Khai thác chương trình tính toán cho lưới điện phân phối PSSADEPT (power system simulatoradvanced distribution engineering productivity)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG KHAI THÁC CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI PSS/ADEPT (POWER SYSTEM SIMULATOR/ADVANCED DISTRIBUTION ENGINEERING PRODUCTIVITY) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN BÁCH Hà Nội – Năm 2010 LÝ LỊCH KHOA HỌC I Sơ lược lý lịch: Họ tên: NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG Giới tính: Nữ ảnh 4x6 Sinh ngày:01 tháng 10 năm 1986 Nơi sinh(Tỉnh mới): Gia Lai Quê quán: Nghĩa Đồng , Tân Kỳ, Nghệ An Chức vụ: Giảng viên Đơn vị công tác: Trường Đại học Thủy Lợi Chỗ riêng địa liên lạc: Bộ môn Kĩ thuật điện, khoa Năng lượng, đại học Thủy Lợi 175 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội Điện thoại CQ: 043.563.6454 Điện thoại NR: Điện thoại di động: 0989393783 Fax: E-mail : Hphuongbk@gmail.com II Quá trình đào tạo: Trung học chuyên nghiệp (hoặc cao đẳng): - Hệ đào tạo(Chính quy, chức, chuyên tu) : Thời gian đào tạo: từ / đến - Trường đào tạo - Ngành học: Bằng tốt nghiệp đạt loại: Đại học: - Hệ đào tạo : quy Thời gian đào tạo: từ 09 /2004 đến 06 /2009 - Trường đào tạo: Đại học Bách khoa Hà Nội - Ngành học: Hệ thống điện Bằng tốt nghiệp đạt loại: Giỏi Thạc sĩ: - Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: từ 10/2009 đến 11/2010 - Chuyên ngành học: Kĩ thuật điện, chuyên sâu Hệ thống điện - Tên luận văn: Khai thác chương trình tính tốn cho lưới điện phân phối PSS/ADEPT (Power System Simulator/ Advanced Distribution Engineering Productivity - Người hướng dẫn Khoa học: PGS.TS Trần Bách Trình độ ngoại ngữ (Biết ngoại ngữ gì, mức độ nào): Toefl ibt 407 III Q trình cơng tác chun mơn kể từ tốt nghiệp đại học: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhận Từ 06/2009 đến 11/2009 Công ty TNHH Techconvina- Tư vấn thiết kế điện Smarthome Từ 11/2009 đến 11/2010 Đại học Thủy Lợi Giảng viên IV Các cơng trình khoa học cơng bố: Tơi cam đoan nội dung viết thật Ngày 28 tháng 10 năm 2010 NGƯỜI KHAI KÝ TÊN Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới tác giả cơng trình nghiên cứu, tác giả tài liệu nghiên cứu mà tơi trích dẫn tham khảo để hoàn thành luận văn Đặc biệt vô cảm ơn PGS.TS Trần Bách tận tình hướng dẫn tơi q trình thực luận văn Và xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giảng dạy giúp đỡ tơi q trình học tập vừa qua Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cơng trình nghiên cứu tơi, chưa cơng bố cơng trình khác Hà nội, ngày 28 tháng 10 năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Huyền Phương Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT MỤC LỤC   LỜI CẢM ƠN .1  LỜI CAM ĐOAN .2  MỤC LỤC 3  DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 6  DANH MỤC CÁC BẢNG 8  DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 9  MỞ ĐẦU 10  CHƯƠNG 1.  TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 12  1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI 12  1.1.1 Khái niệm chung 12  1.1.2 Sơ đồ cấp điện lưới phân phối 13  1.2 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG LƯỚI PHÂN PHỐI .17  1.2.1 Chất lượng điện áp 17  1.2.2 Chất lượng tần số .20  1.2.3 Tổn thất công suất điện lưới điện 21  1.2.4 Độ tin cậy cung cấp điện 22  CHƯƠNG 2.  CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN LƯỚI PHÂN PHỐI 23  2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 23  2.1.1 Tính tốn chế độ biết giá trị phụ tải thời điểm 24  2.1.2 Tính tốn lưới phân phối theo cơng suất max phụ tải 26  Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT 2.1.3 Tính tốn lưới phân phối biết cơng suất max chung 27  2.1.4 Tính tốn lưới phân phối theo lượng tiêu thụ phụ tải 28  2.2 TÍNH TỐN GIẢI TÍCH MẠNG ĐIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẶP .29  2.2.1 Phương pháp lặp Gauss-Seidel 30  2.2.2 Phương pháp lặp Newton – Raphson .32  CHƯƠNG 3.  GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TÍNH TỐN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI PSS/ADEPT 40  3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẦN MỀM PSS/ADEPT 40  3.2 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN TRONG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 42  3.2.1 Bước thiết lập thông số mạng điện .43  3.2.2 Bước tạo sơ đồ cho lưới điện 46  3.2.3 Bước chạy chức tính tốn 52  3.2.4 Bước lập báo cáo 59  3.3 CÁC MODULE TÍNH TỐN CỦA PSS/ADEPT 61  3.3.1 Tính tốn dịng cơng suất Load Flow .61  3.3.2 Tính tốn ngắn mạch phần mềm PSS/ADEPT .62  3.3.3 Bài toán xác định điểm dừng tối ưu 63  3.3.4 Bài tốn xác định vị trí đặt tụ bù tối ưu 64  3.3.5 Bài tốn tính tốn phối hợp thiết bị bảo vệ 64  3.3.6 Bài tốn phân tích sóng hài 65  3.3.7 Bài tốn phân tích độ tin cậy lưới điện .65  CHƯƠNG 4.  ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TỐN LƯỚI PHÂN PHỐI 68  4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI LIỄU ĐỀ (NAM ĐỊNH) 68  Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT 4.1.1 Nguồn điện .69  4.1.2 Đường dây 69  4.1.3 Máy biến áp phân phối 74  4.1.4 Phụ tải .76  4.2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TỐN LƯỚI ĐIỆN TRUNG GIAN LIỄU ĐỀ 79  4.2.1 Thiết lập thông số mạng lưới điện 79  4.2.2 Chạy toán phân tích lưới điện PSS/ADEPT .80  4.3 NHẬN XÉT 95  KẾT LUẬN .97  KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG MỞ RỘNG ĐỀ TÀI 99  TÀI LIỆU THAM KHẢO .100  Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Lưới phân phối hình tia khơng phân đoạn Hình 1.2 Lưới phân phối hình tia có phân đoạn Hình 1.3 Lưới phân phối kín vận hành hở Hình 1.4 Lưới phân phối cáp ngầm Hình 2.1 Sơ đồ lưới điện phân phối hình tia Hình 2.2 Sơ đồ khối phép lặp Gauss Hình 2.3 Biểu diễn hàm f(x) tọa độ Oxy Hình 3.1 Chu trình triển khai phần mềm PSS/ADEPT Hình 3.2 Thiết lập thơng số mạng lưới điện Hình 3.3 Hộp thoại Network Properties Hình 3.4 Hộp thoại Network Economics Hình 3.5 Thiết lập thơng số nguồn điện Hình 3.6 Thiết lập thơng số tải Hình 3.7 Thiết lập thơng số dây dẫn Hình 3.8 Thiết lập thơng số nút Hình 3.9 Thiết lập thơng số tụ bù Hình 3.10 Thiết lập thơng số thiết bị đóng cắt Hình 3.11 Hộp thoại Option – thẻ General Hình 3.12 Các lựa chọn cho tốn tính tốn phân bố cơng suất Hình 3.13 Các lựa chọn cho tốn tính tốn ngắn mạch Hình 3.14 Các lựa chọn cho tốn tính tốn khởi động động Hình 3.15 Các lựa chọn cho phần lập báo cáo Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Hình 3.16 Các lựa chọn cho tốn xác định vị trí bù tối ưu Hình 3.17 Các lựa chọn cho tốn phân tích độ tin cậy Hình 3.18 Các lựa chọn cho toán xác định điểm dừng tối ưu Hình 3.19 Các lựa chọn cho tốn phân tích sóng hài Hình 3.20 Hiển thị kết tính tốn sơ đồ lưới điện Hình 3.21 Hiển thị kết tính tốn cửa sổ Progress View Hình 3.22 Hiển thị kết tính tốn báo cáo Report Hình 3.23 Mạch tương đương Thevenin tính tốn ngắn mạch Hình 4.1 Cửa sổ Network View Hình 4.2 Thơng số cài đặt cho tốn CAPO Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1 Thống kê loại đường dây sơ đồ lưới điện Bảng 4.2 Thống kê máy biến áp phân phối 10/0,4kV Bảng 4.3 Thống kê phụ tải điện trạm trung gian Liễu Đề Bảng 4.4 Kết điện áp nút, phân bố công suất tổn thất công suất đường dây Bảng 4.5 Kết dòng điện ngắn mạch tính tốn chuỗi cố số nút điển hình Bảng 4.6 Kết tốn TOPO Bảng 4.7 Kết tính tốn bù cơng suất phản kháng Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Hình 4.1: Cửa sổ Network View • Maximum Fault current: chọn hiển thị dòng điện ngắn mạch lớn sơ đồ lưới điện • Chọn loại ngắn mạch: phase to ground (ngắn mạch pha với đất); phase to ground (ngắn mạch pha với đất); phase to ground with Z (ngắn mạch qua tổng trở); phase to phase (ngắn mạch pha) Kết báo cáo tính tốn chuỗi cố Report cho hiển thị dịng điện ngắn mạch loại cố mạch điện tương đương Thevenin bao gồm: điện trở thứ tự thuận, điện kháng thứ tự thuận, điện trở thứ tự không điện kháng thứ tự không điểm ngắn mạch 87 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Bảng 4.5: Kết dòng điện ngắn mạch tính tốn chuỗi cố số nút điển hình Nút Node Node 1’ Node Node 20 Node 51 Node 67 Node 79 Node 140 Node 148 Node 152 Node 166 Node 172 (3) IN 1114,12 1114,10 1114,00 1112,92 1111,00 1109,83 1107,92 1101,30 1100,04 1099,41 1104,55 1105,50 Dòng điện ngắn mạch (A) IN(1) IN(2) 1627,57 964,85 1627,54 964,84 1627,20 964,75 1623,95 963,81 1618,29 962,15 1614,43 961,14 1610,26 959,49 1593,17 953,75 1590,12 952,66 1588,61 952,12 1600,83 956,57 1603,15 957,40 (1,1) IN 1913,57 1913,52 1912,99 1908,15 1899,71 1893,18 1886,78 1859,66 1854,69 1852,22 1870,87 1874,70 R1 4,903 4,903 4,903 4,907 4,914 4,916 4,925 4,952 4,958 4,961 4,936 4,932 Tổng trở mạch Thevenin (Ω) X1 R0 X0 1,467 0,108 0,556 1,467 0,108 0,556 1,467 0,108 0,557 1,471 0,115 0,572 1,478 0,125 0,597 1,479 0,135 0,612 1,485 0,142 0,622 1,5 0,177 0,677 1,502 0,183 0,684 1,504 0,186 0,688 1,489 0,164 0,651 1,488 0,159 0,646 88 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT 4.2.2.4 Bài tốn tính toán xác định điểm dừng tối ưu TOPO Xét lưới mạch vòng liên kết lộ 971 lộ 972 Liễu Đề Xuất phát từ sơ đồ lưới điện hình tia, phương pháp trình bày phần trước chương trình thực đóng cắt khóa để xác định điểm mở lưới điện cho tổn thất công suất bé Điều thực dựa việc so sánh lợi ích kinh tế thu nhờ việc chọn lại điểm mở mạch vòng Đối với lưới điện cho mạch vịng, ta cho mở khóa swich CD13 để tạo sơ đồ hình tia Để thực tính tốn TOPO, cần thiết lập số kinh tế lưới điện Vào menu Network/Economics: • Giá điện tiêu thụ (đơn vị tiền/kWh); Theo quy định nhà nước mức giá bậc thang mới, ta lấy mức giá (151 Æ200kWh) 1549đ/kWh • Giá điện phản kháng tiêu thụ (đơn vị tiền/kVArh); Theo quy định Bộ Công nghiệp tiền mua cơng suất phản kháng tính theo công thức: Tq= Tax k% Tq: tiền mua điện phản kháng (chưa có thuế giá trị gia tăng) Ta: tiền mua điện tác dụng (chưa có thuế giá trị gia tăng) K%: hệ số bù đắp chi phí bên mua điện sử dụng lượng công suất phản kháng quy đinh Phụ thuộc vào hệ số công suất trung bình Do xuất tuyến có hệ số cơng suất cosφ >0,85 nên k% = Do Tq = • Giá cơng suất thực lắp đặt (đơn vị tiền/kW) giá công suất phát phải trả để thay tổn hao hệ thống Hiện không sử dụng giá trị • Giá cơng suất phản kháng lắp đặt (đơn vị tiền/kVAr) giống giá công suất thực lắp đặt Hiện không sử dụng giá trị • Tỉ số trượt giá (pu/year) lấy lãi suất ngân hàng 11,2% • Tỉ số lạm phát (pu/year) tăng giá điện tiền bảo trì tụ bù hàng năm Lấy 0,05 89 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: • Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Thời gian tính tốn (years) thời gian thu hồi vốn Ở Việt Nam lấy năm • Giá lắp đặt cho tụ bù cố định lưới phân phối: 232075,85 đ/kVAr • Giá lắp đặt cho tụ bù ứng động lưới phân phối: 567562,62 đ/kVAr • Tỉ giá bảo trì tụ bù cố định (lấy 3% giá lắp đặt tụ bù cố định) 6962,28 đ/kVAr/năm • Tỉ giá bảo trì tụ bù ứng động: 16026,88 đ/kVAr/năm Chọn menu Analysis/TOPO để thực tính tốn toán xác định điểm dừng tối ưu Interation Switch CD13 [NODE12 – NODE13] closed Switch CD162 [NODE162 – NODE163] opened New system loss: 445,75kW 1053,20kVAr Interation Switch CD162 [NODE162 – NODE163] closed Switch CD162 [NODE162 – NODE163] opened New system loss: 447,28kW 1053,25kVAr Final system loss: 445,75kW 1053,20kVAr Sau tìm kiếm điểm mở mạch vịng tối ưu theo phương pháp nêu, trạng thái khóa sau: 90 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Bảng 4.6: Kết toán TOPO STT 10 Vị trí khóa CD5 CD141 CD78 CD162 CD13 CD48 CD12 971 972 CD1 Trạng thái ban đầu Đóng Đóng Đóng Đóng Mở Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Trạng thái Đóng Đóng Đóng Mở Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng đóng Theo kết phần Report: Tổn thất cơng suất lưới sau chọn lại điểm mở mạch vòng giảm ∆P = kW Tổng số tiền ta tiết kiệm nhờ chọn lại điểm mở mạch vòng là: 27.138.480đ (27,138 triệu đồng) Như với việc chọn lựa điểm mở mạch vòng hợp lý cho lưới điện phân phối ta thu lợi ích kinh tế bằng: 27,138 triệu đồng năm Ở ta xét đoạn lưới phân phối nhỏ tổng lưới phân phối tỉnh Nam Định Nếu việc áp dụng rộng rãi để tìm điểm vận hành tối ưu cho lưới điện số tiền tiết kiệm lớn 4.2.2.5 Bài tốn tính tốn bù cơng suất phản kháng CAPO Để giải tốn tính bù cho lưới điện ứng dụng luận văn lưới điện phân phối Liễu Đề cho lộ 971 972 ta sử dụng thông số kinh tế lưới điện nhập toán TOPO Vào menu Analysis/Option chọn thẻ CAPO để thiết lập thông số tụ bù cố định tụ bù ứng động: Fixed Capacitor Placement: Vị trí tụ bù cố định 91 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT • Number of banks available: Số lượng tụ bù cố định 10 (giả thiết số tụ bù có sẵn để lắp đặt khơng giới hạn) • phase bank size: Tổng dung lượng bù công suất phản kháng cố định cho pha 300kVAr (dung lượng nhỏ cụm tụ trung áp) • Eligible nodes: Xác định vị trí thích hợp để đặt tụ bù cố định Switched Capacitor Placement: Vị trí tụ bù ứng động • Number of banks available: Số lượng tụ bù ứng động (giả thiết khơng sử dụng tụ bù có điều khiển) • phase bank size: Tổng dung lượng bù công suất phản kháng ứng động cho pha • Eligible nodes: Xác định vị trí thích hợp để đặt tụ bù ứng động Trong khung connection type chọn kiểu đấu dây cho tụ bù Wye cụm tụ bù mắc hình Trong khung Load snapshots to consider chọn thời điểm bù: base 92 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Hình 4.2: Thơng số cài đặt cho toán CAPO Vào thẻ Load Flow để đánh dấu Transformer Taps Locked để khóa nấc phân áp trạm biến áp Và bỏ đánh dấu nút Capacitor locked để mở khóa tụ điện Chọn menu Analysis/CAPO để thực tính tốn lựa chọn vị trí bù cơng suất phản kháng, ta kết hiển thị cửa sổ progress view sau: Snapshot: "Base" Solving load flow Load flow solution converged after 16 iterations Beginning CAPO analysis Placing Placing Placing Placing Placing Placing 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 kvar kvar kvar kvar kvar kvar fixed fixed fixed fixed fixed fixed capacitor capacitor capacitor capacitor capacitor capacitor bank bank bank bank bank bank at at at at at at node node node node node node NODE212 NODE212 NODE110.9 NODE140.9 NODE101 NODE188 93 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Placed fixed capacitor bank(s) Placed switched capacitor bank(s) Initial system loss: 490.52 kW 1348.22 kvar Final system loss: 480.98 kW 1288.28 kvar Power savings: 9.54 kW 59.94 kvar CAPO analysis completed; Scroll up to view messages Updating network Creating Capacitor Placement Optimization Report Bảng 4.6: Kết tính tốn bù cơng suất phản kháng STT Vị trí bù NODE212 NODE110.9 NODE140.9 NODE101 NODE188 Dung lượng bù Qb (kVAr) 600 300 300 300 300 Như kết tính tốn bù cơng suất phản kháng nút sử dụng tụ bù 300kVAr điểm sơ đồ lưới điện, nút NODE212 dùng tụ tù Xem kết báo cáo toán CAPO phần Report/Capacitor Placement Optimization ta thấy: Tổn thất công suất tác dụng ban đầu 490,52kW; Tổn thất công suất phản kháng ban đầu 1348,22kVAr Sau lắp đặt tụ bù vị trí thích hợp: Tổn thất cơng suất tác dụng 480,98kW Tổn thất công suất phản kháng 1288,28kVAr Sau bù tổn thất cơng suất tác dụng giảm 9,54kW; tổn thất công suất phản kháng giảm 59,94kVAr tổng số tiền tiết kiệm nhờ giảm tổn thất công suất phản kháng công suất tác dụng là: 806.721.007,95đồng hay 806,721 triệu đồng 94 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT Kết sau tính tốn lựa chọn vị trí đặt tụ bù dung lượng bù ta thấy tiêu tốt hơn, giảm tổn thất công suất tổn thất điện năng, lợi ích kinh tế mang lại sau bù lớn chi phí cho thiết bị bù 4.3 NHẬN XÉT Luận văn sử dụng phần mềm tính tốn phân tích lưới điện ứng dụng cho lưới điện phân phối trung gian Liễu Đề thuộc tỉnh Nam Định Luận văn giải được: Phương pháp sử dụng số module tiện ích PSS/ADEPT vào đánh giá hệ thống lưới phân phối Phương pháp thu thập xử lý số liệu Kết thu sau phân tích thực tế module áp dụng vào thực tế vận hành Tính tốn trào lưu cơng suất nhánh lưới điện, điện áp nút khơng có điện áp nút vượt giới hạn cho phép Việc thực tính tốn lưới điện hình tia Tính tốn ngắn mạch điểm NODE172 cho kết dịng ngắn mạch nút ngắn mạch, cơng suất nhánh điện áp nút Thực tính tốn chuỗi cố liên tiếp điểm lưới điện kết hiển thị giá trị dòng điện ngắn mạch lớn (hiển thị sơ đồ), báo cáo cho kết dòng điện ngắn mạch nút mạch tương đương Thevenin Bài toán xác định điểm dừng tối ưu cho kết điểm cắt mạch tối ưu CD162 nối node162 node163 Sau xác định điểm mở mạch vịng làm giảm tổn thất cơng suất cho lưới điện, nâng cao tiêu kinh tế, kỹ thuật độ tin cậy cung cấp điện Bài toán xác định vị trí dung lượng bù cơng suất phản kháng tối ưu nút lưới điện, kết cho điểm bù tối ưu Lưới điện sau bù công suất 95 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT phản kháng cải thiện chất lượng điện năng, nâng cao hiệu kinh tế vận hành lưới điện Chương trình tính tốn PSS/ADEPT hỗ trợ với chương trình ứng dụng: • Chương trình chuyển đổi Excel sang file DAT: Dữ liệu từ chương trình PSS/ADEPT chuyển sang Excel, nhờ excel hỗ trợ trình xử lý nhập liệu từ excel ta chuyển sang chương trình PSS/ADEPT Thực chuyển đổi liệu từ 13 sheet file Excel thành DAT file • Chương trình tính cơng suất nguồn: Tính tổng trở nguồn từ cơng suất ngắn mạch pha pha trạm trung gian • Chương trình tính tổng trở máy biến áp: Từ thông số: điện áp sơ cấp, thứ cấp, tổ đấu dây, công suất biểu kiến, tổn hao không tải, tổn hao ngắn mạch, điện áp ngắn mạch phần trăm Un% để tính tổng trở máy biến áp 96 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT KẾT LUẬN Ngày nay, phát triển kinh tế nước ta, hệ thống điện ngày phát triển lưới điện phân phối năm qua liên tục mở rộng phát triển Do vấn đề vận hành lưới điện ngày đặt yêu cầu cao, việc tính tốn phân tích lưới điện ngày cần thiết Hiện trạng lưới điện phân phối Việt Nam chưa đáp ứng yêu cầu cung cấp điện chất lượng điện Nhu cầu điện ngày lớn đòi hỏi chất lượng điện phải dần nâng cao Biện pháp ứng dụng số phần mềm tính tốn lưới điện cách để vận hành tối ưu lưới điện nâng cao chất lượng điện cung cấp cho hộ tiêu thụ Việc sử dụng phần mềm phân tích, tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT giúp cho người sử dụng giải tốn tính tốn phân bố công suất lưới phân phối, điện áp nút, kiểm tra tải máy biến áp, q điện áp nút; tính tốn ngắn mạch điểm, chuỗi cố liên tục điểm riêng rẽ lưới điện với loại ngắn mạch; tính tốn xác định điểm vận hành tối ưu lưới điện; tính tốn xác định vị trí bù cơng suất phản kháng tối ưu Đây toán mà đơn vị điện lực cần giải thường xun Phần mềm tính tốn PSS/ADEPT đơn giản, dễ dàng sử dụng cơng cụ tính tốn lưới điện phân phối hữu ích Do đơn vị điện lực Việt Nam nên đưa phần mềm tính toán vào áp dụng cho lưới điện phân phối mà phụ trách Khi ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT cần phải nắm vững thành thạo bước thực tính tốn: • Thiết lập thơng số cho phần mềm • Thiết lập thuộc tính cho lưới điện cần tính tốn • Mơ hình hóa phần tử lưới điện phần mềm để vẽ sơ đồ lưới điện cần tính tốn 97 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT • Thiết lập thông số cho phần tử sơ đồ lưới điện • Thu thập số liệu đo đạc thực tế, xử lý liệu thô, chuyển đổi từ phần mềm hỗ trợ • Nhập số liệu vào phần mềm • Thực sử dụng module phần mềm để tính tốn lưới điện • Tạo báo cáo kết tính tốn phân tích lưới điện Xuất báo cáo sang dạng file để đọc Phần mềm PSS/ADEPT có số ưu nhược điểm sau: * Ưu điểm: • Phần mềm dễ áp dụng, thư viện đa dạng, hiệu chỉnh tham số dễ dàng, vùng đồ họa làm việc rộng, không hạn chế số nút, khí cụ điện, thiết bị… thuận tiện cho việc thiết lập sơ đồ đơn tuyến lưới điện • Tính tốn cho kết xác toán phổ biến hệ thống lưới phân phối: tốn tính tốn trào lưu cơng suất, tính tốn ngắn mạch, tính tốn điểm dừng tối ưu, xác định vị trí bù cơng suất phản kháng tối ưu… • Phù hợp để sử dụng cơng ty điện lực tỉnh, hỗ trợ việc tính toán lưới điện phân phối tỉnh * Nhược điểm: • Cơ sở liệu PSS/ADEPT yếu, khơng hỗ trợ truy vấn liệu trao đổi liệu với phần mềm khác cách trực tiếp, gây khó khăn cho việc cập nhật hiệu chỉnh số liệu • Phần mềm phải mua quyền nên phụ thuộc vào khóa cứng, giá quyền cao • Một số module chưa hồn chỉnh để tính tốn phân tích xác Protection and Coordination, Harmonic, DRA tính tốn độ tin cậy chưa áp dụng phải khai báo số kWh/người dân… 98 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG MỞ RỘNG ĐỀ TÀI Cần tiến hành phân tích số lưới điện phân phối có quy mơ lớn để kiểm chứng khả tính tốn phần mềm PSS/ADEPT Số liệu đầu vào phần mềm PSS/ADEPT cần xác tốn thể đáp số gần với số liệu thực tế Do thiết bị đo ghi liệu đơn vị chưa sát với thực tế Cách xử lý số liệu ảnh hưởng đến kết tính tốn Nâng cao tính xác chương trình cách kiểm tra giá trị điện áp nút cuối nguồn thực tế, so sánh với giá trị chương trình Phụ tải lưới điện thay đổi thường xuyên, liệu quản lý cần phải cập nhật liên tục khả liên kết liệu cịn hạn chế làm ảnh hưởng đến kết tính toán Phần mềm cần xây dựng thư viện dây dẫn, máy biến áp, thiết bị bảo vệ… riêng Việt Nam Do cần thống kê loại dây dẫn, loại máy biến áp sử dụng lưới điện phân phối xây dựng thông số thư viện Cần sử dụng phần mềm có đầy đủ module tính tốn phần mềm hỗ trợ tính tốn Phương pháp kết nối trao đổi liệu PSS/ADEPT với phần mềm khác access… 99 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] PGS.TS Trần Bách (2004), Lưới điện Hệ thống điện 1, & 3, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] PGS.TS Trần Bách (2007), Giáo trình lưới điệ, NXB Giáo dục [3] Nguyễn Văn Đạm (2002), Mạng lưới điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Văn Đạm (2000), Mạng lưới điện – Tính chế độ xác lập mạng hệ thống phức tạp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Văn Đạm (2004), Thiết kế mạng hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] VS.GS Trần Đình Long (2000), Bảo vệ hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] VS.GS Trần Đình Long (1999), Lý thuyết hệ thống, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] Bùi Ngọc Thư (2005), Mạng cung cấp & phân phối điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [9] Trần Vinh Tịnh (2001), Luận văn Tiến sỹ kỹ thuật: Nghiên cứu áp dụng phương pháp tối ưu hóa nhằm nâng cao hiệu kinh tế vận hành hệ thống điện, ĐHBK Đà Nẵng [10] GS Lã Văn Út (2007), Ngắn mạch hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 100 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 Luận văn thạc sĩ: Khai thác phần mềm tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH [11] A.S Pabla (1997), Electric power distribution, McGraw- Hill, New Delhi [12] Jizhong Zhu, Optimization of power system operation [13] Turan Gonen (1986), Electric power distribution system engineering, McGraw- Hill, NewYork [14] PSS/ADEPT 5.0, User’s Guide, Shaw Power Technologies, (2004) [15] William H Kersting, Distribution system modeling and analysis 101 Nguyễn Thị Huyền Phương KTĐ 2009 ... quan lưới điện phân phối phương pháp tính toán lưới điện phân phối - Ứng dụng phần mềm mơ phỏng, phân tích, tính tốn lưới điện phân phối PSS/ADEPT (Power System Simulator/ Advanced Distribution Engineering. .. mục hình vẽ Chương 1: Tổng quan lưới điện phân phối Chương 2: Các phương pháp tính tốn lưới điện phân phối Chương 3: Giới thiệu phần mềm tính tốn cho lưới điện phân phối PSS/ADEPT Chương 4: Ứng... phân phối trung áp/ hạ áp phụ tải trung áp • Lưới phân phối hạ áp cấp điện cho phụ tải hạ áp 380/220V 1.1.2 Sơ đồ cấp điện lưới phân phối Lưới điện phân phối có chức phân phối điện đến cho hộ