huong dan su dung PSSe

huong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSehuong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSehuong dan su dung PSSe huong dan su dung PSSe

P age |1 Table of Contents CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PSS/E 1.1 Giao diện 1.2 Cách tạo chế độ làm việc hệ thống điện (working case) 1.3 Dữ liệu vào thiết bị CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG PSS/E MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ XÁC LẬP HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 Mục đích tốn tính chế độ xác lập HTĐ 2.2 Chuyển thông số hệ thống điện sang dạng đơn vị tƣơng đối 2.2.1 Đƣờng dây 2.2.2 Máy biến áp cuộn dây 11 2.2.3 Máy biến áp cuộn dây 14 2.2.4 Máy phát 18 2.2.5 Thiết bị bù (kháng điện, tụ điện) 19 2.2.6 Áp dụng cho lƣới điện đơn giản 20 2.3 Nhập liệu vào PSS/E 24 2.3.1 Cách nhập thông số nút (Bus) 24 2.3.2 Các thông số nhà máy (Plant) 25 2.3.3 Các thông số máy phát (machine) 26 2.3.4 Các thông số phụ tải 27 2.3.5 Các thông số Fixed Shunt 27 2.3.6 Các thông số Switched Shunt 28 2.3.7 Các thông số đƣờng dây (Branch) 28 2.3.8 Các thông số nhập vào Winding 30 2.3.9 Các thông số nhập vào máy biến áp ba cuộn dây 32 2.4 Chạy chƣơng trình xem kết chế độ xác lập 34 GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |2 2.5 Áp dụng 39 2.5.1 Bài toán 39 2.5.2 Bài toán 44 CHƢƠNG 3: TỐI ƢU HĨA CHI PHÍ NHIÊN LIỆU VÀ TỔN THẤT CƠNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 56 3.1 Tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu 56 3.1.1 Giới thiệu tốn tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu 56 3.1.2 Hàm chi phí 56 3.1.3 Hàm mục tiêu phƣơng pháp giải 57 3.2 Tối ƣu hóa tổn thất cơng suất tác dụng hệ thống điện 57 CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG PSS/E TÍNH TỐI ƢU HĨA CHI PHÍ NHIÊN LIỆU VÀ TỔN THẤT CƠNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 59 4.1 Bài toán 60 4.2 Giải toán chế độ xác lập 62 4.3 Tối ƣu hóa tổn thất cơng suất tác dụng 67 4.3.1 Cách nhập liệu 67 4.3.2 Cách tính tối ƣu hóa tổn thất cơng suất tác dụng chƣơng trình PSS/E 68 4.4 Tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu 71 4.4.1 Cách nhập hàm chi phí 72 4.4.2 Cách gán hàm chi phí cho máy phát 75 4.5 Kết hợp tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu tối ƣu hóa tổn thất cơng suất tác dụng 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |3 PHẦN I NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHƢƠNG TRÌNH PSS/E ĐỂ MƠ PHỎNG CHẾ ĐỘ XÁC LẬP HTĐ GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |4 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PSS/E Phần mềm PSS/E (Power System Simulator for Engineering) phần mềm mô hệ thống điện công ty Power Technologies Inc thuộc Siemens Chƣơng trình giúp mơ phỏng, phân tích tối ƣu hóa tính hệ thống điện phục vụ cho công tác vận hành nhƣ quy hoạch hệ thống điện Nó sử dụng phƣơng pháp tính tốn đại để: - Tính tốn trào lƣu cơng suất; - Tối ƣu hóa trào lƣu công suất; - Nghiên cứu loại cố đối xứng khơng đối xứng: Cho phép tính tốn chế độ làm việc hệ thống tình trạng cố nhƣ ngắn mạch, đứt dây điểm hệ thống Phục vụ cho công việc tính tốn chỉnh định rơle tự động hóa hệ thống điện; - Tƣơng đƣơng hóa hệ thống; Mơ động: Chƣơng trình PSS/E cho phép tính tốn mô chế độ làm việc hệ thống có dao động lớn xảy ra, nhằm khắc phục nguy tan rã hệ thống điện ổn định Hiện phần mềm đƣợc phát triển đến phiên thứ 33 Để phục vụ mục đích nghiên cứu sinh viên, tải phiên PSS®E University miễn phí từ trang web công ty Phiên cung cấp đầy đủ chức năng, nhiên hệ thống điện mô không đƣợc có số nút vƣợt 50 nút Đề tài sử dụng chƣơng trình PSS®E University phiên 32.0.5 - 1.1 Giao diện Trên Hình giao diện phần mềm khởi động Giao diện phần mềm gồm thành phần sau: - Quản lý liệu kiểu (Tree View); - Quản lý liệu kiểu bảng (Spreadsheet View); - Quản lý liệu kiểu sơ đồ (Diagram View); - Cửa sổ hiển thị thông tin (Output View): hiển thị thông tin q trình nhập, thay đổi, tính tốn liệu cảnh báo; - Thanh công cụ (Toolbars); GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |5 - Menu (Main menu); - Thanh trạng thái (Status Bar): cung cấp thông tin trạng thái làm việc chƣơng trình; - Cửa sổ để nhập lệnh (Command Line Interface Window) Hình 1: Giao diện PSS/E (Hình đƣợc chụp từ giao diện chƣơng trình PSS/E) 1.2 Cách tạo chế độ làm việc hệ thống điện (working case) Để tạo chế độ làm việc, chọn File New Khi cửa sổ nhƣ Hình Nếu muốn nhập liệu quản lý liệu kiểu bảng chọn Network case, muốn nhập liệu quản lý liệu bảng sơ đồ sợi chọn Network case and Diagram, muốn nhập liệu theo sơ đồ sợi chọn Diagram Sau chọn, cửa sổ để nhập GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |6 công suất (Base MVA), tần số (Base Frequency), đơn vị cho công suất máy biến áp (Units for tranformer ratings) đơn vị cho số đại lƣợng đƣờng dây Các dòng Heading line để nhập thích cho chế độ mà tạo Hình 2: Các lựa chọn tạo chế độ làm việc PSS/E 1.3 Dữ liệu vào thiết bị Các thông số nhƣ điện trở, điện kháng, dung dẫn, điện áp, công suất,… thiết bị hệ thống điện đƣợc mơ chƣơng trình PSS/E đƣợc nhập dƣới dạng đơn vị tƣơng đối (pu), cách quy đổi từ đơn vị có tên sang đơn vị tƣơng đối đƣợc viết chi tiết mục 2.2 Nhƣ phần ta biết có nhiều cách để nhập liệu vào chƣơng trình PSS/E, nhiên đề tài ta sử dụng cách nhập trực tiếp dƣới dạng bảng Hình dƣới dây giao diện bảng để nhập liệu chƣơng trình PSS/E GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |7 Hình 3:Giao diện bảng nhập liệu PSS/E Bảng nhập liệu Hình chứa phần tử thơng số phần tử hệ thống điện mà ta cần nhập (cách nhập cụ thể đƣợc diễn giải cụ thể phần 2.3) Sau liệu số phần tử hệ thống điện mà ta cần tính tốn PSS/E: - - Các thông số nút (Bus): Tên, điện áp, góc pha nút; Các thơng số máy phát (Machine): Công suất phát giới hạn công suất phát máy phát (bao gồm công suất tác dụng công suất phản kháng), điện trở điện kháng máy phát; Các thông số phụ tải (Load): Công suất tác dụng công suất phản kháng phụ tải; Các thông số đƣờng dây (Branch): Giá trị điện trở, điện kháng, dung dẫn chiều dài đƣờng dây; Các thông số máy biến áp cuộn dây (2 Windings): Điện trở điện kháng cuộn dây, hệ số điều chỉnh điện áp công suất đặt máy biến áp; Các thông số máy biến áp ba cuộn dây (3 Windings): Điện trở điện kháng cuộn dây, điện áp định mức cuộn, hệ số điều chỉnh điện áp cuộn dây máy biến áp GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |8 CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG PSS/E MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ XÁC LẬP HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 Mục đích tốn tính chế độ xác lập HTĐ Chế độ xác lập chế độ thơng số hệ thống khơng thay đổi biến thiên nhỏ quanh giá trị định mức khoảng thời gian tƣơng đối ngắn Chế độ làm việc lâu dài hệ thống điện thuộc chế độ xác lập, việc giải tốn tính chế độ xác lập hệ thống điện có ý nghĩa lớn Mục đích tốn xác định dòng điện nhánh điện áp nút ứng với chế độ phụ tải, từ ta có để chọn dây dẫn hay thiết bị nhƣ: máy biến áp, máy cắt, dao cách ly, … Ngồi ra, tính tốn chế độ xác lập cho phép xác định dòng công suất nhánh công suất phát nguồn để kiểm tra tình trạng làm việc thiết bị có biện pháp xử lý thích hợp Trong chƣơng xét ứng dụng phần mềm PSS/E để mô chế độ xác lập hệ thống điện Các bƣớc để mơ chế độ xác lập hệ thống điện là: - Bƣớc 1: Chuyển thông số hệ thống điện sang dạng đơn vị tƣơng đối - dạng đơn vị mà PSS/E sử dụng Cách chuyển thông số phần tử hệ thống điện đƣợc giới thiệu chi tiết mục 2.2 - Bƣớc 2: Nhập liệu phần tử vào PSS/E, nôi dụng phần đƣợc giới thiệu chi tiết mục 2.3 Mỗi phần tử có nhiều thơng số nhiên phần tập trung mô chế độ xác lập nên xét liệu cần nhập phục vụ cho tính tốn chế độ xác lập; - Bƣớc 3: Cho chạy mô xem kết quả: chi tiết bƣớc đƣợc giới thiệu mục 2.4 2.2 Chuyển thông số hệ thống điện sang dạng đơn vị tƣơng đối Phần mềm PSS/E sử dụng đơn vị tƣơng đối để tính tốn Do để mơ đƣợc chế độ xác lập hệ thống điện PSS/E, ngƣời sử dụng phải chuyển thông số hệ thống điện từ đơn vị có tên sang dạng tƣơng đối GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P age |9 Trị số đơn vị tƣơng đối đại lƣợng vật lý tỷ số với đại lƣợng vật lý khác thứ nguyên đƣợc chọn làm đơn vị đo lƣờng Đại lƣợng vật lý chọn làm đơn vị đo lƣờng đƣợc gọi đại lƣợng Muốn biểu diễn đại lƣợng đơn vị tƣơng đối trƣớc hết cần chọn đại lƣợng nhƣ: S , U , I , Z , t , ω cb cb cb cb cb cb Một số tính chất hệ đơn vị tƣơng đối: - Các đại lƣợng dùng làm đơn vị đo lƣờng cho đại lƣợng toàn phần đồng thời dùng cho thành phần chúng; - Trong đơn vị tƣơng đối điện áp pha điện áp dây nhau, công suất pha công suất pha nhau; - Một đại lƣợng thực có giá trị đơn vị tƣơng đối khác tùy thuộc vào lƣợng ngƣợc lại giá trị đơn vị tƣơng đối tƣơng ứng với nhiều đại lƣợng thực khác nhau; Thƣờng tham số thiết bị đƣợc cho đơn vị tƣơng lƣợng định mức chúng Để chuyển tổng trở từ đơn vị có tên sang đơn vị tƣơng đối ta sử dụng công thức - sau: Zpu  S Z  Z cb2 Zcb Ucb  pu, Ohm, MVA, kV  (2.1) Khi tính tốn thƣờng lấy Scb = 100 MVA U cb điện áp trung bình cấp (thƣờng lấy 1,05 lần UĐịnh mức mạng) Hệ thống điện mô gồm nhiều loại phần tử (đƣờng dây, máy biến áp, máy phát, ), loại phần tử lại biết trƣớc thông số khác Sau xét cách tính tốn thơng số đơn vị tƣơng đối từ thông số cho trƣớc phần tử 2.2.1 Đƣờng dây Đối với đƣờng dây thƣờng biết chiều dài đƣờng dây L (km) thông số đơn vị chiều dài: - Điện trở thứ tự thuận thứ tự không r1 r0 (  /km); - Điện kháng thứ tự thuận thứ tự không x1 x (  /km); GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 10 - Điện dẫn thứ tự thuận thứ tự không b1 b (S / km) ; Điện dẫn thứ tự thuận thứ tự không g1 g0 (1/Ω.km) Sơ đồ thay đầy đủ đƣờng dây: B G B X G B Hình 4: Sơ đồ thay đường dây Từ liệu ta tính đƣợc tổng trở đƣờng dây hệ tƣơng Scb Ucb nhƣ sau: Zpu  Z Scb S  (r  j.x).L cb2 Ucb Ucb  pu, Ohm / km, km, MVA, kV  ( 2.2) Dung dẫn điện dẫn đƣờng dây hệ tƣơng đối: Bpu  b0 L B Ucb  Ycb Scb g L G Ucb G pu   Ycb Scb  pu, kV,S / km, km, MVA  ( 2.3)  pu, kV,1/ .km, km, MVA  ( 2.4) Ví dụ: Đối với đƣờng dây tải điện cấp 220kV có chiều dài 200km, tổng trở đơn vị z1  0,02  j.0,26  / km , z0  0,18  j.0,73  / km dung dẫn đơn vị b1  4,5 S / km , b0  2,7 S / km tổng trở dung dẫn đƣờng dây hệ đơn vị tƣơng đối Scb = 100 MVA U cb = 230 kV đƣợc tính nhƣ sau: - Tổng trở thành phần thứ tự thuận thứ tự không:  Z1  (r1  j.x1 ).L GVHD: TS Trần Thanh Sơn Scb 100  (0, 02  j.0, 26).200  0, 0075  j.0, 0983 pu Ucb 2302 SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 72 4.4.1 Cách nhập hàm chi phí Để nhập hàm chi phí ta sử dụng chức Data tables menu OPF nhƣ hình 21 dƣới Sau ta chọn loại hàm chi phí tƣơng ứng (tuyến tính, bậc hai, hàm mũ, ) Việc nhập hàm đƣợc thực cách nhập điểm (Pi, Ci) hàm vào tọa độ X coordinate, Y coordinate Giả sử ta cần nhập hàm chi phí bậc hai C1= 200+ 7.P1+ 0,008.P12, với giới hạn công suất 10 ≤ P1 ≤ 85 MW Ta nhập hàm chi phí cách sau:  Bước 1: Xác định hàm cần nhập: Trên hình chƣơng trình PSS/E chọn OPFData tables, lên bảng: Hình 25: Bảng chức OPF Hình 26: Bảng chức Data tables GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 73 Do hàm C1 cho hàm bậc hai nên ta chọn Quadratic Cost Tables cửa sổ OPF Data Tables (Nếu hàm chi phí đề cho hàm tuyến tính chọn Linear Cost Tables hàm đa thức hay hàm mũ ta chọn Polynomial and Exponential Cost Tables)  Bước 2: Nhập hàm chi phí Nhƣ nêu ta nhập hàm chi phí cách nhập cặp tọa độ (P1i,C1i) vào chức Data tables  Trƣớc tiên, điền số hàm chi phí nhập vào ô Number tên hàm vào ô Label rùi chọn Add Nhƣ ví dụ ta nhập vào ô number tên hàm C1 vào ô Label, chọn Add  Tiếp theo nhập cặp giá trị biến hàm số(X coordinate Y coordinate), X coordinate lấy theo giới hạn tốn  Chọn Cost integration= Với ví dụ trên, ta nhập cặp giá trị P1 C1 nhƣ sau: Bảng 11: Các cặp giá trị (Pi,Ci) máy phát P1 10 50 85 C1 270.8 570 852.8 Kết sau nhập vào ô X coordinate Y coordinate: GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 74 Hình 27: Chức Data tables sau nhập cặp tọa độ (P1i,C1i) Tƣơng tự ta nhập cặp tọa độ (Pi,Ci) với máy phát nhƣ sau: Bảng 12: Các cặp giá trị (Pi,Ci) máy phát P2 10 50 80 C2 243,9 517,5 741,6 Bảng 13: Các cặp giá trị (Pi,Ci) máy phát P3 10 50 70 C3 208,7 497,5 650,3 Kết sau nhập cặp giá trị (Pi,Ci) cho máy phát là: GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 75 Hình 28: Chức Data tables sau nhập cặp tọa độ (Pi,Ci)cho máy phát Chú ý: Nhập nhiều giá trị X Y hàm chi phí đƣợc xác định gần với hàm đề cho, tối thiểu ta phải nhập đủ giá trị để PSS/E xác định đƣợc hàm chi phí, với hàm tuyến tính cặp giá trị hàm bậc cặp giá trị Sau nhập X coordinate Y coordinate vào đồ thị bên cạnh tự động vẽ hàm Để sửa hàm hay giá trị X Y, ta sửa trực tiếp OPF Data tables rùi chọn Modify Sau hoàn tất việc nhập liệu chọn OK, hàm đƣợc lƣu chƣơng trình 4.4.2 Cách gán hàm chi phí cho máy phát Sau tạo đƣợc hàm chi phí cần gán hàm cho máy phát tƣơng ứng cách sử dụng hai tab: Dispatch Table Gen.Dispatch chức OPF Data nhƣ Hình 29: Giao diện tab Dispatch Tables OPF DataHình 29 Hình 30 dƣới Để chọn chức OPF Data cửa sổ chƣơng trình chọn OPFData GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 76 a Giao diện tab Dispatch Table nhƣ sau Hình 29: Giao diện tab Dispatch Tables OPF Data Trong Tab này:  Table: Định nghĩa hàm gán vào chƣơng trình, thƣờng chọn theo số thứ tự hàm mà ta nhập (number)  Generation Max (MW): Giá trị công suất tác dụng lớn mà đề cho  Generation Min (MW): Giá trị công suất tác dụng bé mà đề cho  Fuel Cost Scale Coefficient: Hệ số giá nhiên liệu, lấy theo số liệu đề bài, chƣơng trình tự động nhập giá trị mặc định 1.0  Cost Curve Type: Chọn dạng hàm chi phí, có lựa chọn: hàm tuyến tính (piecewise linear), hàm bậc (piece-wise quadratic) hàm đa thức (Polynomial and Exponential) Khi chọn xong Cost table có hàm chi phí tƣơng ứng mà ta nhập phần Data tables để ngƣời sử dụng chọn  Cost table: Chọn số thứ tự hàm chi phí nhập Hình 29 giao diện tab Dispatch Tables sau ta nhập liệu toán b Tab Gen Dispatch thơng số Hình 30: Giao diện tab Gen Dispatch OPF Data Trong tab này:  Các ô Bus number, Bus name, Id tự động điền vào ta nhập thông số cho máy phát GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 77  Dispatch: khả huy động công suất tổ máy phục vụ cho mục đích tối ƣu hóa chi phí Nếu máy phát có khả huy động 100% cơng suất định mức điền  Dispatch table: Chọn số Dispatch Table tƣơng ứng với hàm chi phí nút mà ta định nghĩa Nếu có giá trị tức máy phát khơng tham gia vào việc điều chỉnh cơng suất tác dụng Hồn tất số liệu chọn enter Hình 30 giao diện tab Gen Dispatch sau ta nhập liệu tốn  Như ta tóm tắt lại bảng liệu OPF Data tốn sau:  Thơng số Bus Voltage  Thông số Disp.Table Thông số Gen.Dispatch GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 78 c Cách tính tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu chƣơng trình PSS/E Cũng nhƣ tốn tính tối ƣu hóa tổn thất cơng suất, ta tính tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu cách vào OPFParameter, với toán ta chọn Minimize fuel cost để tính tối ƣu hóa chi phí: GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 79 Sau đó, chọn OPFSolve để tính tốn tối ƣu hóa chi phí Kết thu đƣợc là: Vậy tổng công suất phát máy phát là: 44,46 + 52,29 + 55,18 = 151,93 MW Mà theo đề có tổng tải 150, tổn thất cơng suất 1,93 MW  Và chi phí tối ƣu mà nhà máy cần là: C= C1+C2+C3 USD/h Trong đó: C1  200  7.44, 46  0,008.44, 462  527,034 USD / h C2  180  6,3.52, 29  0,009.52, 292  534,035 USD / h C3  140  6,8.55,18  0, 007.55,182  536,538 USD / h Vậy: Tổng chi phí mà nhà máy cần 527,034+534,035+536,538= 1597,607 USD/h  Nhận xét: Ta có bảng so sánh chi phí nhiên liệu tổn thất công suất tác dụng trƣờng hợp xét nhƣ sau: Bảng 14: Bảng tổng kết kết chi phí nhiên liệu P trường hợp P (MW) C (USD/h) Trƣớc tối ƣu 2,964 1632,5122 Sau tối ƣu P 2,64 1629,815 Sau tối ƣu chi phí nhiên liệu 1,93 1597,607 GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 80 Nhƣ so với trƣờng hợp chạy chế độ xác lập chi phí tính tốn tối ƣu hóa chi phí giảm đƣợc lƣợng là: 1629,815 - 1597,607= 32,208 USD/h Con số chiếm lƣợng 32, 208 100  1,98 % tổng chi phí nhà 1629,815 máy chƣa tối ƣu Bài tốn ta xét ví dụ minh họa cho phƣơng pháp nên lƣợng chi phí giảm khơng đáng kể, nhiên xét hệ thống thực tế với cơng suất phát lớn 1,98 % chiếm lƣợng đáng kể lợi ích thu đƣợc ngành điện tƣơng đối lớn Còn so với trƣờng hợp tối ƣu hóa tổn thất cơng suất tác dụng, mà chi phí nhiên liệu cần 1630,6473 USD/h sau thực tốn tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu, lƣợng chi phí giảm lƣợng 1629,815- 1597,607= 32,208 USD/h Lƣợng chiếm 32,208 100  1,976 % Nhƣ ta thấy thực tối 1629,815 ƣu hóa tổn thất công suất tác dụng ta đƣợc lợi phần nhỏ chi phí nhiên liệu, lƣợng khơng đáng kể, thực tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu ta tiết kiệm đƣợc lƣợng chi phí lớn so với chế độ xác lập nhƣ thực tối ƣu tổn thất công suất tác dụng - Nhƣ ta thấy thay đổi công suất phát máy, nhƣng để có thay đổi dòng cơng suất chạy đƣờng dây điện áp nút thay đổi, lƣợng thay đổi cụ thể đƣợc thể bảng dƣới đây: GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 81 Bảng 15: Bảng so sánh công suất điện áp nút Thông số P gen Qgen Điện áp Góc Nút [MW] [MVAr] [pu] pha [0] Nút Trƣớc tối ƣu Sau tối ƣu P 82,64 7,267 1,06 82,64 0,08 1,0993 44,46 -0,1 1,1 40 41,8055 1,045 -1,86 Sau tối ƣu P 40 34,3 1,0861 -1,73 Sau tối ƣu C 52,29 28,56 1,0912 -0,89 30 24,1579 1,03 -2,35 30 34,88 1,0801 -2,34 52,18 38,29 1,0892 -1,29 0 1,0186 -3,01 0 1,0678 -2,91 0 1,0762 -1,89 0 0,9901 -4,38 0 1,0363 -4,09 0 1,0429 -3,17 Sau tối ƣu C Nút Trƣớc tối ƣu Nút Trƣớc tối ƣu Sau tối ƣu P Sau tối ƣu C Nút Trƣớc tối ƣu Sau tối ƣu P Sau tối ƣu C Nút Trƣớc tối ƣu Sau tối ƣu P Sau tối ƣu C GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 82 Bảng 16:Bảng so sánh dòng cơng suất tổn thất công suất nhánh P Q P Q [MW] [MVAr] [MW] [MVAr] Trƣớc tối ƣu 62,1 3,4 0,69 2,08 Sau tối ƣu P 61,7 0,9 0,63 1,9 Sau tối ƣu C 32,8 1,7 0,18 0,55 Trƣớc tối ƣu 20,9 3,9 0,34 1,03 Sau tối ƣu P 20,9 -0,8 0,29 0,88 Sau tối ƣu C 11,6 -1,8 0,09 0,27 Trƣớc tối ƣu 7,3 4,1 0,05 0,15 Sau tối ƣu P 7,3 -1,2 0,03 0,08 Sau tối ƣu C 4,5 -2,7 0,01 0,03 Trƣớc tối ƣu 15,3 8,1 0,19 0,56 Sau tối ƣu P 15,3 3,7 0,14 0,41 Sau tối ƣu C 13 2,5 0,1 0,29 Trƣớc tối ƣu 48,7 30,7 1,25 3,76 Sau tối ƣu P 48,5 27,9 1,1 3,29 Sau tối ƣu C 47,4 27,2 1,03 3,1 Trƣớc tối ƣu 47,8 22,3 0,27 0,8 Sau tối ƣu P 47,9 27,5 0,27 0,8 Sau tối ƣu C 51,2 29,2 0,3 0,9 Trƣớc tối ƣu 12,7 5,4 0,17 0,52 Sau tối ƣu P 12,8 7,0 0,18 0,55 Sau tối ƣu C 13,9 7,5 0,21 0,63 Thông số Nhánh 1-2 1-3 2-3 2-4 2-5 3-4 4-5 GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 83 4.5 Kết hợp tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu tối ƣu hóa tổn thất cơng suất tác dụng Ta thấy so với tính tốn chế độ xác lập việc tính tốn tối ƣu thật cần thiết, giúp giảm chi phí đầu vào (với tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu) hay giảm tổn thất (với tối ƣu tổn thất công suất tác dụng), mục đích cuối giảm chi phí đầu vào để tăng lợi nhuận thu Ở phần trƣớc ta tính đến mục tiêu (là chi phí nhiên liệu tổn thất), mà mục tiêu có chung mục đích cuối có lợi cho nhà sản xuất Trong chƣơng trình PSS/E khơng cho phép ta chọn đồng thời loại tối ƣu, ta đƣa đề xuất kết hợp loại tối ƣu cách lấy công suất phát nhà máy trƣờng hợp tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu làm công suất đầu vào cho trƣờng hợp tối ƣu tổn thất, cụ thể nhƣ sau: Thông số máy phát: Cho chạy với Parameter chọn Minimize active power loss, ta đƣợc kết nhƣ sau: Vậy tổng công suất phát máy phát là: 44,45 + 52,29 + 55,18 = 151,92 MW Mà theo đề có tổng tải 150 MW, tổn thất công suất 1,92 MW  Và chi phí tối ƣu mà nhà máy cần là: C  C1  C2  C3 USD / h GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 84 Trong đó: C1  200  7.44, 45  0,008.44, 452  526,9564 USD / h C2  180  6,3.52, 29  0,009.52, 292  534,035 USD / h C3  140  6,8.55,18  0,007.55,182  536,538 USD / h Vậy: Tổng chi phí mà nhà máy cần là: 527,034+ 534,035+ 536,538= 1597,5294 USD/h  Như vậy, ta nhận thấy kết hợp phương án tổn thất giảm 1,92MW, chi phí nhiên liệu 1597,5294 USD/h, tức tổn thất chi phí nhỏ tính chế độ xác lập tính riêng rẽ mục tiêu Qua ta thấy việc kết hợp loại tối ưu mang lại kết tối ưu nữa, sau bảng kết tổn thất công suất tác dụng chi phí nhiên liệu nhà máy phương án tối ưu mà ta xét trên: Bảng 17: Bảng tổng hợp kết trường hợp tính tốn tối ưu Loại tối ƣu Tối ƣu hóa tổn Tối ƣu hóa chi Kết hợp thất cơng suất phí nhiên liệu loại tối ƣu Số liệu tác dụng Tổn thất công suất tác dụng (MW) 2,74 1,93 1,92 1630,6473 1597,607 1597,5294 Chi phí nhiên liệu (USD/h) GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 85 KẾT LUẬN Nhƣ đồ án ta giải đƣợc tốn tính chế độ xác lập tính tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu nhƣ tổn thất công suất tác dụng hệ thống điện nhờ vào ứng dụng chƣơng trình PSS/E Trong tính tốn tối ƣu, với tốn OPF thơng thƣờng ta chọn hàm mục tiêu, thực tế nhà kinh doanh muốn nhiều mục tiêu để đạt đƣợc lợi nhuận cao Tuy nhiên việc việc lựa chọn hàm mục tiêu bị giới hạn chúng mâu thuẫn hay điều kiện sản xuất, mơi trƣờng, khí hậu,…Điều có nghĩa khơng phải ta muốn chọn hàm mục tiêu đƣợc, mà phải giới hạn cho phép PSS/E Chằng hạn nhƣ ta kết hợp mục tiêu tối ƣu hóa chi phí nhiên liệu tối ƣu hóa tổn thất công suất tác dụng, nhƣ ta thấy kết hợp phƣơng án kết tối ƣu tính tốn tối ƣu riêng Tùy vào mục đích cụ thể nhà máy mà chọn kết hợp nhiều mục tiêu để thu đƣợc kết tốt Qua đồ án này, ta nhận thấy chƣơng trình PSS/E hữu ích việc tính tốn hệ thống điện- giúp việc tính tốn trở nên đơn giản nhanh chóng nhiều Do thời gian khả hạn hẹp nên em trình bày đƣợc đồ án so với ứng dụng chƣơng trình PSS/E Em mong đƣợc nhận xét, bổ sung thầy, cô để đồ án ngày có thêm nhiều ứng dụng khác chƣơng trình PSS/E GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh P a g e | 86 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: 1.Phòng Phƣơng Thức- Trung tâm điều độ HTĐ Quốc Gia Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng chƣơng trình PSS/E Tiếng Anh: 1.Hafi Sadat: Power system Analysis, Mc-Graw Hill 2.Phần help phần mềm PSS/E phiên 32 GVHD: TS Trần Thanh Sơn SVTH: Nguyễn Thị Thanh ... (Machine): Công su t phát giới hạn công su t phát máy phát (bao gồm công su t tác dụng công su t phản kháng), điện trở điện kháng máy phát; Các thông số phụ tải (Load): Công su t tác dụng công su t phản... Công su t tác dụng phát máy phát, khơng cho để trống, chƣơng trình tự động nhập giá trị mặc định - Pmax (MW): Công su t tác dụng phát cực đại máy phát, khơng cho để trống - Pmin (MW): Công su t... Cơng su t phản kháng phát máy phát, không để trống, chƣơng trình tự động nhập giá trị mặc định - Qmax (MVAr): Công su t phản kháng phát cực đại máy phát, không cho để trống - Qmin (MVAr): Cơng su t