Ứng dụng thiết bị SVC để nâng cao độ ổn định điện áp trong hệ thống điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN VINH ỨNG DỤNG THIẾT BỊ SVC ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN S K C 0 9 NGÀNH: THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN VINH ỨNG DỤNG THIẾT BỊ SVC ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH : THIẾT BỊ MẠNG & NHÀ MÁY ĐIỆN MÃ SỐ: 605250 Tp Hồ Chí Minh, tháng / 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN VINH ỨNG DỤNG THIẾT BỊ SVC ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH : THIẾT BỊ MẠNG & NHÀ MÁY ĐIỆN – 605250 Hướng dẫn khoa học: TS HỒ VĂN HIẾN Tp Hồ Chí Minh, tháng / 2013 Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn LÝ LỊCH CÁ NHÂN I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Trần Văn Vinh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 06/11/1984 Nơi sinh:Bến Tre Quê quán: Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Ấp 3- Tân Thủy - Ba Tri - Bến Tre Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0932052904 Fax: E-mail: tranquangvinh0611@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Đại học Thời gian đào tạo từ 09/2006 đến 09/ 2010 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng ĐHSPKT TP.Hồ Chí Minh Ngành học: Điện Khí Hóa – Cung Cấp Điện Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Bảo vệ dòng Ngày & nơi bảo vệ đồ án: Trƣờng ĐHSPKT TP.Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn: ThS NGUYỄN NHÂN BỔN III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Nơi công tác Thời gian 2010-2013 Công ty Procter and Gameble Viet Nam Trang i Công việc đảm nhiệm PCS - Operator Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi Trần Văn Vinh học viên lớp Thiết Bị Mạng- Nhà Máy Điện khóa 2011 - 2013 Sau hai năm học tập nghiên cứu khoa sau đại học trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Tôi định lựa chọn thực đề tài: Ứng dụng thiết bị SVC để nâng cao độ ổn định điện áp hệ thống điện Tôi xin cam đoan luận văn đƣợc thực thân dƣới hƣớng dẫn thầy TS HỒ VĂN HIẾN Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… ( ký tên ghi rõ họ tên ) Trang ii Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hƣớng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên,, chức danh khoa học, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ trƣớc HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT, Ngày tháng năm Trang iii Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô giáo môn Hệ thống điện Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh Trƣờng đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thời gian thực luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với Thầy giáo TS HỒ VĂN HIẾN, ngƣời quan tâm, tận tình hƣớng dẫn giúp tác giả xây dựng hoàn thành luận văn Trang iv Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn TÓM TẮT LUẬN VĂN Hệ thống điện (HTĐ) đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế quốc gia, sở hạ tầng quan trọng kinh tế quốc dân Do phát triển kinh tế áp lực môi trƣờng, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, nhƣ tăng nhanh nhu cầu phụ tải, thay đổi theo hƣớng thị trƣờng hóa ngành điện lực làm cho HTĐ ngày trở lên rộng lớn quy mô, phức tạp tính toán thiết kế, vận hành mà HTĐ đƣợc vận hành gần với giới hạn ổn định Theo kết nghiên cứu, HTĐ bị sụp đổ ổn định điện áp hệ thống Chính mà đề tài tập trung nghiên cứu ổn định điện áp cách phân tích ổn định điện áp dựa vào đƣờng cong PV, QV, đặc biệt phân tích kết mô để khảo sát quan hệ công suất tác dụng, công suất phản kháng điện áp nút tải để tìm giới hạn ổn định điện áp làm sở xây dựng miền làm việc cho phép theo điều kiện giới hạn ổn định điện áp nút tải Trên sở có biện pháp khác để cải thiện độ dự trữ ổn định điện áp nút yếu nhƣ bù công suất phản kháng tùy thuộc vào yêu cầu kinh tế kỹ thuật mà lựa chọn thiết bị phƣơng pháp phù hợp Trong luận văn nghiên cứu hiệu sử dụng thiết bị bù SVC lƣới điện nhằm để nâng cao độ ổn định điện áp hệ thống Với nội dung nêu luận văn đƣợc trình bày phần sau PHẦN MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứu lý chọn đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn nghiên cứu Trang v Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn PHẦN NỘI DUNG Với mục tiêu trên, luận văn đƣợc trình bày bốn chƣơng: Chƣơng 1: Ổn định điện áp Chƣơng 2: Bù công suất phản kháng Chƣơng 3: Tổng quan công nghệ FACTS Chƣơng 4: Ứng dụng thiết bị bù SVC việc nâng cao ổn định hệ thống điện KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DISSERTATION SUMMARY Power system keeps an important role for the economic development of each country, because it is one of the most important infrastructure of the national economy Due to the economic development and environmental pressure, depletion of natural resources, as well as the rapid increase in load demand, The change in the direction of the market electrical power sector to make the power system more and more large in scale, complex in design calculations and operations So that the power system is operating very close to the limit of stability According to research results, power system could break down due to instability in the system voltage Therefore, in this topic we focused to research about stable voltage by voltage stability analysis based on curve PV, QV, especially the analysis of the simulation results to presents a method of studying the relationship between the active power, reactive power and voltage at the load bus to identify the voltage stability limit As a foundation for building a permitted operation region working in complying with the voltage stability limit at the load bus In this dissertation, Trang vi a proposal on Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn necessary solutions to the improvement of the voltage stability margin at weak buses may be discussed as compensator reactive power This dissertation, we researched effect to use a fast controlled compensator SVC in power system for improving Power System Stability With the above content, dissertation is presented in the following sections: PREAMBLE Researched objectives and reason selected topics The object and scope of the study Research Methodology The meaning of scientific research and practical SECTION CONTENTS With the above objectives, the dissertation is presented in four chapters: Chapter 1: Voltage stability Chapter 2: Reactive power compensation Chapter 3: Overview of FACTS technology Chapter 4: Application of SVC compensation equipment to improve power system stability CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS Trang vii Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn MỤC LỤC Trang Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân … ……………………………………………………………… i Lời cam đoan … ……………………………………………………………… ii Lời cảm ơn …………………………………………………………………… iv Tóm tắt luận văn … ……………………………………………………………… v Mục lục ………………………………………………………………………… viii Danh sách chữ viết tắt ký hiệu…………………………………………… xiii Danh sách hình, đồ thị, bảng ……….……………………………………… xv Mở đầu ……………………………………………………………………………1 Mục đích nghiên cứu lý chọn đề tài ……… ………………………… Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu ……….……………………………….… Phƣơng pháp nghiên cứu ………………….…………………………….… Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn …… ………………………… Nội dung ………………………………………………………………………… Chƣơng 1: ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP …………….…………………………… …… 1.1 Đặt vấn đề ……………………………….…………………………… … 1.2 Phân tích cố tan rã hệ thống điện gần …… ………… … 1.2.1 Những cố tan rã hệ thống điện gần giới………………………5 Trang viii Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn 1.2.2 Các nguyên nhân cố tan hệ thống điện……… …………… … 1.2.3 Cơ chế xẩy cố tan rã hệ thống điện…… ………………………… 1.3 Ổn định điện áp……………………………………………… ….………… 1.3.1 Các định nghĩa ổn định điện áp………………………… ……………… 1.3.2 Sự ổn định sụp đổ điện áp ……….……………………………… 11 1.3.3 Đƣờng cong PV, QV phân tích ổn định điện áp…….……………… 11 1.3.3.1 Đƣờng cong P-V………………………………………………………… 11 1.3.3.2 Đƣờng cong Q-V……………….……………………………………… 16 1.3.4 Một số tiêu chuẩn thực dụng khác phân tích ổn định điện áp …………… 17 1.3.4.1 Phân tích độ nhạy ……………………………………………………… 17 1.3.4.2 Phân tích giá trị riêng …………………………….…………………… 18 CHƢƠNG 2: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG…………………………… 20 2.1 Đặc điểm tiêu thụ điện lƣới điện phân phối……… …………………… 20 2.1.1 Đặc điểm…………………………… …………………………………… 20 2.1.2 Bù công suất phản kháng cho lƣới điện phân phối……… … ………… 21 2.1.2.1 Bản chất hệ số công suất……………………………….…………… 21 2.1.2.2 ý nghĩa việc nâng cao hệ số cos…….……………….…………… 23 2.1.2.3 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất………… ……….…………… 24 2.1.2.3.1 Nhóm phƣơng pháp tự nhiên………………….………………… 24 2.1.2.3.2 Nhóm phƣơng pháp nhân tạo nâng cao hệ số cos …….………… 27 2.2 Đặc điểm tiêu thụ điện lƣới điện truyền tải ( cao áp, siêu cao áp )… … 30 Trang ix Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn 2.2.1 Hệ thống điện hợp yêu cầu điều chỉnh nhanh…… ……… 30 2.2.1.1 Đặc điểm………………………………………………………….…… 30 2.2.1.2 Các biện pháp áp dụng công nghệ truyền tải…….……………… 31 2.2.1.3 Bù dọc bù ngang đƣờng dây siêu cao áp…………………….… 32 2.2.1.3.1 Bù dọc……………………………………….……………… ……… 32 2.2.1.3.2 Bù ngang…………………………………………………… ……… 35 2.2.1.3.3 Nhận xét …………………………………………………… ……… 37 2.3 Kết luận…………………………………………………………………… 37 CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ FACTS…………………… 38 3.1 Đặt vấn đề ………………………………………………………………… 38 3.2 Lợi ích sử dụng thiết bị FACTS………………………………………… 38 3.3 Một số thiết bị FACTS……….…………………………………………… 39 3.3.1 Thiết bị bù tĩnh điều khiển thyristor ( SVC )……… … ………… 39 3.3.2 Thiết bị bù dọc điều khiển thyristor ( TCSC )……………………… 41 3.3.3 Thiết bị điều khiển dòng công suất hợp ( UPFC )…… ………… 43 3.3.4 Thiết bị bù ngang điều khiển thyristor ( STATCOM )………… …… 43 3.3.4.1 Giới thiệu………………………………………………………………… 43 3.3.4.2 Nguyên lý làm việc thiết bị STATCOM……… ………………… 44 3.4 Kết luận………………………………………………….………………… 47 CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG THIẾT BỊ BÙ SVC TRONG VIỆC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN ………………….…………………………… 49 Trang x Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn 4.1 Khả ứng dụng SVC hệ thống điện…… … ……………… 49 4.1.1 Đặt vấn đề……………… ….…………………………………………… 49 4.1.2 Một số ứng dụng SVC…………….…………………………………… 50 4.1.2.1 Điều chỉnh điện áp trào lƣu công suất…… …………….………… 50 4.1.2.2 Giới hạn thời gian cƣờng độ áp xảy cố……….……… 52 4.1.2.3 Ôn hòa dao động công suất hữu công…… ….….…………………… 53 4.1.2.4 Giảm cƣờng độ dòng điện vô công………………….………………… 53 4.1.2.5 Tăng khả tải đƣờng dây……… …………………………… 54 4.1.2.6 Cân phụ tải không đối xứng…………………………………… 56 4.1.2.7 Cải thiện ổn định sau cố……………………………………………… 57 4.1.3 Cấu tạo nguyên lý làm việc phần tử SVC ………………… 58 4.1.3.1 Kháng điều chỉnh thyristor TCR (thyristor controlled reactor)…… 58 4.1.3.2 Tụ đóng mở thyristor TSC ( thyristor switch capacitor)………… 61 4.1.3.3 Kháng đóng mở thyristor TSR ( thyristor switch reactor)……… 62 4.1.3.4 Hệ thống điều khiển van SVC……… ……………………… 63 4.1.4 Các đặc tính SVC………… ………………………………………… 64 4.1.4 1.Đặc tính điều chỉnh SVC….……………………………………… 64 4.1.4 Đặc tính làm việc SVC……… ………………………………… 66 KẾT QUẢ KHẢO SÁT…….………… …………………………………… 70 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH QUAN HỆ CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ ĐIỆN ÁP TẠI NÚT PHỤ TẢI ……………………………………… 70 Trang xi Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH QV… …… ………………………… 78 CHƢƠNG TRÌNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TĂNG TẢI ĐẾN MẤT ỔN ĐỊNH – KHẢO SÁT VỚI SVC……………….……………………………… 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHị……………….…………………………….… 118 Tài liệu tham khảo …………………………………………………………… 120 Trang xii Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CĐXL : Chế độ xác lập CSPK : Công suất phản kháng CSTD : Công suất tác dụng HTĐ : Hệ thống điện ULTC : Bộ chỉnh áp dƣới tải máy biến áp OEL : Bộ giới hạn kích từ HT : Hệ thống CCĐ : Cung cấp điện ĐC : Động HTCCĐ : Hệ thống cung cấp điện FACTS :Flexible AC Transmission Systems - Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt GTO :Gate Turn - Off Thyristor - Khóa đóng mở MBA :Máy biến áp STATCOM :Static Synchronous Compensator - Thiết bị bù ngang điều khiển thyristor SVC :Static Var Compensator - Thiết bị bù tĩnh điều khiển thyristor TCR :Thyristor Controlled Reactor - kháng điện điều khiển thyristor Trang xiii Luận văn thạc sĩ TCSC http://www.hcmute.edu.vn :Thyristor Controlled Series Compensator - Thiết bị bù dọc điều khiển thyristor TSR: Thyristor Switched Reactor - Kháng điện đóng mở thyristor TSC : Thyristor Switched Capacitor - Tụ điện đóng mở thyristor UPFC: Unified Power Flow Control - Thiết bị điều khiển dòng công suất hợp TB: Thiết bị Trang xiv Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn DANH SÁCH CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ, CÁC BẢNG Trang HÌNH Hình 1.1: Hệ thống điện đơn giản………………………………………….…… 11 Hình 1.2: Đƣờng cong PV nút phụ tải 2…………………………………… 13 Hình 1.3: Đồ thị quan hệ P2V2 với cos  khác nhau………………………… 15 Hình 1.4 Đƣờng cong QV…………………………….……………………… 16 Hình 2.1: Vị trí bù lƣới điện………………… …………………………… 29 Hình 2.2: Hiệu bù dọc đƣờng dây siêu cao áp…………….……… 34 Hình 3.1 : Sơ đồ nguyên lý SVC……………………………….……………… 40 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động TCSC…………………….……… 42 Hình 3.3 : Sơ đồ cấu trúc Statcom…………………………………………… 44 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động Statcom…………………………… 44 Hình 3.5 : Nguyên lý bù bù…………………………………………… 45 Hình 3.6: Trạng thái hấp thụ công suất phản kháng bù……………… 46 Hình 3.7: Trạng thái phát công suất phản kháng bù………………… 47 Hình 4.1: Điều chỉnh điện áp nút phụ tải SVC……………………… 51 Hình 4.2: Sự thay đổi điện áp phụ tải có đặt SVC 52 Hình 4.3: Quan hệ thời gian điện áp áp………………………………… 52 Hình 4.4: Đặc tính công suất truyền tải hệ thống có SVC….55 Trang xv Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn Hình 4.5: Đặc tính công suất có SVC………………………… 58 Hình 4.6: Nguyên lý cấu tạo TCR………………………………………….… 59 Hình 4.7: Các sóng hài bậc cao TCR………….……………………….… 60 Hình 4.8 Nguyên lý cấu tạo TSC…………….…………………………….… 61 Hình 4.9 Nguyên lý cấu tạo TSR……………….……………………….…… 62 Hình 4.10: Hệ điều khiển van SVC…….……………………….……… 63 Hình 4.11 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hai thyristor ngƣợc nhau….…… … 65 Hình 4.12: Đặc tính U-I SVC…………………………………….….….… 66 Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lý làm việc SVC…………………….…… …… 67 Hình 4.14 Đặc tính làm việc SVC điều chỉnh theo điện áp……….….…… 68 Hình 4.15 Đặc tính làm việc mềm SVC điều chỉnh theo điện áp….… … 69 Bảng 3.1 So sánh chức thiết bị bù có điều khiển thyristor………………………………………………………………….….… 39 Trang xvi Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn PHẦN MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứu lý chọn đề tài Trong chế độ vận hành bình thường HTĐ (vận hành trạng thái ổn định) việc sản xuất công suất tác dụng (CSTD) phải đáp ứng nhu cầu tiêu thụ (kể tổn thất), không tần số hệ thống bị thay đổi Cũng vậy, có gắn bó chặt chẽ điều kiện cân công suất phản kháng (CSPK) với điện áp nút hệ thống Công suất phản kháng khu vực thừa có tượng điện áp (điện áp cao), ngược lại, thiếu CSPK điện áp bị sụt thấp Nói khác đi, công suất tác dụng, CSPK phải điều chỉnh đề giữ cân Việc điều chỉnh CSPK yêu cầu cần thiết nhằm giảm nhỏ tổn thất điện đảm bảo ổn định hệ thống Tuy nhiên có khác điều chỉnh CSTD điều chỉnh CSPK Tần số hệ thống đảm bảo việc điều chỉnh CSTD máy phát điện (miễn giữ cân tổng công suất phát công suất tiêu thụ) Trong đó, điện áp nút hệ thống không nhau, chúng phụ thuộc điều kiện cân CSPK theo khu vực Như nguồn CSPK cần lắp đặt phân bố điều chỉnh theo khu vực Điều giải thích sao, máy phát điện cần phải có số lượng lớn thiết bị sản xuất tiêu thụ công suất phản kháng: Máy bù đồng bộ, tụ điện, kháng điện Chúng lắp đặt điều chỉnh nhiều vị trí lưới truyền tải phân phối điện (gọi thiết bị bù CSPK) Trước đây, việc điều chỉnh CSPK thiết bị bù thường thực đơn giản: Thay đổi nấc (nhờ đóng cắt máy cắt khí) thay đổi kích từ (trong máy bù đồng bộ) Chúng cho phép điều chỉnh thô theo tốc độ chậm Kỹ thuật thyristor công suất lớn mở khả mới, việc Trang Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn đời ứng dụng thiết bị bù tĩnh điều chỉnh nhanh công suất lớn - SVC (Static Var Compensator ), giải yêu cầu mà thiết bị bù cổ điển chưa đáp ứng được, tự động điều chỉnh điện áp nút, giảm dao động công suất nâng cao ổn định hệ thống Việc ứng dụng thiết bị bù CSPK chất lượng cao điều khiển thyristor trở thành nhu cầu cấp thiết nhằm nâng cao tính ổn định hiệu sử dụng hệ thống cung cấp điện (HTCCĐ) nói chung phụ tải có công suất phản kháng thay đổi nhanh Với ý nghĩa trên, mục đích đề tài luận văn xác định là: + Nghiên cứu tìm hiểu đặc điểm, tính hoạt động, chế độ làm việc mô hình tính toán thiết bị tự động điều chỉnh linh hoạt (FACTS) đặc biệt thiết bị bù điều chỉnh nhanh (SVC) HTCCĐ + Nghiên cứu, đánh giá, xác định hiệu kinh tế - kỹ thuật SVC lắp đặt vào HTCCĐ Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu thiết bị bù tĩnh điều khiển thyristor SVC  Hiệu việc ứng dụng thiết bị bù (SVC) lưới điện Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ nghiên cứu sử dụng phối hợp nhóm phương pháp:  Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo tài liệu kỹ thuật để phân tích, tổng hợp vấn đề có liên quan tới đề tài  Sử dụng phần mềm Matlab để khảo sát trình lượng lưới điện Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Trang [...]... và ứng dụng các thiết bị bù tĩnh điều chỉnh nhanh công suất lớn - SVC (Static Var Compensator ), đó giải quyết được những yêu cầu mà các thiết bị bù cổ điển chưa áp ứng được, như tự động điều chỉnh điện áp các nút, giảm dao động công suất nâng cao ổn định hệ thống Việc ứng dụng các thiết bị bù CSPK chất lượng cao điều khiển bằng thyristor đã trở thành một nhu cầu cấp thiết nhằm nâng cao tính ổn định. .. Nguyên lý làm việc của thiết bị STATCOM……… ………………… 44 3.4 Kết luận………………………………………………….………………… 47 CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG THIẾT BỊ BÙ SVC TRONG VIỆC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN ………………….…………………………… 49 Trang x Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn 4.1 Khả năng ứng dụng của SVC trong hệ thống điện … … ……………… 49 4.1.1 Đặt vấn đề……………… ….…………………………………………… 49 4.1.2 Một số ứng dụng của SVC ………….……………………………………... http://www.hcmute.edu.vn 1.2.2 Các nguyên nhân của sự cố tan ra hệ thống điện …… …………… … 8 1.2.3 Cơ chế xẩy ra sự cố tan rã hệ thống điện … ………………………… 9 1.3 Ổn định điện áp …………………………………………… ….………… 9 1.3.1 Các định nghĩa về ổn định điện áp ……………………… ……………… 9 1.3.2 Sự mất ổn định và sụp đổ điện áp ……….……………………………… 11 1.3.3 Đƣờng cong PV, QV trong phân tích ổn định điện áp ….……………… 11 1.3.3.1 Đƣờng cong P-V…………………………………………………………... nghĩa của việc nâng cao hệ số cos…….……………….…………… 23 2.1.2.3 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất………… ……….…………… 24 2.1.2.3.1 Nhóm các phƣơng pháp tự nhiên………………….………………… 24 2.1.2.3.2 Nhóm các phƣơng pháp nhân tạo nâng cao hệ số cos …….………… 27 2.2 Đặc điểm tiêu thụ điện của lƣới điện truyền tải ( cao áp, siêu cao áp )… … 30 Trang ix Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn 2.2.1 Hệ thống điện hợp nhất... công suất tác dụng (CSTD) phải áp ứng được nhu cầu tiêu thụ (kể cả các tổn thất), nếu không thì tần số hệ thống sẽ bị thay đổi Cũng vậy, có một sự gắn bó chặt chẽ giữa điều kiện cân bằng công suất phản kháng (CSPK) với điện áp các nút hệ thống Công suất phản kháng ở một khu vực nào đó quá thừa thì ở đó sẽ có hiện tượng quá điện áp (điện áp quá cao) , ngược lại, thiếu CSPK điện áp sẽ bị sụt thấp Nói... CĐXL : Chế độ xác lập CSPK : Công suất phản kháng CSTD : Công suất tác dụng HTĐ : Hệ thống điện ULTC : Bộ chỉnh áp dƣới tải của máy biến áp OEL : Bộ giới hạn kích từ HT : Hệ thống CCĐ : Cung cấp điện ĐC : Động cơ HTCCĐ : Hệ thống cung cấp điện FACTS :Flexible AC Transmission Systems - Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt GTO :Gate Turn - Off Thyristor - Khóa đóng mở MBA :Máy biến áp STATCOM... + Nghiên cứu, đánh giá, xác định hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của SVC khi được lắp đặt vào HTCCĐ 2 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu thiết bị bù tĩnh điều khiển bằng thyristor SVC  Hiệu quả của việc ứng dụng các thiết bị bù (SVC) trên lưới điện 3 Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu trên sử dụng phối hợp các nhóm phương pháp:  Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham... 4.1: Điều chỉnh điện áp tại nút phụ tải bằng SVC …………………… 51 Hình 4.2: Sự thay đổi điện áp tại thanh cái phụ tải khi có và không có đặt SVC 52 Hình 4.3: Quan hệ thời gian và điện áp quá áp ……………………………… 52 Hình 4.4: Đặc tính công suất truyền tải của hệ thống khi có và không có SVC .55 Trang xv Luận văn thạc sĩ http://www.hcmute.edu.vn Hình 4.5: Đặc tính công suất khi có và không có SVC ……………………… 58... hiệu quả sử dụng của hệ thống cung cấp điện (HTCCĐ) nói chung cũng như đối với các phụ tải có công suất phản kháng thay đổi nhanh Với ý nghĩa trên, mục đích của đề tài luận văn được xác định là: + Nghiên cứu tìm hiểu các đặc điểm, tính năng hoạt động, chế độ làm việc và mô hình tính toán của các thiết bị tự động điều chỉnh linh hoạt (FACTS) đặc biệt là thiết bị bù điều chỉnh nhanh (SVC) trong HTCCĐ... ………………………………………………………………… 38 3.2 Lợi ích khi sử dụng thiết bị FACTS………………………………………… 38 3.3 Một số thiết bị FACTS……….…………………………………………… 39 3.3.1 Thiết bị bù tĩnh điều khiển bằng thyristor ( SVC )……… … ………… 39 3.3.2 Thiết bị bù dọc điều khiển bằng thyristor ( TCSC )……………………… 41 3.3.3 Thiết bị điều khiển dòng công suất hợp nhất ( UPFC )…… ………… 43 3.3.4 Thiết bị bù ngang điều khiển thyristor ( STATCOM )…………