BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN lưới PHÂN PHỐI

DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1 Mạch điện đơn giản RL Hình 2.2 Quan hệ công suất P Q Hình 2.3 Sơ đồ tổng dẫn mạng điện thụ động 22 Hình 2.4 Mạch tương đương hình cào hệ thống 23 Hình 2.5 Hệ thống n 24 Hình 3.1 Mạch tương đương hình cào dùng để tính tổn thất 30 Hình 3.2 Mạch tương đương hình cào dùng để tính tổn thất công suất tác dụng gây phụ tải phản kháng sau bù 33 Hình 3.3 Sơ đồ mạng điện nút cần tính bù công suất phản kháng 39 Hình 3.4 Đường dây phân phối nhiều phụ tải 41 Hình 3.5 Đường dây phân phối sau bù vị trí 58 Hình 4.1 Phát tuyến có phụ tải tập trung phụ tải phân bố 61 Hình 4.2 Phát tuyến (với phụ tải tập trung phụ tải phân bố đều) có đặt tụ bù 63 Hình 4.3 Phát tuyến với tải tập trung phân bố 66 Hình 4.4 Phát tuyến với phụ tải phản kháng tập trung phân bố 66 Hình 4.5 Đường dây phân phối hình tia với nhánh rẽ trước bù 77 Hình 4.6 Đường dây phân phối sau bù nhánh rẽ 83 Hình 4.7 Đường dây phân phối sau bù đoạn đường dây 87 v Hình 4.8 Đường dây phân phối sau bù đoạn đường dây v 96 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT AC Alternating current DC Direct current CSTD Công suất tác dụng CSPK Công suất phản kháng MBA Máy biến áp SVC Static Var Compensation GTO Gate Turn Off TCR Thyristor Controlled Reactor TSR Thyristor Switched Reactor TSC Thyristor Switched Capacitor dvtd Đơn vị tương đối AIC Chi phí đầu tư tương đương hàng năm đường dây AEC Chi phí tổn thất điện hàng năm đường dây ADC Chi phi yêu cầu hàng năm để bù vào tổn thất công suất phát tuyến TAC Tổng chi phí hàng năm vi MỤC LỤC Trang Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Danh sách hình v Danh sách từ viết tắt vi Mục lục vii Chương T NG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích đối tượng nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ, kế hoạch phương pháp nghiên cứu đề tài 1.3.1 Nhiệm vụ 1.3.2 Kế hoạch 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu Chương C S LÝ THUY T 2.1 Tổng quan tiêu thụ công suất phản kháng 2.1.1 Khái niệm CSPK 2.1.2 Sự tiêu thụ CSPK 2.2 Các nguồn phát công suất phản kháng lưới điện 2.2.1 Các nguồn phát công suất phản kháng lưới 2.2.2 u nhược điểm nguồn phát công suất phản kháng 2.3 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng lưới phân phối 12 2.3.1 Giảm tổn thất công suất mạng điện 12 2.3.2 Giảm tổn thất điện áp mạng điện 12 2.3.3 Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp 13 vii 2.4 Các tiêu chí bù công suất phản kháng lưới phân phối 13 2.4.1 Tiêu chí kỹ thuật 13 2.4.1.1 Yêu cầu cosọ 13 2.4.1.2 Đảm bảo mức điện điện áp cho phép 14 2.4.1.3 Giảm tổn thất công suất đến giới hạn cho phép 17 2.4.2 Tiêu chí kinh tế 18 2.4.2.1 Lợi ích đặt bù 18 2.4.2.2 Chi phí đặt bù 18 2.5 Các phương pháp bù công suất phản kháng 19 2.5.1 Phương pháp không sử dụng thiết bị bù 19 2.5.2 Phương pháp sử dụng thiết bị bù 19 2.6 Phân bố công suất hệ thống điện 20 2.6.1 Các loại điểm nút hệ thống điện 20 2.6.2 Các phương trình 21 2.6.3 Khảo sát phân bố công suất 25 2.7 Áp dụng Matlab vào hộp công cụ hệ thống điện (Power system toolbox) 25 2.7.1 Các chương trình phân bố công suất 25 2.7.2 Chuẩn bị số liệu phân bố công suất phương pháp Gauss- Seidel 27 2.7.3 Chương trình thành lập ma trận tổng trở 28 Chương BỐ CÔNG SU T PH N KHÁNG DÙNG MA TR N ZBUS 3.1 Tính toán bù kinh tế phương pháp ma trận 30 3.1.1 Lý thuyết 30 viii 3.1.2 Các bước tính toán bù kinh tế 32 3.2 Tính bù kinh tế cho mạng phân phối nhiều nút phụ tải 41 3.2.1 Phân bố công suất chế độ ban đầu trước bù công suất phản kháng 41 3.2.2 Bù kinh tế phía hạ áp cho đường dây có phụ tải phân bố 44 3.2.2.1 Ma trận Zbus với nút làm chuẩn 44 3.2.2.2 Ma trận Rbus với nút làm chuẩn 48 3.2.2.3 Tính bù kinh tế 52 3.2.3 Phân bố công suất sau đặt thiết bị bù 58 Chương BỐ CÔNG SU T PH N KHÁNG TRÊN Đ NG DÂY CÓ PH T I PHÂN B T P TRUNG VÀ PHÂN B Đ U 4.1 Bù công suất kháng đuờng dây phân phối 61 4.1.1 Tổn thất công suất đoạn phát tuyến phân phối 61 4.1.2 Tổn thất công suất đường dây có đặt tụ bù 62 4.1.3 Giảm tổn thất điện đặt tụ bù 64 4.1.4 Giảm tổn thất điện có xét chi phí đặt tụ bù 68 4.2 Bù công suất kháng n vị trí đường dây có phụ tải phân bố 73 4.2.1 Giảm tổn thất công suất 73 4.2.2 Giảm tổn thất điện 74 4.2.3 Giảm tổn thất điện với n vị trí bù có xét chi phí (bù kinh tế) 74 4.3 Bù CSPK nhiều vị trí đường dây phân phối đều, có nhánh rẽ 77 4.3.1 Tính toán thiết kế đường dây phân phối 78 4.3.1.1 Tính toán đường dây 78 4.3.1.2 Tính toán nhánh rẽ 79 4.3.2 Tính bù công suất phản kháng 81 4.3.2.1 Tính bù cho nhánh rẽ lấy điện từ nút đường dây 81 ix 4.3.2.2 Tính bù cho đường dây 84 4.3.3 Tạo số liệu cho đoạn đường dây sau đặt tụ bù 92 4.3.3.1 Đường dây sau đặt tụ bù 92 4.3.3.2 Nhánh rẽ sau đặt tụ bù 94 4.3.4 Tính toán sau bù công suất phản kháng 95 4.3.4.1 Tính toán nhánh rẽ lúc phụ tải max có bù công suất phản kháng 95 4.3.4.2 Tính toán đường dây lúc phụ tải max có bù công suất phản kháng 98 4.3.5 Tính bù ứng động 101 4.3.5.1 Tính bù ứng động cho nhánh rẽ 101 4.3.5.2 Tính bù ứng động cho đường dây 103 Chương K T LU N 5.1 Một số kết đạt luận văn 110 5.2 Hạn chế hướng phát triển luận văn 110 TÀI LI U THAM KH O 112 x Chương T NG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài: Đất nước phát triển hội nhập mạnh mẽ, thể qua số liệu phát triển nông nghiệp, công nghiệp dịch vụ.So với năm trước, đời sống nhân dân cải thiện rõ rệt Về nông nghiệp nông thôn có điện lưới quốc gia tới nơi xa xôi nhất, máy móc nông nghiệp thay dần sức người, giải phóng tăng suất lao động nông thôn Về công nghiệp nhiều cụm công nghiệp, khu công nghiệp mọc lên nhanh chóng Các doanh nghiệp mở rộng quy mô, mở rộng nhà máy, nhập ngày nhiều máy móc phục vụ sản xuất Dịch vụ phát triển mạnh mẽ, mở rộng nhiều lĩnh vực tương lai phát triển Sự phát triển đòi hỏi ngành điện phải phát triển tương ứng xây thêm nhà máy phát điện, xây thêm sở hạ tầng cung cấp điện, nghiên cứu công nghệ mới, ứng dụng thành tựu để quản lý cung cấp cho gia tăng phụ tải Tuy nhiên, phát triển phụ tải lại làm gia tăng tổn thất điện tổn thất điện năng,tổn thất công suất tổn thất điện áp đường dây tải điện Làm để giảm tổn thất điện câu hỏi xuyên suốt ngành điện Cùng với phát triển mình, ngành cung cấp điện Việt Nam nói riêng giới nói chung nghiên cứu đưa nhiều biện pháp để làm giảm tổn thất công suất điện áp, bù công suất phản kháng biện pháp Bù công suất phản kháng phương pháp tương đối hiệu phù hợp với điều kiện nước ta Vì lẽ nên người học định lựa chọn đề tài bù công suất phản kháng lưới phân phối để làm đề tài nghiên cứu mình, để từ kiến thức có góp phần vào phát triển ngành điện nói riêng, nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước nói chung 1.2 Mục đích đối tượng nghiên cứu: Bù công suất phản kháng mang lại nhiều lợi ích, điều rõ ràng có nhiều đề tài nghiên cứu rõ Vì vậy, mục đích đề tài bù công suất phản kháng mà người học thực nhằm đạt mục đích mà bật làm giảm tổn thất điện tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, tăng khả tải đường dây tải điện Với thời gian hạn hẹp, luận văn người học tập trung nghiên cứu bù công suất phản kháng lưới phân phối Kết nghiên cứu đạt áp dụng mạng phân phối 1.3 Nhiệm vụ, kế hoạch, phương pháp nghiên cứu đề tài: 1.3.1 Nhiệm vụ: - Nghiên cứu sở lý thuyết việc bù công suất phản kháng - Nghiên cứu đặc trưng lưới điện phân phối - Tính toán thiết kế đường dây minh họa - Tính toán phân bố công suất,tổn thất đường dây thiết kế - Xác định vị trí dung lượng cần bù - Tính toán lại phân bố công suất, tổn thất đường dây sau bù - Lập bảng thống kê so sánh lợi ích đạt sau bù 1.3.2 Kế hoạch: - Nghiên cứu sở lý thuyết bù công suất phản kháng lưới phân phối, đưa bước tính toán bù công suất phản kháng - Nghiên cứu lý thuyết phân bố công suất, phần mềm tính toán, lập trình có liên quan - ng dụng lý thuyết tính bù nhiều vị trí đường dây, xác định dung lượng cần bù - ng dụng lý thuyết tính toán bù nhiều vị trí đường dây, xác định số vị trí dung lượng cần bù 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu: - Tập hợp tất tài liệu có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu sở lý thuyết, thiết kế mô hình đường dây cụ thể để tính toán - Phân tích kết so sánh trước sau ứng dụng lý thuyết - Đánh giá tổng quát toàn luận văn đưa hướng phát triển đề tài - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.004 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.003 kW - Tổn thất công suất đoạn : 000.009 kW Đoạn - - Điện trở R = 0.086 ohm - Cảm kháng X = 0.089 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 313.305 kW + Qtt = -05.021 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 208.870 kW + Qpb = 156.653 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 120.00 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.005 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.003 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.009 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 000.017 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.004 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.012 kW - Tổn thất công suất đoạn : 000.033 kW Đoạn - - Điện trở R = 1.765 ohm - Cảm kháng X = 1.824 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 522.176 kW + Qtt = 31.632 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 4277.824 kW + Qpb = 3208.368 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 120.00 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.202 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 1.385 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 1.587 % 99 - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 000.998 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 034.749 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 008.514 kW - Tổn thất công suất đoạn : 044.261 kW Đoạn - - Điện trở R = 1.320 ohm - Cảm kháng X = 1.365 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 4800.000 kW + Q = 2631.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 9600.000 kW + Qtt = 3170.340 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 00.000 kW + Qpb = 00.000 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 2700.66 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 3.512 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.000 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 3.512 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 278.757 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.000 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.000 kW - Tổn thất công suất đoạn : 278.757 kW - Hệ số phụ tải Kpt = 0.75 - Hệ số tổn thất Ktt = 0.62 - Tổng phụ tải toàn tuyến (chính nhánh) Ptong = 9600.000 kW Qtong = 3170.340 kVAr - Tổng điện cung cấp năm Atong = 63072000.000 kWh - Tổng tổn thất công suất dây deltaP _chinh = 0323.061 kW - Tổng tổn thất điện dây deltaA_chinh = 1751072.048 kWh - Phần trăm tổn thất công suất deltaP% = 3.37 % - Phần trăm tổn thất điện deltaA% = 2.78 % - Phần trăm sụt áp toàn tuyến deltaU% = 5.11 % - Tổng tổn thất điện đ ng nhánh = 433059.21 kWh/năm - Tổng tổn thất điện dây dây nhánh : tong_deltaA_chinh_va_nhanhre = 2184131.25 kWh/năm - Phần trăm tổn thất điện nhánh rẽ deltaA_tong = 3.46 % 100 4.3.5 Tính bù ứng động : 4.3.5.1 Tính bù ứng động cho nhánh rẽ : Nhánh rẽ thứ lấy điện từ nút đ ng dây Kết tính bù ứng động (phần tử bù cắt lúc phụ tải min) : Phụ tải = 40.00% phụ tải max Tính từ đoạn cuối ng ợc trở nguồn Qbu( 1) = 0.00 kVAr Qbumin( 1) = 0.00 kVAr Q ung dong( 1) = 0.00 kVAr Qbu( 2) = 323.00 kVAr Qbumin( 2) = 47.37 kVAr Q ung dong( 2) = 275.63 kVAr Qbu( 3) = 323.00 kVAr Qbumin( 3) = 94.75 kVAr Q ung dong( 3) = 228.25 kVAr Qbu( 4) = 323.00 kVAr Qbumin( 4) = 94.75 kVAr Q ung dong( 4) = 228.25 kVAr Tổng Qbu_min nhánh rẽ = 236.87 kVAr Tính toán nhánh rẽ sau bù ứng động lúc phụ tải : Tính nhánh rẽ thứ lấy điện từ nút đ ng dây Đoạn - 10 - Điện trở R = 0.510 ohm - Cảm kháng X = 0.143 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 0.000 kW + Q = 0.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 0.000 kW + Qtt = 0.000 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 112.442 kW + Qpb = 84.331 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 0.00 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.000 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.018 % 101 - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.018 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 0.000 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 0.043 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 0.000 kW - Tổn thất công suất đoạn : 0.043 kW Đoạn - - Điện trở R = 1.021 ohm - Cảm kháng X = 0.286 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 0.000 kW + Q = 0.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 112.442 kW + Qtt = 36.958 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 224.884 kW + Qpb = 168.663 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 47.37 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.026 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.072 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.098 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 0.030 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 0.347 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 0.166 kW - Tổn thất công suất đoạn : 0.543 kW Đoạn - - Điện trở R = 1.021 ohm - Cảm kháng X = 0.286 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 0.000 kW + Q = 0.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 337.326 kW + Qtt = 110.874 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 224.884 kW + Qpb = 168.663 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 94.75 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.078 % 102 - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.072 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.149 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 0.266 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 0.347 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 0.499 kW - Tổn thất công suất đoạn : 1.112 kW Đoạn - - Điện trở R = 4.348 ohm - Cảm kháng X = 1.217 ohm - Phụ tải lấy nút cuối : + P = 0.000 kW + Q = 0.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 562.209 kW + Qtt = 184.789 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 957.791 kW + Qpb = 718.343 kVAr - Công suất tụ bù : + Qbu = 94.75 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.551 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 1.301 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 1.853 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 3.146 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 26.826 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 15.074 kW - Tổn thất công suất đoạn : 45.046 kW Tính cho toàn nhánh rẽ : - Tổng phụ tải toàn nhánh rẽ Ptong = 1520.000 kW Qtong = 903.132 kVAr - Tổng tổn thất công suất deltaP = 46.744 kW - Phần trăm sụt áp toàn nhánh rẽ deltaU% = 2.12 % 4.3.5.2Tính bù ứng động cho đường dây : Kết tính bù ứng động (phần tử bù cắt lúc phụ tải min): Phụ tải = 40.00% phụ tải max Tính từ đoạn cuối ng ợc trở nguồn Qbu( 1) = 0.00 kVAr Qbumin( 1) = 0.00 kVAr Q ung dong( 1) = 0.00 kVAr 103 Qbu( 2) = 120.00 kVAr Qbumin( 2) = 17.60 kVAr Q ung dong( 2) = 102.40 kVAr Qbu( 3) = 120.00 kVAr Qbumin( 3) = 35.20 kVAr Q ung dong( 3) = 84.80 kVAr Qbu( 4) = 120.00 kVAr Qbumin( 4) = 35.20 kVAr Q ung dong( 4) = 84.80 kVAr Qbu( 5) = 2700.66 kVAr Qbumin( 5) = 1056.12 kVAr Q ung dong( 5) = 1644.54 kVAr Số liệu đường dây lúc phụ tải : Phụ tải = 40.00% phụ tải max Số liệu đoạn tính từ cuối ng ợc trở nguồn : Đoạn - - Chiều dài : 0.13 km - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr + S = 00.000 kVA - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 41.774 kW + Qpb = 31.331 kVAr + Spb = 52.218 kVA - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 0.00 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 0.00 kVAr Đoạn - - Chiều dài : 0.26 km - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr + S = 00.000 kVA - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 83.548 kW + Qpb = 62.661 kVAr + Spb = 104.435 kVA - Công suất tụ bù cuối đoạn : 104 + Qbu = 17.60 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 102.40 kVAr Đoạn - - Chiều dài : 0.26 km - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr + S = 00.000 kVA - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 83.548 kW + Qpb = 62.661 kVAr + Spb = 104.435 kVA - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 35.20 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 84.80 kVAr Đoạn - - Chiều dài : 5.35 km - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr + S = 00.000 kVA - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 1711.130 kW + Qpb = 1283.347 kVAr + Spb = 2138.912 kVA - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 35.20 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 84.80 kVAr Đoạn - - Chiều dài : 4.00 km - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 1920.000 kW + Q = 1203.132 kVAr + S = 2265.817 kVA - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 00.000 kW + Qpb = 00.000 kVAr 105 + Spb = 00.000 kVA - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 1056.12 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 1644.54 kVAr Tính toán đường dây lúc phụ tải có bù ứng động : Đoạn - - Điện trở R = 0.043 ohm - Cảm kháng X = 0.045 ohm - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 00.000 kW + Qtt = 00.000 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 41.774 kW + Qpb = 31.331 kVAr - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 0.00 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 0.00 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.000 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.000 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.000 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 000.000 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.000 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.000 kW - Tổn thất công suất đoạn : 000.000 kW Đoạn - - Điện trở R = 0.086 ohm - Cảm kháng X = 0.089 ohm - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 41.774 kW + Qtt = 13.730 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 83.548 kW + Qpb = 62.661 kVAr 106 - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 17.60 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 102.40 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.001 % - Phần trăm sut áp phụ tải phân bố : 0.001 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.002 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 000.000 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.001 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.001 kW - Tổn thất công suất đoạn : 000.002 kW Đoạn - - Điện trở R = 0.086 ohm - Cảm kháng X = 0.089 ohm - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 125.322 kW + Qtt = 41.191 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 83.548 kW + Qpb = 62.661 kVAr - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 35.20 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 84.80 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.003 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.001 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.004 % - Tỏn thất công suất phụ tải tập trung : 000.003 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.001 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.002 kW - Tổn thất công suất đoạn : 000.006 kW Đoạn - - Điện trở R = 1.765 ohm - Cảm kháng X = 1.824 ohm - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 00.000 kW + Q = 00.000 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : 107 + Ptt = 208.870 kW + Qtt = 68.652 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 1711.130 kW + Qpb = 1283.347 kVAr - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 35.20 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 84.80 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 0.102 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.554 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 0.656 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 000.176 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 005.560 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 001.624 kW - Tổn thất công suất đoạn : 007.360 kW Đoạn - - Điện trở R = 1.320 ohm - Cảm kháng X = 1.365 ohm - Phụ tải lấy cuối nút : + P = 1920.000 kW + Q = 1203.132 kVAr - Phụ tải tập trung cuối : + Ptt = 3840.000 kW + Qtt = 1499.015 kVAr - Phụ tải phân bố đoạn : + Ppb = 00.000 kW + Qpb = 00.000 kVAr - Công suất tụ bù cuối đoạn : + Qbu = 1056.12 kVAr - Công suất tụ bù ứng động : + Qbu ung dong = 1644.54 kVAr - Phần trăm sụt áp phụ tải tập trung : 1.470 % - Phần trăm sụt áp phụ tải phân bố : 0.000 % - Phần trăm sụt áp đoạn : 1.470 % - Tổn thất công suất phụ tải tập trung : 046.344 kW - Tổn thất công suất phụ tải phân bố : 000.000 kW - Tổn thất công suất phụ tải ảnh h ởng tải tập trung phân bố : 000.000 kW - Tổn thất công suất đoạn : 046.344 kW - Hệ số phụ tải Kpt = 0.75 - Tổng phụ tải toàn tuyến Ptong = 3840.000 kW Qtong = 1499.015 kVAr 108 - Tổng tổn thất công suất deltaP = 0053.712 kW - Phần trăm tổn thất công suất deltaP% = 1.40 % - Phần trăm sụt áp toàn tuyến deltaU% = 2.13 % 109 Chương K T LU N 5.1 Một số kết đạt luận văn : - Xác định cách thức bước tính toán bù công suất phản kháng Zbus nhiều vị trí mạng hình tia, từ xác định dung lượng bù tối ưu - Xác định cách thức bước tính toán bù công suất phản kháng mạng hình tia phân nhánh có đồng thời phụ tải tập trung phụ tải phân bố - Tính toán tổn thất công suất mạng hình tia có đồng thời phụ tải tập trung phụ tải phân bố - Tính bù ứng động cho đường dây sau xác định vị trí dung lượng bù tối ưu - Xây dựng chương trình file.m MatLab để tính phân bố công suất, tính bù công suất phản kháng Zbus, tính vị trí dung lượng bù tối ưu 5.2 Hạn chế hướng phát triển luận văn: 5.2.1 Hạn chế: - Luận văn nghiên cứu dựa mạng phân phối hình tia phân nhánh không phân nhánh 5.2.2 Hướng phát triển: - Nghiên cứu sở lý thuyết, cách thức bước tính toán bù công suất phản kháng mạng phức tạp hơn: mạng kín, cung cấp từ nguồn trở lên, mạng có phụ tải phân bố tăng dần, mạng có đồng thời phụ tải tập trung, phân bố tăng dần… 110 - Bù ứng động bù cấp bù liên tục Vì thế, sau tính toán vị trí dung lượng bù tối ưu, nghiên cứu áp dụng phương pháp bù bù liên tục - Sau nghiên cứu bù công suất phản kháng với nhiều kiểu mạng, áp dụng sở lý thuyết nghiên cứu viết phần mềm tính bù công suất phản kháng 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT: [1] Trần Bách, Lưới Điện, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2008 [2] Nguyễn Văn Đạm, Tính toán chế độ xác lập mạng lưới điện phức tạp, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2001 [3] Hồ Văn Hiến, Hệ Thống Điện Truyền Tải Phân Phối, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2005 [4] Hồ Văn Hiến, Thiết Kế Mạng Điện, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM, 2013 [5] Hoàng Việt, “Kỹ thuật điện cao áp- Quá điện áp hệ thống điện, tập 2”, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM, 2005 [6] Hoàng Việt, “Thiết kế hệ thống điện”, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM , 2005 TIẾNG NƯỚC NGOÀI: [1] Thiecrry Van Cutsem Costas Vournas, Voltage Stability of Electric Power Systems [2] Zhang – Rehtanz - Pal, Flexible AC Transmission Systems Modelling and control [3] Hadi Saadat, Power System Analysis, Mc GRAW-HILL INTERNATIONAL, New York, 1999 [4] J.Duncan Glover, Mulukutla S.Sarma and Thomas J.Overbye, Power System Analysic and design [5] Machowski, Bialek and bumbi, Power System Dynamics 112 [...]... phương pháp bù công suất phản kháng: Các ph ơng pháp nâng cao hệ số công suất đ ợc chia thành 2 ph ơng phápμ ph ơng pháp tự nhiên (không sử dụng thiết bị bù ) và ph ơng pháp bù công suất phản kháng 2.5.1 Phương pháp không sử dụng thiết bị bù: Nâng cao hệ số công suất theo kiểu này là tìm các biện pháp giảm bớt đ ợc công suất phản kháng Q tiêu thụ nh μ áp dụng quy trình công nghệ tiên tiến, sử dụng hợp... đ ng dây, hiển thị dòng công suất tác ng dây, tổn thất đ ng dây cũng nh công suất ở mỗi nút Kết quả cũng bao gồm tổn thất công suất tác dụng và phản kháng của toàn bộ hệ thống 2.7.2 Chuẩn bị số liệu và phân bố công suất bằng phương pháp Gauss-Seidel: 26 Để thực hiện phân bố công suất bằng ph ơng pháp Gauss-Seidel trong môi tr ng Matlab các biến sau phải đ ợc định nghĩaμ công suất cơ bản MVA của hệ thống,... ra công suất phản kháng - Có thể bù trơn Nhược điểm: -Tổn thất công suất tác dụng lớn - Cấu tạo phức tạp, đắt tiền - Vận hành phức tạp 2.6 Phân bố công suất trong hệ thống điện: Phân bố công suất là bài toán quan trọng trong qui hoạch, thiết kế phát triển hệ thống trong t ơng lai cũng nh trong việc xác định chế độ vận hành tốt nhất của hệ thống hiện hữu Thông tin chính có đ ợc từ khảo sát phân bố công. .. toán bài toán bài toán phân bố bằng các ph ơng phápμ 1) Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận YTC bằng phép lặp Gauss-Seidel 2) Phân bố công suất dùng ma trận Zbus bằng phép lặp Gauss-Seidel 3) Phân bố công suất và ph ơng pháp Newton – Raphson 4) Ph ơng pháp phân lập Jacobi 2.7 Áp dụng Matlab vào hộp công cụ hệ thống điện (Power system toolbox): 2.7.1 Các chương trình phân bố công suất: Nhiều ch ơng... để đ a yêu cầu về công suất kháng về giới hạn đư định - Busoutμ Ch ơng trình cho kết quả điện áp thanh cái d ới dạng bảng Kết quả điện áp nút d ới dạng trị số và góc pha, công suất tác dụng của máy phát và phụ tải, công suất kháng của tụ bù hay của cuộn kháng bù ngang Ngoài ra còn bao gồm tổng công suất phát và tổng phụ tải - Lineflowμ Ch ơng trình xuất dữ liệu về đ dụng và phản kháng đi vào ở các... một góc π/2 Công suất t ơng ứng với hai thành phần i’ và i’’ làμ P = U.I.cosφ gọi là công suất tác dụng Q = U.I.sinφ gọi là công suất phản kháng Từ công thức trên ta có thể viếtμ P = U.I.cosφ = Z.I(I.cosφ) = Z.I2 = R.I 2 0 R Z U.I.cosφ U.I.sinφ (2.1) S = U.I X Q = U.I.sinφ = Z.I(I.sinφ) = Z.I Z 2 = X.I2 P Q Hình 2.2 Quan hệ giữa công suất (2.2) P và Q 4 CSPK là thành phần công suất tiêu thụ trên điện... phát điện… Việc bù CSPK ngoài việc nâng cao hệ số công suất cosφ còn đ a đến hiệu quả là giảm đ ợc chi phí kim loại màu tức giảm đ ợc tiết diện dây dẫn…nên tiết kiệm đ ợc chi phí đầu t xây dựng l ới điện Giảm đ ợc chi phí điện năng… 2.4 Các tiêu chí bù công suất phản kháng trên lưới phân phối 2.4.1 Tiêu chí kỹ thuật 2.4.1.1 Yêu cầu về cosφ Phụ tải của các hộ gia đình th ng có hệ số công suất cao, th ng... hành đơn giản, độ tin cậy cao hơn máy bù đồng bộ - Tụ điện lắp đặt đơn giản, có thể tiến hành bù theo từng cấp - Tụ điện có nhiều cấp điện áp thích hợp bù cho nhiều vị trí khác nhau Nhược điểm: - Tụ điện chỉ có khả năng phát ra công suất phản kháng, không có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng - Tụ điện có tuổi thọ ngắn, dễ h hỏng b/ Máy bù đ ng bộ: u điểm: - Công suất phát ra không phụ thuộc vào điện... này cũng không đáng kể nên nguồn phát CSPK chính trong l ới phân phối vẫn là tụ điện, động cơ đồng bộ và máy bù 2.2.1 Các ngu n phát công suất phản kháng trên lưới 1) Máy bù đồng bộ Máy bù đồng bộ là loại máy điện đồng bộ chạy không tải dùng để phát hoặc tiêu thụ CSPK Máy bù đồng bộ là ph ơng pháp cổ truyền để điều chỉnh liên tục CSPK Các máy bù đồng bộ th các đ ng đ ợc dùng trong hệ thống truyền tải,... các thyristor 2.3 Ý nghĩa của việc bù CSPK trong lưới phân phối : Hầu hết các thiết bị sử dụng điện đều tiêu thụ CSTD (P) và CSPK (Q) Sự tiêu thụ CSPK này sẽ đ ợc truyền tải trên l ới điện về phía nguồn cung cấp CSPK, sự truyền tải công suất này trên đ ng dây sẽ làm tổn hao một l ợng công suất và làm cho hao tổn điện áp tăng lên đồng th i cũng làm cho l ợng công suất biểu kiến (S) tăng, dẫn đến chi