tồn nhiều bất cập, hình Trong đó, có nhiều đường dây 22 kV cung cấp cho trạm biến biến áp phân bố rải rác trải dài phạm vi lớn hàng trăm km, đặc điểm phụ tải có tính chất khơng ổn định Trong trình cải tạo phát triển, nguồn phân tán sử dụng lượng tái tạo bổ sung lưới phân phối làm cho cấu trúc lưới ban đầu trở nên lỗi thời, phát sinh nhiều bất cập, ví dụ: - Cấu trúc lưới, chủng loại, tiết diện dây dẫn vài đoạn bất hợp lý - Hạn chế tính làm việc, bảo vệ thiết bị điện - Khó khăn lựa chọn phương thức vận hành lưới điện - Chất lượng điện thấp điện áp thay đổi tăng, giảm phụ thuộc vào thuỷ điện nhỏ kết nối lưới - Tổn thất điện lưới điện lớn Trong bối cảnh này, lưới điện trung thuộc địa bàn miền núi nói chung cụ thể lưới điện 22 kV Lộ 472, 476 huyện Mộc Châu cần thiết phải kiểm sốt phần mềm chun dụng, ví dụ POWERWORLD, PSS-ADEPT, hay ETAP Thơng qua để đề xuất giải pháp tốt cho phương án vận hành, khảo sát nhiều ứng dụng khác cho hoạt động chuyên môn lý thuyết thực tiễn Đối tượng nghiên cứu Lộ 472, 476 thuộc lưới điện phân phối huyện Mộc Châu tỉnh Sơn La Nghiên cứu thực trạng vận hành lưới điện 22 kV Lộ 472, 476 huyện Mộc Châu; khảo sát phương án vận hành khác nhau, trạng thái vận hành khác thông số nguồn (TBA trung gian), thông số phụ tải, cấu trúc mạch vòng, vận hành phân cấp tụ bù, nguồn phân tán Trên sở phát ưu nhược điểm, tồn tại, bất cập lưới điện đồng thời đề xuất giải pháp khắc phục Mục tiêu nghiên cứu đề tài Về lý thuyết: - Học viên sử dụng phần mềm chuyên dụng ETAP cho học tập, nghiên cứu ứng dụng cơng tác chun mơn, nghiệp vụ - Mơ hình hóa mơ đối tượng nghiên cứu lưới điện 22 kV Lộ 472, 476 huyện Mộc Châu làm sở cho nghiên cứu chuyên môn chuyên ngành Về thực tiễn: - Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng điện áp hiệu vận hành cho Lộ 472, 476 lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu Đặc biệt nguồn phân tán (DG) kết nối lưới - Cung cấp liệu cho quy hoạch phát triển lưới tương lai, đồng thời có áp dụng nguồn phân tán khác Phương pháp nghiên cứu - Khảo sát, thu thập số liệu thực tế - Sử dụng phần mềm mô đại (ETAP) - Phân tích sở lý thuyết áp dụng cho đối tượng thực tế - Công cụ nghiên cứu, tính tốn, mơ có độ tin cậy cao - Đánh giá nêu bật đóng góp đề tài, giá trị khoa học thực tiễn đạt Kết cấu luận văn Tổng thể luận văn gồm chương sau: Chương Tổng quan hệ thống điện lưới điện 22 kV Mộc Châu Chương Cơng cụ tốn học phần mềm ứng dụng Chương Mơ giải tích lưới giải pháp nâng cao chất lượng điện áp hiệu vận hành Lộ 472, 476 lưới điện 22 kV Mộc Châu Mặc dù cố gắng nhiều điều kiện thời gian giới hạn phạm vi nghiên cứu luận văn cao học, nên kết đạt trình bày cịn hạn chế, chưa thể đáp ứng đầy đủ kỳ vọng Kính mong nhận đóng góp người, đặc biệt Hội đồng bảo vệ luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Để hoàn thành luận văn này, Học viên người hướng dẫn xin cám ơn giúp đỡ đặc biệt Công ty điện lực Sơn La, Điện lực Mộc Châu, cám ơn Nhà trường, cám ơn tác giả tài liệu tham khảo cám ơn OTI cung cấp công cụ đắc hiệu cho áp dụng trong luận văn 109 suoisay 31,5 kVA 22 26,393 16,357 0,846 102,3 96,37 110 tade 100 kVA 22 83,545 51,777 2,697 102,8 95,63 111 talong 180 kVA 22 153 94,764 4,728 100,1 99,85 112 talongII 100 kVA 22 84,949 52,647 2,627 100,1 99,85 113 tamphe 75 kVA 22 62,858 38,956 2,012 102,2 96,44 114 tancuong 250 kVA 22 215 133 6,452 98,3 102,88 115 taphinh 100 kVA 22 84,217 52,193 2,662 101,4 97,67 116 tdcponang 100 kVA 22 83,735 51,894 2,687 102,4 96,21 117 tdcsuoichanh1 50 kVA 22 41,894 25,963 1,342 102,3 96,37 118 thuevanho 100 kVA 22 83,963 52,036 2,675 101,9 96,9 119 tk56 100 kVA 22 84,019 52,071 2,672 101,8 97,07 120 trai2 180 kVA 22 155 96,356 4,617 97,7 103,97 121 traibomau 400 kVA 22 344 213 10,3 98,1 103,24 122 tramtronbonhang 320 kVA 22 269 166 8,568 102 96,76 123 tthcvanho 400 kVA 22 336 208 10,7 101,9 96,96 124 ubxlongluong 180 kVA 22 150 93,204 4,855 102,8 95,64 125 ubxtanlap 180 kVA 22 151 93,711 4,811 101,9 97,03 126 vibacolong 50 kVA 22 41,784 25,896 1,348 102,7 95,7 127 xivanho 750 kVA 22 630 390 20,06 101,9 96,97 128 xuoilin 160 kVA 22 134 83,278 4,279 101,9 96,97 129 xuongche2 250 kVA 22 214 133 6,493 99 101,77 Trong đó: thấy tất bus-tải nhận điện áp đủ tiêu chuẩn (≥ 95% đ ) : - Bus-tải có điện áp cao là: 104,66% đ - Bus-tải có điện áp nhỏ là: 95,56% đ Mặt khác, so sánh báo cáo kết tính cân cơng suất hai chế độ vận hành chế độ vận hành cho thấy hiệu bù tụ điện bảng 3.9 72 Bảng So sánh tổn thất công suất giưa hai chế độ vận hành chế độ vận hành DỮ LIỆU KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT ĐIỆN ÁP NGUỒN 105%Uđm DỮ LIỆU KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT ĐIỆN ÁP NGUỒN 105%Uđm Chế độ vậnhành 1: Smax_ chưa có tụ bù No Study ID Untitled Buses Branches Generators Power Grids Loads 10 11 Load-MW Load-Mvar Generation-MW Generation-Mvar Loss-MW Loss-Mvar Chế độ vận hành 4: Smax_ 12 trạmbù 600kVAr %Loss No Study ID Untitled 210 209 117 Buses Branches Generators Power Grids Loads 222 221 117 17,153 11,041 17,153 11,041 1,312 1,223 10 11 Load-MW Load-Mvar Generation-MW Generation-Mvar Loss-MW Loss-Mvar 16,967 3,856 16,967 3,856 0,936 0,797 7,649 11,077 %Loss 5,517 20,669 Từ liệu bảng 3.8 ra: - Lượng tổn thất CSTD giảm được: (1,312 – 0,936) = 0,376 MW - Lượng tổn thất CSTD giảm được: (1,223 – 0,797) = 0,426 MVAr Nhận xét chế độ vận hành 4: Giải pháp bù phân tán tụ điện tĩnh có số ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: - Nâng cao chất lượng điện áp, bù phân tán theo vị trí có nhu cầu - Thiết kế bù có phân cấp vị trí bù cho phép điều khiển thay đổi dung lượng bù lính hoạt theo đồ thị phụ tải - Thiệt bù tụ điện tĩnh nên khơng địi hỏi chế độ chăm sóc bảo dưỡng phức tạp Nhược điểm: - Điều khiển dung lượng bù không trơn, phụ thuộc nhiều yếu tố thực tế - Tụ điện hỏng giảm thọ tác động áp sóng hài - Thiết bị đóng cắt đường dây có tụ bù địi hỏi điều kiện tính chọn đặc biệt - Tụ điện gây khó khăn cho bảo vệ recloser Trường hợp đêm, phân tích chương 1về đặc điểm lưới điện có tính đặc thù miền núi nói chung lộ 472 476 lưới điện 22 kV Mộc 73 Châu nói riêng Hiện tượng lộ 472, 476 Mộc Châu kiểm tra chế độ vạn hành sau 3.3.3 Chế độ vận hành 5: phụ tải cực tiểu Smin (10 ÷ 25%)Sđm Chế độ giả lập sơ đồ mô lộ 472, 476 với thông số trạng thái sau: - Điện áp nguồn: 105%Uđm - 12 trạm bù tụ điện đóng kết nối lưới - Chế độ phụ tải Smin giả lập sở tham khảo tài liệu Điện lực Mộc Châu cung cấp, với lập luận chung là: hộ phụ tải dân sinh khơng có nhu cầu sử dụng điện để sản xuất nên hệ số mang tải giảm xuống thấp từ 5%Sđm đến 10%Sđm Tương ứng thời gian đó, tổng phụ tải quy đổi sơ cấp máy biến áp vào khoảng (10 ÷ 25%)Sđm Tuy nhiên mức độ giảm phụ tải máy biến áp lưới không giống nhau, lẽ phụ tải thuộc khu vực thị hay xí nghiệp sản xuất có mức độ giảm tải nhỏ so với phụ tải dân sinh thông xa đô thị, cuối đường dây Kết giải tích lưới ETAP thu liệu phân bố công suất điện áp bus-tải thể bảng 3.10 Bảng 10 Dữ liệu kết phân bố công suất điện áp bus-tải chế độ vận hành KẾT QUẢ DỮ LIỆU MÔ PHỎNG ĐIỆN ÁP TRÊN BUS-TẢI VÀ CÔNG SUẤT TẢI NHẬN ĐƯỢC Chế độ vận hành 4: Smin _ 12C600 kVAr N0 STT Số tải có U% >105 : 70,00 Số tải có U% >100: 129,00 Số tải có U% < =100 : 0,00 Số tải có U% < 90 : 0,00 ID Rating Tên bus-tải đơn vị Số tải: 117 MaxVoltage (%) 106,34 MinVoltage (%) 103,26 % %V Loading termal I Kpt Ubus-tai kVAr A % % Rated kV kW kvar Amp Sđm Uđm P Q kVA kV kW aphuong 212/1 12,5 kVA 10,784 6,683 0,321 97,9 103,67 bandoi 628/1 62,5 kVA 54,484 33,766 1,584 96,6 106,2 banhoa 626/2 45 kVA 39,225 24,309 1,141 96,6 106,18 banleo 28/2/1 7,9 kVA 6,814 4,223 0,203 97,9 103,61 74 banluong 29/1 45 kVA 38,803 24,048 1,157 98 103,55 bannien 28/3/1 18,8 kVA 16,219 10,052 0,483 97,9 103,68 banon 614/3 45 kVA 39,133 24,253 1,144 96,9 105,62 banon2 614/2/1 45 kVA 39,133 24,253 1,144 96,9 105,62 bhxahoi 26/5/1 100 kVA 86,128 53,377 2,575 98,1 103,26 10 bn bbon 27/1 12,5 kVA 10,777 6,679 0,321 98 103,51 11 bnmiaduong 615/2 80 kVA 69,584 43,124 2,033 96,8 105,66 12 bntalong 619/3 7,8 kVA 6,789 4,208 0,198 96,8 105,84 13 bolieu 634/1 12,5 kVA 10,9 6,755 0,317 96,5 106,28 14 bonhang 25/5/1 2,5 kVA 2,156 1,336 0,064 98 103,56 15 C2-1 26 -600 kvar -640 16,26 103,3 103,29 16 C2-2 25/2 -600 kvar -642 16,28 103,4 103,41 17 C2-3 25/4 -600 kvar -643 16,31 103,6 103,55 18 C2-4 25/7 -600 kvar -645 16,33 103,7 103,69 19 C2-5 28/4 -600 kvar -646 16,34 103,8 103,76 20 C2-6 212 -600 kvar -645 16,32 103,7 103,67 21 C6-1 66/2 -600 kvar -665 16,58 105,3 105,31 22 C6-2 614/1 -600 kvar -670 16,64 105,7 105,66 23 C6-3 619 -600 kvar -672 16,67 105,9 105,85 24 C6-4 623 -600 kvar -676 16,72 106,2 106,16 25 C6-5 625/4 -600 kvar -678 16,74 106,3 106,3 26 C6-6 630 -600 kvar -678 16,74 106,3 106,34 27 cadac 625/8 12,5 kVA 10,897 6,754 0,317 96,6 106,22 28 cavanho 26/6/2 250 kVA 215 133 6,438 98,1 103,26 29 cbnscodo 611/1 62,5 kVA 54,32 33,664 1,59 96,9 105,47 30 cbnshuumanh 215/1 45 kVA 38,818 24,057 1,156 97,9 103,65 31 cbnstanhop 631/1 45 kVA 39,248 24,324 1,14 96,5 106,33 32 cbnstanlap 626/1 62,5 kVA 54,479 33,763 1,584 96,6 106,18 33 cbtinhbot 28/1 25 kVA 21,559 13,361 0,643 98 103,57 34 chebhoa 627/1 45 kVA 39,225 24,31 1,141 96,6 106,18 35 chedailoan 616/1 80 kVA 69,593 43,13 2,033 96,8 105,69 36 chedailoc 210/1 62,5 kVA 53,897 33,403 1,607 98 103,57 37 cheden1 61/2 80 kVA 69,399 43,01 2,04 97,2 105,02 38 cheden4 61/1 45 kVA 39,037 24,193 1,148 97,2 105,02 39 chemocsuong 622/1 62,5 kVA 54,474 33,76 1,584 96,6 106,16 40 chenhat 26/6/1 320 kVA 276 171 8,241 98,1 103,26 41 chiengdi2 25/6/1 45 kVA 38,804 24,049 1,157 98 103,56 42 cholong 613/1 45 kVA 39,138 24,256 1,144 96,9 105,65 43 chuatai 29/3/1 25 kVA 21,553 13,357 0,643 98 103,5 44 cnbscheden 61/3 62,5 kVA 54,218 33,601 1,594 97,2 105,02 75 45 cnbstk85 69/1 62,5 kVA 54,295 33,649 1,591 97 105,36 46 cnchautu 65/2 45 kVA 39,057 24,205 1,147 97,1 105,14 47 cnhtrung 25/1/1 31,5 kVA 27,146 16,824 0,811 98 103,41 48 cnsaodo 26/7/1 100 kVA 86,126 53,376 2,575 98,1 103,26 49 codo 612/1 80 kVA 69,537 43,095 2,035 96,9 105,5 50 codo2 610/1 45 kVA 39,096 24,23 1,145 97 105,39 51 copa 28/7 18,8 kVA 16,224 10,055 0,483 97,9 103,75 52 cophay 625/5/1 25 kVA 21,799 13,51 0,633 96,5 106,27 53 cotang 216/1 25 kVA 21,565 13,365 0,642 97,9 103,64 54 cssxminhsuu Bus158 45 kVA 38,88 24,096 1,154 97,7 104,04 55 ctlinhyen 68/2 80 kVA 69,493 43,068 2,037 97 105,35 56 doi9 624/1/1 40 kVA 34,868 21,609 1,014 96,6 106,19 57 doi12 625/3/1 45 kVA 39,228 24,311 1,14 96,6 106,2 58 doi26/7 65/1 45 kVA 39,062 24,209 1,147 97,1 105,17 59 doi32 624/2/1 40 kVA 34,864 21,607 1,014 96,6 106,16 60 doi34 621/1 40 kVA 34,855 21,601 1,014 96,6 106,1 61 doi84 68/1 25 kVA 21,717 13,459 0,636 97 105,35 62 doi85 67/1 80 kVA 69,483 43,062 2,037 97 105,31 63 doi85II 66/1 45 kVA 39,083 24,222 1,146 97 105,3 64 dtntvho 26/1 320 kVA 276 171 8,239 98,1 103,28 65 hangtrung 25/1/1 100 kVA 86,178 53,408 2,573 98 103,41 66 hangtrung2 25/10 25 kVA 21,541 13,35 0,643 98,1 103,36 67 hdvanho 26/2/3 100 kVA 86,13 53,379 2,575 98,1 103,27 68 huatat 25/4/3 25 kVA 21,557 13,36 0,643 98 103,55 69 huatat2 25/4/2 45 kVA 38,803 24,048 1,157 98 103,55 70 khobacvanho 26/4/1 75 kVA 64,597 40,033 1,931 98,1 103,27 71 kimthach 619/1/1 62,5 kVA 54,403 33,716 1,587 96,8 105,84 72 km45 217/1 25 kVA 21,565 13,365 0,642 97,9 103,63 73 longbon 27/2 18,8 kVA 16,208 10,045 0,483 98 103,51 74 longcoc 625/6/1 25 kVA 21,797 13,509 0,633 96,5 106,24 75 Lump26 29/5 7,9 kVA 6,811 4,221 0,203 98 103,5 76 lungxa 29/4/2 45 kVA 38,796 24,043 1,157 98 103,5 77 miaduong 615/1/1 80 kVA 69,584 43,124 2,033 96,8 105,66 78 minhtam2 25/4/1/1 140 kVA 121 74,816 3,599 98 103,55 79 muongan 28/8/1 40 kVA 34,507 21,385 1,028 97,9 103,66 80 naan 25/9 25 kVA 21,566 13,366 0,642 97,9 103,66 81 nami 630/2/1 18,8 kVA 16,397 10,162 0,476 96,5 106,33 82 namkhao 625/7/2 18,8 kVA 16,39 10,158 0,476 96,6 106,22 83 namtom 619/2/1 25 kVA 21,761 13,486 0,635 96,8 105,84 84 namuong 631/1/1 25 kVA 21,804 13,513 0,633 96,5 106,32 76 85 napai 28/6/1/1 25 kVA 21,574 13,37 0,642 97,9 103,74 86 nasanh 629/1 18,8 kVA 16,397 10,162 0,476 96,5 106,33 87 natan 624/1/2 25 kVA 21,793 13,506 0,634 96,6 106,19 88 nga3doi12 625/1/1 45 kVA 39,226 24,31 1,14 96,6 106,19 89 pacop 25/7/1 25 kVA 21,569 13,367 0,642 97,9 103,69 90 pakha 211/1 45 kVA 38,812 24,053 1,157 97,9 103,61 91 pakhen1 618/1 45 kVA 39,168 24,274 1,143 96,8 105,83 92 pakhen2 616/2 40 kVA 34,796 21,565 1,016 96,8 105,69 93 papuoc 28/4/2 7,9 kVA 6,818 4,225 0,203 97,9 103,76 94 phiengcanh 621/1/1 25 kVA 21,784 13,501 0,634 96,6 106,1 95 phumau 28/5/1 25 kVA 21,576 13,371 0,642 97,9 103,76 96 phumau1 28/6/2/1 12,5 kVA 10,787 6,685 0,321 97,9 103,75 97 phumau2 28/6/3 12,5 kVA 10,787 6,685 0,321 97,9 103,74 98 ponang1 633/2 12,5 kVA 10,901 6,756 0,317 96,5 106,29 99 ponang2 635 7,9 kVA 6,889 4,269 0,2 96,5 106,28 100 rada 66/2 40 kVA 34,741 21,53 1,019 97 105,31 101 samkha 632/1 25 kVA 21,802 13,512 0,633 96,5 106,29 102 saodo Bus169 45 kVA 38,828 24,063 1,156 97,9 103,71 103 saodo3 26/8 250 kVA 215 133 6,438 98,1 103,26 104 suoiang 625/4/1 18,8 kVA 16,395 10,161 0,476 96,5 106,3 105 suoichanh 630/3/1 7,9 kVA 6,89 4,27 0,2 96,5 106,33 106 suoikhoang 625/5/2 12,5 kVA 10,9 6,755 0,317 96,5 106,26 107 suoimuc 28/4/1 7,9 kVA 6,818 4,225 0,203 97,9 103,76 108 suoipung 625/7/1 12,5 kVA 10,898 6,754 0,317 96,6 106,22 109 suoisay 630/4 7,9 kVA 6,89 4,27 0,2 96,5 106,32 110 tade 29/4/1 25 kVA 21,553 13,357 0,643 98 103,5 111 talong 617/1 45 kVA 39,153 24,265 1,143 96,8 105,73 112 talongII 617/2 25 kVA 21,751 13,48 0,635 96,8 105,73 113 tamphe 630/1/1 18,8 kVA 16,398 10,162 0,476 96,5 106,33 114 tancuong 65/3 62,5 kVA 54,246 33,619 1,593 97,1 105,14 115 taphinh 624/3 25 kVA 21,79 13,504 0,634 96,6 106,16 116 tdcponang 633/1 25 kVA 21,801 13,511 0,633 96,5 106,29 117 tdcsuoichanh 630/4/4 12,5 kVA 10,902 6,756 0,317 96,5 106,32 118 thuevanho Bus268 25 kVA 21,552 13,357 0,643 98 103,49 119 tk56 25/1 25 kVA 21,545 13,352 0,643 98 103,41 120 trai2 63/1 45 kVA 39,046 24,199 1,147 97,2 105,08 121 traibomau 64/1 100 kVA 86,792 53,789 2,549 97,1 105,14 122 tramtronbonhang 25/5/2 80 kVA 68,985 42,753 2,057 98 103,56 123 tthcvanho 26/3/1 400 kVA 345 214 10,3 98,1 103,27 124 ubxlongluong 214/1 45 kVA 38,819 24,058 1,156 97,9 103,65 77 125 ubxtanlap 626/3 45 kVA 39,225 24,309 1,141 96,6 106,18 126 vibacolong 213/1 12,5 kVA 10,784 6,683 0,321 97,9 103,67 127 xivanho 26/2/1 750 kVA 646 400 19,31 98,1 103,27 128 xuoilin 26/2/2 160 kVA 138 85,406 4,12 98,1 103,27 129 xuongche2 Bus134 62,5 kVA 54,059 33,503 1,6 97,6 104,3 Nhận xét chế độ vận hành 5: Dữ liệu kết giải tích thu bảng 3.10 cho thấy tồn bus-tải áp, đó: - Số lượng bus-tải có điện áp >105%Uđm: 70 - Số lượng bus-tải có điện áp >100%Uđm: 129 - Bus-tải có điện áp lớn là: 106,34%Uđm - Bus-tải có điện áp nhỏ là: 103,26%Uđm Mặc dù ngày (24h) khoảng thời gian áp không lớn, thường xuất đêm từ 4h, tượng diễn có tính chất chu kỳ lặp lại hàng ngày nên có ảnh hưởng xấu đến thiết bị điện: giảm tuổi thọ, tăng tổn thất công suất đường dây thiết bị Để hạn chế điều thực cách điều chỉnh hợp lý phân cấp công suất trạm bù vị trí trạm mà quan sát sơ đồ mơ thấy có bus-tải chịu mức điện áp cao Thậm chí ngắt kết nối toàn trạm mứ áp lớn Giả thiết ngắt hết kết nối 12 trạm bù, kết giải tích lưới tính phân bố cơng suất điện áp bus-tải thu bảng tóm tắt sau đây: Bảng 11 Kết tóm tắt điện áp bus-tải chế độ ngắt kết nối 12 trạm bù KẾT QUẢ DỮ LIỆU MÔ PHỎNG ĐIỆN ÁP TRÊN BUS-TẢI VÀ CÔNG SUẤT TẢI NHẬN ĐƯỢC Chế độ vận hành 4: Smin _ ngắt kết nối trạm bù Số tải có U% >105 : 0,00 Số tải có U% >100: 67,00 Số tải có U% < =100 : 50,00 Số tải có U% < 90 : 0,00 Số tải: - Số lượng bus-tải có điện áp >105%Uđm: 78 117 MaxVoltage (%) 104,89 MinVoltage (%) 98,88 - Số lượng bus-tải có điện áp >100%Uđm: 67 - Số lượng bus-tải có điện áp 105 : 0,00 Số tải có U% >100: 36,00 Số tải có U% < =100 : 81,00 Số tải có U% < 90 : 0,00 Số tải: 81 117 MaxVoltage (%) 104,71 MinVoltage (%) 98,08 So sánh chế độ vận hành với chế độ vận hành thể bảng 3.13 cho thấy giải pháp thiết lập trạm WTG có ưu điểm Mặc dù WTG phát CSPK nhỏ hơn, có khả phát CSTD làm thay đổi phân bố công suất, giảm áp lực cho hệ thống tổn thất lưới Bảng 13 So sánh cân công suất tổn thất chế độ vận hành Cụ thể là: - Chênh lệch tổn thất CSTD: (0,939 – 0,365) = 0,571 MW - Chênh lệch tổn thất CSPK: (0,797 – 0,164) = 0,633 MVAr 3.4.2 Chế độ vận hành 6b: WTG vận hành điều kiện tốc độ gió 55% định mức Tương tự trên, WTG cài đặt lại: - Tốc độ gió vận hành: 55%.10m/s = 5,5m/s - WTG phát CSPK: điều chỉnh tăng từ 400 kVAr lên 500 kVAr Dữ liệu tóm tắt kết phân bố công suất điện áp bus-tải bảng 3.14 Bảng 14 Dữ liệu kết phân bố công suất điện áp bus-tải chế dộ 6b KẾT QUẢ DỮ LIỆU MÔ PHỎNG ĐIỆN ÁP TRÊN BUS-TẢI VÀ CÔNG SUẤT TẢI NHẬN ĐƯỢC Chế độ vận hành 4: Smax _ 12WTG500kVAr tốc độ gió55% Số tải có U% >105 : 0,00 Số tải có U% >100: 22,00 Số tải có U% < =100 : 95,00 Số tải có U% < 90 : 0,00 Số tải: 82 117 MaxVoltage (%) 104,64 MinVoltage (%) 95,73 Từ liệu kết cho thấy, tốc độ gió giảm, lượng CSTD WTG giảm nhiều Mặt khác, so sánh WTG làm việc tốc độ gió khác cho thấy CSTD WTG phát có ảnh hưởng lớn đến tổn thất công suất điện áp lưới, hình 3.10 Hình 10 So sánh WTG phát cơng suất tốc độ gió khác 83 Nhận xét chế độ vận hành 6a,b: Từ kết nghiên cứu chế độ vận hành 6a 6b, kết hợp với phân tích đánh giá tác dụng WTGtrong lộ 472, 476 Mộc Châu cho thấy cần thiết phát triển WTG lưới điện 22 kV Mộc Châu nói riềng tồn lưới phân phối huyện Mộc Châu nói chung WTG vừa có tính bù CSPK nhàm ổn định điện áp lưới vừa có khả phát CSTD nhằm khai thác hiệu tiềm địa phương, giảm công suất mà hệ thống phải truyền tải từ xa đến Mặc dù nghiên cứu WTG thông qua chế độ vận hành 6a 6b, đủ sở để xây dựng phương thức vận hành cho nhiều tình khác điều kiện tóc độ gió, đa dạng cấu trúc lưới phân phối, lựa chọn vị trí kết nối, tính chọn cơng suất tổ hợp trạm WTG VV Ưu điểm vượt trội WTG nguồn lượng tái tạo sạch, WTG hệ cịn góp phần tăng thêm giá trị thẩm mỹ cho cảnh quan môi trường, thu hút đầu tư du lịch phát triển kinh tế địa phương Kết luận chương Với chế độ vận hành điển hình nghiên cứu chương cho thấy đặc điểm hiện trạng, tồn giải pháp khắc phục tương ứng hệ thống điện phân phối thực tế mà cụ thể lộ 472, 476 lưới điện 22 kV Mộc Châu Đồng thời ra: - Hệ thống các trạm bù tụ điện chưa đáp ứng nhu cầu thực tế - Cần thiết phát triển nguồn điện phân tán, ví dụ trạm WTG 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nội dung thực đồ án tốt nghiệp đáp ứng đầy đủ yêu cầu đề tài, cụ thể là: - Đã trực tiếp thu thập đầy đủ liệu lộ 472, 476 lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu tỉnh Sơn La đảm bảo đủ sở cho nghiên cứu theo u cầu đề tài - Mơ hình hóa thành công lộ 472,476 lưới điện 22 kV huyện Mộc Châu phần mềm Etap với khối lượng lớn phần tử có lưới điện thực tế thể bảng kết giải tích lưới Etap - Kết mô hoạt động lưới điện chứng tỏ trạng thái vận hành lưới điện thể qua thơng số kỹ thuật chính, là: Phân bố công suất đường dây; điện áp bus bus-tải làm sở cho đánh giá độ sai lệch điện áp để có giải pháp khắc phục hợp lý - Hiểu rõ nguyên tắc ảnh hưởng điều chỉnh điện áp nguồn (điều chỉnh đầu phân áp MBA trạm biến áp trung gian) đến ổn định nâng cao chất lượng điện áp lưới trung điện áp bus-tải lưới - Trên sở nghiên cứu nguyên lý tính tụ bù ngang áp dụng cho giải pháp ổn định điện áp lưới thông qua việc điều khiển điều chỉnh chế độ vận hành (dung lượng) tụ bù ngang trạm bù Kết đạt mong muốn, đáp ứng mục tiêu đề tài - Nắm cấu trúc khả ứng dụng thực tế nguồn điện turbine gió, dạng tiến DFIG Thông qua phần mềm Etap, luận văn sơ thiết kế trạm DFIG công suất nhỏ dạng nguồn phân tán nhằm đáp ứng mục tiêu đề tài Tổng thể luận văn nghiên cứu nội dung lớn, gồm nhiều vấn đề có tính thời sự, khoa học thực tiễn Tuy nhiên, bước đầu làm đề tài thực tế có khối lượng liệu lớn, thời gian hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót Kính mong nhận góp ý xây dựng thầy cô Trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Ban lãnh đạo Cơng ty Điện lực Sơn La tồn thể đồng nghiệp 85 THÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.tpfz.com/utility-smart-grid.html [2] Authors, “E l e c t r i c P o w e r D i s t r i b u t i o n H a n d b o o k”, © 2014 by Taylor & Francis Group, LLC CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group, an Informa business, No claim to original U.S Government works, Version Date: 20140131, 2014 [3] Davood Mohammadi Souran, Hossein Hoshmandi Safa, Behrooz Gohari Moghadam, Mehran Ghasempour, Behrooz Razeghi, and Parisa Tavakkoli Heravi, “An Overview of Automation in Distribution Systems”, „“An Overview of Automation in Distribution Systems”“ [4] Enrique Acha, Claudio R Fuerte-Esquivel, Hugo Ambriz-Pe´rez, Ce´sar AngelesCamacho, “FACTS-Modelling and Simulation in Power Networks” [5] Mr G Hari Krishna - Assistant Professor, EEE,, “transmission and distribution systems”, 2000 [6] Thông tư Bộ công thương số 39/2015/TT-BC, HN: 18/11/2015, 2015 [7] „Nguồn tư liệu Công ty Điện lực Sơn La“ [8] Etap 12_16_18 getting started., OTI , 2018 [9] „ETAP Software 12.6,“ [Online] [10] Authors, Hướng dẫn sử dụng ETAP 7.00, TP Hồ Chí Minh: Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2017 [11] Ngơ Minh Đức, Ngơ Đức Minh, Đặng Danh Hoằng, „“Xây dựng cấu trúc hệ thống mô hoạt động hệ nguồn lai (PVG – WG) áp dụng mạng điện phân tán”,“ 2016 [12] By S Muller, m Deicke, & RiKw De Doncker, „“Doubly Fed Induction Generator Systems for Wind Turbines”,“ May-June 2002 [13] Habib, Benbouhenni, „Using Four-Level NSVM Technique to Improve DVC Control of a DFIG Based Wind Turbine Systems,“ 2019 [14] „https://www.google.com.vn/search?sa=G&hl=vi&q=innovative+wind+turbine+desi gns&tbm=isch&source=iu&ictx=1&tbs=simg:CAESwAIJ3ICF8_1wa0QatAILELCMpwgaYQpfCAMSJ5MWrQOCFcABvgHuFRzDA6UDvw HcJuAnljPdJrE5riHsOPA83iqnNhowbInWRXurR3hiT31RRMRusdFIsQWhPGEogJ NbnqidbuKOT,“ [Online] [15] PhD, MEMgt, BSc(hons) , P.E., MASME, MIPENZ, Reg Eng, Power Plant Engineering, Yanbu Industrial College: Higher Education, 3nd, 2010 [16] Jr., John J Grainger.William D Stevenson., “Power system analysis”, North Carolina State University 86