luận văn thạc sĩ nghiên cứu ĐƯỜNG dây tải điện

Luận văn thạc sĩ Chương 1: Trang LÝ THUYẾT VỀ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 1.1 Điện trở đường dây tải điện Điện trở dây dẫn dung đơn vị Ω/km tra bảng tìm điện trở loại dây dẫn Nếu biết điện trở Rt1 dây dẫn nhiệt độ t1 0C điện trở Rt2 nhiệt độ t2 0C tính từ biểu thức sau:  t2 Rt   Rt1 t 0 (1.1) Biểu thức suy từ quan hệ : Rt  R0 (1   0t ) (1.2) Trong Rt điện trở t 0C, R0 điện trở 0C α0 hệ số nhiệt độ 0C dây dẫn, với đồng   0, 00410 C , với nhôm   0, 00380 C 1.2 Điện cảm đường dây tải điện 1.2.1 Các hệ thức điện cảm: Định luật Ohm áp dụng cho mạch mạch từ  NI  (1.3)  : Từ thông bên mạch từ  : từ trở CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang    Hình 1.1: Từ thơng mạch từ Hình 1.2 Hình 1.1 cho thấy qui tắc vặn nút chai để xác định chiều từ thơng, dùng quy tắc bàn tay phải để tìm từ thơng Hình 1.2 áp dụng quy tắc bàn tay phải cho dây dẫn thẳng cách cho ngón tay theo dòng điện ngón tay khác nắm quanh dây dẫn, chiều từ thông chiều nắm bàn tay từ cổ tay đến đầu ngón tay Phương trình điện áp cảm ứng viết cho đường dây đơn là: eab   Ldiab d ( N )  dt dt (1.4) Từ tự cảm L cho L d ( N ) d ( )  (henry) với i  iab di di (1.5) Nếu mơi trường từ tính tuyến tính (quanh dây dẫn khơng khí): L  (henry) i (1.6) Với  từ thơng móc vòng tính theo weber-vòng,  Li  N , i tính ampe, L: henry,  : weber,  : weber-vòng Điện kháng X điện xoay chiều tần số f cho bởi: X  2 fL  CBHD: TS.Hồ Văn Hiến 2 fL hd I hd (Ω) (1.7) HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang Với  hd I hd giá trị hiệu dụng Điện áp cảm ứng đoạn dây ab j 2 fL hd E ab  Iab Z  Iab ( jX )  Iab ( ) I hd E ab  j 2 fL hd (V) (1.8) Để đơn giản sau, ký hiệu  I trị số hiệu dụng phức  Hình 1.3: Tiết đện dây dẫn hình trụ Xét dây dẫn hình trụ (Hình 1.3), tiết diện đặc dài vơ hạn tải dòng điện I Giả thiết mật độ dòng phân bố tồn thể tiết diện dây Dòng điện chạy lên từ bên tờ giấy tạo nên từ thông chạy theo ngược chiều kim đồng hồ phần tử vi cấp dx trình bày Từ thơng móc vòng tổng gồm từ thơng móc vòng bên ngồi  ng , từ thơng móc vòng dòng điện từ thơng móc vòng phần hay móc vòng bên  tr , từ thơng móc vòng phần dòng điện Vậy phương trình L   ,  chia làm phần cho    tr   ng I CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang Từ thơng móc vòng bên trong: Lấy ống hình trụ có bề dày vi cấp dx, từ thơng móc vòng bên  tr tổng từ thơng móc vòng vi cấp bên Từ thông mét chiều dài hình ống có bề dày dx d x  Bx Ax  Bx dx.l với l  mét dx   H x dx Với H x  Ix từ trường cách tâm dây dẫn khoảng cách x 2 x dx   Ix dx 2 x I x tất dòng điện chạy phía ống Nếu giả thiết mật độ dòng điện tồn tiết diện I x phần dòng điện tổng:  x2 x2 Ix  ( )I  ( )I r r Từ đó: dx   Ix dx 2 r Nhưng từ thơng ( dx ) móc vòng phần dòng điện tồn phần chạy dây dẫn, vậy: Ix x  Ix d  dx  dx I r 2 r  Ix3 d  dx 2 r Cộng tất từ thơng móc vòng vi cấp từ tâm dây x=0 mặt dây x = r CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang r  Ix3 I  tr   dx  2 r 8 (1.9) Cho hệ số từ thẩm tương đối môi trường dây dẫn 1, hệ thống 7 MKS   4 10 Như vậy: I  tr  107 (weber.vòng/mét) Nhận xét  tr khơng phụ thuộc vào kích thước dây Suy ra: Ltr  7 10 (henry/mét) (1.10) Từ thơng móc vòng bên ngồi Xét ống hình trụ bán kính x với x > r, bề dày dx bao bọc bên dây dẫn (Hình 1.4) dx x r Hình 1.4 Cường độ từ trường vị trí x: Hx  I 2 x (1.11) Mật độ từ thông ống là: Bx   H x  I 2 x (1.12) Từ thơng móc vòng từ bề mặt dây khoảng cách D bên dây dẫn là: CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang D D  I   tr   Bx dx     dx  x   r r  ng  I D ln 2 r với   4 10  ng  2.107 I ln Lng  2.107 ln D r 7 (weber.vòng/mét) D r (henry/mét) (1.13) Phương trình viết cho  ng Lng áp dụng để tính từ thơng móc vòng điện cảm ứng với từ thông hai điểm thay D D2 r D1 (2 xa 1) (Hình 1.5) Hình 1.5  12  2.107 I ln L12  2.107 ln D2 D1 D2 D1 (1.14) (henry/mét) (1.15) 1.2.2 Điện cảm bán kính trung bình nhân dây dẫn Từ thơng móc vòng tổng cộng  t là: CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang  t   tr   ng  Và Lt  I I D  ln 8 2 r (1.16)   D  ln 8 2 r Nếu   4 10 (1.17) 7 D 1 Lt    ln  107 (henry/mét) r  2 (1.18a) D 1 Lt    ln  107 (henry/mét) r  4 (1.18b) D D    Lt  2.107  ln e1/  ln   2.107  ln 1/  (henry/mét) r   e   D Lt  2.107  ln   r' Trong (henry/mét) (1.19) r '  e 1/ r  0, 779r (1.20) r’ gọi bán kính tự thân tượng trưng bán kính dây rỗng thay cho dây đặc kể đến từ thơng móc vòng bên Dây rỗng có bề dày khơng đáng kể để bỏ qua từ thông bên Đối với dây cáp bện nhiều sợi, ảnh hưởng từ thơng móc vòng bên xét đến cách dùng bán kính trung bình hình học, hay bán kính trung bình nhân kí hiệu GMR hay Ds 1.2.3 Điện cảm đường dây pha 7   Điện cảm dây dẫn đơn cho phương trình L  2.10  ln D , r' phương trình áp dụng cho đường dây pha gồm dây dẫn dây dẫn ( I a   I b ) (Hình 1.6) CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang     Hình 1.6: Đường dây pha hai dây Gọi  từ thơng móc vòng móc vòng dòng điện I a Điện cảm tương ứng với từ thơng móc vòng là: L  2.107.ln D (H/m) ' Tương tự,  từ thơng móc vòng dòng điện I b điện cảm tương ứng: L  2.107.ln D (H/m) rb '   biểu diễn từ thơng móc vòng hai dòng I a I b (tổng 0) Điện cảm tương ứng với   không Điện cảm đường dây hai dây tổng số L L hay  D D D L  2.107  ln  ln   4.107.ln (henry/mét) rB '  '.rb '  ' (1.21) Trường hợp '  rb '  r ' : L  4.107.ln CBHD: TS.Hồ Văn Hiến D (H/m) r' HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 1.2.4 Điện cảm đường dây ba pha Cho đường dây ba pha bốn dây (H.1.7) Hình 1.7: Đường dây ba pha bốn dây Áp dụng cơng thức (1.13), từ thơng móc vòng từ dây pha a đến điểm p dòng I a là:  apa  2.107 Ia ln Dap (1.22) ' Từ thơng móc vòng từ dây pha a đến điểm b dòng I b (theo phương trình 1.15) là:  apb  2.107 Ib ln Dbp (1.23) Dab Tương tự  apc ,  apn viết Cộng tất từ thơng móc vòng từ thơng móc vòng tổng từ pha a đến điểm p sau: D D D D  ap  2.107 ( Ia ln ap  Ib ln bp  Ic ln cp  In ln np ) ' Dab Dac Dan (1.24) Biết In  ( Ia  Ib  Ic ) Do :  ap  2.107 ( Ia ln Dap Dbp Dcp  1  I b ln  Ic ln  In ln  Ia ln  Ib ln  Ic ln ) ' Dab Dac Dan Dnp Dnp Dnp CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 10 Khi điểm P xa dây dẫn, ba số hạng cuối dấu ngoặc phương trình tiến đến Từ phương trình từ thơng móc vòng pha a, b, c là: 1 1  a  2.107 ( Ia ln  Ib ln  Ic ln  In ln ) ' Dab Dac Dan (1.25) 1 1  b  2.107 ( Ib ln  Ia ln  Ic ln  In ln ) rb ' Dba Dbc Dbn (1.26) 1 1  c  2.107 ( Ic ln  Ia ln  Ib ln  In ln ) rc ' Dca Dcb Dcn (1.27) Nếu biết giá trị phức Ia , Ib , Ic đường dây khơng hốn vị Chẳng hạn:  I I I 1 La   a 2.10 7 ( Ia ln  b ln  c ln  n ln ) (1.28) Ia ' I a Dab I a Dac I a Dan Hoặc tính điện áp cảm ứng pha a cách lấy đạo hàm biểu thức Ia theo t: d a U ao   j a  2.10 7 j.( Ia ln  dt ' Nếu dòng điện ba pha cân I n  Ib I I 1 ln  c ln  n ln ) Ia Dab Ia Dac Ia Dan 1 U ao  2.10 7 j.( Ia ln  Ib ln  Ic ln ) ' Dab Dac (1.29) ' , Dab , Dbc , đổi đơn vị, ví dụ mét Các ký hiệu: xaa  2.107 .ln (Ω/m): cảm kháng dây dẫn khoảng cách mét ' ' tính mét CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 97 Bảng 5.8: Dòng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây Từ nút 2 10 11 11 12 13 14 15 15 16 17 18 20 21 22 24 25 26 27 28 Đến nút 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Phương pháp Newton Raphson 0.3103 - 0.1420i 0.0411 + 0.0357i 0.2657 - 0.1928i 0.0320 + 0.0282i 0.2483 - 0.2022i 0.0260 + 0.0216i 0.2267 - 0.2160i 0.0060 + 0.0111i 0.2044 - 0.2347i 0.1987 - 0.2411i 0.0270 + 0.0245i 0.1622 + 0.0969i 0.0210 + 0.0155i 0.1491 + 0.0862i 0.0150 + 0.0095i 0.1233 + 0.0587i 0.0180 + 0.0190i 0.0090 - 0.0000i 0.1127 + 0.0479i 0.0180 + 0.0153i 0.1031 + 0.0374i 0.0090 + 0.0043i 0.1024 + 0.0302i 0.0601 + 0.0300i 0.0180 + 0.0222i 0.0180 + 0.0117i 0.0120 + 0.0050i 0.0060 + 0.0049i CBHD: TS.Hồ Văn Hiến Phương pháp LFB 0.3102 - 0.1421i 0.0411 + 0.0357i 0.2656 - 0.1929i 0.0320 + 0.0282i 0.2483 - 0.2022i 0.0260 + 0.0216i 0.2267 - 0.2160i 0.0060 + 0.0111i 0.2044 - 0.2347i 0.1987 - 0.2411i 0.0270 + 0.0245i 0.1622 + 0.0969i 0.0210 + 0.0155i 0.1491 + 0.0862i 0.0150 + 0.0095i 0.1233 + 0.0587i 0.0180 + 0.0190i 0.0090 0.1127 + 0.0479i 0.0180 + 0.0153i 0.1031 + 0.0374i 0.0090 + 0.0043i 0.1024 + 0.0302i 0.0601 + 0.0300i 0.0180 + 0.0222i 0.0180 + 0.0117i 0.0120 + 0.0050i 0.0060 + 0.0050i HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 98 Hình 5.5: Điện áp nút trước sau bù SVC phương pháp Newton Raphson cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây Hình 5.6: Điện áp nút trước sau bù SVC phương pháp LFB cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 99 Nhận xét: Phương pháp LFB phương pháp Newton Raphson cho kết giống 5.3 Kết quả, kết luận hướng phát triển đề tài 5.3.1 Kết Lập trình matlab tính tốn cho mạng phân phối hình tia n nút trước sau bù với thiết bị SVC (bù nhiều vị trí) phương pháp phân bố công suất Newton Raphson Lập trình matlab tính tốn cho mạng phân phối hình tia n nút trước sau bù với thiết bị SVC (bù vị trí) phương pháp phân bố công suất LFB 5.3.2 Kết luận Thiết bị bù có điều khiển SVC làm cho hệ thống điện vận hành linh hoạt chế độ bình thường cố đồng thời làm tăng độ tin cậy tính kinh tế vận hành hệ thống điện lên nhiều Hơn nữa, việc sử dụng SVC hệ thống điện làm tăng chất lượng điện năng, đặc biệt nút có phụ tải quan trọng cần yêu cầu cao độ ổn định điện áp Phương pháp LFB cho kết tính tốn hội tụ nhanh phương pháp phân bố công suất thông thường Nó khơng bao gồm cơng thức lượng giác dài phức tạp phương pháp Newton Raphson 5.3.3 Hướng phát triển đề tài Mở rộng bù SVC nhiều vị trí mạng phân phối phương pháp LFB ứng dụng phương pháp LFB cho mạng truyền tải CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 100 PHỤ LỤC Chương trình matlab phân bố cơng suất phương pháp Newton Raphson function [ybus, power_temp,delta_power,ja,change_temp,U] = newton(data,u,s,code) clc; % u : [angle abs] % s : [real image] % code : (reference node), (generator mode), ( load node) data =[ 0.0001 + 0.0048i 0.0059 + 0.00953i 0.0052 + 0.00841i 0.0156 + 0.01367i 0.00716 + 0.00624i 0.01626 + 0.00921i 0.0379 + 0.02149i 0.0422 + 0.0239i 10 0.00717 + 0.00625i ]; u = [0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1]; s = [0; -0.439 ; -0.234; -0.427; -0.381; -0.384; -0.1863; -0.274; -0.234; 0.381; 0; -0.109; -0.0812; -0.10653; -0.439; -0.1433; -0.0262; -0.0143; 0.031; -0.0477]; code = [0; 2; 2; 2; 2; 2; 2; 2; 2; 2]; M = size(data); N = 0; for i = 1:M N = max(N,data(i,1)); end for i = 1:M N = max(N,data(i,2)); end ybus = zeros(N); for i = 1:M(1,1) if data(i,2) == ybus(data(i,1),data(i,1)) else ybus(data(i,1),data(i,1)) ybus(data(i,2),data(i,2)) ybus(data(i,1),data(i,2)) ybus(data(i,2),data(i,1)) end end = ybus(data(i,1),data(i,1)) + 1/data(i,3); = = = = ybus(data(i,1),data(i,1)) + 1/data(i,3); ybus(data(i,2),data(i,2)) + 1/data(i,3); -1/data(i,3); -1/data(i,3); N = length(ybus); fl = zeros(2*N,1); k = 10; for f =1:k power_temp = power_cal(u, ybus); CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 101 delta_power = s - power_temp; ja = jacobi(u, ybus); for i=1:N if code(i,1) == fl(i,1) = 1; fl(i+N,1) = 1; elseif code(i,1) == fl(i+N,1) = 1; else continue; end end for i=1:2*N if fl(2*N+1-i,1) == ja(2*N+1-i,:)= []; ja(:,2*N+1-i)= []; delta_power(2*N+1-i,:)= []; end end change_temp = inv(ja)*delta_power; j = 1; for i=1:2*N if fl(i,1) == change(i,1) = 0; else change(i,1) = change_temp(j,1); j = j+1; end end u = u + change; end h = size(ybus); for i = 1: h(1,1) U(i,1) = u(h(1,1)+i,1); end U m = length(u); for j= 1:m/2 a(j,1) = u((j+ m/2),1)*cos((u(j,1))); b(j,1) = u((j+ m/2),1)*sin((u(j,1)))*1i; U(j,1)= a(j,1)+ b(j,1); end for j=1:M(1,1) I(j,1)=(U(data(j,1),1)-U(data(j,2),1))/data(j,3); a(j,1)= real(I(j,1)); b(j,1)= imag(I(j,1))*1i; I_(j,1)= a(j,1) - b(j,1); S(j,1)=I_(j,1)*U(j+1,1); end S CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 102 end function power = power_cal(u, ybus) N = length(ybus); for i=1:2*N power(i,1) = 0; end for i=1:N for n=1:N power(i,1) = power(i,1) + u(i+N,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i,n))*cos(angle(ybus(i,n))+ u(n,1)- u(i,1)); power(i+N,1) = power(i+N,1) u(i+N,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i,n))*sin(angle(ybus(i,n))+u(n,1)-u(i,1)); end end end function Ja = jacobi(u, ybus) N = length(ybus); Ja = zeros(2*N); for i=1:N for n=1:N if n == i for j=1:N if j == i continue; else Ja(i,n) = Ja(i,n) + (u(i+N,1)*u(j+N,1)*abs(ybus(i,j))*sin(u(i,1)-u(j,1)-angle(ybus(i,j)))); end end else Ja(i,n) = u(i+N,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i,n))*sin(u(i,1)u(n,1)-angle(ybus(i,n))); end end end for i=1:N for n=(N+1):(2*N) if n == i+N for j=1:N if j == i Ja(i,n) = Ja(i,n) + 2*u(i+N,1)*abs(ybus(i,j))*cos(u(i,1)-u(j,1)-angle(ybus(i,j))); else Ja(i,n) = Ja(i,n) + u(j+N,1)*abs(ybus(i,j))*cos(u(i,1)-u(j,1)-angle(ybus(i,j))); end end else CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 103 Ja(i,n) = u(i+N,1)*abs(ybus(i,n-N))*cos(u(i,1)-u(nN,1)-angle(ybus(i,n-N))); end end end for i=(N+1):(2*N) for n=1:N if n == i-N for j=1:N if j == i-N continue; else Ja(i,n) = Ja(i,n) + u(i,1)*u(j+N,1)*abs(ybus(iN,j))*cos(u(i-N,1)-u(j,1)-angle(ybus(i-N,j))); end end else Ja(i,n) = -u(i,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i-N,n))*cos(u(iN,1)-u(n,1)-angle(ybus(i-N,n))); end end end for i=(N+1):(2*N) for n=(N+1):(2*N) if n == i for j=1:N if j == i-N Ja(i,n) = Ja(i,n) + 2*u(i,1)*abs(ybus(iN,j))*sin(u(i-N,1)-u(j,1)-angle(ybus(i-N,j))); else Ja(i,n) = Ja(i,n) + u(j+N,1)*abs(ybus(iN,j))*sin(u(i-N,1)-u(j,1)-angle(ybus(i-N,j))); end end else Ja(i,n) = u(i,1)*abs(ybus(i-N,n-N))*sin(u(i-N,1)-u(nN,1)-angle(ybus(i-N,n-N))); end end end end Chương trình matlab phân bố công suất phương pháp LFB function [A,p,q,V] = LBF(data,P,Q,R,X) clc; data = [1 0.0001 0.0048 0.0059 0.00953 0.0052 0.00841 0.0156 0.01367 0.00716 0.00624 0.01626 0.00921 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 104 0.0379 0.02149 0.0422 0.0239 10 0.00717 0.00625 ]; P = [-0.439; -0.234; -0.427; -0.381; -0.384; -0.1863; -0.274; -0.234; 0.391]; Q = [-0.109; -0.0812; -0.10653; -0.439; -0.1433; -0.0262; -0.0143; -0.031; -0.0477]; M = size(data); G = M(1,1); R = zeros(G); X = zeros(G); l = zeros(G,1); m = zeros(G,1); k = zeros(G,1); RX = zeros(G); pq = zeros(G); Ac = zeros(G,1); Ac(1,1)=1; Vpv = zeros(G,1); Vpv(1,1) = 1^2; N = 0; for i = 1:G N = max(N,data(i,2)); end for i = 1:N for j = 1:(N - 1) A(i,j) = 0; end end for i = 1:G A(data(i,1),data(i,2)-1) = 1; A(data(i,2),data(i,2)-1) = -1; R(i,i) = data(i,3); X(i,i) = data(i,4); end A (1,:)= []; A1 = A > 0; A2 = A < 0; A2 = -1*A2; B = ones (G,1); for i = 1: G RX(i,i) = R(i,i).^2 + X(i,i).^2; end K = 10; for i = 1:K p = A\(P - A1*l); q = A\(Q - A1*m); VV = (A1'+A2')\(-Ac.*Vpv + k + 2*R*p + 2*X*q); V = VV.^(1/2); for i = 1:G CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 105 pq(i,i) = p(i,1).^2 + q(i,1).^2; C(i,1) = VV(i,1)\B(i,1); end l = pq*R*(-A2')*C; m = pq*X*(-A2')*C; k = pq*RX*(-A2')*C; end h = size(A); U = zeros((h(1,1)+1),1); U(1,1) = Vpv(1,1); for i = 1: h(1,1) U(i+1,1)= V(i,1); end U s = p+q*1i end Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây Tới nút 10 R 0.0001 0.0059 0.0052 0.0156 0.00716 0.01626 0.0379 0.04222 0.00717 X 0.0048 0.00953 0.00841 0.01367 0.00624 0.00921 0.02149 0.0239 0.00625 Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây Nút PL QL Từ nút Tới nút 0.001 0.01318 0.009 0.0075 R 0.0058 X 0.0029 0.0308 0.0157 Nút 10 PL 0.439 0.234 0.427 0.381 0.384 0.1863 0.274 0.234 0.391 QL 0.109 0.0812 0.10653 0.439 0.1433 0.0262 0.0143 0.031 0.0477 Từ nút 2 4 0.012 0.00479 0.0228 0.0166 0.006 0.0066 0.0238 0.0121 0.02 0.0063 0.0511 0.0441 0.02 0.01049 0.0117 0.0386 0.016 0.01425 0.0168 0.0771 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 106 0.006 0.01106 0.0643 0.0462 10 0.0045 0.00602 10 0.0651 0.0462 11 0.006 0.00298 10 11 0.0123 0.0041 12 0.006 0.00895 11 12 0.0234 0.0077 13 0.012 0.00961 11 13 0.0916 0.0721 14 0.006 0.00599 12 14 0.0338 0.0445 15 0.006 0.00621 13 15 0.0369 0.0328 16 0.006 0.00947 14 16 0.0488 0.034 17 0.009 0.00936 15 17 0.0804 0.1074 18 0.000 0.00371 15 18 0.0457 0.0358 19 0.009 0.000 16 19 0.0102 0.0098 20 0.009 0.0097 17 20 0.0939 0.0846 21 0.009 0.01099 18 21 0.0255 0.0298 22 0.000 0.00658 20 22 0.0442 0.0585 23 0.009 0.00431 21 23 0.0282 0.0192 24 0.042 0.000 22 24 0.056 0.0442 25 0.042 0.00776 24 25 0.0559 0.0437 26 0.000 0.01053 25 26 0.0559 0.0065 27 0.006 0.00673 26 27 0.0127 0.009 28 0.006 0.000 27 28 0.0177 0.0583 29 0.006 0.00495 28 29 0.0661 0.0437 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Văn Hiến, Hệ thống điện truyền tải phân phối, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, 2003 [2] P.Yan and A.Sekar, Steady-state anlaysis of power system having multiple FACTS devices using line-flow-based equations, IEE Proc-Gener Transm Distrib, Vol 152, No 1, January 2005 [3] Ping Yan and Arun Sekar, Analysis of Radial Distribution Systems With Embedded Series FACTS Devices Using a Fast Line Flow-Based Algorithm, IEEE Transactions on Power System, Vol 20, No 4, November 2005 [4] Zhang – Rehtanz – Pal, Flexible AC transmission Systems Modelling and control [5] Kuldeep Singh, fast decoupled power flow for unbalanced radial distribution system, 2009 [6] Nguyễn Thế Vĩnh, Điều khiển thiết bị bù tĩnh (SVC) Ứng dụng việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện hệ thống điện, 2007 [7] Một số tài liệu tham khảo Internet CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 108 MỤC LỤC Danh mục bảng………………………………………………………… i Danh mục hình, đồ thị…………………………………………………………… ii GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Đặt vấn đề……………………………………………………………………………v Phạm vi nghiên cứu luận văn……………………………………………………v Cách thức tiếp cận vấn đề luận văn…………………………………………… vi Mục tiêu cần đạt đến luận văn………………………………………………… vi Điểm luận văn…………………………………………………………… vi Ý nghĩa thực tiễn…………………………………………………………………….vi Thuyết minh luận văn……………………………………………………………….vi Chương 1: LÝ THUYẾT VỀ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 1.1 Điện trở đường dây tải điện 1.2 Điện cảm đường dây tải điện 1.2.1 Các hệ thức điện cảm: 1.2.2 Điện cảm bán kính trung bình nhân dây dẫn 1.2.3 Điện cảm đường dây pha 1.2.4 Điện cảm đường dây ba pha 1.2.5 Đường dây đơn ba pha đối xứng 11 1.3 Điện dung đường dây tải điện 12 1.3.1 Điện dung đường dây pha 12 1.3.2 Điện dung đường dây ba pha đối xứng 13 1.4 Truyền tải điện ba pha 16 1.4.1 Đường dây truyền tải ngắn 18 1.4.2 Đường dây có chiều dài trung bình 19 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 109 Chương 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI 2.1 Cấp phân phối hệ thống điện 23 2.2 Hệ thống phân phối hình tia: 24 2.3 Hệ thống mạch vòng thứ cấp 27 2.4 Mạch vòng sơ cấp 28 2.5 Hệ thống phân phối mạng điện thứ cấp 30 2.6 Hệ thống mạng điện sơ cấp 33 2.7 Trạm biến áp phân phối 34 Chương 3: CÁC THIẾT BỊ FACTS 3.1 Mô tả Định Nghĩa : 39 3.2 Cấu trúc : 39 3.2.1 Thiết bị điều khiển nối tiếp: 39 3.2.2 Thiết bị điều khiển song song: 39 3.2.3 Thiết bị kết hợp điều khiển nối tiếp - nối tiếp: 40 3.2.4 Thiết bị kết hợp điều khiển nối tiếp – song song: 40 3.2.5 Các tính chất: 40 3.3 Các điều khiển mắc song song 41 3.3.1 Static Synchronous Compensator (STATCOM) 41 3.3.2 Static Var Compensator (SVC): 41 3.4 Các điều khiển mắc nối tiếp 43 3.4.1GTO Thyristor-Controller Series Capacitor (GCSC): 43 3.4.2 Static Synchronous Series Compensator (SSSC) : 44 3.4.3 Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) 44 3.5 Ứng dụng thiết bị bù SVC việc nâng cao ổn định hệ thống điện 45 3.5.1 Khả ứng dụng SVC hệ thống điện 46 3.5.1.1 Điều chỉnh điện áp trào lưu công suất 46 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 110 3.5.1.2 Giới hạn thời gian cường độ áp xảy cố 48 3.5.1.3 Ơn hòa dao động công suất hữu công 49 3.5.1.4 Giảm cường độ dòng điện vô công 49 3.5.1.5 Tăng khả tải đường dây 49 3.5.1.6 Cân phụ tải không đối xứng 52 3.5.1.7 Cải thiện ổn định sau cố 52 3.5.2 Thiết bị bù ngang có điều khiển SVC 53 3.5.2.1 Cấu tạo phần tử SVC 53 3.5.2.2 Các đặc tính SVC 67 Chương 4: THUẬT TOÁN LFB (LINE – FLOW – BASED 4.1 Mơ hình tĩnh thiết bị bù SVC: 70 4.2 Mơ hình dòng cơng suất mạng phân phối hình tia LFB: 70 4.2.1 Những phương trình cân công suất chung: 71 4.2.2 Các phương trình điện áp 72 4.2.3 Những phương trình dòng cơng suất LFB 72 4.3 Bản chất Graph mạng lưới phân phối hình tia: 73 4.4 Mơ hình LFB “phân lặp” hệ thống phân phối hình tia: 76 4.5 LFB với thiết bị bù ngang SVC cài đặt 77 4.6 Ví dụ cho mạng điện phân phối hình tia đơn giản: 77 4.7 Phân bố công suất phương pháp Newton – Raphson 80 4.7.1 Tính tốn theo số phức dạng cực 80 4.7.2 Thành lập ma trận Jacobi 82 Chương 5: ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN LFB VỚI THIẾT BỊ BÙ SVC 5.1 Giải thuật theo lưu đồ…………………………………………………………… 86 5.1.1 Phương pháp Newton Raphson 86 5.1.2 Phương pháp LFB 87 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 111 5.2 Sơ đồ áp dụng 88 5.2.1 Mạng phân phối 10 nút, dây 88 5.2.2 Mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây 93 5.3 Kết quả, kết luận hướng phát triển đề tài………………………………… 99 5.3.1 Kết quả……………………………………………………………………… 99 5.3.2 Kết luận 99 5.3.3 Hướng phát triển đề tài 99 Phụ lục Chương trình matlab phân bố cơng suất phương pháp Newton Raphson Chương trình matlab phân bố công suất phương pháp LFB Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây Tài liệu tham khảo CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy ... 1.3 Điện dung đường dây tải điện 1.3.1 Điện dung đường dây pha Xét điện trường hai dây dẫn song song (Hình 1.8) Hình 1.8 Để xác định điện hai dây dẫn a b chồng chất hai điện từ a đến b:  Một điện. .. điện điện tích dây a tạo ra;  Một điện điện tích dây b tạo Với điện tích dương a, điện dây a b (dây b khơng mang điện tích) là: U ab'  Q D ln 2 (1.40) Kế đó, điện tích âm dây dẫn b, điện dây. .. 4.107.ln CBHD: TS.Hồ Văn Hiến D (H/m) r' HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 1.2.4 Điện cảm đường dây ba pha Cho đường dây ba pha bốn dây (H.1.7) Hình 1.7: Đường dây ba pha bốn dây Áp dụng công