75 Trang 6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CĐXL Chế độ xác lập CSPK Công suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng HTĐ Hệ thống điện MBA Máy biến áp LPP Lưới phân phối SVC Sta
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ ÁNH TUYẾT “BÙ TỐI ƯU CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI” Chuyên ngành : Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS LÊ VIỆT TIẾN Hà Nội -2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132118961000000 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các nghiên cứu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố luận văn trước Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ánh Tuyết MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 11 TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 11 TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 11 1.1 Bù công suất phản kháng hệ thống điện [1, 2, 6, 11] 11 1.2 Phân loại bù công suất phản kháng lưới điện phân phối 13 1.2.1 Theo tính chất bù 13 1.2.2 Theo thiết bị bù 14 1.2.2.1.Máy bù đồng 14 1.2.2.2.Tụ điện tĩnh 14 1.2.2.3 Ưu nhược điểm nguồn phát công suất phản kháng 16 1.3 Tình hình bù cơng suất phản kháng lưới điện 17 1.4 Nhận xét kết luận chương 18 CHƯƠNG 19 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BÙ 19 CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 19 2.1 Xác định dung lượng vị trí bù cơng suất phản kháng 19 2.1.1 Xác định dung lượng bù CSPK để nâng cao hệ số công suất cosφ 19 2.1.2 Tính bù CSPK theo điều kiện cực tiểu tổn thất công suất 20 2.1.2.1 Phân phối dung lượng bù mạng hình tia 20 2.1.2.2 Phân phối dung lượng bù mạng phân nhánh 22 2.2 Bù công suất phản kháng theo điều kiện điều chỉnh điện áp 23 2.2.1 Xác định dung lượng bù CSPK đặt thiết bị bù trạm 23 2.2.2 Xác định dung lượng bù CSPK đặt thiết bị bù nhiều trạm 27 2.2.2.1 Xác định dung lượng bù mạng điện có nguồn cung cấp 27 2.2.2.2 Xác định dung lượng bù mạng điện kín 29 2.3 Lựa chọn dung lượng bù theo quan điểm kinh tế 31 2.4 Nhận xét kết luận chương 35 Hiện có nhiều phương pháp giải tốn bù cơng suất phản kháng lưới điện cung cấp Tuy nhiên phương pháp thường dùng tùy theo trường hợp cụ thể, phụ thuộc vào mục đích tính tốn đánh giá 35 CHƯƠNG 37 TÍNH TỐN BÙ TỐI ƯU CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 37 3.1 Lộ 971 Đồng Quan biều đồ phụ tải 37 3.2 Các số liệu tính tốn 42 3.3 Kết tính tốn 47 3.3.1 Khi chưa đặt bù 47 3.3.2 Khi đặt bù 51 3.4 Nhận xét kết luận chương 56 CHƯƠNG 58 SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT ĐỂ TÍNH TOÁN 58 4.1 Các sở tính tốn bù CSPK chương trình PSS/ADEPT 58 4.1.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn bù tối ưu theo phương pháp phân tích động theo dòng tiền tệ 58 4.1.2 Phương pháp tính tốn bù tối ưu 59 4.2 Cách bước tính CAPO PSS/adept 61 4.2.1 Xây dựng sơ đồ tính tốn 61 4.2.2 Thiết lập thông số kinh tế lưới điện cho CAPO 61 4.2.3 Cách PSS/ADEPT tính vấn đề kinh tế CAPO 63 4.2.4 Thiết lập tùy chọn cho phép phân tích CAPO 63 4.2.5 Cách PSS/ADEPT tìm vị trí đặt tụ bù tối ưu 65 4.2.6 Cách chạy tốn tìm vị trí đặt tụ bù tối ưu 68 4.2.7 Report sau phân tích tính tốn 68 4.3 Tính tốn theo phần mềm PSS/adept 69 4.3.1 Sơ đồ thông số tính tốn 69 4.3.2 Khi chưa đặt bù 73 4.3.3 Khi đặt bù 75 4.3.3.1 Đặt bù theo kết tính tốn lý thuyết 75 4.3.3.2 Đặt bù theo kết tính tốn tối ưu 77 4.5 Nhận xét rút kết luận 82 CHƯƠNG 84 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT QUẢ 84 5.1 Kết luận 84 5.2 Kiến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC 87 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CĐXL Chế độ xác lập CSPK Công suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng HTĐ Hệ thống điện MBA Máy biến áp LPP Lưới phân phối SVC (Static Var Compensator) Thiết bị bù ngang dùng để tiêu thụ CSPK điều chỉnh cách tăng hay giảm góc mở thyristor PSS/ADEPT Power System Productivity Tool Simulator/Advanced Distribution Engineering DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Điện cung cấp cho thành phần phụ tải Bảng 3.2 Đồ thị phụ tải thành phần chuẩn hóa Bảng 3.3 Đồ thị phụ tải lộ 971 Đồng Quan Bảng 3.4 Đồ thị phụ tải lộ 971 Đồng Quan chuẩn hóa Bảng 3.5 Thơng số máy biến áp lộ 971 Đồng Quan Bảng 3.6 Thông số đường dây lộ 971 Đồng Quan Bảng 3.7 Thông số phụ tải đường dây 971 Đồng Quan Bảng 3.8 Kết tính tốn cơng suất lộ 971 Đồng Quan chưa bù Bảng 3.9 Kết tính tốn tổn thất lộ 971 Đồng Quan chưa đặt bù Bảng 3.10 Bảng tính tốn kết bù theo tiêu kinh tế lần Bảng 3.11 Bảng tính tốn kết bù theo tiêu kinh tế lần Bảng 3.12 Kết tổn thất lộ 971 Đồng Quan đặt bù Bảng 3.13 Bảng tổng hợp kết bù Bảng 4.1 Các thông số máy biến áp theo chương trình PSS/adept Bảng 4.2 Kết tính tổn thất theo chương trình PSS/adept chưa đặt bù Bảng 4.3 Kết tính tổn thất theo chương trình PSS/adept đặt bù Bảng 4.4 Bảng giá trị suất đầu tư tụ bù trung áp cố định Bảng 4.5 Các thông số kinh tế cho lặp đặt tụ bù Bảng 4.6 Vị trí dung lượng bù lưới trung áp theo phần mềm PSS/adept Bảng 4.7 Kết tính tổn thất theo chương trình PSS/adept đặt bù DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mạch điện đơn giản RL Hình 1.2 Quan hệ cơng suất P Q Hình 2.1 Phân phối dung lượng bù mạng hình tia Hình 2.2 Phân phối dung lượng bù mạng phân nhánh Hình 2.3 Sơ đồ mạng điện dùng máy bù đồng để điều chỉnh điện áp Hình 2.4 Sơ đồ mạng điện có phân nhánh Hình 2.5 Sơ đồ mạng điện kín: a Sơ đồ nối dây; b Sơ đồ thay Hình 2.6 Mạng điện có đặt bù tụ điện hai trạm biến áp T b T c Hình 2.7 Điều chỉnh điện áp mạng điện kín tụ điện Hình 2.8 Sơ đồ mạch tải điện có đặt thiết bị tù Hình 2.9 Đồ thi phụ tải phản kháng năm Hình 2.10 Sơ đồ tính tốn dung lượng bù nhiều điểm Hình 3.1 Đồ thị phụ tải lộ 971 Đồng Quan chuẩn hóa theo cơng suất lớn 2011 Hình 3.2 Sơ đồ lộ 971 Đồng Quan Hình 3.3 Sơ đồ thay lộ 971 Đồng Quan Hình 3.4 Biểu đồ tương quan tổn thất lộ 971 Đồng Quan Hình 4.1 Hộp thoại thiết đặt thơng số kinh tế CAPO Hình 4.2 Hộp thoại thiết đặt thơng số CAPO Hình 4.3 Kết tính tốn CAPO Hình 4.4 Mơ tả sơ đồ lộ 971 Đồng Quan phần mềm PSS/adept Hình 4.5 Biểu đồ tổn thất công suất cho kịch MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất nước ta ngày phát triển, q trình thị hố ngày rộng rãi, ngành điện phải trước công cơng nghiệp hố đại hố Năng lượng điện trực tiếp cung cấp cho hộ tiêu thụ thông qua lưới điện phân phối Tuy nhiên, nhà máy xí nghiệp, khu cơng nghiệp ngày phát triển nhanh chóng địi hỏi tiêu thụ cơng suất phản kháng tăng, điều làm giảm hệ số cosφ, giảm chất lượng điện năng, tăng tổn thất Vì vậy, nhu cầu nguồn cung cấp công suất phản kháng từ đầu nguồn tăng lên lượng cơng suất đầu nguồn không đổi dẫn đến giảm lượng công suất tác dụng cần truyền tải khơng có lợi cho người sử dụng Vấn đề đặt phải giảm lượng công suất phản kháng cần truyền tải lưới nhỏ Do đó, việc lắp đặt hệ thống tụ bù công suất phản kháng cho lưới điện phân phối điều cần thiết Trong q trình tìm hiểu, có số luận văn [5], [7], [8]… nghiên cứu vấn đề bù công suất phản kháng tinh đến ảnh hưởng tụ bù đến chất lượng điện áp lưới điện phân phối Các nghiên cứu tìm hiểu theo tiêu giảm tổn thất điện thơng qua phần mềm chun dùng để tính tốn tìm vị trí bù tối ưu cho lưới điện Luận văn đặt vấn đề tìm hiểu đánh giá số phương pháp tính tốn tìm vị trí xác định dung lượng bù tối ưu cần đặt dựa số liệu thu thập lưới điện huyện Phú Xuyên thành phố Hà Nội Từ đó, so sánh đánh giá tính tốn lý thuyết phần mềm PSS/adpet để bước đầu đánh giá độ xác phần mềm ứng dụng Mục đích nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu tổng quan lưới điện phân phối phương pháp tính tốn bù cơng suất phản kháng cho lưới điện phân phối - Nghiên cứu phương pháp để xác định dung lượng đặt thiết bị bù, vị trí đặt bù nhằm đem lại hiệu tối ưu kinh tế kỹ thuật cho lưới phân phối - So sánh mức độ xác việc đặt bù tối ưu tính tốn lý thuyết phần mềm Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu luận văn nghiên cứu bù tối ưu cho lưới điện phân phối, lập hàm mục tiêu theo điều kiện kinh tế kỹ thuật để mơ tính tốn bù tối ưu công suất phản kháng - Phạm vi nghiên cứu: lưới điện phân phối hở huyện Phú Xuyên Ý nghĩa thực tiễn đề tài - Đánh giá vị trí dung lượng bù cơng suất phản kháng tối ưu cho lưới điện phân phối yếu tố cần thiết cho công tác quản lý vận hành - Kết sử dụng để so sánh phương pháp xác định bù công suất phản kháng tính tốn sở lưới điện phân phối phần mềm PSS/adept Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu mơ hình tốn bù kinh tế cơng suất phản kháng đưa phương pháp bù công suất phản kháng hiệu cho lưới phân phối - Sử dụng phần mềm PSS/ adept để tính tốn toán - Thu thập số liệu lưới điện phân phối thực tế để đưa vào chương trình tính tốn đưa lời giải tối ưu Bố cục luận văn Chương 1: Tổng quan bù công suất phản kháng lưới điện phân phối