Bài giảng phân tích thiết kế hệ thống năng lượng power system ad phần 2

6/19/2013 62 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Nghiệm sau bước lặp thứ 3:  Nghiệm hội tụ: Sự sai lệch về công suất < 2,5.10 -4  Các giá trị nghiệm của Điện áp các nút còn lại: CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Biểu thức tính Công suất các nút còn lại: 6/19/2013 63 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Các dòng Công suất và Tổn thất trên đường dây: CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Phương pháp Fast Decoupled: – Tỉ số X/R là lớn ↔ R << X – P thay đổi theo |V| ít và thay đổi theo δ nhiều. – Q thay đổi theo |V| nhiều và thay đổi theo δ ít.  Các phần tử J 2 và J 3 của Ma trận Jacobian có thể lấy bằng 0 6/19/2013 64 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Một số xấp xỉ đơn giản hóa → Không phải tính lại J 1 và J 4 sau mỗi bước lặp: + Phần tử trên đường chéo chính của J 1 : -Là phần ảo của phần tử trên đường chéo chính Y bus . *) Thông thường: *) Giả thiết: CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT *) Trong trạng thái vận hành bình thường: → Các phần tử ngoài đường chéo chính của J 1 : → Với giả thiết: , ta có: + Phần tử trên đường chéo chính của J 4 : 6/19/2013 65 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT → Tương tự: Các phần tử ngoài đường chéo chính của J 4 : → Hệ Phương trình trở thành: +) B’ và B” là phần ảo của Y bus . +) B’ có bậc n-1. +) B” có bậc n-1-m. +) Cần nhiều bước lặp hơn N-R. +) Cần ít thời gian hơn ở mỗi bước lặp. +) Cho kết quả nhanh. +) Dùng cho nghiên cứu phân tích nhiễu động. CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Ví dụ 2: Giải bằng Fast Decoupled 6/19/2013 66 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Ma trận Tổng dẫn nút của Hệ thống: • Ma trận B’ tương ứng để tính và là: • Các xấp xỉ đầu: CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Hệ phương trình: • Ma trận B” tương ứng để tính là: • Phương trình: • Các giá trị sau bước lặp đầu tiên: 6/19/2013 67 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Quá trình tiếp diễn cho đến khi đạt được độ chính xác yêu cầu: CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Kết quả nhận được: • Số lượng bước lặp để đạt được độ chính xác tương đương với phương pháp N-R: 14 • Tỉ số X/R càng lớn thì phương pháp sẽ càng hội tụ với số bước lặp ít hơn. 6/19/2013 68 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Bài tập Chương 5: (Chương 6 GT Power System Analysis – Hadi Saadat). 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8,6.12 Không phải làm những câu hỏi có liên quan đến các Hàm Matlab. Thời hạn nộp: Sau 3 tuần kể từ ngày giao bài (Hạn cuối:06/05/2011). Bài tập Lớn số 2 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Tổng quan: – Sự cố: Xác định điện áp nút và dòng điện dây. – Sự cố đối xứng và không đối xứng. • Sự cố ba pha. • Sự cố pha-đất. • Sự cố pha-pha. • Sự cố hai pha-đất. – Tính toán sự cố → Cài đặt, chỉnh định Relay và phối hợp hoạt động. 6/19/2013 69 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Ba quá trình trạng thái của Máy phát: – Siêu quá độ (Subtransient). – Quá độ (Transient). – Xác lập (Steady-State). • Nghiên cứu sự cố 3 pha đối xứng: – Tính toán không sử dụng máy tính (Biến đổi sơ đồ). – Xây dựng Ma trận Tổng trở Nút bằng Building Algorithm và sử dụng Máy tính để tính toán. CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Sự cố 3 pha đối xứng: – Sự cố nghiêm trọng nhất. – Hệ thống vẫn là đối xứng → Phân tích pha. – Điện kháng máy phát đồng bộ: – Sự cố: thể hiện sự thay đổi cấu trúc của lưới tương đương với việc đóng thêm một tổng trở vào điểm sự cố → Giải bằng phương pháp Thévenin. → Điện kháng Siêu Quá độ, cho một vài chu kỳ đầu. → Xác định Công suất cắt của Máy cắt. → Điện kháng Quá độ, cho (khoảng) 30 chu kỳ tiếp theo. → Sử dụng cho việc cài đặt bảo vệ Relay, nghiên cứu ổn định quá độ điển hình → Điện kháng Đồng bộ, cho trạng thái xác lập. 6/19/2013 70 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Ví dụ:  HTĐ có 3 nút, coi là không tải.  Máy phát biểu diễn bằng SĐĐ nối tiếp với điện kháng quá độ.  Công suất cơ sở: 100MVA.  Bỏ qua điện trở, điện dung ngang.  MF vận hành với tần số và điện áp định mức.  Xác định dòng sự cố, điện áp nút và dòng trên đường dây khi có sự cố 3 pha ở: (a) Nút 3. (b) Nút 2. (c) Nút 1. CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG (a) Sơ đồ thay thế và tương đương: 6/19/2013 71 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Dòng sự cố tại Nút 3: • Tìm tổng trở Thévenin Z 33 : CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Dòng sự cố tính được: • Dòng qua vị trí MF: • Sự thay đổi điện áp nút: [...]... -j0,56: 85 6/19 /20 13 • Khử để giữ nguyên cấp của Ma trận: • Kết quả nhận được: CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG Bài tập Lớn số 3-1 • Bài tập Chương 6: (Chương 9 GT Power System Analysis – Hadi Saadat) 9.1 (Tham khảo Ví dụ 3.7), 9.3-9.15 Không phải làm những câu hỏi có liên quan đến các Hàm Matlab Thời hạn nộp: Sau 3 tuần kể từ ngày giao bài (Hạn cuối: / /20 11) 86 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG... nối Nút 2 và Nút 1: với • Khử để giữ nguyên cấp của Ma trận: CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Kết quả nhận được: • Đóng nhánh nối giữa Nút 3 với Nút 2: 83 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Kết quả sau khi đóng nhánh nối Nút 3 với Nút 2: • Khử để giữ nguyên cấp của Ma trận: CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Kết quả nhận được: • Nhận xét: Kết quả nhận được giống như kết quả khi nghịch đảo Ybus! 84 6/19 /20 13 CHƯƠNG... phát mang tải: 92 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Sức điện động: • Điện áp đầu cực: CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Biểu diễn theo các thành phần thứ tự: • Do sđđ là cân bằng nên chỉ có thành phần thứ tự thuận: 93 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Các thành phần: • Các mạch thứ tự: CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG... TT Nghịch TT Không 87 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Biểu thức: a – Toán tử quay: • Các đại lượng thứ tự nghịch: CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Thành phần Thứ tự Không: • Xét hệ thống dòng 3 pha không đối xứng, ta cần: - Ma trận chuyển đổi thành phần đối xứng 88 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Nghịch đảo... ứng → Cho phép phân tích mỗi mạng thứ tự bởi sơ đồ pha 90 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG *) Đường dây truyền tải: *) Máy điện Đồng bộ: *) Máy Biến Áp: Tổng trở thứ tự không của MBA phụ thuộc vào cách đấu dây 2 phía: CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG 91 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG... tổng trở âm 81 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Ví dụ: Hệ thống đơn giản quen thuộc: Thứ tự Quy trình đóng các phần tử CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Đóng Nút 1 vào Nút tham chiếu: (nhánh mới vào nút cũ) • Đóng Nút 2 vào Nút tham chiếu: (nhánh mới vào nút cũ) • Đóng Nút 3 vào Nút 1: (nhánh mới vào nút cũ) • Đóng nhánh nối giữa Nút 2 và Nút 1: 82 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Kết quả sau khi đóng... pha-pha: N (2) – Sự cố pha với pha-đất: N(1,1) • Phương pháp Thành phần đối xứng → Giải quyết bài toán sự cố không đối xứng tương tự như với sự cố đối xứng ↔ Sử dụng sơ đồ pha CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Thành phần Đối xứng: – Cho phép biểu diễn các đại lượng pha không đối xứng (dòng, áp) dưới dạng 3 thành phần cân bằng đối xứng TT Thuận TT Nghịch TT Không 87 6/19 /20 13 CHƯƠNG... trở nối đất trong mạch thứ tự không là 3Zn – Ba hệ thống mạch có thể được giải riêng rẽ, sử dụng sơ đồ pha rồi thực hiện xếp chồng để tìm kết quả 94 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Sự cố Pha-Đất: CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Các điều kiện biên: • Điện áp pha a: với 95 6/19 /20 13 CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG • Dòng...6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Điện áp nút khi sự cố tìm được bằng phương pháp xếp chồng: • Dòng điện chạy trên các đường dây khi sự cố: CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG (b) Sơ đồ thay thế và tương đương: 72 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Tìm tổng trở Thévenin Z 22: CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Dòng sự cố: • Dòng qua vị trí MF: • Sự thay đổi điện áp nút: 73 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ... • Tính các dòng điện chạy trên các đường dây 74 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Công suất Ngắn mạch: – Đánh giá mức độ mạnh yếu của một nút – Bằng tích của biên độ điện áp định mức với dòng sự cố – Dùng để xác định kích cỡ của thanh cái tại nút đó và dung lượng cắt của Máy cắt CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Phân tích sự cố sử dụng Zbus: 75 6/19 /20 13 CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG • Sơ đồ thay thế tương . cứu phân tích nhiễu động. CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Ví dụ 2: Giải bằng Fast Decoupled 6/19 /20 13 66 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Ma trận Tổng dẫn nút của Hệ thống: •. ít hơn. 6/19 /20 13 68 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT • Bài tập Chương 5: (Chương 6 GT Power System Analysis – Hadi Saadat). 6.1, 6 .2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8,6. 12 Không phải. thường: → Các phần tử ngoài đường chéo chính của J 1 : → Với giả thiết: , ta có: + Phần tử trên đường chéo chính của J 4 : 6/19 /20 13 65 CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT → Tương tự: Các phần tử