Nghiên cứu sa thải phụ tải theo tần số trong hệ thống điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Chí Thanh NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI THEO TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Chí Thanh LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN Chuyên ngành : Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC T.S Nguyễn Thị Nguyệt Hạnh Hà Nội – 2014 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT SA THẢI PHỤ TẢI THEO TẦN SỐ 10 1.1 Giới thiệu chung tần số hệ thống điện 10 1.2 Lý thuyết sa thải phụ tải theo tần số 11 1.3 Tính toán sa thải phụ tải theo tần số 11 1.3.1 Cơ sở lý thuyết 11 1.3.2 Nguyên lý thực sa thải phụ tải theo tần số 14 1.4 Kết luận chƣơng 16 CHƢƠNG 2: THUẬT TOÁN SA THẢI PHỤ TẢI THEO TẦN SỐ VÀ GIỚI THIỆU RƠ LE 18 2.1 Thuật toán sa thải phụ tải theo tần số 18 2.1.1 Sa thải phụ tải theo nấc tần số 18 2.1.2 Sa thải phụ tải theo mức phối hợp với độ dốc tần số 20 2.2 Giới thiệu rơ le sa thải phụ tải theo tần số 21 2.2.1 Giới thiệu tổng quan rơ le 7RW600 21 2.2.2 Các chức làm việc rơ le 7RW600 22 2.3 Kết luận chƣơng 27 CHƢƠNG 3: TÌM HIỂU CÁC PHƢƠNG THỨC SA THẢI PHỤ TẢI TRONG HTĐ VIỆT NAM 28 3.1 Phƣơng pháp sa thải phụ tải 28 3.1.1 Xác định giới hạn mức tần số sa thải: 28 3.1.2 Xác định giới hạn lƣợng công suất sa thải: 29 3.1.3 Xác định mức cắt tải cho cấp tần số: 30 3.1.4 3.2 Sử dụng tính sa thải phụ tải theo độ dốc: 30 Thực chố độ cắt tải theo tần số hệ thống điện Việt Nam: 31 3.2.1 Phân vùng phụ tải: 31 3.2.2 Phân nhóm rơ le sa thải phụ tải: 31 3.3 Kết luận chƣơng 35 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM PSSE 36 4.1 Giới thiệu phần mềm PSSE 36 4.2 Đối tƣợng nghiên cứu 37 4.3 Mô hình phần tử PSSE 37 4.3.1 Mô hình máy phát điều khiển máy phát 37 4.3.2 Mô hình rơ le bảo vệ 42 4.4 Kết mô 50 4.4.1 Chế độ xác lập 50 4.4.2 Chế độ cố 52 4.5 Kết luận chƣơng 66 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 Kết luận 67 Kiến nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn luận văn thân nghiên cứu, tính toán phân tích.Số liệu đƣợc đƣa luận văn dựa kết tính toán trung thực tôi, không chép hay số liệu đƣợc công bố Luận văn có sử dụng tài liệu tham khảo nêu phần tài liệu tham khảo Nếu lời cam đoan sai, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả Nguyễn Chí Thanh LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, nỗ lực thân tác giả, phải kể đến giúp đỡ tận tình thầy cô, bạn bè gia đình Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS.Nguyễn Thị Nguyệt Hạnh, ngƣời giúp đỡ nhiều trình thực luận văn Xin cảm ơn thầy cô thuộc môn Hệ thống điện – Viện Điện – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội có góp ý quý báu nội dung đề tài Đồng thời, xin gửi tới bạn bè, đồng nghiệp trao đổi giúp tháo gỡ nhiều vƣớng mắc trình thực Cuối xin gửi tới gia đình ngƣời thân, ngƣời bên cạnh tôi, chỗ dựa tinh thần giúp vƣợt qua khó khăn thời gian qua CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU HTĐ Hệ thống điện MBA Máy biến áp PSS/E Power System Simulation Engineering (phần mềm mô hệ thống điện) PTI Power Technology Inc (Công ty phần mềm Inc Mỹ) IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (Viên kỹ thuật Điện – Điện tử Mỹ) ROCOF Rate of chage of frequency (độ dốc tần số) TGOV Thermal Govenor (Bộ điều tốc nhà máy nhiệt điện) GENROU Generator Round (Máy phat cực ẩn) TB Time Breaker (Thời gian máy cắt) LDSH Load shedding (sa thải phụ tải) SCADA Supervisory Control And Data Acquisition (HT điều khiển giám sát thu thập số liệu) Sbase Công suất Ubase Điện áp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Thuật toán rơ le sa thải phụ tải theo mức đặt tần số 19 Hình 2.2 Thuật toán rơ le sa thải phụ tải theo mức tần số kết hợp với độ dốc tần số 20 Hình 2.3 Rơ le 7RW600 21 Hình 2.4 Sơ đồ logic bảo vệ tần số 24 Hình 2.5 Sơ đồ logic bảo vệ theo độ dốc tần số 26 Hình 4.1 Mô hình lưới điện Kundur 37 Hình 4.2 Mô hình máy phát cực ẩn GENROU 38 Hình 4.3 Sơ đồ điều khiển kích từ AC7B 40 Hình 4.4 Sơ đồ điều khiển điều tốc TGOV2 42 Hình 4.5 Hoạt động rơ le sa thải phụ tải 43 Hình 4.6 Mô hình LDSH tác động khởi động lại 46 Hình 4.7 Đặc tính tần số hệ thống 54 Hình 4.8 Đặc tính tần số hệ thống theo kịch 55 Hình 4.9 Kết báo cáo phần mềm PSS/E 56 Hình 4.10 So sánh đặc tính tần số kịch 57 Hình 4.11 Đặc tính tần số hệ thống theo kịch 58 Hình 4.12 So sánh kịch kịch 59 Hình 4.13 Kết báo cáo phần mềm PSS/E 60 Hình 4.14 Đặc tính tần số kịch 61 Hình 4.15 So sánh kịch 4, kịch 62 Hình 4.16 Kết báo cáo phần mềm PSS/E 63 Hình 4.17 Đặc tính tần số kịch 64 Hình 4.18 So sánh đặc tính tần số kịch 3, 4, 65 Hình 4.19 Kết báo cáo phần mềm PSS/E cho kịch 65 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Các cấp rơ-le tần số nhóm I 32 Bảng 3.2 Chỉnh định rơ-le tần số nhóm II 33 Bảng 3.3 Chỉnh định rơ-le tần số nhóm III 34 Bảng 4.1 Thông số mô hình máy phát GENROU 39 Bảng 4.2 Thông số kích từ AC7B 40 Bảng 4.3 Thông số cài đặt cho điều tốc TGOV2 42 Bảng 4.4 Bộ thông số thứ cài đặt cho rơ le sa thải phụ tải theo tần số LDS3AR 46 Bảng 4.5 Bộ thông số thứ cài đặt cho rơ le sa thải phụ tải theo tần số LDS3AR 47 Bảng 4.6 Bộ thông số cài đặt thứ cho rơ le DLSHAR 48 Bảng 4.7 Bộ thông số cài đặt thứ hai cho rơ le DLSHAR 49 Bảng 4.8 Thông tin nút lưới điện 50 Bảng 4.9 Thông tin máy phát 51 Bảng 4.10 Thông tin phụ tải tụ bù ngang 51 Bảng 4.11 Thông tin nhánh 51 Bảng 4.12 Kết giải tích lưới điện Kundur chế độ xác lập 52 60.2 60 59.8 Tan so (Hz) 59.6 59.4 59.2 59 58.8 58.6 58.4 10 15 20 Thoi gian (s) 25 30 35 Hình 4.7 Đặc tính tần số hệ thống Qua hình vẽ thấy, thời điểm tổ máy 1, tần số hệ thống sụt xuống suy giảm, cuối ổn định mức tần số58,6 Hz Đây mức tần số vận hành thấp có khả không đáp ứng đƣợc điều kiện vận hành tần số tối thiểu số nhà máy điện Nếu tần số tiếp tục trì rơ le bảo vệ máy phát tác động tách máy phát khỏi lƣới Khi đó, trạng thái hệ thống tồi tệ Phản ứng dây chuyền làm tần số hệ thống suy giảm gây rã lƣới toàn hệ thống Kịch Khác với kịch thứ nhất, mô tác giả đƣa mô hình rơ le bảo vệ sa thải phụ tải theo tần số LDS3AR với nấc sa tải 5% thông số cài đặt đƣợc lấy theo bảng 4.4 Kết mô phần mềm PSS/E đƣợc thể qua hình vẽ dƣới đây: 54 60.2 60 59.8 Tan so (Hz) 59.6 59.4 59.2 59 58.8 58.6 58.4 10 15 20 Thoi gian (s) 25 30 Hình 4.8 Đặc tính tần sốcủa hệ thống theo kịch 55 35 LDS3AR AT BUS 58.996 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.160 FREQ = 3.160 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.200 5.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 93.20 MW AND 5.27 MVAR SHED VOLT = 0.95 FREQUENCY = 58.97 LDS3AR AT BUS 58.998 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.340 FREQ = 3.340 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.380 5.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 32.39 MW AND 3.78 MVAR SHED VOLT = 1.07 FREQUENCY = 58.95 LDS3AR AT BUS 58.795 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS 58.797 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.510 FREQ = 3.510 3.540 FREQ = 3.540 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.550 5.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 32.39 MW AND 3.78 MVAR SHED VOLT = 1.08 FREQUENCY = 58.75 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.580 5.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 93.20 MW AND 5.27 MVAR SHED VOLT = 1.00 FREQUENCY = 58.78 LDS3AR AT BUS 58.594 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.720 FREQ = 3.720 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.760 5.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 32.39 MW AND 3.78 MVAR SHED VOLT = 1.12 FREQUENCY = 58.57 LDS3AR AT BUS 58.600 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 4.160 FREQ = 4.160 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 4.200 5.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 93.20 MW AND 5.27 MVAR SHED VOLT = 0.96 FREQUENCY = 58.59 Dƣới báo cáo PSS/E mô kịch 2: Hình 4.9 Kết báo cáo phần mềm PSS/E 56 60.2 Kich ban Kich ban 60 59.8 Tan so (Hz) 59.6 59.4 59.2 59 58.8 58.6 58.4 10 15 20 Thoi gian (s) 25 30 35 Hình 4.10 So sánh đặc tính tần số kịch Nhìn vào đặc tính tần số hình 4.8 kết báo cáo từ phần mềm PSS/E hình 4.9ta thấy: Tại thời điểm 2s, nhà máy bị tách khỏi lƣới tần số hệ thống bị giảm cách đột ngột hệ thống điều tốc kích từ nhà máy chƣa kịp phản ứng Sau đó, thời điểm t = 3,160s tần số đạt f = 58,996< f1 = 59tần số ngƣỡng đặt thứ rơ le nút thời điểm t = 3,2s rơ le nút sa thải 5% lƣợng công suất nút (tƣơng đƣơng 93,2 + j5,27 MVA) Diễn biến tiếp tục nhƣ hình 4.9 đến thời điểm t = 3,380s rơ le tiếp tục cắt 5% lƣợng phụ tải nút (tƣơng đƣơng 32,39 + j3,79 MVA) theo mức cài đặt Tiếp tục, thời điểm t = 3,550s, t =3,580s, t = 3,760s, t = 4,2srơ le tiếp tục cắt 5% lƣợng phụ tải nút 7, theo mức sa thải cấp cấp Sau sa thải lƣợng tƣơng đối phụ tải, theo hình vẽ 4.8, 4.10 tần số hệ thống ổn định mức tần số 59,2Hz cao ngƣỡng đặt cao rơ le sa thải, trình sa thải phụ tải kết thúc 57 So sánh với đặc tính tần số kịch 1, ta thấy sau tổ máy lớn, biện pháp sử dụng rơ le sa thải phụ thải theo nấc tần số khôi phục tần số mức chấp nhận đƣợc 59,2Hz Tuy nhiên, điểm tần số thấp trình dao động tần số dƣới 58,6Hz, tƣơng đối thấp Kịch So với kịch thứ 2, kịch tác giả thay đổi lƣợng công suấtphụ tải bị sa thải ngƣỡng rơ le LDS3AR với công suất sa thải nấc 10%, chi tiết bảng 4.5 Kết mô PSS/E đƣợc trình bày chi tiết nhƣ sau: 60.2 60 59.8 Tan so (Hz) 59.6 59.4 59.2 59 58.8 58.6 58.4 10 15 20 Thoi gian (s) 25 30 Hình 4.11 Đặc tính tần số hệ thống theo kịch 58 35 60.2 Kich ban Kich ban 60 59.8 Tan so (Hz) 59.6 59.4 59.2 59 58.8 58.6 58.4 10 15 20 Thoi gian (s) 25 Hình 4.12 So sánh kịch kịch 59 30 35 Dƣới báo cáo thu đƣợc từ mô PSS/E: LDS3AR AT BUS 58.996 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.160 FREQ = 3.160 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.200 10.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 186.40 MW AND 10.55 MVAR SHED VOLT = 0.95 FREQUENCY = 58.97 LDS3AR AT BUS 58.999 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.340 FREQ = 3.340 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.380 10.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 64.79 MW AND 7.56 MVAR SHED VOLT = 1.09 FREQUENCY = 58.95 LDS3AR AT BUS 58.797 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.520 FREQ = 3.520 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.560 10.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 64.79 MW AND 7.56 MVAR SHED VOLT = 1.11 FREQUENCY = 58.75 LDS3AR AT BUS 58.799 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.580 FREQ = 3.580 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.620 10.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 186.40 MW AND 10.55 MVAR SHED VOLT = 1.03 FREQUENCY = 58.78 LDS3AR AT BUS 58.599 LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 4.950 FREQ = 4.950 LDS3AR AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 4.990 10.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 64.79 MW AND 7.56 MVAR SHED VOLT = 1.15 FREQUENCY = 58.59 Hình 4.13 Kết báo cáo phần mềm PSS/E Diễn biến khởi động tác động rơ le sa thải phụ tải kịch đƣợc phần mềm PSS/E ghi lại chi tiết hình 4.13 Kết tần số hệ thống có đặc tính nhƣ hình 4.11 Quan sát hình vẽ4.12 so sánh đặc tính tần số hệ thống kịch ta thấy nhƣ sau: Bằng việc tăng lƣợng công suất sa thải nấc tần số, đƣờng đặc tính tần số kịch cao so với tần số kịch Sau trình dao động tần số, ổn định mức 59,6Hz Có thể thấy 60 việc chọn lựa thông số cho rơ le sa thải tần số kịch tốt, đƣa tần số ổn định gần với tần số định mức Qua thấy rằng: việc tính toán cài đặt thông số phù hợp khôi phục tần số cách nhanh nâng cao tính ổn định tần số hệ thống Kịch Ở kịch này, nút phụ tải tác giả đƣa vào mô hình rơ le sa thải phụ tải kết hợp với độ dốc tần số Các thông số rơ le đƣợc cài đặt với ngƣỡng đặt 59,5Hz (xem bảng 4.6) Chi tiết kết mô đƣợc trình bày nhƣ sau: 60.8 60.6 60.4 Tan so (Hz) 60.2 60 59.8 59.6 59.4 59.2 59 58.8 10 15 20 Thoi gian (s) 25 Hình 4.14 Đặc tính tần số kịch 61 30 35 61 Kich ban Kich ban Tan so (Hz) 60.5 60 59.5 59 58.5 10 15 20 Thoi gian (s) 25 30 35 Hình 4.15 So sánh kịch 4, kịch Dƣới báo cáo phần mềm PSS/E cho kịch 4: DLSHBL AT BUS LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = 59.491 DFREQUENCY/DTIME = -1.566 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 2.300 FREQ = 2.300 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 2.340 30.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 194.36 MW AND 22.68 MVAR SHED VOLT = 1.11 FREQUENCY = 59.44 DFREQUENCY/DTIME = -1.453 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = 59.500 DFREQUENCY/DTIME = -0.973 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 2.520 FREQ = 2.520 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 2.560 30.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 559.19 MW AND 31.65 MVAR SHED VOLT = 0.95 FREQUENCY = 59.46 DFREQUENCY/DTIME = -0.950 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = 59.000 DFREQUENCY/DTIME = -0.639 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.510 FREQ = 3.510 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.550 30.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 194.36 MW AND 22.68 MVAR SHED VOLT = 1.22 FREQUENCY = 58.98 DFREQUENCY/DTIME = -0.483 62 Hình 4.16 Kết báo cáo phần mềm PSS/E Diễn biến khởi động tác động rơ le sa thải phụ tải kịch đƣợc phần mềm PSS/E ghi lại chi tiết hình 4.15 Qua hình vẽ 4.15 thấy khác biệt rõ rệt sử dụng rơ le sa thải theo độ dốc tần số Bằng việc sử dụng giá trị độ dốc tần số, cho phép cài đặt ngƣỡng khởi động nấc cao hơn, lƣợng công suất sa thải cao để nhanh chóng khôi phục tần số Tuy nhiên, lƣợng sa thải lớn nên tính chọn lọc phụ tải ƣu tiên Đồng thời qua hình 4.14 thấy tần số tăng vọt lên tần số định mức 60Hz, điều rơ le khởi động nhanh (vì ngƣỡng đặt f1 = 59,5Hz) lƣợng công suất sa thải lớn (30% cho nấc) Đây nhƣợc điểm rơ le sa thải phụ tải kết hợp giá trị độ dốc tần số Trong cài đặt rơ le sa thải phụ tải có sử dụng giá trị độ dốc tần số ngƣỡng tần số khởi độngvà lƣợng công suất sa thải nấc cao Do đó, nhanh chóng khôi phục tần số thời gian ngắn ổn định mức tần số gần với tần số định mức hệ thống Đây chức phù hợp trƣờng hợp hệ thống gặp cố trầm trọng nhƣ tổ máy phát điện lớn trƣờng hợp nặng tải hay đóng lƣợng tải lớn gây biến động lớn tần số hệ thống Đây ƣu điểm lớn phƣơng pháp Kịch Trong kịch 5, thông số cài đặt cho rơ le DLSHBL đƣợc chọn 59Hz cho ngƣỡng đặt đầu tiên(xem bảng 4.7) ngƣỡng tần số khởi động mức dƣới đƣợc giảm xuống thấp Chi tiết kết đƣợc trình bày nhƣ sau: 63 60.6 60.4 60.2 Tan so (Hz) 60 59.8 59.6 59.4 59.2 59 58.8 10 15 20 Thoi gian (s) 25 Hình 4.17 Đặc tính tần số kịch 64 30 35 61 Kich ban Kich ban Kich ban Tan so (Hz) 60.5 60 59.5 59 58.5 10 15 20 Thoi gian (s) 25 30 35 Hình 4.18 So sánh đặc tính tần số kịch 3, 4, Dƣới báo cáo phần mềm PSS/E cho kịch 5: DLSHBL AT BUS LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = 58.996 DFREQUENCY/DTIME = -0.655 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.160 FREQ = 3.160 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.200 30.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 559.19 MW AND 31.65 MVAR SHED VOLT = 0.95 FREQUENCY = 58.97 DFREQUENCY/DTIME = -0.645 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE PICKUP TIMER STARTED AT TIME = 58.998 DFREQUENCY/DTIME = -0.915 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER STARTED AT TIME = 3.360 FREQ = 3.360 DLSHBL AT BUS LOAD STAGE BREAKER TIMER TIMED OUT AT TIME = 3.400 30.00 PERCENT OF INITIAL LOAD SHED 194.36 MW AND 22.68 MVAR SHED VOLT = 1.14 FREQUENCY = 58.96 DFREQUENCY/DTIME = -0.958 Hình 4.19 Kết báo cáo phần mềm PSS/E cho kịch 65 Diễn biến trình sa thải phụ tải kịch đƣợc chi tiết báo cáo PSS/E hình 4.19 Qua hình vẽ 4.18 cho ta thấy mức tần số ổn định sau trình dao động 59,9Hz gần với tần số định mức, không gây tần nhƣ kịch Điều này, kết hợp tốt thông số cài đặt rơ le: ngƣỡng tần số khởi động lƣợng công suất sa thải Nếu đặt tần số khởi động cao lƣợng công suất sa thải đƣợc giảm xuống ngƣợc lại Tuy nhiên, thực tế thông số thƣờng đƣợc chọn theo kinh nghiệm vận hành 4.5 Kết luận chƣơng Bằng việc sử dụng phần mềm PSS/E để mô kịch gây suy giảm tần số lƣới điện điển hình Kundur, cho thấy đƣợc vai trò loại rơ le sa thải phụ tải theo tần số ý nghĩa thông số cài đặt loại rơ le việc đảm bảo tính ổn định tần số hệ thống điện Có phƣơng pháp sa thải phụ tải đƣợc đề cập luận văn này: sa thải phụ tải theo nấc tần số sa thải phụ tải theo nấc có kết hợp với giá trị độ dốc số Phƣơng pháp sa thải phụ tải theo nấc tần số cho phép chia nhỏ lƣợng phụ tải ngƣỡng đặt tần số khởi động thấp đảm bảo đƣợc chọn lọc việc cắt tải Phƣơng pháp sa thải phụ tải theo nấc kết hợp với giá trị độ dốc tần số cho phép cài đặt ngƣỡng đặt tần số khởi động cao lƣợng công suất sa thải lớn, phù hợp cho trƣờng hợp khẩn cấp có biến động lớn tần số hệ thống, đảm bảo tính ổn định cho hệ thống điện, điều mà phƣơng pháp sa thải theo nấc tần số không làm đƣợc Tuy nhiên nhƣợc điểm phƣơng pháp sa thải phụ tải không chọn lọc phụ tải ƣu tiên cài đặt lƣợng phụ tải sa thải lớn Do đó, cần cân nhắc, tính toán kỹ lƣợng áp dụng phƣơng pháp vào lƣới điện thực tế khu vực 66 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn trình bày cách tổng quan vấn đề tần số hệ thốngvà sâu vào trình bày chi tiết phƣơng pháp sa thải phụ tải phổ biến tần số hệ thống bị suy giảm: sa thải phụ tải theo nấc tần số sa thải phụ tải theo nấc tần số kết hợp với giá trị độ dốc tần số Qua đó, thấy đƣợc ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp tình hình áp dụng lý thuyết sa thải phụ tải vào lƣới điện Việt Nam Bằng việc sử dụng phần mềm PSS/E, mô kịch tần số hệ thống bị suy giảm Trong mô đề xuất số cài đặt cho rơ le sa thải phụ tải mang tính định lƣợng kết mô phản ánh lý thuyết sa thải phụ tải đƣợc trình bày Qua kết mô thấy phƣơng pháp sa thải phụ tải theo nấc phù hợp với biến động nhỏ tần số hệ thống, đảm bảo tính chọn lọc cho phụ tải ƣu tiên Còn phƣơng pháp sa thải phụ tải kết hợp với độ dốc tần số biện pháp mạnh cuối khôi phục tần số hệ thống sau biến động lớn gây suy giảm đột ngột tần số hệ thống Kiến nghị Luận văn trình bày chi tiết phƣơng pháp sa thải phụ tải theo tần số Tuy nhiên thông số cài đặt cho rơ le sa thải phụ tải đƣợc tính theo công thức kinh nghiệm chƣa đảm bảo đƣợc tối ƣu lƣợng công suất phụ tải cần đƣợc sa thải nhƣ thời gian chờ ngƣỡng Do đó, tác giả xin đƣợc đề xuất hƣớng nghiên cứu thiết lập toán tối ƣu hóa công suất sa thải thời gian cài đặt cho ngƣỡng phƣơng pháp sa thải phụ tải hệ thống điện Việt Nam 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Thông tư số 32/2010/TT - BCT Bộ công thƣơng [2] Gs.Ts Lã Văn Út (2011) Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [3] PGS Trần Bách (2011) Ổn định hệ thống điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [4] Gs.Vs Trần Đình Long (2005)Bảo vệ Hệ thống điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] Nghiên cứu xây dựng cấu hình rơ le sa thải phụ tải cho trạm biến áp 110kV ĐăkMil – Lê Kim Hùng, Vũ Phan Huấn – Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng (2010) Tài liệu Tiếng Anh [6] Using PSS/E for Power system analyses – Turbine Modeling – Istanbul May 2011 Available at website: http://64.190.51.133/Programs/Blacksea/Dynamic%20Modeling%20Training/BS TP%20DYN%20ISTANBUL%2020110518%20(3).pdf [7] IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies [8] SIEMENS,Dynamic model Packages Standard [9] SIEMENS, Manual relay 7RW600 [10] SIEMENS, PSS/E – 33 documentation [11] Prof Prabha Kundur (1994), Power System Stability and control [12] Poonam Joshi (2007), Load shedding algorithm using voltage and frequency data, Master thesis at Clemson University 68 ... 1: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT SA THẢI PHỤ TẢI THEO TẦN SỐ 10 1.1 Giới thiệu chung tần số hệ thống điện 10 1.2 Lý thuyết sa thải phụ tải theo tần số 11 1.3 Tính toán sa thải phụ tải theo. .. rơ le sa thải phụ tải theo tần số  Sa thải phụ tải theo mức tần số: Các rơ-le tần số khởi động tần số giảm thấp mức tần số chỉnh định fcđ tác động cắt tải sau thời gian chỉnh định tcđ Tần số fcđ... tần số Có phƣơng pháp sa thải phụ tải theo tần số đƣợc dùng phổ biến nay: sa thải phụ tải theo nấc tần số sa thải phụ tải theo nấc tần số kết hợp với giá trị độ dốc tần số Dƣới trình bày thuật