Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích an toàn vận hành lưới điện truyền tải các tỉnh miền tây nam bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ THÀNH NAM PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60 52 02 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ KIM HÙNG Đà Nẵng - Năm 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH TÂY NAM BỘ 1.2.1 Bản đồ ranh giới quản lý vận hành Công ty Truyền tải điện 1.2.2 Sơ đồ hữu lưới điện truyền tải tỉnh miền Tây Nam Bộ 1.2.3 Khối lượng đường dây TBA tỉnh miền Tây Nam Bộ 1.3 QUI MÔ PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 10 CHƯƠNG 2.QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN DỰA TRÊN PHẦN MỀM POWER WORLD 12 2.1.GIỚI THIỆU CÁC QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN 12 2.1.1 Ở chế độ vận hành bình thường: 12 2.1.2 Khi cắt phần tử vận hành mạng điện: 13 2.2.SỬ DỤNG PHẦN MỀM POWER WORLD SIMULATOR TRONG PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 13 2.2.1 Giới thiệu phần mềm Power World Simulator: 13 2.2.2 Sử dụng phần mềm Power World Simulator để phân tích an toàn vận hành lưới điện truyền tải: 14 2.3.KẾT LUẬN CHƯƠNG 23 CHƯƠNG 3.PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ 25 3.1.CƠ SỞ TÍNH TOÁN 25 3.2.ĐẶC ĐIỂM CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ 26 3.2.1 Đường dây: 26 3.2.2 Trạm biến áp 26 3.2.3 Nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) nối vào lưới điện truyền tải tỉnh miền Tây Nam Bộ: 26 3.3.TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ 28 3.3.1 Xét trường hợp tải MIN: 28 3.3.2 Xét trường hợp tải trung bình: 32 3.3.3 Xét trường hợp tải MAX: 38 3.4.KẾT LUẬN CHƯƠNG 43 CHƯƠNG 4.CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÁC TỈNH MIỀN TÂY NAM BỘ 45 4.1.GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP LƯỚI ĐIỆN 45 4.1.1 Xét trường hợp cắt phần tử khỏi lưới điện vận hành (N-1) chế độ vận hành tải MIN: 45 4.1.2 Xét trường hợp cắt phần tử khỏi lưới điện vận hành (N-2) chế độ vận hành tải MIN: 48 4.1.3 Xét trường hợp cắt phần tử khỏi lưới điện vận hành (N-1) chế độ vận hành tải MAX-Nhà máy điện phát MAX: 51 4.1.4 Xét trường hợp cắt phần tử khỏi lưới điện vận hành (N-2) chế độ vận hành tải MAX-Nhà máy điện phát MAX: 53 4.1.5 Xét trường hợp cắt phần tử khỏi lưới điện vận hành (N-1) chế độ vận hành tải trung bình 57 4.1.6 Xét trường hợp cắt phần tử khỏi lưới điện vận hành (N-2) chế độ vận hành tải trung bình 59 4.2.GIẢI PHÁP BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 62 4.3.GIẢI PHÁP CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN KẾT HỢP VỚI BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 65 4.4.KẾT LUẬN CHƯƠNG 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) PHỤ LỤC DANH MỤC A DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT PTC4 Công ty Truyền tải Điện HTĐ Hệ thống điện TBA Trạm biến áp MBA Máy biến áp ĐZ Đường dây TC Thanh Cái NMĐ Nhà máy điện NMNĐ Nhà máy nhiệt điện PW Porwer World B DANH MỤC BẢNG SỐ HIỆU TÊN BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1 Số liệu đường dây 110, 220 500 kV Phụ lục Bảng 1.2 Số liệu TBA 110, 220, 500 kV Phụ lục Bảng 1.3 Số liệu nhà máy nhiệt điện Phụ lục Bảng 1.4 Các hạng mục TBA đưa vào vận hành giai đoạn 2015-2020 Phụ lục C DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SỐ HIỆU TÊN HÌNH VẼ HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ địa bàn quản lý lưới điện Công ty Truyền tải điện TRANG Hình 1.2 Lưới điện truyền tải hữu khu vực miền Tây Nam Hình 2.1 Thiết lập sơ đồ lưới điện chạy chương trình 14 Hình 2.2 Thay đổi giá trị cơng suất tải 15 Hình 2.3 Thay đổi giá trị bước cơng suất tải 16 Hình 2.4 Thay đổi giá trị cơng suất máy phát 17 Hình 2.5 Thay đổi điện áp đầu cực máy phát 17 Hình 2.6 Cắt phần tử khỏi hệ thống 18 Hình 2.7 Lựa chọn loại ngắn mạch hệ thống điện 19 Hình 2.8 Phân tích tình sơ đồ lưới điện 19 Hình 2.9 Hộp thoại giao diện phân tích tình 20 Hình 2.10 Chọn phần tử đường dây sơ đồ lưới điện 20 Hình 2.10a Chọn phần tử đường dây sơ đồ lưới điện 21 Hình 2.11 Xác nhận phần tử lựa chọn sơ đồ lưới điện 21 Hình 2.12 Xác nhận phần tử lựa chọn MBA 22 Hình 2.13 Tổng hợp kết phân tích tình 23 Hình 3.1 Sơ đồ kết nối hữu lưới điện truyền tải miền Tây Nam Bộ 27 Hình 3.2 Vận hành hệ thống cắt ĐZ NMĐ Cà Mau-Rạch giá phụ lục Hình 3.3 Vận hành hệ thống cắt NMĐ Cà Mau phụ lục Hình 3.4 Vận hành hệ thống cắt MBA TC Bình Chánh phụ lục Hình 3.5 Vận hành HTĐ cắt ĐZ NMĐ Ơ Mơn-NMĐCà Mau phụ lục Hình 3.6 Vận hành hệ thống cắt ĐZ Thốt Nốt-Châu Đốc phụ lục Hình 3.7 Hình 3.8 Vận hành hệ thống cắt NMĐ Cà Mau NMĐ Duyên Hải Vận hành hệ thống cắt NMĐ Cà Mau ĐZ Ơ Mơn-Sóc Trăng phụ lục phụ lục Hình 3.9 Sơ đồ hữu lưới điện phụ tải trung bình Hình 3.10 Vận hành hệ thống cắt ĐZ NMĐ Cà Mau-Rạch Giá phụ lục Hình 3.11 Vận hành hệ thống cắt NMĐ Duyên Hải phụ lục Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Vận hành hệ thống cắt ĐZ NMĐ Cà Mau-Cà Mau ĐZ NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Cà Mau đường dây NMĐ Cà Mau-NMĐ Ô Môn Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Cà Mau NMĐ Duyên Hải Sơ đồ lưới điện truyền tải tỉnh miền Tây Nam Bộ phụ tải MAX Vận hành hệ thống cắt phần tử đường dây Ơ Mơn-Thốt Nốt Vận hành hệ thống cắt phần tử đường dây Cà Mau-Rạch Giá Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Duyên Hải Vận hành hệ thống cắt phần tử đường dây NMĐ Cà Mau - Cà Mau NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Cà Mau đường dây NMĐ Cà Mau-NMĐ Ơ Mơn Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Duyên Hải ĐZ Cây Lậy-Vĩnh Long Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Duyên Hải NMĐ Cà Mau 33 phụ lục phụ lục phụ lục 38 phụ lục phụ lục phụ lục phụ lục phụ lục phụ lục phụ lục Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 4.8 Hình 4.9 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Hình 4.14 Hệ thống vận hành sau khắc phục cố ĐZ NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Cà Mau khỏi vận hành Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt đường dây NMĐ Cà Mau-NMĐ Ơ Mơn Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Cà Mau ĐZ Ơ Mơn-Sóc Trăng Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Cà Mau NMĐ Duyên Hải Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt đường dây NMĐ Cà Mau-Rạch Giá HTĐ vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Duyên Hải Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt ĐZ NMĐ Cà Mau-Cà Mau NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Duyên Hải ĐZ Cây Lậy-Vĩnh Long Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Duyên Hải NMĐ Cà Mau Hệ thống vận hành Sau khắc phục cố cắt đường dây NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Duyên Hải Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt ĐZ NMĐ Cà Mau-Rạch Giá ĐZ NMĐ Cà Mau-Cà Mau Hệ thống vận hành sau khắc phục cố cắt NMĐ Cà Mau ĐZ NMĐ Cà Mau-NMĐ Ơ Mơn 46 47 48 49 50 52 53 54 55 56 57 59 60 61 Hình 3.6-Vận hành hệ thống cắt đường dây mạch kép Thốt Nốt-Châu Đốc Hình 3.7-Vận hành hệ thống cắt NMĐ Cà Mau NMĐ Duyên Hải Hình 3.8-Vận hành hệ thống cắt NMĐ Cà Mau ĐZ Ơ mơn-Sóc Trăng Hình 3.10-Vận hành hệ thống cắt đường dây NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Hình 3.11-Vận hành hệ thống cắt NMĐ Duyên Hải Hình 3.12-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử đường dây NMĐ Cà Mau-Rạch Giá NMĐ Cà Mau-Cà Mau Hình 3.13-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử NMĐ Cà Mau đường dây NMĐ Cà Mau-NMĐ Ơ Mơn Hình 3.14-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử NMĐ Cà Mau NMĐ Duyên Hải Hình 3.16-Vận hành hệ thống cắt phần tử ĐZ Ơ Mơn-Thốt Nốt Hình 3.17-Vận hành hệ thống cắt phần tử đường dây NMĐ Cà Mau - Rạch Giá Hình 3.18-Vận hành hệ thống cắt phần tử NMĐ Duyên Hải Hình 3.19-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử đường dây NMĐ Cà Mau-Cà Mau NMĐ Cà Mau-Rạch Giá Hình 3.20-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử NMĐ Cà Mau đường dây NMĐ Cà Mau-NMĐ Ơ Mơn Hình 3.21-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử NMĐ Duyên Hải đường dây Cây Lậy - Vĩnh Long Hình 3.22-Vận hành hệ thống cắt hai phần tử NMĐ Duyên Hải NMĐ Cà Mau