104 Trang 10 Hình 2.1 Lới phân phối trung áp một nguồn không phân đoạn Hình 2.2 Lới phân phối trung áp một nguồn phân đoạn bằng DCL Hình 2.3 Lới phân phối trung áp hai nguồn phân đo
Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn
Nghiên cứu phân tích nhằm tìm ra điểm mở mạch vòng hợp lý trong lưới điện thiết kế kín, giúp vận hành hở, nâng cao độ tin cậy và tính kinh tế Việc này cũng giúp cải thiện các thông số kỹ thuật, giảm tổn thất công suất, từ đó áp dụng hiệu quả vào lưới điện phân phối thực tế.
- Phân tích đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của một số mô hình lới điện phân phối thờng gặp trong thực tế
- Đánh giá mô hình lới điện phân phối kín vận hành hở
- Xây dựng giải thuật tìm kiếm điểm mở mạch vòng hợp lý trong lới phân phối trung áp có thiết kế mạch vòng kín
Xây dựng hàm mục tiêu nhằm tối ưu hóa chi phí lắp đặt, vận hành và bảo trì các thiết bị phân đoạn trong lưới điện phân phối kín hoạt động hở.
- Kiểm tra tính đúng đắn của phơng pháp bằng các bài toán mẫu đã đợc kiểm tra trong các công trình nghiên cứu trớc đây
- ứng dụng thực tế vào một số lới điện phân phối điển hình của Việt Nam.
Phơng pháp nghiên cứu
Sử dụng các phương pháp toán học để xây dựng hàm mục tiêu nhằm tối ưu hóa chi phí lắp đặt thiết bị phân đoạn và giảm thiểu thiệt hại do thiếu hụt điện năng Mục tiêu là xác định số lượng thiết bị phân đoạn tối ưu nhất.
- Xây dựng giải thuật tìm kiếm điểm mở mạch vòng hợp lý, tái cấu hình lới giảm tổn thất công suất tác dụng
Để đánh giá độ chính xác của các giải thuật, cần sử dụng các bài toán chuẩn như bài toán Civanlar với hai nguồn và ba nguồn cung cấp, cũng như bài toán của Baran và Wu.
Điểm mới của luận văn
Xây dựng một giải thuật ngắn gọn để tìm ra điểm mở mạch vòng hợp lý trong lới điện phân phối trung áp
Here is a rewritten paragraph that conveys the meaning of the original content, complying with SEO rules:"Để tối ưu hóa chi phí lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng các thiết bị phân đoạn, cần xây dựng bài toán hàm mục tiêu cực tiểu hóa chi phí Bên cạnh đó, thiệt hại kinh tế do sự thiếu hụt cung cấp điện năng cũng cần được tính toán để đưa ra giải pháp hiệu quả nhất Bằng cách này, chúng ta có thể giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu suất của các thiết bị phân đoạn, đồng thời hạn chế thiệt hại kinh tế do thiếu hụt cung cấp điện năng."
Giá trị thực tiễn của luận văn
Đề xuất một phương pháp tìm kiếm tính toán khả dụng nhằm lựa chọn điểm hợp lý để mở mạch vòng cho các lưới phân phối trung áp thiết kế kín hiện nay Phương pháp này được áp dụng thực tế trong việc xây dựng bài toán thiết kế, giúp nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy trong cung cấp điện.
Xây dựng đợc bài toán hàm mục tiêu cực tiểu hoá chi phí, tìm ra số lợng các thiết bị phân đoạn tối u lắp đặt trên lới
Dựa trên phương pháp nghiên cứu trong luận văn, có thể áp dụng tính toán để xây dựng mới một mạng lưới điện phân phối kín với khả năng vận hành hở, hoặc cải tiến mô hình lưới điện phân phối kín trước đây bằng cách lắp đặt thêm các thiết bị phân đoạn mới Điều này nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và cải thiện các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Vận hành tối ưu lưới điện cũ bằng cách xác định các khoá điện hợp lý để mở mạch vòng, từ đó triển khai lưới dưới dạng hình tia.
Sử dụng phương pháp tính toán từ nội dung nghiên cứu của luận văn này, chúng tôi đề xuất các phương pháp vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối kín mở Mục tiêu là giảm thiểu tổn thất điện năng và ngăn chặn hiện tượng quá tải tại các điểm cao.
Bố cục của luận văn
Luận văn đợc trình bày trong 5 chơng
Chơng 1: Giới thiệu luận văn
Chơng 2: Tổng quan về lới điện phân phối trung áp
Chơng 3: Đánh giá độ tin cậy của một số cấu hình lới điện phân phối trung áp
Chơng 4: Phơng pháp tính toán lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý trong lới điện phân phối trung áp
Chơng 5: Các ví dụ kiểm tra và áp dụng thực tế trên lới điện Hà
Các phụ lục và tài liệu tham khảo
Giới thiệu tổng quan về lới điện phân phối trung áp
Đặc điểm của lới điện phân phối trung áp
Lưới điện phân phối trung áp là hệ thống truyền tải điện năng từ các trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp hạ áp phục vụ khách hàng Các đường dây phân phối trung áp thường được thiết kế theo hình tia không phân đoạn, hình tia phân đoạn hoặc mạch vòng kín Do lưới phân phối có số lượng phần tử lớn hơn so với các thành phần khác trong hệ thống điện, xác suất sự cố cũng cao hơn Để đảm bảo cung cấp điện liên tục, hầu hết các tuyến đường dây đều được kết nối với các mạch vòng và nguồn điện dự phòng Việc khôi phục điện cho các hộ tiêu thụ sẽ nhanh chóng hơn nhờ vào các thao tác đóng cắt tự động của các thiết bị phân đoạn Thời gian phục hồi điện phụ thuộc vào khả năng tải của đường dây, nguồn dự phòng và tính tự động của thiết bị phân đoạn.
Lưới phân phối trung áp có nhiều loại phụ tải khác nhau, bao gồm sinh hoạt, chiếu sáng công cộng, thương mại dịch vụ và sản xuất, phân bố không đồng đều và có thời điểm sử dụng công suất cao khác nhau trong ngày, tuần và mùa Điều này dẫn đến sự thay đổi liên tục của đồ thị phụ tải, gây ra hiện tượng quá tải tạm thời và tăng tổn thất điện năng Cấu trúc lưới điện phân phối hình tia, với một nguồn cung cấp, thường xuyên gặp phải tình trạng quá tải vào giờ cao điểm, dẫn đến tổn thất công suất lớn và sự cố thường xảy ra Hơn nữa, sơ đồ lưới hình tia có độ tin cậy thấp, vì khi một phần tử gặp sự cố, toàn bộ đường dây có thể mất điện hoặc các phần tử phía sau sẽ bị ảnh hưởng Để khắc phục nhược điểm này, người ta áp dụng sơ đồ lưới phân phối kín với nhiều thiết bị phân đoạn và nguồn cung cấp đa dạng.
Các lý do vận hành hở lới điện phân phối
Lưới điện phân phối trung áp thường được thiết kế kín và vận hành hở để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, chống quá tải, giảm tổn thất và chi phí đầu tư ban đầu Vận hành hở giúp giảm chi phí cho thiết bị nhờ khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch tốt hơn Lưới phân phối truyền tải điện năng trực tiếp đến hộ tiêu thụ, do đó, việc vận hành kín sẽ làm cho hệ thống rơ le bảo vệ trở nên phức tạp hơn Trong khi đó, cấu trúc lưới hở chỉ cần sử dụng rơ le quá dòng và bảo vệ chạm đất Việc chọn điểm hợp lý để mở mạch vòng trong lưới điện phân phối hở cũng đơn giản hơn, cho phép điều độ viên tính toán và ra lệnh thay đổi cấu hình lưới, giảm thiểu quá tải cục bộ và tổn thất điện áp Tuy nhiên, trong một số trường hợp, điểm mở mạch vòng lý tưởng có thể không trùng khớp với vị trí thực tế của thiết bị phân đoạn, dẫn đến hiệu quả không cao Do đó, bài toán lựa chọn điểm phân đoạn trong lưới điện trung áp được chia thành hai loại: bài toán thiết kế và bài toán vận hành.
2.1.3 Bài toán mở mạch vòng dới góc độ thiết kế
Bài toán thiết kế xác định vị trí lắp đặt thiết bị phân đoạn dựa trên tần suất sử dụng cao nhất, trong bối cảnh điểm mở mạch vòng thay đổi liên tục Việc thiết kế lưới phân phối trung áp mới cần chú trọng đến dữ liệu nhu cầu công suất cực đại của phụ tải theo thời gian trong ngày, tuần và mùa, nhằm dự báo xác suất trạng thái thường gặp của phụ tải Từ đó, xác định các điểm lắp đặt thiết bị phân đoạn để tối ưu hóa hoạt động của mạch vòng dưới dạng mạch hình tia Các thiết bị phân đoạn như dao cách ly, cầu dao phụ tải, máy cắt và thiết bị tự đóng lại sẽ được lựa chọn dựa trên lợi ích kinh tế và độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo hiệu quả kinh tế cao nhất cho hệ thống.
2.1.4 Bài toán mở mạch vòng dới góc độ vận hành
Trong vận hành lưới điện phân phối, nhu cầu và tính chất phụ tải khác nhau giữa các khu vực, đồng thời thay đổi theo thời gian trong ngày Mỗi loại phụ tải có giờ sử dụng công suất lớn nhất khác nhau theo ngày, tuần và mùa Do đó, bài toán vận hành cần dựa trên các điều kiện ban đầu như số điểm đặt thiết bị phân đoạn và loại thiết bị đã được xác định trước Mục tiêu là sử dụng số liệu hiện tại hoặc thu thập được để dự báo nhu cầu công suất tiêu thụ của các phụ tải trong thời gian gần.
Các thiết bị phân đoạn trong lới điện phân phối trung áp
Dao cách ly thờng (DCL)
DCL là thiết bị phân đoạn phổ biến nhất hiện nay, nhờ vào giá thành rẻ và tính phù hợp với lưới điện phân phối của Việt Nam Mặc dù một số khu vực nội thành lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh có hệ thống lưới phân phối trung áp ngầm, phần lớn các khu vực ngoại thành và tỉnh thành khác vẫn sử dụng hệ thống đường dây điện phân phối trung áp trên không do mật độ phụ tải không cao Tuy DCL có nhược điểm là không có khả năng đóng cắt có tải và không thể điều khiển từ xa, dẫn đến thời gian thao tác lâu, đặc biệt khi xảy ra sự cố, nhưng vẫn được ưa chuộng trong các vùng ngoại thành và nông thôn vì lý do kinh tế và yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện.
Dao cách ly tự động (DCLTĐ)
DCLTĐ khác biệt với DCL thông thường ở khả năng điều khiển từ xa, cho phép thực hiện thao tác đóng cắt từ xa khi xảy ra sự cố Điều này giúp xác định và cách ly phân đoạn gặp sự cố một cách hiệu quả.
u điểm này của DCLTĐ làm giảm thời gian tìm kiếm xác định sự cố và thời gian gián đoạn cung cấp điện
Việc không có khả năng đóng cắt tải trong lưới điện phân phối trung áp của Việt Nam dẫn đến tình trạng phải cắt nguồn cung cấp khi chuyển tải và tái cấu hình lưới, gây ra mất điện không cần thiết Điều này làm giảm độ tin cậy và ổn định của hệ thống điện, trong khi DCLTĐ vẫn chưa được áp dụng rộng rãi.
Cầu dao phụ tải (CDPT)
Cầu dao phụ tải (CDPT) là thiết bị đóng cắt có tải phổ biến trong các đô thị có lưới điện phân phối trung áp ngầm CDPT cho phép thao tác mà không cần cắt điện, giúp tránh mất điện không cần thiết khi đổi nguồn hoặc san tải Mặc dù không kết hợp được với điều khiển từ xa và thiết bị bảo vệ, dẫn đến thời gian thao tác lâu, CDPT vẫn nổi bật với khả năng đóng cắt có tải và giá thành thấp Điều này làm cho CDPT trở thành lựa chọn ưu việt trong các trường hợp ngừng điện kế hoạch, đặc biệt ở những khu vực có mật độ phụ tải cao như Hà Nội và Hải Phòng.
Máy cắt có trang bị tự đóng lại (TĐL)
Tự động đóng lại (TĐL) là quá trình mà một phần tử trong hệ thống cung cấp điện tự động cắt ra và sau một khoảng thời gian xác định, có thể được đóng lại vào hệ thống nếu không bị cấm Thời gian đóng lại nên ngắn nhưng đủ để các rơle bảo vệ trở về vị trí ban đầu và đảm bảo điều kiện khử ion tại điểm ngắn mạch, giúp ngăn chặn sự phát sinh hồ quang khi thiết bị được đóng lại Đối với mạng trung áp, thời gian TĐL thường được thiết lập là 0,2 giây Trong trường hợp đường dây trên không, tỷ lệ sự cố thoáng qua cao do các nguyên nhân như phóng điện chuỗi sứ, dây dẫn chạm nhau, hoặc các sự cố không chọn lọc từ thiết bị bảo vệ Do đó, TĐL có xác suất thành công cao và được áp dụng hiệu quả cho các lưới phân phối trung áp trên không.
Việc sử dụng TĐL giúp khôi phục cung cấp điện nhanh chóng trong các sự cố thoáng qua, giảm thiểu thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện TĐL còn nâng cao độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống điện, đồng thời việc lắp đặt và vận hành TĐL cũng tương đối dễ dàng, nên được ứng dụng rộng rãi trên lưới phân phối trung áp trên không ở Việt Nam.
2.2.5 Tự động đóng nguồn dự phòng (TĐD)
Một trong những biện pháp nâng cao độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện là lắp đặt các phần tử dự phòng Để đảm bảo các phần tử này hoạt động nhanh chóng và an toàn, thường sử dụng thiết bị tự động đóng dự phòng Khi nguồn điện chính bị ngắt, thiết bị tự động sẽ kích hoạt nguồn cung cấp dự phòng Việc sử dụng thiết bị dự phòng là cần thiết khi thiệt hại do gián đoạn cung cấp điện vượt quá chi phí đầu tư cho thiết bị tự động.
TĐD của nguồn cung cấp và thiết bị đường dây, như máy biến áp, máy phát, thanh góp, và động cơ điện, thường xảy ra khi có sự tác động của bảo vệ hoặc khi máy cắt điện tự động ngắt Thời gian đóng dự phòng thường được điều chỉnh trong khoảng 0,5 đến 1,5 giây Nếu thời gian điều chỉnh lớn hơn, các động cơ tự khởi động lại sẽ gặp khó khăn.
Trong lưới phân phối trung áp, việc phân đoạn bằng máy cắt giúp tự động cô lập phần tử sự cố mà không ảnh hưởng đến các phần tử trước đó Giải pháp này không chỉ tăng cường độ tin cậy của lưới phân phối mà còn giảm thiểu tổn thất kinh tế do mất điện Tuy nhiên, để áp dụng hiệu quả, cần cân nhắc đầu tư vốn ban đầu, đảm bảo rằng lợi ích kinh tế từ việc giảm thời gian gián đoạn cung cấp điện lớn hơn chi phí đầu tư cho máy cắt.
Máy cắt điều khiển từ xa cho phép đóng cắt các phân đoạn lưới điện một cách nhanh chóng và hiệu quả, đặc biệt trong trường hợp ngừng điện theo kế hoạch hoặc do sự cố Việc sử dụng thiết bị này giúp điều độ viên cô lập điểm sự cố nhanh chóng, giảm thiểu thời gian thao tác tại chỗ Ngoài ra, máy cắt còn có khả năng đóng cắt có tải, cho phép chuyển tải giữa các đường dây dễ dàng trong thời gian phụ tải đỉnh, giúp tránh quá tải, giảm tổn thất điện áp và công suất mà không cần ngừng điện đầu nguồn, từ đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và ổn định cho hệ thống điện.
Mô hình máy cắt điều khiển từ xa hiện chưa thể áp dụng vào lưới điện phân phối của Việt Nam do hệ thống thông tin điều khiển từ xa chưa được triển khai rộng rãi Việc lắp đặt máy cắt cùng hệ thống điều khiển ngoài trời hiện tại không khả thi và không mang lại hiệu quả kinh tế so với chi phí đầu tư.
Trong tương lai, để nâng cao độ tin cậy và ổn định của lưới điện phân phối, việc tự động hóa sẽ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Sự phát triển hoàn thiện của hệ thống thông tin điều khiển từ xa sẽ thúc đẩy xu hướng lắp đặt máy cắt và các thiết bị có khả năng điều khiển từ xa, cùng với khả năng đóng cắt có tải Điều này không chỉ giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện mà còn đảm bảo sự liên tục và ổn định cho hệ thống điện.
Hệ thống tự động hóa DAS (Distribution Automation System) mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho lưới điện phân phối trung áp, so với các thiết bị phân đoạn truyền thống Nhờ vào khả năng tự động hóa, giám sát và điều khiển từ xa, hệ thống này cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của lưới điện.
Hệ thống DAS cho phép điều khiển và giám sát từ xa các dao cách ly phân đoạn tự động, đồng thời phối hợp hiệu quả giữa các điểm phân đoạn trên lưới điện.
Tự đóng nguồn dự phòng (TĐD)
Lưới điện phân phối trung áp sử dụng hệ thống DAS có khả năng cách ly sự cố và khôi phục cung cấp điện cho các phân đoạn không bị hỏng hóc chỉ trong vài giây đến vài phút Điều này mang lại độ tin cậy cao cho hệ thống cung cấp điện, đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định cho người tiêu dùng.
Chi phí đầu tư cao và tình trạng lưới điện phân phối trung áp ở Việt Nam thiếu đồng bộ đã khiến việc triển khai hệ thống DAS vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu khả thi Tuy nhiên, sự phát triển công nghệ cùng với yêu cầu chất lượng điện năng ngày càng cao từ các phụ tải đã tạo ra xu hướng lắp đặt hệ thống DAS trở nên cần thiết.
Phân tích một số cấu hình thờng gặp của lới phân phối trung áp 27
Lới phân phối trung áp một nguồn không phân đoạn
Hình 2.1 Lới phân phối trung áp một nguồn không phân đoạn
Lưới phân phối trung áp với nguồn không phân đoạn có ưu điểm nổi bật là vận hành đơn giản, giúp giảm thiểu độ phức tạp trong quản lý Các thiết bị trên lưới chỉ cần đảm bảo khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch, từ đó nâng cao tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống.
IN nhỏ, các thiết bị bảo vệ đơn giản, vốn đầu t nhỏ
Lưới phân phối một nguồn không phân đoạn có độ tin cậy cung cấp điện thấp, khiến hỏng hóc của bất kỳ phần tử nào trên lưới đều gây mất điện toàn bộ Do đó, lưới này thường chỉ được thiết kế để cấp điện cho các phụ tải gần và có yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện không cao.
Lới phân phối trung áp một nguồn phân đoạn bằng DCL
Hình 2.2 Lới phân phối trung áp một nguồn phân đoạn (M) bằng DCL
Do đặc điểm của lưới phân phối nguồn không phân đoạn có độ tin cậy thấp, để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, lưới phân phối hình tia được chia thành nhiều đoạn thông qua các thiết bị đóng cắt như dao cách ly, máy cắt tự đóng lại và máy cắt.
Lắp đặt các thiết bị phân đoạn trong lưới phân phối giúp giảm thiểu thời gian mất điện khi xảy ra sự cố Khi có sự cố tại một phân đoạn, máy cắt sẽ tạm thời ngắt toàn bộ lưới phân phối, sau đó tiến hành tìm kiếm và cô lập điểm sự cố bằng các thiết bị phân đoạn Cuối cùng, nguồn điện sẽ được khôi phục để cung cấp điện cho các phân đoạn phía trước sự cố.
So với lưới phân phối nguồn không phân đoạn, lưới phân phối có phân đoạn cho phép giảm thiểu thời gian mất điện khi xảy ra sự cố Trong trường hợp có sự cố ở một phân đoạn, phụ tải của phân đoạn đó và các phụ tải nằm sau sẽ bị mất điện trong quá trình tìm kiếm và sửa chữa Ngược lại, các phụ tải nằm trước phân đoạn sự cố chỉ mất điện trong thời gian tìm kiếm và cô lập sự cố Do đó, độ tin cậy của lưới có thiết bị phân đoạn được cải thiện đáng kể so với lưới không có thiết bị này.
Độ tin cậy của lưới phân phối điện phụ thuộc vào thiết bị phân đoạn, đặc biệt là với lưới phân phối trung áp sử dụng thiết bị phân đoạn DCL Khi xảy ra sự cố, thời gian gián đoạn cung cấp điện thường kéo dài do phải tìm kiếm và thao tác tại hiện trường Việc thành lập nhóm công tác và thực hiện thao tác tại chỗ làm tăng thời gian khắc phục sự cố Tuy nhiên, với các thiết bị phân đoạn có khả năng điều khiển từ xa, việc xác định và cách ly sự cố trở nên nhanh chóng hơn, giúp khôi phục cung cấp điện cho các phân đoạn còn hoạt động nhanh chóng và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
Lới phân phối trung áp hai nguồn phân đoạn bằng DCL
Hình 2.3 Lới phân phối trung áp hai nguồn phân đoạn (M) bằng DCL
Lưới phân phối nguồn có phân đoạn mang lại độ tin cậy cao hơn so với lưới điện phân phối nguồn không phân đoạn, vì nó cung cấp điện đáng kể Tuy nhiên, khi xảy ra sự cố nguồn điện, toàn bộ phụ tải sẽ bị mất điện, mặc dù các thiết bị trên lưới vẫn có khả năng hoạt động tốt Do đó, sơ đồ lưới phân phối mạch vòng được sử dụng để cải thiện tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống.
Khi có từ hai nguồn cung cấp trở lên, thời gian khắc phục sự cố nguồn điện sẽ kéo dài hơn so với thời gian cần thiết để thao tác cô lập nguồn khỏi lưới điện Do đó, trong trường hợp xảy ra sự cố, lưới điện có nhiều nguồn cung cấp sẽ khôi phục cung cấp điện nhanh chóng hơn và đảm bảo độ tin cậy cao hơn so với lưới phân phối chỉ có một nguồn cung cấp.
Sơ đồ lới điện phân phối hai nguồn phân đoạn (M) bằng dao cách ly có
Điểm mạnh của hệ thống là độ tin cậy cao trong cung cấp điện, nhờ vào việc có hai nguồn cung cấp Khi xảy ra sự cố ở một trong hai nguồn hoặc tại một phân đoạn, các phụ tải ở các phân đoạn khác vẫn được duy trì điện năng, chỉ mất điện trong thời gian ngắn để xác định và cách ly sự cố.
Lới phân phối trung áp một nguồn phân đoạn bằng DAS
Hình 2.4 Lới phân phối trung áp một nguồn phân đoạn (M) bằng DAS
Lưới điện phân phối sử dụng DAS mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm thiết kế và vận hành đơn giản, độ tin cậy cao trong cung cấp điện nhờ vào khả năng tự động hóa vượt trội Thời gian tìm kiếm và cách ly sự cố gần như bằng không, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Mặc dù lưới phân phối một nguồn phân đoạn bằng DAS có những ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại nhược điểm lớn Khi nguồn điện gặp sự cố, toàn bộ phụ tải trên lưới sẽ bị mất điện Hơn nữa, khi xảy ra hỏng hóc trên một phân đoạn, không chỉ phụ tải của phân đoạn đó bị ảnh hưởng mà cả các phụ tải ở các phân đoạn phía sau cũng sẽ bị mất điện Do đó, để đảm bảo tính ổn định, người ta thường sử dụng cấu hình lưới với hai hoặc nhiều nguồn điện cung cấp.
Lới phân phối trung áp hai nguồn phân đoạn bằng DAS
Hình 2.5 Lới phân phối trung áp hai nguồn phân đoạn (M) bằng DAS
Lưới phân phối trung áp hai nguồn phân đoạn (M) sử dụng DAS tối ưu hóa các ưu điểm của các cấu hình lưới đã phân tích Thời gian tìm kiếm và cách ly sự cố gần như bằng không, khiến cho chỉ những phụ tải trên phân đoạn sự cố bị mất điện Các hỏng hóc khác được khắc phục nhanh chóng, đảm bảo khôi phục cung cấp điện hiệu quả.
Khi xảy ra sự cố tại nguồn điện, các phụ tải trên lưới sẽ được cung cấp điện từ nguồn dự phòng Nếu có sự cố xảy ra trên một phân đoạn nào đó, phân đoạn gặp sự cố sẽ được cách ly, trong khi các phân đoạn khác vẫn được cấp điện bình thường Với độ tin cậy cung cấp điện cao, lưới điện này thường được thiết kế cho các hộ phụ tải loại I, tức là những phụ tải có yêu cầu cao về độ tin cậy cung cấp điện.
Khi số lượng phân đoạn tăng lên, lượng phụ tải mất điện khi xảy ra sự cố trên mỗi phân đoạn sẽ giảm, nhưng chi phí đầu tư cho các thiết bị phân đoạn cũng sẽ tăng, dẫn đến tính không kinh tế Việc lựa chọn số lượng và loại thiết bị phân đoạn cần được tính toán một cách tối ưu, và vấn đề này sẽ được thảo luận chi tiết trong chương tiếp theo, cụ thể là chương 3, nơi đánh giá độ tin cậy của một số cấu hình lưới điện phân phối trung áp.
Các khái niệm và thông số cơ bản để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy (ĐTC) là khả năng của đối tượng thực hiện đầy đủ chức năng, đảm bảo các chỉ tiêu vận hành trong giới hạn đã được xác định Điều này tương ứng với các điều kiện và chế độ sử dụng, bảo hành kỹ thuật, sửa chữa, tàng trữ và chuyên chở theo quy định.
Khả năng làm việc là trạng thái mà đối tượng có thể thực hiện chức năng của mình, đồng thời đảm bảo các thông số nằm trong giới hạn đã được quy định trong tài liệu định mức kỹ thuật.
- Hỏng hóc: Là sự kiện phá hoại khả năng làm việc của đối tợng
Xác suất làm việc tin cậy là khả năng thiết bị hoạt động mà không gặp hỏng hóc trong khoảng thời gian xác định Công thức tính xác suất này cho khoảng thời gian (0,t) được biểu diễn như sau: p(0,t) = p(t) = P(T≥t).
Thời gian làm việc tin cậy (T) là đại lượng ngẫu nhiên biểu thị khoảng thời gian từ khi bắt đầu làm việc đến lần hỏng hóc đầu tiên Xác suất làm việc tin cậy là một trong những đặc trưng định lượng quan trọng của sản phẩm, trong khi xác suất hỏng hóc lại là yếu tố đối lập.
Xác suất hỏng hóc của sản phẩm được xác định theo công thức q(t) = 1 - p(t) = P(T