Ứng dụng phần mềm PSS ADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống điện huyện châu đức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯ ỜNG ĐẠ I HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADETP BÙ TỐI ƯU CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN HUYỆN CHÂU ĐỨC Trình độ đào tạo : Đại học Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ kỹ thuật điện – Điện tử Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật điện Khoá học : 2011 - 015 Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Ngọ c Hiệp Sinh viên thực : Nguyễn Khắc Đạt Vũng Tàu, tháng 06 năm 2015 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu, đặc biệt thầy cô khoa Điện – Điện Tử, thầy cô trực tiếp bảo em kiến thức suốt bốn năm học vừa qua ghế giảng đường Đặc biệt em xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn tới ThS.Phạm Ngọc Hiệp trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành nghiên cứu khoa học Xin gửi lời chúc sức khỏe hạnh phúc tới tất thầy cô Xin chúc thầy cô đạt nhiều thành tựu nghiệp đào tạo tri thức cho đất nước công việc nghiên cứu khoa học Vũng Tàu, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Khắc Đạt SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 37 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ PSS/ADEPT VÀ CÁCH CÀI ĐẶT 1.1 GIỚI THIỆU PSS/ADEPT 1.2 PHẦN MỀM PSS/ADEPT CHƯƠNG CÁCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 2.1 CÁC CỬA SỔ ỨNG DỤNG CỦA PSS/ADEPT 2.1.1.Các cửa sổ View 2.2 CÁC THANH CÔNG CỤ 10 2.2.1 Thanh menu (Main menu) 10 2.2.2 Zoom Toolbar 10 2.2.3 Analysis Toolbar 10 2.3 TẠO BÁO CÁO 13 2.3.1 Results Toolbar 13 2.3.2 Report Toolbar 14 2.4 THIẾT ĐẶT CÁC THÔNG SỐ CHƯƠNG TRÌNH PSS/ADEPT 14 2.4.1 Cài đặt chung cho toán phân tích 14 2.4.2 Thiết đặt thông số lưới điện chương trình PSS/ADEPT 16 2.4.3 Thiết đặt thông số cho cửa sổ Diagram View 17 CHƯƠNG 20 DÙNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT ĐỂ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU CHO PHÁT TUYẾN 477NG HUYỆN CHÂU ĐỨC 20 6.1 SƠ LƯỢC VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI 20 6.1.1.Khái quát 20 6.1.2.Các lợi ích lắp đặt tụ bù 20 6.1.3 Cách tính toán dung lượng bù cho pháp tuyến 21 6.1.4 Đặc điểm xuất tuyến 477NG huyện Châu Đức 22 6.2 DÙNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT ĐỂ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU – CAPO CHO LƯỚI ĐIỆN CỦA CHI NHÁNH ĐIỆN LỰC HUYỆN CHÂU ĐỨC – TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU 22 6.2.1.Thiết đặt thông số kinh tế cho CAPO 23 6.2.2.Cách PSS/ADEPT tìm vị trí tối ưu 27 6.2.3.Thiết đặt thông số kĩ thuật cho CAPO 28 6.3.HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU CỦA XUẤT TUYẾN 477NG 29 6.4.CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ 30 6.4.1.Phương án 1(1 tụ bù cố định 600 (KVAr) + tụ bù ứng động 600 (KVAr)) 30 6.4.2.Phương án 2(1 tụ bù cố định 600 (KVAr) + tụ bù ứng động 300 (KVAr)) 33 6.4.3.Phương án 3(2 tụ bù cố định 300 (KVAr) + tụ bù ứng động 300 (KVAr)) 35 CHƯƠNG 38 KẾT LUẬN 38 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên từ viết tắt CSPK Công suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng Hệ số CK CT PV RT PV(RT) LK PV(RT) Hệ số khấu Giá trị đầu tư Giá trị thực thời Tài sản thu hồi Giá trị tài sản thức thời Lũy kế Giá trị tài sản thức thời GVHD: ThS Phạm Ngọc Hiệp BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Cùng với phát triển nhanh chóng kinh tế va khoa học kĩ thuật, nhu cầu lượng điện tăng không ngừng không công suất mà chất lượng Vấn đề công suất phát phải truyền tải tận dụng cho hiệu nhất, tránh lãng phí nhiều làm ảnh hưởng đến kinh tế phướng pháp hiệu để giảm tổn thất công suất bù công suất phản kháng Phương pháp bù công suất phản kháng ứng dụng nhiều tỉnh, có huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Tuy nhiên, với phát triển nhanh chóng phụ tải nhiều hệ thống không phù hợp chưa đáp ứng đủ công suất bù hay vị trí bù chưa tối ưu cần phải xây lắp cải tạo Để khắc phục nhược điểm trên, đề tài nghiên cứu phương pháp bù, xác định dung lượng bù vị trí bù tối ưu thông qua nghiên cứu phần mềm hỗ trợ PSS/ADEPT 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Như trình bày, thông qua nghiên cứu phần mềm PSS/ADEPT, đề tài nghiên cứu phương pháp bù, xác định dung lượng bù vị trí bù tối ưu cho hệ thống điện nhằm giảm tổn thất công suất nâng cao chất lượng điện 1.3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Đề tài cần thực bốn nhiệm vụ sau: Nghiêm cứu phần mềm PSS/ADEPT Khảo sát hệ thống điện Châu Đức Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng hữu Tìm vị trí bù tối ưu cho hệ thống điện 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Do thời gian có hạn nên đề tài tập trung nghiên cứu cách sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để sâu vào toán bù công suất phản kháng vị trí bù tối ưu cho lộ 477NG huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 1.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Xây dựng mô hình hệ thống điện phần mềm PSS/ADEPT Xác định dung lượng bù, vị trí bù tối ưu cho phát tuyến 477NG Lựa chọn phương án bù SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS Phạm Ngọc Hiệp MỞ ĐẦU LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Phân phối điện khâu cuối hệ thống điện đưa điện trực tiếp đến hộ tiêu thụ Trong trình sản suất, truyền tải phân phối điện, lượng tổn thất chiếm tỉ lệ lớn lưới điện phân phối Kinh nghiệm điện lực giới cho thấy tổn thất thấp lưới truyền tải vào khoảng 2% lưới phân phối 4%, tổn thất lưới phân phối lien quan chặt chẽ đến vấn đề kĩ thuật lưới điện từ giai đoạn thiết vận hành Nhiệm vụ mục tiêu đặt điện lực phải tìm giải pháp tối ưu để giảm tổn thất xuống mức thấp vấn đề giảm tổn thất công suất, tổn thất điện năng… trọng tâm công tác điều hành quản lý, vận hành điện lực nay, dó có điện lực Huyện Châu Đức,Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nhiều giải pháp áp dụng để tính toán cho việc giảm tổn thất : hoán chuyển MBA non tải thay cho MBA tải , thay dây dẫn lớn,lắp tủ bù vv Trong , bù CSPK phương án đơn giản hiệu Đối với Huyện Châu Đức,Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, phân bố dân cư địa bàn tính chất đa dạng hộ tiêu thụ , nhà máy, khu công nghiệp xây dựng vào hoạt động nên nhu cầu phụ tải tăng nhanh, cấu trúc lưới điện phân phối thay đổi dẫn đến thiếu hụt công suất tác dụng CSPK( thiếu dung lượng bù), tổn thất điện cao, điều ảnh hưởng đến hiệu vận hành kinh tế lưới điện Với lý trên, đề tài “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADETP BÙ TỐI ƯU CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN HUYỆN CHÂU ĐỨC” góp phần vào nâng cao hiệu vận hành kinh tế lưới điện phân phối SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS Phạm Ngọc Hiệp CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PSS/ADEPT 1.1 GIỚI THIỆU PSS/ADEPT Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool ) phần mềm họ phần mềm PSS hãng Shaw Power Technologies, Inc sử dụng phổ biến Mỗi phiên tùy theo yêu cầu người dùng kèm theo khóa cứng dùng chạy máy đơn hay máy mạng Với phiên chạy máy đơn khóa cứng kèm theo, chạy môt máy tính Phần mềm PSS/ADEPT phần mềm phân tích tính toán lưới điện mạnh, phạm vi áp dụng cho lưới cao đến hạ với qui mô số lượng nút không giới hạn hoàn toàn áp dụng rộng rãi công ty Điện Lực Phần mềm PSS/ADEPT phát triển dành cho kỹ sư nhân viên kỹ thuật ngành điện Nó sử dụng công cụ để thiết kế phân tích lưới điện phân phối PSS/ADEPT cho phép thiết kế, chỉnh sữa phân tích sơ đồ lưới cách trực quan theo giao diện đồ họa với số nút không giới hạn Tháng 04/2004, hãng Shaw Power Technologies cho đời phiên PSS/ADEPT 5.0 với nhiều tính bổ sung cập nhật đầy đủ thông số thực tế phần tử lưới điện Nhiều Module tính toán hệ thống điện không đóng gói sẵn phần mềm PSS/ADEPT Nhưng mua từ nhà sản xuất Module sau cài đặt chương trình Các Module bao gồm:  Bài toán tính phân bố công suất (Load Flow – Module có sẵn): Phân tích tính toán điện áp, dòng điện, công suất nhánh phụ tải cụ thể  Bài toán tính ngắn mạch (All Fault – Module có sẵn ): Tính toán ngắn mạch tất nút lưới, bao gồm loại ngắn mạch ngắn mạch pha, pha pha SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS Phạm Ngọc Hiệp  Bài toán TOPO ( Tie Open Point Optimization): Phân tích điểm dừng tối ưu Tìm điểm có tổn hao công suất nhỏ lưới điểm dừng lưới mạng vòng pha  Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement): Đặt tụ bù tối ưu Tìm điểm tối ưu để đặt tụ bù cố định tụ bù ứng động cho tổn thất lưới bé  Bài toán tính toán thông số đường dây (Line Properties Calculator): Tính toán thông số đường dây truyền tải  Bài toán phối hợp bảo vệ (Protection and Coordination)  Bài toán phân tích sóng hài (Hamornics): Phân tích thông số ảnh hưởng thành phần sóng hài lưới  Bài toán phân tích độ tin cậy lưới điện (DRA – Distribution Reliability Analysis) Tính toán thông số độ tin cậy lưới điện như: - SAIFI: (chỉ tiêu tần suất điện trung bình hệ thống) - SAIDI: (chỉ tiêu thời gian điện trung bình hệ thống) - CAIFI: (chỉ tiêu thời gian điện trung bình khách hàng) - CAIDI: (chỉ tiêu tần suất điện trung bình khách hàng) - ASAI: (chỉ tiêu khả sẵn sàng cung cấp ) - ASUI: (chỉ tiêu khả không sẵn sàng cung cấp) - ENS: (Chỉ tiêu thiếu hụt điện ) - AENS: (chỉ tiêu thiếu hụt điện trung bình ) 1.2 CÁC CỬA SỔ ỨNG DỤNG CỦA PSS/ADEPT Cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT bao gồm nhiều thành phần sau: Cửa sổ View: Bao gồm thông tin cho ứng dụng, đồ họa ba cửa sổ để thiết kế phân tích sơ đồ mạch điện Thanh trạng thái (Status Bar): Để hiển thị thông tin trạng thái chương trình PSS/ADEPT tính toán Thanh Menu (Main Menu): Gồm hàm chức PSS/ADEPT Thanh công cụ (ToolBar): Cung cấp dụng cụ giúp cho việc vẽ sơ đồ mạch điện thực nhanh chóng dễ dàng SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS Phạm Ngọc Hiệp 1.2.1 CÁC CỬA SỔ VIEW Cửa sổ ứng dụng View bao gồm cửa sổ chính: Equipment List View: Đây cửa sổ chứa trang thiết bị như: Dây dẫn, thiết bị đóng cắt, máy biến áp, tải … Diagram View: Đây cửa sổ để ta tiến hành tạo sơ đồ lưới điện Report Preview: Cửa sổ hiển thị kết bảng báo cáo sau phân tích tính toán toán cụ thể Progress View: Cửa sổ dùng để hiển thị thông tin chương trình thực hiện, thông tin thông báo lỗi, hay cảnh báo họat động chương trình Hình 1.1: Các cửa sổ View PSS/ADEPT Mỗi cửa sổ hiển thị thông tin cụ thể khác nội dung liệu ứng dụng PSS/ADEPT Diagram View: Là cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT xuất ta bắt đầu ứng dụng Ví dụ: Như ta tiến hành tạo sơ đồ lưới Cửa sổ Report Review xuất ta cần báo cáo thông số cụ thể (như điện áp nút, dòng nhánh, công suất nhánh, tổn thất công suất, tổn thất điện áp ….) ẩn cửa sổ Equipment List hay Progress View SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS Phạm Ngọc Hiệp 1.2.1.1 Cửa sổ Equipment List View Các chức cửa sổ trình bày sau: - Branches: Bao gồm: Dây dẫn/Cáp, thiết bị đóng cắt, máy biến áp tụ nối tiếp… - Shunt devices: Bao gồm: Tụ, máy điện, tải tĩnh, tải MWh, thiết bị lọc sóng hài điểm ngắn mạch… - Defaults: Bao gồm thông số mặc định số đối tượng Nút, nhánh, thiết bị nối song song Hình 1.2: Cửa sổ Equipment List The Equipment List pop-up menu cung cấp chức phụ trợ tùy thuộc vào vị trí mà ta chọn pop-up menu Ví dụ: Nhấp chuột phải lên Fault, ta chọn pop-up menu sau: SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp Để thiết đặt thông số kinh tế này, ta chọn Menu Network\Economics Bảng thông số kinh tế sau: Hình 6.2: Hộp thoại thiết đặt thông số kinh tế trung áp CAPO Price of electrical energy (per kWh): Giá điện tiêu thụ, cP, tính đơn vị/kWh Đây lượng thực Price of electrical reactive energy (per kVAr-h): Giá điện phản kháng tiêu thụ, cQ, tuỳ chọn đơn vị tiền tệ, PSS/ADEPT CAPO không bắt buộc đơn vị tiền tệ phải sử dụng, sử dụng đơn vị tiền tệ đảm bảo tính quán biến số Giá trị giá trị khác đặt giá trị thực tế Price of electrical demand (per kW): Giá công suất thực lắp đặt,dP, giá công suất phát phải trả để thay tổn hao hệ thống Hiện CAPO không sử dụng giá trị Price of electrical reactive demand (per kVAr): Giá công suất phản kháng lắp đặt, dQ Hiện CAPO không sử dụng giá trị Discount rate (pu/yr): Tỷ số trượt giá, r, sử dụng để qui đổi số tiền tiết kiệm chi phí từ tương lai thời điểm Nếu nguồn tài việc mua lắp đặt tụ bù vay từ ngân hàng tỷ số trượt giá gần lãi suất cho vay ngân hàng Inflation rate (pu/yr): Tỷ số phạm phát, i, tăng giá điện tiền bảo trì tụ bù hàng năm Lưu ý tỷ số tính đơn vị tương đối (pu) phần trăm (%) Thông thường giá trị khoảng 0.02 đến 0.08 cho năm SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 25 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp Evaluation period (yr): Thời gian tính toán, N, khoảng thời gian mà tiền tiết kiệm từ việc lắp đặt tụ bù với tiền lắp đặt bảo trì tụ bù (nghĩa thời gian hoàn vốn Nếu thực tế có sách đầu tư phải hoàn vốn năm giá trị đặt Installation cost for fixed capacitor banks (per/kVAr): Giá lắp đặt tụ bù cố định, cF, có đơn vị /kVAr kích cỡ tụ bù ; giá trị cần phải tính để phù hợp với thực tế người sử dụng Có thể bao gồm tiền vỏ bọc tụ bù, tiền vận chuyển, tiền công lao động,… Installation cost for switched capacitor banks (per/kVAr): Giá lắp đặt tụ bù ứng động, cQ, giống với tụ bù cố định, nhiên tụ bù ứng động có giá cao Maintenance rate for fixed capacitor banks (per/kVAr-yr): Tỷ giá bảo trì tụ bù cố định, mF, tiền để trì hoạt động tụ bù hàng năm Maintenance rate for switched capacitor banks (per/kVAr-yr): Tỷ giá bảo trì tụ bù ứng động, mS, gống với tụ bù cố định 6.2.1.2.thiết lập thông số cho tụ bù trung áp 600 (KVAr)  Suất đầu tư tụ bù trung áp cố Định cFTA Bảng 6.5 Dung lượng (KVAr) Giá tụ bù Máy cắt Chi phí lắp đặt 600 135.000.000 6.000.000 13.500.000 Tổng 154.500.000 cFTA = = 257500 (đồng/KVAr)  Suất đầu tư tụ bù trung áp điều chỉnh cSTA Bảng 6.6 Dung lượng (KVAr) Giá tụ bù Máy cắt Chi phí lắp đặt 600 135.000.000 6.000.000 13.500.000 Tủ điều chỉnh tự động 140.000.000 Tổng 294.500.000 cSTA = SVTH: Nguyễn Khắc Đạt = 490833 đồng/KVAr Trang 26 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp  Chi phí bảo trì trạm bù trung áp cố định mFTA = 3%.cFTA = 257500 3% = 7725 ( đồng / KVAr.năm)  Chi phí bảo trì trạm bù trung áp điều chỉnh: mSTA = 3%.cSTA = 490833 3% = 14724 ( đồng / KVAr.năm) Để thiết đặt thông số kinh tế này, ta chọn Menu Network\Economics Bảng thông số kinh tế sau: Hình 6.3: Hộp thoại thiết đặt thông số kinh tế hạ áp CAPO 6.2.2.CÁCH PSS/ADEPT TÌM VỊ TRÍ ĐẶT TỤ BÙ TỐI ƯU Trước hết CAPO xem xét tụ bù cố định, theo định nghĩa tụ bù đóng vào lưới tất trường hợp phụ tải Tất nút hợp lệ lưới kiểm tra xem nút số tiền tiết kiệm lớn Những trường hợp sau tụ bù không đặt nút ta chọn  Tiền tiết kiệm không bù đắp chi phí mua tụ  Không tụ bù cố định thích hợp để đóng lên lưới  Vượt giới hạn điện áp cho phép trường hợp tải đó, giới hạn điện áp thiết lập thẻ General bảng Analysis Options Property Các tụ bù cố định đặt lưới trường hợp xảy ra, việc đặt tụ bù cố định kết thúc chương trình chuyển sang đặt tụ bù ứng động Quá trình diễn phúc tạp Nếu có trường hợp phụ tải xem xét đặt tụ bù ứng động sau đặt xong tụ bù cố định Điều không trường hợp sau: SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 27 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp  Chỉ vài tụ bù cố định tiết kiệm cắt hết tụ bù cố định  Những nút phù hợp cho việc đặt tụ bù ứng động lại khác với nút phù hợp với tụ bù cố định  Thiết lập giá tiền cuả tụ bù ứng động rẻ tụ bù cố định  Thiết lập độ lớn tụ bù ứng động nhỏ tụ bù cố định Những nút phù hợp cho tụ bù ứng động lưới xem xét để tìm nút cho số tiền tiết kiệm lớn tất trường hợp Lưu ý : Có tinh tế trình tính toán: Nếu đặt tụ bù ứng động gây điện áp trường hợp tải tụ cắt suất trình tính toán Nếu tụ bù gây chi phí cao cho trường hơp tải cắt khỏi lưới trường hợp tải Chỉ thực việc tính tiền tiết kiệm cho trường hợp tải mà tụ bù đóng lên lưới việc tính toán thực đến khi: - Tiền tiết kiệm không bù đắp chi phí cho tụ bù ứng động - Không tụ bù ứng động để đóng lên lưới Nói tóm lại: CAPO đặt tụ bù cố định lên lưới xảy điều kiện dừng Sau tụ bù ứng động đặt lên lưới xảy điều kiện dừng tương ứng tụ bù ứng động Tổng chi phí trình tối ưu chi phí lắp đặt bảo trì tất tụ đóng lên lưới, chi phí tiết kiệm tổng tổng chi phí tiết kiệm thu lại tụ bù 6.2.3.THIẾT ĐẶT CÁC TUỲ CHỌN CHO PHÂN TÍCH CAPO PSS/ADEPT cho phép sửa đổi tuỳ chọn phần tìm vị trí bù tối ưu Sửa tuỳ chọn CAPO  Chọn Analysis\Option từ Menu  Chọn thẻ CAPO Hình 6.4: Hộp thoại thiết đặt thông số CAPO SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 28 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp  Chọn tuỳ chọn mà muốn phân tích CAPO Connection type: Dạng đấu nối: Chọn tụ có dạng đấu nối phù hợp: Sao tam giác Loại đấu nối chọn cho hai loại tụ cố định ứng động tất nút lưới điện Load snapshots to consider: Chọn loại đồ thị phụ tải: Có thể chọn loại đồ thị phụ tải tình tính toán, đánh dấu vào ô tương ứng trước tên loại đồ thị Fixed Capacitor Placement: Đặt tụ bù tĩnh Switched Capacitor Placement: Đặt tụ bù ứng động Number of banks available: Số dải tụ cho phép: Đây số tụ cố định ứng động mà có để đặt lên lưới (ví dụ: số tụ có kho) Ban đầu số tụ đặt không Nếu để số tụ chạy CAPO thấy phần xem tiến trình câu thông báo “không có tụ để đặt lên lưới” Hình 6.5: Hộp thoại thông báo tụ bù để đặt lên lưới phase bank size (kVAr): Kích thước tụ ba pha: Là tổng độ lớn dải tụ pha tính kVAr cho hai loại tụ cố định ứng động đặt lưới Eligible nodes: Các nút thích hợp: Chọn nút thích hợp mà đặt tụ bù cố định ứng động cách đánh dấu vào ô trước tên nút 6.3.HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU CỦA PHÁT TUYẾN 477NG Trong phát tuyến Huyện Châu Đức tỉnh Bà Rịa – Vũng tàu tiến hành lắp đặt tù bù cố định cho vị trí kim long, em kế tụ bù nút C27 thông số tụ bù sau: Hình ảnh vị trí bù pháT tuyến 477NG hình phần phụ lục Hình 6.6: hình mô tả tụ bù lưới SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 29 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp  Kết bù sau: Bảng 6.7 Xuất tuyến 477NG Trước bù Công suất P(KW) Q(KVAr) Tổn thất Tổn thất CSTD(KW) CSPK(KVAr) 5228.62 4281.44 422.265 596.379 0.77 Sau bù 5187.62 3716.87 381.081 532.557 0.81 Độ giảm 41 1564.57 41.184 63.822 Cosφ  Hình ảnh phân bố công suất hình phần phụ lục 6.4.CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ 6.4.1.Phương án ( lắp đặt thêm tụ bù cố định 600 (KVAr)+ tụ bù ứng động 600 (KVAr) + tụ bù ứng động 300(KVAr)) A.Cách thực  Bước Vào menu Analysis/Options chọn CAPO đặt thông số tùy chọn đẻ bù tối ưu Hình 6.7: Hộp thoại thiết đặt thông số CAPO Thẻ CAPO lưu ý khung Fixed Capacitor Placement chọn number of banks available = 1, pha banks of siza (KVAr) = 600 Trong khung switch Capacitor SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 30 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp Placement chọn number of banks available = 1, phase bank of size (KVAr) = 600 Eligible node khung Fixed Capacitor Placement chọn nút trung áp nút hợp lệ để xem xét đặt bù  Bước Vào menu Analysis/Options chọn CAPO đặt thông số tùy chọn đẻ bù tối ưu Hình 6.8: Hộp thoại thiết đặt thông số CAPO Thẻ CAPO lưu ý khung Fixed Capacitor Placement chọn number of banks available = 0, pha banks of siza (KVAr) = 600 Trong khung switch Capacitor Placement chọn number of banks available = 1, phase bank of size (KVAr) = 300 Eligible node khung Fixed Capacitor Placement chọn nút trung áp nút hợp lệ để xem xét đặt bù B.Kết vị trí công suất bù sau Bảng 6.8 Xuất tuyến đường dây Dung lượng bù (KVAr) STT Vị trí bù Cố định Ứng động C43/4 600 C40/3/1 600 C40/5 300 Tổng lượng bù 600 900  Hình ảnh thể vị trí bù hình phần phụ lục SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 31 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp C.Dòng công suất tổn thất sau bù Bảng 6.9 Xuất Công suất Tổn thất Tổn thất tuyến P(KW) Q(KVAr) CSTD(KW) CSPK(KVAr) 477NG Hiện 5187.62 3716.87 381.081 532.557 Hữu Sau 5082.93 2288.53 276.46 370.55 bù Độ giảm 104.69 1428,43 104.621 Cosφ 0.81 0.91 162.007  Hình ảnh phân bố công suất hình phần phụ lục D.Kết luận  Xét theo tính kĩ thuật Hệ số Cos φ = 0.91 (đạt tiêu chuẩn) Tổn thất ∆U = 165 < ∆Ucp= 635 (đạt tiêu chuẩn)  Xét theo tính kinh tế Lãi ròng năm Tổng công suất tiết kiệm năm ∆A = ∆P.ϐ = ∆P (0.124.Tmax.10-4).8760 = 104.621.(0.124.4000.10-4).8760 = 45457 (KW/h) Lãi ròng sau lắp đặt tụ bù sau năm ∆C = ∆A.$ = 56821.758.2459 = 89.505.632 (VND) Bảng 6.10: chi phí sau năm lắp đặt Mốc năm năm năm năm Hệ số CK 0.893 0.797 0.712 năm 0.636 0.567 CT 154.500.000 294.500.000 218.750.000 - - PV 137.968.500 234.716.500 155.750.000 - - LK.PV 137.968.500 372.685.000 428.435.000 - - RT PV(RT) 119.505.632 129.505.632 139.505.632 149.505.632 159.505.632 106.718.529 103.215.988 98.616.009 95.085.581 90.439.639 Lk.PV(RT) 106.718.529 209.934.547 308.550.526 403.636.107 494.075.800 SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 32 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp Năm cuối giá trị thu hồi tháng là: tháng lãi = = 7.536.636 (VND) Thời gian thu hồi vốn là: năm + = năm tháng 6.4.2.Phương án (lắp đặt thêm tụ bù cố định 600 (KVAr) + tụ bù ứng động 300 (KVAr)) A.Cách thực Vào menu Analysis/Options chọn CAPO đặt thông số tùy chọn đẻ bù tối ưu Hình 6.9: Hộp thoại thiết đặt thông số CAPO Thẻ CAPO lưu ý khung Fixed Capacitor Placement chọn number of banks available = 1, pha banks of siza (KVAr) = 600 Trong khung switch Capacitor Placement chọn number of banks available = 4, phase bank of size (KVAr) = 300 Eligible node khung Fixed Capacitor Placement chọn nút trung áp nút hợp lệ để xem xét đặt bù SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 33 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp B.Kết vị trí công suất bù sau Bảng 6.11 Xuất tuyến đường dây Dung lượng bù (KVAr) STT Vị trí bù Cố định Ứng động C43/4 600 C40/5 C40/3/1 0 300 300 C43/7 300 Tổng lượng bù 600  Hình ảnh thể vị trí bù hình phần phụ lục C.Dòng công suất tổn thất sau bù Bảng 6.11 Xuất tuyến Công suất Tổn thất 477NG P(KW) Q(KVAr) CSTD(KW) 900 Tổn thất CSPK(KVAr) Cosφ Hiện Hữu 5187.62 3716.87 381.081 532.557 0.81 Sau bù 5082.93 2288.44 276.46 370.53 0.91 Độ giảm 104.69 1428.43 104.621 162.027  Hình ảnh phân bố công suất hình phần phụ lục D.Kết luận  Xét theo tính kĩ thuật Hệ số Cos φ = 0.91 (đạt tiêu chuẩn) Tổn thất ∆U = 165 < ∆Ucp= 635 (đạt tiêu chuẩn)  Xét theo tính kinh tế Lãi ròng năm Tổng công suất tiết kiệm năm ∆A = ∆P.ϐ = ∆P (0.124.Tmax.10-4).8760 = 104.621.(0.124.4000.10-4).8760 = 45457 (KW/h) Lãi ròng sau lắp đặt tụ bù sau năm ∆C = ∆A.$ = 56821.758.2459 = 89.505.632 (VND) SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 34 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp Bảng 6.12: chi phí sau năm lắp đặt Mốc năm năm năm năm năm năm năm Hệ số CK 0.893 0.797 0.712 0.636 0.567 0.507 0.452 CT 154.500.000 218.750.000 218.750.000 218.750.000 - - - PV 137.869.500 174.343.750 155.750.000 139.125.000 - - - 137.869.500 312.213.250 - - - LK.PV RT PV(RT) 467.963250 607.088.250 119.505.632 129.505.632 139.505.632 149.505.632 159.505.632 169.505.632 179.505.632 106.718.529 103.215.988 98.616.009 95.085.581 90.439.639 85.939.355 77.068.545 LK.PV(RT) 106.718.529 209.934.547 308.550.526 403.636.107 494.075.800 580.015.550 657.084.095 Năm cuối giá trị thu hồi tháng là: tháng lãi = = 6.422.378 (VND) Thời gian thu hồi vốn là: năm + = năm tháng 6.4.3.Phương án (lắp thêm tụ bù cố định 300 (KVAr)+ tụ bù ứng động 300 (KVAr)) A.Cách thực Vào menu Analysis/Options chọn CAPO đặt thông số tùy chọn đẻ bù tối ưu Hình 6.10: Hộp thoại thiết đặt thông số CAPO SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 35 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp Thẻ CAPO lưu ý khung Fixed Capacitor Placement chọn number of banks available = 2, pha banks of siza (KVAr) = 300 Trong khung switch Capacitor Placement chọn number of banks available = 3, phase bank of size (KVAr) = 300 Eligible node khung Fixed Capacitor Placement chọn nút trung áp nút hợp lệ để xem xét đặt bù B.Kết vị trí công suất bù sau Bảng 6.13 Xuất tuyến đường dây Dung lượng bù (KVAr) Cố định Ứng động STT Vị trí bù C43/8 300 C40/5 C43/4 300 0 300 C40/3/1 C40/3/1 0 300 300 Tổng lượng bù 600  Hình ảnh thể ví trí bù hình phần phụ lục 900 C.Dòng công suất tổn thất sau bù Bảng 6.14 Xuất Công suất Tổn thất Tổn thất tuyến P(KW) Q(KVAr) CSTD(KW) CSPK(KVAr) 477NG 5187.62 3716.87 381.081 532.557 Hiện hữu Sau 5082.91 2288.53 276.44 370.52 bù 104.71 1428.34 104.64 162.04 Độ giảm  Hình ảnh phân bố công suất hình phần phụ lục Cosφ 0.81 0.91 D.Kết luận  Xét theo tính kĩ thuật Hệ số Cos φ = 0.91 (đạt tiêu chuẩn) Tổn thất ∆U = 165 < ∆Ucp= 635 (đạt tiêu chuẩn) SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 36 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp  Xét theo tính kinh tế Lãi ròng năm Tổng công suất tiết kiệm năm ∆A = ∆P.ϐ = ∆P (0.124.Tmax.10-4).8760 = 104.621.(0.124.4000.10-4).8760 = 45457 (KW/h) Lãi ròng sau lắp đặt tụ bù sau năm ∆C = ∆A.$ = 56821.758.2459 = 89.505.632 (VND) Bảng 6.15: chi phí sau năm lắp đặt Mốc năm năm năm năm năm năm năm Hệ số CK 0.893 0.797 0.712 0.636 0.567 0.507 0.452 CT 157.500.000 218.750.000 218.750.000 218.750.000 - - - PV 140.869.000 174.343.750 155.750.000 139.125.000 - - - 140.869.500 315.213.250 - - - LK.PV RT PV(RT) 472.963250 612.088.250 119.505.632 129.505.632 139.505.632 149.505.632 159.505.632 169.505.632 179.505.632 106.718.529 103.215.988 98.616.009 95.085.581 90.439.639 85.939.355 77.068.545 LK.PV(RT) 106.718.529 209.934.547 308.550.526 403.636.107 494.075.800 580.015.550 657.084.095 Năm cuối giá trị thu hồi tháng là: tháng lãi = = 6.422.378 (VND) Thời gian thu hồi vốn là: năm + SVTH: Nguyễn Khắc Đạt = năm tháng Trang 37 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Phần mềm PSS/ADEPT phần mềm mạnh dùng để phân tích tính toán lưới điện, phạm vi áp dụng từ lưới cao đến hạ với qui mô số lượng nút không giới hạn hoàn toàn áp dụng rộng rãi công ty Điện Lực Trong thời gian làm nghiêm cứu khoa học em khai thác Module: Phân bố công suất, , toán đặt tụ bù tối ưu vận dụng vào lưới điện thực tế Chi Nhánh Huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu Mỗi toán cho ta giá trị nghiệm nhanh chóng, xác từ kết hình ảnh thể hiện, từ biết hệ thống lưới điện vận hành nào, dự báo tương lai Chẳng hạn như: Tính toán đặt tụ bù tối ưu: PSS/ADEPT tìm đặt tụ bù lên lưới cho kinh tế (nghĩa cho số tiền tiết kiệm từ việc đặt tụ bù lớn số tiền bỏ để lắp đặt tụ bù đó) Tính đặc biệt biết lưới cần dung lượng bù bao nhiêu, đặt nơi đâu tiết kiệm nhất, thêm điều chọn cho ta tụ bù cố định trước sau tìm lại đặt lại cho ta lần bù ứng động Đứng góc độ sinh viên em nhận định đa phần sinh viên trường Đại Học Bà Rịa –Vũng Tàu chưa biết phần mềm tính ưu việt Có lẽ ràng buộc khắc khe quyền, khoá cứng giới hạn thời gian hoạt động chúng Mong sinh viên tiếp cận với phần mềm này, để vừa học kiến thức thầy, cô, vừa vận dụng thành thạo thiết bị hỗ trợ tiên tiến, để trường áp dụng vào thực tế hiệu hơn, tiết kiệm Trong báo cáo khoa học thời gian hạn hẹp nên em chưa nghiên cứu sâu chưa nghiên cứu hết Module phần mềm Nhưng đơn vị công tác em nghiên cứu sâu hơn, kỹ nghiên cứu tiếp Module lại như: Bài toán phối hợp bảo vệ Bài toán phân tích sóng hài Bài toán phân tích độ tin cậy Bài toán khởi động động Bài toán ngắn mạch Bài toán phân bố công suất SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 38 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Vinh (2001), Áp dụng phương pháp tối ưu hóa nhằm nâng cao hiệu kinh tế vận hành hệ thống điện, Đà Nẵng [2] Đinh Thành Việt, Trần Văn Khoa, Một số giải pháp nâng cao chất lượng cung cáp điện phân phối tỉnh Phú Yên, Tạp chí Khoa Học & Công Nghệ, Đại học đà nẵng, Số 2(6), Đà Năng, 2004 [3] Công ty Điên Lực – Tổng Công ty Điện lực Việt Nam, Hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/ADEPT, Đà Nẵng, 2005 SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 39 [...]... đặt tụ bù Phụ tải trên các hệ thống điện lực bao gồm hai thành phần: Công suất tác dụng (được đo bằng kW) và công suất phản kháng (đo bằng kVAr ) Công suất tác dụng được phát tại các nhà máy điện trong khi đó công suất phản kháng có thể được cung cấp từ các nhà máy điện hoặc bằng các tụ điện Chúng ta biết rằng các tụ bù ngang là nguồn kinh tế nhất để đáp ứng các nhu cầu về công suất phản kháng cho các... được bù công suất phản kháng cho pháp tuyến 6.2.DÙNG PHẦN MỀM PSS/ ADEPT ĐỂ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU – CAPO CHO PHÁT TUYẾN 477NG ĐIỆN LỰC HUYỆN CHÂU ĐỨC Bài toán tính dung lượng bù quan trọng trong quá trình quản lý vận hành lưới điện bởi những lợi ích ưu thế của nó mang lại Nâng cao khả năng tải của dây dẫn, giảm công suất nguồn, giảm được tổn thất điện năng lưới điện Với đặc thù của lưới điện. .. pháp tuyến là:  Công suất tác dụng P(kW) : 5228.62  Công suất phản kháng Q(KVAr): 4281.44 Tổn thất trên pháp tuyến là :  Công suất tác dụng P(kW): 422.265  Công suất phản kháng Q(KVAr): 596.379 Hiện trạng bù trên lưới:  Tổng dung lượng bù trung áp : 600 (KVAr)  Vị trí bù : tụ bù kim long 3x200 (KVAr)  Hệ số Cos φ = 0.81  Tổn thất ∆U = 228 (v) < ∆Ucp = 635 (v) Nhận Xét : Do hệ số Cos φ = 0.81... tải điện cảm và các đường dây chuyển tải vận hành ở hệ số công suất chậm sau Khi công suất phản kháng được cung cấp chỉ bằng các nhà máy điện, mỗi phần tử hệ thống (như các máy phát, máy biến áp, đường dây truyền tải và phân phối, thiết bị đóng cắt và thiết bị bảo vệ ) phải gia tăng dung lượng (kích cở), các tụ điện có thể làm giảm nhẹ các điều kiện này bằng cách giảm các nhu cầu công suất phản kháng. .. màu sắc cho từng ý định như điện áp ngưỡng, những nhánh qúa tải, những nút và nhánh có tải không cân bằng, những nhánh có hệ số công suất thấp v.v… Hình 1.21: Hộp thoại Color coding Nhấp Apply để xác nhận SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 19 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp CHƯƠNG 2 DÙNG PHẦN MỀM PSS/ ADEPT ĐỂ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU CHO PHÁT TUYẾN 477NG ĐIỆN LỰC CHÂU ĐỨC 6.1.SƠ... VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI 6.1.1 KHÁI QUÁT Trước khi nghiên cứu các phương pháp tính toán chúng ta hãy xem xét lại ích lợi của việc lắp đặt tụ điện để bù công suất phản kháng trên lưới phân phối Để so sánh giữa bù tập trung tại thanh cái và bù rãi trên xuất tuyến xem phương pháp nào hiệu quả hơn Một vấn đề khác cũng cần quan tâm là đồ thị phụ tải luôn thay đổi, do vậy để việc bù công. .. xét đặt bù B.Kết quả vị trí và công suất bù như sau Bảng 6.8 Xuất tuyến đường dây Dung lượng bù (KVAr) STT Vị trí bù Cố định Ứng động 1 C43/4 600 0 2 C40/3/1 0 600 3 C40/5 0 300 Tổng lượng bù 600 900  Hình ảnh thể hiện vị trí bù trong hình 4 phần phụ lục SVTH: Nguyễn Khắc Đạt Trang 31 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: ThS.Phạm Ngọc Hiệp C.Dòng công suất và tổn thất sau khi bù Bảng 6.9 Xuất Công suất. .. lượng bù sẽ giúp chúng ta xác định được nhu cầu công suất kháng cho toàn lưới, kiểm tra các vị trí bù hiện hữu CAPO (Optimal Capacitor Placement) đặt tụ bù lên lưới sao cho kinh tế nhất (nghĩa là sao cho số tiền tiết kiệm được từ việc đặt tụ bù lớn hơn số tiền phải bỏ ra để lắp đặt tụ bù đó CAPO cũng chọn nút cho tụ bù thứ n để số tiền tiết kiệm được là lớn nhất  Sơ đồ đơn tuyến phát tuyến 477NG Điện. .. tiền cuả tụ bù ứng động rẻ hơn tụ bù cố định  Thiết lập độ lớn của tụ bù ứng động nhỏ hơn tụ bù cố định Những nút phù hợp cho tụ bù ứng động trên lưới được xem xét để tìm nút cho ra số tiền tiết kiệm lớn nhất trong tất cả các trường hợp Lưu ý : Có 2 sự tinh tế trong quá trình tính toán: 1 Nếu đặt tụ bù ứng động gây ra quá điện áp trong trường hợp tải nào đó thì tụ này sẽ được cắt ra trong suất quá trình... Giảm công suất tải  Giảm dung lượng các trạm biến áp phân phối  Các lợi ích phụ trên hệ thống phân phối  Giảm tổn thất điện năng  Giảm độ sụt áp và hệ quả là cải thiện việc điều chỉnh điện áp  Giảm công suất trên các xuất tuyến  Trì hoãn hoặc giảm bớt chi phí tài chính cho việc cải thiện hay mở rộng 6.1.3 CÁCH TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ LƯỚI PHÂN PHỐI CHO TỪNG PHÁT TUYẾN Để tính toán dung lượng bù cho