Đánh giá ổn định điện áp lưới điện 220kV khu vực miền Trung

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN XUÂN DÚNG ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN 220KV KHU VỰC MIỀN TRUNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Đinh Thành Việt Phản biện 1: PGS.TS Ngô Văn Dưỡng Phản biện 2: TS Nguyễn Bê Chuyên ngành: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN Mã số: 60.52.50 Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 10 năm 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: Đà Nẵng - Năm 2012 - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU - Nghiên cứu phân tích ổn ñịnh ñiện áp theo ñặc tuyến PV, QV LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ổn ñịnh ñiện áp vấn ñề ñã ñang ñược nghiên cứu nhiều nước phát triển giới, chế thị - Nghiên cứu sử dụng phần mềm PowerWorld ñể ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 theo ñặc tuyến PV, QV trường ñiện tác hại tượng ổn ñịnh ñiện áp lớn, - Nghiên cứu biện pháp nâng cao ổn ñịnh ñiện áp dùng thiết bị ñưa hệ thống ñiện ñến tình trạng sụp ñổ ñiện áp phần SVC Phân tích kết thực ñược Từ ñó ñưa kết hoàn toàn luận kiến nghị Đặc ñiểm lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung với ñường ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU dây có chiều dài kết nối nguồn phụ tải tương ñối dài so với PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU khu vực miền Bắc, Miền Nam truyền tải ñể giải phóng công suất CẤU TRÚC LUẬN VĂN nhà máy thủy ñiện khu vực Miền Trung Tây Nguyên cung Mở ñầu: cấp ñiện cho phụ tải lớn khu vực miền Trung Miền Nam nên Chương 1: Tổng quan ổn ñịnh ñiện áp Hệ thống ñiện tăng tổn thất ñiện áp lưới dẫn ñến ổn ñịnh ñiện áp khu vực Chương 2: Phân tích ổn ñịnh ñiện áp qua ñặc tuyến PV, QV lớn Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng ñặc tuyến PV, QV ñể ñánh giá Mất ổn ñịnh ñiện áp hay sụp ñổ ñiện áp cố nghiêm trọng ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung vận hành hệ thống ñiện, làm ñiện vùng hay diện Chương 4: Biện pháp nâng cao ổn ñịnh ñiện áp dùng thiết bị rộng gây thiệt hại lớn kinh tế, trị, xã hội Với lý nêu trên, việc ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung cần thiết thực tế tương lai, em chọn làm luận văn thạc sĩ với tên ñề tài “Đánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung” truyền tải ñiện xoay chiều linh hoạt FACTS MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục tiêu ñề tài nghiên cứu ứng dụng ñặc tuyến PV, QV ñể ñánh giá lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 Để thực ñược mục tiêu nhiệm vụ là: - Nghiên cứu ổn ñịnh ñiện áp hệ thống ñiện Footer Page of 126 Kết luận kiến nghị Header Page of 126 CHƯƠNG 1.2 Tổng quan ổn ñịnh ñiện áp hệ thống ñiện TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Đặt vấn ñề Ổn ñịnh hệ thống ñiện khả hệ thống ñiện ñang làm việc trạng thái vận hành ban ñầu tự quay trở lại trạng thái Ổn ñịnh ñiện áp vấn ñề quan trọng quy hoạch vận hành hệ thống ñiện Vấn ñề ñã ñang ñược nghiên cứu nhiều nước có công nghiệp phát triển giới, ñặc biệt chế thị trường ñiện 1.3 Những nguyên nhân làm ổn ñịnh ñiện áp vận hành cân sau chịu tác ñộng kích ñộng tự nhiên Hệ thống rớt vào trạng thái ổn ñịnh ñiện áp nguyên nhân sau: - Những kích ñộng nhỏ hệ thống xuất yêu cầu công suất phụ tải thay ñổi hay thay ñổi ñầu phân áp trạm biến áp Hình 1.1 Sự ổn ñịnh banh lăn - ñó; tình trạng tải ñường dây cố thay ñổi Xét banh lăn hình 1.1 ta thấy hệ thống banh lăn có hai loại ñiểm cân hay hai trạng thái nghỉ, tương ứng với trạng thái hệ thống ñiện mà ñó banh không lăn tốc ñộ v 0, banh không bị ñẩy hay bị xáo ñộng, ñiểm cân sau: - Điểm cân ổn ñịnh sep tương ứng với ñáy phần lõm hình 1.1 banh khối lượng m trở lại sau dao ñộng lớn hay nhỏ - Hai ñiểm cân không ổn ñịnh uep’s tương ứng với phần ñỉnh hình 1.1, ñó banh bị dời ñi xa cần xáo ñộng nhẹ Những kích ñộng lớn việc tải ñột ngột lý cấu trúc mạng lưới - Yêu cầu cung cấp công suất phản kháng phụ tải yếu tố dẫn ñến dao ñộng ñiện áp - Các ñiều kiện vận hành hệ thống như: khoảng cách nguồn phụ tải xa, ñồ thị phụ tải không thuận lợi, phối hợp thiết bị bảo vệ chưa hiệu 1.4 Phân loại ổn ñịnh ñiện áp Phân loại ổn ñịnh ñiện áp theo hai hướng dựa nguyên nhân tác ñộng gây ổn ñịnh ñiện áp: Sự ổn ñịnh banh ñược ñịnh nghĩa khả banh trở + Ổn ñịnh ñiện áp xuất kích ñộng lớn: lại trạng thái nghỉ lâu dài sep (ñiểm vận hành bình thường hệ + Ổn ñịnh ñiện áp có kích ñộng bé: thống kỹ thuật) sau dao ñộng nhỏ lớn, sau ñẩy banh với v ≠ h ≠ Hệ thống bền banh trở lại ñiểm cân ổn ñịnh sep sau bị ñẩy Footer Page of 126 Header Page of 126 1.5 Kết luận nhận xét - Ổn ñịnh ñiện áp ñề cập ñến khả hệ thống ñiện giữ ñược ñiện áp ổn ñịnh tất nút sau nhiễu loạn lớn nhỏ ñiều kiện vận hành bình thường - Việc ñánh giá tình trạng ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung giai ñoạn ñến năm 2015 cần thiết ñể xác ñịnh ñược nút ổn ñịnh ñiện áp, từ ñó có phương thức vận hành Hình 2.1 Mô hình mạng ñiện ñơn giản [3] phù hợp ñề xuất biện pháp nhằm nâng cao ñộ dự trữ ổn 2.2 Đặc tuyến PV phân tích ổn ñịnh ñiện áp ñịnh ñiện áp vận hành khu vực tránh cố nghiêm trọng 2.2.1 Đường ñặc tuyến PV ñiện áp gây V (pu) CHƯƠNG PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP QUA ĐẶC TUYẾN PV, QV 2.1 Đặt vấn ñề Điện áp tới hạn Điểm tới hạn Hệ thống ổn ñịnh Hệ thống không ổn ñịnh Mất ổn ñịnh ñiện áp có ảnh hưởng mở rộng ñến toàn hệ thống ñiện phụ thuộc vào quan hệ công suất tác dụng truyền tải Công suất giới hạn P, công suất phản kháng Q bơm vào nút ñiện áp cuối ñường dây P V Các quan hệ ñóng vai trò quan trọng phân tích ổn ñịnh ñiện áp thường ñược thể dạng ñường ñặc tuyến ñồ thị Nhờ ñường ñặc tuyến ta phân tích ổn ñịnh hệ thống, phân tích ổn ñịnh ñiện áp ta thường dùng hai loại ñường cong hay gọi ñặc tuyến: ñặc tuyến PV ñặc tuyến QV Để xây dựng ñường ñặc tuyến, ta xét mạng ñiện ñơn giản gồm nút hình 2.1 Footer Page of 126 (M Hình 2.3 Đặc tuyến PV [4] 2.2.2 Phân tích ổn ñịnh ñiện áp qua ñường ñặc tuyến PV Quan hệ công suất truyền tải từ nút máy phát ñiện áp nút mạng ñiện ñơn giản hình 2.1 Giả sử VS = 1, X = 0.5 pu, ta biểu diễn quan hệ VR PR ñường ñặc tuyến PV ñược minh họa hình sau: Header Page of 126 10 phiên PowerWorld Simulator 13.0 với tính sau: Tính toán ổn ñịnh ñiều chỉnh ñiện áp (PVQV) Hình 2.4 Đường ñặc tuyến PV ứng với hệ số công suất cos φ = ( φ = 0, β = tan φ = 0) 2.3 Đặc tuyến QV phân tích ổn ñịnh ñiện áp 2.3.1 Đặc tuyến QV Hình 2.9 dạng tiêu biểu ñường ñặc tuyến QV Hình 2.9 Dạng ñường ñặc tuyến QV ñiển hình [6] 2.5 Kết luận nhận xét Việc ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp tiến hành phân tích ổn ñịnh tĩnh hệ thống ñiện Sau nghiên cứu ñặc tuyến PV QV, ta có số nhận xét sau: - Đặc tuyến PV thể biến thiên ñiện áp V nút cụ thể hàm công suất tác dụng P tổng cộng cung cấp cho phụ tải Từ ñó xác ñịnh giới hạn ñiện áp vận hành, xác ñịnh ñiểm trạng thái ổn ñịnh ñiện áp ñiểm trạng thái ổn ñịnh ñiện áp - Đặc tuyến QV xác ñịnh ñược ñộ dự trữ công suất phản kháng khoảng cách từ ñiểm vận hành ñến ñiểm mũi nút ứng với chế ñộ vận hành Nếu ñộ dự trữ công suất phản kháng lớn biểu thị nút ñó ñạt ñược ñộ dự trữ ổn ñịnh ñiện áp tốt ñộ dự trữ công suất phản kháng nhỏ ñộ dự trữ ổn ñịnh ñiện áp nút ñó thấp Qua việc nghiên cứu phân tích ñặc tuyến PV QV việc sử dụng phần mềm PowerWorld, ta ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 chương 2.3.2 Phân tích ổn ñịnh ñiện áp qua ñường ñặc tuyến QV 2.4 Đánh giá ổn ñịnh ñiện áp qua ñặc tuyến PV, QV phần mềm POWERWORLD Phần mềm PowerWorld ñược sử dụng rộng rãi ngành ñiện lực trường chuyên ngành ñiện Trong luận văn sử dụng phần mềm PowerWorld ñể ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực miền Trung ñến năm 2015 sở bảng số liệu lưới ñiện truyền tải Việt Nam năm 2015 dùng Footer Page of 126 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐẶC TUYẾN PV, QV ĐỂ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN 220KV KHU VỰC MIỀN TRUNG 3.1 Hiện trạng lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung 3.2 Lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 3.3 Đánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 Header Page of 126 11 12 Lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 ñược mô công suất truyền tải hệ thống ñiện Việt Nam vào năm 2015 phần bảng số liệu lưới ñiện truyền tải Việt Nam ñến khoảng 32.100 MW Phụ tải lưới 220kV khu vực Miền Trung nhận năm 2015 (theo Quyết ñịnh phê duyệt Quy hoạch phát triển ñiện lực nguồn từ nhà máy thủy ñiện khu vực Miền Trung Tây Quốc gia giai ñoạn 2011-2020 có xét ñến năm 2030 [2]) ñể xây dựng Nguyên trạm biến áp 500kV Đà Nẵng, Dốc Sỏi, Thạnh ñường ñặc tuyến PV, QV phân tích trào lưu công suất lưới Mỹ, Pleiku Đăk Nông Công suất phụ tải phía 110kV ñược bảng ñiện 220kV khu vực hai chế ñộ: chế ñộ làm việc (có ñầy dự liệu quy ñổi phía 220kV ñủ phần tử máy phát, ñường dây nút thời ñiểm xét) chế Xét trường hợp chế ñộ vận hành bản, qua phân tích ñặc ñộ cố N-1 (sự cố ñường dây, cố nút cố máy phát) tuyến PV phần mềm PowerWorld công suất tác dụng Ta xây dựng ñặc tính PV, QV lưới ñiện 220kV khu vực Miền hệ thống tăng lên 1.000 MW ñiện áp nút hệ thống Trung thông qua phương pháp phân tích, tính toán trào lưu công suất ñiện chạm ngưỡng mức thấp phạm vi vận hành cho phép truyền tải theo kịch trì hệ số công suất tác dụng phản Một số ñặc tuyến PV ñiển hình: kháng phụ tải theo hệ số cho trước (Maintain the MW/MVAR ratio at each load) 3.3.1 Sơ ñồ lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 Hình 3.1 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ vận hành Dựa vào phân tích ñặc tuyến PV số liệu tính toán bảng 3.5 ta thấy rằng, khu vực Miền Trung có nút Chân Mây (U = 211.521kV), Quận (U = 212.003kV) có giá trị ñiện áp thấp so với nút lại khu vực nằm phạm vi vận 3.3.2 Đặc tuyến PV nút chế ñộ vận hành Phân tích ñặc tuyến PV với chương trình phần mềm hành cho phép (198kV – 242kV) Bảng 3.5 Thông số ñiện áp nút lưới ñiện chế ñộ vận hành PowerWord cách tăng công suất phụ tải cho ñến có nút hệ thống ñiện chạm ngưỡng ñiện áp thấp (ñối với lưới 220kV 0.9 pu hay 198kV) phạm vi ñiện áp vận hành cho phép chương trình dừng tính toán Lúc vận hành bình thường, lượng Footer Page of 126 8502 8512 Tên nút ĐÀ NẴNG QUẬN Điện áp (kV) 212.065 212.003 Góc pha (ñộ) -34.29 -34.69 Header Page of 126 13 8522 8552 8582 8592 8602 8702 8712 8732 8742 8812 8902 9002 9022 9032 9052 9062 9082 9152 9282 9302 9342 9502 9512 9612 9682 9692 9752 9762 9772 Tên nút AN ĐỒN CẮT THẠNH MỸ HÒA KHÁNH THẠNH MỸ CỬA TÙNG HUẾ CẦU HAI CHÂN MÂY LIÊN CHIỂU PHONG ĐIỀN ĐỒNG HỚI TAM KỲ ĐỨC PHỔ HỘI AN HOÀI NHƠN TUY PHƯỚC DUNG QUẤT BÌNH ĐỊNH NINH HÒA CAM RANH NHA TRANG PLEIKU CHƯ SÊ KRÔNGBUK VÂN PHONG ĐĂK NÔNG TAM HIỆP DỐC SỎI THÉP DUNG QUẤT 14 Điện áp (kV) 212.088 221.864 212.586 223.472 214.121 213.037 212.816 211.521 212.425 213.457 214.757 217.973 217.904 213.690 215.988 225.689 220.049 220.606 228.406 226.463 227.787 228.434 229.603 230.690 228.904 229.091 220.065 220.209 Góc pha (ñộ) -34.29 -29.06 -34.22 -27.97 -32.24 -36.16 -36.14 -36.07 -34.59 -35.09 -27.26 -34.69 -35.81 -34.40 -37.93 -37.56 -35.07 -37.79 -38.51 -37.77 -38.37 -31.38 -32.33 -34.29 -38.69 -34.44 -35.06 -34.98 qua phân tích ñặc tuyến PV phần mềm PowerWorld công suất tác dụng hệ thống tăng lên 1.000 MW ñiện áp nút hệ thống chạm ngưỡng mức thấp ñiện áp vận hành cho phép Dựa vào bảng số liệu phân tích ñiện áp nút 220kV khu vực Miền Trung chế ñộ vận hành cố ñường dây thấp chế ñộ vận hành bản, nút Chân Mây (U = 208.487kV), An Đồn (U = 209.238kV) Quận (U = 209.272kV) có mức ñiện áp thấp so với nút lại khu vực nằm phạm vi vận hành cho phép (198kV – 242kV) lưới ñiện vận hành an toàn 220.052 -35.07 chế ñộ vận hành bản, nút Quận (U = 208.39kV) 3.3.3 Đặc tuyến PV nút chế ñộ cố ñường dây Xét trường hợp nặng nề (là cố ảnh hưởng ñến dao ñộng ñiện áp nút khu vực nhất) chế ñộ cố ñường dây, Footer Page of 126 Hình 3.2 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ cố ñường dây 3.3.4 Đặc tuyến PV nút chế ñộ cố máy phát Xét trường hợp nặng nề chế ñộ cố máy phát, qua phân tích ñặc tuyến PV phần mềm PowerWorld công suất tác dụng hệ thống tăng lên 1.000 MW ñiện áp nút hệ thống chạm ngưỡng mức thấp chế ñộ vận hành cho phép Dựa vào bảng số liệu phân tích ñiện áp nút 220kV khu vực Miền Trung chế ñộ vận hành cố máy phát thấp Chân Mây (208.655kV) có mức ñiện áp thấp so với nút lại khu vực nằm phạm vi vận hành cho phép (198kV – 242kV) lưới ñiện vận hành an toàn Header Page of 126 15 16 Tên nút Hình 3.3 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ cố máy phát 3.3.5 Đặc tuyến PV nút chế ñộ cố nút Xét trường hợp xảy cố nút ñiện áp số nút 220kV khu vực Miền Trung có mức ñiện áp thấp trường hợp cố nút Liên Chiểu Hòa Khánh a Khi xảy cố nút Hòa Khánh, số nút có mức ñiện áp thấp bảng 3.8 Bảng 3.8 Thông số ñiện áp số nút cố nút Hòa Khánh Điện áp Góc pha Tên nút (kV) (ñộ) 8732 CHÂN MÂY 167.318 -49.75 8742 LIÊN CHIỂU 167.536 -49.77 8712 CẦU HAI 170.279 -46.95 8702 HUẾ 171.137 -46.09 8812 PHONG ĐIỀN 174.045 -42.56 8602 CỬA TÙNG 181.372 -34.7 8902 ĐỒNG HỚI 196.415 -23.68 b Khi xảy cố nút Liên Chiểu, số nút có mức ñiện áp thấp bảng 3.9 Bảng 3.9 Thông số ñiện áp số nút cố nút Liên Chiểu Tên nút Điện áp (kV) Góc pha (ñộ) 8732 CHÂN MÂY 163.874 -59.27 8712 CẦU HAI 167.278 -56.39 8702 HUẾ 168.279 -55.5 Footer Page of 126 Điện áp (kV) Góc pha (ñộ) 8812 PHONG ĐIỀN 171.247 -51.87 8602 CỬA TÙNG 178.472 -43.74 8902 ĐỒNG HỚI 193.676 -32.37 Từ việc phân tích ñặc tuyến PV chế ñộ vận hành, ta ñã xác ñịnh ñược trường hợp cố lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 ảnh hưởng ñến ổn ñịnh ñiện áp khu vực nút Chân Mây có giá trị ñiện áp thấp khu vực Miền Trung chế ñộ vận hành khác 3.3.6 Đặc tuyến QV nút Mức ñộ ổn ñịnh ñiện áp nút phụ tải ñược xác ñịnh qua khả dự trữ công suất phản kháng mô tả Một nút có mức ñộ ổn ñịnh cao khả cung cấp công suất phản kháng cho phụ tải lớn, nghĩa ñộ dự trữ công suất phản kháng Qdt (Qdt = - Qmin) lớn Đặc tuyến QV trường hợp: - Chế ñộ vận hành - Chế ñộ cố N-1: Sự cố phần tử máy phát, nút, ñường dây tính toán phân bố ñiện áp nút Xét trường hợp chế ñộ vận hành Hình 3.4 Giá trị Qmin nút 220kV chế ñộ vận hành Header Page of 126 17 Hình 3.5 Đặc tuyến QV số nút chế ñộ vận hành Xét trường hợp nặng nề chế ñộ cố ñường dây 18 Hình 3.9 Đặc tuyến QV nút chế ñộ cố máy phát Bảng 3.13 Bảng tổng hợp công suất phản kháng dự trữ Qmin nút 220kV ứng với trường hợp cố nặng nề cố Tên nút Hình 3.6 Giá trị Qmin nút 220kV chế ñộ cố ñường dây Hình 3.7 Đặc tuyến QV số nút chế ñộ cố ñường dây Xét trường hợp nặng nề chế ñộ cố máy phát Hình 3.8 Giá trị Qmin nút 220kV chế ñộ cố máy phát Footer Page of 126 ĐÀ NẴNG QUẬN AN ĐỒN CẮT THẠNH MỸ HÒA KHÁNH THẠNH MỸ CỬA TÙNG HUẾ CẦU HAI CHÂN MÂY LIÊN CHIỂU PHONG ĐIỀN ĐỒNG HỚI TAM KỲ ĐỨC PHỔ HỘI AN HOÀI NHƠN TUY PHƯỚC DUNG QUẤT BÌNH ĐỊNH NINH HÒA CAM RANH Chế ñộ -327.88 -240.76 -248.71 -623.63 -319.73 -893.5 -106.79 -109.29 -114.69 -144.15 -257.60 -103.90 -160.56 -333.3 -303.74 -261.87 -219.65 -327.68 -419.32 -245.23 -364.87 -424.29 N-1 Sự cố ñường dây -226.65 -174.29 -176.99 -605.38 -200.85 -872.43 -87.65 -82.07 -84.84 -98.74 -167.10 -80.60 -142.73 -290.43 -287.72 -200.41 -211.82 -322.70 -387.83 -239.58 -362.49 -421.84 Sự cố máy phát -231.58 -166.08 -176.54 -550.78 -235.5 -804.4 -82.64 -82.09 -85.83 -104.81 -189.30 -78.90 -129.28 -223.44 -252.77 -182.33 -189.05 -306.89 -330.06 -222.24 -354.01 -412.45 Header Page 10 of 126 19 Tên nút NHA TRANG PLEIKU CHƯ SÊ KRÔNGBUK VÂN PHONG ĐĂK NÔNG TAM HIỆP DỐC SỎI THÉP DUNG QUẤT Chế ñộ -412.67 -1281.29 -396.92 -487.56 -321.71 -1007.27 -419.68 -466.36 -382.86 20 N-1 Sự cố ñường dây -410.13 -1262.17 -394.38 -485.21 -319.42 -995.95 -388.19 -430.61 -354.72 4.1.1 Góp phần tăng hiệu sử dụng hệ thống truyền tải Sự cố máy phát -400.89 -1187.75 -383.67 -475.72 -311.38 -949.33 -330.41 -367.01 -301.68 3.4 Kết luận nhận xét Trong chương ñã phân tích ñặc tuyến PV, QV phần mềm Powerworld lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung với số liệu ñến năm 2015 có kết sau: - Lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 vận hành ñảm bảo ổn ñịnh ñiện áp chế ñộ - Các nút 220kV có ñộ dự trữ công suất phản kháng là: Phong Điền, Huế, Cầu Hai - Nút Chân Mây có giá trị ñiện áp lưới ñiện vận hành chế ñộ vận hành khác - Trường hợp xảy cố nút Liên Chiểu Hòa Khánh số nút khu vực Miền Trung có ñiện áp thấp so với giới hạn tối thiểu vận hành cho phép CHƯƠNG BIỆN PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP DÙNG THIẾT BỊ TRUYỀN TẢI ĐIỆN XOAY CHIỀU LINH HOẠT FACTS có 4.1.2 Tăng ñộ tin cậy tính khả dụng hệ thống truyền tải 4.1.3 Tăng ñộ ổn ñịnh ñộng ñộ lưới 4.1.4 Tăng chất lượng cung cấp cho ngành công nghiệp ñòi hỏi chất lượng ñiện cao 4.1.5 Các lợi ích môi trường 4.2 Một số thiết bị FACTS ñiển hình 4.2.1 SVC_Static VAR compensator 4.2.2 TCSC _ Thyristor Controlled Series compensator 4.2.3 STATCOM_ Static Synchronous Compensator 4.2.4 UPFC (Unified Power Flow Controller) 4.3 Cấu tạo nguyên tắc hoạt ñộng SVC 4.3.1 Giới thiệu chung 4.3.2 Cấu tạo SVC Cấu trúc SVC hình sau: Hình 4.4 Cấu trúc SVC [5] 4.3.3 Nguyên tắc hoạt ñộng SVC 4.3.4 Một số ứng dụng SVC 4.4 Ứng dụng thiết bị SVC nhằm nâng cao ổn ñịnh ñiện áp lưới 4.1 Những lợi ích việc sử dụng thiết bị truyền tải ñiện xoay ñiện 220kV khu vực Miền Trung chiều linh hoạt FACTS 4.4.1 Vị trí lắp ñặt SVC lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung 4.4.2 Cơ sở tính toán dung lượng Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 21 22 4.4.3 Phân tích ổn ñịnh ñiện áp qua ñặc tuyến PV QV lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung sau lắp ñặt thiết bị SVC nút Chân Mây 4.4.3.1 Đặc tuyến PV nút chế ñộ vận hành sau lắp ñặt SVC Chân Mây Sau ñặt thiết bị bù SVC Chân Mây, qua phân tích ñặt tuyến PV phần mềm PowerWord trường hợp chế ñộ vận hành bản, công suất tác dụng hệ thống ñiện tăng thêm 1.100 MW ñiện áp nút hệ thống chạm ngưỡng thấp ñiện áp vận hành cho phép Như vậy, ñộ dự trữ công suất tác dụng hệ thống ñiện sau lắp ñặt thiết bị bù tăng từ 1.000 MW lên 1.100 MW so với lúc chưa lắp ñặt thiết bị bù công suất phản kháng Một số ñặc tuyến PV ñiển hình sau: Hình 4.7 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ cố ñường dây 4.4.3.3 Đặc tuyến PV nút chế ñộ cố máy phát sau lắp ñặt SVC chân Mây Xét trường hợp nặng nề chế ñộ cố máy phát Hình 4.8 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ cố máy phát 4.4.3.4 Đặc tuyến PV nút chế ñộ cố nút sau lắp ñặt SVC chân Mây Hình 4.6 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ vận hành 4.4.3.2 Đặc tuyến PV nút chế ñộ cố ñường dây sau lắp ñặt SVC chân Mây Xét trường hợp nặng nề chế ñộ cố nút Hình 4.9 Đặc tuyến PV số nút chế ñộ cố nút Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 23 4.4.3.5 Đặc tuyến QV số nút sau ñã lắp ñặt SVC Sau lắp ñặt thiết bị SVC Chân Mây, tiến hành phân tích ñặc tuyến QV phần mềm PowerWorld chế ñộ vận hành Hình 4.10 Giá trị Qmin nút 220kV chế ñộ vận hành Kết phân tích ñặc tuyến QV chế ñộ cố ñường dây Hình 4.13 Giá trị Qmin nút 220kV chế ñộ vận hành cố ñường dây Kết phân tích ñặc tuyến QV chế ñộ cố nút Hình 4.14 Giá trị Qmin nút 220kV chế ñộ vận hành cố nút Footer Page 12 of 126 24 Bảng 4.5 Bảng tổng hợp ñộ dự trữ công suất phản kháng Qmin nút 220kV ứng với trường hợp cố nặng nề cố N-1 Chế ñộ Tên nút Sự cố Sự cố Sự cố ñường máy nút dây phát ĐÀ NẴNG -530.10 -485.21 -517 -437.24 QUẬN -361.55 -338.95 -55.24 -298.65 AN ĐỒN -384.63 -362.77 -377.5 -326.2 CẮT THẠNH MỸ -771.34 -734.93 -768.34 -706.89 HÒA KHÁNH -555.11 -516.75 -545.87 -474.48 THẠNH MỸ -1041.06 -976.54 -1037.68 -962.09 CỬA TÙNG -177.56 -168.2 -177.98 -165.36 HUẾ -263.21 -251.00 -263.45 -236.76 CẦU HAI -282.93 -270.10 -282.89 -254.72 LIÊN CHIỂU -499.07 -469.42 -492.26 -432.54 PHONG ĐIỀN -233.41 -223.8 -233.8 -211.28 ĐỒNG HỚI -202.43 -185.73 -202.77 -181.67 TAM KỲ -401.21 -348.46 -333.91 -298.69 HỘI AN -369.65 -344.54 -364.63 -300.64 TUY PHƯỚC -334.65 -86.82 -332.38 -318.32 DUNG QUẤT -468.60 -362.85 -435.33 -389.96 BÌNH ĐỊNH -252.80 -18.95 -250.05 -234.83 NINH HÒA -368.72 -250.26 -367.84 -360.00 CAM RANH -428.24 -339.80 -427.42 -419.10 NHA TRANG -416.85 -301.42 -415.92 -407.43 PLEIKU -1336.74 -1088.96 -1332.27 -1267.42 CHƯ SÊ -402.03 -367.50 -401.31 -391.46 KRÔNGBUK -491.77 -431.76 -490.97 -482.59 VÂN PHONG -325.32 -199.35 -324.47 -317.05 ĐĂK NÔNG -1033 -948.19 -1030.33 -990.61 TAM HIỆP -468.99 -363.14 -435.69 -390.34 DỐC SỎI -524.81 -395.85 -484.37 -436.80 THÉP DUNG QUẤT -425.52 -337.1 -397.5 -354.35 Header Page 13 of 126 25 4.5 Kết luận nhận xét Việc ứng dụng thiết bị FACTS vào hệ thống truyền tải ñiện ñã mang lại lợi ích to lớn, ñặc biệt lợi ích giữ ổn ñịnh ñiện áp nút, tăng ñộ tin cậy cung cấp ñiện giảm dao ñộng hệ thống ñiện Sau lắp ñặt thiết bị SVC Chân Mây, ñộ dự trữ công suất tác dụng hệ thống ñiện tăng thêm 100 MW Các thiết bị FACTS ñã ñược thiết kế, chế tạo lắp ñặt phổ biến Thế giới ñã lắp ñặt cho TBA 220kV khu vực Miền Bắc hệ thống ñiện Việt Nam Việc lựa chọn thiết bị phụ thuộc vào mục ñích ñiều khiển, trạng liên kết lưới ñiện tính toán chi phí ñầu tư xây dựng lợi ích kinh tế mà thiết bị FACTS mang lại Để ñảm bảo ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung luận văn ñề xuất sử dụng thiết bị SVC Lựa chọn vị trí lắp ñặt SVC lưới ñiện khu vực Miền Trung: lắp ñặt Chân Mây hiệu Sau lắp ñặt SVC dự trữ ổn ñịnh ñiện áp nút yếu ñiện áp chế ñộ làm việc trước ñặt SVC ñược nâng cao rõ rệt, hệ thống an toàn tin cậy chế ñộ làm việc, tránh tượng ổn ñịnh ñiện áp xảy cố N-1 Các nút lân cận vị trí ñặt SVC có mức ñiện áp nằm phạm vi vận hành cho phép 26 Chân Mây, ñồng thời ñề xuất giải pháp cải thiện ñiện áp nút lưới ñiện khu vực thiết bị SVC tránh nguy ổn ñịnh ñiện áp xảy cố Qua kết tính toán phân tích ñường ñặc tuyến PV QV chương trình PowerWorld với số liệu ñến năm 2015 ñưa kết sau: - Lưới ñiện 220kV khu vực miền Trung ñảm bảo ổn ñịnh ñiện áp chế ñộ vận hành - Có nút yếu ñộ dự trữ công suất phản kháng: Cửa Tùng, Phong Điền, Cầu Hai, Chân Mây - Nút Chân Mây có giá trị ñiện áp thấp khu vực Miền Trung chế ñộ vận hành khác - Đối với trường hợp cụ thể cần ñưa phải pháp phù hợp hiệu ñể tăng ñộ dự trữ ñiện áp Do SVC ñược sử dụng lưới ñiện 220kV khu vực Miền Bắc (Thái Nguyên, Việt Trì) nên thiết bị SVC giải pháp khắc phục ổn ñịnh ñiện áp phù hợp với lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung Kiến nghị: Từ phân tích kết nêu trên, mở rộng ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp cho lưới ñiện 220kV khu vực miền Bắc miền Nam ñể ñưa giải pháp cần thiết khắc phục tình trạng áp, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Ổn ñịnh ñiện áp vấn ñề quan trọng cần ñược quan tâm quy hoạch, thiết kế vận hành hệ thống ñiện Việt Nam Luận văn ñã phân tích ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung, qua ñó tìm nút yếu ổn ñịnh ñiện áp Footer Page 13 of 126 áp cho chế ñộ vận hành nhằm ñảm bảo chất lượng, tin cậy an toàn hệ thống ñiện  ... ĐỂ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN 220KV KHU VỰC MIỀN TRUNG 3.1 Hiện trạng lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung 3.2 Lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 3.3 Đánh giá ổn ñịnh ñiện áp. .. giải pháp khắc phục ổn ñịnh ñiện áp phù hợp với lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung Kiến nghị: Từ phân tích kết nêu trên, mở rộng ñánh giá ổn ñịnh ñiện áp cho lưới ñiện 220kV khu vực miền Bắc miền. .. xác ñịnh ñược trường hợp cố lưới ñiện 220kV khu vực Miền Trung ñến năm 2015 ảnh hưởng ñến ổn ñịnh ñiện áp khu vực nút Chân Mây có giá trị ñiện áp thấp khu vực Miền Trung chế ñộ vận hành khác 3.3.6