Nghiên cứu bù kinh tế cho lưới điện phân phối thuộc công ty điện lực thường tín

Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, vấn đề đƣợc trình bày luận văn nghiên cứu riêng cá nhân tôi, có tham khảo số tài liệu báo tác giả nƣớc xuất Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm sử dụng kết ngƣời khác Tác giả Nguyễn Quang Vinh Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực luận văn tốt nghiệp này, nhận đƣợc giúp đỡ, động viên thầy cô, bạn bè Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành tới GS.TS Lã Văn Út, ngƣời hƣớng dẫn nhiều trình thực luận văn Xin cảm ơn thầy cô Bộ môn Hệ thống điện – Viện Điện – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ, góp ý để hoàn thiện luận văn Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp trao đổi giúp đỡ giải vƣớng mắc trình thực Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, chữ viết tắt Nội dung HTĐ Hệ thống điện LĐPP Lƣới điện phân phối LĐTT Lƣới điện truyền tải ĐDSCA Đƣờng dây siêu cao áp MBA Máy biến áp TBA Trạm biến áp CSTD Công suất tác dụng CSPK Công suất phản kháng CĐ Min Chế độ phụ tải cực tiểu CĐ Max Chế độ phụ tải cực đại HTM Hàm mục tiêu NPV Giá trị Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG 10 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 10 2.2 Phạm vi áp dụng 10 2.3 Áp dụng cụ thể 10 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 10 3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 10 3.2 Tính thực tiễn đề tài 10 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 11 CHƢƠNG 11 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC 11 1.1 TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 11 1.1.1 Các nguyên nhân gây tổn thất HTCCĐ 11 1.1.1.1 Tổn thất kỹ thuật 11 1.1.1.2 Tổn thất kinh doanh (còn gọi tổn thất phi kỹ thuật) 13 1.1.2 Các yếu tố ảnh hƣởng tới tổn thất điện 13 1.1.3 Các biện pháp làm giảm tổn thất điện 14 1.1.3.1 Các biện pháp đòi hỏi vốn đầu tƣ 14 1.1.3.2 Các biện pháp không đòi hỏi vốn đầu tƣ 15 1.2 GIẢM TỔN THẤT BẰNG CÁCH SỬ DỤNG CÁC PHƢƠNG TIỆN BÙ 16 1.2.1 Mục tiêu lợi ích bù công suất phản kháng 17 1.2.2 Các phƣơng tiện bù CSPK 18 1.2.2.1 Máy bù đồng 18 1.2.2.2 Bù tĩnh 19 1.2.2.3 Động đồng bộ, Động không đồng rôto dây quấn đƣợc đồng hóa 20 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT 1.2.2.4 Bù cố định điều chỉnh theo chế độ làm việc 20 1.3 HIỆU QUẢ GIẢM TỔN THẤT BẰNG BIỆN PHÁP BÙ CSPK 21 1.4 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH VÀ PHƢƠNG PHÁP BÙ KINH TẾ TRONG LĐPP 22 1.4.1 Bài toán bù kinh tế với hàm mục tiêu tối ƣu hàm lợi nhuận 22 1.4.1.1 Thành phần lợi ích Z1 thu đƣợc giảm tổn thất điện hàng năm sau đặt thiết bị bù 22 1.4.1.2 Thành phần chi phí lắp đặt thiết bị bù Z2 23 1.4.1.3 Thành phần chi phí cho tổn thất bên thân thiết bị bù Z3 23 1.4.2 Bài toán bù kinh tế với hàm mục tiêu cực tiểu hàm chi phí tính toán 24 1.4.3 Bài toán bù kinh tế theo thời gian thu hồi vốn định mức 25 1.5 MỘT SỐ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CÓ CHỨC NĂNG LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ DUNG LƢỢNG BÙ TỐI ƢU 27 1.5.1 Phần mềm CONUS 27 1.5.2 Phần mềm POWER WORLD 28 1.5.3 Phần mềm PSS/ADEPT 28 CHƢƠNG 31 TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THƢỜNG TÍN, THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP 31 2.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI 31 2.1.1 Đặc điểm địa lý, tự nhiên 31 2.1.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội 31 2.2 HIỆN TRẠNG NGUỒN VÀ TỔN THẤT LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN THƢỜNG TÍN 31 2.2.1 Ý nghĩa giảm tổn thất điện hệ thống điện 31 2.2.2 Lƣới điện trung áp huyện Thƣờng Tín hiệu vận hành 32 2.2.3 Các chức phần mềm PSS/ADEPT 34 2.2.4 Xây dựng sơ đồ tính toán 35 2.2.5 Giới thiệu lộ xuất tuyến 35kV 371 E1.32 35 2.2.6 Mô lộ 371 E1.32 phần mềm PSS/ADEPT 36 2.2.6.1 Thông số nguồn 38 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT 2.2.6.2 Thông số đƣờng dây 38 2.2.6.3 Thông số máy biến áp 41 2.3 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LỘ 371 E1.32 44 2.3.1 Xây dựng đồ thị phụ tải đƣờng dây TBA thuộc lộ 371 E1.32 44 2.3.1.1 Đồ thị phụ tải ngày điển hình lộ 371 E1.32 45 2.3.1.2 Đồ thị ngày điển hình phụ tải lộ 371 E1.32 54 2.3.1.3 Thiết lập đồ thị phụ tải phần mềm PSS/ADEPT 56 2.3.2 Tính toán thông số lộ 371 E1.32 trƣớc bù 57 CHƢƠNG 67 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ DUNG LƢỢNG BÙ KINH TẾ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THƢỜNG TÍN - LỘ 371 E1.32 67 3.1 THIẾT LẬP THÔNG SỐ BÙ 67 3.1.1 Cách PSS/ADEPT tìm vị trí đặt tụ bù tối ƣu 67 3.1.2 Xây dựng số kinh tế cho chƣơng trình PSS/ADEPT 70 3.2 BÙ KINH TẾ LỘ 371 E1.32 71 3.2.1 Bù kinh tế lộ 371 E1.32 với lƣới điện trạng 72 3.2.1.1 Vị trí dung lƣợng bù 72 3.2.1.2 Điện áp nút trƣớc sau bù kinh tế 80 3.2.1.3 Tổn thất công suất trƣớc sau bù kinh tế 88 3.2.1.4 Tính toán kinh tế, lựa chọn phƣơng án bù tối ƣu 104 3.2.2 Bù kinh tế lộ 371E1.32 sau xếp lại lƣới điện 105 CHƢƠNG 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 4.1 KẾT LUẬN 112 4.2 KIẾN NGHỊ 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2- Thông số loại dây dẫn 38 Bảng 2- Thông số dây dẫn lộ 371 E1.32 39 Bảng 2- Thông số Máy biến áp 42 Bảng 2- Thông số Máy biến áp lộ 371 E1.32 43 Bảng 2- Thống kê công suất đầu nguồn lộ 371 E1.32 năm 2014 (Đơn vị kW) 49 Bảng 2- Thông số chế độ phụ tải 54 Bảng 2- Sản lƣợng công suất Max Trạm biến áp 55 Bảng 2- Điện áp Node chế độ phụ tải cực tiểu cực đại điện áp lƣới trung áp đặt 35kV 58 Bảng 2- Tổn thất phần tử chế độ phụ tải cực tiểu cực đại62 Bảng 3- Các thông số kinh tế cho lặp đặt tụ bù 70 Bảng 3- Các vị trí bù trạng 71 Bảng 3- Vị trí dung lƣợng bù lƣới trung áp 72 Bảng 3- Vị trí dung lƣợng bù cố định phía hạ áp 74 Bảng 3- Vị trí dung lƣợng bù đóng cắt phía hạ áp .74 Bảng 3- Trạng thái làm việc tụ đóng cắt chế độ .75 Bảng 3- Vị trí dung lƣợng bù cố định phía hạ áp 76 Bảng 3- Vị trí dung lƣợng bù đóng cắt phía hạ áp .76 Bảng 3- Trạng thái làm việc tụ đóng cắt chế độ .76 Bảng 3- 10 Điện áp nút trƣớc sau bù kinh tế .80 Bảng 3- 11 Bảng tổng hợp điện áp node chế độ trƣớc sau bù 87 Bảng 3- 12 Tổn thất công suất chế độ phụ tải cực tiểu trƣớc sau bù 88 Bảng 3- 13 Tổn thất lộ 371 E1.32 chế độ phụ tải cực đại trƣớc sau bù 96 Bảng 3- 14 Thông số lộ 371 E1.32 phƣơng án bù 104 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Bảng 3- 15 Chỉ tiêu kinh tế phƣơng án bù 104 Bảng 3- 16 Thông số lộ 371 E1.32 trƣớc sau bù kinh tế 107 Bảng 3- 17 Vị trí dung lƣợng bù cố định 109 Bảng 3- 18 Vị trí dung lƣợng bù đóng cắt .109 Bảng 3- 19 Trạng thái làm việc tụ đóng cắt chế độ 109 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2- Sơ đồ xuất tuyến lộ 371 E1.32 35 Hình 2- Sơ đồ mô lộ 371 E1.32 37 Hình 2- Đồ thị phụ tải lộ 371 E1.32 từ ngày 01/01/2014 tới 30/06/2014 46 Hình 2- Đồ thị phụ tải lộ 371 E1.32 từ ngày 30/06/2014 tới 31/12/2014 47 Hình 2- Đồ thị phụ tải ngày điển hình năm 2014 lộ 371 E1.32 48 Hình 2- Đồ thị phụ tải kéo dài ngày điển hình lộ 371 E1.32 53 Hình 3- Sơ đồ vị trí bù trung áp .73 Hình 3- Sơ đồ vị trí bù hạ áp với dung lƣợng bù 100kVAr/1 vị trí .78 Hình 3- Sơ đồ vị trí bù hạ áp với dung lƣợng bù 150kVAr/1 vị trí .79 Hình 3- Sơ đồ quy hoạch lại vị trí đặt bù 106 Hình 3- Sơ đồ vị trí bù tối ƣu sau quy hoạch .108 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT MỞ ĐẦU MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Quá trình cung cấp điện đƣợc thực thông qua bƣớc sản xuất, truyền tải phân phối Lƣới điện phân phối (LĐPP) trung áp phân bố rộng khắp khu vực lãnh thổ nƣớc Tổn thất điện LĐPP trung áp hàng năm cao, đứng sau tổn thất lƣới điện hạ Việc lắp đặt thiết bị bù (TBB) để giảm tổn thất điện LĐPP nâng cao chất lƣợng điện thực cần thiết, đem lại hiệu kinh tế thiết thực, cải thiện tiêu kỹ thuật Tuy nhiên để việc bù công suất phản kháng LĐPP đem lại hiệu kinh tế cao phải chọn dung lƣợng bù vị trí lắp đặt Ngoài phụ tải thƣờng xuyên thay đổi nên lựa chọn phƣơng tiện bù có khả điều chỉnh nâng cao hiệu Với phát triển nhanh chóng kinh tế khoa học kỹ thuật, nguồn điện phải đáp đƣợc đòi hỏi công suất chất lƣợng Vấn đề công suất phát phải đƣợc đƣa đến tận dụng cách hiệu nhất, không để lãng phí nhiều ảnh hƣởng đến kinh tế toán đƣợc nhiều đề tài nghiên cứu Tổn hao công suất vấn đề ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguồn điện kinh tế, để giảm nhƣng biện pháp hiệu bù công suất phản khảng cho lƣới điện Hàng năm Tổng Công ty Điện lực thƣờng xuyên lập đề án thiết kế bổ sung tụ bù trung hạ áp nhằm làm giảm tổn thất lƣới điện phân phối, nhiên việc lựa chọn vị trí dung lƣợng phụ thuộc nhiều vào cảm tính, chƣa có tính toán xác cho việc lựa chọn Để khắc phục nhƣợc điểm đề tài nghiên cứu phƣơng pháp bù công suất phản kháng, để xác định dung lƣợng vị trí bù tối ƣu cho lƣới phân phối, đồng thời luận văn nghiên cứu phần mềm PSS/ADEPT để tính toán dung lƣợng vị trí bù cho lƣới điện cụ thể Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu LĐPP có sơ đồ (hình tia, lƣới kín vận hành hở ) 2.2 Phạm vi áp dụng Lƣới điện phân phối tất khu vực lãnh thổ toàn quốc 2.3 Áp dụng cụ thể Áp dụng Lƣới điện phân phối trung áp huyện Thƣờng Tín Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài - Đƣa lý thuyết chung bù CSPK, nguyên nhân, mục đích việc lựa chọn dung lƣợng vị trí bù CSPK - Sử dụng phần mềm việc tính toán, xác định công suất bù tối ƣu, áp dụng mô hình lƣới điện cụ thể 3.2 Tính thực tiễn đề tài Đề tài có tính ứng dụng cao việc bù CSPK lƣới điện phân phối, xác định dung lƣợng vị trí bù tối ƣu nhằm đem lại hiệu bù kinh tế Tính toán đƣa tiêu chí cụ thể việc lựa chọn vị trí dung lƣợng bù nhằm đem lại hiệu kinh tế tối ƣu Dễ dàng áp dụng vào LĐPP toàn lãnh thổ Việt Nam nói chung Công ty Điện lực Thƣờng Tín nói riêng 10 Luận văn cao học STT Phần tử Điểm đầu Điểm cuối 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 Tran14 Tran15 Tran16 Tran17 Tran18 Tran19 Tran2 Tran20 Tran21 Tran22 Tran23 Tran24 Tran25 Tran26 Tran27 Tran28 Tran29 Tran3 Tran30 Tran31 Tran32 Tran33 NODE35 NODE35 NODE17 NODE37 NODE36 NODE18 NODE3 NODE19 NODE20 NODE21 NODE22 NODE23 NODE25 NODE26 NODE24 NODE27 NODE28 NODE4 NODE8 NODE9 NODE10 NODE38 NODE35-1 NODE35-2 NODE17-1 NODE37-1 NODE36-1 NODE18-1 NODE3-1 NODE19-1 NODE20-1 NODE21-1 NODE22-1 NODE23-1 NODE25-1 NODE26-1 NODE24-1 NODE27-1 NODE28-1 NODE4-1 NODE8-1 NODE9-1 NODE10-1 NODE38-1 Chiều dài (km) GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT ΔP trƣớc bù (kW) 0.69 3.39 1.61 1.88 2.65 2.84 2.37 4.08 0.80 0.23 0.34 0.55 3.02 0.77 1.12 1.77 0.69 1.59 0.58 0.54 1.48 1.84 ΔQ trƣớc bù (kVAr) ΔP sau bù trung áp (kW) ΔQ sau bù trung áp (kVAr) ΔP sau bù hạ áp 100kVA/ vị trí (kW) ΔQ sau bù hạ áp 100kVAr/ vị trí (kVAr) ΔP sau bù hạ áp 150kVA/ vị trí (kW) ΔQ sau bù hạ áp 150kVAr/ vị trí (kVAr) 2.57 13.91 9.55 7.67 10.22 12.23 9.69 21.90 2.17 0.79 1.30 2.18 12.36 2.87 4.35 7.60 3.39 8.03 2.40 2.13 5.79 7.49 0.69 3.38 1.61 1.88 2.64 2.83 2.37 4.06 0.80 0.23 0.34 0.55 3.01 0.76 1.11 1.77 0.68 1.59 0.58 0.54 1.47 1.83 2.56 13.86 9.52 7.64 10.18 12.18 9.67 21.81 2.16 0.79 1.29 2.17 12.31 2.86 4.33 7.57 3.38 8.01 2.38 2.12 5.76 7.44 0.68 2.52 1.28 1.87 2.63 2.14 2.37 3.51 0.79 0.23 0.34 0.55 2.23 0.76 1.11 1.76 0.68 1.59 0.57 0.54 1.47 1.83 2.55 10.32 7.58 7.62 10.15 9.20 9.66 18.83 2.15 0.79 1.29 2.16 9.08 2.85 4.32 7.55 3.37 8.00 2.38 2.11 5.75 7.43 0.69 3.38 1.20 1.88 2.63 2.83 2.37 3.31 0.80 0.23 0.34 0.55 3.01 0.76 1.11 1.77 0.68 1.59 0.58 0.54 1.47 1.83 2.56 13.85 7.07 7.63 10.17 12.18 9.67 17.74 2.16 0.79 1.29 2.17 12.31 2.86 4.33 7.56 3.38 8.01 2.39 2.12 5.76 7.45 100 Luận văn cao học STT Phần tử Điểm đầu Điểm cuối 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 Tran34 Tran35 Tran36 Tran37 Tran38 Tran39 Tran4 Tran40 Tran41 Tran42 Tran43 Tran44 Tran45 Tran46 Tran47 Tran48 Tran49 Tran5 Tran50 Tran51 Tran52 Tran53 NODE39 NODE41 NODE42 NODE43 NODE44 NODE46 NODE31 NODE47 NODE48 NODE58 NODE59 NODE50 NODE51 NODE60 NODE61 NODE52 NODE52 NODE32 NODE53 NODE54 NODE62 NODE62 NODE39-1 NODE41-1 NODE42-1 NODE43-1 NODE44-1 NODE46-1 NODE31-1 NODE47-1 NODE48-1 NODE58-1 NODE59-1 NODE50-1 NODE51-1 NODE60-1 NODE61-1 NODE52-1 NODE52-2 NODE32-1 NODE53-1 NODE54-1 NODE62-1 NODE62-2 Chiều dài (km) GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT ΔP trƣớc bù (kW) 2.39 1.28 1.55 0.76 1.28 0.62 0.98 3.53 2.67 0.82 0.74 3.03 0.45 1.38 0.42 1.85 1.71 3.20 0.71 2.87 0.75 0.93 ΔQ trƣớc bù (kVAr) ΔP sau bù trung áp (kW) ΔQ sau bù trung áp (kVAr) ΔP sau bù hạ áp 100kVA/ vị trí (kW) ΔQ sau bù hạ áp 100kVAr/ vị trí (kVAr) ΔP sau bù hạ áp 150kVA/ vị trí (kW) ΔQ sau bù hạ áp 150kVAr/ vị trí (kVAr) 9.76 5.00 5.93 2.87 3.53 2.32 4.90 14.47 14.81 3.08 2.83 11.72 1.65 5.39 1.53 7.52 8.64 16.29 2.80 12.37 2.81 3.72 2.37 1.27 1.54 0.76 1.27 0.62 0.98 3.50 2.66 0.81 0.73 3.00 0.45 1.36 0.42 1.83 1.70 3.19 0.70 2.84 0.74 0.92 9.70 4.96 5.89 2.85 3.51 2.30 4.88 14.37 14.71 3.06 2.81 11.62 1.63 5.34 1.52 7.45 8.57 16.23 2.78 12.25 2.78 3.68 1.73 1.27 1.54 0.76 1.27 0.62 0.97 2.63 2.12 0.81 0.73 2.16 0.45 1.36 0.42 1.29 1.32 2.67 0.70 2.19 0.74 0.92 7.04 4.96 5.88 2.85 3.50 2.30 4.87 10.75 11.74 3.06 2.81 8.33 1.63 5.34 1.52 5.23 6.62 13.54 2.78 9.42 2.78 3.68 2.38 1.27 1.54 0.76 1.27 0.62 0.98 3.51 1.98 0.81 0.73 3.01 0.45 1.37 0.42 1.84 1.25 2.54 0.70 2.08 0.74 0.92 9.71 4.97 5.90 2.85 3.51 2.30 4.88 14.39 10.92 3.07 2.82 11.65 1.64 5.36 1.52 7.48 6.30 12.89 2.79 8.93 2.79 3.70 101 Luận văn cao học STT Phần tử Điểm đầu Điểm cuối 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 Tran54 Tran55 Tran56 Tran57 Tran58 Tran59 Tran6 Tran60 Tran61 Tran62 Tran63 Tran64 Tran65 Tran66 Tran67 Tran68 Tran69 Tran7 Tran8 Tran9 NODE56 NODE63 NODE64 NODE66 NODE65 NODE65 NODE33 NODE68 NODE69 NODE74 NODE75 NODE76 NODE77 NODE71 NODE72 NODE73 NODE36 NODE33 NODE33 NODE12 NODE56-1 NODE63-1 NODE64-1 NODE66-1 NODE65-2 NODE65-1 NODE33-1 NODE68-1 NODE69-1 NODE74-1 NODE75-1 NODE76-1 NODE77-1 NODE71-1 NODE72-1 NODE73-1 NODE36-2 NODE33-2 NODE33-3 NODE12-1 TỔNG Chiều dài (km) GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT ΔP trƣớc bù (kW) ΔQ trƣớc bù (kVAr) ΔP sau bù trung áp (kW) ΔQ sau bù trung áp (kVAr) ΔP sau bù hạ áp 100kVA/ vị trí (kW) ΔQ sau bù hạ áp 100kVAr/ vị trí (kVAr) ΔP sau bù hạ áp 150kVA/ vị trí (kW) ΔQ sau bù hạ áp 150kVAr/ vị trí (kVAr) 2.25 1.09 1.07 1.07 1.13 0.77 0.18 1.09 1.08 0.63 4.85 2.27 1.27 0.76 2.35 0.22 0.10 1.35 1.75 2.82 362.48 8.89 4.40 4.30 4.31 4.57 2.96 0.64 4.25 4.12 2.43 24.72 9.28 5.14 3.19 9.07 0.50 0.58 5.14 7.47 12.14 819.13 2.23 1.08 1.06 1.06 1.12 0.76 0.18 1.08 1.07 0.63 4.80 2.25 1.26 0.75 2.32 0.21 0.10 1.34 1.74 2.81 335.69 8.80 4.35 4.25 4.26 4.52 2.93 0.63 4.21 4.08 2.40 24.44 9.17 5.08 3.15 8.96 0.49 0.58 5.12 7.44 12.09 781.84 2.23 1.08 1.06 1.06 1.12 0.76 0.18 1.08 1.07 0.63 4.00 1.67 1.26 0.75 1.69 0.21 1.07 1.34 1.74 2.10 318.25 8.81 4.35 4.26 4.27 4.52 2.93 0.63 4.21 4.08 2.40 20.34 6.78 5.09 3.15 6.50 0.50 5.35 5.11 7.43 9.00 718.70 2.24 1.08 1.06 1.06 1.13 0.76 0.18 1.08 1.08 0.63 3.73 2.26 1.26 0.75 2.33 0.21 1.07 1.34 1.74 2.81 332.63 8.83 4.37 4.27 4.28 4.54 2.94 0.63 4.22 4.09 2.41 18.97 9.21 5.11 3.16 9.00 0.50 5.36 5.11 7.44 12.08 752.07 102 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Trong chế độ phụ tải cực đại, hiệu giảm tổn thất công suất phƣơng án bù rõ ràng Bù hạ áp 100kVAr/1 vị trí đem lại hiệu cao bù hạ áp 150kVAr/1 vị trí cao bù trung áp 150kVAr/1 vị trí Nhận xét: + Bù hạ áp đem lại hiệu giảm tổn thất công suất cao bù trung áp + Bù với dung lƣợng vị trí bù thấp hiệu giảm tổn thất công suất cao + Trong chế độ phụ tải cực tiểu cực đại, bù hạ áp với dung lƣợng 100kVAr/1 vị trí bù đem lại hiệu giảm tổn thất cao bù với dung lƣợng 150kVAr/1 vị trí bù cao bù trung áp 150kVAr/1 vị trí 103 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT 3.2.1.4 Tính toán kinh tế, lựa chọn phƣơng án bù tối ƣu Ta xét dung lƣợng bù thấp vị trí trung, hạ lần lƣợt 100kVAr/1 vị trí 150kVAr/1 vị trí, kết thu đƣợc: Bảng 3- 14 Thông số lộ 371 E1.32 phƣơng án bù Chỉ tiêu đánh giá Tình trạng lƣới Trƣớc bù CĐ Bù trung áp 150kVAr/ vị trí CĐ Bù hạ áp 100kVAr/ vị trí CĐ Bù hạ áp 150kVAr/ vị trí CĐ Trƣớc bù CĐ max Bù trung áp 150kVAr/ vị trí CĐ max Bù hạ áp 100kVAr/ vị trí CĐ max Bù hạ áp 150kVAr/ vị trí CĐ max Tổng số nút dƣới điện áp cho phép Tổng số nút điện áp cho phép Tổng hao tổn CSTD (kW) Tổng hao tổn CSPK (kVAr) 0 44.70 95.74 0 40.11 89.41 0 38.95 84.98 0 40.11 88.96 0 362.48 781.84 0 335.69 781.84 0 318.25 718.70 0 332.63 752.07 Giá trị tiết kiệm đƣợc sau năm phƣơng án cho Bảng 3-15: Bảng 3- 15 Chỉ tiêu kinh tế phƣơng án bù STT Phƣơng án Bù trung 150kVAr/1 vị trí Bù hạ 100kVAr/1 vị trí Bù hạ 150kVAr/1 vị trí Giá trị tiết kiệm đƣợc (VNĐ) Số vị trí bù cố định Số vị trí bù đóng cắt 238,462,295.99 561,610,357.73 19 435,533,006.27 10 104 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Theo kết ta thấy bù hạ 100kVAr/1 vị trí đem lại hiệu bù cao phƣơng án bù Phƣơng án đem lại giá trị làm lợi cao nhất, nhiên số lƣợng vị trí đặt bù lớn, gây khó khăn công tác quản lý vận hành sửa chữa Ta lựa chọn phƣơng án bù hạ TBA với dung lƣợng bù 150kVAr/1 vị trí, phƣơng án đem lại hiệu bù kinh tế cao, số lƣợng điểm bù ít, thuận tiện công tác vận hành 3.2.2 Bù kinh tế lộ 371E1.32 sau xếp lại lƣới điện Hiện đƣờng dây 371 E1.32 có vị trí đặt bù trung áp nhƣ Bảng 3-2 Những vị trí đƣợc lắp đặt trƣớc vị trí lắp đặt chƣa tối ƣu, nhằm đem lại hiệu cao ta xác định lại vị trí đặt tụ tối ƣu vị trí trên, từ di chuyển vị trí tới vị trí cho hiệu đặt bù cao Để thực công tác ta xét lƣới điện chƣa lắp vị trí bù trạng, lần lƣợt đặt dung lƣợng bù vào lƣới vị trí bù trung áp 35kV 300kVAr 01 vị trí bù trung áp 35kV 150kVAr Kết tính toán xác định đƣợc vị trí đặt bù nhƣ Hình 3-4: 105 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Hình 3- Sơ đồ quy hoạch lại vị trí đặt bù 106 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Hiệu đạt đƣợc sau di chuyển vị trí bù: Bảng 3- 16 Thông số lộ 371 E1.32 trƣớc sau bù kinh tế Tổng số nút Tổng số nút Tổng hao Tổng hao dƣới điện điện áp tổn CSTD tổn CSPK áp cho phép cho phép (kW) (kVAr) Trƣớc quy hoạch CĐ 0 44.70 95.94 Sau quy hoạch CĐ 0 43.573 94.574 Trƣớc quy hoạch CĐ max 0 362.48 819.13 Sau quy hoạch CĐ max 0 357.47 815.452 Chỉ tiêu đánh giá Tình trạng lƣới Sau quy hoạch lại vị trí đặt bù tổn thất công suất giảm chế độ phụ tải cực tiểu cực đại so với trƣớc quy hoạch Tƣơng tự nhƣ cách tính toán phần ta xác định vị trí dung lƣợng bù tối ƣu lƣới điện sau quy hoạch lại, sử dụng phƣơng án bù hạ áp 0.4kV với dung lƣợng 150kVAr/1 vị trí bù ta xác định đƣợc vị trí bù: 107 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Hình 3- Sơ đồ vị trí bù tối ƣu sau quy hoạch 108 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT Kết tính toán với bù hạ áp 150kVAr/1 vị trí cần bù 07 vị trí cố định với tổng dung lƣợng bù 1.050 kVAr, 03 vị trí bù đóng cắt với tổng dung lƣợng 450kVAr: Bảng 3- 17 Vị trí dung lƣợng bù cố định STT Vị trí bù Vị trí bù Qbù (kVAr) NODE75-1 150 NODE19-1 150 NODE34-1 150 NODE17-1 150 NODE48-1 150 NODE32-1 150 NODE34-2 150 Qbù (kVAr) STT Bảng 3- 18 Vị trí dung lƣợng bù đóng cắt STT Vị trí bù NODE54-1 150 NODE47-1 150 Qbù (kVAr) STT Vị trí bù Qbù (kVAr) NODE35-2 150 Trạng thái làm việc tụ đóng cắt chế độ phụ tải khác nhau: Bảng 3- 19 Trạng thái làm việc tụ đóng cắt chế độ STT 10 11 12 13 Chế độ làm việc Min Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ Chế độ 10 Chế độ 11 Chế độ 12 NODE54-1 NODE47-1 NODE35-2 Cắt Cắt Cắt Cắt Cắt Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Cắt Cắt Cắt Cắt Cắt Cắt Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Cắt Cắt Cắt Cắt Cắt Cắt Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng 109 Luận văn cao học STT 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Chế độ làm việc Chế độ 13 Chế độ 14 Chế độ 15 Chế độ 16 Chế độ 17 Chế độ 18 Chế độ 19 Chế độ 20 Chế độ 21 Chế độ 22 Max GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT NODE54-1 NODE47-1 NODE35-2 Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Giá trị làm lợi biện pháp bù sau năm 318,331,168.7 (đồng) Kết luận Bù hạ áp đem lại hiệu cao bù đƣờng dây trung Dung lƣợng bù vị trí nhỏ hiệu bù cao, nâng cao điện áp nút hệ thống, giảm tổn thất công suất chế độ phụ tải, giá trị điện tiết kiệm đƣợc lớn Tuy nhiên số vị trí bù cao gây khó khăn công tác quản lý vận hành sửa chữa Có thể thực bù kinh tế lƣới điện trạng xếp lại vị trí bù trạng nhằm đem lại hiệu bù cao Việc áp dụng phần mềm PSS/ADEPT cho toán bù CSPK giúp xác định đƣợc xác vị trí dung lƣợng bù tối ƣu Phần mềm có nhiều ứng dụng chức để tính toán hoàn chế độ, toán khác Với nội dung luận văn, đề tài khai thác phần nhỏ chức ứng dụng phần mềm, mong đề tài khác khai thác chức tính toán sóng hài, vấn đề mà lƣới điện nƣớc ta đƣợc quan tâm Đề tài Nghiên cứu bù kinh tế cho lƣới điện phân phối thuộc Công ty Điện lực Thƣờng Tín tính toán đƣợc dung lƣợng vị trí tối ƣu cho lộ 371E1.32 bù 110 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT hạ áp với 10 vị trí bù cố định có tổng dung lƣợng 1.500 kVAr 03 vị trí bù đóng cắt tổng dung lƣợng 450kVAr, tiết kiệm đƣợc 435 triệu đồng vòng năm 111 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Tổn thất công suất hàng năm đƣờng dây trung trạm biến áp nƣớc ta cao, việc trì tổn thất cao làm giảm hiệu công tác sản xuất, kinh doanh điện Tổn thất cao dẫn tới giá bán điện cao, làm tăng giá thành sản phẩm, giảm tính cạnh tranh sản phẩm nƣớc, tổng hợp chung làm suy giảm kinh tế quốc dân Để giảm tổn thất điện cần có giải pháp cụ thể hiệu toàn hệ thống điện nói chung phận cấu thành hệ thống điện nói riêng Một yếu tố làm tăng tổn thất điện tổn hao truyền tải công suất phản kháng đƣờng dây cao, hàng năm Tổng Công ty tốn nhiều kinh phí cho việc làm giảm tổn thất điện năng, lắp đặt bù trung hạ hệ thống, nhiên hiệu bù chƣa cao lƣới điện trung, hạ khu vực Nguyên nhân việc hiệu bù chƣa cao việc lựa chọn công suất vị trí đặt bù theo cảm tính, tính toán chi tiết khoa học Bù công suất phản kháng giải pháp kỹ thuật nâng cao chất lƣợng điện cung cấp cho phép giảm tổn thất Điều dẫn đến giảm công suất phát đầu nguồn, giảm vốn đầu tƣ xây dựng mạng điện, giảm tải đƣờng dây máy biến áp, làm cho tuổi thọ thiết bị dài Việc nghiên cứu giải pháp bù CSPK cho ta thấy đƣợc nên áp dụng phƣơng pháp cho lƣới cụ thể phụ thuộc vào mục đích bù CSPK tính chất lƣới điện… Việc tính toán vị trí dung lƣợng bù tối ƣu cho lƣới cụ thể phức tạp, khối lƣợng tính toán lớn phải lặp lại nhiều lần cần phải có hỗ trợ máy tính có phần mềm đƣợc thiết kế phù hợp Trong thực tế có 112 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT nhiều phần mềm để xác định dung lƣợng vị trí bù hợp lý Luận văn tìm hiểu ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để áp dụng tính toán cho lƣới cụ thể; lộ 371 E1.32 Thƣờng Tín Qua việc thu thập số liệu áp dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán đƣợc vị trí dung lƣợng bù tối ƣu đƣa phƣơng pháp bù cho lộ 371 E1.32 Việc tính toán lại tiêu kinh tế kỹ thuật sau bù cho thấy bù kinh tế đem lại hiệu rõ rệt phƣơng diện giảm thiểu tổn thất cải thiện chất lƣợng điện áp 4.2 KIẾN NGHỊ Lƣới điện phân phối chiểm tỉ lệ tổn thất lớn HTĐ (so với tổn thất lƣới truyền tải, nhà máy điện trạm) Kết luận văn, phần phản ảnh hiệu đáng quan tâm việc bù kinh tế LĐPP Mạng LĐPP phát triển rộng khắp khu vực nƣớc quy mô công suất Việc đề xuất áp dụng bù kinh tế nên đƣợc đề sớm khâu quy hoạch mở rộng quản lý vận hành tƣơng ứng với tăng trƣởng nhanh biểu đồ phụ tải Việc áp dụng phần mềm tính toán có chức tối ƣu hóa vị trí dung lƣợng bù cần thiết để đảm bảo tính tối ƣu cho toán bù 113 Luận văn cao học GVHD: GS.TS LÃ VĂN ÚT TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Bách, Lưới điện hệ thống điện Tập I, II NXB KH&KT 2006 Nguyên Văn Đạm, Mạng lưới điện- NXB KH&KT Hà Nội 2002 Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2007), Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị nhà cao tầng, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh, Bù công suất phản kháng lưới cung cấp phân phối điện TS Ngô Hồng Quang (2007), Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 500 kV, NXB Khoa học & kỹ thuật TS Trần Vĩnh Tịnh (2001), Áp dụng phương pháp tối ưu hóa nhằm nâng cao hiệu kinh tế vận hành hệ thống cung cấp điện, Đà nẵng TS Trần Vĩnh Tịnh, Trƣơng Văn Chƣơng (2008), bù tối ưu công suất phản kháng lưới điện phân phối, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, số (25) 2008 GS.TS Lã Văn Út, Tính toán phân tích chế độ hệ thống điện Bài giảng SĐH ngành Điện (ĐHCN Thái Nguyên, ĐH Mỏ Địa Chất, ĐHNN Hà Nội) GS.TS Lã Văn Út, Hướng dẫn sử dụng chương trình tính toán phân tích chế độ xác lập hệ thống điện Conus 10 GS.TS Lã Văn Út, Trần Vĩnh Tịnh, Ngô Duy Hƣng, Xác định vị trí dung lượng bù tối ưu công suất phản kháng mạng điện phân phối Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 12, 1996 11 GS.TS Lã Văn Út, Tăng Thiên Tƣ, Trần Vinh Tịnh, Đánh giá hiệu lắp đặt thiết bị bù mạng cung cấp điện Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 12, 1996 114 ... lƣợng bù 72 3.2.1.2 Điện áp nút trƣớc sau bù kinh tế 80 3.2.1.3 Tổn thất công suất trƣớc sau bù kinh tế 88 3.2.1.4 Tính toán kinh tế, lựa chọn phƣơng án bù tối ƣu 104 3.2.2 Bù kinh. .. 371 E1.32 trƣớc bù 57 CHƢƠNG 67 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ DUNG LƢỢNG BÙ KINH TẾ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THƢỜNG TÍN - LỘ 371 E1.32 67 3.1 THIẾT LẬP THÔNG SỐ BÙ 67... đến chất lƣợng nguồn điện kinh tế, để giảm nhƣng biện pháp hiệu bù công suất phản khảng cho lƣới điện Hàng năm Tổng Công ty Điện lực thƣờng xuyên lập đề án thiết kế bổ sung tụ bù trung hạ áp nhằm