Các phương pháp tính tổn thất điện năng kỹ thuật trong lưới phân phối và hạ áp

Các phương pháp tính, tổn thất điện năng, kỹ thuật trong lưới ,phân phối và hạ áp

Đề đề cơng thiết kế CCĐ (Phần chuyên đề) Các phơng pháp tính tổn thất điện kỹ thuật lới phân phối hạ áp Xác định tổn thất điện kỹ thuật lới phân phối hạ áp vấn đề nhiều tranh cãi, nh nhiều quan điểm khác nhau! Trong phần chuyên đề giới thiệu số phơng pháp tính toán theo quan điểm khác nhau, u nhợc điểm chúng khả áp dụng chúng thực tế Đồng thời bầy tỏ phần quan điểm riêng, mang tính định hớng không mang tính áp đặt Quan điểm ngời viết chuyên đề mong muốn ngày có nhiếu phơng pháp mới, vừa thoả mãn tính thực tiễn lại cho kết khả quan vấn đề Cuối tác giả mong muốn đợc đóng góp ý kiến chân thành tất Bạn đọc, nhằm hoàn thiện quan điểm Chơng I Khái niệm chung Những khó khăn thuận lợi việc xác định tổn thất điện kỹ thuật 1.1 Mục đích yêu cầu: Tổn thất điện đợc sử dụng thiết kế nh vận hành với mục đích khác Trong thiết kế tổn thất điện thờng đợc dùng nh tham số kinh tế nhằm xác định tiêu kinh tế kỹ thuật dự án điện, giúp nhanh chóng chọn đợc phơng án vừa đảm bảo tiêu kỹ thuật lại vừa có tiêu kính tế hợp lý, chúng đợc sử dụng nhiều toán tối u mà đích cuối tiêu kinh tế Ngợc lại vận hành tổn thất điện tham số dùng để đánh giá khai thác vận hành hiệu hệ thống điện, nhiều lúc chúng đợc nhìn nhận nh yếu tố để đánh giá chất lợng đầu t, chất lợng trang thiết bị, chất lợng quản lý vận hành đơn vị kinh doanh vận hành hệ thống điện Tuy nhiên vận hành lại có hai dạng tổn thất điện năng, dạng thứ tổn thất điện đo đếm gữa thiết bị đo đếm tổng (công tơ tổng đầu nguồn) công tơ nhỏ lẻ lắp đặt hộ dùng điện (thông qua tiền điện bán đợc) Loại tổn thất đợc gọi tổn thất thơng mại bao trùm toàn tổn thất lới lới điện (trên đờng dây, máy biến áp, phần tử khác có dòng điện qua ), bao gồm khâu sai số đồng hồ đo, khâu quản lý khác làm thất thoát điện mà không qua đo đếm đợc (không thể đợc qua tiền bán điện năng) Chình thông thờng loại tổn thất thơng mại không đợc dùng làm tiêu để phấn đấu, thông qua phản ánh đợc chất lợng quản lý vận hành lới điện Để có đợc mốc phấn đầu thông qua tiêu cần đạt tới cho lới điện, vận hành ngời ta quan tâm đến lợng tổn thất điện không chứa đựng yếu tố quản lý Nó thực chất lợng tổn thất thực tế qua phần tử lới điện (đờng dây truyền tải phân phối, máy biến áp vài phần tử khác nữa) Loại tổn thất đợc gọi tổn thất điện kỹ thuật, phụ thuộc vào yếu tố quản lý, mà chủ yếu phụ thuộc vào kết cấu lới điện, dạng sơ đồ lới Tổn thất điện kỹ thuật thờng xác định đợc việc tính toán cụ thể cho lới điện cụ thể Vì vai trò quan trọng tổn thất điện kỹ thuật nh nêu phần trên, thực tế việc xác định tổn thất điện kỹ thuật (cho hệ thống vận hành) tiêu để đánh giá chất lợng quản lý vận hành, mốc để phấn đấu tơng lai vận hành, có lại tiêu để thởng phạt Xuất phát từ mục đích nh việc xác định tổn thất điện kỹ thuật thực tế đòi hỏi hàng loạt yêu cầu cụ thể nh sau: + Mức độ xác phơng pháp: Do vai trò quan trọng nêu trên, mà phơng pháp xác định tổn thất điện kỹ thuật thực tế đòi hỏi phải có độ xác cao để phản ánh trung thực kết tính toán Tuy nhiên phơng pháp xác định tổn thất điện lại đa dạng, mức độ xác phụ thuộc nhiều vào liệu cần phải đợc gia công, thông kế, đo đạc Và đôi lúc lại làm nên phức tạp cho việc ứng dụng thực tế Điều có nghĩa phơng pháp xác thông thờng yêu cầu số lợng liệu lớn mà thực tế khó có đợc để có đợc lại yêu cầu khôi lợng công việc tức làm gia tăng mức chi phí quản lý đến mức thực hoá đợc Chính việc lựa chọn phơng pháp sử dụng cần phải hài hoà mức độ xác phơng pháp khả ứng dụng rộng rãi (tính khả thi phơng pháp) thực tế + Thuận lợi cho việc vào liệu với số liệu có thực tế: Nh phân tích phần phơng pháp có mức độ xác cao, song lại đòi hỏi liệu khác lớn, số liệu khó có đ ợc thực tế nhiều lý khác nh: trình độ trang thiết bị có nớc ta nay, cách quản lý vận hành Điều làm cho khả áp dụng bị hạn chế Nh có nghĩa phơng pháp tính yêu cầu mức độ xác còm phải có khả sử dụng đợc với có thuận lợi cho việc vào liệu cách dẽ ràng nhanh chóng Ngoài để phơng pháp tính phải sử dụng loại liệu nhằm phản ánh mức trung thực liệu đầu vào, tức có khả giám sát mức trung thực d liệu đầu vào + Có khả tính toán nhanh tự động nhờ công cụ máy tính: Để có khảng ứng dụng đợc vào thực tế yêu cầu nêu phơng pháp tính cần phải cho phép tính toán nhanh nhờ ứng dụng phần mền máy tính, lẽ phơng pháp tính không cho phép sử dụng công cụ tính toán nhằm sử lý nhanh khối liệu lớn thực tế khả đa vào thực tế bị hạn chế không trở thành thực + Có khả ứng dụng rông rãi thực tế: Nh mục tiêu cuối yêu cầu thực chất tìm phơng pháp khả dĩ, hài hoà đợc yêu cầu nêu nh khả ứng dụng thực tế thực đợc, lẽ yêu cầu trái ngợc trí xung khắc Tuy nhiên xuất phát từ mục đích chung tìm đợc phơng pháp hài hoà đợc nhiều yếu tố kể 1.2 Các công thức tính toán: Khái niệm tổn thất điện năng: Tổn thất điện thực chất lợng tổn thất công suất tác dụng sét khoảng thời gian đó: A = P t Trong đó: ( 1-1) A Gọi tổn thất điện sét thời gian khảo sát t P Tổn thất công suất tác dụng t - Thời gian khảo sát P = I2.R (1-2) Trong biểu thức (1-2) I dòng điện phụ tải chạy qua phần tử hệ thống điện (đờng dây, máy biến áp ) Trong thực tế dòng điện phụ tải hàm theo thời gian I(t) P hàm thời gian P(t) Cho nên biểu thức (1-1) có ý nghĩa lý thuyết mà không dùng để tính toán tổn thất điện thực tế đ ợc (trừ I = số thời gian khảo sát) Vì dòng điện thực tế hàm thời gian biểu thức (1-1) phải viết nh sau: T T 0 A = dt = I ( t )dt (1-3) Trong đó: T thời gian khảo sát Cần nhớ dòng điện phụ tải (1-3) hàm thời gian, thông thờng dòng điện không tuân thủ dạng hàm xác định Chính lý nên biểu thức (1-3) lại trở thành biểu thức lý thuyết không dùng để tính tổn thất điện đợc Tuy nhiên thông qua (1-3) cho ta thấy A thực chất diện tích bao phủ đờng cong P(t) với trục thời gian t Cho nên phơng pháp xác định tổn thất điện thực chất phơng pháp tính gần Phần dới trình bày số phơng pháp lý thuyết đợc dùng để tính toán tổn thất điện Các phơng pháp tính toán: a) Công thức chung xác định tổn thất điện mạng: Tổn thất điện lới phân phối thông thờng đợc chia thành phận chính: Tổn thất điện máy biến áp: Tổn thất điện điện đờng dây: Việc tính tổn thất điện vấn đề khó, có nhiều tham số bất định Trong nhiều tài liệu chuyên môn bàn cãi đến vấn đề ngày phơng pháp tính theo Tmax & đợc sử dụng rộng dãi Vì mức độ xác kết phụ thuộc vào việc có đợc tham số xác (Tmax & ) hộ phụ tải Mà tham số thực tế đợc cách trực tiếp Cho nên phần dới đề cập đến việc xác định tham số (Tmax & ) hộ phụ tải cho kết tính toán đợc mức độ xác cao Khái niệm Tmax: thời gian sử dụng công suất cực đại đợc định nghĩa nh sau: Định nghĩa: Nếu giả thiết ta luôn sử dụng công suất cực đại, thời gian T max cần thiết để phụ tải (phụ tải cực đại) tiêu thụ đợc lợng điện lợng phụ tải thực tế biến thiên gây năm làm việc Thì gọi thời gian sử dụng công suất cực đại P Pmax AA Tmax 8760 t (giờ) HV- 1.1 Hình vẽ HV-1.1 cho ta thấy điện tiêu phụ tải thực tế năm diện tích bao phủ đờng phụ tải thực tế trục thời gian Cùng lợng điện tiêu thụ tơng tự, phụ tải cực đại cần thời gian T max (tức hai diện tích mầu trắng & gạch chéo nhau) Từ ta suy công thức tính Tmax: Tmax = A Pmax (1-4) Trong thực tế khái niệm Tmax đợc đa để xác định điện tiêu thụ năm hệ thống đợc thiết kế, lúc ngời ta sử dụng Tmax hệ thống tơng tự (hệ thống có qui luật tiêu dùng lợng, tức dáng điệu đồ thị phụ tải tơng tự, tra đợc sổ tay thống kê đợc thực tế) Còn Pmax xác định đợc cách xác hệ thống thiết kế (dựa vào sơ đồ phụ tải thực) A = Tmax Pmax (1-5) Khái niệm : thời gian chịu tổn thất công suất cực đại đợc định nghĩa nh sau: Định nghĩa: Nếu giả thiết ta luôn vận hành với tổn thất công suất cực đại, thời gian cần thiết để gây đợc lợng tổn thất điên lợng điện tổn thất phụ tải thực tế gây năm làm việc Thì gọi thời gian chịu tổn thất công suất cực đại Nh khái niệm gần tơng tự nh khái niệm Tmax , đờng cong phụ tải theo thời gian đợc thay đờng cong tổn thất công suất tác dụng theo thời gian Hình vẽ HV- 1.2 P Pmax A 8760 t (giờ) HV- 1.2 Từ HV- 1.2 cho thấy điện tổn thất năm nhóm phụ tải thực tế phần diện tích bao phủ đờng cong tổn thất công suất trục thời gian Phần diện tích với phần diện tích mầu trắng bao phủ Pmax trục thời gian thời điểm t= Từ cho ta cách tinh nh sau: = A Pmax A = Pmax (1-6) (1-7) Từ (1.4) cho thấy biết đợc xác định đợc tổn thất điện hệ thống điện thiết kế, Pmax đợc xác định nhờ sơ đồ phụ tải thực tế Tất nhiêu phải xác định theo cách Về lý thuyết hoàn toàn với Tmax , xong thực tế hệ thống điện xoay chiều đờng cong P(t) & P(t) không bao giời dáng điệu, tổn thất công suất P không phụ thuộc vào P mà phụ thuộc Q (tức phụ thuộc vào hệ số cos ), nhng Tmax có quan hệ mật thiết với có nhiều công trình nghiên cức nhằm đa cách tính dựa vào Tmax , tức xây dựng quan hệ = f(Tmax, cos) Một phơng pháp biểu thức: = (0,124 +0,0001 Tmax)2 8760 (1-8) Công thức (1-8) đợc dùng để tính tổn thất điện khuôn khổ đề tài Bản thân cha phơng pháp để có đợc kết xác Xong để áp dụng cho việc tính đồng loạt, hu hiệu hơn, dẽ áp dụng khuôn khổ đề tài chọn dùng phơng pháp để sử dụng tính toán Để phù hợp với vận hành thực phụ tải đợc sửa lại đôi chút nh sau: = (0,124 +0,0001 Tmax)2 t (1-9) Trong đó: t thời gian đóng điện thực tế trạm năm, thực tế có trạm biến áp đóng điện với số (ví dụ trạm bơn nông nghiệp phục vụ tiêu, thuỷ lợi.v.v ) Mặt khác trạm biến áp khác có vận hành thực tế năm khác nhiều nguyên nhân khác Để tính tổn thất điện trạm biến áp phụ tải ta sử dụng công thức sau: Atrạm = P0 n t + PN (Kt)2 n (1-10) Trong đó: n - số máy biến áp trạm Kt hệ số tải cực đại Kt = (Smax/SdmB) = Pmax/cos SdmB (1-11) - thời gian sử dụng công suất cực đại = (0,124 +0,0001 Tmax)2 t (1-12) Để tính tổn thất điện lới điện tải ta sử dụng công thức sau: Aij = Pmaxij ij (1.13) Trong đó: Pmaxij Tổn thất công suất tác dụng cực đại đoạn ij ij - Thời gian chịu tổn thất công suất cực đại đoạn ij Tuy nhiên để có đợc ij đoạn mạch cụ thể lới điện cần phải biết tất i phụ tải có tham dự vào đoạn mạch nêu Với đoạn mạch cụ thể điều hoàn toàn xác định đợc, xong phơng pháp tỏ phức tạp làm tăng khối lợng tính toán, khó tính toán cách nhanh chóng Chính tất đoạn mạch lới áp dụng cách tính chung sử dụng thời gian chịu tổn thất công suất trung bình chung toàn lới Thời gian chịu tổn thất công suất cực đại trung bình toàn lới đợc xác định theo công thức sau: n tb = P max i i i =1 n P (1-14) max i i =1 Trong đó: Pmaxi công suất cực (trung bình) hộ phụ tải i - thời gian chịu tổn thất công suất cực đại hộ phụ tải (đã đợc tính kiểm chứng phần trên) n - số hộ phụ tải lới Ngoài để tính tổn thất điện % toàn lới ta phải sử dụng đến thời gian sử dụng công suất cực đại trung bình lới theo biểu thức sau: n P T i Tmaxtb = max i i =1 (1-15) n P i i =1 Trong đó: công Pi công suất cực (trung bình) nút hộ phụ tải (là phần suất có kể đến tổng thất công suất máy biến áp trạm) Tmaxi - thời gian sử dụng công suất cực đại hộ phụ tải n - số hộ phụ tải lới Tổn thất điện đờng dây toàn lới đợc tính nh sau: Add = tb m P ij (1-16) Trong đó: Pij - tổn thất công suất tác dụng đoạn i-j lới m - tổng số nhánh lới tb - thời gian chịu tổn thất trung bình lới (xem phần trên) Tổn thất điện toàn lới đợc tính theo công thức sau: A = Add + Atrạm (1-17) Trong đó: Atrạm = Afe + ACu (là phần tổn thất điện trạm) Tổn thất điện tính theo phần trăm tính theo công thức sau: A% = A 100 A (1-18) Trong đó: A - tổng điện tiêu thụ lới năm đợc tính theo công thức sau: A = P1-2 Tmaxtb (1.19) P1-2 - Là dòng công suất đầu nguồn Trờng hợp nguồn có nhiều xuất tuyến lúc P1-2 tổng dòng công suất tác dụng tất xuất tuyến 1.3 Những vấn đề cần giải quyết: Xuất phát từ mục đích nêu mục 1.1 Cho nên việc xác định tổn thất điện kỹ thuật khuôn khổ chuyên đề đợc tiến hành cho hệ thống vận hành nhằm xây dựng tiêu dùng để đánh giá lại tiêu hệ thống vận hành Điều tạo khó khăn thuật lợi định: + Thuận lợi: tiến hành tính toán cho hệ thống vận hành có số liệu phong phú phụ tải nơi, chỗ Thậm chí tính chất hộ phụ tải thông qua số liệu đo đạc (Đồ thị phụ tải; T max; Pmax; cos ) Tuy việc tính toán tổn thất điện cho hệ thống vận hành có nhiều thác thức cần phải giải + Khó khăn: Việc tính toán tổn thất điện cho hệ thống vận hành có khó khăn trớc tiên khối lợng công việc đồ sộ, lới điện thực tế có kết cầu vơng trải rộng rãi, nơi, chỗ Các kích thớc dạng lới đa dạng, thống khó có khả áp dụng phơng pháp chung Tuy có số liệu phong phú phụ tải, song phơng pháp xác định tổn thất điện nêu 1.2 thờng dùng cho hệ thống thiết kế, cho phép sử dụng hệ số kinh nghiệm, hệ số thống kê tra đợc sổ tay, trí đôi lúc cho phép sử dụng đồ thị phụ tải điển hình để tính toán Còn tính toán tổn thất điện cho hệ thống vận hành muốn xác phải sử dụng hệ số dạng đồ thị đặc trng cho phụ tải tại, nhiên công việc lại phức tạp nhiều thời gian làm đợc, trí đến lúc hoàn thành phụ tải thực tế có thay đổi qui mô lẫn tính chất Cho nên cầu toàn vào mức độ xác phơng pháp tính rơi vào vòng luổn quẩn, mà chẳng chọn đợc phơng pháp phù hợp, lẽ phơng pháp tính trình kể đến phần tử mạng điện Đối với hệ thống điện thực tế (hệ thông vận hành) tổn thất điện gây số phần tử khác (nh tổn thất tiếp xúc phần đấu nối, tổn thất qua phần tử đóng căt ) mà thực tế khó xác định đợc phơng pháp thông thờng Điều đồng nghĩa với việc có phơng pháp hoàn toàn xác mà lại đáp ứng đợc yêu cầu nêu Tuy nhiên xuất phát từ mục đích mục 1.1 cần có công cụ để đánh giá tiêu quản lý vận hành l ới điện, việc lựa chọn phơng pháp tính không thiết phơng pháp phải tính đợc bao chùm tất dạng tổn thất, mà bỏ qua dạng tổn thất chiếm tỷ trọng nhỏ sử dụng hệ số kinh nghiệm đợc tổng kết từ lâu nhng bù lại lại cho phép nhanh chóng xác định đợc lợng tổn thất điện năng, làm cho tính khả thi giải pháp cao hơn, cho phép sử dụng công cụ tính cách tự động, nhằm giải khối lợng công việc khổng lồ thực tế Những phơng pháp nh cần phải đợc tìm ra, lẽ kết tính đợc dùng để đánh giá tiêu vận hành chung cho tất lới điện, thiếm khuyết phơng pháp chấp nhận đợc xẩy cho nọi lới Điều đặc biệt quan phơng pháp đợc lựa chọn phải kiểm soát đợc mức độ trung thực liệu đầu vào, điều quan trọng Bởi kết tính đợc xem nh tiêu vận hành lới điện, công cụ tính toán cho dù có tốt đến đâu (chính xác đến đâu) mà số liệu đầu vào không đợc giám sát, không trung thực kết tính không phản ánh tiêu lới điện vận hành Tóm lại để thực đợc mục tiêu công cụ tính toán phải hài hoà đợc yếu tố sau: + Phải tính xác tổn thất điện phần tử lới điện (đờng dây & máy biến áp) + Phải sử dụng liệu có thực thực tế, tạo điều kiện thuận tiện cho việc vào nhanh liệu, cho phép tính toán nhanh để sử lý khối lợng lớn công việc + Đơn giản, dẽ thao tác (trực quan, gần gũi với cách quản lý hành) để có khả triên khai rộng khắp cấp ngành điện + Kiểm soát đợc mức trung thực liệu đầu vào, ngăn chặn can thiệp nhằm làm thay đôi kết nhằm phản ánh kết cách đắn Chơng II Các phơng pháp tính tổn thất điện khai thác thực tế 1.1 Các phơng pháp công cụ tính toán ứng dụng thực tế: Nh phân tích chơng I, công cụ phơng pháp tính toán dùng cho việc tính toán tổn thất điện kỹ thuật cần phải thỏa mãn yêu cầu nêu mục 1.1 chơng I Để chọn đợc giải pháp ứng dụng thực chất phải chọn đợc giải pháp hài hòa đợc yêu cầu nêu ra, lẽ có nhiều yêu cầu xung đột Phần dới thỏa luận giải pháp cụ thể Trớc tiên từ công thức (1-1) đến (13) công thức hoàn toàn đa để áp dụng thực tế đợc, lẽ phụ tải thực tế hàm vô qui luật theo thời gian Và nh thực tế công thức (1-7) (đối với đờng dây) (1-10) (đối với trạm) đợc xem sét A = Pmax (1-7) Atrạm = P0 n t + PN (Kt)2 n (1-10) Từ (1-7) cho công thức để tính tổn thất điện đờng dây, nhiên ứng dụng cho lới điện thực tế Pmax đợc xác định nh phơng pháp nào? Pmax đoạn lới phân phối thực chất lợng tổn thất công suất tác dụng cực đại đoạn mạch lới tính theo công thức sau: Pij = I2ij Rij (2-1) (2-1) công thức tính toán lý thuyết, lới điện phân phối thực tế có vô số nhánh việc xác định tổn thất công suất cực đại theo (2-1) không cho phép tính nhanh tính hàng loạt tất nhánh lới điện Trong thực tế để xác định tổn thất công suất tác dụng tất đoạn mạch lới điện cách tự động, ngời ta thờng sử dụng phần mềm tính chế độ xác lập để tính chào lu công suất từ suy đợc tổn thất công suất tác dụng tất đoạn mạch lới điện Từ (1-7) cho thấy việc sử dụng chơng trình tính chế độ xác lập để tính Pij cho tất đoạn mạch lới cha hoàn toàn xác, lẽ tất phụ tải lới điện đâu, lúc có hệ số đồng thời Tuy nhiên có gải pháp cho phép nhanh chóng xác định đợc toàn tổn thất công suất tác dụng tất đoạn mạch lới điện cách tự động (trong thực tế ngời ta vài phơng pháp khác để xác định Pij , nhiên phơng pháp dùng đợc cho lới hở mức độ tờng minh cha rõ, chuyên đề cha đề cập đến) Chính giải pháp đợc sử dụng nhiều việc xác định tổn thất điện thực tế Từ (1-7) cho thấy để tính đợc A cần phải xác định đợc tham số khác, (thời gian chịu tổn thất công suất cực đại), tham số đợc đề cập chơng I Để xác định đợc sử dụng công thức kinh nghiệm dùng bảng đờng cong tra đợc = f(Tmax ; cos) Trong cách vừa nêu phơng pháp sử dụng công thức kinh nghiệm cho phép nhanh chóng xác định đợc cho đoạn mạch lới điện thông qua Tmax_ij Tất nhiên để có độ xác cao cần có nhiệm lại theo loại hình phụ tải riêng lới điện khảo sát Tuy nhiên việc tiến hành sớm, chiều mà cần phải có thời gian công sức Chính việc áp dụng công thức kinh nghiệm (1-8), giải pháp chấp nhận đợc = (0,124 +0,0001 Tmax)2 8760 (1-8) Sử dụng (1-8) để tính giải pháp khả dĩ, song việc sử dụng để xác định Aij đoạn mạch lới điện lại cần phải có Tmax_ij đoạn mạch, tất nhiên chúng đợc xác định giá trị trung bình theo công thức (1-14); (1-15) Tuy nhiên điều không dẽ thực đợc cách tự động cho đoạn mạch lới điện, lý tính toán lới điện thực tế nhiều phần mềm sử dụng tb toàn lới (xác định theo công thức 1-15) để áp dụng cho tất đoạn mạch lới điện nh tổn thất điện đoạn i_j lới điện đợc xác định theo công thức sau: Aij = Pij tb (2-2) Lúc tổn thất điện đờng dây toàn lới điện là: k k k Aluoi = Pij ij = Pij tb = tb Pij (2-3) Trong đó: Pij - Tổn thất điện đoạn mạch i_j lới điện xác định đợc nhờ phần mềm tính chào lu công suất (tính chế độ xác lập) tb - Thời gian chịu tổn thất công suất cực đại trung bình toàn lới điện, xác định theo công thức (1-15) Việc xác định tổn thất điện lới điện theo (2-3) cha hoàn toàn xác, lẽ cho ij = tb dẫn đến sai số định, đặc biệt lới điện có nhiều loại hình phụ tải phong phú Đổi lại giải pháp cho phép áp dụng nhanh chóng tận dụng phần mềm tính chế độ xác lập để tính toán tổn thất điện lới điện Tất nhiên tổn thất điện toàn lới điện phận khác tổn thất điện trạm biến áp xác định theo công thức gần (1-10) Khác với tổn thất điện đờng dây lới điện, tổn thất điện trạm biến áp phụ thuộc vào phụ tải trạm biến áp đó, mà không phụ thuộc vào phụ tải khác lới điện Chính sử dụng (1-10) để xác định tổn thất điện cho trạm biến áp lới điện, tổn thất điện toàn trạm lới đợc tính nh sau: Atram = Atrạm_i = P0i ni ti + PNi (Kt)2 ni i (2-4) Nh công thức (2-3) & (2-4) cộng với hỗ trợ phần mềm tính chế độ xác lập xác định đợc tổn thất điện lới điện 1.2 Các phơng pháp xác định tổn thất điện kỹ thuật khai thác công ty điện lực Hà Nội: Nhu cầu xác định tổn thất điện kỹ thuật phục vụ cho việc quản ly tổn thất từ lâu tâm điểm đáng y ngành điện Để có công cụ hu hiệu tính toán thực tế khó lựa chọn, có nhiều tham số biến động, khó xác định dẽ ràng nh phân tích phần trên, song nhu cầu quản lại cần có đợc số liệu Chính công ty Điện lực Hà Nội số công ty mạnh dạn lựa chọn giải pháp nhằm xác định tổn thất điện kỹ thuật lới điện phân phối Phần dới trình bầy tóm tắc phơng pháp sử dụng để tính tổn thất điện kỹ thuật công ty Điện lực Hà Nội từ nhiều năm Hiện công ty Điện lực Hà Nội sử dụng hai phần mềm hỗ trợ để tính tổn thất điện kỹ thuật: phần mềm thứ PSSE-ADDAP phần mềm th hai LOADFLOW + Tính toán tổn thất điện kỹ thuật nhờ PSSE-ADDAP: Phần mềm PSSE-ADDAP phần mềm ngoại nhập, loại phần mềm lớn có nhiều chức tính toán cho lới điện Tuy nhiên để tính tổn thất điện kỹ thuật PSSE không thiết lập riêng, nhng có khả tính tổn thất điện kỹ thuật, thân PSSE có chức tính trào lu công suất để từ xác định đợc tổn thất công suất tác dụng tất đoạn mạch lới điện (xác định đợc Pij), xác định đợc tổn thất công suất tác dụng dây máy biến áp mục 1.1 nêu cách tính tổn thất điện kỹ thuật sử dụng phần mềm hỗ trợ tính chế độ xác lập Vì không đợc thiết kế để tính tổn thất điện nên ngời dùng phải xác định ij cho đoạn mạch lới điện, song phơng pháp thời không cho phép tính nhanh, thực tế tính toán ngời ta dùng tb xác định theo (1-14) n tb = P max i i i =1 n P (1-14) max i i =1 Còn i thời gian chịu tổn thất công suất cực đại phụ tải l ới điện Và đợc xác định theo công thức gần tra đờng cong tra bảng  =f (Tmax ; cos) tham số phụ tải lới điện Các tham số thông thờng phải đợc biết trớc Nh cho du có dùng phơng pháp để xác định i cho hộ phụ tải thi bớc tính thủ công để xác định đợc tb theo công thức (1-14) Sau sử dụng phần mềm hỗ trợ PSSE-ADDAP để có đợc tổn thất công suất tác dụng tất đoạn mạch lới điện Pij tổn thất dây máy biến áp Cuối thay tham số tính đợc từ PSSE-ADDAP tb tính đợc theo (1-14) vào công thức (2-3) (2-4) nh giới thiệu mục trớc xác định đợc tổn thất điện kỹ thuật lới điện Phơng pháp sử dụng phần mềm hỗ trợ PSSE để tính cần phải sử lý thủ công khối lợng lớn liệu, làm cho kết tính tin cậy, dẽ bị điều chỉnh điều làm cho kết xác Ngoài phơng pháp kể công ty Điện lực Hà Nội sử dụng phần mềm khác để xác định tổn thất điện kỹ thuât Phần dới trình bầy sơ lợc phơng pháp thứ + Tính tổn thất điện sử dụng phần mềm LOADFLOW: Phần mềm LOADFLOW phần mềm tác giả Trần Tấn Lợi viết, phần mềm đơn giản, chức mà lại đợc viết tiếng Việt khả ng dụng rộng rãi vào thực tế tốt Ngoài LOADFLOW đơn giản, chức năng, song lại hớng cho đối tợng lới phân phối lới hạ áp Đặc biệt khả tính tổn thất điện kỹ thuật mặt mạnh đáng nói đến phần mềm Thực chất LOADFLOW phần mềm tính trao lu công suất dựa toán tính chế độ xác lập nh PSSE, song từ lúc hình thành ý đến việc tính tổn thất điện cho lới điện, lý việc vào cho nút phụ tải đòi hỏi phức tạp hơn, số liệu công suất, yêu cầu vào liệu T max t (thời gian chịu tổn thất công suất cực đại thời gian khảo sát phụ tải) Nếu tham số không đợc vào LOADFLOW không tính đợc tổn thất điện mà tính toán đợc trào lu công suất, tổn thất công suất đờng dây phần tử khác lới điện tơng tự nh PSSE Tất nhiên có ý định vào liệu để tính tổn thất điện lới điện thí công suất hộ phụ tải phải công suất cực đại P max , Tmax phải tham số đại diện cho phụ tải Pmax phải đợc tính từ điện tiêu thụ khứ (trong thời gian khảo sát qua, tham số lấy từ số đo công tơ phụ tải) Ngoài để LOADFLOW tính đợc tổn thất điện cho lới điện, yêu cầu số liệu tiêu chuẩn cho hộ phụ tải bao gồm số liệu sau: Đối với nút phụ tải trạm biến áp phụ tải: - Mã máy biến áp (bao gồm kiểu máy BA, công suất) Loadflow dụng tham số để tra xác định thông số sơ đồ thay máy biến ap - Pmax (công suất cực đại) - Tmax (thời gian chịu tổn thất công suất cực đại) - cos (hệ số công suất cực đại) - t (thời gian vận hành) Đối với nút phụ tải trạm biến áp phụ tải: Các nút đại diện cho nhánh khác có lấy điện từ lới này, lúc tham số phụ tải bao gồm: - Pmax (công suất cực đại) - Tmax (thời gian chịu tổn thất công suất cực đại) - cos (hệ số công suất cực đại) - t (thời gian vận hành) Bộ số liệu tiêu chuẩn mà Loadflow yêu cầu hoàn toàn xác định dẽ ràng thực tế đặc biệt hệ thống vận hành Tuy nhiên số liệu lúc có đợc cách trực tiếp, mà nhiều lúc phải gia công từ số liệu khác có đợc, ví dụ để có Pmax = U.Imax.cos (tính từ Imax tham số đợc lu lại trạm phụ tải) Tmax = A/Pmax (tính từ điện & Pmax) cos (tính từ costb thông qua điện tác dụng điện phản kháng) Nếu tram phụ tải đợc trang bị công tơ điện tử số liệu đợc lấy từ đồng hồ mà không cần phải tính toán Tuy nhiên trạm phụ tải lới điện trung áp thực tế, thờng đợc trang bị không đồng đều, không đầy đủ để có đủ số liệu phần lớn trờng hợp phải tính toán từ số liệu khác Vì LOADFLOW cho phép ngời dùng lựa chọn kiểu liệu đầu vào phong phú để sau CT tự động chuyển sang liệu tiêu chuẩn khác Bộ liệu chia thành loại, dành cho nút tải trạm biến áp phụ tải thứ hai dành cho nút có trạm biến áp phụ tải Bộ liệu đầu vào dành cho nút trạm biến áp phụ tải: + Ptt ; Qtt (cos) ; Tmax ; t (nếu vào Qtt không vào cos ngợc lại) Bộ liệu đầu vào dành chó nút có trạm biến áp phụ tải: Vì có trạm biến áp phụ tải việc vào liệu trớc tiên chọn loại máy biến áp th viện cho phù hợp với lới điện thực tế, sau gõ tên trạm cuối vào liệu phụ tải, lúc Bạn chọn liệu dới đây: + Pmax , cos ; Tmax ; t (bộ liệu tiêu chuẩn) + Kt(max) ; cos ; Tmax ; t + A ; cos ; Tmax ; t + Imax ; Udm ; cos ; A ; t Các liệu thực chất một, lẽ chúng hoàn toàn tính đ ợc nhờ công thức quan hệ, tức từ liệu CT hoàn toàn tính ngợc trở lại để suy bộn liệu tiêu chuẩn Nh tạo điều kiện thuận lợi cho ngời sử dụng, không thời vào việc gia công liệu đầu vào, mà vào thẳng liệu thực tế mà có đợc, tùy thuộc vào mục đích sử dụng kết tính mà ngời dùng lựa chọn biện pháp phối hợp liệu thực tế đo dợc với liệu kinh nghiệm thống kế khứ nhằm có đợc liệu đầu vào cách nhanh nhất, nhng phản ánh đợc mức tải thực tế lới điện (ví dụ liệu thứ 3, có dạng đồ thị phụ tải điển hình thông qua T max điển hình gán Tmax điển hình cho trạm phụ tải thực tế có hình thức tải gần tơng đơng, tham số lại dựa thiết bị đo đếm trạm, lúc làm cho tốc độ vào liệu đơn giản) Sau vào liệu cho CT LOADFLOW thực việc tính tổn thất điện nh sau: + Tổn thất điện trạm đợc xác định theo (1-10); (2-4): Atrạm = P0 n t + PN (Kt)2 n Atram = Atrạm_i = P0i ni ti + PNi (Kt)2 ni i (1-10) (2-4) Trong đợc xác định theo Tmax riêng trạm theo (1-8) + Tổn thất điện đờng dây đợc xác định theo (2-3) k k k Aluoi = Pij ij = Pij tb = tb Pij (2-3) Trong tb đợc xác định theo (1-14) Điều có nghĩa việc tính tổn thất điện đờng dây Loadflow đợc sử lý tơng tự nh cách tính tổn thất điện đờng dây nhờ hỗ trợ PSSE-ADDAP, điều khác chỗ sau vào liệu đầy đủ Loadflow tự xác định tb theo (1-14) tự tính tổn thất điện cho đoạn lới điện theo (2-3) cách tự động, chánh đợc sai sót phải tính thủ công Tuy nhiên việc tính tổn thất điện đờng dây tất đoạn mạch lới điện theo tb làm cho kết tính xác, đặc biệt lới điện lớn, lới điện có nhiều loại hình phụ tải đa dạng (có T max khác nhau) Lúc xác tổn thất điện đờng dây cần phải đợc xác đinh theo công thức sau: k Aluoi = Pij ij (2-15) Trong đó: Pij tổn thất công suất tác dụng đoạn mạch ij lới điện ij - thời gian chịu tổn thất công suất cực đại trung bình tất phụ tải có qua đoạn mạch ij lới điện Tham số xác định theo (114) Tuy nhiên n số hộ phụ tải có qua đoạn mạch ij n tb = P max i i i =1 n P (1-14) max i i =1 Công thức (1-14) hoàn toàn xác định phơng pháp thủ công, tất nhiên phải trả giá thời gian để gia công số liệu, đặc biệt với lới điện lớn việc sử l thủ công (bằng tay theo 1-14) không đợc tính tới Chính cần phải có công cụ để xác định đợc n (số hộ phụ tải tham gia vào đoạn mạch ij l ới) cách tự động, nhằm giúp CT xác định đợcij cho đoạn lới điện LOADFLOW từ lâu ý đến vấn đề này, song phải đến phiên 7.04 trở xây dựng đợc thuật giả để xác định đợc n từ xác định đợc ij theo (1-14) cách xác cho đoạn mạch lới điện Tón tắt nội dung thuật gải nh sau: LOADFLOW từ lâu có định hớc ứng dụng chủ yếu cho vấn đề lới điện trung hạ áp, thuật giải dựa tính chất lới điện vận hành kiểu hở Trong lới cố đứt dây nhánh lới tất phụ tải đợc cấp điện qua nhánh điện áp -> xác định đợc n -> xác định ij Dới sơ đồ khối tính toán: START Mơ tệp DL Đếm tổng số nhánh lới TSnhanh m=0 Copy tệp DL (tạo tệp mới) Xòa nhánh thứ m tệp Đa tệp tạo đến tính CĐXL Xác định tỏng số nút có U=0 Xác định đợc n Duyệt tất nút có U=0 để ij theo (1-14) Quay lại tệp DL gốc Dến nhánh thứ m Lu KQ ij vào nhánh m m=m+1 Nếu m TSnhanh Đúng Sai Chơng III HV-2.1 STOP Dừng CT Sử dụng LOAFLOW TRONG VIệC Tính tổn thất điện NĂNG kỹ thuật lới điện trung áp THực tế STOP Dừng CT HV-01 1.1 Giới thiệu lới trung áp thực tế + Sơ đồ sợi lới trung áp + Các tham số kết cấu lới + Tham số phụ tải lới 1.2 Xác định tổn thất điện lộ đờng dây theo phơng pháp Tmax tb cho tất đoạn mạch + Bảng KQ tính + Cơ cấu tổn thất điện 1.3 Xác định tổn thất điện cho lộ đờng dây theo phơng pháp Tmax_tb tb cho đoạn mạch lới điện + Bảng KQ tính + Cơ cấu tổn thất điện 1.4 Những đánh giá kết luận + Mức chênh tổn thất điện đờng dây qua phơng pháp tính (hệ ĐV có tên) + Mức chênh tổn thất điện đờng dây qua lần tính (tỷ lệ %) + Biểu đồ cấu phụ tải qua kết tính phơng pháp + Nhận xét đánh giá [...]... trợ để tính tổn thất điện năng kỹ thuật: phần mềm thứ nhất là PSSE-ADDAP và phần mềm th hai là LOADFLOW + Tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật nhờ PSSE-ADDAP: Phần mềm PSSE-ADDAP là phần mềm ngoại nhập, là loại phần mềm lớn có khá nhiều chức năng tính toán cho lới điện Tuy nhiên để tính tổn thất điện năng kỹ thuật thì PSSE không thiết lập riêng, nhng vẫn có khả năng tính tổn thất điện năng kỹ thuật, ...Các phơng pháp tính tổn thất điện năng khai thác trong thực tế 1.1 Các phơng pháp và công cụ tính toán có thể ứng dụng trong thực tế: Nh đã phân tích trong chơng I, các công cụ và phơng pháp tính toán dùng cho việc tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật cần phải thỏa mãn các yêu cầu đã nêu trong mục 1.1 chơng I Để chọn đợc một giải pháp ứng dụng thực chất là phải chọn đợc một giải pháp hài hòa đợc... của một phần mềm tính chế độ xác lập bất kỳ chúng ta cũng có thể xác định đợc tổn thất điện năng của một lới điện bất kỳ 1.2 Các phơng pháp xác định tổn thất điện năng kỹ thuật đang khai thác tại công ty điện lực Hà Nội: Nhu cầu xác định tổn thất điện năng kỹ thuật phục vụ cho việc quản ly tổn thất từ lâu đã là những tâm điểm đáng chú y trong ngành điện Để có những công cụ hu hiệu trong tính toán thực... lới điện có nhiều loại hình phụ tải phong phú Đổi lại giải pháp này cho phép chúng ta áp dụng nhanh chóng và có thể tận dụng bất cứ một phần mềm tính chế độ xác lập nào để tính toán tổn thất điện năng trên lới điện Tất nhiên tổn thất điện năng trong toàn bộ lới điện sẽ còn một bộ phận khác nữa là tổn thất điện năng trong các trạm biến áp có thể xác định theo công thức gần đúng (1-10) Khác với tổn thất. .. đã phân tích ở phần trên, song nhu cầu quản lại vẫn cần có đợc số liệu này Chính vì vậy công ty Điện lực Hà Nội là một trong số rất ít công ty đã mạnh dạn lựa chọn các giải pháp nhằm xác định tổn thất điện năng kỹ thuật trong lới điện phân phối Phần dới đây trình bầy tóm tắc các phơng pháp đang sử dụng để tính tổn thất điện năng kỹ thuật tại công ty Điện lực Hà Nội từ nhiều năm nay Hiện tại công ty Điện. .. đúng (1-10) Khác với tổn thất điện năng trên đờng dây của lới điện, tổn thất điện năng của các trạm biến áp chỉ phụ thuộc vào phụ tải của chính trạm biến áp đó, mà không phụ thuộc vào các phụ tải khác trong lới điện Chính vì vậy có thể sử dụng (1-10) để xác định tổn thất điện năng cho từng trạm biến áp trong lới điện, còn tổn thất điện năng trong toàn bộ các trạm của lới đợc tính nh sau: Atram = Atrạm_i... điện NĂNG kỹ thuật của lới điện trung áp THực tế STOP Dừng CT HV-01 1.1 Giới thiệu lới trung áp thực tế + Sơ đồ một sợi lới trung áp + Các tham số chính kết cấu lới + Tham số phụ tải của lới 1.2 Xác định tổn thất điện năng lộ đờng dây theo phơng pháp Tmax và tb cho tất cả các đoạn mạch + Bảng KQ tính + Cơ cấu tổn thất điện năng 1.3 Xác định tổn thất điện năng cho lộ đờng dây theo phơng pháp Tmax_tb và. .. nó còn yêu cầu vào liệu cả T max và t (thời gian chịu tổn thất công suất cực đại và thời gian khảo sát của phụ tải) Nếu 2 tham số này không đợc vào thì LOADFLOW sẽ không tính đợc tổn thất điện năng mà chỉ tính toán đợc trào lu công suất, tổn thất công suất trên đờng dây và các phần tử khác của lới điện tơng tự nh PSSE Tất nhiên khi có ý định vào liệu để tính tổn thất điện năng của lới điện thí công... ít chức năng, song nó lại hớng cho đối tợng là lới phân phối và lới hạ áp Đặc biệt là khả năng tính tổn thất điện năng kỹ thuật là mặt mạnh nhất đáng nói đến ở phần mềm này Thực chất LOADFLOW vẫn là phần mềm tính trao lu công suất dựa trên bài toán tính chế độ xác lập nh PSSE, song ngay từ lúc hình thành nó đã chú ý ngay đến việc tính tổn thất điện năng cho lới điện, chính vì lý do đó việc vào cho... phơng pháp Tmax_tb và tb cho từng đoạn mạch của lới điện + Bảng KQ tính + Cơ cấu tổn thất điện năng 1.4 Những đánh giá và kết luận + Mức chênh tổn thất điện năng trên đờng dây qua 2 phơng pháp tính (hệ ĐV có tên) + Mức chênh tổn thất điện năng trên đờng dây qua 2 lần tính (tỷ lệ %) + Biểu đồ cơ cấu phụ tải qua kết quả tính của 2 phơng pháp + Nhận xét và đánh giá ... chung xác định tổn thất điện mạng: Tổn thất điện lới phân phối thông thờng đợc chia thành phận chính: Tổn thất điện máy biến áp: Tổn thất điện điện đờng dây: Việc tính tổn thất điện vấn đề khó,... công ty Điện lực Hà Nội số công ty mạnh dạn lựa chọn giải pháp nhằm xác định tổn thất điện kỹ thuật lới điện phân phối Phần dới trình bầy tóm tắc phơng pháp sử dụng để tính tổn thất điện kỹ thuật. .. phần mềm tính chế độ xác lập xác định đợc tổn thất điện lới điện 1.2 Các phơng pháp xác định tổn thất điện kỹ thuật khai thác công ty điện lực Hà Nội: Nhu cầu xác định tổn thất điện kỹ thuật phục