(Luận văn) nghiên cứu bù công suất phản kháng trên lưới điện phân phối, tính toán cho lộ đường dây 375e13 1 đồng mỏ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NÔNG THẾ CHUNG lu an n va LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI, TÍNH TỐN CHO LỘ ĐƯỜNG DÂY 375 E13.1 ĐỒNG MỎ p ie gh tn to NGHIÊN CỨU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN d oa nl w an lu u nf va LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN ll oi m z at nh z m co l gm @ an Lu THÁI NGUYÊN - NĂM 2020 n va ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NÔNG THẾ CHUNG NGHIÊN CỨU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN lu an LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI, TÍNH TỐN CHO LỘ ĐƯỜNG DÂY n va 375 E13.1 ĐỒNG MỎ tn to gh Chuyên ngành: Kỹ thuật điện p ie Mã ngành: 8.52.02.01 d oa nl w LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ll u nf va an lu oi m NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: z at nh TS TRƯƠNG TUẤN ANH z m co l gm @ an Lu THÁI NGUYÊN - NĂM 2020 n va ac th si CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nông Thế Chung Đề tài luận văn: Nghiên cứu bù công suất phản kháng lưới điện phân phối, tính tốn cho lộ đường dây 375 E13.1 Đồng Mỏ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: : 8.52.02.01 lu Tác giả, Cán hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác an n va giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 04/10/2020 với - Sửa sai sót thuật ngữ, lỗi tả, format, in ấn gh tn to nội dung sau: p ie Thái Nguyên,ngày 26 tháng 10 năm 2020 Tác giả luận văn d oa nl w Cán hướng dẫn an lu Nông Thế Chung u nf va TS Trương Tuấn Anh ll CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG oi m z at nh z gm @ PGS.TS Võ Quang Lạp m co l an Lu n va i ac th si LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi, thực sở nghiên cứu lý thuyết tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu tham khảo khác nhau: Sách, báo, tạp chí chuyên ngành, internet, thư viện trường, quan Dữ liệu nghiên cứu thu thập thực tế Công ty Điện lực Lạng Sơn Các số liệu kết tính tốn luận văn trung thực; đánh giá, kiến nghị đưa xuất phát từ thực tiễn, kinh nghiệm chưa cơng bố cơng trình khác lu Tác giả luận văn an n va p ie gh tn to Nông Thế Chung d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ii ac th si MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC BẢNG .ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu lu Đối tượng phạm vi nghiên cứu an Phương pháp nghiên cứu va Tên bố cục đề tài n tn to CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 35KV gh TỈNH LẠNG SƠN p ie 1.1 Công ty điện lực Lạng Sơn w 1.1.1 Cơ cấu tổ chức Công ty điện lực Lạng Sơn oa nl 1.1.2 Khối lượng quản lý vận hành Công ty Điện lực Lạng Sơn d 1.1.3 Hiện trạng lưới điện tỉnh Lạng Sơn lu an 1.2 Đánh giá trạng lưới điện 35kV thuộc trạm biến áp 110kV E13.1 Đồng Mỏ u nf va huyện Chi Lăng 10 1.2.1 Chức năng, vụ điện lực Chi Lăng 10 ll oi m 1.2.2 Đánh giá trạng lưới điện trung áp 35kV thuộc trạm biến áp 110kV z at nh E13.1 Đồng Mỏ 11 1.3 Kết luận chương .14 z Chương BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG 16 @ gm LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 16 l 2.1 Một số tiêu phương pháp đánh giá chất lượng điện 16 m co 2.1.1 Một số tiêu đảm bảo chất lượng điện áp 16 an Lu 2.1.1.1 Dao động điện áp 16 2.1.1.2 Độ lệch điện áp 17 n va iii ac th si 2.1.1.3 Quy định chất lượng điện áp 25 2.1.1.4 Một số quy định khác chất lượng điện áp 25 2.1.2 Một số phương pháp đánh giá chất lượng điện 26 2.1.2.1 Đánh giá chất lượng điện theo mơ hình xác xuất thống kê 27 2.1.2.2 Đánh giá chất lượng điện theo độ lệch điện áp .28 2.1.2.3 Đánh giá chất lượng điện theo tiêu chuẩn đối xứng 29 2.1.2.4 Đánh giá chất lượng điện theo tiêu chuẩn tích phân điện áp 31 2.1.2.5 Đánh giá chất lượng điện theo tương quan công suất điện áp 32 2.1.2.6 Đánh giá chất lượng điện theo độ không sin điện áp 34 2.2 Tổng quan bù công suất phản kháng lưới điện phân phối 35 lu an 2.2.1 Công suất phản kháng ý nghĩa việc bù công suất phản kháng n va lưới điện phân phối .35 2.2.1.2 Ý nghĩa việc bù CSPK lưới phân phối 36 gh tn to 2.2.1.1 Công suất phản kháng (CSPK) 35 p ie 2.2.2 Các thiết bị tiêu thụ nguồn phát CSPK 37 w 2.2.2.1 Các thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng 37 oa nl 2.2.2.2 Các nguồn phát công suất phản kháng lưới điện 38 d 2.2.3 Các tiêu chí bù công suất phản kháng lưới phân phối 43 an lu 2.2.3.1 Tiêu chí kỹ thuật 43 u nf va 2.2.3.2 Tiêu chí kinh tế 48 2.2.3.3 Kết luận 49 ll oi m 2.2.4 Một số phương pháp tính tốn bù cơng suất phản kháng lưới phân z at nh phối .50 2.2.4.1 Xác định dung lượng bù CSPK để nâng cao hệ số cơng suất cosφ .50 z 2.2.4.2 Tính bù CSPK theo điều kiện cực tiểu tổn thất công suất .51 @ gm 2.2.4.3 Bù công suất phản kháng theo điều kiện điều chỉnh điện áp 54 l 2.2.4.4 Lựa chọn dung lượng bù theo quan điểm kinh tế 65 m co 2.2.4.5 Phương pháp tính tốn lựa chọn cơng suất vị trí bù tối ưu an Lu mạng điện phân phối 71 2.3 Kết luận chương .79 n va iv ac th si Chương ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TỐN BÙ 80 CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO XUẤT TUYẾN 80 ĐƯỜNG DÂY 375 TRẠM BIẾN ÁP 110 KV E13.1 ĐỒNG MỎ 80 3.1 Cơ sở phương pháp tính tốn vị trí dung lượng bù 80 3.1.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT .80 3.1.2 Tính tốn trào lưu cơng suất phần mềm PSS/ADEPT 81 3.1.2.1 Cài đặt đặt thông số lưới điện .82 3.1.2.2 Lập sơ đồ nhập thông số phần tử sơ đồ 82 3.1.2.3 Tính tốn trào lưu cơng suất 83 3.1.3 Tính tốn tối ưu hóa vị trí dung lượng bù chương trình lu an PSS/ADEPT .83 n va 3.1.3.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn bù tối ưu theo phương pháp phân tích động 3.1.3.2 Thiết lập thơng số tính tốn phần mềm PSS/ADEPT 86 gh tn to theo dòng tiền tệ 83 p ie 3.2 Khảo sát điện áp công suất xuất tuyến 375 trạm biến áp 110kV E13.1 Đồng w Mỏ, huyện Chi Lăng, thành phố Lạng Sơn 91 oa nl 3.3 Tính tốn vị trí dung lượng bù kinh tế xuất tuyến 375 trạm biến áp 110kV d E13.1 Đồng Mỏ, huyện Chi Lăng, thành phố Lạng Sơn 97 an lu 3.3.1 Tính tốn vị trí, dung lượng, tổn thất cơng suất bù cố định bù đóng cắt u nf va xuất tuyết 375 trạm biến áp 110kV Đồng Mỏ 98 3.3.1.1 Tính tốn bù cố định bù đóng cắt phía trung áp 35kV .98 ll oi m 3.3.1.2 Tính tốn bù cố định bù đóng cắt phía hạ áp trạm biến áp phân phối z at nh 35/0,4 kV 99 3.3.1.3 Tổn thất công suất sau bù cố định bù đóng cắt xuất tuyết 375 z trạm 110kV Đồng Mỏ 100 @ gm 3.3.2 Tính tốn kinh tế phương án bù lộ đường dây 375 trạm biến l áp 110kV E13.1 Đổng Mỏ .101 m co 3.3.2.1 Tính tốn bù kinh tế phía trung áp xuất tuyến đường dây 375 trạm biến an Lu áp 110 kV E13.1 Đồng Mỏ 101 n va v ac th si 3.3.2.2 Tính tốn bù kinh tế phía hạ áp xuất tuyến đường dây 375 trạm biến áp 110 kV E13.1 Đồng Mỏ 102 3.3.2.3 Đánh giá hiệu việc bù phía trung áp bù phía hạ áp 103 3.4 Một số giải pháp nâng cao chất lượng điện áp xuất tuyến 375 - E13.1 Đồng Mỏ, huyện Chi Lăng, thành phố Lạng Sơn 103 3.4.1 Các giải pháp tổ chức quản lý vận hành 103 3.4.1.1 Phân bố phụ tải hợp lý 104 3.4.1.2 Chọn sơ đồ cấp điện hợp lý 104 3.4.1.3 Chọn điện áp đầu vào hộ tiêu thụ điện thích hợp .104 3.4.1.4 Điều chỉnh chế độ làm việc phụ tải điện cách hợp lý 104 lu an 3.4.1.5 Lựa chọn tiết diện dây trung tính hợp lý .104 n va 3.4.1.6 Phân bố phụ tải pha 104 3.4.1.8 Với lưới điện có nhiều phụ tải pha nên chọn máy biến áp có tổ nối gh tn to 3.4.1.7 Không vận hành thiết bị non tải 105 p ie dây sao-ziczăc 105 w 3.4.2 Các giải pháp kỹ thuật .105 oa nl 3.5 Kết luận Chương 105 d KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .107 an lu Kết luận 107 u nf va Kiến nghị 108 PHỤ LỤC 110 ll oi m Phụ lục Thông số phụ tải cực đại xuất tuyến 375 - E13.1 Đồng Mỏ 110 z at nh Phụ lục Số liệu đo tải ngày mùa hè tháng 6/2018 xuất tuyến 375 TBA 110 kV E13.1 Đồng Mỏ 115 z Phụ lục Điện áp nút xuất tuyến 375 - E13.1 không nằm giới hạn cho @ gm phép phụ tải cực đại cực tiểu 116 l Phụ lục Phân bố công suất trước bù xuất tuyến 375 – E13.1 Đồng Mỏ phụ m co tải cực đại cực tiểu 119 an Lu Phụ lục Điện áp công suất xuất tuyến 375 - E13.1 điện áp lưới điện vận hành với điện áp 37kV (bù tự nhiên) .121 n va vi ac th si Phụ lục Dung lượng, vị trí bù cơng suất sau bù phía trung áp xuất tuyến đường dây 375 – E13.1 125 Phụ lục Dung lượng, vị trí bù cơng suất sau bù phía hạ áp xuất tuyến đường dây 375 – E13.1 129 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va vii ac th si DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT lu an n va Lưới điện phân phối CLĐA Chất lượng điện áp CCĐ Cung cấp điện CSPK Công suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng TTĐN Tổn thất điện MBA Máy biến áp SXKD Sản xuất kinh doanh TBA Trạm biến áp CBCNV Cán công nhân viên CSTD Công suất tác dụng CSPK Công suất phản kháng ie gh tn to LĐPP p Power System Simulator/Advanced Distribution PSS/ADEPT d oa nl w Engineering Productivity Tool ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va viii ac th si 3.2 Điện áp nút phụ tải cực tiểu không nằm giới hạn cho phép lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th - 118 - si lu an n va Phụ lục Phân bố công suất trước bù xuất tuyến 375 – E13.1 Đồng Mỏ phụ tải cực đại cực tiểu p ie gh tn to 4.1 Phân bố công suất trước bù phụ tải cực đại d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 119 - si lu an n va 4.2 Phân bố công suất trước bù phụ tải cực tiểu p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 120 - si Phụ lục Điện áp công suất xuất tuyến 375 - E13.1 điện áp lưới điện vận hành với điện áp 37kV (bù tự nhiên) 5.1 Điện áp nút vượt giới hạn cho phép phụ tải cực đại lu an n va ie gh tn to p 5.2 Điện áp nút vượt giới hạn cho phép phụ tải cực tiểu d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th - 121 - si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th - 122 - si lu an n va 5.3 Phân bố công suất lưới điện vận hành với điện áp 37kV (bù tự nhiên) trường hợp phụ tải cực đại p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 123 - si lu an n va 5.4 Phân bố công suất lưới điện vận hành với điện áp 37kV (bù tự nhiên) trường hợp phụ tải cực tiểu p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 124 - si lu an n va Phụ lục Dung lượng, vị trí bù cơng suất sau bù phía trung áp xuất tuyến đường dây 375 – E13.1 p ie gh tn to 6.1 Dung lượng vị trí bù cố định phụ tải cực tiểu phía trung áp d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 125 - si lu an n va 6.2 Dung lượng vị trí bù đóng cắt phụ tải cực đại phía trung áp p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 126 - si lu an n va 6.3 Phân bố công suất sau bù cố định phía trung áp trường hợp phụ tải cực tiểu p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 127 - si lu an n va 6.4 Phân bố công suất sau bù đóng cắt phía trung áp trường hợp phụ tải cực đại p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 128 - si lu an n va Phụ lục Dung lượng, vị trí bù cơng suất sau bù phía hạ áp xuất tuyến đường dây 375 – E13.1 p ie gh tn to 7.1 Dung lượng vị trí bù cố định phụ tải cực tiểu phía hạ áp d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 129 - si lu an n va 7.2 Dung lượng vị trí bù đóng cắt phụ tải cực đại phía hạ áp p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 130 - si lu an n va 7.3 Phân bố công suất sau bù cố định phía hạ áp trường hợp phụ tải cực tiểu p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 131 - si lu an n va 7.4 Phân bố công suất sau bù đóng cắt phía hạ áp trường hợp phụ tải cực đại p ie gh tn to d oa nl w ll fu an nv a lu oi m z at nh z m o l.c gm @ an Lu n va ac th - 132 - si