GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MÊM PHÂN BỐ CÔNG SUẤT

PowerWorld® Simulator (Simulator) là chương trình được thiết kế mô phỏng và phân tích hệ thống điện dựa trên giao tiếp đồ họa. Chương trình mô phỏng có thể giải bài toán phân bố công suất cho các hệ thống tới 100,000 nút. Dựa trên giao tiếp đồ họa, các thông số các phần tử trong hệ thống có thể được nhập trực tiếp. Chương trình đồ họa cho phép người sử dụng quan sát trực tiếp phân bố công suất trên sơ đồ đơn tuyến. Chương trình có các công cụ để điều độ kinh tế, phân tích các giao dịch kinh tế trong thị trường điện, tính toán hệ số phân bố công suất truyền tải, phân tích ngắn mạch, phân tích sự

8/23/2014 GIẢI TÍCH HỆ THỐNG ĐIỆN NÂNG CAO CHƯƠNG 8: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MÊM PHÂN BỐ CÔNG SUẤT Võ Ngọc Điều Bộ Môn Hệ Thống Điện Khoa Điện – Điện tử Trường ĐH Bách Khoa Chương Trình PowerWorld PowerWorld® Simulator (Simulator) chương trình thiết kế mơ phân tích hệ thống điện dựa giao tiếp đồ họa Chương trình mơ giải tốn phân bố cơng suất cho hệ thống tới 100,000 nút Dựa giao tiếp đồ họa, thơng số phần tử hệ thống nhập trực tiếp Chương trình đồ họa cho phép người sử dụng quan sát trực tiếp phân bố cơng suất sơ đồ đơn tuyến Chương trình có cơng cụ để điều độ kinh tế, phân tích giao dịch kinh tế thị trường điện, tính tốn hệ số phân bố cơng suất truyền tải, phân tích ngắn mạch, phân tích cố … 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld Ngồi ra, cịn có số công cụ thêm vào: Voltage Adequacy and Stability Tool (PVQV): cho phép người sử dụng phân tích đặc tính ổn định điện áp hệ thống Optimal Power Flow Tool (OPF): tính tốn cực tiểu hàm chi phí thỏa mãn ràng buộc hệ thống sử dụng quy hoạch tuyến tính Security Constrained Optimal Power Flow Tool (SCOPF): giống OPF SCOPF xem xét thêm cố xảy q trình vận hành bảo đảm vấn đề cực tiểu chi phí khơng để xảy tình trạng cố mà khơng có tiên liệu Chương Trình PowerWorld Optimal Power Flow Reserves (OPFR): sử dụng để phục vụ dịch vụ kèm theo thị trường điện Available Transfer Capability Analysis Tool (ATC): xác định công suất thực tối đa truyền hai phần hệ thống điện mà khơng có vi phạm Topology Processing: cho phép giải tốn có mơ hình topo, cơng cụ hữu ích cho người quy hoạch để chạy thời gian thực Transient Stability (TS): cho phép phân tích đáp ứng động hệ thống cố hệ thống 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld • Power Flow Analysis • Optimal Power Flow • ATC www.powerworld.com Chương Trình PowerWorld Menu Mode selection Power Simulator HowWorld to open file ? Drawing tool Equipment tool Data viewer tool Work space 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld Chương Trình PowerWorld 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld Chương Trình PowerWorld 10 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld 11 Chương Trình PowerWorld Ví dụ: dụ: Hệ thống nút Cách xây dựng hệ thống PowerWorld • Thêm nút • Thêm máy phát • Thêm đường dây • Thêm tải 12 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld Dữ liệ liệu nút đường ường dây Bus No Type Volt Pgen Pmin Pmax Pload Qload Slack 1.00 - 100 1000 0 load - - - - 200 100 From bus To bus R(pu) X(pu) B(pu) Limit(MVA) 0.05 0.10 0.01 350 13 Chương Trình PowerWorld 14 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld 15 Chương Trình PowerWorld 16 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld 17 Chương Trình PowerWorld 18 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld 19 Chương Trình PowerWorld 20 10 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld 21 Chương Trình PowerWorld 22 11 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld Hệ thống nút Bus No Type Volt Pgen Pmin Pmax Pload Qload Slack 1.05 - 50 200 0 Gen 1.05 40 37.5 150 0 Load - - - - 70 70 From bus To bus R(pu) X(pu) B(pu) Limit(MVA) 0.10 0.20 0.02 100 0.05 0.20 0.02 100 0.08 0.30 0.03 100 23 Chương Trình PowerWorld Hệ thống nút 24 12 8/23/2014 Chương Trình PowerWorld Dữ liệu nút Bus No Type Volt Pgen Pmin Pmax Pload Qload Slack 1.05 - 50 200 0 Gen 1.05 50 37.5 150 0 Gen 1.07 60 45 180 0 Load - - - 70 70 Load - - - 70 70 Load - - - 70 70 25 Chương Trình PowerWorld Dữ liệu đường dây From bus To bus R(pu) X(pu) B(pu) Limit(MVA) 0.10 0.20 0.02 40 0.05 0.20 0.02 60 0.08 0.30 0.03 40 0.05 0.25 0.03 40 0.05 0.10 0.01 60 0.10 0.30 0.02 30 0.07 0.20 0.025 90 0.12 0.26 0.025 70 0.02 0.10 0.01 80 0.20 0.40 0.04 20 0.10 0.30 0.03 40 26 13 8/23/2014 Phần Mềm PSS/ADEPT PSS/ADEPT (The Power System Simulator / Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) sản phẩm công ty phần mềm Shaw Power Technologies Phần mềm xây dựng nhằm phục vụ cho kỹ sư nhân viên kỹ thuật ngành điện, để thiết kế phân tích lưới điện phân phối Hiện Tổng Công ty Điện lực TP HCM sử dụng phiên 5.0 27 Phần Mềm PSS/ADEPT Tính năng: - Với giao diện đồ họa trực quan, PSS/ADEPT cho phép người dùng thiết kế, chỉnh sửa phân tích sơ đồ lưới mơ hình lưới điện cách trực tiếp hình - Khả tính tốn khơng hạn chế số nút tận dụng tính quản lý nhớ mạnh HĐH Window Vấn đề không phụ thuộc vào khả phần mềm mà phụ thuộc vào cấu hình phần cứng - Có thể trao đổi liệu với phần mềm khác chạy môi trường Windows Excel, Access… - Các module tiện ích hỗ trợ PSS/ADEPT đầy đủ cho công tác quản lý lưới phân phối 28 14 8/23/2014 Phần Mềm PSS/ADEPT Các module: Tính tốn trào lưu cơng suất (Load Flow): phân tích tính tốn điện áp, dịng điện, công suất thực công suất phản kháng góc pha nhánh phụ tải cụ thể Tính ngắn mạch (Short Circuit): tính tốn ngắn mạch tất nút lưới nút chọn, bao gồm loại ngắn mạch ngắn mạch pha, pha pha Tính tốn khởi động động (Motor Starting Analysis MSA): tính dòng điện điện áp cho biết độ sụt áp tất nút nhánh mạng điện khởi động động mạng điện 29 Phần Mềm PSS/ADEPT Xác định vị trí đặt tụ bù (Optimal Capacitor Placement CAPO): tìm điểm tối ưu để đặt tụ bù cố định tụ bù ứng động cho đạt hiệu kinh tế cao Phân tích điểm dừng tối ưu (Tie Open Point Optimization TOPO): tìm điểm dừng có tổn hao cơng suất nhỏ lưới điểm dừng lưới mạng vịng pha Phân tích độ tin cậy lưới điện (Distribution Reliability Analysis - DRA): tính tốn thơng số độ tin cậy lưới điện SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI… Phân tích sóng hài (Harmonics): phân tích thơng số ảnh hưởng thành phần sóng hài lưới 30 15 8/23/2014 Phần Mềm PSS/ADEPT Các tiện ích hỗ trợ Line constants: Hỗ trợ người dùng tính tốn thơng số đưịng dây dẫn khơng Nó có giao diện đồ họa cho phép thiết kế sơ đồ hành lang lưới điện nhập số liệu dây dẫn, khoảng cách tương quan dây, độ võng … Cơ sở liệu thiết bị bảo vệ: PSS/ADEPT cung cấp thư viện thiết bị bảo vệ phong phú dạng tập tin sở liệu Access đầy đủ thông tin nhiều hãng lớn giới (Cooper, Bundy, Chance, Westinghouse…) bao gồm recloser, cầu chì relay Công cụ báo cáo: Đây công cụ hỗ trợ người dùng lập report báo cáo tất thơng tin liên quan đến lưới điện phân tích 31 Phần Mềm PSS/ADEPT Giao diện chương trình PSS/ADEPT 32 16 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Matpower toolbox sử dụng chương trình Matlab để giải tốn phân bố cơng suất phân bố cơng suất tối ưu Mục đích toolbox nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy nghiên cứu Matpower chương trình miễn phí phát triển ĐH Cornell (Mỹ), download tại: http://www.pserc.cornell.edu/matpower/ Cài đặt: - Download địa - Giải nén đặt file vào thư mục - Đặt đường dẫn Matlab đến thư mục co file 33 Matlab Toolbox: Matpower Các file liệu sử dụng Matpower file dạng Matlab format theo định dạng có sẵn Thực thi phân bố cơng suất: Dùng lệnh: runpf(‘tenfile’) đó, tenfile.m tên file chứa liệu hệ thống cần thực phân bố công suất Thực thi phân bố công suất tối ưu: Dùng lệnh: runopf(‘tenfile’) đó, tenfile.m giống thực thi phân bố cơng suất, có thêm thơng số cần cho tốn phân bố cơng suất tối ưu 34 17 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Format file liệu: 35 Matlab Toolbox: Matpower 36 18 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower 37 Matlab Toolbox: Matpower 38 19 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower 39 Matlab Toolbox: Matpower Ví dụ: Hệ thống chuẩn IEEE 14 nút 40 20 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Dữ liệu đầu vào 41 Matlab Toolbox: Matpower Dữ liệu đầu vào 42 21 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Dữ liệu đầu vào 43 Matlab Toolbox: Matpower Dữ liệu đầu vào 44 22 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Dữ liệu đầu vào 45 Matlab Toolbox: Matpower Dữ liệu đầu vào 46 23 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Hiển thị kết quả: 47 Matlab Toolbox: Matpower Hiển thị kết quả: Điện áp công suất nút 48 24 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Hiển thị kết quả: Phân bố công suất đường dây 49 25 ... định dạng có sẵn Thực thi phân bố cơng suất: Dùng lệnh: runpf(‘tenfile’) đó, tenfile.m tên file chứa liệu hệ thống cần thực phân bố công suất Thực thi phân bố công suất tối ưu: Dùng lệnh: runopf(‘tenfile’)... tích 31 Phần Mềm PSS/ADEPT Giao diện chương trình PSS/ADEPT 32 16 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Matpower toolbox sử dụng chương trình Matlab để giải tốn phân bố cơng suất phân bố cơng suất. .. tối ưu: Dùng lệnh: runopf(‘tenfile’) đó, tenfile.m giống thực thi phân bố cơng suất, có thêm thơng số cần cho tốn phân bố cơng suất tối ưu 34 17 8/23/2014 Matlab Toolbox: Matpower Format file