Phân tích an toàn và đề xuất các giải pháp điều độ cho hệ thống điện 110 220kv khu vực nam miền trung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN TRƢỜNG GIANG PHÂN TÍCH AN TỒN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 110 - 220KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số : 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng – Năm 2017 Cơng trình hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: GS TS LÊ KIM HÙNG Phản biện 1: PGS TS Đinh Thành Việt Phản biện 2: TS Vũ Phan Huấn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 13 tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hệ thống điện (HTĐ) Việt Nam có bước phát triển nhanh quy mô lưới điện đa dạng nguồn điện Điều nhằm đáp ứng tốc độ tăng trưởng phụ tải hệ thống điện Quốc gia Nhiệm vụ quan điều hành hệ thống điện vận hành HTĐ an toàn, tin cậy, ổn định, đảm bảo chất lượng điện kinh tế Trong trình điều hành, Điều độ viên phải thường xuyên giám sát thơng số, xử lý tình bất thường xảy hệ thống Các tình cố xuất ngẫu nhiên chế độ vận hành Đó cố xếp chồng cố phần tử truyền tải công suất cao hệ thống Những cố làm điện khu vực tan rã hệ thống Yêu cầu đặt Điều độ viên phải nhanh chóng thực thao tác xử lý xác, quy trình, quy định Nhằm chủ động đối phó với tình cố xảy hệ thống cần có phương thức vận hành phù hợp Đối với cố nguy hiểm ảnh hưởng đến an toàn hệ thống điện khu vực an ninh hệ thống điện Quốc gia cần có giải pháp điều hành xác, phù hợp Hệ thống điện khu vực Nam miền Trung nằm địa bàn có điều kiện khí hậu phức tạp, chi phối biểu đồ phát nhà máy điện Phụ tải khu vực có chênh lệnh lớn cao điểm, thấp điểm mùa Đây khu vực xảy cố nghiêm trọng cần phải quan tâm nghiên cứu 2 Lịch sử nghiên cứu Trước có nhiều đề tài phân tích an tồn (Contingency Analysis) số hệ thống điện Tuy nhiên, đa số nghiên cứu trước phân tích an tồn HTĐ chế độ phụ tải dự báo cao năm đưa giải pháp xử lý kỹ thuật lâu dài lắp đặt thêm thiết bị cải tạo lưới Trong phạm vi đề tài này, tác giả tính tốn phân tích an tồn HTĐ dựa số liệu thu thập thực tế, từ xây dựng quy trình xử lý, đưa thao tác tức thời cố khác đối tượng cố chế độ vận hành hệ thống khác nhau, nhằm đảm bảo an toàn HTĐ Mục đ ch mục tiêu nghiên cứu đề tài - Mục đích nghiên cứu: Dựa lý thuyết mơn học Phân tích an tồn hệ thống điện, sử dụng phần mềm tính tốn PSS/E để phân tích hệ thống điện 110 – 220kV Nam miền Trung - Mục tiêu nghiên cứu: Căn vào kết phân tích quy trình quy định, lập phương án xử lý cố N-1, N-2 để làm sở cho Điều độ viên trình điều hành HTĐ Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: - Cấu trúc lưới điện, phân bố công suất khu vực Nam miền Trung - Các phương pháp phân tích an tồn HTĐ - Chế độ vận hành cố N-1, N-2 nguy hiểm HTĐ khu vực Nam miền Trung - Phương án xử lý cố N-1, N-2 + Phạm vi nghiên cứu: - Thuật tốn phân tích an tồn HTĐ - Dựa phân tích kết tính tốn, lập danh sách cố N- 1, N-2 nguy hiểm - Xây dựng giải pháp điều độ tình có khả gây nguy hiểm cơng tác vận hành HTĐ Cơ sở khoa học - Lý thuyết phân tích an tồn HTĐ - Giải tích mạng điện - Lý thuyết bảo vệ rơ le tự động hóa HTĐ - Luật điện lực, nghị định thơng tư điều độ HTĐ, quy trình quy định ngành Điện Cấu trúc luận văn Mở đầu Chương 1: Lý thuyết phân tích an tồn hệ thống điện Chương 2: Các phần mềm tính tốn an tồn hệ thống điện Chương 3: Giới thiệu HTĐ 110 – 220 kV Nam miền Trung quy trình phân tích an tồn hệ thống điện Chương 4: Phân tích an tồn hệ thống điện Nam miền Trung đề xuất giải pháp điều độ Kết luận kiến nghị CHƢƠNG LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ NGẪU NHIÊN 1.1.1 Phƣơng pháp tƣờng minh Để định lượng tính nghiêm trọng cố cần sử dụng hàm toán học Vấn đề cần tính tốn nhanh nhằm phân biệt xếp loại chúng theo thứ tự nghiêm trọng giảm dần, sau thực phép tính đầy đủ giá trị số nghiêm trọng khác không Những thuật toán chọn lọc cố phương pháp tường minh (phương pháp số xếp loại) dựa công thức đơn giản đưa tài liệu Tuy nhiên, việc mô tả trạng thái sau cố số vơ hướng có nhược điểm không mô tả đầy đủ thông tin độ tin cậy kết chưa khẳng định Những phương pháp gọi phương pháp xếp phân tích an tồn 1.1.2 Phƣơng pháp đánh giá trạng thái Phương pháp đánh giá trạng thái nhằm đánh giá trạng thái hệ thống sau cố phép tính nhanh gần Từ đưa danh sách trường hợp cố xem có khả nguy hiểm thực việc tính tốn đầy đủ cơng suất tác dụng công suất phản kháng trường hợp Phương pháp dựa phát triển phương pháp số nhằm giảm bớt thời gian tính tốn 1.1.3 Phƣơng pháp nhận dạng Nhằm xác định tình trạng an tồn theo thời gian thực, cách so sánh với tình trạng tương tự nghiên cứu trước 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH AN TỒN 1.2.1 Phƣơng pháp xếp a Xác định số nghiêm trọng Điểm xuất phát phương pháp chọn lọc cố xác định số (PI) phản ánh mức độ nghiêm trọng, cho phép xếp tình trạng cố khác nhau, so với khác b Cơng thức thuật tốn PI x  (Wi / 2n)[(| X i |  | X inom |) / X ilim ]2n Với: X i : Độ lớn (công suất/điện áp) đo nút i nom Xi ∆X : Độ lớn (công suất/điện áp) định mức nút i lim i Wi : : Khoảng cách an toàn (phạm vi an toàn) Trọng số nút i, số thực khơng âm tính đến cấu trúc hệ thống 1.2.2 Các phƣơng pháp đánh giá trạng thái a Phương pháp tính tốn phân bố cơng suất phần Việc đánh giá biến trạng thái (pha, điện áp) đạt sau bước lặp phép tính cơng suất tác dụng - phản kháng (1P-1Q) phương pháp Newton – Raphson kỹ thuật thường sử dụng Nói chung việc thực phép lặp tách rời phần thực (phương trình cơng suất/góc) phần ảo (phương trình cơng suất phản kháng/điện áp) giải độc lập, gọi toán tính phân bố cơng suất phương pháp tách cặp nhanh (FDLF) b Phương pháp hệ số chuyển tải Việc nghiên cứu cố với số lượng lớn khó khăn u cầu nhanh chóng tìm kết hệ thống có cấu trúc phức tạp Một phương pháp sử dụng phương pháp hệ số chuyển tải hay gọi phương pháp hệ số nhạy hệ thống Các hệ số nhạy phản ánh thay đổi tương quan dòng cơng suất đường dây thay đổi cấu trúc, cơng suất phát hệ thống Có hai loại hệ số: Hệ số phân phối công suất đường dây cắt đường dây hệ số chuyển lượng công suất phát sang tổ máy phát đường dây tách tổ máy phát c Phương pháp mở rộng vùng Phương pháp dựa chất cục phần lớn cố, với quan điểm hậu cố ảnh hưởng lớn vùng lân cận điểm cố hậu chúng lan truyền dạng “sóng” đến nút có kết nối điện Ở cần tìm lời giải vùng ảnh hưởng cố với giả thiết vùng xa cố trơ cứng điện với cố CHƢƠNG CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN ĐANG ĐƢỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY 2.1.1 Phần mềm Power World 2.1.2 Phần mềm PSS/E 2.1.3 Phần mềm PSS/ADEPT 2.1.4 Phần mềm CONUS 2.2 PHÂN TÍCH AN TỒN TRONG PSS/E - Phần mềm PSS/E sử dụng để tính tốn phân tích an tồn Trung tâm điều độ hệ thống điện Do đặc điểm công việc nên phạm vi luận văn tác giả sử dụng phần mềm PSS/E để tính tốn phân tích an tồn - Phương pháp tính tốn tự động mơ tả hình 2.2 sử dụng để khắc phục nhược điểm phương pháp Tính tốn nhiều cố đồng thời hệ thống cách thiết lập tập tin liệt kê phạm vi giám sát, đối tượng giám sát danh sách cố ngẫu nhiên Các tập tin (file) dùng phần mềm PSS/E sau: - File sub: Định nghĩa subsystem (chỉ “phạm vi” hệ thống sử dụng để tính tốn) - File con: Định nghĩa contingency (chỉ danh sách cố cần phân tích) - File mon: Mô tả phần tử giám sát (chỉ “phạm vi giám sát” hệ thống điện áp, công suất…) - File Dfax: Được tạo từ file sub, con, mon 2.2.1 Cấu trúc câu lệnh file subsystem - File sub dùng để mô tả tất bus hệ thống, mà hệ thống định nghĩa chương trình PSS/E SUBSYSTEM NAME_OF_SYSTEM 2.2.2 Cấu trúc câu lệnh file contingency File sử dụng để mô tả cố thiết bị hệ thống, thiết bị có bus nằm phạm vi file sub Trong phần mềm PSS/E liệt kê cố hai cách Cách thứ liệt kê cố cần quan tâm xem xét (dạng 1) sử dụng cách thứ hai liệt kê tất cố hệ thống (dạng 2) a Cấu trúc file contingency dạng - Lập danh sách cố hệ thống CONTINGENCY Contingency_label_1/* đặt tên cho cố b Cấu trúc file contingency dạng - Liệt kê tất cố hệ thống, chương trình tính kiện loại kiện định nghĩa SINGLE BRANCH IN AREA i 2.2.3 Cấu trúc câu lệnh file monitor - File mon dùng để mô tả “phạm vi” giám sát phân tích hệ thống Ở “phạm vi” điện áp nút, tỉ lệ hoặc/và độ thay đổi cơng suất, dòng điện, điện áp … qua thiết bị MONITOR BRANCHES IN AREA i 2.3 KẾT LUẬN Qua phần giới thiệu phần mềm sử dụng để tính tốn chế độ hệ thống điện ta thấy phần mềm có chức tính tốn đầy đủ, xác tốn giải tích mạng Việc lựa chọn phần mềm tính tốn tùy theo điều kiện thực tế (đơn vị cơng tác) dựa đối tượng tính toán toán CHƢƠNG GIỚI THIỆU HTĐ 110 - 220KV NAM MIỀN TRUNG VÀ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 3.1 NGUỒN ĐIỆN, LƢỚI ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI Khu vực Nam miền Trung bao gồm 07 tỉnh, thành phố: Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Đăk Lăk, Gia Lai, Đăk Nơng, Kon Tum 3.1.1 Nguồn điện HTĐ Nam miền Trung Tính đến thời điểm HTĐ Nam miền Trung có 41 nhà máy điện (NMĐ) nối lên lưới 110 - 220kV với tổng cơng suất lắp đặt 3819 MW Trong có 17 NMĐ đấu nối vào lưới điện 220kV với tổng công suất 3100 MW thuộc quyền điều khiển cấp điều độ 10 đường dây 220kV Nha Trang – Tháp Chàm 2, mạch kép 220kV Đăk Nơng 500 – Bình Long 2, đường dây 100kV Nam Cam Ranh – Ninh Hải, Cam Ranh – Tháp Chàm 2, Đăk Rlap - Bù Đăng 3.1.5 Đặc điểm vận hành hệ thống điện Nam miền Trung a Ưu điểm - Do nằm địa bàn tỉnh Tây Ngun có nhiều sơng ngòi có độ dốc lớn nên HTĐ Nam miền Trung tương đối nhiều nguồn thủy điện phát lên lưới điện - Đặc biệt có số nhà máy thủy điện có khả phát độc lập khởi động đen tốt NMĐ Buôn Kuốp, Srepok 3, Se San Việc NMĐ phát độc lập tốt giúp hệ thống có khả trì cấp tải bị tách khỏi HTĐ Quốc gia Trường hợp HTĐ bị rã lưới hoàn toàn NMĐ khởi động đen phương án khôi phục HTĐ trường hợp chưa thể nhận điện từ lưới điện 500kV - Hệ thống điện có kết lưới linh hoạt nhận từ nhiều nguồn khác Các điểm máy cắt hệ thống khép vòng nên tiến hành sửa chữa hay cố số nguồn hay đường dây truyền tải việc cung cấp điện đảm bảo - Tính tốn phối hợp bảo vệ rơ le đơn giản, chắn linh hoạt b Nhược điểm - Địa hình khu vực Tây Nguyên dốc, đồi núi nên khó khăn việc vận hành, bảo dưỡng kiểm tra sửa chữa thiết bị - Đường dây truyền tải dài dẫn đến tổn thất điện lớn, khu vực thường xảy giông, lốc, đốt rừng làm nương rẫy dẫn đến suất cố cao - Mật độ phân bố nguồn điện khu vực không đồng đều, khu vực Tây Nguyên đồi núi có phụ tải thấp tập trung số 11 lượng lớn NMĐ Trong trung tâm phụ tải dịch vụ công nghiệp lại nằm vùng đồng Bình Định, Khánh Hòa Điều dẫn đến phải đầu tư chi phí nhiều vào hệ thống đường dây trạm biến áp để truyền tải công suất - Một số TBA 110kV có sơ đồ chưa hồn thiện (sơ đồ hình chữ T ngăn MC thiếu chân sơ đồ cái) gây khó khăn thao tác gây điện công tác - Hiện đường dây 220 kV liên kết HTĐ Nam miền Trung Bắc miền Trung chưa đưa vào vận hành Đây điểm hạn chế cần nhanh chóng khắc phục nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tính linh hoạt chuyển tải hai khu vực miền 3.2 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN Quy trình phân tích an tồn hệ thống điện thực theo sơ đồ hình 3.2 Vào số liệu Tính tốn CA Giải pháp điều độ Danh sách trường hợp N-1 nguy hiểm Chế độ vận hành bình thường Xuất kết Hình 3.2 Quy trình phân tích an tồn hệ thống điện 12 3.3 XÂY DỰNG DỮ LIỆU PHÂN TÍCH AN TỒN Trong đề tài tác giả tính tốn xử lý trường hợp cố gây tải thiết bị lưới điện 220kV giám sát điện áp nút 110kV khu vực 3.4 KẾT LUẬN Trong chương tác giả giới thiệu đặc điểm nguồn điện, lưới điện phụ tải HTĐ Nam miền Trung Từ nét đặc trưng rút ưu điểm, nhược điểm để có biện pháp vận hành phù hợp chế độ cụ thể Phần cuối chương tác giả đề xuất quy trình phân tích an tồn HTĐ cụ thể Trong đưa trình tự bước giải từ xử lý liệu, phương pháp tính tốn đến xếp kết phân tích Nội dung câu lệnh sử dụng để tính tốn phần mềm PSS/E giới thiệu phạm vi chương Đây bước chuẩn bị làm tiền đề cho việc xử lý tình cố chương sau CHƢƠNG PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN NAM MIỀN TRUNG VÀ GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ 4.1 CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI 4.1.1 Hệ thống điện chế độ bình thƣờng 4.1.2 Hệ thống điện chế độ cảnh báo 4.1.3 Hệ thống điện chế độ khẩn cấp 4.1.4 Hệ thống điện chế độ khẩn cấp 13 4.2 PHÂN TÍCH AN TỒN HTĐ NAM MIỀN TRUNG CHẾ ĐỘ N-1 4.2.1 Phân tích an tồn HTĐ Nam miền Trung mùa khô chế độ N-1 + Lưới điện: Hệ thống điện 110-220kV Nam miền Trung có điểm mở máy cắt: 171/T110 Tam Quan, 171/EaTam, 173/Đăk Rlap, 174/Cam Ranh, 172/Ninh Hải a Các tình cố N-1 nguy hiểm mùa khơ + Có trường hợp cố MBA gây tải nặng thiết bị khác dẫn đến HTĐ vận hành chế độ khẩn cấp là: - Sự cố MBA AT2 T220 Krong Buk gây tải MBA AT1 T220 Krong Buk 141% - Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây tải MBA AT1 T220 Nha Trang 122% b Giải pháp điều độ  Xử lý tải MBA AT1/T220 Nha Trang cố AT2/T220 Nha Trang Căn nguyên tắc xử lý tải MBA, ĐĐV lệnh huy động tổ máy khả phát cơng suất dự phòng khu vực để phát lên lưới điện 110kV Cụ thể bước xử lý sau: Lệnh trực tiếp đề nghị A0 huy động tổ máy phát (19 MW) NMĐ Sông Giang Liên hệ A2 để chuyển trạm Suối Dầu, Bán đảo Cam Ranh nhận từ trạm T220 Tháp Chàm Yêu cầu ĐĐV Khánh Hòa huy động NMTĐ khu vực Khánh Hòa Trường hợp cần thiết, tìm điểm mở phù hợp ĐD 110kV Nha Trang 220 – Sơng Hinh – Tuy Hòa 220 để giảm cơng suất MBA 14 AT1/T220 Nha Trang, đồng thời phải đảm bảo điều kiện điện áp điểm mở vòng khơng nhỏ 0.9Pu Như sau bước thao tác ta giảm công suất qua MBA AT1/T220 Nha Trang hết q tải (95%) Kết tính tốn phụ lục sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang sau xử lý cố MBA AT2/T220 Nha Trang Hình 4.5 Trường hợp khơng huy động cơng suất tổ máy thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình cắt tải khẩn cấp  Hướng xử lý tải MBA AT1/T220 Krong Buk cố MBA AT2/T220 Krong Buk - Lệnh trực tiếp đề nghị A0 huy động tối đa NMĐ Krong Hăng - Yêu cầu ĐĐV Đăk Lăk huy động NMĐ nhỏ nối T220 Krong Buk - Chuyển T110 EaTam qua nhận MBA AT3/Buôn Kuốp - Chuyển T110 Ajunpa nhận phía T500 PleiKu Như sau bước thao tác ta giảm công suất qua MBA AT1/T220 Krong Buk hết tải Kết tính toán Phụ lục sơ đồ HTĐ khu vực Đăk Lăk sau xử lý cố MBA AT2/T220 Krong Buk Hình 4.6 Trường hợp khơng huy động công suất tổ máy thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình cắt tải khẩn cấp 4.2.2 Phân t ch an toàn HTĐ Nam miền Trung mùa mƣa chế độ N-1 a Các tình cố N-1 nguy hiểm mùa mưa + Có trường hợp cố MBA gây tải nặng thiết bị 15 khác dẫn đến HTĐ vận hành chế độ khẩn cấp là: - Sự cố MBA AT2 T220 Quy Nhơn gây tải MBA AT1 T220 Quy Nhơn 127,5% - Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây tải MBA AT1 T220 Nha Trang 110% b Giải pháp điều độ  Xử lý tải MBA AT1/T220 Quy Nhơn cố AT2/T220 Quy Nhơn - Lệnh trực tiếp đề nghị A0 huy động thêm 01 tổ máy phát (33 MW) NMĐ Vĩnh Sơn, - Huy động 02 tổ máy phát (28 MW) NMĐ Vĩnh Sơn 01 tổ máy phát (10MW) NMĐ Trà Xom 01 tổ máy phát (09MW) NMĐ La Hiêng - Trường hợp không huy động cao NMĐ, kiểm tra chiều công suất ĐD 173/T220 Quy Nhơn – 171/T110 Long Mỹ, cơng suất cấp Long Mỹ cắt MC 173/T220 Quy Nhơn để giảm tải qua MBA AT1/T220 Quy Nhơn Hoặc chuyển kết lưới T110 Tam Quan nhận T220 Quảng Ngãi - Như sau bước thao tác ta giảm công suất qua MBA AT1/T220 Quy Nhơn hết tải (95%) Tiếp theo cần kiểm tra nâng cao điện áp khu vực cách huy động vô công NMĐ khu vực… Kết tính tốn sau xử lý cố phụ lục sơ đồ HTĐ khu vực Quy Nhơn sau xử lý cố MBA AT2/T220 Quy Nhơn Hình 4.9 - Trường hợp khơng huy động công suất tổ máy thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình cắt tải khẩn cấp  Xử lý tải MBA AT1/T220 Nha Trang cố 16 AT2/T220 Nha Trang - Đề nghị A0 lệnh trực tiếp huy động thêm 01 tổ máy phát (18 MW) NMĐ Sông Giang - Như sau bước thao tác ta MBA AT1/T220 Nha Trang hết tải (99%) Tiếp theo cần kiểm tra nâng cao điện áp khu vực cách huy động vô công NMĐ khu vực… Kết tính tốn phụ lục sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang sau xử lý cố MBA AT2/T220 Nha Trang Hình 4.10 - Trong trường hợp huy động thêm 01 tổ máy NMĐ Sông Giang 2, đề nghị A0 lệnh trực tiếp huy động thêm 01 tổ máy phát (35MW) NMĐ Sơng Hinh mở vòng MC 171, 172/NMĐ Sơng Hinh - Ngồi ra, liên hệ A2 chuyển TBA Suối Dầu, Bán Đảo Cam Ranh nhận TBA Tháp Chàm trường hợp cần thiết - Trường hợp không huy động công suất tổ máy thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình cắt tải khẩn cấp 4.3 PHÂN TÍCH AN TOÀN HTĐ NAM MIỀN TRUNG CHẾ ĐỘ N-2 Hệ thống vận hành chế độ N-2 số lý sau: - Hai thiết bị tách để công tác thời điểm - Bị cố phần tử công tác phần tử khác - Sự cố đồng thời hai phần tử hệ thống Chế độ nguy hiểm thường gặp nhân viên vận hành cơng tác thiết bị hệ thống (N-1) xảy cố thiết bị khác (N-2) Hiện tượng thường xảy thiết bị mang tải cao (tiếp xúc nóng đỏ gây phóng điện, áp lực dầu, khí tăng cao…) điều kiện thời tiết (giơng sét…) 17 Trong phần phân tích an tồn hệ thống điện chế độ N-1 ta xác định số phần tử quan trọng HTĐ Nam miền Trung Ở phần ta phân tích cố nguy hiểm (N-2) xảy cơng tác thiết bị quan trọng 4.3.1 Phân tích an tồn HTĐ Nam miền Trung mùa khơ chế độ N-2 a Các tình cố N-2 nguy hiểm mùa khô - Trong phần phân tích chế độ N-1 vào mùa khơ xác định có 02 thành phần tử mà bị cố làm cho HTĐ vận hành chế độ nguy hiểm là: - Sự cố MBA AT2 T220 Krong Buk gây tải MBA AT1 T220 Krong Buk - Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây tải MBA AT1 T220 Nha Trang - Sau phân tích an tồn HTĐ Nam miền Trung vào cao điểm mùa khô chế độ N-2 với giả thiết công tác thiết bị (N-1) b Giải pháp điều độ  Công tác MBA AT2 T220 Krong Buk - Khi công tác MBA AT2/T220 Krong Buk cần có phương thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh tải MBA AT1 công tác MBA AT2 - Cụ thể trước tách MBA AT2 cần có thao tác sau: - Huy động NMĐ Krong Hăng tối đa (64MW) - Vận hành mạch vòng 220-110 Krong Buk – Bn Kuốp - Sơ đồ HTĐ khu vực Đăk Lăk cơng tác máy biến áp AT2/T220 Krong Buk Hình 4.11 - Kết sau tính tốn N-2 cao điểm mùa khô công tác 18 MBA AT2/T220 Krong Buk trình bày Phụ lục Có trường hợp cố làm cho HTĐ vận hành chế độ khẩn cấp sau: Trường hợp 1: Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (122%) cố MBA AT2/T220 Nha Trang - Trường hợp giống với trường hợp cố N-1 công tác AT2/T220 Krong Buk không ảnh hưởng đến kết lưới khu vực Khánh Hòa - Hướng xử lý: Giống trường hợp xử lý tải AT1/T220 Nha Trang bị cố N-1 Trường hợp 2: Quá tải đường dây 110kV Buôn Kuốp – EaTam (138%) đường dây 110kV EaTam – Buôn Mê Thuột (123%) cố MBA AT1/T220 Krong Buk - Hướng xử lý: Có thể thấy toàn phụ tải tỉnh Đăk Lăk nhận từ 01 ĐZ 110kV Buôn Kuốp – EaTam - Yêu cầu ĐĐV Đăk Lăk huy động tối đa NMĐ - Chuyển TBA EaHleo, Ajunpa nhận phía T500 PleiKu - Yêu cầu ĐĐV Đăk Lăk sa thải 30MW phụ tải - Sau trình xử lý, công suất qua ĐZ 110kV Buôn Kuốp – EaTam giảm 97MW (92%) Sơ đồ hệ thống điện khu vực Đăk Lăk Hình 4.12  Cơng tác MBA AT2 T220 Nha Trang - Khi công tác MBA AT2/T220 Nha Trang cần có phương thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh tải MBA AT1 công tác MBA AT2 - Cụ thể trước tách MBA AT2 cần có thao tác sau: - Huy động NMĐ Sông Hinh tối đa (70MW) - Huy động NMĐ Sông Giang tối đa (38MW) - Chuyển TBA Suối Dầu, Bán Đảo Cam Ranh nhận 19 phía TBA Tháp Chàm - Sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang công tác máy biến áp AT2/T220 Nha Trang Hình 4.13 - Kết sau tính tốn N-2 cao điểm mùa khơ cơng tác MBA AT2/T220 Nha Trang trình bày Phụ lục Có trường hợp cố làm cho HTĐ vận hành chế độ khẩn cấp sau: Trường hợp 1: Quá tải MBA AT1/T220 Krong Buk (140%) cố MBA AT2/T220 Krong Buk - Trường hợp giống với trường hợp cố N-1 công tác AT2/T220 Nha Trang không ảnh hưởng đến kết lưới khu vực Đăk Lăk - Hướng xử lý: Giống trường hợp xử lý tải AT1/T220 Krong Buk bị cố N-1 Trường hợp 2: Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (104%) cố ĐZ 220kV Quy Nhơn – An Khê - Trường hợp ta không xét đến MBA phép tải lâu dài theo quy định - Nếu ĐZ Quy Nhơn- An Khế bị cố vĩnh cửu, xem xét đề nghị A0 huy động thêm 01 tổ máy Sông Ba Hạ tối thiểu (66MW) để giảm công suất qua AT1/T220 Nha Trang 4.3.2 Phân t ch an toàn HTĐ Nam miền Trung mùa mƣa chế độ N-2 a Các tình cố N-2 nguy hiểm mùa mưa Trong phần phân tích chế độ N-1 vào mùa mưa xác định có 02 thành phần tử mà bị cố làm cho HTĐ vận hành chế độ nguy hiểm là:  Sự cố MBA AT2 T220 Quy Nhơn gây tải MBA AT1 T220 Quy Nhơn 127.5% 20  Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây tải MBA AT1 T220 Nha Trang 110% Sau phân tích an tồn HTĐ Nam miền Trung vào cao điểm mùa mưa chế độ N-2 với giả thiết công tác thiết bị (N-1) b Giải pháp điều độ  Công tác MBA AT2 T220 Quy Nhơn - Khi công tác MBA AT2/T220 Quy Nhơn cần có phương thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh tải MBA AT1 công tác MBA AT2 - Cụ thể trước tách MBA AT2 cần có thao tác sau: - Chuyển TBA Tam Quan, Hoài Nhơn nhận phía T220 Quảng Ngãi - Huy động tối đa NMĐ Vĩnh Sơn (66MW) - Huy động NMĐ Vĩnh Sơn 5, Trà Xom với tổng công suất 20MW -Sơ đồ HTĐ khu vực Bình Định cơng tác máy biến áp AT2/T220 Quy Nhơn Hình 4.14 Kết sau tính tốn N-2 cao điểm mùa mưa cơng tác MBA AT2/T220 Quy Nhơn trình bày Phụ lục 10 Có 01 trường hợp cố làm cho HTĐ vận hành chế độ khẩn cấp là:  Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (106%) cố MBA AT2/T220 Nha Trang Trường hợp gần giống với trường hợp cố N-1 công tác AT2/T220 Quy Nhơn không ảnh hưởng nhiều đến kết lưới khu vực Nha Trang Hướng xử lý: Giống trường hợp xử lý tải AT1/T220 Nha Trang bị cố N-1 21  Công tác MBA AT2 T220 Nha Trang - Khi công tác MBA AT2/T220 Nha Trang cần có phương thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh tải MBA AT1 công tác MBA AT2 - Cụ thể trước tách MBA AT2 cần có thao tác sau: - Huy động NMĐ Sông Hinh tối đa (70MW) - Chuyển TBA Suối Dầu, Bán Đảo Cam Ranh nhận phía TBA Tháp Chàm - Sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang công tác máy biến áp AT2/T220 Nha Trang Hình 4.15 Kết sau tính tốn N-2 cao điểm mùa mưa cơng tác MBA AT2/T220 Nha Trang trình bày Phụ lục 11 Có 02 trường hợp cố làm cho HTĐ vận hành chế độ khẩn cấp là: Trường hợp 1: Quá tải MBA AT1/T220 Quy Nhơn (123%) cố MBA AT2/T220 Quy Nhơn Trường hợp gần giống với tình cố N-1 vào mùa mưa, cơng tác AT2/T220 Nha Trang ảnh hưởng tới kết lưới khu vực Bình Định Hướng xử lý: Giống với trường hợp cố AT2/Quy Nhơn cố N-1 vào mùa mưa Trường hợp 2: Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (113%) cố ĐZ 220kV An Khê – Quy Nhơn Hướng xử lý:  Đề nghị A0 lệnh trực tiếp phát thêm 01 tổ máy Sông Ba Hạ tối đa  Yêu cầu ĐĐV Khánh Hòa huy động cơng suất NMĐ nhỏ  Liên hệ A2 chuyển TBA 110kV Suối Dầu, Bán Đảo Cam 22 Ranh vào nhận phía T220 Tháp Chàm cần thiết Trường hợp không huy động công suất tổ máy thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình cắt tải khẩn cấp Kết tính tốn phụ lục 12 4.4 KẾT LUẬN - Từ q trình phân tích an tồn HTĐ Nam miền Trung chế độ N-1 N-2 mùa mưa mùa khơ nhận xét số điểm sau: - Ở chế độ N-1, vào mùa khô có 02 trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp Vào mùa mưa có 02 trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp - Ở chế độ N-2, với giả thiết HTĐ công tác thiết bị quan trọng xét chế độ N-1 ta tìm 03 trường hợp N-2 làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp Đối với tình cố MBA lại gây rã lưới, tác giả khơng xét đến cơng trình - Đối với HTĐ Nam miền Trung, cố tìm chủ yếu tải MBA 220/110 kV TBA Quy Nhơn, Nha Trang, Krong Buk vận hành song song 01 MBA 125MVA 01 MBA 250 MVA nên cố MBA 250MVA có khả làm cho MBA lại q tải - Trong trường hợp cố, tác giả đưa giải pháp cụ thể huy động nguồn, thay đổi trào lưu công suất sa thải phụ tải để đưa hệ thống vận hành chế độ bình thường 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Phân tích an tồn hệ thống điện q trình tính tốn nhằm tìm tình cố nguy hiểm, từ có đánh giá đưa giải pháp xử lý Trên quan điểm hỗ trợ công tác điều hành hệ thống điện đề tài cung cấp số giải pháp điều độ cố xảy HTĐ Nam miền Trung Có thể nhận thấy tình N-1, N-2 nguy hiểm xảy hệ thống cố đường dây, máy biến áp làm nhiệm vụ truyền tải Khi phần tử bị cố dẫn đến tải nặng nề thiết bị khác gây rã lưới Trong chương chế độ N-1 mùa khô xác định có 02 trường hợp cố nguy hiểm trường hợp cố MBA AT2 TBA 220kV Krong Buk gây tải 141% MBA AT1 trường hợp cố MBA AT2 TBA 220kV Nha Trang gây tải 117.8% MBA AT1 Cũng vào mùa khô, phân tích chế độ N-2 với việc giả sử công tác hai phần tử quan trọng tác giả xác định 02 trường hợp cố nguy hiểm Trong có 01 trường hợp N-2 nguy hiểm mà trình xử lý phải sử dụng biện pháp cắt tải khẩn cấp trường hợp cố MBA AT1/T220 Krong Buk công tác MBA AT2 gây tải ĐD 110kV Buôn Kuốp – EaTam EaTam – Buôn Mê Thuột toàn phụ tải tỉnh Đăk Lăk nhận điện từ 01 ĐD 110kV Buôn Kuốp - EaTam Ở chế độ N-1 vào mùa mưa xác định 02 trường hợp cố nguy hiểm trường hợp cố MBA AT2 TBA 220kV Quy Nhơn gây tải MBA AT1 127,5% trường hợp cố MBA AT2 TBA 220kV Nha Trang gây tải MBA AT1 110% Khi phân tích chế độ N-2 với việc giả sử công tác hai phần tử quan trọng 24 tác giả xác định 01 trường hợp cố nguy hiểm Để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho khách hàng thời gian đến sử dụng số biện pháp kỹ thuật để cải thiện an toàn hệ thống sau: - Sớm đầu tư nâng công suất MBA TBA 220kV Quy Nhơn, Nha Trang, Krong Buk lên 250 MVA để tăng độ tin cậy cung cấp điện công tác cố 01 MBA lại - Đầu tư ĐD 220kV liên kết HTĐ Bắc miền Trung Nam miền Trung (Quảng Ngãi – Bình Định) để hỗ trợ truyền tải công suất hai khu vực - Đối với công tác điều độ, sớm áp dụng phần mềm quản lý lượng (EMS) để đánh giá trạng thái hệ thống điện thời gian thực, tính tốn xác đưa giải pháp xử lý kịp thời Mô cố xử lý tình cố sơ đồ mơ nhằm chủ động đối phó có cố thực tế xảy ... tiền đề cho việc xử lý tình cố chương sau CHƢƠNG PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN NAM MIỀN TRUNG VÀ GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ 4.1 CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI 4.1.1 Hệ thống điện chế độ. .. điện Chương 4: Phân tích an toàn hệ thống điện Nam miền Trung đề xuất giải pháp điều độ Kết luận kiến nghị CHƢƠNG LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ NGẪU NHIÊN... 4.1.2 Hệ thống điện chế độ cảnh báo 4.1.3 Hệ thống điện chế độ khẩn cấp 4.1.4 Hệ thống điện chế độ khẩn cấp 13 4.2 PHÂN TÍCH AN TỒN HTĐ NAM MIỀN TRUNG CHẾ ĐỘ N-1 4.2.1 Phân tích an tồn HTĐ Nam miền