Nghiên cứu các phương pháp sa thải phụ tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN LƯU DÒ TÌM ĐIỂM LÀM VIÊC CỰC ĐẠI TRONG HỆ THỐNG PIN QUANG ĐIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LOGIC MỞ S K C 0 7 NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 60 52 50 S KC 0 7 Tp Hồ Chí Minh, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ TRỌNG NGHĨA NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 60 52 50 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2012 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Lê Trọng Nghĩa Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 22/09/1987 Nơi sinh: Long An Quê quán: Tân An – Long An Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 120 Cách Mạng Tháng Tám, phường 1, Thành phố Tân An, tỉnh Long An Điện thoại quan: (08) 38960985 Điện thoại nhà riêng: (072) 3825112; (84) 01273310460 Fax: (08) 38968641 E-mail: nghiaspkt05@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: từ 09/2005 đến 03/2010 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Điện khí hóa Cung cấp điện Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Biên soạn tập Cung cấp điện Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: 30/01/2012 khoa Điện-Điện Tử trường đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: PGS.TS Quyền Huy Ánh III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Bộ môn Điện công nghiệp, Từ khoa Điện Điện Tử trường đại 01/10/2012 học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ đến Chí Minh Công việc đảm nhiệm Giảng viên Quản lý trung tâm đào tạo GE-UTE Tp, Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2012 i Lê Trọng Nghĩa ii Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2012 Lê Trọng Nghĩa HVTH: Lê Trọng Nghĩa ii Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LỜI CẢM ƠN Kính gửi lời cảm ơn đến cha mẹ tất người thân gia đình động viên, ủng hộ tạo điều kiện tốt cho hoàn thành tốt suốt trình học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn:  Thầy PGS.TS Quyền Huy Ánh, Trưởng khoa Điện - Điện Tử, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành khoá luận tốt nghiệp suốt trình công tác, giảng dạy, nghiên cứu học tập trường  Cảm ơn tập thể quí thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, trường đại học Bách Khoa Tp.HCM hỗ trợ, tận tâm giảng dạy giúp đỡ hoàn thành tốt chương trình học tập  Cảm ơn người bạn, đồng nghiệp sát cánh chia sẻ khó khăn động viên suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2012 Lê Trọng Nghĩa HVTH: Lê Trọng Nghĩa iii Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh TÓM TẮT Điện áp tần số hai thông số quan trọng ảnh hưởng đến việc trì ổn định hệ thống điện Điện áp tần số tất góp, hai phải trì giới hạn quy định thiết lập Tần số chủ yếu bị ảnh hưởng công suất tác dụng, điện áp chủ yếu bị ảnh hưởng công suất phản kháng Khi có nhiễu loạn xảy làm cho chênh lệch công suất phát nhu cầu phụ tải, làm giảm khả phát điện hệ thống Ngoài ra, công suất phản kháng phụ tải ảnh hưởng đến biên độ điện áp góp Khi hệ thống điện đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng phụ tải, điện áp trở nên ổn định Do hai thông số: tần số điện áp cần phải đưa vào để tính toán chương trình sa thải phụ tải Phần thứ nghiên cứu đề tài xem xét hai thông số việc thiết kế chương trình sa thải tải, để xác định số lượng tải bị sa thải vị trí thích hợp Tiếp theo nghiên cứu chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng vị trí phụ tải, chi phí phụ tải, điều kiện ràng buộc Phương pháp sử dụng cho đề xuất thuật toán sa thải tải bao gồm tần số điện áp tín hiệu đầu vào Mức độ nhiễu loạn ước tính cách sử dụng tốc độ thay đổi tần số, xác định vị trí số lượng tải bị sa thải góp định dựa độ nhạy điện áp tính toán vị trí tải chế độ xác lập Phương pháp sử cho chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng vị trí phụ tải, chi phí phụ tải, điều kiện ràng buộc dựa thuật toán phân tích hệ thống phân cấp AHP để xử lý hệ thống có nhiều loại phụ tải khác nhau: phụ tải có tính định, phụ tải quan trọng phụ tải không quan trọng,… AHP trợ giúp việc định trì hay sa thải phụ tải tính toán hệ số quan trọng phụ tải, đại diện cho tầm quan trọng loại phụ tải khác Thuật toán đưa cách bước đưa thông tin ngắn gọn hệ thống kiểm tra Phần mềm PowerWorld sử dụng để mô nhiễu loạn Hệ thống thử nghiệm sử dụng hệ thống 37 bus máy phát HVTH: Lê Trọng Nghĩa iv Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh ABSTRACT Voltage and frequency are the two important parameters affecting the maintenance of stability of the power system The voltage at all the buses and the frequency, both of which must be maintained within prescribed limits Frequency is mainly affected by the active power, while the voltage is mainly affected by the reactive power When disturbances occur makes the difference between power generation and load demand, reducing the power generation capacity of the system In addition, the reactive power of the load affects the amplitude of the voltage at the buses When the power system is unable to meet the reactive power demands of the loads, the voltages become unstable Therefore both parameters: frequency and voltage needs to be taken into account in the load shedding program The first part of the study of the subject is considered both in the design parameters of a load shedding, to determine the amount of load was shedded and its appropriate location Followed by the research the load shedding program, taking into account the importance and position of the load, load costs, and the constraints conditions The methodology used for the proposed load shedding algorithm includes frequency and voltage as the inputs The disturbance magnitude is estimated using the rate of change of frequency and the location and the amount of load to be shed from each bus is decided using the voltage sensitivities which calculated at each load in the steady state Methods for the load shedding program taking into account the importance and position of the load, load costs, and the constraint conditions based on Analytic Hierarchy Process (AHP) algorithm to process when the system there are many different types of load: the crucial load, important load unimportant load, AHP assists in decisions to maintain or shedding load and calculate the coefficients of importance of each load, may represent the importance of the different types of load The algorithm is given a step-by-step and give brief information about the test system Software PowerWorld be used to simulate disturbances Test system is used 37 bus generators system HVTH: Lê Trọng Nghĩa v Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh MỤC LỤC Trang Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách bảng viii Danh sách hình x Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Tổng quan kết nghiên cứu 1.2.1 Tóm lược chương trình sa thải phụ tải áp dụng 1.2.2 Sa thải tải tần số 1.2.3 Sa thải tải điện áp 15 1.3 Tính cấp thiết đề tài 20 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 21 1.5 Mục tiêu – khách thể - đối tượng nghiên cứu 21 1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 21 1.5.2 Khách thể nghiên cứu 21 1.5.3 Đối tượng nghiên cứu 21 1.6 Phạm vi nghiên cứu 21 1.7 Phương pháp nghiên cứu 22 1.8 Nội dung luận văn 22 Chương Cơ sở lý thuyết 24 2.1 Sa thải phụ tải 24 HVTH: Lê Trọng Nghĩa vi Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh 2.2 Sa thải phụ tải truyền thống 24 2.3 Sa thải phụ tải thông minh (ILS) 27 2.3.1 Mô tả việc sa thải phụ tải thông minh 27 2.3.2 Sơ đồ khối chức ILS 30 2.4 Tối ưu hóa sa thải phụ tải 31 2.4.1 Hàm mục tiêu – Tối đa hóa hàm lợi ích 31 2.4.2 Các điều kiện ràng buộc giảm bớt phụ tải 32 2.5 Quá trình phân tích hệ thống phân cấp - Thuật toán AHP 33 2.5.1 Thuật toán AHP 33 Chương Xây dựng chương trin ̀ h sa thải tải 36 3.1 Chương trình sa thải phụ tải dựa tần số điện áp không xét đến tiêu kinh tế điều kiện ràng buộc giảm bớt phụ tải 36 3.2 Chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng phụ tải, chi phí tải, thay đổi tải theo ngày điều kiện ràng buộc giảm bớt phụ tải 42 Chương Quan sát hệ thống thử nghiệm 45 4.1 Nghiên cứu trường hợp cố máy phát điện hệ thống 37 bus, máy phát sử dụng chương trình sa thải phụ tải theo tần số độ nhạy điện áp 45 4.2 Nghiên cứu trường hợp máy phát điện hệ thống 37 bus máy phát, sử dụng chương trình sa thải phụ tải theo AHP 58 Chương Kết luận 76 5.1 Kết luận 76 5.2 Hướng nghiên cứu phát triển 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC HVTH: Lê Trọng Nghĩa vii Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Các bước sa thải tải FRCC Bảng 1.2: Các bước sa thải tải MAAC Bảng 1.3: Chương trình sa thải tải ERCOT Bảng 1.4: Công thức sa thải tải dựa SCADA 13 Bảng 1.5: Sa thải tải Điều hành hệ thống truyền tải Hy Lạp 18 Bảng 4.1: Thứ tự xếp dV/dt góp tải 48 Bảng 4.2: Giá trị dV/dQ góp tải 49 Bảng 4.3: Lượng tải sa thải góp hệ thống 50 Bảng 4.4: Sa thải phụ tải theo bước dựa thay đổi tần số 54 Bảng 4.5: Kết so sánh phương pháp sa thải phụ tải trường hợp máy phát 58 Bảng 4.6: Dữ liệu tải hệ thống 37 bus khoảng thời gian 59 Bảng 4.7: Ma trận phán đoán A-PI 60 Bảng 4.8: Ma trận phán đoán A-LD 61 Bảng 4.9: Giá trị Mi ma trận A-PI 62 Bảng 4.10: Giá trị Mi ma trận A-LD 63 Bảng 4.11: Giá trị Mi*của ma trận A-PI 63 Bảng 4.12: Giá trị Mi*của ma trận A-PI 64 Bảng 4.13: Các giá trị Wj ma trận A-PI 65 Bảng 4.14: Các giá trị Wdi ma trận A-LD 65 Bảng 4.15: Giá trị hệ số quan trọng tải tính toán AHP 66 Bảng 4.16: Sắp xếp đơn vị phụ tải theo giá trị hệ số quan trọng phụ tải Wij giảm dần 67 Bảng 4.17: Sơ đồ sa thải phụ tải thời đoạn 69 Bảng 4.18: Công suất nút tải áp dụng chương trình sa thải phụ tải 70 Bảng 4.19: Sắp xếp phụ tải giảm dần theo công suất chi phí phụ tải 71 HVTH: Lê Trọng Nghĩa viii Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 4.20: Giá trị phụ tải áp dụng sa thải phụ tải thông thường 72 Bảng 4.21: So sánh sa thải phụ tải theo AHP LP 73 Bảng 4.22: Tổng hợp kết phương pháp sa thải phụ tải thông thường (LP) phương pháp sa thải phụ tải theo AHP 74 HVTH: Lê Trọng Nghĩa ix Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Mô hình đáp ứng tần số trạng thái vận hành ổn định 25 Hình 2.2: Ảnh hưởng hệ số cản dịu tải đường giảm tần số (đường cong ổn định hệ thống cho tải khác nhau) 27 Hình 2.3: Cấu trúc tổng quát chương trình ILS 30 Hình 2.4: Mô hình mạng phân cấp việc xếp đơn vị 33 Hình 3.1: Thuật toán sa thải tải theo tần số điện áp 42 Hình 3.2: Mô hình mạng phân cấp việc xếp đơn vị 43 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống 37 bus máy phát 45 Hình 4.2: Tần số hệ thống trường hợp cố máy phát bus số 46 Hình 4.3: Điện áp bus 11 xảy cố máy phát bus 47 Hình 4.4: Tần số hệ thống sau áp dụng chương trình sa thải phụ tải 51 Hình 4.5: Điện áp bus 11 sau áp dụng chương trình sa thải phụ tải 52 Hình 4.6: Tần số hệ thống sau áp dụng chương trình sa thải phụ tải không theo thứ tự dV/dt 53 Hình 4.7: Điện áp bus 11 sau áp dụng chương trình sa thải phụ tải không theo thứ tự dV/dt 53 Hình 4.8: Tần số hệ thống sau sa thải 9% tổng công suất tải 55 Hình 4.9: Tần số hệ thống sau sa thải 7% công suất tải 56 Hình 4.10: Tần số hệ thống sau sa thải 5% công suất tải 56 Hình 4.11: Tần số hệ thống sau sa thải 5% công suất tải 57 Hình 4.12: Tổng công suất phát nhu cầu tải thời đoạn 60 HVTH: Lê Trọng Nghĩa x Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Hiện ngành công nghiệp phát triển tạo sức ép lên ngành công nghiệp lượng phải cung cấp đủ công suấ t ện Khả phát điện tăng theo tỷ lệ gia tăng số lượng tải Việc truyền tải công suất lớn thông qua lưới điện dẫn đến điều kiện vận hành đường dây truyền tải gần với giới hạn Ngoài ra, nguồn dự trữ phát điện thường nhỏ thường công suất phản kháng, không đủ để đáp ứng nhu cầu phụ tải Vì lý này, hệ thống điện trở nên dễ bị nhiễu loạn điện Các nhiễu loạn hệ thống điện, thường cố máy phát điện, bất ngờ thay đổi tải Những nhiễu loạn thay đổi cường độ nó, thời điểm nhiễu loạn gây ổn định hệ thống Ví dụ, phụ tải công nghiệp lớn đột ngột đóng, hệ thống trở nên ổn định Điều dẫn đến cần thiết để nghiên cứu hệ thống theo dõi để ngăn chặn ̣ thố ng trở nên ổn định Hai thông số quan trọng để theo dõi điện áp tần số hệ thống Điện áp tất góp tần số, hai phải trì giới hạn quy định thiết lập Tần số chủ yếu bị ảnh hưởng công suất tác dụng, điện áp chủ yếu bị ảnh hưởng công suất phản kháng Cụ thể, tần số bị ảnh hưởng chênh lệch công suất phát nhu cầu phụ tải Sự chênh lệch gây nhiễu loạn, làm giảm khả phát điện hệ thống Ví dụ, cố máy phát điện, khả phát điện giảm nhu cầu phụ tải lại không đổi gia tăng Nếu máy phát điện khác hệ thống cung cấp đủ công suất cần thiết, tần số hệ thống bắt đầu giảm Để phục hồi lại tần số giới hạn định mức, chương trình sa thải tải cần áp dụng cho hệ thống HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Ngoài ra, nhu cầu công suất phản kháng phụ tải ảnh hưởng đến biên độ điện áp góp Khi hệ thống điện đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng phụ tải, điện áp trở nên ổn định Trong tình vậy, tụ bù đóng vào lưới nhằm cung cấp công suất phản kháng cho phụ tải Tuy nhiên, tụ bù khôi phục lại cấp điện áp giới hạn nó, hệ thống phải sa thải tải Sau nhiễu loạn, hệ thống phải trở trạng thái ban đầu nó, có nghĩa phụ tải bị sa thải phục hồi cách có hệ thống mà không gây sụp đổ hệ thống Trong trường hợp cố lâu dài, hệ thống điện đáp ứng nhu cầu công suất thời gian dài, việc sa thải phụ tải tối ưu cần xét đến tiêu kinh tế tầm quan trọng phụ tải Điều quan trọng việc trì ổn định hệ thống điện, sa thải tải trở thành chủ đề quan trọng nghiên cứu 1.2 Tổng quan kết nghiên cứu Có nhiều phương pháp khác để sa thải phụ tải phục hồi hệ thống phát triển nhà nghiên cứu sử dụng ngành công nghiệp lượng toàn giới Hầu hết số dựa suy giảm tần số hệ thống Bằng cách xem xét yếu tố, tần số, trường hợp kết thường xác Việc sa thải tải mức không ưa chuộng gây bất tiện cho khách hàng Các cải tiến phương pháp truyền thống dẫn đến phát triển kỹ thuật sa thải phụ tải dựa tần số tốc độ thay đổi tần số Điều dẫn đến dự đoán tốt phụ tải phải sa thải, nâng cao độ xác Gần đây, việc điện mang lại ý tới v ấn đề ổn định điện áp hệ thống Giảm điện áp kết nhiễu loạn Đó nguyên nhân chính, nhiên, cung cấp không đủ công suất HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh phản kháng Điều dẫn đến nhà nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật để trì ổn định điện áp Mất điện máy phát điện gây cân công suất phát điện nhu cầu phụ tải Điều ảnh hưởng đến tần số điện áp Kế hoạch sa thải tải phải xem xét hai thông số sa thải phụ tải Bằng cách sa thải số lượng tải từ góp, biên độ điện áp số góp chắn cải thiện Sau xem xét thông số cho sa thải tải, cần thiết phải có thiết bị phù hợp cho việc thu thập liệu hệ thống để liệu đưa vào cho chương trình sa thải xác giá trị thực tế Thông thường, phận đo lường pha sử dụng để đo liệu thời gian thực Sa thải tải dựa chuẩn ưu tiên, có nghĩa sa thải phụ tải quan trọng nhất, tải công nghiệp đắt tiền trì Vì vậy, phương diện kinh tế đóng phần quan trọng kế hoạch sa thải tải Thông thường, phương pháp tiếp cận thông minh sử dụng kết hợp Tổng số lượng tải phải sa thải chia thành nhiều bước riêng biệt, sa thải theo suy giảm tần số Ví dụ, tần số giảm đến điểm nhận chắn xác định trước phần trăm tổng phụ tải sa thải Nếu có giảm tiếp tần số đạt đến điểm nhận thứ hai, tỷ lệ phần tải lại sa thải Quá trình diễn tiếp tục tần số tăng giới hạn Số lượng tải bị sa thải bước yếu tố quan trọng hiệu chương trình Bằng cách giảm tải bước khả sa thải tải mức giảm Trong xem xét số lượng tải sa thải lượng tải sa thải bước, cần tính đến yêu cầu công suất phản kháng tải Thông thường, nhiễu loạn máy phát điện gây điện áp giảm Một cách hiệu để khôi phục lại điện áp giảm phụ tải công suất phản kháng Do đó, tải tiêu thụ HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh lượng cao công suất phản kháng cắt giảm đầu tiên; biên độ điện áp cải thiện 1.2.1 Tóm lược chương trình sa thải phụ tải áp dụng Hội đồng Điều phối độ tin cậy bang Florida (FRCC) [5], có xây dựng kế hoạch sa thải phụ tải Các phận cung cấp tải FRCC phải cài đặt rơle tần số, để ngắt xung quanh 56% tổng số tải kế hoạch sa thải tải tự động Nó có bước để sa thải phụ tải, tần số 59,7 Hz cho bước 59,1 Hz cho bước cuối Các bước tần số, thời gian số lượng tải bị sa thải trình bày Bảng 1.1 Các bước từ A đến F sa thải tải có suy giảm tần số Các bước L, M N đặc biệt, sa thải phụ tải tần số gia tăng Mục đích việc để tránh trì trệ tần số giá trị thấp so với danh định Vì vậy, tần số tăng lên đến 59,4 Hz tiếp tục trì vùng lân cận 10 giây, 5% phụ tải lại sa thải để tăng tần số đạt đến giá trị danh định yêu cầu Bảng 1.1: Các bước sa thải tải FRCC Các bước Tần số sa Thời gian UFLS thải tải (Hz) trễ (s) A 59.7 0.28 B 59.4 0.28 C 59.1 0.28 D 58.8 0.28 E 58.5 0.28 F 58.2 0.28 L 59.4 10 M 59.7 12 N 59.1 Lượng tải sa thải Tổng số lượng (phần trăm tổng tải) (%) tải sa thải (%) 9 16 23 29 34 41 46 51 56 Hiệu kế hoạch kiểm tra năm nhóm công tác ổn định FRCC (SWG) Căn vào kế hoạch chắn tiêu tần số phải thành lập Tần số phải trì 57 Hz nên phục hồi 58 Hz 12 giây Ngoài ra, tần số không vượt 61,8 Hz sa thải phụ tải mức Kiểm soát khu vực Đại Tây Dương MAAC thực quy trình sa thải tải bước Bảo vệ máy phát điện xem xét thiết lập điểm cài đặt tần số, số lượng tải bị sa thải bước Các rơle bảo vệ máy phát HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh điện thiết lập để ngắt máy phát điện sau bước sa thải tải cuối Kế hoạch có ba bước sa thải phụ tải bản, trình bày Bảng 1.2 Bảng 1.2: Các bước sa thải tải MAAC Số lượng phần trăm tổng tải sa thải Tần số cài đặt sa thải tải (Hz) 10% 59.3 10% 58.9 10% 58.5 Tần số cắ t giảm 59,3 Hz Tại bước, 10% tải trực tuyến tức thời sa thải Số lượng bước sa thải tải tăng ba lần cung cấp lịch trình trì Kế hoạch kế hoạch phân phối sa thải tải từ vị trí phân phối mà trái ngược với kế hoạch tập trung Các tải bị ngắt kế hoạch phục hồi tay Cài đặt thời gian trễ áp dụng cho rơle tần số với thời gian trễ 0,1(s) Các rơle đòi hỏi trì ổn định điểm đặt tần số ±0,2(Hz) thời gian trễ ±0,1(s) Các kiểu công nghệ chế tạo rơle yêu cầu phải đồng để đạt cách xấp xỉ giống tốc độ đáp ứng Một sở liệu sa thải tải tần số trì nhân viên lưu trữ thông tin MAAC việc sa thải tải bước, tổng số bước ghi lại trường hợp sa thải tải Công ty Dịch vụ công cộng New Mexico (PNM) phát triển kế hoạch sa thải tải điện áp, để bảo vệ hệ thống họ chống lại ổn định điện áp Kế hoạch thiết kế cho hai trường hợp ổn định điện áp Thứ kết hợp với ổn định tức thời động không đồng vòng 0-20 giây Thứ hai đến vài phút Sụp đổ gây cố gắng điều chỉnh phân phối để khôi phục lại điện áp trạm biến áp phụ tải Theo cấu trúc liên kết hệ thống PNM, chương trình sa thải phụ tải ngẫu nhiên quan trọng phát triển (ICLSS) Kế hoạch sử dụng SCADA PLC Hệ HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh thống vùng sử dụng để thử nghiệm phương pháp Mười ba bước sa thải tải thực để xác độ chênh lệch tần số Hồ chứa thủy điện Tây Nam SPP có ba bước kế hoạch sa thải tải dựa rơle tần số Trong trường hợp suy giảm tần số không hạn chế ba bước, thêm vào bước sa thải khác tiến hành Các tác động khác bao gồm việc mở đường dây, tăng vùng điện Những hành động thực tần số giảm xuống 58,7 Hz Kế hoạch tự động, trường hợp không đạt phục hồi tần số thành công, sa thải tải tay kết hợp Các phận yêu cầu phải sa thải tải ba bước Trong bước đầu tiên, lên đến 10% tải, không 15% cần thiết để sa thải Trong bước thứ hai lên đến 20% tải, không 25% cần thiết để sa thải Bước thứ ba yêu cầu lên đến 30% không 45% phụ tải có để sa thải Hệ thống TNB Malaysia sử dụng chương trình sa thải phụ tải Chương triǹ h đư ợc dựa suy giảm tần số tải sa thải tần số giảm giá trị danh định Đó bốn bước chương triǹ h sa thải tải Nhưng sau sụp đổ hệ thống vào tháng 08 năm 1993, sửa đổi với sáu bước chương triǹ h sa thải Do hệ thống 50 Hz, bắt đầu sa thải từ 49,5 Hz Các tần số liên tục cho năm bước 49,3 Hz, 49,1 Hz, 49,0 Hz, 48,8 Hz 48,5 Hz Tỷ lệ tải lựa chọn để sa thải dựa mức trung bình ba tháng liệu tải cập nhật hàng năm Ba bước sa thải tải thiết lập ta ̣i ba tra ̣m điê ̣n có người kiể m soát trạm điê ̣n với điều khiển giám sát từ xa Số lượng tải tải sa thải phân bố hệ thống Một chương trình tự động sa thải tải tần số sử dụng ngành công nghiệp lượng Guam [6] Chương trình cố gắng để giảm thiểu tải bị sa thải dựa mức độ tải cân khả huy động nguồn dự trữ Nó dựa tần số giảm trung bình hệ thống Một kế hoạch tương tự HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh kết hợp Cote d'Ivoire-Ghana-Togo-Benin thành lập chương trình sa thải tải năm giai đoạn với giảm tần số 49,5 Hz (trên hệ thống 50 Hz) giảm tần số giai đoạn cuối 47,7 Hz ERCOT, Hội đồng điện tin cậy Texas, có chương trìn h sa thải t ải tần số [7] Nó xem xét hướng dẫn điều hành ERCOT năm Tổng phụ tải sa thải lên đ ến 25% tải hệ thống Chương trình có ba bước, cắ t giảm tần số cho bước 59,3 Hz trình bày Bảng 1.3 Bảng 1.3: Chương trình sa thải tải ERCOT Tần số sa thải Tải sa thải 59.3 Hz 5% Tải hệ thống (Tổng 5%) 58.9 Hz Cộng thêm 10% tải hệ thống (Tổng 15%) 58.5 Hz Cộng thêm 10% tải hệ thống (Tổng 25%) Các chương triǹ h chưa bao g ồm kế hoạch cô lập điện Chỉ ngẫu nhiên xem xét ngắt điện máy phát điện Trong kiện tháng 03 năm 2003, chương trình UFLS đưa vào thử nghiệm Nó hoạt động tốt ngắt tải đồng nhất, lên đến 3.900 MW trường hợp máy phát điện bị ngắt điện Nhưng quan sát thấy số phận bị ngắt điện sau kiện ban đầu sa thải tải UFLS Các phận phát có rơle bảo vệ kiểm soát cài đặt bị sai Một chương trình khác [8] sử dụng mạng trí tuệ nhân tạo để xác định chương trình bảo vệ sa thải tải thích hợp Các đầu vào cho hệ thống đòi hỏi xác suất tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống bảo vệ số lượng khách hàng bị ngắt tải Chương trình phiên mở rộng cách tiếp cận mô Monte Carlo liên tiếp có Chương trình sa thải tải tần số hợp hệ thống điện Đài Loan [9], xem xét mô hình tải khác nhau, ví dụ, mô hình động động cơ, mô hình động hai động mô hình động tổng hợp Đề án tính toán hệ HVTH: Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh số động lực D, hệ số mô hình tải khác tùy thuộc vào tần số điện áp tải Chương trình sa thải tải dựa thuật toán di truyền, gọi Iterative Deepening Genetic Algorithm (IDGA) [10], sa thải tải phù hợp phạm vi lấy mẫu giảm thiểu tổng thiệt hại hệ thống không cần thiết sa thải tải Một chương trình sa thải tải thông minh [11] giới thiệu Shokooh cô ̣ng sự Chương trình lắp đặt PT Newmont Batu Hijau, nhà máy khai thác mỏ Indonesia Chương trình máy tính hóa với máy chủ liên kết với PLC phân phối toàn hệ thống Những PLC thông báo cho máy chủ ILS trường hợp rối loạn nơi hệ thống Một phương pháp khác áp dụng cho hệ thống Bắc Chile cho mục đích thử nghiệm [12], xem xét việc tối ưu hóa vấn đề điều phối kinh tế, nhanh chóng phục hồi nguồn dự trữ sa thải tải máy phát điện xảy hệ thống Chương trình sử dụng thuật toán lập Bender Nó xem xét phân tích chi phí hệ thống, xem xét chi phí sa thải tải chi phí nguồn dự trữ Hầu hết chương trình sử dụng cho sa thải tải sử dụng hai phương pháp là: Sa thải tải tần số sa thải tải điện áp 1.2.2 Sa thải phụ tải tần số Sa thải tải dưới t ần số chủ yếu cài đă ̣t các relay đ ể phát thay đổi tần số hệ thống Ngay tần số giảm xuống giá trị định số lượng định tải cắt giảm, tần số giảm xuống nữa, lại số lượng định tải bị cắt giảm Điều dẫn đến cho liên kết bước Số lượng tải sa thải vị trí tải sa thải xác định trước Sau tóm lược báo nghiên cứu dựa sa thải tải tần số Terzia nói sa thải tải tần số hai giai đoạn Trong giai đoạn đầu tiên, tần số tốc độ thay đổi tần số hệ thống ước tính thuật toán HVTH: Lê Trọng Nghĩa [...]... trình sa thải phụ tải 70 Bảng 4.19: Sắp xếp các phụ tải giảm dần theo công suất và chi phí phụ tải 71 HVTH: Lê Trọng Nghĩa viii Luận văn thạc sỹ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 4.20: Giá trị các phụ tải khi áp dụng sa thải phụ tải thông thường 72 Bảng 4.21: So sánh giữa sa thải phụ tải theo AHP và LP 73 Bảng 4.22: Tổng hợp kết quả giữa phương pháp sa thải phụ tải thông thường (LP) và phương pháp. .. thời gian dài, việc sa thải phụ tải tối ưu cần xét đến các chỉ tiêu kinh tế và tầm quan trọng của phụ tải Điều này thì quan trọng trong việc duy trì ổn định hệ thống điện, sa thải tải đã trở thành một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu 1.2 Tổng quan các kết quả nghiên cứu Có nhiều phương pháp khác nhau để sa thải phụ tải và phục hồi hệ thống đã được phát triển bởi các nhà nghiên cứu và đã được sử dụng... máy phát điện sau bước sa thải tải cuối cùng Kế hoạch này có ba bước sa thải phụ tải cơ bản, được trình bày trong Bảng 1.2 Bảng 1.2: Các bước sa thải tải của MAAC Số lượng phần trăm tổng tải sa thải Tần số cài đặt sa thải tải (Hz) 10% 59.3 10% 58.9 10% 58.5 Tần số cắ t giảm đầu tiên là 59,3 Hz Tại mỗi bước, 10% của tải trực tuyến tại đó tức thời được sa thải Số lượng của các bước sa thải tải có thể... SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Các bước sa thải tải của FRCC 4 Bảng 1.2: Các bước sa thải tải của MAAC 5 Bảng 1.3: Chương trình sa thải tải của ERCOT 7 Bảng 1.4: Công thức sa thải tải dựa trên SCADA 13 Bảng 1.5: Sa thải tải bởi Điều hành hệ thống truyền tải Hy Lạp 18 Bảng 4.1: Thứ tự sắp xếp dV/dt tại các thanh góp tải 48 Bảng 4.2: Giá trị dV/dQ tại các thanh góp tải. .. chương trình sa thải phụ tải 51 Hình 4.5: Điện áp tại bus 11 sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải 52 Hình 4.6: Tần số hệ thống sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải không theo thứ tự dV/dt 53 Hình 4.7: Điện áp tại bus 11 sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải không theo thứ tự dV/dt 53 Hình 4.8: Tần số hệ thống sau khi sa thải 9% tổng công suất tải 55... cài đặt các rơle dưới tần số, để ngắt xung quanh 56% tổng số tải trong một kế hoạch sa thải tải tự động Nó có 9 bước để sa thải phụ tải, tần số là 59,7 Hz cho bước đầu tiên và 59,1 Hz cho bước cuối cùng Các bước tần số, thời gian và số lượng của tải sẽ bị sa thải trình bày trong Bảng 1.1 Các bước từ A đến F sa thải tải khi có sự suy giảm tần số Các bước L, M và N thì đặc biệt, sa thải phụ tải khi tần... trình sa thải được chính xác như các giá trị thực tế Thông thường, các bộ phận đo lường pha được sử dụng để đo dữ liệu thời gian thực Sa thải tải được dựa trên một chuẩn ưu tiên, có nghĩa là sa thải những phụ tải quan trọng là ít nhất, các tải công nghiệp đắt tiền vẫn còn được duy trì Vì vậy, phương diện kinh tế đóng một phần quan trọng trong các kế hoạch sa thải tải Thông thường, một phương pháp tiếp... của các phụ tải, điện áp trở nên mất ổn định Trong tình huống như vậy, các bộ tụ bù được đóng vào lưới nhằm cung cấp công suất phản kháng cho các phụ tải Tuy nhiên, khi các bộ tụ bù này không thể khôi phục lại các cấp điện áp trong giới hạn của nó, hệ thống sẽ phải sa thải tải Sau sự nhiễu loạn, hệ thống phải trở về trạng thái ban đầu của nó, có nghĩa là phụ tải đã bị sa thải được phục hồi một cách... điện và nhu cầu phụ tải Điều này ảnh hưởng đến tần số và điện áp Kế hoạch sa thải tải phải xem xét cả hai thông số này khi sa thải phụ tải Bằng cách sa thải đúng số lượng tải từ những thanh góp, biên độ điện áp tại một số thanh góp chắc chắn có thể được cải thiện Sau khi xem xét các thông số cho sa thải tải, cần thiết phải có các thiết bị phù hợp cho việc thu thập dữ liệu hệ thống để các dữ liệu đưa... vùng lân cận hơn 10 giây, thì 5% phụ tải còn lại được sa thải để tăng tần số và đạt đến giá trị danh định yêu cầu Bảng 1.1: Các bước sa thải tải của FRCC Các bước Tần số sa Thời gian UFLS thải tải (Hz) trễ (s) A 59.7 0.28 B 59.4 0.28 C 59.1 0.28 D 58.8 0.28 E 58.5 0.28 F 58.2 0.28 L 59.4 10 M 59.7 12 N 59.1 8 Lượng tải sa thải Tổng số lượng (phần trăm tổng tải) (%) tải sa thải (%) 9 9 7 16 7 23 6 29 5