điều khiển điện áp trong hệ thống điện

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Mục đích điều chỉnh điện áp  Điện áp nút máy phát phụ tải trì phạm vi lâu dài cho phép  Duy trì ổn định điện áp  Giảm thiểu trào lưu công suất phản kháng (giảm tổn thất RI2 XI2) Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Mục đích điều chỉnh điện áp  Tổn hao CSPK theo mức mang tải đường dây truyền tải Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Các phương tiện phát tiêu thụ CSPK  Máy phát điện  Đầu phân áp máy biến áp  Tụ bù kháng bù ngang  Tụ bù dọc  Các thiết bị FACTS Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Máy phát điện  Sơ đồ véc tơ điều khiển điện áp máy phát Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Vai trị hệ thống điều chỉnh kích từ  Giúp điều khiển ổn định điện áp (đầu cực máy phát điện, điện áp cao áp …)  Nâng cao ổn định cho hệ thống điện Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Sơ đồ cấu trúc điều khiển máy phát điện Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh kích từ Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh kích từ  Máy phát kích từ: Cung cấp dịng điện chiều cho cuộn dây kích từ máy phát  Bộ phận điều chỉnh: Điều chỉnh dịng điện/điện áp cấp cho cuộn kích từ  Bộ phận đo lường bù dòng tải: Đo lường giá trị điện áp (đầu cực máy phát), so sánh với giá trị đặt Thực bù theo dòng tải (nếu cần)  Bộ phận ổn định dao động công suất (power system stabilizer)  Các phận bảo vệ: Bảo vệ kích thích, thiếu kích thích, v.v Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Hệ thống kích từ sử dụng máy phát chiều  Máy phát chiều cấp điện cho cuộn dây kích từ, thơng qua hệ thống chổi than Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Ví dụ mơ  Có OLTC rơ le OEL:Vị trí nấc phân áp điện áp hạ áp, nút 71 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Ví dụ mơ  Có OLTC rơ le OEL: Điện áp cao áp, nút 72 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ mơn Hệ thống điện, ĐHBKHN Ví dụ mơ  Có OLTC rơ le OEL: Điện áp CSPK máy Giới hạn CSPK Giới hạn CSPK 73 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ mơn Hệ thống điện, ĐHBKHN Ví dụ mơ  Có OLTC rơ le OEL: Tổng trở biểu kiến từ 9-7 74 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện New England 75 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện New England  Khi có bảo vệ OEL:Tốc độ máy phát Channel Plot 0.05 0.025 25 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g - SPD - SPD - SPD - SPD 50 Time (seconds) 30[30 32[32 34[34 37[37 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : ne_0 ne_0 ne_0 ne_0 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 75 - SPD 31[31 - SPD 33[33 - SPD 36[36 10 - SPD 39[39 100 22.000]1 : ne_0 22.000]1 : ne_0 22.000]1 : ne_0 22.000]1 : ne_0 76 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện New England  Khi có bảo vệ OEL:Điện áp nút Channel Plot 0.75 0.5 0.25 25 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 41 - VOLT [1 47 - VOLT [4 73 - VOLT 17 [17 119 - VOLT 40 [40 50 Time (seconds) 345.00] : ne_0 345.00] : ne_0 345.00] : ne_0 345.00] : ne_0 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 75 43 - VOLT [2 67 - VOLT 14 [14 99 - VOLT 30 [30 117 - VOLT 39 [39 100 345.00] : ne_0 345.00] : ne_0 22.000] : ne_0 22.000] : ne_0 77 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện New England  Khi có bảo vệ OEL:Cơng suất phản kháng Channel Plot 2.5 25 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 31 - VARS 33 - VARS 35 - VARS 38 - VARS 50 75 Time (seconds) 30[30 32[32 34[34 37[37 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : ne_0 ne_0 ne_0 ne_0 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 32 - VARS 34 - VARS 36 - VARS 37 - VARS 31[31 33[33 35[35 36[36 100 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : ne_0 ne_0 ne_0 ne_0 78 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện New England  Khi có bảo vệ OEL:Tín hiệu VOEL Channel Plot -0.1 -0.2 25 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g b c d e f g 21 - VOEL 23 - VOEL 25 - VOEL 27 - VOEL 30 - VOEL 50 75 Time (seconds) 30[30 32[32 34[34 36[36 39[39 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : ne_0 ne_0 ne_0 ne_0 ne_0 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 22 - VOEL 24 - VOEL 26 - VOEL 28 - VOEL 31[31 33[33 35[35 37[37 100 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : ne_0 ne_0 ne_0 ne_0 79 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện New England  Khi khơng có mơ hình OEL Channel Plot -0.001 -0.002 -0.003 -0.004 -0.005 -0.006 -0.007 -0.008 -0.009 25 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g - SPD - SPD - SPD - SPD 50 Time (seconds) 30[30 32[32 35[35 37[37 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : 22.000]1 : ne_1 ne_1 ne_1 ne_1 g b c d e f b c d e f g b c d e f g b c d e f g 75 - SPD 31[31 - SPD 33[33 - SPD 34[34 10 - SPD 39[39 100 22.000]1 : ne_1 22.000]1 : ne_1 22.000]1 : ne_1 22.000]1 : ne_1 80 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện Nordic 32 nút  32 nút  Cấp điện áp 20kV, 400kV  Các phụ tải có trang bị OLTC 81 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện Nordic 32 nút  32 nút  Cấp điện áp 20kV, 400kV  Các phụ tải có trang bị OLTC STT Kịch Ghi Cắt MPĐ 4042 -Khơng có OEL OLTC, Cắt MPĐ 4042 -Có OEL, OLTC, Cắt MPĐ 4047 -Khơng có OEL, OLTC, Cắt MPĐ 4047 -Có OEL, OLTC, 82 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện Nordic 32 nút  Kịch 1.3 Điện áp (pu) 1.2 1.1 0.9 0.8 50 100 150 Thời gian (s) 200 250 50 100 150 Thời gian (s) 200 250 CSPK máy phát (pu) -1 Tháng 12/2014 83 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện Nordic 32 nút  Kịch 1.2 Nút MF Qg (MVAr) t = 5s Qg (MVAr) t = 70s 1012 84.9 1013 Điện áp (pu) 1.1 Nút MF Qg (MVAr) t = 5s Qg (MVAr) t = 70s 157.2 4031 112.6 233.1 44.4 83.1 4041 -11.3 113.7 1014 82.1 113.9 4042 259.7 0.0 1021 44.8 92.6 4047 150.9 295.6 1022 125.0 184.8 4047 150.9 295.6 1042 77.9 124.0 4051 213.5 335.6 1043 110.0 156.0 4062 0.0 73.5 2032 145.8 260.6 4063 88.0 123.9 4011 94.5 228.9 4063 88.0 123.9 4012 -2.5 84.7 4071 54.3 76.7 4021 -30.0 102.4 4072 194.0 234.2 -1 0.9 0.8 0.7 0.6 50 100 Thời gian (s) 150 200 50 100 Thời gian (s) 150 200 Tháng 12/2014 CSPK máy phát (pu) 84 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Lưới điện Nordic 32 nút  Kịch 1.2 4042 1.1 Điện áp (pu) CSPK máy phát (pu) -1 0.9 0.8 0.7 50 100 150 200 250 Thời gian (s) 0.6 50 100 150 Thời gian (s) 200 250 85 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN ... điện áp máy phát Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Vai trò hệ thống điều chỉnh kích từ  Giúp điều khiển ổn định điện áp (đầu cực máy phát điện, điện áp cao áp …)... môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Các chức điều khiển/ bảo vệ 15 Tháng 12/2014 TS Nguyễn Đức Huy – Bộ môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Các chức điều khiển/ bảo vệ  Chức điều khiển AC regulator, DC regulator  Điều. .. môn Hệ thống điện, ĐHBKHN Điều khiển đầu phân áp MBA  Thay đổi tỉ số biến đổi MBA việc điều chỉnh đầu phân áp  Việc điều chỉnh đầu phân áp làm thay đổi điện áp cuộn dây MBA  Có thể thực điều