Thiết kế và khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực

Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Chương : Phân tích nguồn phụ tải.Xác định sơ chế độ làm việc nguồn 1.1 Nguồn điện Trong hệ thống điện thiết kế có nguồn cung cấp hệ thống điện nhà máy nhiệt điện 1/ Hệ thống điện - Hệ thống điện(HT) có công suất vô lớn - Hệ số công suất góp hệ thống cosφđm= 0,85 - Vì cần phải có liên hệ HT nhà máy điện để trao đổi công suất hai nguồn cung cấp cần thiết,đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành.Mặt khác ,vì hệ thống có công suất vô lớn nên chọn HT nút cân công suất nút sở điện áp 2/Nhà máy nhiệt điện - Nhà máy nhiệt điện (NĐ) có tổ máy ,công suất định mức tổ máy Pđm=50MW Như tổng công suất định mức NĐ 4×50=200MW - Hệ số công suất cosφđm=0,8; Uđm = 10,5 kV - Nhiên liệu NĐ than đá ,dầu khí đốt Hiệu suất nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30÷40%).Đồng thời công suất tự dùng nhiệt điện thường chiếm khoảng 6÷15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện - Đối với nhà máy nhiệt điện ,các máy phát làm việc ổn định phụ tải P≥70%Pđm; phụ tải P tgφ =0,484 Kết tính giá trị công suất phụ tải chế độ cực đại cực tiểu cho bảng 1-1: Bảng1-1: Bảng tính toán phụ tải chế độ cực đại cực tiểu Hộ tiêu Pmax+jQmax Smax Pmin+ j Qmin Smin thụ (MVA) (MVA) (MVA) (MVA) 30 + j14,52 33,33 22,5 + j10,89 25,00 25 + j12,1 27,77 18,75 + j9,08 20,83 35 + j16,94 38,88 26,25 + j12,71 29,16 55 + j26,62 61,10 41,25 + j19,97 45,83 30 + j14,52 33,33 22,5 + j10,89 25,00 20 + j9,68 22,22 15 + j7,26 16,66 40 + j19,36 44,44 30 + j14,52 33,33 20 + j9,68 22,22 15 + j7,26 16,66 35 + j16,94 38,88 26,25 + j12,71 29,16 10 45 + j21,78 49,99 33,75 + j16,34 37,50 Tổng Smax = 335+j162,14 372,18 Smin =251,25+j121,61 279,13 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 1.3 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ tích trữ điện thành số lượng nhận thấy Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống ,các nhà máy hệ thống cần phải phát công suất công suất hộ tiêu thụ ,kể tổn thất công suất mạng điện,nghĩa cần phải thực cân công suất phát công suất tiêu thụ Ngoài để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường ,cần phải có dự trữ định công suất tác dụng hệ thống.Dự trữ hệ thống điện vấn đề quan trọng ,liên quan đến vận hành phát triển hệ thống Vì phương trình cân công suất tác dụng chế độ phụ tải cực đai hệ thống điện thiết kế có dạng: P F +P H T = P t t =m∑P m ax + ∑∆P+P t d +P dt (1-0) Trong đó: - PF: tổng công suất tác dụng nhà máy nhiệt điện phát - PHT:công suất tác dụng lấy từ hệ thống - m : hệ số đồng thời xuất phụ tải cực đại (m=1) - ∑Pmax: tổng công suất phụ tải chế độ cực đại - ∑∆P :tổng tổn thất công suất mạng điện,khi tính sơ lấy ∑∆P=5%∑Pmax - Ptd: công suất tự dùng nhà máy điện,có thể lấy 10%công suất phát nhà máy - Pdt: công suất dự trữ hệ thống ,khi cân sơ lấy Pdt=10%∑Pmax,đồng thời công suất dự trữ cần phải công suất định mức tổ máy phát lớn hệ thống điện không lớn.Vì hệ thống điện có công suất vô lớn nên Pdt=0 Tổng công suất phụ tải chế độ cực đại xác định từ bảng 1-1: ∑P m ax = 335 (MW) Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: ∑∆P=5%∑P m ax = 0,05×335=16,75(MW) Công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện bằng: SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” P t d =10%P đm =0,1×200=20(MW) Vậy công suất tiêu thụ mạng điện có giá trị: P t t =335+16,75+20=371,75(MW) Tổng công suất nhiệt điện phát là: P F = P đm =200 (MW) Như chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho phụ tải P HT =P t t –P F =371,75-200=171,75(MW) 1.4 Cân công suất phản kháng Sản xuất tiêu thụ điện dòng điện xoay chiều đòi hỏi cân điện sản xuất điện tiêu thụ thời điểm Sự cân đòi hỏi công suất tác dụng mà công suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng có quan hệ với điện áp.Phá hoại cân công suất phản kháng dẫn đến thay đổi điện áp mạng điện Nếu công suất phản kháng phát lớn công suất phản kháng tiêu thụ điện áp mạng tăng ngược lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng giảm Vì để đảm bảo chất lượng cần thiết điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Phương trình cân công suất phản kháng mạng thiết kế có dạng: Q F +Q HT =Q t t =m∑Q m ax +∑∆Q b +∑∆Q L -∑ Q C +Q t d +Q dt (1-0) Trong đó: - m = 1: hệ số đồng thời xuất phụ tải troφtd = 0,75 - QF: tổng công suất phản kháng nhà máy nhiệt điện phát - ∑∆QL: tổng tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây mạng điện - ∑∆QC: tổng tổn thất công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ra, tính sơ lấy ∑∆QL = ∑∆QC - ∑∆Qb: tổng tổn thất công suất phản kháng trạm biến áp - Qtd: công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện (cosφ td = 0,75 ÷ 0,8) lấy cosφtd = 0,75 - Qdt: công suất phản kháng dự trữ hệ thống Đối với mạng điện thiết kế Qdt lấy từ hệ thống nên Qdt=0 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Tổng công suất phản kháng nhà máy điện phát bằng: Q F =P F tgφ F Vì cosφF =0,8→ tgφHT =0,75→QF= 200×0,75=150(MVAr) Công suất phản kháng hệ thống cung cấp là: Q H T =P H T tgφ HT Vì cosφHT =0,85→ tgφHT =0,62→QHT =171,75×0,62=106,49(MVAr) Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại là: ∑Q m ax =162,14(MVAr) Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp hạ áp bằng: ∑∆Q b =15%∑Q m ax =0,15×162,14=24,32(MVAr) Công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện có giá trị: Q t d =P t d tgφ t d Đối với cosφtd=0,75→tgφtd=0,88 Do : Q t d =20×0,88=17,6(MVAr) Tổng công suất tiêu thụ mạng điện: Q t t =162,14+24,32+17,6=204,06(MVAr) Tổng công suất phản kháng hệ thống nhiệt điện phát bằng: Q F +Q HT =150+106,49=256,49(MVAr) Kết luận:Từ kết tính toán ta thấy rằng,công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng tiêu thụ.Vì không cần bù công suất phản kháng mạngđiện thiết kế 1.5 Xác định sơ chế độ làm việc nguồn Hệ thống có công suất vô lớn nên ta chọn HT làm nhiệm vụ cân công suất 1.5.1 Chế độ phụ tải cực đại Ta có công suất yêu cầu phụ tải(chưa tính đến công suất tự dùng): ∑P y c =∑P pt m ax +∑∆P=335+16,75=351,75(MW) Công suất kinh tế nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × Pdm = 0,85 × Pdm =0,85 × 200=170(MW) Công suất phát lên lưới nhà máy nhiệt điện : P N Đ =P kt -P t d =170-0,1×170=153(MW) Công suất tác dụng hệ thống phát lên lưới là: P HT =∑P y c -P N Đ =351,75-153=198,75(MW) SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Mà ta có: cosφ=0,85→tgφ=0,62→QHT = PHT.tgφ = 198,75×0,62= 123,23(MVAr) Ta có công suất phản kháng yêu cầu phụ tải là: ∑Q y c =∑Q pt m ax +∑∆Q b =162,14+24,32=186,46(MW) Công suất biểu kiến hệ thống phát lên lưới là: SHT = 198,75+j×123,23(MVA) 1.5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu Công suất yêu cầu phụ tải chế độ cực tiểu : ∑P y c =∑P pt m i n +∑∆P =251,25+0,05×251,25=238,69(MW) Khi phụ tải chế độ cực tiểu nhà máy nhiệt điện vận hành với tổ máy công suất phát kinh tế là: Pkt = 0,85 × Pdm =0,85 × 150 = 127,5(MW) Công suất phát lên lưới nhà máy nhiệt điện là: P N Đ =P kt -P t d =127,5-0,1×127,5=114,75(MW) Công suất hệ thống phát lên lưới : P HT =∑P y c -P N Đ =238,69-114,75=123,94(MW) Mà ta có: cosφ =0,85→tgφ=0,62→QHT = PHT.tgφ = 123,94×0,62= 76,84(MVAr) Ta có công suất phản kháng yêu cầu phụ tải là: ∑Q y c =∑Q pt m i n +∑∆Q b =251,25+0,15.251,25=288,94(MVAr) Công suất biểu kiến hệ thống phát lên lưới là: SHT = 123,94+j.76,84(MVA) 1.5.3 Chế độ cố Tổng công suất yêu cầu phụ tải là: ∑P y c =∑P pt +∑∆P=335+16,75=351,75(MW) Khi cố ngừng tổ máy máy lại phát với 100% công suất định mức nên công suất phát kinh tế nhà máy nhiệt điện : P kt =P đm =3×50=150(MW) Công suất phát lên lưới nhà máy nhiệt điện : P N Đ =P kt -P t d =150-0,1×150=135(MW) Công suất hệ thống phát lên lưới là: P HT =∑P y c -P N Đ =351,75-135=216,75(MW) Mà ta có: cosφ =0,85→tgφ=0,62→QHT = PHT.tgφ = 216,75×0,62= 134,39(MVAr) SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Ta có công suất phản kháng yêu cầu phụ tải là: ∑Q y c =∑Q pt m ax +∑∆Q b =162,14+24,32=186,46(MW) Công suất biểu kiến hệ thống phát lên lưới là: SHT = 216,75+j.134,39(MVA) Từ kết ta có bảng tổng kết sơ chế độ làm việc nguồn Bảng 1-2:Bảng tổng kết chế độ làm việc nguồn Chế độ vận hành Nhà máy nhiệt điện - tổ máy làm việc Phụ tải cực đại - Phát 153 MW Hệ thống Phát 198,75 MW - tổ máy làm việc Phụ tải cực tiểu - Phát 114,75 MW Phát 123,94 MW - tổ máy làm việc Chế độ cố - Phát 135 MW Phát 216,75 MW Chương :Đề xuất phương án nối dây chọn điện áp định mức 2.1 Đề xuất phương án nối dây Mục đích tính toán thiết kế nhằm tìm phương án phù hợp đảm bảo yêu cầu quan trọng cung cấp điện kinh tế với chất lượng độ tin cậy cao.Muốn làm điều vấn đề cần phải giải lựa chọn sơ đồ cung cấp điện.Trong có công việc phải tiến hành đồng thời lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tổn thất điện áp… SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Trong trình thành lập phương án nối điện cần phải ý tới nguyên tắc sau : - Mạng điện phải đảm bảo tính an toàn cung cấp điện liên tục.Trong đồ án thiết kế 10 hộ phụ tải loại I nên phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, không phép gián đoạn phương án nối dây ta dùng mạch kép mạch vòng - Đảm bảo chất lượng điện tần số, điện áp… - Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư nhỏ, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành nhỏ - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị, vận hành đơn giản, linh hoạt có khả phát triển Trong chương đề xuất phương án cách chia 10 phụ tải thành nhóm phụ tải.Mỗi nhóm ta đề xuất phương án chọn phương án tối ưu nhóm.Cuối ta tổ hợp lại thành phương án tối ưu lưới điện Ta có phương án sau: 2.1.1 Nhóm 1: HT-2-3 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Phương án 1: km 63,25 ,85 53 km HT Phương án 2: 41,23 km ,85 53 km HT Phương án 3: 41,2 km km 63,25 85 53, km HT SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 2.1.2 Nhóm 2: HT-4-5-6 Phương án 1: HT ,2 42 m 53,8 km km 3k 60,8 Phương án 2: m 36 ,06 k 53,8 km km ,2 42 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 3.3.1.3 Phương án 3: Ta có điểm điểm phân công suất nên nút có điện áp thấp mạch vòng nghĩa tổn thất mạch vòng lớn : PHT −3 R HT −3 + QHT −3 X HT −3 100 110 29,52.13, 28 +14, 29.26,31 = 100 = 6, 35% 1102 ∆U max bt % = ∆U HT −3bt % = Sự cố: ngừng đường dây HT-2 tổn thất điện áp đường dây HT-3 là: (P2 + P3 ).R HT −3 + (Q + Q3 ).X HT −3 100 1102 60.13, 28 + 29, 04.26,31 = 100 = 12, 9% 1102 ∆U HT −3sc % = Khi ngừng đường HT-2 tổn thất điện áp đường 2-3 là: P2 R 2−3 + Q X −3 100 1102 25.18, 97 + 12,1.18,14 = 100 = 5, 73% 1102 ∆U 3−2sc % = Khi ngừng đường dây HT-3 tổn thất điện áp đường dây HT-2 là: (P2 + P3 ).R HT −2 + (Q + Q3 ).X HT −2 100 1102 60.9,12 + 29, 04.22, 02 = 100 = 9,8% 1102 ∆U HT −2sc % = Khi ngừng đường dây HT-3 tổn thất điện áp đường dây 2-3 là: P3 R 2−3 + Q3 X −3 100 1102 35.18,97 + 16, 94.18,14 = 100 = 8, 03% 1102 ∆U 2−3sc % = Vậy cố nặng nề ngừng đường dây HT-2: ∆U max sc % = ∆U HT −3sc % + ∆U −3sc =12,9 +5,73 =18,63 % Vậy : ∆U max bt % = ∆U HT −3bt % = 6,35% ∆U max sc % = 18, 63% SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 3.3.2 Nhóm 2: 3.3.2.1 Phương án Tính toán tương tự phương án nhóm ta được: Bảng 3- 0:Kết tính tổn thất điện áp phương án 1,nhóm 2: Đường dây ∆Ubt(%) ∆Usc(%) HT-4 5,03 10,06 HT-5 2,83 5,66 HT-6 3,38 6,76 ∆U max bt % = ∆U HT −4bt % = 5, 03% ∆U max sc % = ∆U HT −4sc % = 10, 06% 3.3.2.2 Phương án 2: Tính toán tương tự phương án nhóm ta Bảng 3- 0:Kết tính tổn thất điện áp phương án 2,nhóm 2: Đường dây HT-4 HT-5 5-6 ∆Ubt(%) 5,03 3,61 ∆Usc(%) 10,06 7,22 ∆U HT −5−6bt % = ∆U HT −5bt % + ∆U −6bt % = 3, 61 + = 5, 61% Sự cố đứt mạch đường dây HT-5 nặng nề cố đứt mạch đường dây 5-6 nên : ∆U HT −5−6sc % = ∆U HT −5sc % + ∆U 5−6bt % = 7, 22 + = 9, 22% Vậy : ∆U bt max % = ∆U HT −4sc % = 5, 61% ∆U max sc % = ∆U HT −4sc % = 10, 06% 3.3.2.3 Phương án 3: Tính toán tương tự phương án nhóm 1ta được: ∆U max bt % = ∆U HT −5bt % = 3,82% ∆U max sc % = ∆U HT −6sc % + ∆U −5sc =11,93 + 6,02 = 17,95 % SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 3.3.3 Nhóm 3: 3.3.3.1 Phương án 1: Tính toán tương tự phương án nhóm 1: Bảng 3- 0:Kết tính tổn thất điện áp phương án 1,nhóm 3: Đường dây NĐ-9 NĐ-8 ∆Ubt(%) 4,91 3,2 ∆Usc(%) 9,82 ∆U max bt % = ∆U ND −9bt % = 4, 91% ∆U max sc % = ∆U ND −9sc % = 9,82% 3.3.3.2 Phương án 2: Tính toán tương tự phương án nhóm 1: Bảng 3- 0:Kết tính tổn thất điện áp phương án 2,nhóm 3: Đường dây NĐ-9 9-8 ∆Ubt(%) 3,86 2,83 ∆Usc(%) 7,72 ∆U ND −9 −8bt % = ∆U ND −9bt % + ∆U −8bt % = 3,86 + 2,83 = 6, 69% ∆U ND −9 −8sc % = ∆U ND −9sc % + ∆U 9−8bt % = 7, 72 + 2,83 = 10, 55% 3.3.4 Nhóm 4: 3.3.4.1 Phương án 1: Tính toán tương tự phương án nhóm 1: Bảng 3- 0:Kết tính tổn thất điện áp phương án 1,nhóm 4: Đường dây NĐ-7 NĐ-10 ∆Ubt(%) 3,92 6,72 ∆Usc(%) 7,84 13,44 ∆U max bt % = ∆U ND −10bt % = 6, 72% ∆U max sc % = ∆U ND −10sc % = 13, 44% SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 3.3.4.2 Phương án 2: Tính toán tương tự phương án nhóm 1: ∆U max bt % = ∆U ND −10bt % = 7, 46% ∆U max sc % = ∆U ND −10sc % + ∆U −10sc =17,39% + 9,17% = 26,56 % > 25% Vậy không thỏa mãn điều kiện kỹ thuật→Loại phương án 3.3.5 Nhóm HT-1-HĐ: Tính toán tương tự ta có: ∆U max bt % = ∆U HT −1bt % = 2, 75% ∆U max sc % = 2.∆U HT −1bt % =2.2, 75% = 5,5% SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Chương Tính tiêu kinh tế chọn phương án tối ưu 4.1 Phương pháp tính tiêu kinh tế Chỉ tiêu sử dụng so sánh phương án chi phí tính toán hàng năm Z, xác định theo công thức: Z = (atc + avh).K∑ + ∆A∑.c (4-7) Trong đó: - atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ tính a tc = Ttc - Ttc: thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ phụ thuộc vào giai Giai đoạn phát triển kinh tế chúng ta, lấy Ttc = (năm) Nên: a tc = = 0,125 - avh: hệ số khấu hao, hao mòn sửa chữa đường dây thiết bị mạng điện (do mạng điện sử dụng cột bê tông cốt thép nên lấy avh = 0,04) - K∑: tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện (chỉ xét đến việc xây dựng đường dây coi số lượng máy biến áp, máy cắt, dao cách ly phương án nhau) - ∆A∑ : tổng tổn thất điện hàng năm mạng điện - c: giá tiền 1kWh tổn thất điện năng; c = 700 (đ/kWh) Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: n K Σ = ∑ Ki (4-8) i =1 Trong đó: - n: số đường dây - Ki: vốn đầu tư cho đường dây thứ i n K i = ∑ k 0i li x i =1 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 (4-9) Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” với: - k0i: suất đầu tư cho 1km đường dây, (đ/km) - li : chiều dài đoạn đường dây thứ i, (km) - x = lộ đơn ; x = 1,6 lộ kép Ta có bảng giá thành 1km đường dây không mạch điện áp 110kV [TK1] Bảng 4-2 Giá thành km đường dây không mạch 110 kV Loại dây k0i.106 AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 208 283 354 403 441 500 (đ/km) Tổn thất công suất tác dụng đoạn đường dây thứ i tính sau ∆Pi max Pi2max + Qi2max = R i U dm (4-10) đó: - Pi,, Qi: công suất tác dụng phản kháng chạy đường dây chế độ phụ tải cực đại - Ri: điện trở đường dây thứ i - Uđm: điện áp định mức mạng điện Tổn thất điện dường dây xác định theo công thức: ∆A = ∑∆P imax (4-11) τ : - ∆Pi: tổn thất công suất đường dây thứ i phụ tải cực đại - τ : thời gian tổn thất công suất cực đại Thời gian tổn thất công suất cực đại tính theo công thức: τ= ( 0,124 +T max 10 − ) 8760 đó: - Tmax: thời gian sử dụng công suất cực đại năm SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 (4-12) Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 4.2 Tính kinh tế cho phương án đề xuất 4.2.1 Nhóm 1: 4.2.1.1 Phương án 1: Tính tổn thất công suất tác dụng đường dây: * Tính toán cho đường dây HT-2: Ta có: Tmax=4000h nên: τ = (0,124 + T max 10−4 ) 8760 =(0,124+4000.10^-4) 8760=2405,3(h) Tổn thất công suất tác dụng lên đường dây HT-2 bằng: ∆PHT − = 252 + 12,12 12,39 = 0,79(MW) 1102 Tổn thất điện đường dây HT-2 bằng: ∆AHT − = ∆PHT − τ = 0, 79.2405,3 = 1900,19 (MWh) * Tính toán cho đường dây HT-3: Ta có: Tmax=4500h nên: τ = (0,124 + T max 10−4 ) 8760 =(0,124+4500.10^-4) 8760=2866,21(h) Tổn thất công suất tác dụng lên đường dây HT-2 bằng: ∆PHT −3 = 352 + 16,942 10, 44 = 1,305(MW) 1102 Tổn thất điện đường dây HT-3 bằng: ∆AHT −3 = ∆PHT −3 τ = 1,305.2866, 21 = 3740, (MWh) Vốn đầu tư xây dựng đường dây: K = 1, 6.208.106.53,85 = 17,92.109 (đ) K3 = 1,6.283.106.63,25=28,64.109( đ) Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) HT-2 0,79 1,9 208 17,92 HT-3 1,305 3,74 283 ĐD ∑∆A=5,64 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 28,64 K∑ = 46,56 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Xác định chi phí vận hành năm: Ta có tổng tổn thất điện phương án 1: ∑∆A = 5,64.10 (MWh) Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).46,56.10 + 5,64.10 700 = 7,686.10 (đ) 4.2.1.2 Phương án 2: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) HT-2 1,682 4,046 441 38 2-3 0,850 ĐD 2,436 ∑∆A=6,482 Chi phí vận hành năm phương án 283 18,67 K∑ = 56,67 Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).56,67.10 + 6,482.10 700 = 9,355.10 (đ) 4.2.1.3 Phương án 3: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) HT-2 0,867 2,085 441 38 2-3 0,058 0,166 208 13,72 HT-3 1,181 403 40,78 K∑ = 92,5 ĐD 2,841 ∑∆A=5,092 Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).92,5.10 + 5,092.10 700 = 15,266.10 (đ) SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 4.2.2 Nhóm 2: 4.2.2.1 Phương án 1: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ĐD HT-4 HT-5 HT-6 ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) 403 283 208 34,72 19,21 20,24 K∑ = 74,17 1,743 0,643 0,571 4,192 1,547 1,373 ∑∆A=7,112 Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).74,17.10 + 7,112.10 700 = 12,243.10 (đ) 4.2.2.2 Phương án 2: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ĐD HT-4 HT-5 5,6 ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) 403 403 208 34,72 27,36 12 K∑ = 74,08 1,743 1,137 0,338 4,192 2,735 0,813 ∑∆A=7,74 Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).74,08.10 + 7,74.10 700 = 12,229.10 (đ) 4.2.2.3 Phương án 3: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ĐD ∆P SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 ∆A k0i.106 Ki Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” (MW) HT-4 HT-5 6,5 HT-6 (103MWh) 1,743 0,644 0,000 0,697 4,192 1,549 0,001 1,676 ∑∆A=7,418 Chi phí vận hành năm phương án (đ/km) (109đ) 403 441 208 354 34,72 29,94 12 34,45 K∑ = 111,11 Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).111,11.10 + 7,418.10 700 = 18,338.10 (đ) 4.2.3 Nhóm 3: 4.2.3.1 Phương án 1: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ĐD NĐ-9 NĐ-8 ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) 283 354 18,67 35,82 K∑ = 54,49 0,850 0,697 2,045 1,676 ∑∆A=3,721 Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).54,49.10 + 3,721,.10 700 = 8,993.10 (đ) 4.2.3.2 Phương án 2: Tính toán tương tự phương án ta có: SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ĐD NĐ-9 9,8 ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) 403 354 26,59 20,42 K∑ = 47,01 1,336 0,397 3,213 0,955 ∑∆A=4,168 Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).47,01.10 + 4,168.10 700 = 7,76.10 (đ) 4.2.4 Nhóm 4: 4.2.4.1 Phương án 1: Tính toán tương tự phương án ta có: Bảng 4- 0:Tổn thất công suất tác dụng vốn đầu tư cho đường dây: ĐD NĐ-7 NĐ-10 ∆P ∆A k0i.106 Ki (MW) (103MWh) (đ/km) (109đ) 354 354 28,32 43,14 K∑ = 71,46 1,102 2,123 2,651 5,106 ∑∆A=7,757 Chi phí vận hành năm phương án Z = (a t c + a v h ).K ∑ + ∆A ∑ c = (0,125 + 0,04).71,46.10 + 7,757.10 700 = 11,796.10 (đ) 4.3 Lựa chọn phương án tối ưu Dựa vào kết tính toán ta có bảng sau: 4.3.1 Nhóm 1: SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Bảng 4- 0:Tổng hợp tiêu kinh tế - kỹ thuật nhóm Các tiêu Phương án Phương án Phương án ∆Ubtmax (%) 4,92 8,11 6,35 ∆Uscmax (%) 9,84 13,02 18,63 ∆A∑.103 (MWh) 5,64 6,482 5,092 K∑.109 (đ) 46,56 56,67 92,5 Z∑.109 (đ) 7,686 9,355 15,266 Xét mặt kỹ thuật kinh tế phương án tối ưu nhóm 4.3.2 Nhóm 2: Bảng 4- 0:Tổng hợp tiêu kinh tế - kỹ thuật nhóm Các tiêu Phương án Phương án Phương án ∆Ubtmax (%) 5,03 5,61 3,82 ∆Uscmax (%) 10,06 10,06 17,95 ∆A∑.103 (MWh) 7,112 7,74 7,418 K∑.109 (đ) 74,17 74,08 111,11 12,243 12,229 18,338 Z∑.10 (đ) Xét mặt kỹ thuật chế độ bình thương phương án có tổn thất bé chế độ cố tổn thất lớn so với phương án 2.Còn mặt kinh tế phương án phải tốn chi phí cao so với phương án lại Vậy t xét phương án mặt kỹ thuật phương án tổn thất hơn,về mặt kinh tế tương đương nhau,vì ta chọn phương án tối ưu nhóm 4.3.3 Nhóm 3: Bảng 4- 0:Tổng hợp tiêu kinh tế - kỹ thuật nhóm Các tiêu Phương án Phương án ∆Ubtmax (%) 4,91 6,69 ∆Uscmax (%) 9,82 10,55 ∆A∑.103 (MWh) 3,721 4,168 K∑.109 (đ) 54,49 47,01 Z∑.109 (đ) 8,993 7,76 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Về mặt kỹ thuật,phương án tối ưu hơn.Về mặt kinh tế phương án chi phí nhỏ hơn.Nhưng ta chọn phương án tối ưu nối dây đơn giản hơn,tổn thất kỹ thuật thấp 4.3.4 Nhóm 4: Bảng 4- 0:Tổng hợp tiêu kinh tế - kỹ thuật nhóm Các tiêu Phương án Phương án ∆Ubtmax (%) 6,72 7,46 ∆Uscmax (%) 13,44 26,56 ∆A∑.103 (MWh) 7,757 K∑.109 (đ) 71,46 Z∑.109 (đ) 11,796 Ở nhóm phương án tổn thất điện áp cố >25% nên ko đạt yêu cầu kỹ thuật,vì ta chọn phương án phương án tối ưu Từ tất kết ta phương án tối ưu sau: SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” km 60 km 41,23 m 5k 63,25 ,8 53 HT m1 k 41,2 m km 63,2 5k NÐ , 42 50 km m 6k ,1 76 m 53,8 km km 23 3k 60,8 10 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 Đồ án tốt nghiệp”Thiết kế khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” Tổng hợp tiếu kỹ thuật kinh tế phương án tối ưu mạng điện: Loại b0, B/2, 10^- 10^- ∆Ubt ∆Usc ∆A 10^3 koi Z Đ/dây P(MW) Q(Mvar) n L(km) dây r0 0.4 x0 R X (%) (%) ∆P HT-2 25 12.1 53.85 AC-70 0.3 0.44 2.58 12.39 10.4 11.85 13.5 1.389 3.74 7.48 0.79 1.30 2405.3 1.9 208 17.92 HT-3 35 16.94 63.25 AC-95 0.429 0.41 2.65 1.676 4.92 9.84 1.74 2866.21 3.74 283 28.64 HT-4 55 26.62 53.85 AC150 0.21 0.3 2.74 5.65 11.2 1.475 5.03 10.06 0.64 2405.3 4.192 403 34.72 HT-5 30 14.52 42.43 AC-95 0.4 0.429 2.65 13.9 9.1 13.3 1.124 2.83 5.66 2405.3 1.547 283 19.21 HT-6 20 9.68 60.83 AC-70 0.3 0.44 2.58 1.569 3.38 6.76 0.571 2405.3 1.373 208 20.24 NĐ-9 35 16.94 41.23 AC-95 0.429 0.42 2.65 6.8 8.84 1.093 3.2 6.4 0.85 2405.3 2.045 283 18.67 NĐ-8 20 9.68 63.25 AC120 0.27 0.42 2.69 17.08 26.75 0.851 4.96 0.697 2405.3 1.676 354 35.82 NĐ-7 40 19.36 50 AC120 0.27 0.42 2.69 6.75 10.58 1.345 3.92 7.84 13.4 1.102 2405.3 2.651 354 28.32 NĐ10 45 21.78 76.16 AC120 0.27 2.69 10.28 16.11 2.049 6.72 2.123 2405.3 5.106 354 43.14 246.68 24.230 SV:Tạ Hoàng Mai – Lớp D2H3 10^6 Ki.10^9 10^9 40.702