Đánh giá hiệu quả hoạt động ủa svc nâng ao ổn định hệ thống điện

Quá trình sn áp có th di n ra trong vài phút.. Kho ng th i gian di n ra sn áp trong m t vài tình hu ng có th rng n, trong kho ng vài giây.. Điều khiển điện áp máy phát b.. Phối hợp các t

B Ộ GIÁO DỤ C VÀ ĐÀO T Ạ O TRƯỜ NG Đ Ạ I H C BÁCH KHOA HÀ NỘI Ọ

B Ộ GIÁO DỤ C VÀ ĐÀO T Ạ O TRƯỜ NG Đ Ạ I H C BÁCH KHOA HÀ NỘI Ọ



L I C 3

L 4

DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ CÁC CH VI T T T 5

DANH M C CÁC B NG 6

DANH M C CÁC HÌNH V TH 7

M U 9

: T NG QUAN V N ÁP 11

1.1.T ng quan v n áp, nh h th n

1.1.1.Khái quát v n áp 11

1.1.2.M t s bi a s s n áp

1.1.3 Hi n áp th p 20

1.1.4.Kh i ni m v nh t nh h th 21

1.1.5.K t lu n 24

1.2.Tiêu chu n th c d nh gi nh t n 25

1.1.1.Tiêu chu n mt nh phi chu k (tiêu chu n Gidanov) 26

1.1.2 p d ng tiêu chu n m t nh phi chu k nh gi nh t nh h 28 th ng n theo mô h n h a 28

: C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO NG C A SVC 33

2.1.Các ph n t n 34

2.1.1.TCR và TSR 34

2.1.2 TSC 40

2.2.Thi t b u khi n (SVC)

2.2.1.C u t o và nguyên lý v n hành: 44

2.2.2 c tính làm vi c c u ch n áp

2.2.3.Các thành ph u khi n c a SVC 52

2.2.4.Phân tích hi u qu u khi n c a SVC 63

: KHAI THÁC PH N M M CONUS TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH N NH H TH N 2015 68

M t s t nh t nh to n Conus 68

3.1.1.T nh to n ch x c l p 68

3.1.2.T nh to n gi i h n truy n t ng dây 69

3.1.3 nh gi nh t nh c a m t n t t i b t k 69

3.1.4.T nh to n x nh mi n nh c a n t t i 69

3.1.5.T nh to d tr nh theo k ch b n h nh, phân t nh y t ng n t 69

3.1.6.T nh to d tr nh theo k ch b n quan tâm 70

3.2.H th n Vi t Nam 2015 70

: TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH HI U QU C I V I H TH N 2015 77

4.1 t Nam 2015

4.1.2.Các gi thi t tính toán 77

4.1.3.Tính toán ch xác l p 78

4.1.4.Tính toán phân tích th n 500, 220kV Vi t Nam 2015 80

4.1.5.S d ng thi t b SVC c i thi n nút y d tr Vi t Nam 2015 83

4.2.Các nh n xét, k t lu n và ki n ngh 88

TÀI LI U THAM KH O 90

PH L C 91

L I  C ong

Tr

L I 

3 

-4 Ý 

y là m t s khái ni n n á

- OĐĐA (Voltage Stability): là khả năng của một Hệ thống điện khôi phục lại

điện áp ban đầu hay rất gần với điện áp ban đầu khi bị các kích thích nhỏ ở nút phụ

tải

- S ụp đổ điệ n áp (Voltage Collapse): là h u qu do m t n áp d

n áp gi m th p không th ch p nh c trong m t ph n quan tr n

còn l i bên c nh ph i mang thêm t

u công su t ph n kháng trên h th ng

- Ngay l p t ng dây siêu cao áp b ng t ra, có th

th b gi m lân c n trung tâm ph t i vì nhu c u công su t ph

u này làm cho ph t i gi m xu ng, và k t qu c a s gi m xu ng này là làm cho

t n su u ch nh b ng cách gi m công su t tác d ng phát ra

- S s n áp c p siêu cao áp t i trung tâm ph t i s

h th ng phân ph i Các b i t i c a máy bi n áp phân ph i s khôi

tác tha u phân áp, k t qu ng dây siê

gi n c m ng n m trong gi i h n cho phép Các máy phát khác s ph i sa

s yêu c u phát công su t ph n kháng, d n quá t i cho các máy phát khác.V i

Kho ng th i gian di n ra s n áp trong m t vài tình hu ng có th r

m ng hay các b bi i ngu n m t chi u Th i gian di n ra s

d n gi m công su t truy n t i D nh n th y r ng tuy hi

Hình 1.1: Các giai đoạn SĐĐA theo thời gian

c Người vận hành

1.1.2.2.

a Điều khiển điện áp máy phát

b Phối hợp các thiết bị bảo vệ và điều khiển

c Điều khiển đầu phân áp của MBA

d Sa thải phụ tải

e Sử dụng các thiết bị FACTS

i, ho c trong kho ng th i ng n ch bi n thiên nh xung quanh gi

Ch l m vi c b ng v lâu d i c a h th n thu c v

u ki n c t n t tr ng th i cân b ng công su thông

s c a h th c gi i Tuy nhiên th c t luôn t n t i nh ng k ng

ng u nhiên l m l ch thông s kh m cân b u ki , h th ng c n

ph i duy tr c c c thông s trong gi i h n cho ph m b o t n t i trong

c c c thông s b ng t i c c n t c a h th ng sau

nh ng k ng b (ch ng h ng xuyên c a công su t ph t i)

g i l kh m b o nh t nh c a h th n

c kh i ni m r nh t nh, ta h y xem x t tr ng th i cân b ng công su t c a m y ph t H nh 1.1b v c t nh công su n t c a m y ph t v c

c l i PT > P( y ph t quay nhanh lên, tr s g c l ch m cng

ng tr v 01 c coi l c t nh ch t cân b ng b n, hay n i

ngu n ph c t nh công su t nh c t c ng dây v n t U c d ng:

Qi(U) = -U2/XDi + (UEi/XDi)Cos

c m cân b ng d l nh V m cân b ng c sau m t k ng nh ng u

M t h th ng thái m t n áp khi x y ra nh

n áp gi m th p không th ch p nh c trong m t ph n quan tr ng c a h th

n, có th gây tan rã h th n D nh n th y r ng tuy hi

tiêu chu n g ng kh c nhau, g i l tiêu chu n th c d ng (tiêu chu ng

c ng l m t trong nh ng tiêu chu n th c d m chung c a c c tiêu chu n

th c d ng l phân t ch không ho n to t nh nh (hay không nh) c a

h th ng Ch ng h n c th ph t hi u ki h th ng m t nh

i không kh c t nh nh c a h th ng trong ph n c n l i Mi n

ng b Tuy nhiên theo nhi ng h p theo c c tiêu chu n th c d ng ch b ng

nh ng t nh to gi c th k t lu n nh

trong thi t k v v n h i ta v n r n c c tiêu chu n th c d ng

M t tiêu chu n th c d ng quan tr ng p d ng hi u qu nh gi nh t nh h

th n ph c t l tiêu chuân mât ôn đinh phi chu ky (tiêu chuân Gidanov)

1.1.1  t  nh phi chu k  (tiêu chun Gidanov) m

s h ng t do an Ch nh v l do n i v i ta s d u ki n an > 0

m t tiêu chu n th c d nh gi nh h th ng

ng qu c th phân ra l m hai nh m thông s : thông s thông s c c

b t u ch nh C c thông s thu c hai nh m c quan h v i nhau thông qua quy lu t bi n thiên c a Eq v PT N u h th ng m t nh gây ra do c c thông s h

th ng th m t nh di n ra c d ng phi chu k (c c bi n tr ng th ng vô

h ng), c n n u do thông s c c b u ch nh th m t nh gây ra

l v hi u ch ng th m t nh x y ra ch d ng chu k M t kh c, d

ch c r ng, n u thông s i d n m t nh phi chu

di n nghi m chuy n qua tr c o sang ph a ph i m t ph ng ph c) T bi u th c c a

an d nh n th y r ng nghi i d u duy nh t n y ph i l m t nghi m th c (không

2 1

2 1

k i n

n n

n a 11 p q

0 2 ) 1 (

ph c t p, trong khi bi u th c c a an r t d x nh Vi c b qua không x t s i

d u c a n-1 ch nh l m u ch t c a tiêu chu n th c d ng Gidanov

nh (h nh 2.1):

1.1.2.p d ng tiêu chun mt  nh phi chu k   nh gi  nh t nh h 

th n theo mô h n ha

1 Sin 

X

U E

P =

2 2

2

2 Sin 

X

U E

P =

1 1

1 1

2

XU E X

U

Qt = − +

2 2

2 2

2

X

U E X

U

Qt = − +

Sau khi tuy n t nh h a theo c c thông s ta c

01

1 1



 +





2 2



 +





02

2 2

2 1

1 1





 +





 +

Q Q

U U

0

0

2 1

2 1

2

2 1

1

2 2

2

1 1

Q U

Q U

Q Q

Q

U

P P

U

P P

t t t

t t

31

23 22 2

13 11

2

0

0 a a

a

a a p

a

a p

0

0 0

0

2 1

2

2 1

1

2 2

2

1 1

1

33 32 31

23 22

13 11

U

Q U

Q U

Q Q

Q

U

P P

U

P P

a a a

a a

a a

a

t t t

t t

0 1 1

1

U E P

X

E U

0 1 2

2

U E P

X

E U

0 1 1

1

U E Q

2

U E Q

a t = −





=

Q Sin

X

E Sin X

E U

Q Q

1 2

2 1

H nh 1.5: kh i t m gi i h n nh t nh c

A -

B -

C -

tiêu chu n Gidanov t ra r t hi u qu V l thuy t, tiêu chu n an > 0 ch l u ki n

c h th ng nh Tuy nhiên c c ng d ng th c t ch ra r u ki n an

> 0 n i chung l d u hi m b o h th ng c nh Ch nh v v y trong c c

nh t nh to m tra c theo tiêu chu n

an > 0 (Vi c x t d u c a an thông qua vi c x nh d u c a ma tr

v s li u t nh to n c th s d ng ngay c nh phân t





V dt ) t ( v L

1 ) t ( i

LF LF

) 2 sin 1 2 1 ( L

V ) (

1 ) (

BL  =  −   −   (2.3)

L LF

-I

Hình 2.3: Đặc tính V I của TCR

) n sin(

cos n ) n cos(

sin 4 L

V ) (

Hình 2.4: Biên độ các thành phần dòng điện bậc cao của TCR so với α

su

Hình 2.5: Dạng sóng minh họa cho phương pháp điều khiển tuần tự

để giảm sóng hài bằng hệ thống 4 TCR

2 nhóm tam giác 3 pha, m

-1)-1 và

6(2k-Hình 2.6: Cách sắp xếp 12 xung 2 bộ TCR và dạng sóng dòng điện

-2.1.2 TSC

a) Cấu tạo:

Hình 2.7: Cấu tạo TSC và dạng sóng vận hành.

b) Đặc tính điều chỉnh:

t cos C 1 n

n n

2 0

i, C

−

=

=

2 0

i, C

−

=

=

c=Cdv/dt (Dòng

c

Hình 2.9: Đặc tính V I của TSC

-cung

2.2 

2.2.1

Hình 2.10: Cấu tạo SVC và đặc tính công suất theo yêu cầu

so với công suất đầu ra

cmax cmax

cmax cmax/n, 2Qcmax cmax/n, và (n-1)Qcmax cmax

c L

Hình 2.11: Đặc tính V- I của SVC

tr s c a thành ph

Nh nghiêng c c tính trong ph u ch nh, có th phân b

su t cho các SVC làm vi c song song ho c làm vi c cùng v i các thi t b u ch nh công su t ph n kháng khác

❖ Đặc tính điề u ch nh: ỉ

Hình 2.14 Thyristor ho

t lên b n thân Thyristor) thu t chi u, còn yêu c u có m

u khi n Xung có th không kéo dài mà Thyristor v n m

Hình 2.16: Sóng tín hiệu dòng điệ n c a TCR ủ

/ 2

/ 2 / 2

/ 2

2

( ) cos 2

( )sin

T k

T T k

ik

0

0

0.4 0.6 0.8 1.0

0

1( 0) =

N u SVC có tr s kmini h u h n t X n Xkmax thì công

su t tiêu th kmaxi t Q n Qkmin c tính làm vi

Hình 2.18: Các sóng hài bậ c cao trong ph n t ầ ử TCR.

H ình 2.19: Sơ đồ điều khiển chức năng của SVC 1)

2)

3)

Hình 2.20: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển của SVC

* Khối đo lường (Measurement System)

Hình 2.21 : Mạch đo của module điều khiển cho SVC.

* Khối điều chỉnh điện áp :

0

Ref.VSVC Ref

Hình 2.22: Các cách thức điều chỉnh điện áp:

gian

SL R

K +

Bảng 2.1: Các thông số bộ điều chỉnh điện áp SVC điển hình

Hình 2.23: Mô hình cơ bản 1 của IEEE cho hệ thống điều khiển

của SVC (a) và mô hình bộ điều chỉnh điện áp (b)

R S

sT 1

sT 1 sT 1

K G

+

+

 +

Hình 2.24: Mô hình cơ bản 2 của IEEE cho hệ thống điều khiển

của SVC (a) và mô hình bộ điều chỉnh điện áp (b)

SL

S(0,01

-p

p

Q 1

sT 1

sT 1 s

K ) s ( G

K T

Hình 2.25: Mô hình PLL nói chung cho hệ thống điều khiển số

Hình 2.26: Sơ đồ khối điều khiển góc đánh lửa của TCR

ILF

LF LF

LF

m

FL

Hình 2.27: Hệ thống điện 2 máy phát và bù công suất phản kháng ở điểm giữa đường dây (a), sơ đồ vector điện áp tương ứng (b), đặc tính công suất tác dụng truyền tải-góc lệch khi không bù và khi có bù, đặc tính công suất phản kháng tại nút bù-góc lệch (c)

4 cos V V

V 4 I I

P = sm sm = mr rm = m sm  = 

suy ra

2

sin X

V 2 P

2 

= (2.8)

) 2 cos 1 ( X V 2 4 sin VI Q

V 4 Q 2 Q

2 bù



−

=

2.2.4.2 Sơ đồ hình tia

r - công su t P ng v i các h

Hình 2.28 : Đồ thị ế bi n thiên gi ới hạ ổn định điệ n n áp khi t ải và

h s công su ệ ố ất tải thay đổi, khi chưa bù (a) và khi có bù (b).

còn l i c a h th ng, gây ra s s t gi n áp, n u n ng n có th làm s

áp

t vào trung tâm các ph t i l n, xa ngu n



KHAI THÁC PH N M M CONUS 

TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH    NH H  TH N 2015

3.1 Ph n m m Conus

Trên th gi i hi n nay có r t nhi u ph n m c s d tính toán ph

l u tiên theo ngôn ng FORTRAN IV ch y trên máy tính cá nhân (th h XT) t

c phát tri n nhi u (v i ngôn ng BASIC, P -

toán chính xác

th c t mà tiêu bi u là tính toán gi i h n truy n t i khi thi t k ng dây t

thông s ã h b làm biến thiên

Khi tính m t ch , k qu th d có in ra i d ho d d

luôn luôn c tra (theo ti êu chu n m n phi chu k ) Vì th c

Khi có làm bi thiên thông s , k qu ch có in ra d i d ng text,

b "Làm thiên thông s " và l a ch n ch in trong "Các l a ch

3.1.2 Tnh ton gii h n truy n tng dây

d tr nh chung c a to n h th ng v c c thông tin kh c c a t ng n n

p ch n p ch gi i h n Ugh, h s s t p kU%, dQ/dU, g c l ch

ch u Delta 0, g c l ch ch gi i h n DeltaM v bi n thiên dP/d i

c th kh o s t c c bi n p U, g c l ch delta theo h s l m n ng k v c c bi n thiên dU/dk v d /dk b th x nh c c bi n thiên dQ/dU, dP/d ,

3.1.6 Tnh to  d tr  nh theo k ch bn quan tâm

kh o s t nh c a h th ng theo k ch b n quan tâm b nh Conus, ta c n l m n ng n thông s ch theo t ng k ch b m công su t ph t c a c c nh m n theo m a, s c ng dây ho c m y ph t ) Sau khi ti n h nh t nh to n tr t theo t ng m c l m n ng, s d ng ch c





H  2015 4.1 Tính toán  

4.1 1 Nội dung tính toán :

chia h th n Vi t Nam th nh 3 ph n: Mi n B c, mi m Trung, mi n Nam v

c liên k t v i nhau b ng dây 500kV Trong th i gian t i m t s nh m y

t ch nh t nh cho nh ng dây tr ng y u l r t quan tr ng

B 4.2 K :

Tên Nút U0(kV) Ugh(kV) kU(%) dQ/dU Delta0 DeltaM dP/dDelta ND_VINHTAN 10 510.46 473.523 7.23 -0.48 1.322 -113.917** 0.18** THUDUCBAC 20 505.318 462.431 8.48 -0.43 0.235 -115.484** 0.18** ND_TRAVINH 30 510.857 481.711 5.7 -0.64 2.489 -112.154** 0.18** SONLA 100 537.901 497.782 7.45 -0.24 4.292 -34.908 * 0.63 * PITOONG 120 537.859 497.375 7.52 -0.24 4.287 -34.959 * 0.63 * HIEPHOA 200 544.503 510.24 6.29 -0.45 4.409 -36.73 * 0.58 * QNINH 230 545.741 504.019 7.64 -0.35 3.016 -37.792 * 0.58 * THUONGTIN 240 535.023 479.57 10.36 -0.22 0.082 -36.958 * 0.7 * MONGDUONG 250 546.384 509.483 6.75 -0.39 3.633 -37.103 * 0.58 * PHONOI 260 530.081 483.387 8.8 -0.26 0.288 -36.393 * 0.71 * NHO_QUAN 280 541.47 470.174 13.16 -0.17 1.015 -37.754 * 0.65 * THANGLONG 290 543.658 502.341 7.59 -0.34 2.873 -37.498 * 0.59 * VIETTRI 320 539.869 500.401 7.31 -0.35 3.464 -37.057 * 0.59 * HOABINH 500 533.896 467.62 12.41 -0.17 0.538 -42.685 * 0.57 * VUNGANG 510 532.774 421.083 20.96 * -0.1 2.312 -53.341** 0.41** HATINH 520 533.336 425.279 20.26 * -0.11 2.161 -50.73** 0.44** DANANG 540 519.689 395.861 23.82 * -0.09 2.098 -72.308** 0.28** THANHMY 550 521.405 418.689 19.69 -0.12 3.267 -81.727** 0.24** PLEIKU 560 518.816 431.831 16.76 -0.14 3.324 -94.44** 0.2** PHULAM 580 501.38 460.534 8.14 -0.45 0.841 -114.43** 0.18** ND_LONGPHU 610 513.896 487.053 5.22 -0.69 2.838 -112.573** 0.18** OMON 620 507.995 475.055 6.48 -0.57 1.724 -113.559** 0.18** THOTNOT 630 504.712 467.99 7.27 -0.51 1.147 114.172** 0.18** DOCSOI 660 511.399 400.877 21.61 * -0.11 1.983 -83.077** 0.24** MYTHO 670 507.19 476.144 6.12 -0.6 2.003 -113.14** 0.18** DILINH 720 511.946 444.732 13.12 -0.22 1.575 -107.18** 0.18** TANDINH 740 501.281 451.016 10.02 -0.34 0.394 -113.802** 0.18** NHABE 850 503.443 466.868 7.26 -0.5 1.339 -114.201** 0.18** PHU_MY 900 508.563 477.312 6.14 -0.54 2.464 -113.019** 0.18** SONGMAY 920 506 046 464 683 8 17 -0 43 0 813 -114 451** 0 18**MYPHUOC 970 501.261 441.436 11.93 -0.27 0.67 -111.287** 0.18** CAUBONG 980 499.831 448.372 10.29 -0.34 0.399 -113.564** 0.18** DUCHOA 990 502.472 462.251 8 -0.46 0.943 -114.131** 0.18**

K…

-1000-500050010001500

-1500-1000-50005001000150020002500

Hình 4.5:

Hình 4.6:

t SVC

-

-

n

TÀI LI U THAM KH O 

Tên Nút  U0(kV) Ugh(kV) kU(%) dQ/dU Delta0 DeltaM dP/dDelta

Tên Nút  U0(kV) Ugh(kV) kU(%) dQ/dU Delta0 DeltaM dP/dDelta