Nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện bằng bộ ổn định công suất (pss) và thiết bị bù ngang tĩnh (svc)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - TRẦN THỊ LỆ QUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NÂNG CAO ỔN ĐỊNH GÓC ROTOR MÁY PHÁT ĐIỆN BẰNG BỘ ỔN ĐỊNH CÔNG SUẤT (PSS) VÀ THIẾT BỊ BÙ NGANG TĨNH (SVC) Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện Mã số : 60.52.50 THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn cơng trình tơi tổng hợp nghiên cứu Trong luận văn có sử dụng tài liệu tham khảo nhƣ nêu phần tài liệu tham khảo Tác giả luận văn Trần Thị Lệ Quyên Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn, nỗ lực thân, tác giả nhận đƣợc nhiều quan tâm giúp đỡ bảo tận tình Thầy, Cơ suốt q trình giảng dạy khoa Đào tạo sau đại học trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, đặc biệt hƣớng dẫn tận tình, chu đáo thầy TS Nguyễn Đăng Toản Trƣờng Đại học Điện lực Hà Nội Thái Nguyên, ngày 25 tháng năm 2012 Trần Thị Lệ Quyên Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật TĨM TẮT LUẬN VĂN Hệ thống điện (HTĐ) đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế quốc gia Do phát triển kinh tế áp lực môi trƣờng, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, nhƣ tăng nhanh nhu cầu phụ tải, thay đổi theo hƣớng thị trƣờng hóa ngành điện làm cho HTĐ ngày trở lên rộng lớn quy mơ, phức tạp tính tốn thiết kế, vận hành mà HTĐ đƣợc vận hành gần với giới hạn ổn định Hiện nay, HTĐ “nhạy cảm” với cố xảy Theo kết nghiên cứu, HTĐ bị cố liên quan trực tiếp đến tƣợng ổn định góc rơto máy phát điện Một số cố tan rã HTĐ gần giới với hậu to lớn ví dụ sinh động cho luận điểm Chính mà đề tài chúng tơi chủ yếu tập trung vào nghiên cứu chế xảy cố, yếu tố ảnh hƣởng, phƣơng pháp nghiên cứu – công cụ nghiên cứu, mô hình thiết bị, để từ đề xuất giải pháp nâng cao ổn định góc rơto máy phát điện Trong luận văn này, dành để phân tích ƣu nhƣợc điểm thiết bị PSS SVC việc nâng cao ổn định góc rơto máy phát điện Việc nghiên cứu thành công đề tài góp phần tìm hiểu ngun lý làm việc, ứng dụng thiết bị nhƣ PSS SVC nhƣ sở để nâng cao hiệu ổn định HTĐ nói chung, điều kiện tiền đề để khai thác tính thiết bị PSS SVC HTĐ Việt Nam Các nội dung luận văn: Tính cấp thiết đề tài đƣợc trình bày chƣơng I luận văn Chƣơng II luận văn tóm tắt số cố tan rã HTĐ điển hình giới số năm gần Các nguyên nhân chủ yếu dẫn đến cố này, định nghĩa, nhƣ phƣơng pháp nghiên cứu nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện đƣợc trình bày cụ thể chƣơng Chƣơng III, nghiên cứu thiết bị PSS SVC dùng để nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện Các kết mơ với HTĐ chuẩn đƣợc trình bày chƣơng IV luận văn Chƣơng V kết luận chủ yếu kiến nghị Các từ khoá: Tan rã hệ thống điện, ổn định góc rotor máy phát điện, PSS, SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG 10 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 11 CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 13 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 13 1.2 CÁC NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN 14 1.2.1 Nghiên cứu cố tan rã hệ thống điện liên quan đến vấn đề ổn định góc rotor máy phát điện 14 1.2.2 Tìm hiểu phƣơng pháp nghiên cứu biện pháp nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện ổn định công suất PSS thiết bị FACTS - SVC 15 1.3 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN 16 1.4 GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN 17 CHƢƠNG II : ĐỊNH NGHĨA VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH GÓC ROTOR 18 2.1 PHÂN TÍCH CÁC SỰ CỐ TAN RÃ HỆ THỐNG ĐIỆN GẦN ĐÂY 18 2.1.1 Những cố tan rã hệ thống điện gần giới 18 2.1.2 Các nguyên nhân cố tan rã hệ thống điện 30 2.1.3 Cơ chế xảy tan rã hệ thống điện 33 2.1.4 Các dạng ổn định hệ thống điện 36 2.2 ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ GÓC ROTO 36 2.2.1 Định nghĩa 36 2.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến ổn định độ 38 2.2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 38 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 2.2.4 Phƣơng pháp nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện 42 2.3 CÁC ĐỀ XUẤT NGĂN CHẶN CÁC SỰ CỐ TAN RÃ hỆ THỐNG ĐIỆN 44 2.4 KẾT LUẬN 47 CHƢƠNG III : NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT BỊ PSS VÀ SVC 49 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 49 3.2 THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH CÔNG SUẤT – POWER SYSTEM STABILIZER- PSS 49 3.2.1 Mơ hình thiết bị PSS 49 3.2.2 Sử dụng PSS để nâng cao ổn định 51 3.2.3 Bộ ổn định dựa tần số 54 3.3 THIẾT BỊ SVC 55 3.3.1 Kháng điều chỉnh thyristor TCR (thyristor controlled reactor) 57 3.3.2 Tụ đóng mở thyristor TSC (thyristor switch capacitor) 58 3.3.3 Kháng đóng mở thyristor TSR (thyristor switch reactor) 59 3.3.4 Ứng dụng SVC thực tế 60 3.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 63 CHƢƠNG IV : MƠ HÌNH THIẾT BỊ VÀ CƠNG CỤ MÔ PHỎNG -PSS/E 4.1 PHẦN MỀM PSS/E 65 65 4.1.1 Giới thiệu chung PSS/E 65 4.1.2 Giới thiệu tổng quan chƣơng trình PSS/E 65 4.1.3 Tính tốn mơ q trình q độ, cố PSS/E 68 4.2 MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN 72 4.2.1 Mơ hình máy phát điện GENROE 74 4.2.2 Mơ hình thiết bị kích từ SEXS 75 4.2.3 Mơ hình thiết bị PSS 76 4.2.4 Mô hình SVC 78 4.2.5 Máy biến áp 80 4.2.6 Đƣờng dây 81 4.3 MÔ PHỎNG ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 82 Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 4.3.1 Mô động hệ thống điện chƣa có thiết bị PSS, SVC 82 4.3.2 Mô động thêm thiết bị PSS, SVC 87 4.4 KẾT LUẬN 97 CHƢƠNG V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 5.1 KẾT LUẬN 98 5.1.1 Nghiên cứu cố 98 5.1.2 Nghiên cứu PSS, SVC việc nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện 98 5.2 KIẾN NGHỊ Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 99 Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình vẽ II-1: Sụp đổ điện áp HTĐ Pháp ngày 12/1/1987 21 Hình vẽ II-2: Quá trình sụp đổ điện áp hệ thống 500 kV – WSCC – USA – 1996 23 Hình vẽ II-3: Sơ đồ trình tự cố dẫn đến tan rã HTĐ WSCC -USA-10/8/1996 23 Hình vẽ II-4: Tổng công suất truyền tải đƣờng dây California-Oregon [20] 24 Hình vẽ II-5: Cơng suất tác dụng HTĐ Đan Mạch (vùng Zealand) 27 Hình vẽ II-6: Tần số điện áp HTĐ Đức Hungary trƣớc sau 3h 25 phút 33 giây HTĐ Italy bị tách rời khỏi HTĐ châu Âu- UCTE 28 Hình vẽ II-7: Tần số HTĐ châu Âu trƣớc sau tan rã [17] 30 Hình vẽ II-8: Tóm tắt ngun nhân cố tan rã HTĐ 33 Hình vẽ II-9: Cơ chế xảy cố tan rã HTĐ 35 Hình vẽ II-10: Sự phân loại dạng ổn định HTĐ 36 Hình vẽ II-11: Góc Rotor phản ứng với nhiễu loạn thoáng qua [1] 37 Hình vẽ II-12: Minh họa phƣơng pháp cân diện tích 40 Hình vẽ II-13: Minh họa phƣơng pháp hàm lƣợng độ 41 Hình vẽ III-1: Sơ đồ điển hình hệ thống kích từ 49 Hình vẽ III-2: Sơ đồ hệ thống kích từ đơn giản với thiết bị AVR PSS 50 Hình vẽ III-3: Sơ đồ khối ổn định Delta – P – Omega 54 Hình vẽ III-4: Sơ đồ nguyên lý thiết bị SVC 56 Hình vẽ III-5: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động TCR 57 Hình vẽ III-6: Cấu tạo nguyên lý hoạt động TSC 59 Hình vẽ III-7: Cấu tạo nguyên lý hoạt động TSR 60 Hình vẽ III-8: Hình ảnh SVC đƣợc lắp đặt ESKOM – Nam phi 62 Hình vẽ III-9: Hình ảnh SVC đƣợc lắp đặt Enelpower, Brazil 63 Hình vẽ IV-1: Sơ đồ khối PSS/E 68 Hình vẽ IV-2: Mơ hình hệ thống điện chuẩn 72 Hình vẽ IV-3: Mơ hình máy phát điện GENROE thƣ việc PSS/E 74 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hình vẽ IV-4: Mơ hình thiết bị kích từ SEXS thƣ việc PSS/E 75 Hình vẽ IV-5: Mơ hình kích từ 76 Hình vẽ IV-6: Mơ hình ổn định cơng suất STAB1 thƣ viện PSS/E 77 Hình vẽ IV-7: Mơ hình ổn định tốc độ 78 Hình vẽ IV-8: Mơ hình thiết bị SVC 80 Hình vẽ IV-9: Mơ hình máy biến áp dây quấn 81 Hình vẽ IV-10: Mơ hình đƣờng dây tải điện 82 Hình vẽ IV-11: Góc rotor máy phát G1 khơng có PSS, SVC 83 Hình vẽ IV-12: Góc rotor máy phát G2 khơng có PSS, SVC 84 Hình vẽ IV-13: Góc rotor máy phát G3 khơng có PSS/SVC 84 Hình vẽ IV-14: Góc rotor máy phát G4 ngắn mạch khơng có PSS/SVC 85 Hình vẽ IV-15: Điện áp góp hệ thống điện khơng có PSS/SVC 85 Hình vẽ IV-16: Cơng suất đƣờng dây 7-8 mạch khơng có PSS/SVC 86 Hình vẽ IV-17: Cơng suất đƣờng dây 8-9 mạch khơng có PSS/SVC 86 Hình vẽ IV-18: Góc rotor máy phát G1 có thiết bị PSS/SVC 88 Hình vẽ IV-19: Góc rotor máy phát G2 có PSS/SVC 88 Hình vẽ IV-20: Góc rotor máy phát G3 có PSS/SVC 89 Hình vẽ IV-21: Góc rotor máy phát G4 có PSS/SVC 89 Hình vẽ IV-22: Điện áp góp có PSS/SVC 90 Hình vẽ IV-23: Cơng suất đƣờng dây 7-8 mạch có PSS/SVC 90 Hình vẽ IV-24: Cơng suất đƣờng dây 8-9 mạch có PSS/SVC 91 Hình vẽ IV-25: Góc rotor máy phát G1 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC 92 Hình vẽ IV-26: Góc rotor máy phát G2 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC 92 Hình vẽ IV-27: Góc rotor máy phát G3 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC 93 Hình vẽ IV-28: Góc rotor máy phát G4 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC 93 Hình vẽ IV-29: Điện áp góp khơng có có PSS/SVC 94 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hình vẽ IV-30: Công suất đƣờng dây 7-8 mạch có PSS/SVC 94 Hình vẽ IV-31: Công suất đƣờng dây 8-9 mạch có PSS/SVC 95 Hình vẽ IV-32: Công suất đƣờng dây 8-9 mạch trƣờng hợp khơng có PSS/SVC, có PSS, có PSS/SVC 96 Hình vẽ IV-33: Điện áp góp trƣờng hợp khơng có PSS/SVC, có PSS, có PSS/SVC 96 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 88 Hình vẽ IV-18: Góc rotor máy phát G1 có thiết bị PSS/SVC Hình vẽ IV-19: Góc rotor máy phát G2 có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 89 Hình vẽ IV-20: Góc rotor máy phát G3 có PSS/SVC Hình vẽ IV-21: Góc rotor máy phát G4 có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 90 Hình vẽ IV-22: Điện áp góp có PSS/SVC Điện áp góp dần ổn định sau khoảng giây, nhiên giá trị điện áp lúc nhỏ giá trị điện áp ban đầu (0,9 pu) Hình vẽ IV-23: Cơng suất đƣờng dây 7-8 mạch có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 91 Hình vẽ IV-24: Cơng suất đƣờng dây 8-9 mạch có PSS/SVC Cơng suất đƣờng dây mạch 7-8, 8-9 mạch đạt đến giá trị ổn định ban đầu (200MVA) sau khoảng giây dƣới tác dụng thiết bị PSS/SVC Nếu so sánh ổn định hệ thống khơng có PSS/SVC có PSS/SVC, hình vẽ IV-25, IV-26, IV-27, IV-28, IV-29, IV-30, IV-31 rằng: chƣa có PSS/SVC, góc rotor máy phát điện, điện áp góp dịng cơng suất đƣờng dây 7-8, 8-9 mạch (base-case: đƣờng màu đỏ) dao động lớn trạng thái cuối ổn định hoàn tồn Khi có PSS/SVC dao động tắt nhanh nhanh chóng đạt tới giá trị ổn định sau khoảng 5s Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 92 Hình vẽ IV-25: Góc rotor máy phát G1 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC Hình vẽ IV-26: Góc rotor máy phát G2 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 93 Hình vẽ IV-27: Góc rotor máy phát G3 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC Hình vẽ IV-28: Góc rotor máy phát G4 hai trƣờng hợp khơng có có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 94 Hình vẽ IV-29: Điện áp góp khơng có có PSS/SVC Hình vẽ IV-30: Cơng suất đƣờng dây 7-8 mạch khơng có có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 95 Hình vẽ IV-31: Cơng suất đƣờng dây 8-9 mạch khơng có có PSS/SVC Để làm rõ thêm tác dụng hai thiết bị PSS/SVC ta xét ba trƣờng hợp, khơng có PSS/SVC (đƣờng màu xanh nƣớc biển), có PSS (đƣờng màu xanh cây) có PSS/SVC (đƣờng màu đỏ) Từ hình vẽ ta thấy dùng đồng thời PSS SVC (đƣờng màu đỏ) có hiệu cao việc nâng cao ổn định độ Trong hình vẽ IV-32 IV-33 chứng tỏ hiệu PSS SVC việc cản dao động góc rotor cơng suất truyền tải hai hệ thống Trong trƣờng hợp dao động nhiều nhanh chóng ổn định, có PSS dao động nhanh chóng đến trạng thái ổn định với giá trị xấp xỉ giá trị ban đầu chƣa xảy ngắn mạch, đặc biệt thêm SVC dao động tắt nhanh giá trị điện áp đạt giá trị tốt (bằng giá trị điện áp chƣa xảy ngắn mạch) hay nói cách khác HTĐ an tồn Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 96 Hình vẽ IV-32: Cơng suất đƣờng dây 8-9 mạch trƣờng hợp khơng có PSS/SVC, có PSS, có PSS/SVC Hình vẽ IV-33: Điện áp góp trƣờng hợp khơng có PSS/SVC, có PSS, có PSS/SVC Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 97 4.4 KẾT LUẬN Trong chƣơng này, tác giả giới thiệu chung phần mềm PSS/E, tính tốn mơ q trình q độ, cố PSS/E, với mơ hình hệ thống điện chuẩn Kundur Nghiên cứu ổn định độ góc rotor máy phát điện HTĐ chuẩn đƣợc thực theo kịch t = 1s, ngắn mạch xảy đƣờng dây 8-9 mạch 2, sau 0,3s đƣờng dây bị cắt Các mơ hệ thống điện chuẩn trƣờng hợp Trƣờng hợp 1, khơng có PSS SVC Trƣờng hợp 2, thêm thiết bị PSS Trƣờng hợp 3, thêm thiết bị PSS SVC đƣợc thực chƣơng Phần cuối chƣơng IV có sử dụng chƣơng trình PSS/E để mơ đáp ứng hệ thống, xem xét tác dụng PSS SVC có cố ngắn mạch đƣờng dây 8-9 mạch từ cho thấy tác dụng cản dao động góc rotor cơng suất PSS, SVC hệ thống điện Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 98 CHƢƠNG V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN 5.1.1 Nghiên cứu cố Trong luận văn này, tổng kết kinh nghiệm giới số cố tan rã hệ thống điện giới thời gian hai mƣơi năm gần Các phân tích tƣợng động, phức tạp, kết chuỗi kiện động, có nhiều nguyên nhân dẫn đến cố tan rã HTĐ Bắt đầu từ khâu qui hoạch, thiết kế, vận hành, bảo dƣỡng nguyên nhân khách quan khác nhƣ hƣ hỏng bất thƣờng thiết bị bảo vệ, hệ thống quản lý lƣợng, hệ thống đánh giá trạng thái hệ thống đánh giá cố ngẫu nhiên thời gian thực Tuy nhiên tất cố tan rã hệ thống điện liên quan đến cố ổn định mà ổn định góc rotor máy phát điện nguyên nhân Trong luận văn này, biện pháp nhằm ngăn chặn cố tan rã hệ thống điện đƣợc trình bày tóm tắt Tiếp theo tác giả tập trung vào thảo luận biện pháp nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện Một biện pháp việc ứng dụng thiết bị PSS SVC việc nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện HTĐ 5.1.2 Nghiên cứu PSS, SVC việc nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện Tác giả giới thiệu cấu tạo nguyên lý làm việc,các mô hình nhƣ lợi ích việc sử dụng PSS SVC Sau đó, tác giả giới thiệu phần mềm PSS/E nhƣ cơng cụ dùng để tính tốn giá trị riêng, nhƣ để mơ động HTĐ Hệ thống điện Kundur đƣợc chọn nhƣ đối tƣợng nghiên cứu Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 99 Các kết nghiên cứu mô chứng minh hiệu thiết bị PSS, SVC việc nâng cao ổn định góc rotor máy phát điện Các kết giúp ích lớn cơng tác nghiên cứu tính tốn, thiết kế nhƣ vận hành hệ thống điện Đặc biệt đầu tƣ lắp đặt thiết bị PSS, SVC đƣa việc lựa chọn thiết bị PSS, SVC, hay sử dụng hai thiết bị 5.2 KIẾN NGHỊ Từ kết luận văn, số quan điểm hƣớng nghiên cứu cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu nhƣ sau: Để tạo điều kiện hiểu biết tốt nguyên nhân gây cố tan rã HTĐ phân tích đầy đủ sau cố, nhƣ biện pháp nhằm ngăn chặn cố tan rã HTĐ, cần phải có việc phân tích giám sát cố Cơng việc dẫn đến phát triển “hệ thống điều khiển, giám sát diện rộng” (WAMS) Sự ổn định xảy có tăng lên góc rơ to số MPĐ dẫn đến đồng hóa so với MPĐ khác HTĐ Từ dẫn đến yêu cầu cần phải phát triển “hệ thống đo góc pha” (PMU) Cần tìm hiểu hơn, đến thiết kế tối ƣu điều khiển PSS/SVC với tín hiệu điều khiển liên vùng từ hệ thống đo góc pha đồng PMU Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 100 Tài liệu tham khảo [1] Prabha Kundur, Power System Stability and Control New York: McGraw-Hill, 1994 [2] Carson W Taylor, Power System Voltage Stability New York: McGraw-Hill, 1994 [3] Sami Repo, "On-Line Voltage Stability Assessment of Power System – An Approach of Black-Box Modelling," Doctoral thesis at Tampere University of Technology, available at website:http://butler.cc.tut.fi/~repo/Julkaisut/SR_thesis.pdf, 2001 [4] Brant Eldridge, "August 2003 Blackout Review," available at website: http://www.indiec.com/Meeting%20Schedule/2004/IEC%20Program%20Agenda%202004 html [5] "2003 North America Blackout," available at website: http://www.answers.com/topic/2003-North-america-blackout [6] S Corsi and C Sabelli, "General Blackout in Italy Sunday September 28, 2003, h 03:28:00," IEEE Power Engineering Society General Meeting, vol 2, pp 1691-1702, June 2004 [7] A Berizzi, "Security Issues Regarding the Italian Blackout," in Presentation at the IEEE PES General Meeting, Milano, Italia, June 2004 [8] A Allegato, "Report on Events of September 28th, 2003," Italia April 2004 [9] "Resources for Understanding Electric Power Reliability," Available at website: http://www.pserc.wisc.edu/Resources.htm#European_Blackout.htm [10] R G Farmer and E H Allen, "Power System Dynamic Performance Advancement from History of North American Blackouts," IEEE PES Power Systems Conference and Exposition, pp 293-300, 2006 [11] M Schläpfer, "Comparative Case Studies on Recent Blackouts " in Workshop on Interdependencies and Vulnerabilities of Energy, Transportation and Communication 22 – 24 September 2005 Zurich, Switzerland available at website: http://pforum.isn.ethz.ch/docs/BAAF270D-65B0-58E9-217BE9DF3A540E24.pdf, 2005 [12] D Novosel, "System Blackouts: Description and Prevention," in IEEE PSRC System Protection RC, WG C6 "Wide Area Protection and Control", Cigre TF38.02.24 Defense Plans November 2003 [13] G Andersson et al, "Causes of the 2003 Major Grid Blackouts in North America and Europe, and Recommended Means to Improve System Dynamic Performance," IEEE Transactions on Power Systems, vol 20, no 4, pp 1922-1928, November 2005 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 101 [14] "U.S-Canada Power System Outage Task Force Final Report on the August 14, 2003 Blackout in the United States and Canada: Causes and Recommendations," Available at website: http://www.nerc.com., 2004 [15] S Larsson and E Ek, "The Black-out in Southern Sweden and Eastern Denmark, September 23, 2003," IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2004 [16] C D Vournas, V C Nikolaidis, and A Tassoulis, "Experience from the Athens Blackout of July 12, 2004," in IEEE Power Tech Russia, 2005 [17] UCTE, "Final Report System Disturbance on November 2006," available at website: http://www.ucte.org/_library/otherreports/Final-Report-20070130.pdf [18] Jean-LucThomas, "Rapport D'enequête de la Commission de Régulation de L'élergie sur la Panne D'électricité du Samedi Novembre 2006, Commssion de Régulation de L'énergie- L’enquête réalisée par la CRE a été menée avec l’appui technique de Monsieur Jean-LucThomas, Professeur Titulaire de la Chaire d’Électrotechnique au Conservatoire national desarts et métiers (CNAM)," Paris, février 2007 [19] Dang Toan NGUYEN, "Contribution l’analyse et la prévention des blackouts de réseaux électriques," in GIPSA-Lab - Grenoble INP, 2008 [20] Prabha Kundur et al, "Definition and Classification of Power System StabilityIEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions," IEEE Transactions on Power Systems, vol 19, no 3, pp 1387-1401, May 2004 [21] E Z Zhout, O P Malik, and G S Hope, "Theory and Method for Selection of Power System Stabilizer Location," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol 6, no 1, pp 170-176, March 1991 [22] K Lakmeeharan and M L Coker, "Optimal Placement and Tuning of Power System Stabilisers," in Proceeding of IEEE AFRICON Cape Town, South Africa, 1999 [23] M Klein, G J Rogers, S Moorty, and P Kundur, "Analytical Investigation of Factors Influencing Power System Stabilizers Performance," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol 7, no 3, pp 382-390, September 1992 [24] A J A Simoes-Costa, F D Freitas, and H E Peiia, "Power Systems Stabilizer Design via Structurally Constrained Optimal Control," Electric Power System Research, vol 33, no 1, pp 33-40, April 1995 [25] F D Freitas and A S Costa, "Computationally Efficient Optimal Control Methods Applied to Power Systems," IEEE Transactions on Power Systems, vol 14, no 3, pp 10361045, August 1999 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 102 [26] S S Ahmed, "A Robust Power System Stabiliser for an Overseas Application," in IEE Colloquium on Generator Excitation Systems and Stability London, UK, Feb 1996 [27] M M Farsangi, Y H Song, and K Y Lee, "Choice of FACTS Device Control Inputs for Damping Interarea Oscillations," IEEE Transactions on Power Systems, vol 19, no 2, pp 1135-1143, May 2004 [28] N Mithulananthan, C A Canizares, J Reeve, and G J Rogers, "Comparison of PSS, SVC, and STATCOM Controllers for Damping Power System Oscillations," IEEE Transactions on Power Systems, vol 18, no 2, pp 786-792, May 2003 [29] L Zhang, F Wang, Y Liu, M R Ingram, S Eckroad, and M L Crow, "FACTS/ESS Allocation Research for Damping Bulk Power System Low Frequency Oscillation," in Proceeding of IEEE Power Electronics Specialists Conference, 2005 [30] J E Dagle, "Data Management Issues Associated with the August 14th, 2003 Blackout Investigation," IEEE Power Engineering Society General Meeting vol 2, pp 1680-1684, June 2004 [31] J F Hauer, N B Bhatt, K Shah, and S Kolluri, "Performance of WAMS East in Providing Dynamic Information for the North East Blackout of August 14, 2003," IEEE Power Engineering Society General Meeting, vol 2, pp 1685-1690, June 2004 [32] IEEE Std 421.5TM-2005, "Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies." [33] "PSS/E 29 Online Documentation," PTI, INC, October 2002 Học viên: Trần Thị Lệ Quyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Người HDKH:TS.Nguyễn Đăng Toản http://www.lrc-tnu.edu.vn