Nghiên Ứu Bù Ông Suất Phản Kháng Và Ổn Định Điện Áp Ho Hệ Thống Điện 500Kv Khu Vự Miền Bắ Việt Nam Giai Đoạn 2015-2020 Sử Dụng Statom.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI L Y Ệ THỦ NGHIÊN C U BÙ CÔNG SU T PH N KHÁNG VÀ Ứ Ấ Ả N ÁP CHO H N 500 kV KHU VỔN ĐỊNH ĐIỆ Ệ THỐNG ĐIỆ ỰC MIỀ Ắ ỆT NAM GIAI ĐOẠN B C VI N 201[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI LỆ THỦY NGHIÊN CỨU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 500 kV KHU VỰC MIỀN BẮC VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2015 - 2020 SỬ DỤNG STATCOM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện – Hệ thống điện Hà Nội - Năm 2017 170833000903388fc0ec7-eef2-4846-ba27-8c689832801b 17083300090333010ade6-17cc-46e8-8174-891094c65d63 17083300090339ae9f171-b5ad-4993-8c09-4165837ec9b2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BÙI LỆ THỦY NGHIÊN CỨU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 500 kV KHU VỰC MIỀN BẮC VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2015 – 2020 SỬ DỤNG STATCOM Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trần Văn Thịnh Hà Nội – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN c vit lu nghiên cu ca bn thân Mi kt qu nghiên cng ca cá khác, nc trích dn t ngun gc c th  Luc bo v ti bt k m luc công b bt k m Tơi xin hồn tồn chu trách nhim v nh Hà Nội, ngày 30 tháng 08 năm 2017 Tác gi lu i LỜI CẢM ƠN  hoàn thành cun lu chân thành c ng dy, truyt tri thc giúp hc tp nghiên cu hc cao hc ti Hc Bách Khoa Hà Ni Xin chân thành cu, Phòng qun lý khoa hc -  i hng i Hc Bách Khoa Hà Ni , tu kin thu trình hc tp làm luc tng c bic bày t lòng bit n th Trần Văn Thịnh   u thi gian công s ng dn thc hi hồn thành lu Mc dù b có c gng, song vi kin thc cịn hn ch gian có hn, luc chn khơng th tránh khi nhng thiu sót Tơi rt mo nhc s ch bo ca thy, cô, s góp ý ca bng nghip sung hồn thin lu Xin trân trng c ii MỤC LỤC L .i LI C ii MC LC iii DANH MC HÌNH .vi DANH MC CÁC CH VIT TT VÀ KÝ HIU x  PHU KHIN N ÁP H TH 1.1 n áp h thn 1.2 Các gii hn nh h thn 1.2.1 Gii hn áp .8 1.2.2 Gii hn nhit 1.2.3  1.3  kin thu khiên h thn 1.4 Kt lu 16 TNG QUAN V FACTS VÀ BÙ CÔNG SUT PHN KHÁNG 17  2.1.1  .17  2.1.3  2.1.4  2.1.5 Mơ hình b u khin FACTS 24 2.2  2.2.1 Các th h bù công sut phn kháng .26 2.2.2 Chng dng ca STATCOM 27 2.3 Tng quan v công sut phn kháng 27 2.3.1 Gii thiu chung 27 2.3.2 Hiu qu ca vic bù công sut phn kháng 28 t phn kháng 2.4.1 Các thit b bù công sut phn kháng 29 2.5 Mt s thit b bù FACTS 29 iii 2.5.1 B  30 2.5.2 B u khit hp nht (UPFC) 2.5.3  2.5.4 B bù bng t mc ni tiu khin bng thyristor (TCSC) 32 2.5.5 B ng b  2.6 Nguyên lý bù h thn 33 2.6.1 Bù ni tip .34 2.6.2 Bù song song 35 2.7 Kt lun 37 NG DNG STATCOM VÀO H TH BÙ CÔNG SU PHN KHÁNG VÀ NÂNG CAO N ÁP .38 t v 38 3.2 Cu trúc nguyên lý hon ca STATCOM 3.2.1 Cha statcom 38 3.2.2 Cn ca STATCOM 3.2.3 Nguyên lý hong ca STATCOM 40 3.2.4 c tính ca STATCOM 43 3.2.huu khin STATCOM 44 3.2.7 V phát sinh sóng hài bin pháp khc phc 46  khi b u khin STATCOM 3.3 H thu khin ca STATCOM 50 3.4 Các yu t quan trng nghiên cu thit k 51 3.5 Kt lu .52 S D MÔ PH CA STATCOM VÀO H THN 53 4.1 Gii thiu phn mm mô phng 53 4.1.1 Gii thiu phn mm MATLAB 53 4.1.2 Simulink 54 4.2 Thành phn mô phng khi ch u khin STATCOM 4.2.1 Khi h thng (Measurement System) 59 4.2.2 Khi vịng khố pha (Phase Locked Loop-PLL) 60 iv 4.2.3 Khi hiu chn áp (Voltage Regulator) .62 4.2.4 Khi cân bn áp DC (DC Balance Regulator) 62 4.2.5 Khi tính tốn dịng Iq gii hn chn Iqref .63 4.2.6 Khi hiu chnh dòng ( current Ragulator) 64 u khin (Firing Pulses Generator) 4.3 Mô phng kt qu   ng c    Min Bc ba nút 67  n ca mơ hình nghiên cu 4.3.2 Mơ hình mơ phng 67 4.3.3 Mu khin ca b u khin STATCOM c tính 4.4  89 KT LUN VÀ KIN NGH .90 TÀI LIU THAM KHO 92 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Phân loi nh h thn ng cong P-V khơng có bù, có bù song song Hình 1.3a: H thn .9 Hình 1.3b : ng cong cơng sut-góc 10 Hình 1.4: S i góc ca h thng  (a) h thng mt   i ca HT ng bé (a), HT  mt nh (c) .12 Hình 1.6: Gii hn vn hành cng dây theo mn áp n h thng hình tia hai n tht Hình 2.2: Bù ni tip .20 Hình 2.3 ng dng ca FACTS t bù ni tip 21 Hình 2.4: ng dng ca FACTS thit b bù song song .23 Hình 2.5: B u khing b STATCOM Hình 2.6: Ma statcom  cu trúc ca SVC  cu trúc ca UPFC Hình 2.9 cu trúc ca SSSC .31  cu trúc ca TSCS  cn ca statcom Hình 2.12: Mơ hình h thng truyn tn 33 Hình 2.13: Gi ng cơng sut- ng ng dây truyn ti có bù ni tip; b) Gi cong cơng sut  góc pha .35 Hình 2.15: H thng truyn tn có bù song song 36 Hình 3.1: Cn ca mt STATCOM Hình 3.2: Nguyên lý hon STATCOM .40 Hình 3.3: Nguyên lý bù ca b bù tích cc 41 Hình 3.4: Trng thái hp th công sut phn kháng ca b bù .42 Hình 3.5: Trng thái phát cơng sut phn kháng ca b bù 42 vi c tính V-I ca STATCOM 43 c tính V-Q ca STATCOM .44 Hình 3.8: Hình 3.8: Dng sóng FFS minh ha 45 Hình 3.9: Dng sóng FFS minh ha 45 Hình 3.10: Dng sóng PWM minh ha 46  mt si ca STATCOM vi VSC 48 xung Hình 3.12: Du vi STATCOM sut phn kháng 48  khng ca h thu khin ST Hình 3.14: H thu khin ca STATCOM 51 Hình 4.1: Màn hình khng ca Matlab 53 Hình 4.2: Bing ca Simulink Matlab 54 Hình 4.3: Ca s hin th n Simulink 54 Hình 4.4: Ca s làm vic Simulink 55 Hình 4.5: Các khn ca Simulink n SimPowerSystems n khi ngun SimPowerSystems Hình 4.8: Các thành phn SimPowerSystems 58  khi mu khin STATCOM 48 xung  khi ca khi h thng Hình 4.10: Khi vịng khóa pha (PLL) 61 Hình 4.11: Khi hiu chn áp .62 Hình 4.12: Khi hiu chnh cân bn áp DC .62 Hình 4.13: Khi tính tốn dịng Iq gii hn chnqref I .63 Hình 4.14: Khi hiu chnh dòng ( Current Ragulator) 64 Hình 4.15: Khu khin Hình 4.16: Bn cu Bridge 1Y,Bridge 1D,Bridge 2Y, Bridge 2D 65 Hình 4.17: Mu khin  n kt ni STATCOM v Hình 4.9 Mơ hình mơ phng 68 vii Hình 4.10a: Thơng s  t ngun h th ng hp mô ph n git ngt 70 Hình 4.10b: Thơng s  t ngun h th ng hp mô ph n t ngt 70 Hình 4.11: Hp thoi thit lp tham s cho ngu Hình 4.12: Hp thoi thit lp tham s cho ngun Qung Ninh 71 Hình 4.13: Hp thoi thit lp tham s cho ngun Hịa Bình .72 Hình 4.14: Hp thoi thit lp tham s ng dây L1 72 Hình 4.15: Hp thoi thit lp tham s ng dây L2 73 Hình 4.16: Hp thoi thit lp tham s ng dây L3 73 Hình 4.17: Hp thoi thit lp tham s ng dây L4 74 Hình 4.18: Hp thoi thit lp tham s cho ph ti ni vào tr .7 Hình 4.20: Hp thoi thit lp tham s cho ph ti ni vào trm Qung Ninh .75 i thông s t b u khin STATCOM Hình 4.22: Kt qu ng tín hiu ngõ cn ngt STATCOM khi 77 Hình 4.23: Kt qu n áp VaSec, Va IaPrim 77 Hình 4.24: Kt qu ng cơng sut phn kháng Q(MVAR) 77 Hình 4.25: Kt qu n áp Vmes Vref 77 Hình 4.25: Kt qu bii cn áp DC .78 Hình 4.26: Kt qu ng tín hiu ngõ ca STATCOM gin áp ngun v ngt STATCOM khi 78 Hình 4.27: Kt qu n áp VaSec, Va IaPrim 79 Hình 4.28: Kt qu ng công sut phn kháng Q(MVAR) 79 Hình 4.29: Kt qu n áp Vmes Vref 79 Hình 4.30: Kt qu bii cn áp DC .79 i thông s t b u khin STATCOM Hình 4.32: Kt qu ng tín hiu ngõ cn STATCOM hong 81 Hình 4.34: Kt qu ng cơng sut phn kháng Q(MVAR) 81 Hình 4.35: Kt qu n áp Vmes Vref 81 viii