Phối hợp á thông số phụ tải thu nhập từ scadadms xá định á điểm mở tối ưu ho lưới điện phân phối trung thế theo hế độ tải

Theo kết cấu, lưới điện trung thế thường được thiết kế dưới dạng hình tia cấp điện cho các phụ tải vùng nông thôn độ tin cậy cung cấp điện không cao hoặc mạch vòng kín thường sử dụng cho

Mục tiêu và nhiệm vụ của luận vă n

Nghiên cứu này nhằm phân tích và xác định điểm mở mạch vòng hợp lý trong lưới điện thiết kế kín, với mục tiêu nâng cao độ tin cậy và tính kinh tế Bên cạnh đó, nghiên cứu còn tập trung vào việc giảm tổn thất công suất và áp dụng các thông số kỹ thuật vào lưới điện phân phối thực tế.

- Phân tích đánh giá độ tin cậy cung cấp điện đối với một số cấu trúc lưới điện phân phối thường gặp

- Đánh giá mô hình lưới điện phân phối kín vận hành hở

- Sử dụng chương trình PSS/ADEPT để kiểm tra một số bài toán tính toán lựa chọn điểm mở cho lưới điện phân phối trung thế

- Áp dụng tính toán thực tế vị trí các điểm mở tối ưu cho lưới điện phân phối Quận Ba Đình Hà nội

- Phối hợp SCADA/DSM để xác định điểm mở tối ưu dựa vào biểu đồ thị phụ tải.

Ph ương pháp nghiên cứu

- Các giải thuật tìm kiếm điểm mở mạch vòng hợp lý tái cấu hì, nh lưới giảm tổn thất công suất tác dụng

- Sử dụng các bài toán chuẩn để đánh giá độ chính xác của giải thuật

Điểm mới của luận vă n

- Lựa chọn giải thuật để tìm ra điểm mở mạch vòng hợp lý trong lưới điện phân phối trung thế

Xây dựng và khai thác dữ liệu từ hệ thống SCADA/DMS của Công ty Điện lực Hà Nội nhằm xác định các điểm mở dao tối ưu theo biểu đồ phụ tải là một bước quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý điện năng Việc phân tích dữ liệu thu thập được sẽ giúp tối ưu hóa các điểm mở dao, từ đó cải thiện chất lượng cung cấp điện và đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng.

Giá trị thực tiễn của luận vă n

Bài viết trình bày các phương pháp tìm kiếm tính toán để xác định điểm mở mạch vòng hợp lý cho các lưới phân phối trung thế có cấu trúc kín, nhằm nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy trong cung cấp điện.

Dựa trên phương pháp nghiên cứu, việc tính toán các phương thức vận hành hợp lý cho lưới điện phân phối kín và hở nhằm giảm tổn thất điện năng và hiện tượng quá tải trong giờ cao điểm là rất quan trọng Hiện nay, việc khai thác cơ sở dữ liệu quá khứ từ hệ thống SCADA/DMS đang được chú trọng Việc xây dựng cơ sở dữ liệu SCADA/DMS cung cấp dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/ADETP, có ý nghĩa quan trọng trong thực tế vận hành và xây dựng phương thức vận hành cho lưới điện phân phối dựa trên đặc điểm của đồ thị phụ tải.

Bố cục của luận vă n

Các thiết bị được sử dụng để phân đoạn trong lưới điện phân phối trung thế

Dao cách ly có điều khiển

Dao cách ly có điều khiển khác biệt so với dao cách ly thông thường bởi khả năng điều khiển từ xa Khi xảy ra sự cố, thao tác đóng cắt từ xa cho phép xác định và cách ly phân đoạn gặp sự cố, từ đó rút ngắn thời gian tìm kiếm và giảm thiểu thời gian gián đoạn cung cấp điện.

Tuy nhiên, việc không có thiết bị cắt tải khiến cho quá trình chuyển tải phải tạm ngưng máy cắt từ nguồn cấp, dẫn đến tình trạng mất điện không cần thiết Điều này làm giảm độ tin cậy và ổn định của hệ thống điện Do đó, hệ thống điều khiển DS vẫn chưa được áp dụng rộng rãi trong lưới điện phân phối trung thế tại Việt Nam.

Cầu dao phụ tải ( LBS )

Cầu dao phụ tải là thiết bị điện quan trọng được sử dụng để đóng cắt mạch điện có tải cao áp Nó không chỉ giúp quản lý dòng điện mà còn cách ly các thiết bị điện cần sửa chữa khỏi phần còn lại của lưới điện Với thiết kế có buồng dập hồ quang, cầu dao phụ tải cho phép thao tác an toàn đối với mạch điện mang tải tới dòng định mức.

LBS được chia thành hai loại chính: dao phụ tải kín, thường được sử dụng trong các tủ ring main unit (RMU), và dao phụ tải hở, thường được áp dụng làm dao phân đoạn cho các đường dây ngoài trời.

Cầu dao phụ tải đang trở thành thiết bị phổ biến tại các khu đô thị có mật độ phụ tải cao và trong các khu công nghiệp với lưới điện phân phối trung thế ngầm.

Do LBS không tích hợp được với các hệ thống điều khiển và bảo vệ, việc thao tác tại chỗ vẫn cần thiết, dẫn đến thời gian cô lập sự cố kéo dài Tuy nhiên, LBS vẫn mang lại hiệu quả cao trong việc chuyển đổi phương thức vận hành mà không cần cắt điện, cũng như trong thao tác tách thiết bị để sửa chữa mà không phải ngắt nguồn máy cắt.

M áy cắt (break ) er

Máy cắt điện cao áp là thiết bị thiết yếu để đóng và cắt mạch trong hệ thống điện, hoạt động hiệu quả cả khi có dòng phụ tải và dòng ngắn mạch Trong lưới điện phân phối trung thế, máy cắt thường được lắp đặt tại đầu nguồn đường dây, và trong một số cấu trúc lưới, nó còn được lắp thêm ở trên đường dây và tại các trạm biến áp như trạm cắt và trạm phân phối.

Khi xảy ra sự cố trên lưới điện, máy cắt bảo vệ sẽ tự động cắt và cô lập phần tử gặp sự cố, giúp duy trì cung cấp điện cho các đường dây và phụ tải phía trước Việc sử dụng máy cắt điều khiển từ xa cho phép điều độ viên nhanh chóng cô lập điểm sự cố và thực hiện đóng cắt mà không cần thao tác tại chỗ, giảm thiểu thời gian xử lý Hơn nữa, máy cắt điều khiển từ xa còn có khả năng đóng cắt có tải, giúp chuyển tải giữa các đường dây trong thời gian phụ tải đỉnh mà không cần ngừng điện đầu nguồn, từ đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và ổn định hệ thống điện.

Hiện nay, việc đầu tư vào thiết bị và hệ thống thông tin cho điều khiển từ xa đòi hỏi chi phí lớn, vì vậy cấu trúc máy cắt điều khiển từ xa chưa thể được áp dụng trong lưới điện phân phối của Việt Nam.

Máy cắt có trang bị tự đóng lại (Recloser)

Trong hệ thống lưới điện trên không, phần lớn sự cố trong phân phối điện là sự cố thoáng qua Để cải thiện độ tin cậy trong cung cấp điện cho phụ tải, máy cắt có trang bị đóng lại (Recloser) được sử dụng thay vì máy cắt thông thường Recloser là thiết bị tự động đóng lại, đi kèm với hệ thống bảo vệ và điều khiển cho phép cài đặt các giá trị chỉnh định theo yêu cầu Ngoài ra, Recloser còn có khả năng đo và lưu trữ các đại lượng quan trọng như điện áp (U), dòng điện (I), công suất (P) và ghi lại các giá trị sự cố.

Khi xuất hiện sự cố ngắn mạch, Recloser sẽ mở ra và cắt mạch, sau thời gian t1, nó tự động đóng lại Nếu sự cố vẫn còn tồn tại, Recloser sẽ cắt mạch một lần nữa và sau thời gian t2, nó sẽ tự đóng lại Quá trình này tiếp tục cho đến khi Recloser cắt mạch vĩnh viễn nếu sự cố không được khắc phục Số lần

Việc áp dụng TĐL giúp khôi phục nhanh chóng các sự cố thoáng qua trong cung cấp điện, từ đó giảm thiểu thiệt hại kinh tế do gián đoạn nguồn điện.

DAS

Lưới điện phân phối trung thế sử dụng DAS nổi bật với khả năng tự động hoá, giám sát và điều khiển từ xa, vượt trội hơn so với các hệ thống khác Hệ thống máy tính điều khiển thường được đặt tại Trung tâm điều độ, giúp tối ưu hóa quản lý lưới điện.

Hệ thống DAS cho phép điều khiển và giám sát từ xa các dao cách ly phân đoạn tự động, giúp cô lập sự cố và khôi phục cung cấp điện cho phần còn lại của lưới điện phân phối trung thế Thời gian cách ly thiết bị sự cố chỉ mất vài phút, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao và tình trạng lưới điện phân phối trung thế tại Việt Nam thường không đồng bộ, đòi hỏi cải tạo và lắp đặt thêm thiết bị như động cơ và hệ thống bảo vệ, dẫn đến chi phí tăng cao, hiện tại chỉ đang ở giai đoạn lắp đặt thử nghiệm.

2.3 Một số cấu trúc lưới phân phối trung thế

L ưới phân phối trung th ế một nguồn không phân đoạn

Hình 2.1 Lưới phân phối trung thế một nguồn không phân đoạn

Lưới phân phối trung thế một nguồn không phân đoạn là hệ thống điện có cấu hình vận hành đơn giản, nhưng khi xảy ra hỏng hóc ở bất kỳ phần tử nào, toàn bộ đường dây sẽ bị mất điện Vì lý do này, lưới phân phối một nguồn không phân đoạn thường được áp dụng cho các phụ tải không quan trọng, đồng thời có chi phí đầu tư thấp.

L ưới phân phối trung th ế một nguồn có phân đ oạn

Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, lưới phân phối hình tia được chia thành nhiều đoạn bằng các thiết bị đóng cắt như dao cách ly hoặc máy cắt Khi xảy ra sự cố, máy cắt đầu nguồn sẽ tạm thời cắt toàn bộ lưới phân phối, sau đó nhân viên vận hành sẽ xác định và cô lập phần tử gặp sự cố Cuối cùng, nguồn điện sẽ được đóng lại để tiếp tục cấp điện cho các đoạn phía trước sự cố.

So với lưới phân phối một nguồn không có phân đoạn, lưới phân phối một nguồn có phân đoạn cho phép các phụ tải nằm trước phân đoạn sự cố chỉ mất điện trong thời gian tìm kiếm và cô lập sự cố Độ tin cậy của lưới có thiết bị phân đoạn tăng đáng kể, đặc biệt khi sử dụng dao cách ly và máy cắt điều khiển từ xa, giúp rút ngắn thời gian phân đoạn và nhanh chóng khôi phục cung cấp điện cho thanh cái.

Lưới phân phối trung thế hai nguồn có thiết bị phân đoạn

Hình 2.3 Lưới phân phối trung thế hai nguồn có lắp thiết bị phân đoạn

Khi xảy ra sự cố trong hệ thống lưới phân phối có phân đoạn, toàn bộ phụ tải từ khu vực điểm sự cố trở về nguồn gốc sẽ mất điện, mặc dù các thiết bị trong khu vực vẫn hoạt động bình thường Để khắc phục nhược điểm này, sơ đồ lưới phân phối mạch vòng với nhiều nguồn cung cấp giúp phục hồi điện nhanh chóng cho các khu vực không bị ảnh hưởng, chỉ mất điện các phụ tải nằm giữa các thiết bị phân đoạn có sự cố Nhờ vậy, độ tin cậy trong cung cấp điện được nâng cao đáng kể.

Sơ đồ lưới điện phân phối hai nguồn phân đoạn (M) sử dụng dao cách ly mang lại độ tin cậy cao trong cung cấp điện Nhờ có hai nguồn cung cấp, khi xảy ra sự cố ở một nguồn điện hoặc trên một phân đoạn, các phụ tải ở những phân đoạn khác chỉ bị mất điện tạm thời trong quá trình tìm kiếm và cách ly sự cố.

L ưới phân phối trung th ế phân đoạn bằng DAS

Lưới điện phân phối sử dụng DAS để phân đoạn mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm vận hành đơn giản và khả năng tự động hóa cao, giúp thời gian phân đoạn và cách ly sự cố chỉ mất vài giây, từ đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Tuy nhiên, do chi phí đầu tư lớn, DAS hiện chỉ được lắp đặt cho các phụ tải loại 1 và đang trong giai đoạn thử nghiệm tại Việt Nam.

Nguyên tắc hoạt động của DAS là khi xảy ra sự cố trên lưới điện, máy cắt đầu nguồn và các máy cắt phân đoạn sẽ tự động ngắt, sau đó lần lượt đóng lại từ đầu nguồn đến điểm sự cố Khi gặp điểm sự cố, máy cắt sẽ ngắt lần nữa, và máy cắt cuối cùng ở điểm sự cố sẽ được tách ra Các máy cắt phía trước sẽ tự động đóng lại để cung cấp điện cho các phụ tải.

Cấu trúc lưới sử dụng DAS hai nguồn cung cấp sẽ giảm được thời gian và phạm vi mất điện của phụ tải

Hình 2.4 Lưới phân phối trung thế một nguồn lắp đặt DAS

Hình 2.5 Lưới phân phối trung thế hai nguồn lắp đặt DAS

Đánh giá độ tin cậy của một số cấu hình lưới điện phân phối trung thế

Đánh giá độ tin cậy của h ệ th ống có các phần tử làm việc nối tiếp 22

Hình 2.9 Hệ thống n phần tử nối tiếp

Khi xác định cường độ hỏng hóc λ i của từng phần tử i trong hệ thống (i = 1, n), cường độ hỏng hóc tổng thể của hệ thống sẽ được tính bằng tổng cường độ hỏng hóc của tất cả các phần tử, tức là λ = Σ λ i.

Nếu xác suất làm việc tin cậy của phần tử thứ i là pi, thì xác suất làm việc tin cậy của hệ thống gồm các phần tử độc lập nối tiếp sẽ được tính bằng tích các xác suất làm việc tin cậy của từng phần tử.

Xác suất hỏng hóc của hệ thống sẽ là:

2.3.2 Đánh giá độ tin cậy của hệ thống có các phần tử làm việc song song

Hệ thống gồm m phần tử hoạt động song song sẽ bị hỏng khi tất cả các phần tử trong hệ thống đều gặp sự cố.

Hình 2.10 Hệ thống m phần tử song song.

Nếu xác suất hỏng hóc của phần tử thứ j được xác định là qj(t), thì xác suất hỏng hóc của toàn bộ hệ thống có thể được tính bằng cách nhân các xác suất hỏng hóc của từng phần tử trong hệ thống lại với nhau.

Xác suất làm việc tin cậy của hệ thống là :

Đánh giá độ tin cậy của hệ th ống ph ức t p ạ

Khi có nhiều phần tử mắc nối tiếp hoặc song song, việc đẳng trị hoá một phần tử tương đương về khả năng tải và độ tin cậy là cần thiết Nguyên tắc đẳng trị hoá giúp đảm bảo tính nhất quán trong hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

Các phần tử nối tiếp được thay thế bằng một phần tử tương đương có khả năng tải bằng khả năng tải nhỏ nhất trong số các phần tử mắc nối tiếp Xác suất độ tin cậy p sẽ được tính bằng tích xác suất độ tin cậy của các phần tử nối tiếp.

Các phần tử song song có thể được thay thế bằng một phần tử tương đương, với khả năng tải tổng hợp bằng tổng khả năng tải của các phần tử song song Độ tin cậy của hệ thống sẽ được xác định thông qua việc tổ hợp các trạng thái khác nhau.

Đánh giá độ tin cậy và tính toán kỳ vọng thiếu hụt điện năng của một số lưới phân phối trung thế thường gặp

Lưới phân phối trung thế một nguồn không phân đoạn

Lưới phân phối trung thế là hệ thống điện không phân đoạn, bao gồm một đường trục chính có chiều dài L và các nhánh có chiều dài li, được kết nối qua dao cách ly Khi xảy ra sự cố, hỏng hóc có thể được xác định trên đường trục chính hoặc trên các nhánh rẽ.

Hỏng hóc trên đường trục:

Do đường trục không có thiết bị phân đoạn nên khi xảy ra hỏng hóc bất kỳ trên đường trục đều gây ra mất điện toàn bộ lưới điện

Thời gian mất điện toàn tuyến: λL(T+ ) τ

Thiếu hụt điện năng do hỏng hóc trên đường trục:

Hỏng hóc trên các nhánh i nối với đường trục qua dao cách ly chỉ dẫn đến việc mất điện toàn tuyến trong quá trình tìm kiếm và cách ly sự cố Trong thời gian sửa chữa, các phụ tải còn lại vẫn được cung cấp điện.

Thời gian mất điện toàn tuyến: λ.l i T

Thiếu hụt điện năng toàn tuyến trong thời gian tìm kiếm sự cố trên nhánh i:

Thiếu hụt điện năng cho hộ tiêu thụ trong thời gian sửa chữa sự cố i nhánh i: λ.li.τ.Pi

Thiếu hụt điện năng do hư hỏng trên tất cả các nhánh:

Tổng thiếu hụt điện năng trung bình hàng năm của lưới điện là:

Lưới phân phối trung thế một nguồn phân đoạn bằng dao cách ly

Lưới phân phối trung thế được cấp từ nguồn (A) và bao gồm một đường trục chính có chiều dài L, được chia thành M đoạn bằng các dao cách ly (DS), mỗi đoạn có chiều dài LX Các nhánh có chiều dài li được kết nối với đường trục chính thông qua dao cách ly.

Khi xảy ra hỏng hóc trên đường trục, phần tử sự cố có thể được cách ly bằng thiết bị phân đoạn, giúp bảo vệ các phần tử phía trước khỏi mất điện chỉ trong thời gian tìm kiếm Tuy nhiên, các phân đoạn phía sau sẽ mất điện trong suốt thời gian tìm kiếm và sửa chữa, tương đương với thời gian mất điện của phân đoạn sự cố.

Số lần hỏng hóc trên phân đoạn X : λL X

Khi hỏng trên phân đoạn đầu nguồn (I) tất cả các các hộ tiêu thụ đều mất điện trong thời gian tìm kiếm và sửa chữa sự cố (T+τ)

Khi xảy ra hỏng hóc ở phân đoạn II, phân đoạn I sẽ mất điện trong thời gian tìm kiếm vị trí hỏng hóc (T) Đồng thời, các phân đoạn từ II đến M cũng sẽ bị mất điện trong khoảng thời gian tìm kiếm và sửa chữa sự cố (T+τ).

Thiếu hụt điện năng khi hư hỏng trên đường trục:

Hỏng hóc trên các nhánh:

Hỏng hóc trên các nhánh thuộc phân đoạn X:i

Khi xảy ra hỏng hóc trên các nhánh i thuộc phân đoạn X, toàn bộ lưới điện sẽ mất điện trong thời gian tìm kiếm sự cố T Nhánh hỏng i sẽ không có điện trong suốt thời gian tìm kiếm và sửa chữa sự cố, tổng cộng là (T + τ).

Thiếu hụt điện năng trung bình do có nhánh hỏng trên phân đoạn X là:

Tổng thiếu hụt điện năng trung bình năm do hư hỏng trên các nhánh là:

Tổng thiếu hụt điện năng trung bình năm của lưới điện là:

Lưới phân phối trung thế hai nguồn có thiết bị phân đoạn

Lưới phân phối trung thế hai nguồn có cấu trúc phân đoạn và vận hành hở, với một trong các DCL phân đoạn thường mở Phân đoạn được cấp điện từ nguồn (A) bao gồm một đường trục chính dài L, được chia thành M đoạn với chiều dài mỗi đoạn là LX Các nhánh có chiều dài l i được kết nối với đường trục chính thông qua dao cách ly Nguồn B có khả năng cung cấp điện năng khi nguồn A gặp sự cố ngừng cung cấp.

Khi xảy ra sự cố trên đường trục trong một phân đoạn cụ thể (ví dụ từ A → M), toàn bộ đường trục sẽ mất điện trong thời gian tìm kiếm hỏng hóc Sau khi xác định và cách ly phân đoạn bị hỏng, các phân đoạn còn lại sẽ được cấp điện bình thường từ nguồn A và B.

Thiếu hụt điện năng trung bình năm do hỏng hóc trên đường trục:

Hỏng hóc trên các nhánh:

Khi xảy ra hỏng hóc trên nhánh li thuộc phân đoạn X, toàn bộ đường trục sẽ mất điện trong quá trình tìm kiếm sự cố Riêng nhánh li sẽ bị mất điện trong thời gian tìm kiếm và sửa chữa hỏng hóc.

Tổng thiếu hụt điện năng trung bình năm trên các nhánh là:

Tổng thiếu hụt điện năng trung bình năm trên toàn lưới là:

Phương thức vận hành của lưới điện phân phối thế

Trong thiết kế lưới điện, việc lựa chọn cấu trúc đường dây cung cấp điện phụ thuộc vào tính chất phụ tải, địa hình và nguồn cung cấp Các loại cấu trúc bao gồm đường dây trên không, cáp ngầm, đường dây một nguồn và đường dây nhiều nguồn Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, việc thiết kế lưới điện kín với hơn hai nguồn cấp và nhiều điểm phân đoạn là lựa chọn hợp lý Mặc dù lưới điện kín giúp giảm tổn thất và tăng độ tin cậy, nhưng cũng đặt ra nhiều yếu tố cần xem xét trong quá trình vận hành.

Phối hợp hệ thống bảo vệ là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi việc sử dụng bảo vệ có hướng và tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo sự đồng bộ trong bảo vệ Điều này không chỉ làm tăng tính hiệu quả mà còn yêu cầu số lượng thiết bị bảo vệ được sử dụng phải nhiều hơn.

Do tổng trở của lưới giảm, dòng ngắn mạch sẽ tăng lên khi xảy ra sự cố Vì vậy, thiết bị lắp đặt trên lưới cần phải đáp ứng yêu cầu cao về khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch, dẫn đến chi phí xây dựng công trình tăng lên.

Dựa trên những lý do đã nêu, trong thực tế vận hành, chúng ta lựa chọn lưới điện có kết cấu kín nhưng vẫn vận hành hở Điều này nhằm đảm bảo các chỉ tiêu như chất lượng điện áp, tổn thất điện áp và tổn thất công suất ở mức tối thiểu Vấn đề đặt ra là cần xác định các phương pháp và chương trình phù hợp để xác định các đoạn hợp lý cho lưới điện phân phối trung thế.

Các chỉ tiêu quyết định đến việc phương pháp lựa chọn điểm mở 31

T ổ n th ấ t đ i ện áp

Trong thiết kế và vận hành lưới phân phối trung thế, tổn thất điện áp là một chỉ tiêu quan trọng Để đảm bảo an toàn và ổn định cho thiết bị, điện áp của lưới điện cần phải luôn nằm trong dải quy định cho phép.

Điện áp không ổn định có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho các thiết bị điện Khi điện áp tăng quá giới hạn cho phép, quá trình lão hóa cách điện sẽ diễn ra nhanh chóng hơn, dẫn đến hỏng cách điện và chạm chập Ngược lại, điện áp thấp có thể khiến các thiết bị làm việc quá nhiệt, thậm chí khiến các động cơ không thể khởi động được Do đó, việc lắp đặt bảo vệ điện áp để đảm bảo vận hành trong giới hạn an toàn là vô cùng cần thiết.

Chỉ tiêu điện áp đóng vai trò quan trọng trong vận hành, đặc biệt đối với các phụ tải ở khu vực ngoại thành và nông thôn Khi khoảng cách giữa nguồn cấp và phụ tải lớn, cần thiết phải áp dụng các giải pháp hiệu quả để duy trì điện áp cho các phụ tải ở cuối đường dây.

U là điện áp thực tế trên các thiết bị dùng điện: Uđm - ∆U ≤ U ≤ Uđm + U ∆

Theo quy định hiện nay thì U phải thoả mãn điều kiện: ∆ ∆U = 5% Uđm ± trong trường hợp vận hành bình thường

Trong trường hợp sự cố thì 0.9Uđm ≤ U ≤ 1.05 Uđm.

T ổ n th ấ t công suất tác dụng

Lưới phân phối trung thế có đặc điểm là số lượng phụ tải lớn và điện áp phân phối không cao, dẫn đến dòng điện truyền tải trên đường dây lớn, gây ra tổn thất đáng kể trên đường dây trung thế.

Tổn thất công suất được tính theo công thức:

Việc phân bố tải không hợp lý trên đường dây dẫn đến tình trạng một số đường dây và trạm biến áp bị non tải, trong khi những đường dây và trạm khác lại quá tải, gây tổn thất cao và ảnh hưởng đến chất lượng điện năng Hằng năm, lượng tổn thất công suất do phân phối không hợp lý tạo ra một lượng điện năng lớn bị mất, làm giảm tuổi thọ thiết bị và khả năng tải của đường dây Do đó, trong các bài toán tối ưu hóa điểm mở, tổn thất công suất trở thành một tiêu chí quan trọng cần được chú trọng.

Lưới điện phân phối lớn thường được cấp điện từ một hoặc nhiều trạm biến áp trung gian 110kV Việc phân bố phụ tải giữa các trạm phải đảm bảo hệ số tải ở mức cho phép để tránh tình trạng không cân bằng Tính chất của phụ tải cũng ảnh hưởng đến các điểm mở của lưới Đối với các phụ tải quan trọng, cần được cấp từ hai nguồn khác nhau từ hai MBA 110kV.

Hi ệu qu ả ki nh t ế

Lựa chọn cấu trúc lưới điện ảnh hưởng lớn đến chi phí đầu tư ban đầu Lưới điện vận hành kín yêu cầu lắp đặt thiết bị chịu dòng ngắn mạch lớn, dẫn đến tổng chi phí đầu tư tăng cao và hệ thống bảo vệ phức tạp với các bảo vệ quá dòng có hướng Ngược lại, lưới phân phối vận hành hở với các điểm phân đoạn hợp lý giúp đơn giản hóa hệ thống bảo vệ, giảm dòng ngắn mạch và mang lại hiệu quả kinh tế tốt hơn.

Các nghiên cứu về tái cấu hình lưới, lựa chọn điểm mở hợp lý 33

C á c thu ật á to n kh ác

Trong những năm gần đây, đã xuất hiện nhiều phương pháp tái cấu hình lưới điện và xác định điểm mở mạch vòng tối ưu, sử dụng các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo như Mạng nơ-ron nhân tạo (ANN), thuật toán di truyền (GA) và hệ thống chuyên gia Tuy nhiên, do giới hạn của luận văn, chúng tôi chưa thể trình bày chi tiết về các phương pháp này.

Ch ương trình PSS/ADEPT và chức năng tính toán điểm phân đoạn 36

Giới thiệu Chương trình

Chương trình PSS/ADEPT của Power Technologies là công cụ chuyên dụng cho việc tính toán chế độ của hệ thống điện, được thiết kế dành cho kỹ sư và cán bộ kỹ thuật trong việc phân tích và thiết kế hệ thống phân phối điện PSS/ADEPT hỗ trợ người dùng trong việc thiết lập và phân tích hệ thống cũng như sơ đồ lưới điện một cách hiệu quả.

PSS/ADEPT có thể được sử dụng để:

- Tạo ra và sửa đổi những sơ đồ lưới điện

- Thực hiện phân tích, tích toán cho lưới điện nhiều nguồn và nhiều nút

- Trình bày những kết quả sự phân tích được trên sơ đồ lưới điện

- Xác định được những báo cáo kết quả tính toán và các kết quả phân tích trước đó

- Xác định và cập nhật dữ liệu của hệ thống đơn lẻ và hệ thống phức tạp qua các bảng tính Úng dụng của PSS/ ADEPT:

- Tối ưu hoá điểm mở của lưới điện: Xác định tổn thất công suất bé nhất cho lưới điện ba pha hình tia

Việc lựa chọn vị trí đặt tụ điện một cách tối ưu là rất quan trọng, giúp xác định các điểm có định tụ điện và di chuyển các tụ sang các điểm khác để giảm thiểu tổn thất điện năng, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng.

Ngoài ra, PSS/ADEPT được ứng dụng để tính toán thông s đường dây, ố phối hợp bảo vệ, phân tích sóng hài tính toán độ ổn định

PSS/ADEPT sở hữu giao diện đồ họa thân thiện, cho phép người dùng dễ dàng nhập liệu và thực hiện tính toán Chương trình còn hỗ trợ giao tiếp qua câu lệnh, đáp ứng đầy đủ các nhu cầu tính toán trong hệ thống điện.

Danh sách thiết bị Sơ đồ

Hình 3.1 Giao diện chính của chương trình PSS/ADEPT

Chương trình PSS/ADEPT cho phép tính toán trên lưới điện thuộc nhiều khu vực khác nhau Các bước để triển khai thực hiện chương trình

Bước 1: Thu thập, xử lý, nhập dữ liệu cần tính toán

+ Thu thập thông số kỹ thuật của thiết bị (dây dẫn, MBA, tụ điện ) + Thu thập, xử lý số liệu để xác định P, Q của các nút phụ t ải

+ Nhập dữ liệu vào các Bảng của PSS/ADEPT

+ Thu thập sơ đồ vận hành lưới điện cần tính toán

Bước 2: Thể hiện lưới điện trên giao diện đồ hoạ của PSS/ADEPT

+ Phân tích sơ đồ lưới điện, xác định toạ độ của các nút

+ Bổ sung thông số thiết bị vào thư viện của phần mềm PSS/ADEPT + Nhập dữ liệu vào các bảng số liệu của phần mềm PSS/ADEPT

+ Chuyển dữ liệu từ tập tin *.xls thành tập tin *.dat

+ Tách/gộp các sơ đồ

Bước 3: Thực hiện các chức năng tính toán trên lưới điện PSS/ADEPT + Phân bố công suất

Các thông số đầu vào cho chương trình bao gồm:

- Điện áp nút (có thể nhập dưới dạng đơn vị kV hoặc tương đối pu)

- Phân loại nút (Điểm hoặc thanh cái)

- Điện kháng (có thể nhập dưới dạng đơn vị có tên là Ohm hoặc tương đối là pu)

- Nút đầu nút cuối của nhánh

- Chiều dài của đường dây

- Tỏng trở của dây dẫn (có thể nhập dưới dạng đơn vị có tên là Ohm hoặc tương đối là pu)

- Chiều dài của đường dây

• Thông số về phụ tải của các nút:

- Công suất phụ tải có thể nhập dưới dạng MW hoặc kW tùy theo lựa chọn tại phần Option

• Thông số máy biến áp

Dưới đây là một số hình ảnh minh họa cho quá trình nhập dữ liệu mô phỏng tính toán cho một lưới điện mới

3.3.2 Chức năng xác định đ ểm i âph n đ ạn h lý (TOPO) o ợp trong Chương trình PSS/ADEPT

Trong chương trình PSS/ADEPT, chức năng tính toán điểm phân đoạn tối ưu (TOPO) đóng vai trò quan trọng Bài toán xác định điểm mở tối ưu nhằm tái cấu hình lưới điện, giúp giảm thiểu tổn thất công suất tác dụng.

Các bước giải bài toán tái cấu hình lưới giảm tổn thất công suất tác dụng trong chương trình PSS/ADEPT:

Bước 1: Đọc các dữ liệu thông số lưới và khoá điện (cầu dao) Kiểm tra các khoá điện đảm bảo ở vị trí mở

Bước 2: Đóng tất cả các khoá điện (cầu dao) thường mở có trong lưới điện để thiết lập lưới điện có dạng mạch vòng kín

Bước 3: Giải bài toán tính toán chế độ lưới Xác định trào lưu công suất trên lưới

Bước 4: Mở khoá điện có dòng bé nhất Giải bài toán tính toán chế độ của lưới sau khi đã mở khoá điện

Bước 5: Kiểm tra các điều kiện vận hành ∆U CP , IMAX

Nếu một trong các điều kiện không được đáp ứng, chúng ta sẽ mở khoá điện để cho dòng công suất nhỏ hơn tiếp theo đi qua và tiến hành tính toán lại chế độ lưới như đã thực hiện ở Bước 4.

Bước 6: Kiểm tra điều kiện hình tia của lưới điện phân phối, nếu vẫn còn mạch vòng kín trong lưới thì quay lại bước 3

Nếu lưới điện là hình tia hoàn toàn, thì kết quả của bài toán In đã được xác định Các khoá điện được mở qua các bước trên chính là giải pháp để tìm điểm

Hình 3.3 Lưu đồ thuật toán bài toán xác định điểm mở mạch vòng tái cấu hình lưới giảm tổn thất công suất tác dụng

M ở khoá điện có dòng đi qua bé nhất Tính toán lại các thô ng số chế độ ủa ưới c l

Tính toán công suất trên lưới điện là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý và tối ưu hóa hoạt động của hệ thống điện Để giải quyết bài toán này, cần thiết lập chế độ lưới điện và thu thập dữ liệu từ các nguồn năng lượng Việc đọc dữ liệu lưới và khoá điện giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc phân phối điện năng.

Mở khoá có dòng qua bé tiếp theo Tí nh toán lại cá c th ng số ô chế độ ủa ư c l ới.

Kiểm tra các điều kiện điện áp, tải Sai

Kết thúc Đúng ĐúngSai

3.3.3 Sử dụng Chương trình PSS/ADEPT để kiểm tra các bài toán mẫu 3 3.3.1 Bài toán kiểm tra mạch iện của Baran và Wu đ

Mạch đ ện Baran và Wu vận hành ở điện áp 12.66kV, có cá i c th ng sốô cho theo dư đới ây (Bảng 3 ) 1

Bảng 3.1 Thông số của mạnh điện Baran và Wu 1 nguồn

Nhánh Tổng trở Công suất

Từ nút đến nút R ( ) Ω Ω Ω Ω Ω X (Ω Ω Ω Ω) Ω P (kW) Q (kVAr)

S Mơ đồ ạch điện Baran và Wu ban đầu có cấu hình vận hành hở, các điểm phân đoạn nằm trên nhánh 7-20, 8 14, 11 21, 17 32, 24 28 - - - -

Hình 3.4 Sơ đồ ban ầu của mạch iện đ đ Baran và Wu 1 nguồn

Tính to n chế độ, trào ưu á l công suất ban đầu của lưới iện aran vđ B à Wu 1 nguồn, ta được các gi trị của lá ưới:

- T ổn thất công suất t c dụng: ∆P = 198 372 kWá ,

- N có i ất đ ện p thấp nhất: Nút 17 c đ ện p l 11,589 kV ó i â ă

- Tổn thất điện áp lớn nhất trên l ới là ư ∆U = 1,071kV hay ∆U% 8,46%

S d g ử ụn thuật to n của á Chương trình PSS/ADEPT để tính toán c địnhxá đ ểi m mở hợp lý

+ Bước 1: Đọc các thông số của l ới nh số nút, nhánh, tổng trở trên các ư ư nhánh, công suất tiêu thụ tại các nút phụ tải

Để tối ưu hóa hiệu suất lưới điện, trước tiên cần đóng tất cả các khóa điện hiện có, đưa lưới về dạng mạch vòng kín Tiếp theo, tiến hành giải bài toán tính toán các thông số chế độ của lưới, nhằm tìm ra trào lưu tối ưu công suất trên lưới Kết quả công suất truyền tải sẽ được xác định trên từng nhánh của lưới điện.

Hình 3.5 Lư đới iện Baran Wu 1 nguồn khi đóng tất cả các khoá điện

Bảng 3.2 Phân bố tải và iện áp của lđ ư đới iện vòng kín Baran -Wu

(A) Điện áp nút cuối (kV)

C ông suất trê n c c nh h á án

Nút đầu Nút cuối P(kW) Q(kVAr)

+ Bước 4: M ở khoá i có dđ ện òng bé nhất

T Bừ ảng 3.2 ta thấy: khoá điện được m ở có dòng đi qua bé nhất (1,5A) nằm trên nhánh 9-10

Tính toán lại các thông số của lư đới iện sau khi mở khoá điện, ta có Bảng 3.3, kiểm tra các điều kiện và chuyển sang b ớc tiếp theo.ư

Bảng 3.3 Phân bố tải và điện áp lư đới iện Baran Wu khi mở khoá - điện 9-10

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa đạt yêu cầu, vẫn còn 04 mạch vòng kín trên lưới, vì vậy cần thực hiện thêm một vòng lặp Kết quả của vòng lặp thứ nhất là đã mở được khoá điện trên nhánh 9-10.

+ Bước 3: Giải bài toán tính toán các thông số chế độ của lưới, tìm trào lưu công suất trên lưới

+ Bước 4: Tính toán lại các thông số của lư đới iện sau khi đã mở khoá điện trên nhánh 13-14 và kiểm tra các điều kiện

Bảng 3.4 Phân bố tải và điện áp của của lư đới iện Baran-Wu khi mở khoá điện 9-10 và 13 14 -

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa được thỏa mãn, vẫn còn 03 mạch vòng kín trên lưới, vì vậy cần tiến hành thêm một vòng lặp Kết quả sau vòng lặp thứ hai là mở được khóa điện trên nhánh 13-14.

Dựa vào kết quả tính toán tại bước 3 vòng 2 (xem bảng 3.4), chúng ta xác định được khoá điện trên nhánh 31 32 có dòng đi qua nhỏ nhất (4,6A) Khoá điện này sẽ được mở ra để tạo lưới hở hình tia.

Bảng 3.5 Phân bố tải và điện áp của lư đới iện Baran Wu khi mở khoá iện 9- đ -

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa được thỏa mãn, vẫn còn 02 mạch vòng kín trên lưới, vì vậy cần thực hiện thêm một vòng lặp Kết quả sau vòng lặp thứ hai là mở khóa đường điện trên nhánh 31-32.

Dựa vào kết quả tính toán từ bước 3 vòng ư 3 (xem Bảng 3.5), khoá điện trên nhánh 6-7 được chọn vì có dòng đi qua nhỏ nhất là 13,4A Khoá điện này sẽ được mở ra để tạo lưới hở hình tia.

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa được thỏa mãn và vẫn còn một mạch vòng kín, cần tiếp tục thực hiện vòng lặp Kết quả sau vòng lặp thứ ba là mở khóa điện trên nhánh 6-7.

Sử dụng Chươ ng trình PSS/ADEPT để kiểm tra các bài toán mẫu

Mạch đ ện Baran và Wu vận hành ở điện áp 12.66kV, có cá i c th ng sốô cho theo dư đới ây (Bảng 3 ) 1

Bảng 3.1 Thông số của mạnh điện Baran và Wu 1 nguồn

Nhánh Tổng trở Công suất

S Mơ đồ ạch điện Baran và Wu ban đầu có cấu hình vận hành hở, các điểm phân đoạn nằm trên nhánh 7-20, 8 14, 11 21, 17 32, 24 28 - - - -

Hình 3.4 Sơ đồ ban ầu của mạch iện đ đ Baran và Wu 1 nguồn

Tính to n chế độ, trào ưu á l công suất ban đầu của lưới iện aran vđ B à Wu 1 nguồn, ta được các gi trị của lá ưới:

- Tổn thất điện áp lớn nhất trên l ới là ư ∆U = 1,071kV hay ∆U% 8,46%

S d g ử ụn thuật to n của á Chương trình PSS/ADEPT để tính toán c địnhxá đ ểi m mở hợp lý

Bước 2: Đóng tất cả các khóa điện hiện có để đưa lưới về dạng mạch vòng kín Bước 3: Giải bài toán tính toán các thông số chế độ của lưới, tìm ra trào lưu tối ưu công suất trên lưới Kết quả công suất truyền tải được xác định trên các nhánh được tái định nghĩa.

Hình 3.5 Lư đới iện Baran Wu 1 nguồn khi đóng tất cả các khoá điện

Bảng 3.2 Phân bố tải và iện áp của lđ ư đới iện vòng kín Baran -Wu

T Bừ ảng 3.2 ta thấy: khoá điện được m ở có dòng đi qua bé nhất (1,5A) nằm trên nhánh 9-10

Tính toán lại các thông số của lư đới iện sau khi mở khoá điện, ta có Bảng 3.3, kiểm tra các điều kiện và chuyển sang b ớc tiếp theo.ư

Bảng 3.3 Phân bố tải và điện áp lư đới iện Baran Wu khi mở khoá - điện 9-10

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa đạt yêu cầu, vẫn còn 04 mạch vòng kín trên lưới, vì vậy cần tiến hành thêm một vòng lặp Kết quả của vòng lặp thứ nhất là đã mở được khóa điện trên nhánh 9-10.

Bảng 3.4 Phân bố tải và điện áp của của lư đới iện Baran-Wu khi mở khoá điện 9-10 và 13 14 -

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa thỏa mãn, vẫn còn 03 mạch vòng kín trên lưới Vì vậy, cần tiếp tục thực hiện vòng lặp Kết quả sau vòng lặp thứ hai là mở khóa đường điện trên nhánh 13-14.

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa được thoả mãn, lưới vẫn còn một mạch vòng kín, vì vậy cần tiếp tục thực hiện vòng lặp Kết quả sau vòng lặp thứ ba là đã mở được khoá điện trên nhánh 6-7.

+ Bước 4: Tính toán lại các thông số của lư đới iện sau khi đã mở khoá điện trên nhánh 24-2 và kiểm tra các điều kiện 8

Bảng 3.7 Phân bố tải và iện áp của lđ ư đới iện Baran-wu khi mở khoá điện 9-

Kiểm tra điều kiện hình tia của lưới điện ta đã thoả mãn

- Tổn thất điện áp lớn nhất trên l ới là ư ∆U = 0,787kV hay U% = ∆

Hình 3.6 Mạch iện đ Baran và Wu sau khi tìm điểm phân oạn hợp lý đ

Sau khi tính toán lựa chọn iểm phân đ đoạn hợp lý, các điểm lựa chọn để mở mạch vòng nằm trên nhánh 6- 9-7, 10, 13 14, 24 28 và - 31 32.

So sánh kết quả tính toán ủa mạch điện trước và sau khi lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý cho thấy các chỉ tiêu đều tốt hơn Cụ thể, sự chênh lệch điện áp ∆U nhỏ hơn, và tổn thất giảm với ∆PG = 198 372 137 - 837 = 6 535 kW.

Kết quả tính toán của phương pháp này hoàn toàn khớp với các phương pháp khác khi lựa chọn điểm phân phối cho bài toán mẫu của Baran và Wu Các kết quả cũng tương thích với nghiên cứu của S.K Gwami và S.K Bas, cũng như các tác giả Hei Min Lin và Hong Chan.

3.3.3 2 Kiểm tra baì toán l ới Civanlar ba nguồn ư

B áài to n Civanlar 3 nguồn vận ành ở đ ện p 23kV c h i á ó các dữ liệu th ng ô s t và ố ải đường dây được cho theo Bảng 3.8

Bảng 3.8 Thông số của mạch điện Civanlar ba nguồn

Nhánh Tổng trở C ông suất

Hình 3.7 thể hiện mạch iện Civanlar ba nguồn ban đầu có cấu hình vận đ hành hở, các điểm mở mạch vòng nằm trên các nhánh 5 11, 10- -14, 7 16 -

Hình 3.7 Sơ đồ ban ầu của Mạch iện Civanlar ba nguồn.đ đ

Tính to n chế độ, trào ưu công suất ban đầu của lư đ á l ới iện Civanlar ba nguồn, ta được các giá c ltrị ủa ưới:

- T ổn thất công suất t c dụng: ∆P = 65 728 kWá 7,

- Tổn thất điện áp lớn nhất trên l ới là ư ∆U = 1,099kV hay ∆U% 4,778%.

S dử ụng thuật to n của Chương trình PSS/ADEPT á để tính toán xác định đ ểm i mở hợp lý

Để tối ưu hóa lưới điện, bước đầu tiên là đóng tất cả các khoá điện hiện có, tạo thành một mạch vòng kín Sau đó, cần tiến hành tính toán các thông số chế độ của lưới để xác định trào lưu tối ưu công suất trên lưới Kết quả công suất truyền tải sẽ được phân tích trên các nhánh của lưới điện để đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Hình 3.8 Lư đới iện Civanlar ba nguồn khi đóng tất cả các khoá điện Bảng 3 Phân bố tải và 9 điện áp của mạng iện vòng kín Civanlar ba nguồnđ

T Bừ ảng 3.9 ta thấy: khoá điện được m ở có dòng đi qua bé nhất (11A) c ủa mạch òng giữa nguồn 2 v nguồn 3 nằm rên nhánh 8- v à t 10

Tính toán lại các thông số của lưới điện sau khi mở khoá điện, ta có Bảng 3.10, kiểm tra các điều kiện và chuyển sang bước tiếp theo

Bảng 3.10 Phân bố tải và iện áp của mạng đ điện Civanlar ba nguồn khi mở khoá điện 8-10

(A) Điện áp nút cuố i (kV)

Do điều kiện hình tia của lưới điện chưa được thoả mãn, trên lưới vẫn còn hai mạch vòng kín, vì vậy cần tiếp tục thực hiện vòng lặp Kết quả sau vòng lặp thứ nhất là đã mở được khoá điện trên nhánh 8-10.

Dựa trên kết quả tính toán ở bước 3 vòng 1 (xem bảng 3.10), khoá điện trên nhánh 7-16 được chọn vì có dòng điện đi qua nhỏ nhất (26,2A) Khoá điện này sẽ được mở để tạo lưới hở hình tia.

Bảng 3.11 Phân bố tải và iện áp của mạng đ điện Civanlar ba nguồn khi mở khoá điện 8-10 và 7-16

Bước 5: Kiểm tra điều kiện hình tia của lưới điện, chúng ta nhận thấy chưa đạt yêu cầu do vẫn còn mạch vòng kín Do đó, chúng ta sẽ tiếp tục với vòng lặp thứ ba.

Sử dụng Chươ ng trình PSS/ADEPT đ ể xác ịnh iểm mở hợp lý cho đ đ mạch vòng 472, 475E1.8 Yên Phụ

Hệ thống SCADA/DMS là một giải pháp quan trọng cho việc đo lường, điều khiển và giám sát tập trung, thường được sử dụng tại các trung tâm điều hành như trung tâm điều độ hệ thống điện và trung tâm điều khiển nhà máy điện.

Hệ thống SCADA/DMS của Công ty Điện lực Hà Nội được xây dựng và phát triển dựa trên công nghệ SPIDER của hãng ABB Để tìm hiểu chi tiết về hệ thống này, vui lòng tham khảo phần Phụ lục.

4.2 Kho cơ sở dữ liệu quá khứ trong hệ thống SCADA/DMS, khả năng khai thác dữ liệu cung cấp cho chương trình PSS/ADEPT

4.2.1 Giới thiệu hệ thống UDW

Utility Data Warehouse (UDW) cung cấp một giải pháp toàn diện để xử lý và quản lý dữ liệu lịch sử thông qua các công cụ tiện ích mạnh mẽ.

Giới thiệu sơ lược về về hệ thống SCADA/DMS Điện lực Hà Nội

Hệ thống SCADA/DMS là công nghệ đo lường và giám sát tập trung, thường được sử dụng tại các trung tâm điều khiển như trung tâm điều độ hệ thống điện và trung tâm điều khiển nhà máy điện.

Hệ thống SCADA/DMS của Công ty Điện lực Hà Nội được xây dựng và phát triển dựa trên nền tảng SPIDER của hãng ABB Để tìm hiểu chi tiết về hệ thống này, vui lòng tham khảo phần Phụ lục.

Kho cơ sở dữ liệu quá khứ trong hệ thống SCADA/DMS, khả năng khai thác dữ liệu cung cấp cho chương trình PSS/ADEPT 6

Giới thiệu hệ thống UDW

Utility Data Warehouse (UDW) cung cấp một hệ thống toàn diện cho việc xử lý và quản lý thông tin cơ sở dữ liệu lịch sử, nhờ vào các công cụ tiện ích mạnh mẽ của nó.

Dữ liệu SPIDER từ hệ thống cơ sở dữ liệu thời gian thực Avanti sẽ được lưu trữ trong UDW, cùng với các kết quả tính toán từ thông tin cơ sở dữ liệu mẫu Cơ sở dữ liệu gốc có thể nhận dữ liệu từ hệ thống SCADA với tần suất cao, cho phép lấy mẫu mỗi 10 giây, 6 phút, 1 giờ hoặc một lần mỗi ngày UDW sở hữu nhiều đặc điểm nổi bật.

- UDW là một hệ thống cơ sở dữ liệu mở dựa trên nền hệ quản trị cơ sở dữ liệu ORACLE

+ Giao diện của chương trình và cấu trúc mở cho phép truy nhập vào UDW từ nhiều hệ thống cơ sở dữ liệu khác nhau

+ Các chuẩn giao tiếp sử dụng các chuẩn công nghiệp

Giao tiếp ứng dụng (API) sử dụng mô hình hướng đối tượng, giúp người dùng cuối dễ dàng truy cập và thao tác với cơ sở dữ liệu thông qua ngôn ngữ SQL và các kết nối như ODBC, JDBC.

+ Người dùng có thể viết các chương trình ứng dụng để mô tả, lưu trữ và tìm, lọc dữ liệu

+ Dễ dàng sử dụng các phần mềm thương mại cho việc khai thác cơ sở dữ liệu

+ Dễ dàng liên kết với các hệ thống cơ sở dữ liệu khác

- Tích hợp dữ liệu trên hệ thống SPIDER của ABB

+ Cơ sở dữ liệu quá khứ có thể được mô tả trên các sơ đồ tranh của hệ thống SCADA phục vụ vận hành

Các đối tượng trong kho dữ liệu quá khứ đã được xây dựng và tích hợp với hệ thống SPIDER thông qua phần mềm Kỹ thuật Dữ liệu (DE).

+ Hệ thống SCADA có đặt nhớ đệm (buffered), do đó UDW có thể ngưng làm việc do sự cố hoặc bảo dưỡng trong nửa tiếng

- Lấy mẫu và lưu trữ dữ liệu

+ Dữ liệu mẫu có thể được lưu trữ theo chu kỳ (ngày, tháng, năm ) hoặc lưu dưới dạng các sự kiện

Giao diện ứng dụng này cho phép người dùng dễ dàng kết nối với các hệ cơ sở dữ liệu khác, đồng thời cung cấp một mô hình phát triển ứng dụng dựa trên nền tảng UDW.

- Xử lý dữ liệu nâng cao và tính toán

+ Tính toán tổng, trung bình, max, min các nhóm mẫu dữ liệu theo thời gian

+ Tổng hợp kết quả theo từng trạm hoặc theo mạng khu vực.

Các chức năng của UDW .6 9

- Sao lưu ra băng từ

Hình 4.3 Hệ thống UDW giao tiếp với các thiết bị ngoại vi

- Tính toán từ nguồn dữ liệu UDW

Object Type Object Type Snapshot calculation

Hình 4.4 Sơ đồ khối tính toán dữ liệu trong UDW

- Phân quyền và bảo mật

- Chức năng phân tích và xem dữ liệu xấu

- Giám sát tình trạng UDW

Công cụ xây dựng cơ sở dữ liệu DE

Hệ thống UDW hoạt động và xây dựng dựa trên phần mềm SCADA/DMS (DE tool 400) và phần mềm tính toán dữ liệu Calculator Wizard Dữ liệu được xây dựng qua phần mềm DE sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu MDB Thông tin từ MDB sẽ được sử dụng để tạo cơ sở dữ liệu thời gian thực, lưu trữ trong AVANTI của hệ thống SCADA/DMS Hệ thống này tương tự như hệ thống UDW, với việc tính toán các số trung gian thực hiện qua phần mềm Calculator Wizard.

Hình 4.5 Tổng quan về hệ thống phần mềm DE Việc xây dựng hệ thống dữ liệu cho UDW có thể được thực hiện thông qua các phần sau:

- Dữ liệu cấu trúc tổng quát của UDW

- Dữ liệu điểm (phục vụ cho từng đối tượng) của UDW

4.2.4 Đánh giá về khả năng khai thác sử dụng dữ liệu trong hệ thống SCADA/DMS cho chương trình PSS/ADEPT

Hệ thống SCADA/DMS cung cấp một kho cơ sở dữ liệu phong phú, có thể khai thác hiệu quả cho ứng dụng PSS/ADEPT Dữ liệu đo lường được thu thập với tần suất cao, phụ thuộc vào thời gian lấy mẫu và các tập biến mẫu được thiết lập Dữ liệu lưu trữ trong UDW có thể được thu thập với các khoảng thời gian khác nhau như 10 giây, 6 phút, 1 giờ hoặc 1 ngày Điều này giúp PSS/ADEPT thực hiện tính toán với dữ liệu tải tại các thời điểm tùy ý, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập phương thức kết dây và xử lý sự cố cho các lộ đường dây trung thế.

4.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu trung tâm SCADA/DMS cho lưới điện Quận

Ba Đình và khai thác tạo dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/ADEPT

Hiện trạng lưới điện Ba Đình ……… 7 2

Quận Ba Đình nhận nguồn điện chủ yếu từ các trạm biến áp 110kV E1.8 Yên Phụ, E1.9 Nghĩa Đô, E1.11 Thành Công và E1.14 Giám Hầu hết phụ tải hoạt động ở điện áp 22kV, mặc dù vẫn còn một số đường dây 10kV được cung cấp từ Trạm E1.11 Thành Công.

S lản ượng đ ện ăm 2007 của i i N Đ ện lực Ba Đình là 479,388 tri kWh ệu

S lản ượng 9 tháng đầu ăm 2008 l n à : 398,882 triệu kWh, trung bình 44,32 tri kWh ệu /1 tháng

Trong khu vực nội thành, các đường dây phân phối trung thế cấp điện cho Ba Đình đã được hạ ngầm bằng cáp XLPE chống thấm, với các loại cáp 3x240 mm² ruột đồng hoặc 3x300 mm² ruột nhôm Các trạm biến áp phân phối được thiết kế theo tiêu chuẩn, bao gồm trạm Kiốt với tủ RMU-Ring Main Unit, trạm treo sử dụng cấu dao phụ tải, và trạm biến áp 1 cột, giúp thuận tiện cho việc thay đổi phương thức Hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu SCADA đã được lắp đặt cho các trạm biến áp trung gian cung cấp nguồn cho khu vực Ba Đình Trong chương trình hiện đại hóa lưới điện, một số đường dây đã lắp đặt hệ thống DAS thí điểm, trong khi lộ 477E1.8 – 486E1.9 đã được trang bị hệ thống DMS để theo dõi tải tại các trạm biến áp phân phối.

Trạm biến áp phân phối

Các loại trạm biến áp phân phối chủ yếu bao gồm trạm xây, trạm treo và trạm cột Bên cạnh đó, còn có các trạm kios và trạm 1 cột được thiết kế cho những khu vực chật hẹp và có yêu cầu cao về mỹ quan đô thị.

Tổng số TBA Điện lực đang quản lý: 547 TBA

Tổng số RMU đang quản lý: 239 tủ

Số lượng Dao phụ tải : 570

Bảng 4.1: Bảng tổng hợp số liệu kỹ thuật Điện lực Ba Đình đang quản lý

1 Số lượng trạm biến áp:

1.1 Trạm biến áp Công ty: 382 Trạm

1.2 Trạm biến áp khách hàng: 165 Trạm

Tổng (Công ty + khách hàng): 547 Trạm

2 Số lượng máy biến áp

2.1 Máy biến áp công ty (máy): 407 Máy

2.2 Máy biến áp khách hàng (máy): 215 Máy

Tổng (Công ty + khách hàng): 622 Máy

3 Tổng dung lượng các TBA:

3.1 Dung lượng TBA Công ty (kVA)

194,050 kVA 3.2 Dung lượng TBA Khách hàng (kVA)

Tổng (Công ty + khách hàng):

4 Khối lượng đường dây trung thế:

5 Khối lượng tủ RMU đang QLVH:

5.1 Tủ RMU Merlin Gerlin: 82 Bộ

5.4 Tủ RMU COEM-ITALIA: 19 Bộ

6 Khối lượng cầu dao phụ tải đang QLVH:

Cầu dao phụ tải 22kV 511 Bộ

Cầu dao phụ tải 10 kV 59 Bộ

7 Khối lượng SI đang quản lý vận hành:

7.1 Cầu chì tự rơi (SI) Công cộng: 1 95 Bộ

Cầu chì tự rơi 22 kV: 172 Bộ

7.2 Cầu chì tự rơi (SI) khách hàng: 40 Bộ

Tổng (Công ty + khách hàng): 235 Bộ

8 Khối lượng chống sét đang quản lý vận hành:

8.1 Chống sét công cộng: 108 Bộ

8.2 Chống sét khách hàng: 22 Bộ

Tổng (Công ty + khách hàng): 130 Bộ

Số lượng trạm xây dựng mới đưa vào vận hành hàng năm khoảng 10 15 trạm - biến áp/năm Đường dây phân phối

Tổng số chiều dài đường dây 174, 024km Trong đó cáp ngầm là 167,721km và đường dây nổi là 6,303 km

Theo quy hoạch chung, lưới điện sẽ chỉ phát triển ở cấp điện áp 22 kV, trong khi đó các đường dây điện sẽ được hạ ngầm Cấp điện áp 10 kV dự kiến chỉ tồn tại trong thời gian ngắn, cho đến năm 2010.

Xây dựng, cấu hình cơ sở dữ liệu SC ADA/DMS 7 5

Xây dựng cơ sở dữ liệu trung tâm kết hợp với lắp đặt hệ thống SCADA/DMS tại các trạm 110kV và trạm trung thế cho phép giám sát trạng thái và điều khiển thiết bị hiệu quả Hệ thống này không chỉ theo dõi các thông số đo lường mà còn lưu trữ các giá trị trong kho dữ liệu quá khứ, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm việc cung cấp dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/ADEPT.

Cơ sở dữ liệu được nhập vào AVANTI qua hệ quản trị cơ sở dữ liệu ORACLE sẽ được lưu trữ trong kho UDW để phục vụ cho việc khai thác dữ liệu.

SCADA on-line Avanti RDB

Logged Avanti files by UDW

SCADA stand-by Avanti RDB

RAID disk array with Oracle RDB

Server is inserted Prepared to take over in case of failover

Prepared to insert uncommitted data in case of failover memory channel

Mô hình đường đi của dữ liệu trong hệ thống SCADA/DMS cho thấy mục tiêu của việc tái cấu trúc lưới điện là xác định tổn thất A nhỏ nhất trong thời gian khảo sát, có thể kéo dài từ một ngày đến một mùa Số liệu phụ tải được thu thập từ SCADA/DMS sẽ được tính toán để lấy giá trị công suất trung bình theo khoảng thời gian khảo sát, bao gồm theo ngày, tuần, tháng hoặc mùa Để khai thác hiệu quả số liệu trong hệ thống SCADA/DMS phục vụ cho bài toán trong PSS/ADEPT, cần thực hiện theo các bước cụ thể.

Các bước thực hiện áp dụng với lộ 477E1.8 Yên Phụ - 486E1.9 Nghĩa Đô

Hình 4.7 S ơ đồ nguyê ý n l đường dây 477E1.8 và 486E1.9

Bảng 4.2 Thông số tuyến cáp ngầm đường dây 477E1.8 và 486E1.9

TT T trừ ạm Đến trạm Lo cáp ại Chỉều dài

2 Châu Long 3 Nguyễn Bi u ể Cu 3x240 0.21

3 Nguyễn Biểu Giếng Trúc Bạch Cu 3x240 0.2

4 Giếng Trúc ạch B Trúc Bạch 2 Cu 3x240 0.135

5 Trúc Bạch 2 H Nôội ng dân Cu 3x240 0.255

6 H Nôội ng dân Ban Dân vận TW Cu 3x240 0.18

7 Ban Dân vận TW Quan Thánh 1 Cu 3x240 0.27

9 UB Dân tộc miền núi Xe điện 1+2 Cu 3x240 0.33

10 Xe điện 1+2 Hoàng H.Thám 2 Cu 3x240 0.21

11 Hoàng H.Thám 2 Nghiên cứuDa Cu 3x240 0.2

12 Nghiên cứuDa Nhà máy Da Cu 3x240 0.105

13 Nhà máy Da Hoàng H.Thám 1 Cu 3x240 0.23

14 Đặng T t ấ Viện QL Kinh tế Cu 3x240 0.175

15 Viện QL Kinh tế UB Dân tộc miền núi Cu 3x240 0.33

16 Hoàng H.Thám 1 Nhà máy Bia Cu 3x240 0.31

17 Đại Yên 4 Đại Yên 5 Cu 3x240 0.14

22 Đại Yên 1 Máy Tính Cu 3x240 0.24

23 Máy tính Vĩnh Ph c 4 ú Cu 3x240 0.17

24 Vĩnh Phúc 4 Vĩnh Phúc 3 Cu 3x240 0.26

25 Vĩnh Phúc 3 KS Kh n quă àng đỏ Cu 3x240 0.15

26 KS Kh n quă àng đỏ Liên hiệp Khoa hoc 3 Cu 3x240 0.2

28 Liên hiệp Khoa hoc 3 Liễu Giai 8 Cu 3x240 0.22

31 Tam Đa 4 Tam Đa 3 Cu 3x240 0.125

34 Tam Đa 3 Tam Đa 2 Cu 3x240 0.125

36 Phố Đ ốc Ng ữ Công ty TDTT Cu 3x240 0.26

37 Công ty TDTT Cung TDTT Cu 3x240 0.13

38 Cung TDTT Qu.Trường Thu ỵ khuê Cu 3x240 0.295

39 Quán Th nh 1 á Công ty Nhất Nam Cu 3x240 0.92

41 486E1.9 Qu.Trường Thụy Khuê Cu 3x240 1.2

- Xây dựng sơ đồ lưới điện

Hệ thống sơ đồ lưới điện trung thế được phát triển bằng phần mềm DE tool (Data Engineering Tool) thông qua giao diện Graphical Editor (GE) Giao diện GE được thiết kế dựa trên nền tảng hệ thống và các biểu mẫu trong hệ thống quản trị dữ liệu Oracle.

Hình 4.8 Giao diện đồ hoạ (GE) của phần mềm DE

Các đối tượng trong sơ đồ lưới xây dựng trong DE sẽ được cấu hình tùy theo từng loại đối tượng, dựa trên các thông số thiết kế thi công của hệ thống SCADA/DMS.

+ Bảng định dạng thiết lập thông số dữ liệu đo lường

Measurand, Analog measurand specific data RSP parameter

5 XXX TC 0 0 Current Unipolar 0+10mA 21001

Fields which are here but blank will be enterred value later.

Notes: Fields which are not here should let bank or automatically updated.

+ Bảng định dạng các thông số trạng thái

No External identity Event that starts SOETransmission to control ceSupressionIOA IOA

1 XXX CB At any change x x 16009 25003

2 XXX ISOL At any change? x let blank? 16011 None

3 XXX C.B.NOT READY At any change? x let blank? 1012 None

4 XXX L/S At any change? x let blank? 1014 None

5 XXX EARTH FAULT At any change? x let blank? 1010 None

6 XXX OVER CURRENT At any change? x let blank? 1011 None

7 XXX PROTECTION FAULT At any change? x let blank? 1013 None

8 XXX STATION COMMON At any change? x let blank? 1001 None

9 XXX DC At any change? x let blank? 1002 None

10 XXX AC At any change? x let blank? 1003 None

11 XXX COMMUNICATION At any change? x let blank? 1334 None

12 XXX X T BUCHOLZ At any change? x let blank? 1005 None

13 XXX X T TEMP At any change? x let blank? 1006 None

14 XXX X T DIFF PROT OP At any change? x let blank? 1007 None

15 XXX TC FAULT At any change? x let blank? 1008 None

16 XXX TX TC STAT/LDC At any change? x let blank? 1009 None

Indication, Sequence of Event Recording (SOE) data

Note: Fields which are not here should let blank or automatic updated.

Hình 4.9 Form cho phép cấu hình các thống số của các phần tử trong hệ

- Đẩy dữ liệu cho phép làm việc ở chế độ online

Sau khi xây dựng sơ đồ lưới điện và vào các tham số cho từng đối tượng trên lưới điện sẽ được đẩy lên làm việc ở chế độ online

Hình 4.10 Sơ đồ lưới điện đang làm việc ở chế độ vận hành online.

Thiết lập các thông số hệ thống cho phép khai thác dữ liệu và tạo dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/ADEPT

dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS ADEPT/

- Thiết lập các thông số hệ thống cơ sở dữ liệu quá khứ

Các giá trị đo lường từ hệ thống SCADA/DMS cần được lấy mẫu và lưu trữ định kỳ, phù hợp với mục đích khai thác trong vận hành Thời gian lấy mẫu có thể khác nhau, từ 6 giây, 6 phút, 1 tiếng đến 1 ngày, tùy thuộc vào cấu hình hệ thống Dữ liệu này sẽ được lưu trữ và chuyển vào kho cơ sở dữ liệu quá khứ UDW để thuận tiện cho việc khai thác và sử dụng sau này.

Hình 4.11 Các mẫu cho phép lưu dữ liệu đo lường

Hình 4.12 Khai báo mẫu cho phép lưu các giá trị đo ứng với từng tín hiệu đo

- Xử lý số liệu đo và tính toán các giá trị trung gian thông qua phần mềm Caculator Wizard

Phần mềm Calculator Wizard hỗ trợ tính toán các giá trị trung gian từ mẫu đo nhận được từ hệ thống SCADA/DMS Để sử dụng phần mềm, cần khai báo trước tập các biến trung gian trong hệ thống DE, tương ứng với các mẫu đo đã được xác định cho từng loại tín hiệu.

Dữ liệu từ hệ thống SCADA chủ yếu bao gồm các giá trị dòng điện và điện áp, trong đó hệ thống DMS lưới điện Hà Nội hiện chỉ thu thập dòng điện của các tải và điện áp tại các trạm trung thế Để có được giá trị công suất, cần thực hiện các phép tính và lưu trữ dữ liệu theo chu kỳ tương ứng với mẫu lưu trữ đã chọn cho từng loại tín hiệu.

Phần mềm Caculator Wizard hỗ trợ thu thập dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/ADEPT bằng cách chọn mẫu lưu trữ mỗi giờ hoặc lấy giá trị trung bình của các mẫu trong khoảng thời gian này Sau khi thu thập, số liệu sẽ được tính toán để xác định giá trị công suất trung bình của phụ tải theo các khoảng thời gian khảo sát như ngày, tuần, tháng hoặc mùa.

Các giá trị này sẽ được đẩy ra Excel làm dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/ADEPT

Để xây dựng báo cáo và chiết xuất dữ liệu cho chương trình PSS/ADEPT, bạn có thể sử dụng phần mềm Sxreports để đẩy dữ liệu từ hệ thống UDW ra Excel Sxreports là một hệ thống Macro được tích hợp với Excel, cho phép mô tả và lưu trữ dữ liệu quá khứ từ UDW thành file Excel.

Hình 4.14 Giao diện của phần mềm Sxreports khi chạy cùng Excel

Hình 4.15 Giao diện của file cơ sở dữ liệu được xuất dưới định dạngExcel

Dữ liệu quá khứ trong hệ thống UDW sẽ được xuất ra Excel với định dạng phù hợp, cho phép chuyển đổi thành file dat, phục vụ như đầu vào dữ liệu cho chương trình PSS/ADEPT thông qua phần mềm chuyển đổi dữ liệu.

Phần mềm chuyển định dạng dữ liệu và các kết quả chạy chương trình PSS/ADEPT

Phần mềm convert dữ liệu và ứng dụng

Phần mềm convert dữ liệu là công cụ hỗ trợ quan trọng trong việc cập nhật thông số lưới điện cho chương trình PSS/ADEPT, mang lại nhiều tiện ích thiết thực.

- Chuyển Excel > DAT File Thực hiện chuyển đổi dữ liệu từ các file dạng Sheet của Excel thành DAT file

Để tính công suất nguồn, cần xác định tổng trở nguồn từ công suất ngắn mạch 1 pha hoặc 3 pha tại thanh cái của trạm trung gian Chương trình này có thể được mở rộng để mô phỏng nguồn tại các điểm giao nhận, đặc biệt là ở những khu vực có nhiều Điện lực cung cấp.

Để tính tổng trở của máy biến thế (MBA), cần sử dụng các thông số quan trọng như điện áp sơ cấp và thứ cấp, tổ đấu dây, công suất biểu kiến, cũng như tổn hao không tải và ngắn mạch Ngoài ra, điện áp ngắn mạch phần trăm (Un%) cũng là yếu tố cần thiết trong quá trình tính toán này.

Phần mềm chuyển đổi định dạng xls sang dat giúp chuyển đổi dữ liệu một cách hiệu quả Sau khi chạy chương trình, cơ sở dữ liệu sẽ được chuyển sang định dạng dat, sẵn sàng cho việc xử lý dữ liệu bằng PSS/ADEPT.

Sử dụng chương trình PSS/ADEPT chạy file da t

Các bước chạy chương trình PSS/ADEPT để tính toán xác định điểm phân đoạn hợp lý

+ Khởi động chương trình PSS/ADEPT

+ Mở file cơ sở dữ liệu lưới điện (mở file dữ liệu có định dạng dat sau khi convert)

+ Chạy tiện ích TOPO xác định điểm phân đoạn tối ưu

+ Kết thúc chương trình In kết quả.–

Hình 4.17 Sơ đồ khối quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu trung tâm

SCADA/DMS và xác định điểm phân đoạn

Kết quả chạy chương trình và khả năng mở rộng ứng dụng

- Phương thức vận hành trước khi xác định điểm mở:

+ Dao Tam Đa 3 ÷ Hoàng Hoa Thám 1 mở

+ Dao KS Khăn quàng đỏ ÷ Liên hiệp Khoa học 3 mở

Umin = 22.895kV (thanh cái trạm Hoàng Hoa Thám 1

- Kết quả sau khi xác định điểm phân đoạn (sử dụng công suất trung bình cho Tháng 8/2008:

Xây dựng cơ sở dữ liệu SCADA/DMS

- Thiết lập các thông số, biểu mẫu

Xử lý các giá trị đo, tính toán các giá trị trung gian

Chuyển đổi file dữ liệu từ định dạng xls sang dat

Khởi động chương trình PSS/ADEPT

Mở file dat cần sử dụng Chạy chương trình TOPO

+ Dao Tam Đa 3 ÷ Hoàng Hoa Thám 1 mở

+ Dao KS Khăn quàng đỏ ÷ Liên hiệp Khoa học 3 đóng

+ Dao Đại Yên 3 ÷ Nhà máy Bia mở.

Umin = 22.941kV, đi áện p được nâng l n 0.046kV ê

Tổn thất: ∆P = 9.31kW tiết kiệm đựơc so với trước khi xác định điểm mở: 5.15kW

Bảng 4.3 Kết quả tính to án tổn thất công su t tác dấ ụng (∆P) trên đường dây

477E1.8 và 486E1.9 trước và sau khi thay đổi phương thức

T T trừ ạm Đến trạm ∆∆∆∆∆Ptr ước đ ây

∆∆P sau khi thay đổi ph ươ ng th ứ c

3 Nguyễn Biểu Giếng Trúc Bạch 0.61 0.275

4 Giếng Trúc Bạch Trúc Bạch 2 1.104 0.488

5 Trúc Bạch 2 Hội Nông dân 1.084 0.522

6 Hội Nông dân Ban Dân vận TW 0.771 0.332

7 Ban Dân vận TW Quan Thánh 1 1.148 0.492

9 Đặng Tất Viện QL Kinh tế 0.598 0.226

10 Viện QL Kinh tế UB Dân tộc miền núi 1.117 0.42

11 UB Dân tộc miền núi Xe điện 1+2 1.101 0.41

13 Hoàng H.Thám 2 Nghiên cứu Da 0.574 0.193

14 Nghiên cứu Da Nhà máy Da 0.28 0.089

15 Nhà máy Da Hoàng H.Thám 1 0.591 0.183

17 Nhà Máy Bia Đại Yên 3 0.111 0

27 Vĩnh Phúc 3 KS Kh ăn quàng đỏ 0.001 0.056

28 KS Kh ăn quàng đỏ Liên hiệp Khoa hoc 3 0 0.094

29 Liên hiệp Khoa hoc 3 Liễu Giai 8 0 0.11

36 Phố Đốc Ngữ Công ty TDTT 0.027 0.276

37 Công ty TDTT Cung TDTT 0.014 0.139

38 Cung TDTT Qu.Tr ường Thuỵ khuê 0.043 0.352

39 Quán Thánh 1 Công ty Nhất Nam 0.001 0.001

Bảng 4.4 Kết quả tính to án đ ện áp t cái ại c đ ểm nút trên i đường dây 477E1.8 và 486E1.9 trước và sau khi thay đổi phương thức

T Tên trạmbiến á p Đ iện áp tr ớc ư đây (kV) Điện áp sau khi thay đổi phươ ng thức (kW)

11 UB Dân tộc miền núi 22.938 22.959

28 KS Kh ăn quàng đỏ 22.895 22.955

Với công suất trung bình của tháng 8, việc lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý trong tháng sẽ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng.

Nếu tính giá tiền bán điện là 1050đ/kWh thì số tiền ta thu được nhờ chọn lại điểm mở mạch vòng là:

Việc sử dụng thông số thu thập từ Hệ thống SCADA/DSM giúp cung cấp và lưu trữ cơ sở dữ liệu một cách thường xuyên, không phụ thuộc vào thông số đọc trực tiếp từ các đồng hồ đo công suất và sản lượng.

Việc tối ưu hóa các điểm trên lưới trung thế có thể thực hiện theo ngày, tuần, tháng hoặc theo mùa Dữ liệu thu thập được từ quá trình này sẽ giúp nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành lưới điện.

Hệ thống SCADA/DMS hỗ trợ hiệu quả trong việc tính toán phương thức vận tải điện khi có sự thay đổi trong biểu đồ phụ tải Nó cũng cho phép tính toán lại kết quả của lưới điện sau khi sự cố xảy ra, giúp phục hồi nhanh chóng và đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện.

Sử dụng Chương trình PSS/ADEPT để tối ưu điểm mở cho hai lộ đường dây cấp điện tại Quận Ba Đình đã mang lại lợi ích kinh tế hàng năm lên đến hàng chục triệu đồng Mặc dù thời gian hạn chế, luận văn chỉ thực hiện với lộ 477E1.8 - 486E1.9, nhưng việc áp dụng cho các lộ còn lại trong lưới điện Ba Đình và các lộ trung thế tại Hà Nội hoàn toàn khả thi và hứa hẹn hiệu quả cao trong thực tiễn.

Lưới điện trung thế đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải và phân phối điện năng trên địa bàn Hà Nội Tuy nhiên, phần lớn các mạch điện đang được vận hành ở gần giới hạn về công suất và dòng điện, đòi hỏi kinh nghiệm và kỹ năng vận hành chuyên nghiệp Việc xác định lại cấu trúc lưới điện và tính toán điểm mạnh yếu có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi mà việc đảm bảo ổn định và giảm thiểu tổn thất công suất trên lưới điện đang được đặt ra hàng đầu trong quá trình truyền tải và phân phối điện năng.

Phần mềm PSS/ADEPT cung cấp các chức năng tính toán giải quyết bài toán trên nền tảng điện năng, giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực trong việc nhập liệu Nghiên cứu và khai thác các hệ thống cơ sở dữ liệu sẵn có, đặc biệt là hệ thống dữ liệu quá khứ của SCADA/DMS, sẽ giải quyết vấn đề nhập liệu đầu vào cho các ứng dụng và chương trình tính toán lưới điện, bao gồm cả chương trình PSS/ADEPT, khi triển khai các bài toán lưới điện tại Hà Nội.

Liên quan đến các vấn đề hiện tại của lưới điện trung thế tại Hà Nội, bài viết này trình bày những nghiên cứu và giải pháp để giải quyết một số vấn đề chính.

1 Đưa ra và âph n tích một s c cố ác ấu trúc, độ tin cậy của lưới trung thế thường gặp

2 M s ột ố phương pháp v thuật toán ìm ià t đ ểm ở dao cho lưới â m ph n phối

Ch nức ăng tìm đ ểm ở dao (T i m OPO) trong ch ng trươ ình PSS/ADEPT.

3 Đặc iểm cấu đ trúc cơ ở ữ s d liệu á qu kh h thống SCADA/DMS Kh ứ ệ ả năng tuỳ biến xây dựng và khai thác ơ ở ữ liệu qu khứ ệ thống c s d á h

4 Thiết l c hập ấu ình và xây dựng ơ ở ữ liệu c s d qu khá ứ SCADA/DMS cho phép c ác ứng dụng ngo khai thác Cơài s d ệu ở ữ li quá khứ

SCADA/DMS được thiết lập để lưu trữ số liệu đo lường với chu kỳ lấy mẫu và thời gian lưu hợp lý, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khai thác và sử dụng dữ liệu hiệu quả.

5 Xây dựng và mô t d ả ữ liệu ra định ạng file Excel cho phép chuyển ữ d d liệu v ào định ạng file DAT, đ y l file dữ liệu đầu ào ủa chương d â à v c trình PSS/ADEPT Th ng qua thô ủ tục n ày người s dụng chương trình ử PSS/ADEPT có thể ính t được c b ác ài toán loadflow, TOPO với ữ d liệu t l ải ấy ở thời iđ ểm tuỳ ý phụ thuộc ào kho dữ liệu SCADA lấy v được (Áp dụng ới lư i v ớiđ ện trung thế Qu Ba ận Đình)

6 Hiện đại ho viá ệc tính to án phương thức vận hành cơ ả b n của lưới đ ện i phân phối trung thế ởi b việc s dử ụng các th ng số thu thập ô được ừ ệ t H thống SCADA/DMS m cơ ở ữ ệu là s d li cho đầu ào ủa v c Chương trình PSS/ADEPT Doc đó i, v ệc tính to án phương thức kết dâ ly ưới điện có thể thực hiện được theo chu kỳ ời gian: ngày, tu n, thth ầ áng, mùa hay là năm

Bài viết đề xuất nghiên cứu mở rộng việc lắp đặt Hệ thống DMS cho lưới phân phối trung thế tại Quận Ba Đình và lưới điện Thành phố Hà Nội Mục tiêu là đảm bảo cung cấp điện an toàn, chất lượng và ổn định cho Thủ đô, dựa trên các thông số thu thập từ hệ thống SCADA/DMS và việc xác định các vấn đề liên quan đến bồi thường.

Cuối cùng, mặc dù đã nỗ lực làm việc dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô, luận văn vẫn không tránh khỏi những thiếu sót Chúng tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ hội đồng giám khảo, các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để nâng cao giá trị khoa học và thực tiễn của luận văn.

Xin chân thành cảm ơn

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SCADA/DMS ĐIỆN LỰC HÀ NỘI

Hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành lưới điện Hà Nội Mục tiêu chính của việc triển khai hệ thống SCADA là thu thập dữ liệu từ nhiều điểm đo khác nhau và tập trung chúng tại Trung tâm Điều độ lưới điện.

Hà Nội là nơi thực hiện nhiều chức năng điều hành quan trọng, chủ yếu dựa trên các mô hình hiển thị Những mô hình này nhằm cung cấp cho người vận hành, đặc biệt là các điều độ viên tại Trung tâm Điều độ, cái nhìn tổng thể, chi tiết và chính xác về tình hình hoạt động của lưới điện.

Tiêu đề	Phối Hợp Các Thông Số Phụ Tải Thu Thập Từ SCADA/DMS - Xác Định Các Điểm Mở Tối Ưu Cho Lưới Điện Phân Phối Trung Thế Theo Chế Độ Tải
Tác giả	Bành Phước Chung
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Đức Cường
Trường học	Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Mạng và Hệ thống điện
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	118
Dung lượng	5,45 MB