Đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao khả năng ổn định điện áp cho hệ thống điện 220kV miền Nam Việt Nam

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN HẢI THẮNG ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM VIỆT NAM Chuyên ngành: Mạng Hệ thống điện Mã số: 60.52.50 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG Phản biện 1: TS TRẦN VINH TỊNH Phản biện 2: TS NGUYỄN LƯƠNG MÍNH Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 25 tháng năm 2013 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại Học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Hệ thống điện Việt N m vận hành với t ung t m ph tải lớn B c – T ung – N m li n t b ng đư ng y t uy n tải V mạch T ọng t m ph tải chi m ph tải toàn uốc lại tập trung i n N m i n B c c ch nh u hoảng m Gồm c c cấp điện p c o p V, V, V c c cấp điện p t ung p V, V, V Toàn đư ng y t uy n tải KV KV uản lý b i Tổng Công ty T uy n tải điện uốc gi , phần lưới điện ph n phối cấp điện p V lưới điện t ung p c c cấp điện p từ V đ n V o c c công ty Điện lực mi n uản lý Đ c m lưới điện thống điện Việt N m, n i n N m ph n T uy n tải điện T uy i n N m c v i t ất u n t ọng t ong hệ tập t ung nhu cầu ph tải lớn Lưới điện làm Công ty T uy n tải uản lý đ n tải điện T ong đ , Công ty T uy n tải Điện PTC4 t ực thuộc Tổng công ty T uy n tải Điện Quốc gi – thành vi n củ Tập đoàn Điện lực Việt N m EVN đảm t ch uản lý vận hành, sử chữ lưới điện t uy n tải từ Vđ n V, nhận điện từ c c nhà m y t uy n tải đ n c c Công ty Điện lực t n đị bàn tỉnh, thành phố thuộc vùng t ọng m inh t phí N m: Thành phố Hồ Chí inh, Bình Dương, Đồng N i, Bà Rị – Vũng Tàu; c c tỉnh Ninh Thuận, L m Đồng, Bình Phước, T y Ninh vùng Đồng b ng Sông Cửu Long Đ y vùng inh t u n t ọng củ Việt N m, chi m gi t ị tổng sản lượng sản uất công nghiệp, hối lượng nông sản hải sản, im ngạch uất hẩu nộp ng n s ch nhà nước lớn nhất, hàng năm ti u th t n sản lượng điện thương phẩm củ nước T ong hệ thống điện t lưu công suất th y đổi lớn theo ch độ vận hành ẫn đ n điện p c c nút bi n thi n t ong phạm vi ộng Đ c biệt hi c cố lưới ho c nguồn ẫn đ n o động điện p lớn, c t ng hợp g y s p đổ điện p t n ã lưới c th “sự cố nhà Footer Page of 126 Header Page of 126 m y điện Cà u làm nhảy đư ng y V Đă Nông – Phú Lâm, Di Linh – T n Định đ t nh s p đổ điện p c c le tự động s thải ph tải số tỉnh, thành phố thuộc hu vực i n N m”, c c tượng t n ã lưới t n iện ộng ảy nhi u HTĐ t n Th giới như: Ý ngày /9/ , N m Th y Đi n Đông Đ n ạch ngày /9/ , phí N m Lu n Đôn ngày / / , Phần L n ngày / / , ỹ-Canada ngày 14/8/2003 Do đ cần thi t phải nghi n c u tìm giải ph p đ n ng c o ổn định điện p cho hệ thống điện Mục tiêu nghiên cứu: Nghi n c u đ nh gi hành củ hệ thống điện ổn định điện p theo ch độ vận V i n N m b ng phần m m Conus Đ uất c c giải ph p nh m n ng c o ổn định điện p cho hệ thống điện V i n N m Đối tượng phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: + Khả ổn định điện p củ hệ thống điện V i n Nam + C c giải ph p nh m n ng c o độ ổn định điện p - Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống lưới điện V i nN m Việt N m thuộc Công ty T uy n tải điện (PTC4) uản lý Phương pháp nghiên cứu: Thu thập số liệu Tính toán ph n tích c c ch độ vận hành củ hệ thống điện i n N mđ c định c c ch độ nguy hi m (lúc c o m, thấp m cố Footer Page of 126 Header Page of 126 Dùng phần m m Conus đ y ựng mi n làm việc cho phép cho c c nút nguy hi m t n m t phẳng công suất Ph n tích đ nh gi ổn định điện p củ hệ thống điện theo ch độ vận hành Đ uất c c giải ph p n ng c o ổn định cho hệ thống điện i n N m Đặt tên đề tài: Căn c vào m c đích, đối tượng, phạm vi phương ph p nghi n c u, đ tài đ t t n s u: “Đ nh gi v u t gi i h n ng c h n ng n nh i n ch h thống i n i n m i t m” Nội dung luận văn: - đầu - Chương : Tổng u n v hệ thống điện Việt N m hệ thống điện i n N m - Chương : Cơ s tính to n, ph n tích ổn định điện p t ong hệ thống điện lự chọn phần m m tính to n - Chương : Tính to n đ nh gi ch độ vận hành củ hệ thống điện ổn định điện p theo V i nN m - Chương 4: Tính to n, đ uất c c giải ph p n ng c o ổn định điện p cho hệ thống điện V i nN m - K t luận - Tài liệu th m hảo - Ph l c Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ HỆ THỐNG ĐIỆNMIỀN NAM VIỆT NAM 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 1.1.1 Phụ tải điện Hệ thống điện Quốc gi với t ung t m ph tải lớn B c – Trung – N m với công suất ti u th hàng năm 7.200MW1.850MW-8 W, t ong đ tập t ung nhi u i nB c i n N m, t ong đ Hà Nội Sài G n với công suất ti u th lớn hoảng 1.900MW-2 W T ong th i gi n từ năm đ n năm với ph t t i n củ n n inh t Việt N m, nhu cầu ph tải ngày tăng, t ong đ sinh hoạt chi m , ; h ch sạn- u lịch chi m 4, ; Nông nghiệp chi m , ; Công nghiệp chi m , ph tải h c chi m , 1.1.2 Nguồn điện Đ đ p ng ph t t i n gi tăng củ c c ph tải, tập đoàn Điện lực Việt N m đầu tư, h i th c c c nguồn tài nguy n lượng củ đất nước b ng c ch đầu tư c c nhà m y thủy điện Đồng N i 4, K n ,Quãng Ninh 2,… , nhà m y nhiệt điện, nhà m y điện gi , nhà m y điện nguy n tử … 1.1.3 Lưới truyền tải điện T ong năm đư vào vận hành tổ m y ph t điện với tổng công suất W gồm: T & Sơn L W , TĐ Đồng N i W , TĐ K n , W T - NĐ Quảng Ninh W Công t ình TĐ Sơn L lớn Đông N m Á công suất W h nh thành vào ngày / / , vượt t ước th i hạn năm so với Nghị uy t củ Quốc hội, đem lại hiệu uả inh t lớn cho đất nước, Đảng Chính phủ đ nh gi c o 1.1.4 Một số thông tin thực tế ổn định [2] Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM (PTC4) 1.2.1 Giới thiệu chung Hệ thống điện i n N m Việt N m (PTC4) cung cấp điện đị bàn tỉnh, thành phố phí N m từ Ninh Thuận, L m Đồng t vào) Đ y hu vực c tốc độ ph t t i n inh t nh nh, éo theo nhu cầu sử ng điện c o Hệ thống lưới điện t ải ài t n số hu vực u núi c o, ừng ậm, vùng đầm lầy, sông ộng, nước s u, hàng năm phải “sống chung với lũ l t” từ đ n th ng li n, việc lại h t s c h hăn Lưới điện Công ty t uy n tải phí N m chủ y u nhận điện từ c m điện lớn là: T ung t m Điện lực Phú ỹ c tổng công suất l p đ t W, c m nhiệt điện hí Cà u, Ô ôn c tổng công suất l p đạt W, T ung t m nhiệt điện hí Nhơn T ạch c tổng công suất l p đ t W số nhà m y h c t ong hu vực Những th ng đầu năm, hạn h n éo ài, Do đ lưới điện o công ty uản lý vận hành t ong u iện đầy u tải, đ c biệt hệ thống điện V ễ ảy cố T ong năm , PTC4 nỗ lực, chủ động h c ph c nhi u h hăn, hoàn thành tất c c ti u hoạch đ , đảm bảo lưới điện vận hành n toàn, inh t , g p phần cung cấp đủ điện cho ph t t i n inh t đ i sống nh n n hu vực phí N m 1.2.2 Sơ đồ hệ thống điện Miền Nam 1.2.3 Khối lượng đường dây TBA Miền Nam (PTC4) Hệ thống điện i n N m PTC4 cung cấp điện t n đị bàn tỉnh, thành phố phí N m từ Ninh Thuận, L m Đồng t vào với ,4 m đư ng y t uy n tải điện si u c o th V m đư ng y t uy n tải điện c o th V; với t ạm bi n p V gồm m y bi n p c tổng ung lượng VA, t ạm bi n p V gồm m y bi n p c tổng ung lượng MVA Footer Page of 126 Header Page of 126 1.3 KẾT LUẬN Ngày n y hệ thống điện Việt N m hệ thống điện li n t C c lưới điện hu vực, c c nhà m y điện nối li n t với nh u tạo thành hệ thống điện thống B n cạnh ph t t i n củ đư ng dây si u c o p V B c-N m, Lưới điện t uy n tải V V hông ngừng ph t t i n đ đ p ng nhu cầu ngày tăng củ ph tải T ong đ , phải ét đ n lưới điện i n N m c v i t ất u n t ọng t ong hệ thống điện Việt N m, n tập t ung nhu cầu ph tải lớn Với ph t t i n nh nh v nguồn lưới điện đ đ p ng nhu cầu củ ph tải Tuy nhi n, c c ph tải hu vực i n N m ph t t i n ất nh nh, t ong hi đ c c công t ình đầu tư đ đảm bảo nguồn cung cấp hạn ch lưới điện vận hành t ong u iện đầy u tải ễ ảy cố g y s t giảm điện p, làm ổn định điện p ảnh hư ng đ n hệ thống điện củ hu vực c g y s p đổ điện p ho c t n ã hệ thống điện T ong phần chương củ luận văn t ình bày tổng u n v ph n tích ổn định củ hệ thống điện c ch th c sử ng phần m m Conus đ đ nh gi , ph n tích nh m đư c c giải ph p n ng c o ổn định điện p củ hệ thống Chương CƠ SỞ TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 2.1 TỔNG QUAN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1.1 Khái niệm chung [3] Ổn định điện p uy t ì điện p tất c c nút t ong hệ thống n m t ong phạm vi cho phép u iện vận hành bình thư ng ho c s u c c ích động Hệ thống vào t ạng th i hông ổn định hi uất c c ích động tăng tải đột ngột h y th y đổi c c u iện củ mạng lưới hệ thống C c th y đổi đ Footer Page of 126 Header Page of 126 c th làm cho u t ình giảm điện p ảy n ng c th vào tình t ạng hông th u hi n điện p, g y s p đổ điện áp Nguy n nh n g y ổn định điện p hệ thống hông c đ p ng nhu cầu công suất phản h ng t ong mạng C c thông số c li n u n đ n s p đổ điện p ng công suất t c ng, công suất phản h ng với điện ung, điện h ng củ mạng lưới t uy n tải 2.1.2 Các dạng gây ổn định điện áp [3] a t n nh i n b Ổn nh i n hi u t hi n ích ộng lớn: hi có c c ích ộng bé: 2.1.3 Phương pháp tính toán đánh giá ổn định điện áp [3] a Phương h b Phương h trực tiế : ỉ bậc nh t: 2.1.4 Nguyên nhân làm ổn định điện áp hậu cố ổn định: 2.2 LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 2.2.1 Phần mềm PSS/E: PSS/E (Power System Simulator/Engineering phần m m củ hãng PTI thuộc tập đoàn Siemens, ng đ mô phỏng, tính to n ph n tích lưới t uy n tải Phần m m lập t ình b ng ngôn ngữ Fo t nt, thi t t n n n gi o iện Win ow, ất thuận tiện cho ngư i sử ng 2.2.2 Phần mềm Powerworld Powe wo l phần m m củ tập đoàn Powe Wo l ỹ, thi t t n gi o iện Win ows /9 /NT/ /XP Phần m m c th tính to n mô cho hệ thống l n tới nút Phần m m ng ng ất tốt vào việc tính to n mô hệ Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 thống điện, phần m m c t uả tính to n hình ảnh t ực u n n n ễ sử ng c, th b ng 2.2.3 Phần mềm conus Conus chương t ình tính to n ch độ c lập củ Đại học Lening c n củ ho Hệ thống điện t ng Đại học B ch ho Hà Nội hiệu chỉnh n ng cấp sử ng n ng cấp sử ng từ năm C c ch c thuật to n p ng cho chương t ình bổ sung, cải ti n theo y u cầu cù thực t tính to n hệ thống điện ph p t i n củ ỹ thuật m y tính 2.2.4 Phân tích lựa chọn phần mềm tính toán Từ giới thiệu c c phần m m tính to n t n, t c giả thấy phần m m conus c ch c mô hệ thống điện tính toán ổn định thông u việc ph n tích ổn định điện p c c nút, hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống đ c biệt ch c n ng c o ổn định b ng thi t bị SVC Do đ t c giả lự chọn phần m m Conus làm chương t ình tính to n cho đ tài 2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM CONUS 2.3.1 Soạn thảo số liệu 2.3.2 Soạn thảo sơ đồ lưới 2.3.3 Tính chế độ xác lập 2.3.4 Tính toán phân tích ổn định 2.4 KẾT LUẬN: Với ph t t i n nhảy vọt v công suất uy mô lưới điện củ hệ thống điện Việt N m t ong năm u làm tăng y u cầu cấp thi t phải s u nghi n c u đ c tính ổn định C c thi t vận hành đư ng y si u c o p V B c T ung N m g n li n với tính to n ph n tích c tính uy t định v phương iện ổn định hệ thống Sự uất t ong tương l i nhà m y điện lớn nối Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 10 3.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TRÊN PHẦN MỀM CONUS 3.2.1 Cập nhật số liệu 3.2.2 Xây dựng sơ đồ lưới mô phỏng: 3.2.3 Kết tính toán 3.3 TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ Đ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM VẬN HÀNH HỆ Thông qua tính to n đ ph n tích t lưu công suất củ lưới điện V i n N m PTC4 ch độ: cao m (40%Sbt), thấp m (30% Sbt ) cố T ong đ , ch độ vận hành lúc c o m, thấp m c đầy đủ c c phần tử m y ph t đư ng y th i m ét ch độ cố N-1 ét ch độ vận hành c o m cố đư ng y ho c cố m y ph t Ở đ y t tính to n t lưu công suất t uy n tải theo ịch uy t ì hệ số cosfi giữ công suất t c ng công suất phản h ng ph tải theo hệ số cho t ước 3.3.1 Chế độ vận hành cao điểm - Đư ng y t uy n tải 220kV vận hành bình thư ng, hông c ấu hiệu bị u tải - C c nút c gi t ị điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực Ch u Đốc (U = 172.717 kV); Kiên Bình (U = 177.559 kV); Thốt Nốt (U = 198.020 kV); Cao Lãnh (U = 195.537 kV); Rạch Giá (U = 193.515 kV) T ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình thấp 3.3.2 Chế độ vận hành thấp điểm - Đư ng y t uy n tải 220kV hông c tượng u tải y - C c nút c gi t ị điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực c c nút đ u n m t ong giới hạn cho phép Ch u Đốc U = 216.367 kV); Kiên Bình (U = 218.347 kV); Sóc Footer Page 12 of 126 11 Header Page 13 of 126 T ăng (U = 217.845 kV); Đ Nhim (U = 216.321 kV) T ong đ nút Ch u Đốc nút Ki n Bình nút c điện p thấp 3.3.3 Chế độ vận hành cố Ởđ yt ét hệ thống điện ch độ vận hành c o m a Chế ộ cố ường d y T giả thi t cố đ t đư ng y t n hông ti n hành tính to n ch độ c lập, ph n tích u t ình vận hành đ tìm hạn ch , nguy hi m c g y ổn định cho hệ thống Qu tính to n, ph n tích cố nhi u đư ng y, t c giả thấy c t ng hợp g y ảnh hư ng nhi u tới ổn định củ hệ thống điện s u: * Xét trường hợ ứt ường d y L ng Bình - Thủ Đức: - Đư ng y t uy n tải 220kV vận hành bình thư ng, hông c tượng u tải y - Các nút Cao Lãnh (U = 195.571 V ; Rạch Gi U = 193.540 V ; Ch u Đốc U = 172.749 V ; Thốt Nốt U = 189.051 kV); Kiên Bình (U = 177.5 V c m c điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực t ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp * Xét trường hợ ứt ường d y Phú L m - Long An: - Đư ng y t uy n tải tượng u tải y V vận hành bình thư ng, hông c - Các nút Cao Lãnh (U = 190.878 V ; Rạch Gi U = 190.247 V ; Ch u Đốc U = 168.273 V ; Thốt Nốt U = 184.759 kV); Kiên Bình (U = 173.455 V c m c điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực t ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp * Xét trường hợ Footer Page 13 of 126 ứt ường d y C i lậy - Thốt ốt: 12 Header Page 14 of 126 - Đư ng y t uy n tải tượng u tải y V vận hành bình thư ng, hông c - Các nút Cao Lãnh (U = 189.041 V ; Rạch Gi U = 4.858 V ; Ch u Đốc U = 58.055 V ; Thốt Nốt U = 73.632 kV); Kiên Bình (U = 164.796 V c m c điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực t ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp * Xét trường hợ ứt ường d y C - Đư ng y t uy n tải tượng u tải y u – Ô Môn: V vận hành bình thư ng, hông c - Các nút Cao Lãnh (U = 191.402 kV); Rạch Gi U = 187.715 V ; Ch u Đốc U = 66.164 V ; Thốt Nốt U = 183.707 kV); Kiên Bình (U = 170.989 kV) c m c điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực t ong đ nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp b Chế ộ cố m y h t Tương tự cố đ t đư ng y t n hông, t giả thi t cố hỏng m y ph t Qu tính to n, ph n tích cố nhi u m y ph t, t nhận thấy c t ng hợp g y ảnh hư ng nhi u tới ổn định s u: * Trường hợ cố m y h t C - Đư ng y t uy n tải tượng u tải y u: V vận hành bình thư ng, hông c - Các nút Ch u Đốc (U = 174.839 kV); Thốt Nốt U = 190.540 kV); Kiên Bình (U = 179.833 kV); Cao Lãnh (U = 196.407 kV); Rạch Gi U = 195.543 kV) c m c điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực Nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp * Trường hợ cố m y h t Đại inh: Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 Nút Ch u Đốc U = 74 V ; Thốt Nốt U = V ; Kiên Bình (U = 177.582 kV); Cao Lãnh (U = 195.564 kV); Rạch Gi (U = 193.534 kV) T ong đ , t thấy nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp * Trường hợ cố m y h t củ trạm - Đư ng y t uy n tải tượng u tải y Phú ỹ: V vận hành bình thư ng, hông c - C c nút Ch u Đốc U = 172.445 V ; Thốt Nốt U = 8.758 kV); Kiên Bình (U = 177.3082 kV); Cao Lãnh (U = 195.248 kV); Rạch Gi U = 316 V c m c điện p thấp so với c c nút c n lại t ong hu vực Nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp Từ việc tính toán, phân tích lưới điện V i n N m c ch độ vận hành, t c định c c nút nguy hi m c th gây ảnh hư ng đ n ổn định điện p củ hu vực nút Ch u Đốc, Kiên Bình, Thốt Nốt, C o Lãnh, Rạch Gi t ong đ , c c nút c gi t ị điện p thấp hi ét c c ch độ c g y ổn định c o nút Ch u Đốc, Kiên Bình 3.4 TÍNH TOÁN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP C A HỆ THỐNG [4] 3.4.1 Chế độ vận hành cao điểm Xét t ng hợp hệ thống lưới điện ch độ vận hành c o m lúc hông c cố, u ph n tích số liệu tính to n bảng 12 c th thấy ng hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống 10 t ong đ c c c nút c hệ số ự t ữ c o n m gần gi t ị mi n giới hạn ổn định Ch u Đốc 11.24%; Kiên Bình 10.149% c c nút ti p theo Thốt Nốt 7.8%; Cao Lãnh 6.47% Rạch Gi Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 a) ghạn ổn định Châu Đốc 14 b) ghạn ổn định Kiên Bình Hình 3.2 Miền giới hạn ổn định nút có điện áp yếu chế độ vận hành cao điểm Dự t n sơ đồ đ c tính công suất t n t thấy giới hạn ổn định củ c c nút y u t ong hu vực mà t ph n tích t n nút Ch u Đốc nút n m gần đư ng cong giới hạn so với c c nút c n lại 3.4.2 Chế độ vận hành cố đứt đường dây Cai Lậy – Thốt Nốt Qu ph n tích số liệu tính to n bảng 13 c th thấy ng hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống giảm so với lúc vận hành hông c cố 4.5% t ong đ c c c nút c hệ số ự t ữ thấp n m gần với giới hạn ổn định Ch u Đốc 7.76%; Kiên Bình 6.82 ; Thốt Nốt 5.59%; Cao Lãnh 3.73% Rạch Gi 21% c c nút n m t ong giới hạn ổn định cho phép a) ghạn ổn định Châu Đốc b) ghạn ổn định Kiên Bình Hình 3.4 Miền ghạn ổn định chế độ cố đứt đường dây Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 Dự t n sơ đồ đ c tính công suất t n t thấy giới hạn ổn định củ c c nút y u t ong hu vực m t ph n tích t n nút Châu Đốc nút n m gần đư ng cong giới hạn so với c c nút c n lại Vì v y, nút Ch u Đốc nút c g y ổn định cho hệ thống c o 3.4.3 Chế độ cố máy phát 500kV Phú Mỹ Xét t ng hợp ch độ vận hành c o m lúc cố hỏng m y ph t t ạm V Phú ỹ, u ph n tích số liệu tính to n bảng 3.14 c th thấy ng hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống 9.75% t ong đ c c c nút c hệ số ự t ữ c o Ch u Đốc 08%; Kiên Bình 10 ; Thốt Nốt 7.71%; Cao Lãnh 6.41% Rạch Gi 7% c c nút n m t ong giới hạn ổn định cho phép a) ghạn ổn định Châu Đốc b) ghạn ổn định nút Kiên Bình Hình 3.6 Miền giới hạn ổn định nút có điện áp yếu chế độ vận hành cố hỏng máy phát Từ số liệu tính toán, phân tích 3.15 (ph l c èm theo) t n t c bảng tổng hợp Qua phân tích hệ thống điện V hu vực i n N m ch độ vận hành, t nhận thấy c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình, Thốt Nốt, C o Lãnh, Rạch Gi c điện p thấp hu vực c độ ự t ữ ổn định n m gần giới hạn cho phép T ong đ , nút Ch u Đốc, Kiên Bình có điện p hệ số ự t ữ ổn định thấp hu vực, có g y ổn định cho hệ thống điện ta tăng công suất t uy n tải l n c o Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 3.5 KẾT LUẬN Qu thu thấp số liệu cập nhật cho chương t ình ti n hành tính to n, ph n tích c c ch độ vận hành củ hệ thống điện t c t uả s u: - Lưới điện V hu vực i n N m PTC4 vận hành đảm bảo ổn định v điện p ch độ thấp m ch độ vận hành c o m c mốt số nút c điện p thấp n m giới hạn cho phép Ch u Đốc, Ki n Bình, C o Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi … - Khi t ét t ng hợp hệ thống điện vận hành lúc cố nút 220kV c điện p thấp hu vực c g y ổn định điện p có độ ự t ữ ổn định thấp n m gần giới hạn ổn định Ch u Đốc, Ki n Bình, C o Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi T ong đ , nút Ch u Đốc Kiên Bình có giá trị điện p thấp so với c c nút y u t ong hu vực c c ch độ vận hành T ong u th ph tải ngày tăng, hệ thống điện vận hành m c c o, việc ngăn ngừ c c cố h t s c u n t ọng cần thi t Vì t cần đ c c biện ph p nh m hạn ch h c ph c tối đ c c cố b n cạnh đ cần c giải ph p nh m n ng c o điện p c c nút đ t nh t ng hợp ấu c th ảy ổn định điện áp T ong chương t ph n tích c c giải ph p l p đ t t bù ọc, thi t bị SVC c c nút nguy hi m c g y ổn định cho hệ thống Chương TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM 4.1 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH CHO HỆ THỐNG T ong hệ thống điện hi ph tải tăng độ ự t ữ ổn đinh củ hệ thống giảm điện p c c nút ễ phạm vi cho Footer Page 18 of 126 17 Header Page 19 of 126 phép Vì th t cần nghi n c u c c giải ph p n ng c o hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống điện p c c nút n m t ong phạm vi cho phép Ở chương t c giả nghi n c u sử ng t bù ọc thi t SVC đ t c c đư ng y, c c nút c điện p y u hu vực nh m nâng cao ổn định củ hệ thống 4.2 SỬ DỤNG TỤ BÙ DỌC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH Đối với c c đư ng y t uy n tải V ài > m , đ đảm bảo ổn định điện p t ong u t ình t uy n tải, t ti n hành đ t t bù ọc đầu đư ng y Qu tính to n, ph n tích hi đ t t bù nhi u đư ng dây với ung lượng bù hoảng X h ng đư ng y, t nhận thấy hi đ t t bù số đư ng y đem lại hiệu uả ổn định t ước c th s u 4.2.1 Đặt tụ bù đầu đường dây Châu Đốc-Thốt Nốt Với t uả t ong bảng , ta thấy hi đ t t bù h i đầu đư ng dây Ch u Đốc – Thốt Nốt hệ số ự t ữ ổn định điện p nút cải thiện so với t ước, đư ng cong giới hạn ổn định n ng c o 600 450 400 350 300 250 500 400 giới hạn ổn định s u bù giới hạn ổn định t ước bù 300 200 100 -100 100 200 300 4.1a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù -200 -100 200 150 100 50 -50 giới hạn ổn định t ước hi bù giới hạn ổn định s u bù 100 200 4.1b) Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù 4.2.2 Đặt tụ bù đầu đường dây Cao Lãnh-Thốt Nốt Với t uả t n, t thấy hi đ t t bù h i đầu đư ng y C o Lãnh – Thốt Nốt hệ số ự t ữ ổn định điện p c c nút y u cải thiện so với t ước hông đảm bảo ổn định điện p c c nút y u Footer Page 19 of 126 18 Header Page 20 of 126 450 400 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 350 300 250 giới hạn ổn định t ước hi bù 100 200 300 -200 4.3a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù giới hạn ổn định t ước hi bù 200 150 100 50 giới hạn ổn định sau bù -100 giới hạn ổn định sau bù -50 100 200 4.3b) Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù Dự vào tính to n ph n tích t ước s u hi bù t thấy t n sơ đồ đ c tính công suất giới hạn ổn định c c nút y u T thấy hi l p đ t t bù đầu đư ng y Cao Lãnh – Thốt Nốt giới hạn ổn định củ nút Ch u Đốc, Ki n Bình n ng l n Ngoài đư ng cong giới hạn s p đổ điện p tăng (kt = 1.045; ks = 1.060) 4.2.3 Đặt tụ bù đầu đường dây Cà Mau-Rạch Giá Với t uả t n, t thấy hi đ t t bù h i đầu đư ng y Cà Mau – Rạch Gi hệ số ự t ữ ổn định điện p c c nút y u n ng c o so với hi chư bù 600 500 500 400 400 giới hạn ổn định t ước hi bù 300 300 giới hạn ổn định s u bù 200 giới hạn ổn định sau bù 100 100 0 -100 giới hạn ổn định t ước hi bù 200 100 200 300 4.5a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù -200 -100 -100 100 200 4.5b) Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù Dự vào tính to n ph n tích t ước s u hi bù th t n sơ đồ đ c tính công suất giới hạn ổn định c c nút y u T thấy hi l p đ t t bù đầu đư ng y Cà Mau – Rạch Gi giới hạn ổn định củ nút Ch u Đốc, Ki n Bình n ng l n Ngoài đư ng cong giới hạn s p đổ điện p tăng l n kt = 1.045; ks = 1.085) Footer Page 20 of 126 19 Header Page 21 of 126 4.3 SỬ DỤNG THIẾT BỊ SVC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP 4.3.1 Cơ sở tính toán dung lượng bù 4.3.2 Đặt SVC nút Châu Đốc Qua tính toán, ph n tích, t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống ng với c c ch độ (Kdt% = 22.5%; 19.25%; 22 , điện p c c nút Ch u Đốc U = 219.789kV; 219.772kV; 219.788kV), Cao Lãnh (U = 211.575kV; 210.864kV; 211.396kV), Kiên Bình (U = 214.258kV; 213.849 kV; 214.224kV), Thốt Nốt U = 213.909kV; 212.225kV; 213.802 V , Rạch Gi U = 213.326kV, 212.563kV, 213.251 V điện p c c nút y u cải thiện so với t ước c c ch độ vận hành n m t ong giới hạn ổn định bảng số liệu 4.4 (ph l c èm theo) 800 800 600 600 400 400 200 -200 -200 200 400 600 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 200 -400 -200 -200 -400 -400 -600 -600 4.7a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù 200 400 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 4.7b Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù 4.3.3 Đặt SVC nút Kiên Bình Qua tính toán, ph n tích t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống với c c ch độ Kdt% = 22.75%; 18.75%; 22.5%), điện p c c nút Ch u Đốc U = 209.844kV; 208.733kV; 209.800kV), Cao Lãnh(U= 209.962 kV; 208.982kV; 209.777 kV), Kiên Bình(U=219.791kV;219.599kV; 219.790 V , Thốt Nốt U =210.983kV; 208.337kV;210.865 V , Rạch Gi U = 214.173kV, 213.225kV, 214.104 V điện p c c nút y u cải thiện so với t ước c c ch độ vận hành năm t ong giới hạn ổn định bảng số liệu 4.5 (ph l c èm theo) Footer Page 21 of 126 20 Header Page 22 of 126 800 800 600 600 400 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 200 -200 -200 200 400 400 200 -400 600 -200 -200 200 400 600 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù -400 -400 -600 4.9a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù 4.9b) Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù 4.3.4 Đặt SVC nút Cai Lậy Qua tính toán, ph n tích t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống ng với c c ch độ (Kdt% = 16.5%; 10.25%; 16.25%), điện p c c nút Ch u Đốc U = 182.758kV; 168.198kV; 182.743kV), Cao Lãnh (U = 206.792kV; 200.143kV; 206.784kV), Kiên Bình (U = 186.758kV; 174.144 kV; 186.743kV), Thốt Nốt U = 198.995kV; 183.217kV; 198.943 V , Rạch Gi U = 200.792kV, 192.153kV ,200.777 V điện p c c nút y u cải thiện so với t ước c c ch độ vận hành bảng số liệu 4.6 (ph l c èm theo) Sơ đồ đư ng cong giới hạn ổn định củ hệ thống c c nút y u - Ở ch độ vận hành cố đ t đư ng 600 500 500 400 400 300 300 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 200 100 -100-100 y 200 -200 100 200 300 400 -200 4.11a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 100 -100-100 100 200 300 -200 -300 4.11b) Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù 4.3.5 Đặt SVC nút Thốt Nốt Qua tính toán, ph n tích t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ Footer Page 22 of 126 21 Header Page 23 of 126 thống ng với c c ch độ (Kdt% = 20.75%; 17.25%; 20.5%), điện p c c nút Ch u Đốc U = 200.730kV; 199.634kV; 200.571kV), Cao Lãnh (U = 214.633kV; 213.744kV; 214.424kV), Kiên Bình (U = 201.986kV; 200.879 kV; 201.835 V , Thốt Nốt U = 219.541kV; 218.604kV; 219.385 V , Rạch Gi U = 211.150kV, 210.258kV, 211.022 V điện p c c nút y u cải thiện so với t ước c c ch độ vận hành bảng số liệu 4.7 (ph l c èm theo) 700 600 500 400 300 -200 200 100 -100 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 200 400 -200 -300 4.13a) Nút Châu Đốc trước sau lắp đặt tụ bù -400 700 600 500 400 300 200 100 -200 -100 -200 -300 -400 Giới hạn ổn định t ước bù Giới hạn ổn định s u bù 200 400 4.13b) Nút Kiên Bình trước sau lắp đặt tụ bù Với t uả t n, t thấy hi sử ng thi t bị SVC đ t nút y u hiệu uả sơ với việc sử ng t bù ọc t n đư ng y, hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống điện p c c nút n ng cao Ngoài ra, hi l p đ t thi t bị SVC c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình n đem lại hiệu uả c o 4.5 KẾT LUẬN Việc ng ng c c thi t bị SVC vào t ong hệ thống t uy n tải điện m ng lại lợi ích h t s c to lớn, đ c biệt c c lợi ích v giữ ổn định điện p nút, tăng độ tin cậy cung cấp điện giảm c c o động hệ thống điện S u hi l p đ t thi t bị SVC Ch u Đốc, điện p độ ự t ữ ổn định củ hệ thống đạt hiệu uả hơn, c c nút l n cận đảm bảo Đ đảm bảo ổn định điện p t ong lưới điện Nam luận văn đ uất sử ng thi t bị SVC Footer Page 23 of 126 V hu vực i n Header Page 24 of 126 22 Qu tính to n, ph n tích t n t thấy l p đ t SVC nút Ch u Đốc với công suất VA hệ số ự t ữ ổn định điện p c c nút y u c c ch độ làm việc t ước hi l p đ t SVC n ng c o õ ệt, hệ thống n toàn tin cậy t ong c c ch độ làm việc, t nh tượng ổn định điện p hi ảy c c cố N- C c nút l n cận vị t í đ t SVC c m c điện p n m t ong phạm vi vận hành cho phép Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: Hệ thống điện Việt N m vận hành với t ung t m ph tải lớn B c – Trung – N m li n t b ng đư ng y t uy n tải V mạch T ọng t m ph tải chi m ph tải toàn uốc tập t ung i nN m i n B c Đ đ p ng nhu cầu ph tải ngày tăng, hệ thống điện Việt N m ngày ph t t i n B n cạnh việc ph t t i n uất nhi u vấn đ ỹ thuật h ph c tạp cần giải uy t ột t ong vấn đ đ lượng công suất phản h ng o c c đư ng y si u c o p sinh ất lớn g y ảnh hư ng đ n tải củ đư ng y, t c động đ n ch độ làm việc củ m y ph t ph n bố điện p t ong c c mạng điện o thấp, đ c biệt t c động đ n ổn định điện p t ong hệ thống T ong đ hệ thống điện i n N m hu vực tập t ung phần lớn c c hu công nghiệp với nhu cầu ph tải ngày tăng t ong hệ thống t lưu công suất th y đổi lớn theo ch độ vận hành ẫn đ n điện p c c nút bi n thi n t ong phạm vi ộng Đ c biệt hi c cố lưới ho c nguồn ẫn đ n gi o động điện p lớn g y ổn định cho hệ thống Vì ổn định điện p vấn đ u n t ọng cần u n tâm quy hoạch, thi t vận hành hệ thống điện Việt N m n y hệ thống điện i n N m Luận văn phân tích đ nh gi ổn định điện p lưới điện V hu vực i n Nam, qua tìm c c nút y u v ổn định điện p Ch u Đốc; Kiên Bình; Cao Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi , đồng th i đ uất giải ph p cải thiện điện p c c nút củ lưới điện hu vực b ng thi t bị SVC t nh nguy ổn định điện p hi ảy c c cố Qu t uả tính to n ph n tích, đ nh gi cho thấy: - Lưới điện V hu vực mi n N m đảm bảo ổn định hi ch độ vận hành thấp m hi vận hành c o m điện p số nút n m giới hạn cho phép - C c nút y u v điện p độ ự t ữ ổn định: Ch u Đốc, Ki n Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 Bình, C o Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi - T ong đó, nút Ch u Đốc c gi t ị điện p thấp hu vực i n Nam c c ch độ vận hành h c nh u Từ c c tính to n, ph n tích t n c định c c nút y u c g y ổn định cho hệ thống, từ đ t ti n hành tính to n đ tìm c c vị t í l p đ t ung lượng bù cho hệ thống đ tìm phương n hợp lý đảm bảo ổn định cho hệ thống - Sử ng thi t bị SVC đ t nút Ch u Đốc, Ki n Bình Đối với t ng hợp c th cần đư phải ph p phù hợp hiệu uả đ tăng độ ự t ữ điện p Do SVC sử ng nhi u lưới điện 220kV, b n cạnh đ c nhi u ngư i nghi n c u, ng ng t n hệ thống lưới điện Việt N m n n thi t bị SVC t ong giải ph p h c ph c ổn định điện p phù hợp với lưới điện V hu vực i n Nam KIẾN NGHỊ: Từ ph n tích t uả n u t n t c giả đ uất sử ng thi t bị SVC đ t nút Ch u Đốc với công suất VA hệ thống điện i n N m o PTC4 uản lý đ n ng c o ổn định điện p c c nút y u t ong hu vực Ngoài ra, ta c th m ộng đ nh gi ổn định điện p cho lưới điện 500kV, 220kV, 11 V hu vực i n T ung, i n B c hệ thống điện Việt N m đ đư giải ph p cần thi t h c ph c tình t ạng ém p, u p cho c c ch độ vận hành nh m đảm bảo chất lượng, tin cậy n toàn hệ thống điện Footer Page 26 of 126 ... ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM 4.1 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH CHO HỆ THỐNG T ong hệ thống điện hi ph tải tăng độ ự t ữ ổn đinh củ hệ thống giảm điện p c c nút ễ phạm vi cho. .. Header Page of 126 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ HỆ THỐNG ĐIỆNMIỀN NAM VIỆT NAM 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 1.1.1 Phụ tải điện Hệ thống điện Quốc gi với t ung t m... phương iện ổn định hệ thống điện ph c tạp Đ tính to n ổn định củ hệ thống điện cần phải nghi n c u ph n tích ổn định g c lệch ph , ổn định điện p, ổn định với ích động nhỏ ổn định tĩnh ổn định với