nghiên cứu ứng dụng giải pháp cô lập điểm sự cố bằng công nghệ das (distribution automation system) áp dụng cho lưới phân phối trung áp việt nam

lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn TSKH Trần Hoài Linh Ngời thầy giáo mẫu mực, tâm huyết víi nghỊ, víi sù nghiƯp ph¸t triĨn gi¸o dơc cịng nh công nghiệp đất nớc Em xin gửi đến thầy lời cảm ơn với lòng kính trọng biết ơn em Thầy đà cho em phơng hớng, hết lòng bảo, hớng dẫn truyền đạt kiến thức chuyên môn nh kinh nghiệm làm việc suốt thời gian em nghiên cứu thực luận văn Học trò Hồ Long Phi Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… i Em xin chân thành cảm ơn Các thầy cô giáo khoa điện Trờng Đại học bách khoa Hà nội Các thầy cô giáo khoa điện, Khoa sau đại học Trờng trờng đại học nông nghiệp I Hà Nội Các thầy cô giáo trờng Cao Đẳng Kinh Tế Kỹ Thuật Nghệ An Các thầy cô, ngời đà dìu dắt h−íng dÉn em suèt thêi gian em häc tËp nghiên cứu để hoàn thành khóa học Em xin chân thành cảm ơn! Học trò Hồ Long Phi Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ii Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực cha đợc sử dụng để bảo vệ công trình khoa học khác Tôi xin cam đoan thông tin trích dẫn luận văn đợc rõ nguồn gốc Hà nội: Ngày 15 tháng 09 năm 2007 Tác giả luận văn Hồ Long Phi Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… iii Danh môc hình vẽ Hình 1.1 Đồ thị tăng trởng công suất lắp đạt v phụ tải cực đại Hình 2.1(a) Lới hình tia không phân đoạn Hình 2.1(b) Lới hình tia phân đoạn Hình 3.1 Buồng cắt chân không Hình 3.2 Recloser pha OVR 15 – 38 kV H×nh 3.3 Recloser 27kV - VR 3S Hình 3.4 Hợp Recloser h ng Nuclec Hình 3.5 Khối điều khiển v bảo vệ Recloser 27kV- VR 3S Hình 3.6 Tủ điều khiển v bảo vệ Recloser OVR 15 38 kV Hình 3.7 Thiết bị DAS treo cột NULEC Hình 3.8 Các thiết bị hệ thống DAS giai đoạn Hình 3.9 Nguyên lý cấu tạo hợp DPĐTĐ Hình 3.10 Sơ đồ phối hợp thời gian c i đặt FDR Hình 3.11 Nguyên tắc hoạt động lới điện hình tia Hình 3.12 Nguyên tắc tác động lới điện có nguồn hai phía Hình 3.13 Giản ®å thêi gian t¸c ®éng víi ngn cung cÊp Hình 3.14 Cấu hình hệ thống DAS giai đoạn Hình 3.15 Điều khiển thời gian thực v hiển thị trạng thái lới phân phối theo thời gian thực Hình 3.16 Qui trình tự động phục hồi lới phân phối Hình 3.17 DAS cho hệ thống cáp ngầm Hình 3.18 Sơ đồ phát triển hệ thống DAS giai đoạn Hình 4.1 Sơ đồ sợi lộ E380 không sử dụng phân đoạn Hình 4.2 Sơ đồ sợi lộ 380 dùng DCL Hình 4.3 Sơ đồ sợi lộ 380 dùng Recloser Hình 4.4 Sơ đồ sợi lé 380 dïng DAS Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… iv Danh môc bảng Bảng 1.1 Các nguồn điện Hệ thống điện Việt Nam Bảng 1.2 Sản lợng điện theo nguồn Bảng 1.3 Khối lợng lới truyền tải Bảng 1.4 Lới điện phân phối hệ thống điện Việt Nam Bảng 1.5 Hệ thống lới điện phân phối theo phạm vi quản lý Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật Recloser 27kV - VR 3S Bảng 3.2 Dải thời gian chỉnh định loại Recloser Bảng 4.1 Thống kê số lần cố lộ đờng dây 380 v 386 chi nhánh điện Nghi Lộc Nghệ An Bảng 4.2 Bảng kết phân đoạn dao cách ly Bảng 4.3 Kết phân đoạn Reclose Bảng 4.4 Bảng kết phân đoạn DAS Bảng 4.5 So sánh kết giải pháp phân đoạn Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… v môc lục Lời cam đoan. .iii phầnmở đầu. Đặt vÊn ®Ị………………… .6 Lý lùa chän ®Ị t i………………………………………………………… Đối tợng v phạm vi nghiên cứu Mơc tiªu v nhiƯm vơ nghiªn cøu…………………………………………… Nội dung luận văn Chơng 1: Hiện trạng lới điện phân phối trung áp 1.1 Quá trình phát triển lới điện phân phối trung áp.8 1.2 lịch sử phát triển v tồn lới điện phân phối trung áp 1.3 Xu phát triển lới phân phói trung áp .8 Chơng Hiện trạng bảo vệ Rơle tự động hoá lới điện trung áp Nghệ An 18 2.1 Các thiết bị đóng cắt chủ yếu đợc sử dơng l−íi trung ¸p NghƯ An……………………………………………………………………………… 18 2.1.1 M¸y cắt 18 2.1.2 Dao cách ly (DCL) 19 2.1.3 Dao cách ly tự động (DCLTĐ) .20 2.1.4 Dao cắt có tải (DCT) 20 2.1.5 Máy cắt có trang bị tự đóng lại (TĐL) .21 2.1.6 Tự động đóng nguồn dự phòng (TĐD) 21 2.2 Bảo vệ rơle v tự ®éng hãa l−íi ph©n phèi khu vùc nghƯ An 22 2.2.1 Tóm tắt bảo vệ rơle hƯ thèng ph©n phèi khu vùc NghƯ An.…….22 2.2.2 HiƯn trạng tự động hoá hệ thống phân phối trung ¸p NghƯ An… .24 2.3 Các vấn đề cần giải để tự động hóa lới điện phân phối 26 2.4 Các giải pháp phân đoạn tăng cờng độ tin cậy đợc sử dụng lới phân phối trung áp 26 2.4.1 Lới phân phối không phân đoạn 28 2.4.3 Lới phân phối kÝn vËn h nh hë ……………………………………………32 Ch−¬ng Giíi thiƯu vỊ DAS (distribution automaTIon system) vµ øng dơng tù động hoá phân vùng cố lới điện trung áp. 34 3.1 Giíi thiƯu chung vỊ hƯ thèng DAS …………………………………………34 3.1.1 Giai đoạn 34 3.1.2 Giai đoạn …………………………………………………………………34 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t vi 3.1.3 Giai đoạn 34 3.2 Các thiết bị hệ thống DAS 35 3.2.1 Recloser .35 3.2.2 Các thiết bị theo giai đoạn 44 Chơng IV: ứng dụng công nghệ DAS cho lới phân phối khu công nghiệp Bắc Vinh tỉnh nghệ an 59 4.1 Không phân đoạn: 60 4.2 Phân đoạn dùng dao cách ly thông thờng 61 4.3 Phân đoạn dùng Recloser 67 4.4 Phân đoạn sư dơng DAS ……………………………………………………73 4.5 NhËn xÐt …………………………………………………………………… 80 Ch−¬ng V Kết luận đề xuất 82 tài liệu tham kh¶o……… ……………………………………… 83 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… vii phÇn mở đầu Đặt vấn đề Ng y nay, để phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế x hội đất nớc, vấn đề đảm bảo chất lợng cung cấp điện có vai trò quan trọng ViƯc ¸p dơng c¸c th nh tùu míi, nhÊt l công nghệ tự động hoá để nâng cao chất lợng quản lý vận h nh, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, phát huy hiệu kinh tế, tiết kiệm lao động l yêu cầu thiết Đối với hệ thống điện nớc ta, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ tự động từ trớc đến thờng đợc quan tâm áp dụng cho nh máy điện công suất lớn v lới điện truyền tải 220kV, 500kV Tự động hoá lới điện phân phối sử dụng chủ yếu rơle tự động đóng lặp lại (F79), tự động sa thải phụ tải theo tần số (F81), tự động điều chỉnh điện áp (F90) Đề t i n y nhằm sâu nghiên cứu ứng dụng giải pháp tự động cô lập điểm cố công nghệ DAS (Distribution Automation System) áp dụng cho lới phân phối trung áp Việt Nam, nhằm khắc phục tình trạng kéo d i thời gian điện diện rộng khách h ng cách xử lý cố kiểu thủ công Từng bớc nghiên cứu đa v o chức tự động hoá cho tõng phÇn tư, tõng bé phËn råi më réng dÇn cho hệ thống Lý lựa chọn đề t i Hiện nay, hầu hết nớc có kinh tế phát triển, vấn đề chất lợng điện tiêu điện áp, tần số, suất cố m tiêu quan trọng l tổng số điện bình quân khách h ng năm Đối với lới điện phân phối trung áp Việt Nam hiƯn nay, cã sù cè vÜnh cưu th× to n phụ tải tuyến cố bị điện sau máy cắt đầu nguồn tự đóng lại không th nh công Nhiều phụ tải ngo i vùng cố bị ngừng cung cấp điện cách không cần thiết Nếu tuyến có Dao c¸ch ly (DCL) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t phân đoạn, việc phân vùng cố đợc thực thủ công l m kéo d i thời gian điện khách h ng Mục tiêu đề t i nhằm nghiên cứu ứng dụng công nghệ DAS v o lới điện phân phối trung áp l cô lập nhanh v xác điểm cố để cấp điện lại cho khu vực góp phần giảm thiểu thời gian v phạm vi điện khách h ng Đối tợng v phạm vi nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu đề t i l tìm hiểu khả ¸p dơng mét sè th nh tùu míi lÜnh vực bảo vệ rơle tự động hoá, lĩnh vực thông tin liên lạc để cải thiện chất lợng vận h nh lới điện phân phối trung áp Việt Nam Phạm vi nghiên cứu gồm phần: tự động hoá phân vùng cố lới điện trung áp 35 - 23 - 15 - 10 - kV có dạng hình tia v mạch vòng kín vận h nh hở Đây l nội dung nghiên cứu trọng tâm đề t i Mục tiêu v nhiệm vụ nghiên cứu Đề t i sâu v o việc nghiên cứu so sánh lựa chọn công nghệ, thiết bị v đa giải pháp bảo vệ v tự động hoá phù hợp với đặc điểm lới điện phân phối trung áp Việt Nam Do đề t i đặt mục tiêu v nhiệm vụ sau đây: Tự động phân vùng cố lới phân phối: Nghiên cứu đặc điểm cố lới phân phối v trạng tự động hoá lới phân phối trung áp Việt Nam Lựa chọn v đề xuất giải pháp tự động phân vùng cố lới phân phối DAS phù hợp với lới điện phân phối có Phân tích đặc tính l m việc thiết bị tham gia hệ thống DAS Nghiên cứu lựa chọn giải pháp thông tin phù hợp với tình trạng lới điện có Phân tích chế độ l m việc thiết bị tham gia hệ thống DAS Nghiên cứu lựa chọn giải pháp thông tin phù hợp với trạng hạ tầng sở lới điện phân phối trung áp Việt Nam để quản lý hệ thống DAS máy tÝnh HiƯu qu¶ kinh tÕ øng dơng DAS Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… Giíi thiƯu h−íng më réng: øng dụng phối hợp công nghệ tự động hoá ®ang ®−ỵc sư dơng ng nh ®iƯn: tù ®éng hoá trạm biến áp SAS (Substation Automation System), SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) ®Ĩ cïng víi DAS ®Ị xuất mô hình tự động hoá trọn khâu vận h nh v kinh doanh điện cho "Khu công nghiệp Bắc Vinh" Nội dung luận văn Chơng 1: Hiện trạng lới điện phân phối trung áp 1.1 Quá trình phát triển lới điện phân phối trung áp 1.2 Lịch sử phát triển v tồn lới điện phân phối trung áp 1.3 Xu phát triển lới phân phói trung áp Chơng 2: Hiện trạng bảo vệ rơle v tự động hóa lới điện phân phối trung áp Nghệ An 2.1 Các thiết bị đóng cắt đợc sử dụng lới trung áp Nghệ An 2.2 Bảo vệ rơle v tự động hãa l−íi ph©n phèi khu vùc NghƯ An 2.3 Cấc vấn đề cần giải để tự động hóa lới điện phân phối trung áp 2.4 Các giải pháp phân đoạn tăng cờng độ tin cậy đợc sử dụng lới phân phối trung áp Chơng 3: Giới thiƯu vỊ DAS (Distribution Automation System) v øng dơng tự động hoá phân vùng cố lới điện trung ¸p 3.1 Giíi thiƯu chung vỊ hƯ thèng DAS 3.2 Các thiết bị hệ thống DAS Chơng 4: ứng dụng công nghệ DAS cho lới điện phân phối khu công nghiệp "Bắc Vinh" tỉnh Nghệ An 4.1.Tính toán với trờng hợp cha phân đoạn 4.2 Tính toán với trờng hợp phân đoạn dao cách ly thờng (DCL) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t Điện cố l : ASC = TNDSC P MAX T MAX = 30.3,05.4000 / 8760 = 41,7808 MWh 8760 Điện ngừng điện công tác l : ACT = TNDCT P MAX T MAX = 10.3,05.4000 / 8760 = 13,9269MWh 8760 Tæng điện mất: A2 = ASC2 + ACT2 = 55,7077 MWh * Đoạn lới 3: Đoạn bị ngừng điện cố thân bị hỏng hay ảnh hởng cố đoạn lới Cờng độ ngừng điện cố đoạn lới 3: λSC3 = λ'SC3 + λ'SC4 = C−êng ®é ngừng điện công tác đoạn lới 3: CT3 = TT + DK3 = + = (định kỳ + thao tác lới) Cờng độ ngừng điện tổng: λND3 = λCT3 + λSC3 = + = Thời gian ngừng điện cố đoạn 3: TNDSC3 = T'NDSC3 + T'NDSC4 = 10 = 20h Thời gian ngừng điện công tác đoạn TNDCT3 = (Định kỳ).10 + 0.2 = 10h Thời gian ngừng điện tổng: TNĐ3 = TNDSC3 + TNDCT3 = 20 + 10 = 30h Điện cố l : ASC = TNDSC P MAX T MAX = 20.3,05.4000 / 8760 = 27,8538MWh 8760 Điện ngừng điện công tác l : ACT = T NDCT P MAX T MAX = 10 3, 05 4000 / 8760 = 13 ,9269 MWh 8760 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 70 Tổng điện mất: A3 = ASC3 + ACT3 = 41,7808 MWh * Đoạn lới 4: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng Cờng độ ngừng điện cố đoạn lới 4: SC4 = SC4' = Cờng độ ngừng điện công tác đoạn lới 4: CT4 = TT + DK4 = + = (định kỳ + thao tác lới) Cờng độ ngừng điện tổng: ND4 = λCT4 + λSC4 = + 1= Thêi gian ngừng điện cố đoạn 4: TNDSC4 = TNDSC4' = 1.10 = 10h Thời gian ngừng điện công tác đoạn 4: TNDCT4 = 1.10 + 0.2 = 10h Thời gian ngừng điện tổng: TNĐ4 = TNDSC4 + TNDCT4 = 10 + 10 = 20h Điện sù cè l : ASC = TNDSC4 P MAX T MAX = 10.3,05.4000/ 8760 = 13,9269MWh 8760 Điện ngừng điện công tác l : ACT = TNDCT P MAX T MAX = 10.3,05.4000 / 8760 = 13,9269 MWh 8760 Tæng điện mất: A4 = ASC4 + ACT4 = 27,8538 MWh Bảng 4.4 Kết phân đoạn Reclose Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Công suất 3200 1800 2400 4800 Phân đoạn Recolse Cờng độ Thời gian Điện ngừng điện ngừng điện Công Sự cố Công Sự cố Công tác Sự cố Điện tác tác tổng 10 20 13,9269 27,8538 41,7808 10 30 13,9269 41,7808 55,7077 10 20 13,9269 27,8538 41,7808 1 10 10 13,9269 13,9269 278538 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 71 C−êng ®é ngõng ®iƯn sù cè trung b×nh cđa to n l−íi l : λSC = + +1+ = (lần/năm) Cờng độ ngừng điện công tác trung bình to n l−íi l : λ CT = + + + = (lần/năm) Cờng độ ngừng điện trung bình to n lới l : ND = λSC + λCT = + = (lần/năm) Thời gian ngừng điện cố trung bình to n l−íi l : TSC = 30 + 30 + 20 + 10 = 22 ,5 (h/năm) Thời gian ngừng điện công tác trung bình to n l−íi l : TCT = 10 + 10 + 10 + 10 = 10 (h/năm) Thời gian ngừng điện trung b×nh to n l−íi l : TND = TSC + TCT = 22,5 + 10 = 32,5 (h/năm) Điện cố to n lới l : ASC = ASC1 + ASC2 + ASC3 + ASC4 = 111,4155 MWh Điện ngừng điện công t¸c cđa to n l−íi l : ACT = ACT1 + ACT2 + ACT3 + ACT4 = 55,7077 MWh Tæng điện l : A = ASC + ACT = 167,1233 MWh So với không dùng phân đoạn, giảm ®−ỵc: ∆A = 278,5388 - 167,1233 = 111,4155 MWh So với dùng phân đoạn dao cách ly thờng, giảm ®−ỵc: ∆A =211,689498- 167,1233 = 44,5662 MWh Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 72 4.4 Phân đoạn sử dụng DAS N=1 1000 kVA 8,1 km 1000 kVA 7,8 km N=1 Recloser 4000 kVA 8,3 km N=2 2000 kVA km Hình 4.4 Sơ đồ sợi lộ 380 phân đoạn DAS Số lợng thiết bị sử dụng: 01 máy cắt, 05 dao cách ly + Đoạn 1: Đoạn bị ngng điện thân bị hỏng hay ảnh hởng cố đoạn lới + Đoạn 2: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng hay ảnh hởng cố đoạn lới 3, + Đoạn 3: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng hay ảnh hởng cố đoạn lới + Đoạn 4: Ngừng điện bị cố Ngo i ra, cố đoạn n o lới, thời gian thao tác cách ly phần tử sù cè tc = 0, dao c¸ch ly nhËn biết đợc cố v tự động cách ly với t 0s Giải thiết xác suất xảy cố đoạn lới l nh Cờng độ hỏng hóc riêng biệt đoạn lới l nh nhau, = 4/4 = Giả thiết phân bố công suất đoạn lới l nh nhau, tức l PMAXi = 12.2/4 = 3,05 MW, Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 73 * Đoạn lới 1: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng hay ảnh hởng cố đoạn lới Cờng ®é ngõng ®iƯn sù cè cđa ®o¹n l−íi 1: λSC1 = λSC1' + λSC4' = C−êng ®é ngõng ®iƯn công tác đoạn lới 1: CT1 = TT + DK1 = + = 1(định kỳ + thao tác lới) Cờng độ ngừng điện tổng: ND = CT1 + λSC1 = + = Thêi gian ngừng điện cố đoạn 1: TNDSC1 = TNDSC1' + TNDSC4' = 2.10 = 20h Thêi gian ngõng ®iƯn công tác đoạn 1: TNDCT1 = 1.10 + 0.2 = 10h Thời gian ngừng điện tổng: TNĐ1 = TNDSC1 + TNDCT1 = 20 + 10 = 30h Điện mÊt sù cè l : ASC1 = TNDSC1 PMAX TMAX = (20.3,05.4000) / 8760 = 27,8538MWh 8760 Điện ngừng điện công tác l : ACT = TNDCT1 PMAX TMAX = (10.3,05.4000) / 8760 = 13,9269MWh 8760 Tổng điện mất: A1 = ASC1 + ACT1 = 41,7808 MWh * Đoạn lới 2: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng hay ảnh hởng cố đoạn lới 3, Cờng độ ngừng điện cố đoạn lới 2: SC2 = SC2' + SC3' = Cờng độ ngừng điện công tác ®o¹n l−íi 2: λCT2 = λTT + λDK2 = + = (định kỳ + thao tác lới) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 74 C−êng ®é ngõng ®iƯn tỉng: λND2 = λCT2 + λSC2 = + = Thời gian ngừng điện cố đoạn 2: TNDSC2 = TNDSC2' + TNDSC3'+ TNDSC4' = 3.10 = 30h Thêi gian ngừng điện công tác đoạn 2: TNDCT2 = 1.10 + 0.2 = 10h Thêi gian ngõng ®iƯn cđa ®o¹n l−íi 2: TND2 = TNDSC2 + TNDCT2 = 30 + 10 = 40h Điện cố l : TNDSC2 PMAX TMAX = (30.3,05.4000) / 8760 = 41,7808MWh 8760 Điện ngừng điện công tác l : ASC = ACT = TNDCT PMAX TMAX = (10.3,05.4000) / 8760 = 13,9269MWh 8760 Tổng điện mất: A2 = ASC2 + ACT2 = 55,7077 MWh * Đoạn lới 3: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng hay ảnh hởng cố ®o¹n l−íi C−êng ®é ngõng ®iƯn sù cè cđa ®o¹n l−íi 3: λSC3 = λSC3' + λSC4' = Cờng độ ngừng điện công tác đoạn lới 3: λCT3 = λTT + λDK3 = + = (định kỳ + thao tác lới) Cờng độ ngừng ®iƯn tỉng: λND3 = λCT3 + λSC3 = + = Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 75 Thêi gian ngõng ®iƯn sù cè cđa ®o¹n 3: TNDSC3 = TNDSC3' + TNDSC4' = 2.10 = 20h Thời gian ngừng điện công tác đoạn 3: TNDCT3 = 1.10 + 0.2 = 10h Thời gian ngừng điện tổng: TNĐ3 = TNDSC3 + TNDCT3 = 20 + 10 = 30h Điện sù cè A SC = T NDSC PMAX T MAX 8760 = ( 20 , 05 4000 ) / 8760 = 27 ,8538 MWh Điện ngừng điện công t¸c l : ACT = TNDCT PMAX TMAX = (10.3,05.4000) / 8760 = 13,9269MWh 8760 Tæng điện mất: A3 = ASC3 + ACT3 = 41,7808 MWh * Đoạn lới 4: Đoạn bị ngừng điện thân bị hỏng Cờng độ ngừng điện cố đoạn lới 4: SC4 = SC4' = Cờng độ ngừng điện công tác ®o¹n l−íi 4: λCT4 = λTT + λDK4 = + = (định kỳ + thao tác lới) C−êng ®é ngõng ®iƯn tỉng: λND4 = λCT4 + λSC4 = + 1= Thêi gian ngõng ®iƯn sù cố đoạn 4: TNDSC4 = TNDSC4' = 1.10 = 10h Thời gian ngừng điện công tác đoạn 4: TNDCT4 = 1.10 + 0.2 = 10h Thêi gian ngõng ®iƯn tỉng: TN§4 = TNDSC4 + TNDCT4 = 10.1 + 10 = 20h Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t 76 Điện sù cè l : ASC = TNDSC PMAX TMAX = (10.3,05.4000) / 8760 = 13,9269 MWh 8760 Điện ngừng điện công tác l : ACT = TNDCT PMAX TMAX = (10.3,05.4000) / 8760 = 13,9269MWh 8760 Tỉng ®iƯn mất: A4 = ASC4 + ACT4 = 27,8538 MWh Bảng 4.5 Bảng kết phân đoạn DAS Phân đoạn dao cách ly Đoạn Cờng độ Thời gian ngừng điện ngừng điện Công Công Sự cố Công Sù cè suÊt t¸c t¸c 3200 10 20 Điện Công Sự cố tác 13,9269 27,8538 41,7807 §o¹n 1800 10 30 13,9269 41,7808 55,7077 §o¹n 2400 10 20 13,9269 27,8538 41,7807 §o¹n 4800 1 10 10 13,9269 13,9269 27,8538 Tổng Cờng độ ngừng điện cố trung bình to n l−íi l : λSC = + +1+ = (lần/năm) Cờng độ ngừng điện công tác trung bình to n lới l : CT = 1+1+1+1 = (lần/năm) Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 77 Cờng độ ngừng điện trung bình to n lới l : λND = λSC + λCT = 2+ = (lần/năm) Thời gian ngừng điện cố trung b×nh cđa to n l−íi l : TSC = 30 + 30 + 20 + 10 = 22,5 (h/năm) Thời gian ngừng điện công tác trung bình to n l−íi l : TCT = 10 + 10 + 10 + 10 = 10 (h/năm) Thời gian ngừng ®iƯn trung b×nh to n l−íi l : TND = TSC + TCT = 22,5 + 10 = 32,5 (h/năm) Điện cố to n lới l : ASC = ASC1 + ASC2 + ASC3 + ASC4 = 111,4155 MWh Điện ngừng điện công tác to n lới l : ACT = ACT1 + ACT2 + ACT3 + ACT4 = 55,70776 MWh Tổng điện l : A = ASC + ACT = 167,1232 MWh So với không dùng phân đoạn, giảm đợc: A = 278,5388 -167,1232 = 111,4156 MWh So với dùng dao cách ly thờng, giảm đợc: A1= 211,6894 - 167,1232 = 44,5662 MWh So víi dïng Recolose, gi¶m ®−ỵc: ∆A2= 167,1232 - 167,1232 = Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 78 Vậy ta có bảng so sánh kết giải pháp phân đoạn nh sau: Bảng 4.6 So sánh kết giải pháp phân đoạn Các thông số Không phân đoạn Phân đoạn dùng recloser Phân đoạn dùng DAS Phân đoạn dùng dao cách ly Cờng độ ngừng điện cố (lần/năm) Cờng độ ngừng điện công tác (lần/năm) 2 1 Cờng độ ngừng điện tổng (lần/năm) 3 Thời gian ngừng điện cố trung bình (h/năm) 40 20 20 20 Thời gian ngừng điện thao tác trung bình (h/năm) 10 20 10 10 Thời gian ngừng điện trung bình (h/năm) 50 45 30 30 278,5388 211,6895 167,1233 167,1233 Điện cố v công tác lới (MWh) Bảng 4.7 So sánh giá tiền điện v chi phí đầu t giải pháp phân đoạn Các giải pháp phân đoạn Điện Giá bán 1kWh (MWh) (đồng) Th nh tiền (triệu VNĐ) Chi phí (triệu VNĐ) Không phân đoạn 278,5388 895 249,2922 436 Phân đoạn dùng DCL 211,6895 - 189,4621 442 Phân đoạn dùng Reclose 167,1233 - 149,5753 1032 Phân đoạn dïng DAS 167,1233 - 149,5753 210 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 79 4.5 Nhận xét * Phơng án Không phân đoạn lới phân phối, cờng độ ngừng điện cố lớn, dẫn đến thời gian điện năm lớn (60h) Từ dẫn đến điện gián đoạn cung cấp điện lớn Với phơng ¸n n y, ®é tin cËy cung cÊp ®iƯn cđa lới phân phối l thấp * Phơng án Phân đoạn lới phân phối dao cách ly Phơng án n y giảm đợc cờng độ ngừng điện cố xuống thấp, nhiên cờng độ ngừng điện công tác lới lại cao Lý l thời gian xác định cố v thao tác cách ly phần tử bị cố, phục hồi trạng thái l m việc cho phần tử không cố Công tác n y ho n to n nhân viên vËn h nh thao t¸c, vËy thêi gian ngõng điện lâu, ảnh hởng đến độ tin cậy lới phân phối Tuy nhiên, so với phơng án 1, độ tin cậy lới phân phối đợc cải thiện, lợng điện gián đoạn cung cấp điện giảm Với phơng án n y, độ tin cậy lới phân phối đ đợc cải thiện đáng kể so với phơng án không phân đoạn nhng thấp * Phơng án Phân đoạn lới phân phối Recloser Theo nh số liệu tính toán Recloser l phơng pháp nâng cao tối đa độ tin cËy cung cÊp ®iƯn cho l−íi C−êng ®é ngõng điện, thời gian điện nh lợng điện gián đoạn cung cấp điện lới phân phối giảm rõ rệt Tuy nhiên, nh đ trình b y chơng trên, việc giải nâng cao độ tin cậy cho lới phân phối l giải b i toán tối u, phải quan tâm đến vấn đề kinh tế Việc dùng máy cắt v dao cách ly trờng hợp n y dẫn đến chi phí lới cao * Phơng án Phân đoạn hệ thống tự động phân vùng cố (DAS), không giúp lới phân phèi vËn h nh víi ®é tin cËy cao (nh− phơng án 3) m vốn đầu t ban đầu chấp nhận đợc Việc đặt thêm dao cách ly có chi phí nhiều so với máy cắt Ngo i ra, lợi phơng án n y l víi nh÷ng dao Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 80 c¸ch ly (Sectionaliser) v máy cắt đóng lặp lại (Recloser), ngời thiÕt kÕ cã thĨ thiÕt lËp hƯ thèng gi¸m s¸t, ®iỊu khiĨn, gióp cho vËn h nh thn tiƯn, tin cËy h¬n Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 81 Ch−¬ng V KÕt luËn đề xuất 5.1 Kết luận Luận văn đ giới thiệu số tiêu để đánh giá độ tin cậy hệ thống điện, có tiêu phần tử hệ thống điện v tiêu tổng hợp để ®¸nh gi¸ ®é tin cËy theo quan ®iĨm cđa kh¸ch h ng Lới điện phân phối trung áp Việt Nam tồn nhiều nhợc điểm: Có nhiều cấp điện áp trung gian, trang bị tự động hoá thô sơ nên chất lợng cung cấp điện, ®Ỉc biƯt l ®é tin cËy cđa l−íi ®iƯn rÊt thấp Nêu lên phơng pháp nâng cao độ tin cậy lới điện phân phối trung áp v ¸p dơng v o l−íi ph©n phèi n−íc ta Ph©n tích phơng pháp phân đoạn v ứng dụng DAS để nâng cao độ tin cậy phần ví dụ áp dụng đ xem xét phơng pháp phân đoạn lới khác v tính toán đoạn lới phân phối khu công nghiệp Bắc Vinh tỉnh Nghệ An Việc tiến h nh nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi nghiên cứu nghiêm túc lý thuyết v thực nghiệm l b i toán đa mục tiêu, phức tạp liên quan đến bé sè liƯu thèng kª vỊ háng hãc v sưa chữa phần tử hệ thống điện nh mô hình v phơng pháp tính đợc sử dụng cho cách ly phân đoạn hoạt động theo đếm đợc lập trình trớc 5.2 Đề xuất Nên áp dụng DAS giai đoạn v Th nh phố lớn nh H Nội, Hải Phòng, Đ Nẵng, Vinh, Th nh phố Hồ Chí Minh nhờ hạ tầng thông tin, Viễn thông nội hạt đ ho n chỉnh tỉnh v Th nh phố lại áp dụng giai đoạn trớc Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 82 tµi liƯu tham khảo T i liệu tiếng Việt [1] Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tôn (2002), Khí ®iƯn, NXB Khoa häc v kü tht, H Néi [2] Nguyễn Xuân Phú (1998), Cung Cấp Điện, NXB Khoa học v kỹ thuật, H Nội [3] VS.GS.TSKH Trần Đình Long (1998) Quy hoạch phát triển lợng v điện lùc, NXB Khoa häc v kü thuËt, H Néi [4] Trần Đình Long (1999), Lý thuyết hệ thống, NXB Khoa học v kỹ thuật, H Nội [5] L Văn út (2002), Ngắn mạch hệ thống điện, NXB Khoa học v kỹ thuật, H Nội [6] TS Trần Quang Khánh Bảo vệ Rơle v tự động hóa lới điện NXB Khoa häc v kü thuËt, H Néi [7] F.A Magidin, (ngời dịch: Nguyễn Bình Dơng) Xây lắp đờng dây tải điện không, NXB Công nhân kỹ thuật, H Nội [8] Lê Th nh Bắc, Giáo trình Thiết bị điện, NXB Khoa häc v kü thuËt, H Néi [9] TrÇn Bách (2001), Lới điện v hệ thống điện, Tập 1,2 – NXB Khoa häc v kü thuËt, H Néi [10] Ng« Hång Quang (2002), Sỉ tay lùa chän v tra cứu thiết bị điện từ 0,4 500kV, NXB Khoa häc v kü tht, H Néi [11] Tỉng c«ng ty §iƯn Lùc ViƯt Nam (2006), B¸o c¸o tỉng kÕt, TT Thông tin Điện lực [12] Trạm E380 Nghi Lộc - NghƯ An (2006), T i liƯu qu¶n lý kü tht [13] Đ o Kim Hoa, Đ o Quang Thạch, Nguyễn Hữu Khái, L Văn út, Phạm Văn Hòa, Trịnh Hùng Thám (1996) , Nh Máy Điện v Trạm Biến áp, NXB Khoa häc v Kü thuËt, H Néi Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 83 [14] LM Markovits, Tr n ðình Long, Bùi Ng c Thư, Bùi Thiên D , Hà H c Tr c (d ch), Các ch ñ c a h th ng lư ng, NXB KH-KT Tài li u nư c [15] Alireza Khotanzad, Reza Afkhami Rohani, Dominic Maratukulam (1998), ANNSTLF – Artificial network short-term load forecaster – generation three, IEEE transactions on power systerms, Vol 13, No [16] Frank Hoeppner, Frank Klawonn, Rudolf Kruse, Thomas Runkler, Fuzzy Cluster Analysis, John Wiley & Sons, LTD [17] L.-W Chan, I King and K S Leung, Levenberg Marquardt Learning and Regularization, Computer Science and Engineering Department, The Chinese University of Hong Kong [18] Joseph Zhang ABB Power Distrubution (7/2006) Http/www.ABB.Com.vn [19] Nulec industrues – ADVC proct Brochucs Prroduct Showroom, (3/2006) Http/www Nulec.Com.vn [20] E Lakervi, Privileged Manufacture, (7/2006) Http/www.ABB.Com.vn Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s k thu t ………………………………………………… 84 ... chỉnh điện áp (F90) Đề t i n y nhằm sâu nghiên cứu ứng dụng giải pháp tự động cô lập điểm cố công nghệ DAS (Distribution Automation System) áp dụng cho lới phân phối trung áp Việt Nam, nhằm khắc... động phân vùng cố lới phân phối: Nghiên cứu đặc điểm cố lới phân phối v trạng tự động hoá lới phân phối trung áp Việt Nam Lựa chọn v đề xuất giải pháp tự động phân vùng cố lới phân phối DAS phù... gồm lới phân phối trung áp v lới phân phối hạ áp Lới phân phối trung áp có điện áp từ - 35kV, lấy điện từ trạm trung gian cấp cho trạm phân phối trung hạ áp Lới phân phối hạ áp có cấp điện áp 380/220V