Chứ năng và hiệu quả điều khiển ủa một số thiết bị fats trong hệ thống điện ó á đường dây siêu ao áp

Mẫu bìa luận văn có in chữ nhũ Khổ 210 x 297 mm NguyỄN THỊ HỒI THU bé gi¸o dơc đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học MNG V H THNG ĐIỆN NGÀNH: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN CHỨC NĂNG VÀ HIỆU QUẢ ĐIỀU KHIỂN CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ FACTS TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CÓ CÁC ĐƯỜNG DÂY SIÊU CAO ÁP NGUYỄN THỊ HOÀI THU 2006 - 2008 Hà Nội 2008 Hµ Néi 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204962961000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHỨC NĂNG VÀ HIỆU QUẢ ĐIỀU KHIỂN CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ FACTS TRONG HỆ THỐNG CÓ CÁC ĐƯỜNG DÂY SIÊU CAO ÁP NGÀNH: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MÃ SỐ: NGUYỄN THỊ HOÀI THU Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÃ VĂN ÚT HÀ NỘI - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn riêng tơi Các kết tính tốn nêu luận văn trung thực chưa công bố luận văn khác Hà Nội, tháng 10 năm 2008 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hoài Thu i MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ i iv vii ix Mở đầu Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TẢI ĐIỆN XOAY CHIỀU LINH HOẠT (FACTS) 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Mối quan hệ thông số điều khiển đường dây truyền tải 1.3 Định nghĩa mô tả thiết bị điều khiển FACTS 1.3.1 Các thiết bị điều khiển FACTS 1.3.2 Định nghĩa mô tả sơ lược thiết bị điều khiển FACTS 1.3.2.1 Bộ điều khiển song song (Bộ điều khiển ngang) 10 1.3.2.2 Bộ điều khiển nối tiếp (Bộ điều khiển dọc) 17 1.3.2.3 Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp- song song 21 1.3.2.4 Các điều khiển khác 23 1.4 Các lợi ích ứng dụng thiết bị điều khiển FACTS 1.5 Chi phí đầu tư hiệu kinh tế thiết bị FACTS 1.5.1 Chi phí đầu tư cho thiết bị FACTS 10 24 28 28 52 1.5.3 Những thiết bị FACTS Bảo dưỡlợi ngích cáctài thiết bị FACTS 30 31 1.5.4 Hoạt động thiết bị FACTS 31 1.6 Kết luận 31 ii Chương CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SVC VÀ 33 TCSC 2.1 Các phần tử 2.1.1 TCR TSR 2.1.2 TSC 33 33 40 2.2 SVC 43 2.2.1 Cấu tạo nguyên lý vận hành 2.2.2 Các thành phần điều khiển SVC 2.2.2.1 Khối đo lường 2.2.2.2 Khối điều chỉnh điện áp 2.2.2.3 Khối đồng hóa 43 45 46 48 53 2.2.2.4 Khối phát xung 2.2.3 Phân tích hiệu điều khiển SVC 54 56 2.2.3.1 Mô hình truyền tải đơn giản máy (2 nút) 56 2.2.3.2 Sơ đồ hình tia 59 2.3 TCSC 2.3.1 Cấu tạo, ngun lý hoạt động TCSC 2.3.2 Mơ hình phần điều khiển TCSC 60 60 63 2.3.2.1 Mơ hình điều khiển ngồi TCSC 63 2.3.2.2 Mơ hình điều khiển TCSC 66 2.3.3 Phân tích hiệu điều khiển TCSC 2.3.3.1 Phân tích hiệu điều khiển TCSC theo tác động 68 68 rời rạc 2.3.3.2 Hiệu điều khiển TCSC theo tác động liên tục 2.4 Kết luận Chương KHAI THÁC PHẦN MỀM CONUS VÀ PSS/E 73 75 77 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN 3.1 Phần mềm tính tốn Conus 77 iii 3.1.1 Một số chức tính ổn định tĩnh 77 3.1.2 Các mô Conus 79 3.2 Phần mềm tính tốn PSS/E 3.2.1 Mơ tả phần tử HTĐ PSS/E 81 83 3.2.1.1 Dữ liệu nút 83 3.2.1.2 Dữ liệu phụ tải 84 3.2.1.3 Dữ liệu máy phát 85 3.2.1.4 Dữ liệu nhánh khơng có máy biến áp 86 3.2.1.5 Dữ liệu máy biến áp 88 3.2.1.6 Dữ liệu thiết bị bù tĩnh 94 3.2.1.7 Dữ liệu hiệu chỉnh trở kháng máy biến áp 95 3.2.1.8 Dữ liệu thiết bị bù có điều kiển (FACTS) 96 3.2.2 Các bước mơ động PSS/E 97 3.2.2.1 Tính tốn chế độ xác lập trước cố 97 3.2.2.2 Số liệu động 98 3.2.2.3 Kiểm tra số liệu 100 3.2.2.4 Chạy chương trình mơ 101 3.2.2.5 Phân tích ổn định động 102 Chương TÍNH TỐN PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ ĐIỀU KHIỂN SVC VÀ TCSC ĐỐI VỚI HTĐ 14 NÚT IEEE 4.1 Đặt vấn đề 4.2 Cơ sở nghiên cứu phân tích hiệu lắp đặt SVC TCSC 103 103 104 sơ đồ HTĐ phức tạp 4.3 Kết tính tốn 4.3.1 Hiệu nâng cao ổn định tĩnh SVC 4.3.2 Hiệu TCSC nâng cao ổn định động 4.3.2.1 Phân tích độ nhậy biến thiên công suất nhánh 4.3.2.2 Đánh giá hiệu TCSC nâng cao ổn định động 105 105 111 111 113 iv 4.4 Các nhận xét kết luận Kết luận chung Tài liệu tham khảo Phụ lục 118 119 CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CĐXL Chế độ xác lập QTQĐ Quá trình độ HTĐ Hệ thống điện FACTS Flexible AC Transmission System – Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt TCR Thyristor Controlled Reactor – Kháng điện điều khiển thyristor TSR Thyristor Switched Reactor – Kháng điện đóng mở thyristor TSC Thyristor Switched Capacitor – Tụ điện đóng mở thyistor SVC Static Var Compensator STATCOM STATic synchronous Compensator - Bộ bù đồng tĩnh SSSC Static Synchronous Series Compensator – Bộ bù nối tiếp đồng tĩnh TCSC Thyristor Controlled Series Capacitor – Tụ bù dọc điều khiển thyristor UPFC Unified Power Flow Controller – Thiết bị điều khiển dịng cơng suất hợp vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Tên bảng biểu Trang B1.1 So sánh hiệu điều khiển số thiết bị FACTS 25 B1.2 Các ứng dụng trạng thái xác lập FACTS 26 B1.3 Các ứng dụng trạng thái động FACTS 27 B1.4 Các chức chính, chi phí nguyên lý vận hành số 30 thiết bị bù thiết bị điều khiển FACTS B2.1 Các thông số điều chỉnh điện áp SVC điển hình 50 B4.1 Kết tính tốn biến thiên điện áp nút chưa đặt SVC 106 B4.2 Kết tính tốn điện áp nút đặt SVC nút 10 107 B4.3 Kết tính toán điện áp nút đặt SVC nút 12 108 B4.4 Kết tính tốn điện áp nút đặt SVC nút 13 109 B4.5 Kết tính toán điện áp nút đặt SVC nút 14 110 B4.6 Độ nhạy biến thiên công suất nhánh theo kịch 112 B4.7 Độ nhạy biến thiên công suất nhánh theo kịch 113 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình vẽ Trang H1.1 Khả tải đường dây theo chiều dài số cấp điện áp truyền tải H1.2 Điều khiển dịng cơng suất đường dây truyền tải H1.3 Bộ điều khiển nối tiếp H1.4 Bộ điều khiển song song H1.5 Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp - nối tiếp H1.6 Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp - song song 10 H1.7 Cấu tạo chung SVC 10 H1.8 Cấu tạo STATCOM 13 H1.9 BESS 14 H1.10 TCBR 16 H1.11 SSSC dựa biến đổi nguồn áp SSSC có nguồn dự trữ 17 H1.12 Cấu tạo chung TCSC TSSC 20 H1.13 Cấu tạo chung TCSR TSSR 20 H1.14 Cấu tạo chung UPFC 21 H1.15 Cấu tạo chung TCPST 22 H1.16 TCVL 23 H1.17 TCVR loại dựa đầu phân áp loại dựa đưa thêm 24 điện áp vào đường dây H1.18 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí đầu tư thiết bị FACTS H1.19 Chi phí đầu tư điển hình cho SVC, STATCOM, FSC, TCSC, 29 29 UPFC H1.20 Chi phí đầu tư cho đường dây truyền tải ac doanh số bán 31