FACTS và các thiết bị FACTS

BÀI THẢO LUẬN NHÓM FACTS VÀ CÁC THIẾT BỊ FACTS Mục lục PHẦN 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ FACTS 1.1 Định nghĩa 1.2 Phân loại thiết bị FACTS 1.3 Lý thuyết FACTS 1.4 Lợi ích của việc sử dụng FACTS PHẦN 2: MỘT SỐ THIẾT BỊ FACTS (SVC, TCSC, STATCOM, TCPAR) PHẦN KHÁI QUÁT CHUNG VỀ FACTS 1.1 ĐỊNH NGHĨA • Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt (Flexible Alternating Current Transmission System hay FACTS ) hệ thống bao gồm thiết bị tĩnh để sử dụng cho việc truyền tải dòng điện xoay chiều FACTS dùng để nâng cao khả điều khiển hệ thống điện tăng khả truyền tải công suất đường dây • FACTS định nghĩa IEEE là: “thiết bị tĩnh khác để điều khiển nhiều thông số hệ thống đường dây tải điện xoay chiều, qua nâng cao khả điều khiển khả truyền tải công suất” 1.2 PHÂN LOẠI THIẾT BỊ FACTS • Thiết bị điều khiển nối tiếp ( Series Controllers ): Loại thiết bị cho phép thay đổi tổng trở đường dây tụ điện, điện kháng, biến đổi nguồn có tần số tần số lưới nhờ thiết bị bán dẫn công suất • Thiết bị điều khiển song song (Shunt Controllers): Loại thiết bị cho phép thay đổi tổng trở, thay đổi nguồn kết hợp hai Tất thiết bị điều khiển song song bù dòng điện vào hệ thống điểm nút • Thiết bị điều khiển kết hợp nối tiếp với nối tiếp ( Combined series – series Controllers ): Đây kết hợp thiết bị điều khiển nối tiếp riêng rẽ, có cách thức điều khiển sử dụng hệ thống nhiều dây dẫn thiết bị điều khiển hợp • Thiết bị điều khiển kết hợp nối tiếp với song song ( Combined series – shunt Controllers ): Đây kết hợp thiết bị điều khiển song song nối tiếp riêng rẽ điều khiển kết hợp điều khiển hợp dòng lượng với phần tử nối tiếp song song 1.3 LỢI ÍCH CỦA VIỆC SỬ DỤNG FACTS • Sử dụng tốt hệ thống truyền tải có • Tăng độ tin cậy tính khả dụng hệ thống truyền tải • Tăng độ ổn định động độ lưới • Tăng chất lượng cung cấp cho ngành công nghiệp đòi hỏi chất lượng điện cao • Các thiết bị FACTS thân thiện với môi trường FACTS giúp phân phối điện cách kinh tế nhờ việc huy động hiệu công trình có, làm giảm nhu cầu đầu tư nâng cấp đường dây truyền tải 1.4 LÝ THUYẾT VỀ FACTS • Trong trường hợp đường dây tổn thất, giá trị điện áp nhận cuối đường dây thường gần giá trị đầu đường dây: Vs = Vr=V • Trong trình truyền tải, xuất góc lệch pha delta ,phụ thuộc vào giá trị trở kháng X: δ  δ  Vs = V cos  + jV sin   2 2 δ  δ  Vr = V cos  − jV sin   2 2 δ  2V sin   V −Vr 2  I = s = jX X • Vì đường dây tổn thất nên công suất tác dụng P điểm đường dây: δ  2V sin   2 V2 δ   Ps = Pr = P = V cos  ⋅ = sin δ 2 X X • Công suất phản kháng đầu đường dây khác dấu với công suất phản kháng cuối đường dây: δ  2V sin   2 V2 δ   (1 − cos δ ) Qs = − Qr = Q = V sin   ⋅ = X X  2 • Khi giá trị nhỏ, công suất truyền tải đường dây phụ thuộc chủ yếu vào giá trị Trong đó, công suất phản kháng phụ thuộc chủ yếu vào độ lớn điện áp hai đầu Hệ thống SVC ngoài trời Hệ thống SVC nhà 2.2 THIẾT BỊ BÙ DỌC ĐIỀU KHIỂN BẰNG THYRISTOR (TCSC) • TCSC ( thyristor Controlled Series Capacitor ) thiết bị điều khiển trở kháng nhanh đường dây hoạt động điều kiện ổn định hệ thống điện  TCSC tổ hợp từ hay nhiều modul TCSC, modul bao gồm hai thành phần bản: • Thành phần cảm kháng thay đổi điện dung nhờ điều chỉnh van thyristor • Thành phần điều khiển bao gồm thiết bị điện tử van thyristor, khoá đóng mở GTO Ngoài ra, TCSC có số thiết bị phụ lọc F nhằm lọc bỏ sóng hài bậc cao, thiết bị đóng ngắt phục vụ chế độ vận hành TCSC chế độ khác HTĐ Sơ đồ nguyên lý TCSC  Các chức TCSC bao gồm: • Làm giảm nguy sụt áp trrong ổn định tĩnh • Giảm thay đổi điện áp • Tăng cường khả truyền tải đường dây • Tăng cuờng ổn định HTĐ • Giảm góc làm việc làm tăng cường khả vận hành đường dây • Hạn chế tượng cộng hưởng tần số thấp HTĐ Ngoài ra, TCSC có nhiều chức khác tăng tính linh hoạt vận hành THIẾT BỊ BÙ NGANG ĐIỀU KHIỂN THYRISTOR (STATCOM) • STATCOM hoàn thiện thiết bị bù tĩnh SVC, bao gồm tụ điện điều chỉnh thiết bị điện tử thyristor khoá đóng mở GTO • So với SVC, STATCOM có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ hơn, không đòi hỏi diện tích lớn SVC đặc biệt điều khiển linh hoạt hiệu Sơ đồ nguyên lý STATCOM Các tính STATCOM SVC khả điều chỉnh, điều khiển thông số STATCOM mức cao hơn, bao gồm: • Điều khiển điện áp nút đặt STATCOM cố định giá trị điện áp • Điều khiển trào lưu công suất phản kháng nút bù • Giới hạn thời gian cường độ điện áp xảy cố ( tải, ngắn mạch ) HTĐ • Tăng cường tính ổn định HTĐ • Giảm dao động công suất xảy cố HTĐ ngắn mạch, tải đột ngột Hệ thống STATCOM 2.4 THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN GÓC PHA BẰNG THYRISTOR (TCPAR) • Thiết bị TCPAR khái niệm ứng dụng thyristor để điều chỉnh góc lệch pha điện áp pha đường dây • Về mặt cấu tạo máy biến áp cuộn dây nối song song với đường dây truyền tải điều chỉnh góc lệch điện áp Uf truyền tải đường dây Sơ đồ nguyên lý TCPAR  Các tính TCPAR bao gồm: • Điều khiển trào lưu công suất phản kháng nút bù • Tăng cường tính ổn định tĩnh, tính ổn định động HTĐ • Giảm dao động công suất xảy cố HTĐ ngắn mạch, tải đột ngột • Cú khả vận hành chế độ cố tiếp tục điều khiển loại trừ cố THE END Cảm ơn thầy giáo bạn lắng nghe! DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM Trần Hoàng Giang Đoàn Văn Hành Đinh Thị Thu Hiền Nguyễn Công Hoàng Nguyễn Mạnh Hùng