nghiên cứu hệ thống bảo vệ chống mất điện trên diện rộng, áp dụng và đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế sự cố mất điện trên lưới điện thành phố vĩnh yên – tỉnh vĩnh phúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM - - TRẦN VĂN THIỆN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG, ÁP DỤNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM HẠN CHẾ SỰ CỐ MẤT ĐIỆN TRÊN LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ VĨNH YÊN – TỈNH VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM - - TRẦN VĂN THIỆN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG, ÁP DỤNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM HẠN CHẾ SỰ CỐ MẤT ĐIỆN TRÊN LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ VĨNH YÊN – TỈNH VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ: 60.52.02.02 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG HÀ NỘI, 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố công trình khoa học trước thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Vĩnh phúc, ngày 18 tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Trần Văn Thiện Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo TS Nguyễn Xuân Trường hướng dẫn tận tình, bảo cặn kẽ để hoàn thành đề tài luận văn Chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn Hệ thống điện, Khoa Cơ – Điện Trường đại học nông nghiệp Hà Nội, thầy giáo môn hệ thống điện Trường đại học Điện Lực Hà Nội, Xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp, ban giám Hiệu Trường cao đẳng nghề Việt – Đức Vĩnh phúc, ban Giám đốc cán chi nhánh điện Thành phố Vĩnh Yên – Tỉnh Vĩnh Phúc tạo điều kiện giúp đỡ để hoàn thành đề tài luận văn Vĩnh phúc, ngày 18 tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Trần Văn Thiện Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT 11 PHẦN MỞ ĐẦU 13 Lý thực đề tài 13 Đối tượng mục tiêu nghiên cứu 14 Phương pháp nghiên cứu 14 Cấu trúc luận văn 14 CHƯƠNG 15 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY RA SỰ CỐ MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG 15 1.1 1.2 1.3 Một số cố điện diện rộng điện hình 15 1.1.1 Một số cố giới 15 1.1.2 Một số cố Việt Nam 22 1.1.3 Nhận xét 24 Dấu hiệu chế xảy cố 24 1.2.1 Các tượng trước kích động xảy 24 1.2.2 Các tượng kích động xảy 25 1.2.3 Các chế xảy cố điện diện rộng 25 Các nguyên nhân gây cố điện diện rộng 28 1.3.1 Quy hoạch thiết kế 28 1.3.2 Hệ thống điều khiển bảo vệ 28 1.3.3 Vận hành hệ thống điện 31 1.3.4 Công tác bảo trì bảo dưỡng 32 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 1.4 Kết luận 33 CHƯƠNG 34 PHÂN TÍCH SỰ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA KHI XẢY RA SỰ CỐ MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG 34 2.1 Hệ thống điều khiển bảo vệ rơle hệ thống điện 34 2.1.1 Một số quan điểm thiết kế rơle bảo vệ hệ thống điện 34 2.1.2 Các quy tắc thiết kế lựa chọn rơle bảo vệ 37 2.1.3 Các yêu cầu rơle bảo vệ 37 2.1.4 Một số tác động mong muốn hệ thống bảo vệ 40 2.1.5 Các loại bảo vệ nhiều khả tham gia vào cố điện diện rộng 41 2.2 Nhiệm vụ bảo vệ rơle 41 2.3 Sự hoạt động bảo vệ rơle có dao động điện 42 2.4 2.3.1 Sự làm viêc bảo vệ khoảng cách 42 2.3.2 Nhớ điện áp phân cực 53 2.3.3 Sai số phép đo véctơ biến động tần số 54 2.3.4 Bảo vệ dòng pha cắt nhanh 56 Sự làm việc bảo vệ rơle máy phát điện 56 CHƯƠNG 60 NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG HỆ THỐNG BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NHẰM PHÒNG CHỐNG, NGĂN CHẶN VÀ GIẢM THIỂU KHẢ NĂNG MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG 60 3.1 Các giải pháp tăng cường hệ thống bảo vệ tự động hóa 60 3.1.1 Các biện pháp chống ổn định điện áp 60 3.1.2 Các biện pháp chống ổn định góc pha 61 3.1.3 Các biện pháp chống tải 61 3.1.4 Các biện pháp chống ổn định tần số 62 3.1.5 Một số giải pháp ngăn chặn giảm thiểu cố hiệu ứng dây truyền hệ thống điện 64 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 3.2 Một số giải pháp bảo vệ thường dùng để ngăn ngừa giảm thiểu cố điện diện rộng 65 3.3 3.2.1 Các biện pháp phát dao động điện 65 3.2.2 Hệ thống điều khiển giám sát FACTS 73 3.2.3 Phần mềm mô hệ thống điện PowerWorld Simulator 17 77 Kết luận 79 CHƯƠNG 81 ÁP DỤNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NGĂN CHẶN VÀ GIẢM THIỂU SỰ CỐ MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ VĨNH YÊN – TỈNH VĨNH PHÚC 81 4.1 Tổng quan hệ thống truyền tải điện TP Vĩnh Yên 81 4.1.1 Khả liên kết lưới điện TP Vĩnh Yên với lưới điện khu vực phương diện phòng chống cố điện diện rộng 83 4.2 4.1.2 Một số cố điện hình 84 4.1.3 Một số hạn chế công tác quy hoạch, thiết kế vận hành 86 Mô phối hợp bảo vệ rơle khoảng cách lộ 172, 173 lưới điện TP Vĩnh Yên phần mềm Powerworld Simulator 17 87 4.3 4.2.1 Sơ đồ lưới điện 110kV TP Vĩnh Yên PowerWorld Simulator 17 87 4.2.2 Bài toán phối hợp bảo vệ khoảng cách lộ 172, 173 90 4.2.3 Một số kịch cố lộ 172, 173 lưới điện TP Vĩnh Yên 94 4.2.4 Kết mô 95 4.2.5 Kết luận 105 Đề xuất số giải pháp nhằm ngăn chặn, giảm thiểu cố mât điện diện rộng lưới điện TP Vĩnh Yên 106 4.4 4.3.1 Biện pháp giai đoạn thiết kế, qui hoạch 107 4.3.2 Biện pháp công tác bảo dưỡng, bảo trì 109 4.3.3 Biện pháp vận hành HTĐ 109 4.3.4 Biện pháp điều khiển giám sát cố 110 Kết luận 111 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 Kết luận 112 Kiến nghị 113 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 PHỤ LỤC I 121 PHỤ LỤC II 123 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1- 1: Sự cố ngày 30/7/2012 dẫn đến điện 16 ngày 30, 31/7/2012(vùng điện màu đen) 16 Hình 1- 2: Dao động tần số HTĐ Ấn Độ Mumbai Kanpur 17 Hình 1- 3: Dao động công suất tác dụng hệ thống điện Đan Mạch 18 Hình 1- 4: Tần số dao động Bắc Ý Piossasco, S Rocco Musignano 18 trạm biến áp cao áp từ 03:25:12 đến 03:26:12 18 Hình 1- 5: Nguyên nhân dẫn đến cố tan rã HTĐ Mỹ Canada 21 Hình 1- 6: Sự cố đương dây Di Linh – Tân Định trạm Di Linh 23 Hình 1- 7: Cơ chế chung cố điện diện rộng (tan rã HTĐ) 26 Hình 1- 8: Nguyên nhân gây cố điện diện rộng (tan rã HTĐ) 27 Hình 1- 9: Vùng nguy 31 Hình 2- 1: Các phận hệ thống bảo vệ rơle 34 Hình 2- 2: Sơ đồ phân bố vùng tác động BVRL 38 Hình 2- 3: Đặc tính nhiều cấp BVKC 43 Hình 2- 4: Bảo vệ khoảng cách mạng hở có nguồn cấp từ hai phía 43 Sơ đồ mạng bảo vệ, b) Đặc tính bảo vệ nhiều cấp 43 Hình 2- 5: Hệ thống điện đơn giản hai nguồn 44 Hình 2- 6: Đường dịch chuyển quỹ tích dao động 45 Hình 2- 7: Đường dịch chuyển quỹ tích dao động trường hợp tổng quát 45 Hình 2- 8: Vùng bảo vệ khoảng cách tác động 46 Zapp rơi vào vùng đặc tuyến 46 Hình 2- 9: Biểu diễn mặt phẳng phức tổng trở 47 a)Tổng trở đầu cực rơle; b) đường dây bảo vệ 47 Hình 2- 10: Đặc tính khởi động rơle tổng trở mặt phẳng phức 48 Hình 2- 11: Ảnh hưởng điện trở độ đến làm việc role tổng trở 49 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page Hình 2- 12: Ảnh hưởng hệ số phân bố dòng 50 đến làm việc role tổng trở đặt trạm A a) KI < 1, b) KI > 50 Hình 2- 13: Ảnh hưởng máy biến áp có tổ nối dây Y/∆ 51 đến làm việc rơle tổng trở 51 Hình 2- 14: Sự lấn vùng phụ tải vùng 53 Hình 2- 15: Thông số phân cực trượt khỏi điện áp đầu vào 54 Hình 2- 16: Mất kích từ máy phát điện 58 Hình 3- 1: Sự suy giảm tần số theo thời gian ứng với 63 mức thiếu hụt khác công suất tác dụng hệ thống 63 Hình 3- 2: Phát dao động điện cách tính toán liên tục tổng trở 67 Hình 3- 3: Sơ đồ véctơ hệ thống hai nguồn 68 Hình 3- 4: Vcosφ hình chiếu Vs I 68 Hình 3- 5: Ảnh hưởng tổng trở nguồn 70 Và đường dây chức PSB 70 Hình 3- 6: Phương thức hai đường chắn 71 Hình 3- 7: Các góc pha nguồn đẳng trị chế 72 độ dao động điện không ổn định 72 Hình 3- 8: Nguyên lý cấu tạo TCPAR 75 Hình 3- 9: Nguyên lý cấu tạo UPFC 76 Hình 3- 10: TCVR loại dựa đầu phân áp 76 loại đưa thêm điện áp vào đường dây 76 Hình 4- 1: Sơ đồ lưới điện 110kV TP Vĩnh yên[9] 82 Hình 4- 5: Công suất tác dụng cố 96 Hình 4- 7: Dao động dòng điện cố 97 Hình 4- 9: Dòng điện lộ 172 cố 99 Hình 4- 11: Dòng điện lộ 172 cố Load 100 Hình 4- 12: Vùng không bảo vệ BVKC 100 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 4.3.2 Biện pháp công tác bảo dưỡng, bảo trì - Việc nâng cấp trạm biến áp thiết bị khác đảm bảo chất lượng trình vận hành công việc cần thiết để phòng ngừa ngăn chặn cố - Việc phát quang hành lang tuyến (ví dụ vị trí khoảng cột 3-4 lộ 172, 173) phải thực thường xuyên phải có kiểm tra nghiệm thu kết - Các thiết bị thiết bị giám sát, điều khiển phải kiểm tra thường xuyên Đầu tư trang thiết bị đại phục vụ việc bảo trì, bảo dưỡng định kỳ đánh giá xác, chất lượng nhằm phát sớm sai/lỗi nguyên nhân khác gây cố hệ thống - Các chương trình đào tạo cho kỹ sư vận hành, nhân viên cán quản lý vận hành cấp khu vực quan trọng cần khuyến khích thực Các kỹ sư vận hành cần phải có đủ trình độ để họ nắm bắt tình trạng nguy hiểm từ đưa biện pháp đắn kịp thời - Tăng cường kiểm tra, giám sát thành lập tổ kiểm tra chuyên ngành kiểm tra đột xuất nhằm phát tiêu cực, cẩu thả công tác bảo trì bảo dưỡng thiết bị lưới điện - Thực công tác bảo trì bảo dưỡng đúng, đủ thời gian chất lượng - Tiến hành áp dụng công cụ đại phục vụ cho công tác nhằm đánh giá xác kịp thời tình trạng thiết bị điện - Thường xuyên mở lớp đào tạo kiến thức kỹ thực bước công tác bảo trì bảo dưỡng 4.3.3 Biện pháp vận hành HTĐ - Cần phải ý nhiều đến việc tuyên truyền nguy hiểm việc vi phạm hành lang lưới điện cho nhân dân phương tiện đại chúng Việc giám sát tuần tra lưới điện phải thực thường xuyên Chủ động tuyên truyền giải thích cho số hộ dân nguy hiểm việc rừng (cây cao) vị trí khoảng cột 3-4 vi phạm vào hành lang điện - Cần phải đảm bảo tốt, quy định bảo hộ lao động với công việc chuyên môn công tác trực tiếp đường dây, trạm biến áp - Bảo đảm độ tin cậy, tính dự phòng thiết bị điều khiển từ xa thông tin liên lạc Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 109 - Nâng cao khả ghi nhớ, đặc biệt việc thiếp lập đồng hóa thời gian - Thiết lập yêu cầu việc báo cáo gói liệu xác định trước tiêu chuẩn hóa việc định dạng liệu - Những người vận hành trung tâm điều khiển HTĐ cần có tinh thần trách nhiệm hợp tác để có định cấp thiết xác - Những nhân viên điều phối nhân viên phụ trách khai thác phải biết lấy định dứt khoát, không ngần ngại hy sinh phần khách hàng để tránh cố xảy ảnh hưởng đến toàn hệ thống Thực việc cắt điện cấp tốc cứu hệ thống, làm cân cung cấp tiêu thụ - Khi xảy cố lưới điện châu Âu ngày 4/11/2006, cắt điện tự động chớp nhoáng giúp tránh sụp đổ toàn hệ thống Các thao tác tay chậm lúc đáng tin cậy Chúng ta cần trang bị thiết bị tự động đặc biệt nhanh phù hợp với yêu cầu hệ thống - Bất kể hệ thống bảo vệ tinh xảo đến đâu, ta không loại trừ cố lớn xảy Có yếu tố, nguyên nhân tiềm ẩn mà người lường trước Sau cố công tác phục hồi lại lưới điện nhanh chóng cần thiết cần phải có thời gian để bước sau : o Chẩn đoán trạng o Chuẩn bị lưới điện o Khôi phục từ vùng o Truyền tải điện lại 4.3.4 Biện pháp điều khiển giám sát cố Để tạo điều kiện cho việc tìm hiểu, xác định nguyên nhân gây điện diện rộng phân tích đầy đủ sau cố, cần phải có việc phân tích giám sát cố Trong tương lai cần nghiên cứu, đầu tư phát triển lắp đặt “hệ thống đo lường diện rộng” (WAMS), với số điểm sau - Tinh chỉnh trình nhập, phân tích báo liệu WAMS Điều phải bao gồm việc phát triển nhân viên nguồn lực - Thiết lập Website WAMS phép tự trao đổi WAMS liệu, tài liệu, phần mềm thúc đẩy phát triển Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 110 - Mở rộng việc sưu tập kiện chuẩn tín hiệu động để xác định dải chế độ làm bình thường hệ thống - Thực nghiên cứu liên quan đến khả xử lý hệ thống giám - Tự động thực báo cáo cố sát - Nhanh chóng khôi phục hệ thống vô quan trọng để giảm thiểu ảnh hưởng cố điện diện rộng Do đó, biện pháp phải nghiên cứu để đo lường giảm thời gian phục hồi HTĐ - Các học kinh nghiệm từ sai lầm khứ phải kết hợp vào kịch sử dụng kinh nghiệm đúc kết để rút học kinh nghiệm nghiên cứu xác, cẩn thận công việc vận hành, cải tiến lắp đặt tốt cho hệ thống điều khiển giám sát 4.4 Kết luận Trong chương này, tác giả tập trung tìm hiểu khả áp dụng biện pháp mô phỏng, điều khiển bảo vệ nhằm nắm bắt sớm lỗi, hư hỏng hữu ngăn chặn lỗi tiềm ẩn Một nguyên nhân quan trọng, dẫn đến cắt điện, nặng tan rã HTĐ lỗi hệ thống bảo vệ thiết kế, lắp đặt phần tử quan trọng hệ thống điện Tác giả sử dụng phương pháp mô động phần mềm PowerWorld Simulator để mô phối hợp bảo vệ khoảng cách lộ 172, ảnh hưởng lên lộ 173 hệ thống Từ kết giúp quan sát, đánh giá dao động điện hệ thống hoạt động rơle BVKC thiết kế lắp đặt đường dây truyền tải TP Vĩnh Yên cố xảy Kết hợp việc phân tích tổng quan hạn chế khâu quy hoạch, thiết kế trình vận hành, bảo dưỡng hệ thống điện Tác giả, đưa đề xuất số giải pháp hệ thống bảo vệ, giám sát tự động hóa từ phương diện này, nhằm giảm thiểu ngăn chặn cố điện phạm vi rộng hệ thống điện Thành phố Vĩnh Yên, tương lai Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 111 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sự cố điện diện rộng diễn phức tạp, thường liên quan đến tượng động phụ thuộc vào nhiều yếu tố, không cố giống cố hậu cố điện diện rộng có ảnh hưởng lớn đến an ninh hệ thống điện kinh tế quốc dân Trên sơ đó, luận văn trình bày số nội dung phân tích chế nguyên nhân số cố điện diện rộng giới Việt Nam Từ học kinh nghiệm cố điện diện rộng xảy khứ, số phương pháp đề cập nhằm phòng ngừa ngăn chặn cố điện diện rộng cho hệ thống điện tương lai Từ biện pháp nhằm nâng cao ổn định điện áp, ổn định tần số, lỗi tiềm ẩn, nguyên nhân tác động làm hệ thống bảo vệ hoạt động sai, đề xuất giải pháp ngăn chặn dao động điện, phát lỗi tiềm ẩn, tượng dẫn đến tác động sai/lỗi hệ thống điều khiển giám sát bảo vệ rơle nhằm giảm thiểu cố điện diện rộng tác giả nêu phân tích cụ thể Qua công việc thực hiện, tác giả có kết luận sau: - Sự cố điện diện rộng có xác suất thấp hậu gây nghiêm trọng, tổn thất kinh tế, ảnh hưởng xã hội lớn không kể quốc gia từ nước phát triển Mỹ, Pháp, Anh đến nước phát triển Ấn Độ, Việt Nam, Inđônêxia - Số lượng, tần suất quy mô cố điện diện rộng giới nói chung TP Vĩnh Yên nói riêng báo động, không trừ hệ thống điện đại hay đơn giản - Sự cố điện diện rộng xảy với nhiều nguyên nhân, chế đa dạng, phức tạp, khó lường mang tính chất tương thuộc Nhưng lan truyền (hiệu ứng dây chuyền) kích động phòng chống - Hệ thống điều khiển, giám sát bảo vệ rơle vai trò quan trọng cố điện diện rộng, đặc biệt hệ thống điện đại với quy mô lớn mức độ tự động hóa cao Mặt khác, hệ thống điều khiển, giám sát bảo vệ rơle tác nhân có mặt góp phần nhiều tham gia vào nguyên nhân gây cố điện diện rộng, hệ thống bị sai/lỗi không phát kịp thời - Áp dụng giải pháp cụ thể phát dao động điện, biện pháp Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 112 ổn định HTĐ Đặc biệt phải cải tiến, trang bị công cụ đại, đầu tư người cho khâu quy hoạch, thiết kế vận hành HTĐ nhằm ngăn chặn giảm thiểu cố điện diện rộng tương lai - Lưới điện Thành phố Vĩnh yên hiệu hữu nhiều nguy tiềm ẩn gây cố điện pham vi rộng Vì vậy, phải thực tốt từ công việc ban đầu khâu quy hoạch thiết kế, vận hành bảo dưỡng Hiện hệ thống điều khiển bảo vệ khoảng cách lắp đặt lộ 172, 173 hệ thống điện Thành phố Vĩnh Yên hoạt động tốt theo phương thức cài đặt cố xảy Kiến nghị Từ kết luận văn, số quan điểm hướng nghiên cứu cần tiếp tục nghiên cứu sau: - Sử dụng phần mềm chuyên dụng để mô kịch cố có tần suất xảy lớn kiểm tra hệ thống điện để tìm phương án, giải pháp đối phó việc cần thiết HTĐ (ví dụ như: PowerWorld Simulator, PSS/ADEPTS, PSS/E v.v ) Qua tiến hành tập huấn phổ biến cho nhân viên vận hành có kỹ vận hành, tiếp cận khoa học xử lý tốt cố xảy - Trong tương lai gần, cần nghiên cứu, phát triển áp dụng phụ tải, nhóm phụ tải làm việc thông minh hiệu suất Bằng cách kiểm soát hiệu phụ tải, từ ngăn chặn dao động điện mạnh dẫn đến cố thác điện áp cuối tan rã hệ thống điện mà không ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng điện khách hàng Do hướng nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu, điều khiển phụ tải thông minh phối hợp thiết bị bảo vệ lưới điện - Trang bị công cụ đại cập nhật ứng dụng công tác quy hoạch, thiết kế để có độ tin cậy xác cao - Chuẩn hóa hệ thống bảo vệ, thiết bị nhằm thuận lợi công tác điều khiển giám sát phối hợp bảo vệ hệ thống, qua tăng cường độ tin cậy, tính sẵn sàng cố xảy Cùng với phải cập nhật ứng dụng thành tựu, công nghệ thông tin, đo lường, điều khiển bảo vệ - Phát tuyến bảo vệ hành lang lưới điện cần phải quan tâm thực kiên lưới truyền tải Nâng cao tính đồng hóa phầm mềm điện trình độ nhân viên điều độ trạm: 220 kV trạm 110kV Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 113 - Đối với phân tích ổn định điện áp sử dụng công cụ mô theo thời gian thay nghiên cứu trào lưu công suất liện tục - Sử dụng phần mềm Powerwold Simulator 17 mô phối hợp bảo vệ cầu trì bảo vệ dòng lưới 35, 22 kV hệ thống điện TP Vĩnh Yên Sự phối hợp bảo vệ khoảng cách lưới truyền tải 220kV nguồn bị cố - Phát triển hợp lý lưới điện phân phối toàn TP, chọn lọc sử dụng phần mềm tính toán phát triển phụ tải phù hợp xác - Cần phải xây dựng thêm hệ thống đường dây trạm biến áp 110kV, để đảm bảo tính dự phòng công suất nguồn cố xảy 02 lộ 172, 173 Qua khảo sát địa lý hệ thống đường dây xây dựng thêm 02 đường dây 110kV đường dây Việt Trì - Lập Thạch đường dây Đông Anh- Phúc Yên, nhằm đảm bảo tính dự phòng cho HTĐ TP lộ 172, 173 bị cố - Tuyên truyền nhiều hơn, cụ thể rõ ràng thật hiệu nguy hiểm vi phạm hành lang lưới điện, thực tốt quy định sử dụng điện an toàn tiết kiệm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 114 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ Trần Văn Thiện, Nguyễn Xuân Trường Nghiên cứu tổng quan cố điện diện rộng Tạp chí khoa học công nghệ điện 2014, số 6, số trang từ 14-19 (Phụ lục 1, trang 121) Trần Văn Thiện, Nguyễn Xuân Trường Một số giải pháp ngăn chặn giảm thiểu cố điện diện rộng Tạp chí khoa học phát triển 2014, tập 12, số 4: 594-604 (Phụ lục 2, trang 123) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Trần Đình Long (2000) Bảo vệ hệ thống điện NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Trần Đình Long (2004) Tự động hóa hệ thống điện NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Trung tâm Điều độ hệ thống điện quốc gia (2013) Tổng kết vận hành hệ thống điện quốc gia năm Lã Văn Út (2001) Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà nội Sở công thương, Phòng quản lý lượng Tỉnh Vĩnh phúc 2013 Quy hoạch lượng điện Tỉnh Vĩnh phúc giai đoạn 20152020 Nguyễn Hoàng Việt (2003) Bảo vệ rơle tự động hóa NXB Đại học Quốc gia TPHCM Trần Thị Hằng, Nguyễn Văn Nhật, Đinh Thành Việt, Nguyễn Tùng Lâm, Sử dụng đường cong PV/QV phân tích ổn định điện áp HTĐ 500kV Việt Nam Tuyển Tập hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ 7, Đại học Đà nẵng 2010, 120-129, 2010 Trần Quang Khánh -chương 10-bảo vệ máy phát động điện Trung tâm Điều độ hệ thống điện Thành phố Vĩnh Yên-Tỉnh Vĩnh Phúc (2013) Nguyễn Hữu Phúc Giáo trình tập huấn: Áp dụng PSS/ADEPT lưới phân phối, Đại học điện lực Tiếng anh [11] [12] [13] Prabha Kundur, Power System Stability and Control New York: McGraw-Hill, 1994 Carson W Taylor, Power System Voltage Stability New York: McGraw-Hill, 1994 Sami Repo, "On-Line Voltage Stability Assessment of Power System – An Approach of Black-Box Modelling," Doctoral thesis at Tampere University of Technology, available at website:http://butler.cc.tut.fi/~repo/Julkaisut/SR_thesis.pdf, 2001 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 116 [14] Brant Eldridge, "August 2003 Blackout Review," available at [15] website: http://www.indiec.com/Meeting%20Schedule/2004/IEC%20Program %20Agenda%202004.html "2003 North America Blackout," available at website: [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] http://www.answers.com/topic/2003-North-america-blackout S Corsi and C Sabelli, "General Blackout in Italy Sunday September 28, 2003, h 03:28:00," IEEE Power Engineering Society General Meeting, vol 2, pp 1691-1702, June 2004 A Berizzi, "Security Issues Regarding the Italian Blackout," in Presentation at the IEEE PES General Meeting, Milano, Italia, June 2004 A Allegato, "Report on Events of September 28th, 2003," Italia April 2004 "Resources for Understanding Electric Power Reliability," Available at website: http://www.pserc.wisc.edu/Resources.htm#European_Blackout.htm R G Farmer and E H Allen, "Power System Dynamic Performance Advancement from History of North American Blackouts," IEEE PES Power Systems Conference and Exposition, pp 293-300, 2006 M Schläpfer, "Comparative Case Studies on Recent Blackouts " in Workshop on Interdependencies and Vulnerabilities of Energy, Transportation and Communication 22 – 24 September 2005 Zurich, Switzerland available at website: http://pforum.isn.ethz.ch/docs/BAAF270D-65B0-58E9217BE9DF3A540E24.pdf, 2005 D Novosel, "System Blackouts: Description and Prevention," in IEEE PSRC System Protection RC, WG C6 "Wide Area Protection and Control", Cigre TF38.02.24 Defense Plans November 2003 G Andersson et al, "Causes of the 2003 Major Grid Blackouts in North America and Europe, and Recommended Means to Improve System Dynamic Performance," IEEE Transactions on Power Systems, vol 20, no 4, pp 1922-1928, November 2005 "U.S-Canada Power System Outage Task Force Final Report on the August 14, 2003 Blackout in the United States and Canada: Causes Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 117 [25] and Recommendations," Available at website: http://www.nerc.com., 2004 S Larsson and E Ek, "The Black-out in Southern Sweden and Eastern Denmark, September 23, 2003," IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2004 [26] C D Vournas, V C Nikolaidis, and A Tassoulis, "Experience from the Athens Blackout of July 12, 2004," in IEEE Power Tech Russia, 2005 [27] UCTE, "Final Report System Disturbance on November 2006," available at website: http://www.ucte.org/_library/otherreports/Final-Report20070130.pdf [28] Jean-LucThomas, "Rapport D'enequête de la Commission de Régulation de L'élergie sur la Panne D'électricité du Samedi Novembre 2006, Commssion de Régulation de L'énergie- L’enquête réalisée par la CRE a été menée avec l’appui technique de Monsieur Jean-LucThomas, Professeur Titulaire de la Chaire d’Électrotechnique au Conservatoire national desarts et métiers (CNAM)," Paris, février 2007 [29] [30] [31] [32] D N Kosterev, C W Taylor, and W A Mittelstadt, "Model Validation for the August 10,1996 WSCC System Outage," IEEE Transactions on Power Systems, vol 14, no 3, pp 967-979, August 1999 S Paduraru, "The Leap Forward Raising the Functionality and Impact of the Synchrophasor Measurement Systems on Power Systems Stability-A presenation at: International Conference on Synchrophasor Measurement Applications," Rio de Janeiro BRASIL, June 2006 Prabha Kundur et al, "Definition and Classification of Power System Stability- IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions," IEEE Transactions on Power Systems, vol 19, no 3, pp 1387-1401, May 2004 Prabha Kundur et al, "Definition and Classification of Power System Stability, IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions," in IEEE Transactions on Power System vol 19, May 2004 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 118 [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] V Ajjarapu and B Lee, "Bibliography on Voltage Stability," IEEE Transactions on Power Systems, vol 13, no 1, pp 115-125, February 1998 Q Wang and V Ajjarapu, "A Critical Review on Preventive and Corrective Control Against Voltage Collapse," Electrical Power Components and Systems, vol 29, December 2001 T V Cutsem, "Voltage Instability: Phenomena, Countermeasures, and Analysis Methods," Proceeding of The IEEE, vol 88, February 2000 C W Taylor, "Concepts of Undervoltage Load Shedding for Voltage Stability," IEEE Transactions on Power Delivery, vol 7, no 2, pp 480-488, April 1992 T V Cutsem, "An Approach to Corrective Control of Voltage Instability Using Simulation and Sensitivities," IEEE Transactions on Power Systems, vol 10, no 2, pp 616-622, May 1995 J V Hecke, N Janssens, J Deuse, and F Promel, "Coordinated Voltage Control Experience in Belgium," available at website: http://www.eurostag.be/download/TVC_BE_E.pdf H Lefebvre, D Fragnier, J Y Boussion, P Mallet, and M Bulot, "Secondary Coordinated Voltage Control System: Feedback of EDF," IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, vol 1, pp 290295, 2000 T V Cutsem and C D Vournas, "Emergency Voltage Stability Controls: an Overview," in IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2007 M K Pal, "Assessment of Corrective Measures for Voltage Stability Considering Load Dynamics," Electrical Power & Energy Systems, vol 17, pp 325-334, 1995 B Otomega, V Sermanson, and T V Cutsem, "Reverse-logic control of load tap changers in emergency voltage conditions," in Proceeding of IEEE Power Tech Confonference, Bologna, June 2003 C Moors, D LeCebvre, and T V Cutsem, "Design of Load Shedding Schemes Against Voltage Instability," IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, vol 2, pp 1495-1500, 2000 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 119 [44] [45] [46] J E Dagle, "Data Management Issues Associated with the August 14th, 2003 Blackout Investigation," IEEE Power Engineering Society General Meeting vol 2, pp 1680-1684, June 2004 J F Hauer, N B Bhatt, K Shah, and S Kolluri, "Performance of WAMS East in Providing Dynamic Information for the North East Blackout of August 14, 2003," IEEE Power Engineering Society General Meeting, vol 2, pp 1685-1690, June 2004 www powerworld.com/powerworld Simulator 17 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 120 PHỤ LỤC I Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 121 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 122 PHỤ LỤC II Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 123 [...]... sự cố mất điện trên lưới điện TP Vĩnh Yên – Tỉnh Vĩnh Phúc 4 Cấu trúc luận văn Tên đề tài Nghiên cứu hệ thống bảo vệ chống mất điện trên diện rộng, áp dụng đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế sự cố mất điện trên lưới điện Thành phố Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc Nội dung chính của luận văn gồm các phần sau: - Phần mở đầu; - Chương 1: Nghiên cứu tổng quan và phân tích những nguyên nhân gây ra sự cố mất. .. hệ thống bảo vệ rơle được tin cậy hơn trong quá trình làm việc Từ đó góp phần vào sự vận hành ổn định và ngăn chặn, giảm thiểu sự cố mất điện trên diện rộng đối với các hệ thống điện Qua sự nhìn nhận, những đánh giá và phân tích ở trên, Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Nghiên cứu hệ thống bảo vệ chống mất điện trên diện rộng, áp dụng đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế sự cố mất điện trên lưới điện. .. nguyên nhân chính, cơ chế xảy ra sự cố và tìm hiểu phân tích sự làm việc của các thiết bị bảo vệ trên phương diện chống mất điện trên diện rộng Từ đó, tiến hành áp dụng mô phỏng phối hợp bảo vệ khoảng cách và đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu và ngăn chặn sự cố mất điện trên diện rộng trên HTĐ TP Vĩnh Yên – Tỉnh Vĩnh Phúc 3 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tài liệu tham khảo chuyên... mất điện trên diện rộng; - Chương 2: Phân tích sự làm việc của hệ thống bảo vệ và tự động hóa khi xảy ra các sự cố mất điện trên diện rộng; - Chương 3: Nghiên cứu các giải pháp tăng cường hệ thống bảo vệ và tự động hóa nhằm phòng chống, ngăn chặn và giảm thiểu khả năng mất điện trên diên rộng; - Chương 4: Áp dụng và đề xuất một số giải pháp nhằm ngăn chặn và giảm thiểu sự cố mất điện trên diện rộng trên. .. Nguồn điện nuôi một chiều DC Việc tìm hiểu, phân tích và đánh giá hệ thống bảo vệ rơle và tự động hóa, cũng như ảnh hưởng của nó trong các sự cố mất điện trên diện rộng là một việc rất cần thiết đối với các công ty điện lực, nhà nghiên cứu Hình 2- 1: Các bộ phận chính của hệ thống bảo vệ rơle 2.1 Hệ thống điều khiển và bảo vệ rơle hệ thống điện 2.1.1 Một số quan điểm khi thiết kế rơle bảo vệ hệ thống điện. .. ngành, nghiên cứu các sự cố tan rã hệ thống trên thế giới và các bài học kinh nghiệm từ các sự cố trên thế giới đã được tổng hợp Phương pháp mô phỏng thực nghiệm: Ứng dụng phần mềm Powerworld Simulator để tính toán và mô phỏng sự làm việc tin cậy của hệ thống bảo vệ rơle (bảo vệ khoảng cách) Qua đó, có thể kiểm tra, đánh giá hệ thống bảo vệ hiện hành và đề xuất một số giải pháp nhằm ngăn chặn và giảm... không đảm bảo tiêu chuẩn N-1 ( hoặc N-2) đã dẫn đến một số sự cố mất điện trên diện rộng gần đây (sự cố mất điện trên diện rộng tại Thụy Điển - Đan Mạch ngày 23/9/2003) Việc thiết kế và cài đặt các thông số bảo vệ sai cũng là một trong những nguyên nhân của các sự cố mất điện trên diện rộng (sự cố tại Italy ngày 28/9/2003) Việc thay đổi cấu trúc hệ thống, và quan điểm vận hành theo thị trường điện cũng... điện trên diện rộng trên lưới điện TP Vĩnh Yên; - Kết luận và kiến nghị Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 14 CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY RA SỰ CỐ MẤT ĐIỆN TRÊN DIỆN RỘNG 1.1 Một số sự cố mất điện trên diện rộng điện hình Trong những năm vừa qua trên khắp thế giới đã xảy ra nhiều sự cố mất điện trên diện rộng, tuy nó hiếm khi xảy... đảm bảo chất lượng, ổn định cung cấp và truyền tải điện năng Có một số loại bảo vệ nhiều khả năng sẽ tác động khi xảy ra các kích động là: - Vùng 1 của bảo vệ khoảng cách; - Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh có hướng và vô hướng; - Rơle điện áp thấp, điện áp cao và tần số thấp; - Bảo vệ chống mất kích từ, quá kích thích V/Hz; - Bảo vệ dự phòng cho MPĐ như: BVKC, bảo vệ quá dòng điện hạn chế bằng điện áp, ... hệ thống bảo vệ có trong HTĐ Theo nhật ký vận hành thì hệ thống bảo vệ là một trong những tác nhân chính gây ra các sự cố mất điện trên diện rộng Ví dụ như: tại Mỹ 70%, Ấn Độ 82%, Việt Nam 50% các kích động lớn có sự tham gia của hệ thống bảo vệ[ 2] Chính vì vậy, việc nghiên cứu hệ thống bảo vệ rơle và điều khiển bảo vệ là một trong những vấn đề quan trọng giúp ích cho công việc kiểm tra, đánh giá hệ