Khi ngắn mạch 3 pha trên đường dây, công suất điện thông thường sẽ giảm về 0, khi đó công suất cơ quá lớn sẽ làm tăng tốc độ rotor máy phát,trong trường hợp đó, các bộ điều tốc, bộ kích từ sẽ làm việc để cân bằng hai đại lượng công suất điện và công suất cơ, tuy nhiên, các turbine thông thường có hắng số quấn tính nên giảm công suất cơ về 0 đẻ cân bắng với công suất điện ngay lập tức là điều không thể. Vì vậy, nếu ngắn mạch xảy ra trong thời gian dài sẽ là tăng tốc độ rotor máy phát quá lớn, phá vỡ kết cấu cơ khí. Nếu cắt đường dây kịp thời, công suất điện tăng lên lớn hơn công suất cơ ( do công suất cơ đã giảm) làm giảm tốc rotor máy phát. Qua quá trình khảo sát trên đường dây 100200,Khi ngắn mạch 3 pha trên đường dây, công suất điện thông thường sẽ giảm về 0, khi đó công suất cơ quá lớn sẽ làm tăng tốc độ rotor máy phát,trong trường hợp đó, các bộ điều tốc, bộ kích từ sẽ làm việc để cân bằng hai đại lượng công suất điện và công suất cơ, tuy nhiên, các turbine thông thường có hắng số quấn tính nên giảm công suất cơ về 0 đẻ cân bắng với công suất điện ngay lập tức là điều không thể. Vì vậy, nếu ngắn mạch xảy ra trong thời gian dài sẽ là tăng tốc độ rotor máy phát quá lớn, phá vỡ kết cấu cơ khí. Nếu cắt đường dây kịp thời, công suất điện tăng lên lớn hơn công suất cơ ( do công suất cơ đã giảm) làm giảm tốc rotor máy phát. Qua quá trình khảo sát trên đường dây 100200,
MÔ PHỎNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG MẠNG ĐỆN THANH CÁI Để qua sát rõ anh hưởng cố lên ổn định lưới điện, ta khảo sát mạng điện nhỏ, vói số lượng nhỏ vậy, tác động lên hay đường dây truyền tải gây ảnh hưởng lớn lên ổn định hệ thống Xét hệ thóng có Thơng số khảo sát phân bố công suất: Thông số Thanh Tên 100 150 151 200 201 HYDRO LOAD LOAD STEAM STEAM Điện áp(kV) 33 33 3.3 33 3.3 Code 1 Điện áp(pu) 1.05 1.045 1.0464 1.05 1.0168 góc pha(deg) -0.55 -2.97 -0.11 3.34 P Q 15 0 1.6 7.9 0 Thông số máy phát Thanh 100 100 100 201 ID Pgen 4 Pmax 9999 9999 9999 9999 Pmin -9999 -9999 -9999 -9999 Qgen 0 Qmax 2 Qmin 0 0 Mbase 5 10 Z1 j0.25 j0.25 j0.25 j0.2 Z2 j0.25 j0.25 j0.25 j0.2 Z0 j0.12 j0.12 j0.12 j0.1 Thông số đường dây Đường dây 100 150 100 200 150 200 ID 1 R 0.01 0.02 0.01 X 0.1 0.2 0.1 G 0.018 0.03 0.018 R0 0.03 0.06 0.03 X0 0.3 0.6 0.3 G0 0.01 0.018 0.01 RATE A 15 10 RATE B 20 12 Thông số máy biến áp sơ cấp 150 201 thứ cấp 151 200 ID 1 R 0 X 0.3 0.8 RATEC 25 15 tỉ số 1.025 1.025 Thơng số mơ hình mơ ổn định động Thanh 100 100 100 201 ID Mơ hình máy phát GENSAL GENSAL GENSAL GENROU Mơ hình kích từ SCRX SCRX SCRX SEXS Mơ hình điều tốc HYGOV HYGOV HYGOV TGOV1 Mơ hình PSS khơng có khơng có khơng có PSS2A Thơng số máy phát: Thanh J J+7 Mơ hình ID 100 GENSAL 100 GENSAL 100 GENSAL Mơ hình ID GENRO U 1.35 ID ID J 0.1 0.1 0.1 J 0.1 Thanh 201 0.4 0.4 0.4 J J+7 J+1 J+8 0.05 0.25 0.05 0.25 0.05 0.25 J+1 J+8 0.05 0.3 J+2 J+9 0.06 0.12 0.06 0.12 0.06 0.12 J+2 J+9 0.6 J+3 J+10 5.084 0.03 5.084 0.03 5.084 0.03 J+3 J+10 0.05 0.2 J+4 J+11 0.25 0.25 0.25 J+4 J+11 0.1 J+5 J+6 1.5 1.2 1.5 1.2 1.5 1.2 J+5 J+12 0.03 Thông số kích từ: Thanh 100 100 100 Thanh 201 Mơ hình SCRX SCRX SCRX Mơ hình SEXS J+1 10 10 10 J+1 0.1 J+2 200 200 200 J+2 100 J+3 0.05 0.05 0.05 J+3 0.1 J+4 J+5 0 J+4 5 J+5 J+6 0 J+7 0 J+6 J+13 1.4 0.4 Thông số điều tốc: Thanh 100 100 100 Mơ hình HYGOV HYGOV HYGOV ID Thanh Mơ hình 201 TGOV1 ID J J+1 0.05 0.05 0.05 0.75 0.75 0.75 J J+1 0.05 0.5 J+ 8 J+ J+3 J+4 J+5 0.05 0.05 0.05 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 J+3 J+4 J+5 0.3 1 J+ 1 J+ J+7 J+8 J+9 J+10 J+11 0 1.3 1.3 1.3 1.1 1.1 1.1 0.5 0.5 0.5 0.08 0.08 0.08 Thông số ổn định PSS: Thanh Mơ hình ID 100 PSS2A 1,2,3 201 PSS2A J J+9 0.1 2.5 0.1 J+1 J+10 30 2.5 6.5 J+2 J+11 0.15 0.44 J+3 J+12 0.03 2.5 0.08 J+4 J+13 0.15 0.2 J+5 J+14 0.03 2.5 0.98 J+6 J+15 0.25 -0.1 0.4 0.1 J+7 J+16 -0.1 -0.1 J+8 0.5 MÔ PHỎNG NGẮN MẠCH PHA TRÊN ĐƯỜNG DÂY ĐƯỜNG DÂY 100-200 Tìm giới hạn cắt đường dây để mạng điện ổn định Khi ngắn mạch pha đường dây, công suất điện thông thường giảm 0, cơng suất q lớn làm tăng tốc độ rotor máy phát,trong trường hợp đó, điều tốc, kích từ làm việc để cân hai đại lượng công suất điện công suất cơ, nhiên, turbine thơng thường có hắng số quấn tính nên giảm cơng suất đẻ cân bắng với công suất điện điều khơng thể Vì vậy, ngắn mạch xảy thời gian dài tăng tốc độ rotor máy phát lớn, phá vỡ kết cấu khí Nếu cắt đường dây kịp thời, cơng suất điện tăng lên lớn công suất ( công suất giảm) làm giảm tốc rotor máy phát Qua trình khảo sát đường dây 100-200, ta tìm thời gian tới hạn đẻ cách ly đường dây thể hình Theo hình 1, néu đường dây cắt thời điểm 1.09s sau ngắn mạch góc rotor máy phát 201 bị giảm lớn qua hệ thống đồng Ngược lại, cắt thời điểm 1.08s sau ngắn mạch góc rotor máy phát 201 dần trở nhỏ Có thể rút kết luận, thời gian tới hạn để cách ly đường dây 100-200 đường dây xảy ngắn mạch 1.08s Hình 1: thời gian tới hạn ngắn mạch đường dây 100-200 So sánh đáp ứng góc rotor máy phát 201 trường hợp có khơng có PSS Để so sánh ta cho ngắn mạch trường hợp Trường hợp thứ nhất: ngắn mạch pha cách ly đường dây sau 0.2s Hình 2: cách ly đường dây sau 0.2s ngắn mạch đường dây 100-200 trường hợp thứ hai: ngắn mạch pha có tự đóng lại sau 1s Hình 3: tự đóng lại sau 1s cách ly đường dây 100-200 Trong hai trường hợp hệ thống có PSS, đáp ứng góc rotor máy phát 201 lâu đến ổn định hơn, nhiên, dộ dao động góc hơn, từ điện áp, tần số máy phát dao động ĐƯỜNG DÂY 100-150 Tìm giới hạn cắt đường dây để mạng điện ổn định Tương tự trường hợp đường dây 100-200 Khi nắn mạch lâu gây ổn định hệ thống qua trình khảo sát, ta tìm giới hạn cắt đường dây 0.98s Hình 4: thời gian tới hạn cắt đường dây ngắn mạch pha đường dây 100-150 Trên hình thể góc rotor máy phát 201 xảy ngắn mạch pha đường dây 100-150 sau cách ly đường dây hai thời điểm khác Đặc tuyến màu xanh cách ly đường dây thời điểm 0.98s sau ngắn mạch, đường màu đỏ cách ly đường dây thời điểm 0.99s sau ngắn mạch Theo dặc tuyến màu xanh, góc rotor sau cách ly đường dây quay góc nhỏ, giữ ổn định với giá trị không đổi trái lại, đường màu đỏ sau ngắn mạch, góc rotor hạ thấp ( nhỏ -8000 0) Qua đồ thị tạm kết luận thời gian tới hạn để cắt đường dây 100-150 xảy ngắn mạch pha đường dây 1005-150 0.98s So sánh đáp ứng góc rotor máy phát 201 trường hợp có khơng có PSS Để so sánh ta cho ngắn mạch trường hợp Trường hợp thứ nhất: ngắn mạch pha cách ly đường dây sau 0.2s Hình 5: cách ly đường dây sau 0.2s ngắn mạch đường dây 100-150 Dựa vào hình 5, hệ thống có PSS dao động góc rotor máy phát 201 có biên dộ thấp hơn, nhiên, thời gian dao đọng dài hơn, qua tính ổn định cao hơn, điện áp, cơng suất, tần số dao động trường hợp thứ hai: ngắn mạch pha có tự đóng lại sau 1s Hình 6: tự đóng lại sau 1s ngắn mạch trường hợp này, thấy rõ tác dụng giảm dao động PSS Khi PSS, sau cách ly đường dây góc rotor máy phát tăng vọt, điều có nghĩa tốc đọ rotor máy phát 201 tăng nhanh, dẫn đến thông số khác tần số tăng lên nhanh Khi có tham gia PSS, góc rotor máy phát dao động nhỏ, tăng từ từ, qua kiẻm sốt tốt tần số, điện áp, công suất đầu máy phát ĐƯỜNG DÂY 200-150 Tìm giới hạn cắt đường dây để mạng điện ổn định Qua khảo sát, tìm thời gian tới hạn cắt đường dây 200-150 1.11s Hình 7: thời gian tới hạn cách ly đường dây 200-150 Tương tự đường dây trên, nhiên đường dây 200-150 có thời gian tới hạn lâu So sánh đáp ứng góc rotor máy phát 201 trường hợp có khơng có PSS Trường hợp thứ nhất: ngắn mạch pha cách ly đường dây sau 0.2s trường hợp thứ hai: ngắn mạch pha có tự đóng lại sau 1s KẾT LUẬN Cả ba đường dây có thời gian tới hạn tương đối giống nhau, mạng điện nhỏ nên tất đường dây đóng vai trò quan trọng việc truyền tải công suất đến tải Khi máy phát gắn têm PSS, xảy ngắn mạch tên đường dây Đọ dao đơngh góc rotor máy phát 201 nhỏ khơng có PSS, từ làm giảm dao động kkhacs tần số, điện áp, công suất máy phá cung cấp vào hệ thống Tuy nhiên, làm giảm doa dộng thời gian tiến tới ổn định máy phát 201 lại lâu khơng gắn PSS MƠ PHỎNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG MẠNG ĐỆN IEEE9 THANH CÁI Xét mạng điện IEEE ... 0. 05 0. 75 0. 75 0. 75 J J+1 0. 05 0 .5 J+ 8 J+ J+3 J+4 J +5 0. 05 0. 05 0. 05 0 .5 0 .5 0 .5 0.2 0.2 0.2 J+3 J+4 J +5 0.3 1 J+ 1 J+ J+7 J+8 J+9 J+10 J+11 0 1.3 1.3 1.3 1.1 1.1 1.1 0 .5 0 .5 0 .5 0.08 0.08 0.08... 0.6 J+3 J+10 5. 084 0.03 5. 084 0.03 5. 084 0.03 J+3 J+10 0. 05 0.2 J+4 J+11 0. 25 0. 25 0. 25 J+4 J+11 0.1 J +5 J+6 1 .5 1.2 1 .5 1.2 1 .5 1.2 J +5 J+12 0.03 Thơng số kích từ: Thanh 100 100 100 Thanh 201 Mơ... số ổn định PSS: Thanh Mơ hình ID 100 PSS2A 1,2,3 201 PSS2A J J+9 0.1 2 .5 0.1 J+1 J+10 30 2 .5 6 .5 J+2 J+11 0. 15 0.44 J+3 J+12 0.03 2 .5 0.08 J+4 J+13 0. 15 0.2 J +5 J+14 0.03 2 .5 0.98 J+6 J+ 15 0.25