Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong lưới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN QUỐC LỰC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: TS BẠCH QUỐC KHÁNH Hà Nội: 2013 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn luận văn thân nghiên cứu, tính toán phân tích Số liệu đưa luận văn dựa kết tính toán trung thực tôi, không chép hay số liệu công bố Nếu sai với lời cam kết trên, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả Nguyễn Quốc Lực Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 10 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 12 Tính cấp thiết đề tài 12 Tên đề tài: “Nghiên cứu số giải pháp nâng cao chất lượng điện lưới phân phối điện” 12 Tóm tắt nội dung luận văn 12 Ý nghĩa khoa học đề tài: 13 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 14 CHƯƠNG 16 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 16 1.1 Sự cần thiết việc nghiên cứu chất lượng điện 16 1.2 Định nghĩa chất lượng điện 17 1.2.1 Định nghĩa chất lượng điện 17 1.2.2 Chất lượng điện áp tiêu quan trọng 18 1.3 Các tượng chất lượng điện 18 1.3.1 Quá độ (transient) 18 1.3.1.1 Quá độ xung (Impulsive transient) 19 1.3.1.2 Quá độ dao động (Oscillatory transient) 19 1.3.2 Sự biến thiên điện áp trì 20 1.3.2.1 Quá điện áp (Overvoltage) 20 1.3.2.2 Thấp điện áp (Undervoltage) 21 1.3.2.3 Mất điện áp (interruption) 21 1.3.3 Sự biến thiên điện áp khoảng thời gian ngắn 22 1.3.3.1 Tăng điện áp (Swell) 22 1.3.3.2 Sụt giảm điện áp (Voltage Sag) 22 1.3.4 Mất cân điện áp (Voltage Imbalance) 24 1.3.5 Độ méo sóng (Waveform Distortion) 24 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học 1.3.5.1 Thành phần chiều thêm vào (DC Offset) 25 1.3.5.2 Sóng hài (Harmonics) 25 1.3.5.3 Liên sóng hài (Interharmonics) 26 1.3.5.4 Đột điện áp (Notching) 27 1.3.5.5 Nhiễu (Noise) 27 1.3.6 Dao động điện áp (Voltage Fluctuation) 27 1.3.7 Sự biến thiên tần số công nghiệp (Power Frequency Variations) 28 1.4 Kết luận 31 CHƯƠNG 32 HIỆN TƯỢNG SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP NGẮN HẠN VÀ CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ 32 2.1 Định nghĩa tượng sụt giảm điện áp ngắn hạn 32 2.2 Nguyên nhân gây tượng sụt giảm điện áp 32 2.3 Các đặc trưng tượng sụt giảm điện áp ngắn hạn 32 2.3.1 Biên độ voltage sag 33 2.3.1.1 Voltage rms (voltage root-mean-square) 33 2.3.1.2 Thành phần điện áp 35 2.3.1.3 Điện áp cực đại (Điện áp đỉnh) 36 2.3.2 Khoảng thời gian sụt giảm điện áp 37 2.4 Các biện pháp hạn chế tượng sụt giảm điện áp 39 2.4.1 Hạn chế cố xảy hệ thống 40 2.4.2 Giảm thời gian loại trừ cố 40 2.4.2.1 Sử dụng cầu chì hạn chế dòng điện 40 2.4.2.2 Sử dụng thiết bị tự động đóng lại 41 2.4.3 Cải thiện khả chịu đựng sụt áp thiết bị 41 2.4.4 Sử dụng thiết bị giúp ngăn chặn sụt giảm điện áp 41 2.4.4.1 Các máy biến áp cộng hưởng sắt từ (CVTs) 41 2.4.4.2 Các tổng hợp từ tính (Magnetic synthesizers) 42 2.4.4.3 Thiết bị bù nối tiếp công suất tác dụng 42 2.4.4.4 Nguồn cung cấp không bị gián đoạn (UPS) 42 2.4.4.5 Hợp máy phát – động (Motor - Generator sets) 42 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học 2.4.4.6 Thiết bị lưu trữ lượng từ tính siêu dẫn (SMES) 43 2.4.4.7 Khóa chuyển đổi tĩnh (Static Transfer Switch) 43 2.4.4.8 Thiết bị khôi phục điện áp động (Dynamic voltage restorer) 43 2.4.5 Thay đối kết cấu lưới 44 2.5 Một số số áp dụng để đánh giá chất lượng điện năng[9] 45 2.5.1 Chỉ số độ tin cậy cung cấp điện 45 2.5.1.1 Chỉ số ASAI 45 2.5.1.2 Chỉ số SAIFI 45 2.5.1.3 Chỉ số SAIDI 46 2.5.1.4 Chỉ số CAIDI 46 2.5.1.5 Chỉ số CAIFI 47 2.5.1.6 Chỉ số CIII 47 2.5.2 Chỉ số đánh giá voltage sag lưới phân phối [5] 48 2.5.2.1 Chỉ số SARFIx 48 2.5.2.2 Chỉ số SARFIx_curve 48 2.6 Kết Luận 51 CHƯƠNG 53 XÂY DỰNG BÀI TOÁN ĐÁNH GIÁ SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP NGẮN HẠN TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI CÓ XÉT ĐẾN THỜI GIAN TÁC ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 53 3.1 Đặt vấn đề 53 3.2 Mô phân bố cố phương pháp dự báo ngẫu nhiên 54 3.2.1 Điểm cố (Fault Position) 54 3.2.2 Các dạng cố ngắn mạch 55 3.2.3 Suất cố (Fault Rate) 55 3.2.4 Sơ đồ khối tính toán sụt giảm điện áp ngắn hạn 55 3.3 Kết luận 60 CHƯƠNG 61 TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DỰ BÁO SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP NGẮN HẠN NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI 61 4.1 Mô phân bố cố lưới điện phân phối trạm 110kV Thượng Đình (E1.5) 61 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học 4.2 Mô lưới điện cần nghiên cứu 75 4.3 Tính ngắn mạch, tổng hợp giá trị điện áp tần suất sụt giảm điện áp 80 4.4 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx 80 4.4.1 Đánh giá voltage sag vị trí - Trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) 80 4.4.2 Đánh giá Voltage sag cho hệ thống 95 4.5 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx_cuve 105 4.6 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver xét lưới trung tính cách điện 107 4.7 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver thay đổi kết cấu lưới 109 4.8 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver giảm thời gian loại trừ cố 112 4.9 Kết luận 114 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ĐƯỢC ĐƯA RA 116 Kết luận chung 116 Các đề xuất 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Tên đầy đủ American National Standards Institute ANSI Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ Average Service Availability Index ASAI Chỉ số thể mức sẵn sàng hoạt động hệ thống Customer Average Interruption Duration Index CAIDI Chỉ số khoảng thời gian điện trung bình khách hàng Computer Bussiness Equipment Manufactures Associations CBEMA Hiệp hội sản xuất kinh doanh thiết bị máy tính Customer Average Interruption Frequency Index CAIFI Chỉ số tần suất điện trung bình khách hàng Customer Interrupted per Interruption Index CIII Chỉ số thể số lượng khách hàng trung bình bị điện lần điện CLĐN Chất lượng điện Constant Voltage Transformers CVTs Máy biến áp cộng hưởng sắt từ - Ổn áp MBA Máy biến áp HTĐ Hệ thống điện International Electrotechnical Commission IEC Hiệp hội kỹ thuật điện tử quốc tế Institute of Electrical and Electronic Engineer IEEE Viện kỹ thuật điện điện tử Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Information Technology Infrastructure Committee ITIC Ủy ban sở hạ tầng công nghệ thông tin PSS/Adept Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Root-Mean-Square rms Giá trị hiệu dụng TBA Trạm biến áp tđkcl Thay đổi kết cấu lưới Total Harmonics Distortion THD Tổng độ méo sóng hài ttcđ Trung tính cách đất TSSC Tần suất cố SANH Sụt giảm điện áp ngắn hạn System Average Interruption Duration Index SAIDI Chỉ số khoảng thời gian điện trung bình hệ thống System Average Interruption Frequency Index SAIFI Chỉ số tần suất điện trung bình hệ thống System Average RMS Frequency Index voltage SARFIx Chỉ số tần suất biến thiên điện áp trung bình hệ thống với ngưỡng điện áp x System Average RMS Frequency Index voltage curve SARFIx-curve Chỉ số tần suất biến thiên điện áp trung bình hệ thống với ngưỡng điện áp x xét đến tác động thiết bị bảo vệ Semiconductor Equipment and Materials International Group SEMI Tổ chức quốc tế vật liệu thiết bị bán dẫn Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Superconducting Magnetic Energy Storage SMES Thiết bị lưu trữ lượng từ tính siêu dẫn Uninterruptable Power Supply UPS Nguồn cung cấp không bị gián đoạn VD Ví dụ Very Inverse VI Rất dốc Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Phân nhóm đặc tính tượng điện từ hệ thống điện Bảng 2.1: Thời gian giải trừ cố ứng với mức điện áp khác Bảng 2.2: Các thiết bị ngăn chặn điện áp sụt giảm chi phí Bảng 4.1: Số thứ tự, tên nút (Trong PSS/Adept) tên trạm biến áp 72 vị trí đánh giá voltage sag Bảng 4.2: Các vị trí tính ngắn mạch đường dây chiều dài khoảng tính ngắn mạch Bảng 4.3: Tổng hợp suất cố năm 2012 Bảng 4.4 Suất cố lưới loại cố (ngắn mạch) Bảng 4.5: Phân bố suất cố vị trí trạm biến áp Bảng 4.6: Phân bố suất cố vị trí ngắn mạch đường dây Bảng 4.7: Thông số máy biến áp Bảng 4.8: Giá trị điện áp pha nút chế độ xác lập Bảng 4.9: Giá trị điện áp nút ngắn mạch pha trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) Bảng 4.10: Giá trị điện áp nút ngắn mạch pha đường dây trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) Bảng 4.11: Tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) ngắn mạch pha TBA Bảng 4.12: Tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) ngắn mạch pha đường dây Bảng 4.13: Tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) ngắn mạch pha Bảng 4.14: Tổng hơp tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) Bảng 4.15: Chỉ số SARFIx xét vị trí trạm 370 Hạ Đình (01Node1_483) Bảng 4.16: Tổng hợp tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ toàn 72 vị trí lưới phân phối Bảng 4.17: Tần suất cố sag có biên độ nhỏ ngưỡng điện áp x 72 vị trí lưới phân phối Bảng 4.18: Chỉ tiêu SARFIx hệ thống Bảng 4.19: Thời gian đặt rơle Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học với tổng trở máy biến áp, xảy ngắn mạch điện áp hệ thống thay đổi không đáng kể, sụt áp nằm chủ yếu tổng trở máy biến áp Xuất tuyến 483 có nhánh rẽ, hai xuất tuyến lại rẽ nhánh nên biểu đồ tần suất sụt giảm trung bình hệ thống phù hợp với thực tế lưới phân phối đô thị 4.5 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx_cuve Tính tương tự phần nhiên có xét đến thời gian tác động thiết bị bảo vệ đường cong chịu đựng điện áp thiết bị điện Với ngắn mạch trạm phân phối bảo vệ cầu chì có đặc tính tác động theo biểu thức t  1.2987 I 0.3764 (3.3) Ngắn mạch đường dây bảo vệ rơle dòng điện với thời gian độc lập đặt đầu xuất tuyến Cụ thể thời gian đặt rơle ba xuất tuyến 483, 474, 471 cho Bảng 4.19 (Số liệu lấy phiếu chỉnh định rơle xuất tuyến) Bảng 4.19: Thời gian đặt rơle Tên lộ 843 Trị số đặt rơle I>> = 6,0In  t = 0,25s I> = 1.6In  t = 1s Ie >> = 6,0 In  t = 0,25s Ie > = 0,3 In  t= 1s TI = 400/1 474 I>> = 6,0In  t = 0,25s I> = 1.6In  t = 1s Ie >> = 6,0 In  t = 0,25s Ie > = 0,3 In  t = 1s TI = 400/1 471 I>> = 6,0In  t = 0,25s I> = 1,6In  t = 1s Ie >> = 6,0In  t = 0,25s Ie > = 0,3 In  t = 1s TI = 400/1 105 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Tổng hợp kết ta có biểu đồ thể số SARFIx_curve Hình 4.6 SARFIx SARFIx_curve 20.86 21 19.12 17.15 15.75 18 15 12 13.19 13.20 11.38 10.70 9.50 7.87 7.87 4.89 Hình 4.6: Chỉ số SARFIx SARFIx-curve Chỉ số SARFI0.1_curve tăng xảy ngắn mạch đường dây dòng ngắn mạch vượt giá trị tác động, rơle đầu xuất tuyến tác động đưa tín hiệu đến máy cắt cắt xuất tuyến bị cố khỏi hệ thống ngừng cung cấp điện cho trạm biến áp phân phối Lúc nút nằm xuất tuyến bị cố chịu tần suất sụt giảm điện áp pha khoảng 0.0-0.1 Để hiểu rõ vấn đề ta xét ví dụ sau: Khi tính số SARFIx nút 01node1_843 với ngắn mạch hai pha đường dây, điện áp nút xuất tuyến 843 nằm khoảng 0.4939 – 0.4951(pu) nút chịu tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ khoảng 0.4-0.5 Khi tính số SARFIx_curve ta có xét đến thời gian tác động rơle với dòng điện ngắn mạch (lấy phụ lục tính toán) IN = 17477(A) > 6x400 = 2400(A) - (dòng tác động rơle) sau t = 0.25(s) rơle tác động đưa tín hiệu đến máy cắt cắt xuất tuyến 843 khỏi hệ thống ngừng cung cấp điện cho trạm biến áp phân phối Lúc nút nằm xuất tuyến bị cố chịu tần suất sụt giảm điện áp pha nhỏ khoảng 0.0-0.1vì làm cho số SARFI10.1_curve tăng Lập luận tương tự với ngắn mạch xảy trạm biến áp phân phối dạng ngắn mạch khác SARFI0.5_curve giảm thể có phụ tải không chịu ảnh hưởng tượng sụt giảm điện áp ngắn hạn xét đến tác động thiết bị bảo vệ 106 Nguyễn Quốc Lực 4.6 Luận văn cao học Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver xét lưới trung tính cách điện Do điều kiện lịch sử để lại, lưới phân phối (trung áp) Việt Nam tồn nhiều cấp điện áp 6, 10, 15, 22, 35kV Sự tồn nhiều cấp điện áp buộc phải sử dụng nhiều loại thiết bị với xuất xứ khác nhau, điều gây trở ngại vận hành khó thiết lập chế độ làm việc kinh tế; thêm vào trình cải tạo quy hoạch gặp nhiều trở ngại thiếu tiêu, định mức hợp lý dẫn đến thiếu xác dự báo, lựa chọn thiết bị lãng phí vốn đầu tư, kèm theo trình gia tăng tổn thất, giảm chất lượng điện Quá trình chuyển đổi cấp điện áp phân phối khác sang 22kV theo “Bộ công thương, Quyết định số 149 NL/KHKT ngày 24 tháng năm 1993 việc chọn cấp điện áp chuẩn lưới trung áp cho toàn quốc 22kV, Hà Nội, 1993” thực theo lộ trình Lưới 22kV lưới trung tính nối đất trực tiếp Việc nghiên cứu ảnh hưởng SANH theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver xét lưới trung tính cách điện (ttcđ) yếu tố để so sánh từ định xem nên dùng phương thức nối đất hay không nối đất Đối với bước làm lưới thật Công ty Điện Lực Thanh Xuân quản lý, vận hành, nhiên để đánh giá ảnh hưởng nối đất lưới điện đến việc đánh giá SANH tác giả giả định lưới trung tính cách điện có kết trình bày hình: Hình 4.7 miêu tả tần suất sụt giảm điện áp trung bình hệ thống theo khoảng điện áp, Hình 4.8 miêu tả số SARFIx SARFIx_curve lưới 22kV trung tính cách điện 107 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Tần suất_ttcđ 15.40 16 14 12 10 1.24 2.34 0.94 0.49 0.46 0.00 0.00 0.00 Hình 4.7: Tần suất sụt giảm điện áp trung bình hệ thống với ttcđ theo khoảng điện áp SARFIx_ttcđ SARFIx-curve_ttcđ 24 20 18.04 17.30 16.44 16.64 17.58 15.40 18.26 18.04 20.38 20.86 19.62 19.62 16 12 Hình 4.8: Chỉ số SARFIx SARFIx-curve với ttcđ Từ biểu đồ hình 4.7 thấy tần suất sụt giảm điện áp trung bình hệ thống với lưới ttcđ khoảng 0.0-0.1 lớn (lớn lần so với trường hợp trung tính nối đất trực tiếp) ngắn mạch pha lúc chạm đất pha, dòng chạm đất dòng điện dung nhỏ nhiều so với dòng ngắn mạch dẫn điến điện áp nút giảm sâu, mặt khác suất cố ngắn mạch pha lớn (65%) 108 Nguyễn Quốc Lực 4.7 Luận văn cao học Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver thay đổi kết cấu lưới Ta biết điện áp sag tỉ lệ với dòng điện ngắn mạch mà dòng ngắn mạch phụ thuộc vào tổng trở ngắn mạch hệ thống nên cách thay đổi kết cấu lưới, mức độ nghiêm trọng cố giảm bớt, điều dẫn đến mức độ sụt giảm điện áp giảm theo Luận văn thay đổi kết câu lưới cách thay đổi vị trí đóng, mở dao công suất cụ thể là: Mở dao trạm Xóm Hồng (24Node24_483) đóng dao trạm Khương Trung (37Node3_474), mở dao trạm Xúc Tiến Việc Làm (44Node10_474) đóng dao Fafilm (73Node10_471) cấp điện cho trạm phân phối Sơ đồ mô lưới điện thay đổi kết cấu lưới trình bày hình 4.9 109 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Hình 4.9: Sơ đồ mô lưới điện 22kV Quận Thanh Xuân thay đổi kết cấu lưới (xuất tuyến 483, 474, 471) PSS/Adept 110 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Với bước tính toán tương tự ta có có kết trình bày hình 4.10: Hình 4.10 miêu tả tần suất sụt giảm điện áp trung bình hệ thống theo khoảng điện áp, Hình 4.11 miêu tả Chỉ số SARFIx SARFIx-curve lưới 22kV thay đổi kết cấu lưới Tần suất_tđkcl 4.69 3.37 2.88 2.84 2.41 2.29 1.68 0.63 0.00 Hình 4.10: Tần suất sụt giảm điện áp trung bình hệ thống thay đổi kết cấu lưới theo khoảng điện áp SARFIx_tđkcl SARFIx_curve_tđkcl 24 20.16 20 16 12 6.55 4.69 20.79 17.32 14.91 13.65 11.54 10.28 11.51 8.58 9.86 7.57 Hình 4.11: Chỉ số SARFIx SARFIx_curve thay đổi kết cấu lưới 111 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Từ hai biểu đồ Hình 4.6, Hình 4.8 Hình 4.10 ta có biểu đồ so sánh số SARFIx_curve thể Hình 4.12: SARFIx_curve SARFIx_curve_ttcđ SARFIx_curve_tđkcl 19.62 20 18.24 17.04 17.84 18 16.00 15.75 16 13.65 13.20 14 11.51 11.38 12 10.28 9.50 10 8.58 6.55 7.87 Hình 4.12: Biểu đồ so sánh số SARFIx_curve trường hợp Chỉ số SARFIx_curve_ttcđ tăng cao thể số lượng khách hàng chịu ảnh hưởng tượng sụt giảm điện áp ngắn hạn tăng lên, điều nói lên chất lượng điện cung cấp cho khách hàng giảm so với trường hợp trung tính nối đất trực tiếp Tương tự ta thấy chất lượng điện cải thiện thay đổi kết cấu lưới 4.8 Đánh giá voltage sag theo tiêu SARFIx SARFIx_cuver giảm thời gian loại trừ cố Để giảm thời gian loại trừ cố luận văn nghiên cứu thay đổi thời gian tác động rơle dòng điện đầu xuất tuyến Hiện rơle dòng điện cài đặt với thời gian độc lập Luận văn đề xuất đặt thời gian bảo vệ dòng cắt nhanh I>> (50) theo đặc tính thời gian phụ thuộc với đặc tính dốc đảm bảo điều kiện: Khi dòng điện ngắn mạch IN ≥ I>> = 2400 (A) thời gian rơle gửi tín hiệu đến máy cắt phải nhỏ giá trị đặt thời gian độc lập t = 0.25(s) Theo tiêu chuẩn 112 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học IEC 60255 ta có phương trình đường đặc tính rơle với độ dốc dốc (IEC 60255Very Inverse) [3]: 13.5 = đ (4.7) −1 1000 500 300 200 100 50 30 20 t (s) 10 Tp 3.2 1.6 0.5 0.8 0.3 0.4 0.2 0.1 0.05 0.05 10 0.1 20 I/IN Hình 4.13: Đặc tính thời gian phụ thuộc dốc (IEC Very Inverse) Trong với thông số cài đặt: - t: thời gian đưa tín hiệu đến máy cắt (trip time), s; - IN: dòng điện ngắn mạch, A; - Ikđ: dòng khởi động rơle, A; đ = = 1229 ≈ 410 ( ) - INmin: dòng điện ngắn mạch min, A; - Kn = 2.5: hệ số độ nhạy rơle; - Tp = 0.1: hệ số thời gian (time multiplier) Tổng hợp lại ta có kết trình bày biểu đồ Hình 4.12: So sánh số SARFIx_curve_VI trường hợp 113 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học SARFIx_cuvre SARFIx_curve_ttcđ_VI 18 16.04 16 14 12 9.50 10 7.87 6.19 7.09 SARFIx_curve_VI SARFIx_curve_tđkcl_VI 15.75 11.38 16.43 13.20 Hình 4.14: So sánh số SARFIx_curve_VI trường hợp Nhìn vào biểu đồ thấy số SARFIx_curve_ttcđ_VI cao nhiều so với số SARFIx_curve (trung tính nối đất trực tiếp) số SARFIx_curve_VI hai trường hợp lại giảm, giảm lớn SARFIx_curve_tđkcl_VI 4.9 Kết luận Từ hai biểu đồ Hình 4.11 Hình 4.13 suy biểu đồ Hình 4.14 tổng hợp số SARFIx_curve SARFIx_cuvre SARFIx_curve_VI SARFIx_curve_ttcđ SARFIx_curve_ttcđ_VI SARFIx_curve_tđkcl SARFIx_curve_tđkcl_VI 20 18 16 14 12 10 Hình 4.15: Tổng hợp số SARFIx_curve 114 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học Từ biểu đồ tổng hợp ta có số nhận xét sau: - Cùng sơ đồ lưới số SARFIx_curve lưới trung tính cách điện lớn trung tính nối đất trực tiếp - Thay đổi kết cấu lưới dẫn tới tổng trở ngắn mạch hệ thống thay đổi làm cho biên độ SANH thay đổi tác động tới số SARFIx_curve giảm - Giảm thời gian loại trừ cố không làm cho tần suất cố giảm làm cho thời gian chịu cố thiết bị điện giới hạn cho phép dẫn tới số SARFIx_curve giảm Vậy hai giải pháp thay đổi kết cấu lưới giảm thời gian loại trừ cố khả thi nhằm nâng cao chất lượng điện hệ thống điện 115 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ĐƯỢC ĐƯA RA Kết luận chung Luận văn trình bày phương pháp đánh giá tượng chất lượng điện lưới phân phối biến thiên điện áp ngắn hạn SANH tượng phổ biến hệ thống điện Chúng ta cần phải quan tâm đến tượng sụt áp ngắn hạn hệ thống điện kiện SANH không gây hư hại cố điện số lần xuất SANH lớn nhiều so với điện nên tổng hư hại SANH lớn Trong nguyên nhân gây sụt giảm điện áp lưới phân phối cố ngắn mạch nguyên nhân chủ yếu Mức độ ảnh hưởng SANH tùy thuộc vào biên độ khoảng thời gian tồn Để đánh giá mức độ ảnh hưởng tượng sụt giảm điện áp thiết bị điện, luận văn trình bày phương pháp đánh giá tượng SANH lưới phân phối có xét đến thời gian tác động thiết bị bảo vệ dựa tiêu SARFIx phát triển tiêu thành SARFIx_curve Căn vào SARFIx_curve, việc đánh giá tượng SANH xét khả chịu đựng kiện chất lượng điện áp phụ tải Kết đánh giá cho nhìn xác thực tác động tượng SANH đến làm việc phụ tải Ngoài luận văn nghiên cứu ba yếu tố ảnh hưởng đến số SARFIx_curve để từ đưa biện pháp nhằm nâng cao chất lượng điện Luận văn sử dụng phương pháp dự báo ngẫu nhiên để tính toán xác định tần suất sụt giảm điện áp lưới phân phối Từ kết tính toán ta có số nhận xét sau: Tần suất SANH lưới trung tính nối đất trực tiếp có dòng điện ngắn mạch lớn nên sụt áp lớn đường dây, mặt khác xuất tuyến gần không phân nhánh nên SANH 10% nhiều đặc trưng cho lưới phân phối hình tia đô thị Đối với lưới trung tính cách điện dòng ngắn mạch dòng chạm đất bé nên SANH sâu 10% tăng cao Thay đổi kết cấu lưới giảm thời gian loại trừ cố hai giải pháp nhằm nâng 116 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học cao chất lượng điện hệ thống điện Đất nước ta ngày phát triển theo đường công nghiệp hóa, đại hóa Để làm tốt việc ngành lượng nói chung ngành điện nói riêng cần phải ưu tiên phát triển mạnh mẽ Cùng với việc xây dựng thêm nhiều nhà máy điện, nhiều đường dây trạm biến áp để tăng công suất hệ thống điện vấn đề cần quan tâm nâng cao chất lượng điện cung cấp Đặc biệt với việc thị trường điện Việt Nam hình thành chất lượng điện phải quan tâm yếu tố để ta xác định giá điện cung cấp Do tiêu SARFIx SARFIx_curve trình bày luận văn sở bình xét trình lập hợp đồng mua bán điện Công ty Điện lực khách hàng sử dụng điện Các khách hàng sử dụng điện vào kết đánh giá tượng sụt giảm điện áp ngắn hạn lưới phân phối 22kV theo tiêu SARFIx kết hợp với đặc điểm điện áp làm việc loại phụ tải điện để xác định tần suất sụt giảm điện áp làm cho phụ tải ngừng hoạt động tần suất sụt giảm điện áp không làm ảnh hưởng đến hoạt động phụ tải Các đề xuất Bản luận văn trình bày phương pháp đánh giá tượng SANH lưới phân phối có xét đến thời gian tác động thiết bị bảo vệ, xét ảnh hưởng nối đất trung tính, thay đổi kết cấu lưới giảm thời gian loại trừ cố Tuy nhiên, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết dự báo mô hình nên hướng nghiên cứu luận văn cần phát triển thêm Kết đánh giá SANH lưới phân phối cần xét yếu tố ảnh hưởng đến việc mô phân bố cố dẫn đến SANH ảnh hưởng nguồn phân tán, ảnh hưởng thiết bị tự động đóng lại (F79) đặt phân đoạn đường dây số yếu tố khác ảnh hưởng đến phân bố cố lưới điện 117 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Bách (2005), Lưới điện hệ thống điện tập 2, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lã Văn Út (2005), Ngắn mạch hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh Alstom (1987), Network Protection & Automation Guide, Stafford St Leonards Centre of Excellence, UK Roger C Dugan, Mark F Macgranagan, H Wayne Beaty (1996), Electrical power system quality, MacGraw-Hill, New York R.C Dugan, Marek Waclawiak, Ashock Sundaram (1998), “Indices for Assessing Utility Distribution System Rms Variation Performance”, IEEE Transactions on Power Delivery, Page 254-259, Vol.13 Sherif Omar Faried, Roy Billinton, Saleh Aboreshaid (2005), “Stochastic Evaluation of Voltage Sag and Unbalance in Transmission Systems”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.20, Page 2631-2637 Mark McGranaghan, Bill Roettger (2002), “Economic Evaluation of Power quality”, IEEE Power Engineering Review, Vol 22 Bach Quoc Khanh, Dong Jun Won, Seung II moon (2008), “Fault Distribution Modeling Using Stochastic Bivariate Model For Prediction of Voltage sag in Distribution systems”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.23, Page 347-354 Roy Billinton and Ronald N Allan (1984), Reliability Evaluation of Power Systems, Pitman Advanced Publish Program, London 118 Nguyễn Quốc Lực Luận văn cao học 10 Math H.J Bollen (2006), Voltage Sag 31, Electric Power Generation, Transmission and Distributions, Leonard L.Grigsby, CRC Press Taylor and Francis group, New York 11 Juan A Martinez and Jacinto Martin-Arnedo (2005), “Voltage Sag Studies in Distribution Networks – Part III: Voltage Sag Index Calculation”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol 21, Page 1689 – 1697 119 ... 16 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 16 1.1 Sự cần thiết việc nghiên cứu chất lượng điện 16 1.2 Định nghĩa chất lượng điện 17 1.2.1 Định nghĩa chất lượng điện ... triển số SARFIx thành SARFIx-curve Tên đề tài: Nghiên cứu số giải pháp nâng cao chất lượng điện lưới phân phối điện Tóm tắt nội dung luận văn Luận văn trình bày phương pháp đánh giá tượng chất lượng. .. Luận văn cao học CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 1.1 Sự cần thiết việc nghiên cứu chất lượng điện Các công ty điện lực khách hàng sử dụng điện ngày quan tâm đến chất lượng hệ