Các biện pháp nâng cao chất lượng điện năng trong lưới điện phân phối huyện phú bình

-1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - o0o TRẦN HỮU TIÊN CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÚ BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT THÁI NGUYÊN 2014 -2- ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - o0o TRẦN HỮU TIÊN CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI HUYỆN PHÚ BÌNH Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS TS ĐẶNG QUỐC THỐNG THÁI NGUYÊN - 2014 -3- MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU:……………………………………………………………………… CHƯƠNG 1: CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN…………………………………………………………………………… 1.1 Khái niệm chất lượng điện năng………………………………………3 1.2 Các tiêu chuẩn chất lượng điện năng………………………………….4 1.2.1 Chất lượng tần số……………………………………………………….4 1.2.2 Chất lượng điện áp.…………………………………………………….5 CHƯƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN………………………………………9 2.1 Nâng cao hệ số công suất cosφ………………………………………… 2.2 Chế độ vận hành kinh tế máy biến áp nhằm giảm tổn thất điện năng…………………………………………………………………………… 2.3 Khái niệm bù công suất phản kháng……………………………… 12 2.3.1 Bù công suất phản kháng…………………………………………… 12 2.3.2 Sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng…………………………….13 2.3.3 Sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng lưới điện phân phối 15 2.4 Tái cấu trúc lưới điện để giảm tổn thất điện năng………………………18 2.4.1 Giới thiệu chung tái cấu trúc lưới điện…………………………….18 2.4.2 Phương pháp thực nghiệm…………………………………………….20 2.4.2.1 Giải thuật di truyền ( Genetic Algorithms - GA )………………… 20 2.4.2.2 giải thuật mạng Nơron ( Meural Networks ) ……………………….20 2.4.2.3 Giải thuật kiến………………………………………………… 21 2.4.2.4 Giải thuật dựa hệ thống chuyên gia…………………………….22 2.5 Kết luận…………………………………………………………………23 CHƯƠNG 3: TÁI CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN VÀ BÀI TOÁN GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG………………………………………………………… 25 3.1 Lưới điện phân phối trung thế………………………………………… 25 3.1.1 Giới thiệu chung lưới phân phối trung thế……………………… 25 3.1.2 Các phần tử phân đoạn lưới điện phân phối…………………….25 3.1.2.1 Dao cách ly………………………………………………………….25 3.1.2.2 Dao cách ly có điều kiện………………………………………… 26 3.1.2.3 Cầu dao phụ tải…………………………………………………… 26 3.1.2.4 Máy cắt…………………………………………………………… 27 3.1.2.5 Máy cắt tự đóng lại ( Recloser )…………………………………….27 3.1.2.6 Hệ thống tự động phân phối (Distriibuted Automation System - DAS) ……………………………………………………………………………… 28 3.1.3 Một số cấu trúc lưới phân phối……………………………………… 29 3.1.3.1 Lưới phân phối trung hình tia, khơng phân đoạn……………….29 3.1.3.2 Lưới phân phối trung nguồn, có phân đoạn……………… 30 3.1.3.3 Lưới phân phối trung hai nguồn, có phân đoạn…………………31 3.2 Tổn thất điện lưới phân phối……………………………… 31 3.3 Mơ hình tốn học tốn tái cấu trúc lưới điện phân phối…………….32 CHƯƠNG4:ỨNG DỤNG TÁI C PHÚ BÌNH ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG…………………35 4.1 Giới thiệu chung lưới điện ph .35 4.2 PSS/ADEPT khả ứng dụng tái cấu trúc lưới điện phân phối… 35 4.2.1 Giới thiệu chương trình PSS/ADEPT…………………………………35 4.2.1.1 Chức PSS/ADEPT……………………………………… 37 4.3 Tái cấu trúc lưới điện phân phối……………………………………… 43 4.3.1 Hàm mục tiêu…………………………………………………………44 4.3.2 Giải thuật tìm điểm mở tối ưu lưới điện mạch vòng……………44 4.3.2.1 Điểm phân cơng suất lưới điện vòng…………………………44 4.3.2.2 Cách xác định điểm phân công suất……………………………… 45 4.3.2.3 Phương pháp giải toán tái cấu trúc lưới điện phân phối……… 47 4.3.2.4 áp dụng giải toán mẫu………………………………………… 49 4.3.3 Áp dụng giải toán tái cấu trúc lưới điện phân phối huyện Phú Bình…………………………………………………………………………….60 4.4 Kết luận…………………………………………………………………74 KẾT LUẬN CHUNG VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO….…………………… 75 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Trong năm qua, Điện lực Phú Bình ln đảm bảo điện ổn định, an toàn với chất lượng cao cho hoạt động trị, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng, ngoại giao, hoạt động văn hóa thể thao, lễ hội Đảng Nhà nước diễn toàn Huyện Cùng với việc đảm bảo vận hành tốt lưới điện, Điện lực Phú Bình đảm bảo cung cấp đủ điện cho đối tượng khách hàng địa bàn Huyện Phú Bình, đáp ứng tối đa nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội sinh hoạt nhân dân Huyện Huyện Phú Bình sau mở rộng số dự án số khu công nghiệp Điềm thụy, Kha sơn địa bàn rộng lớn, lưới điện cũ lát, lạc hậu Việc giảm tổn thất điện lưới điện phân phối không góp phần đáng kể vào giảm giá thành điện mà chưa theo kịp phát triển phụ tải điện việc nâng cao chất lượng điện lưới điện phân phối không mang lại hiệu kinh tế mà góp phần đảm bảo khả cung cấp điện ổn định cho phụ tải điện Lịch sử nghiên cứu: Trên sở nghiên cứu biện pháp nâng cao chất lượng điện cho hệ thống cung cấp điện ứng dụng giải toán tái cấu trúc lưới điện giảm tổn thất điện từ báo cáo, tài liệu cơng bố Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Đề tài " Các biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới phân phối huyện Phú Bình" trình bày phương pháp nâng cao chất lượng điện năng, ứng dụng tái cấu trúc lưới điện phân phối huyện Phú Bình Úng dụng chạy chương trình mơ tính tốn hệ thống điện PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) phiên 5.0 ứng dụng cho toán mẫu Civanlar nguồn lưới điện phân phối huyện Phú Bình Các luận điểm đóng góp mới: Với mục đích trên, nội dung luận văn bao gồm: - Các biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới phân phối huyện Phú Bình - Tái cấu trúc lưới điện giảm tổn thất điện - Ứng dụng tái cấu trúc lưới điện phân phối huyện Phú Bình nâng cao chất lượng điện Luận văn đưa tính hiệu cần thiết việc tái cấu trúc lưới điện phân phối huyện Phú Bình thơng qua nghiên cứu với phần mềm PSS/ADEPT 5.0 Phương pháp nghiên cứu: Luận văn thực dựa nghiên cứu tìm hiểu toán tái cấu trúc lưới điện phân phối giảm tổn thất điện từ báo cáo tài liệu tham khảo công bố Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ứng dụng mơ tính tốn hệ thống cung cấp điện huyện Phú Bình Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn hoàn thành Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.TS Đặng Quốc Thống Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Hệ thống điện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội thầy cô giáo trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ suốt q trình tham gia khóa học Xin chân thành cảm ơn Khoa sau đại học, bạn bè đồng nghiệp người thân tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Do hạn chế thời gian, trình độ nên luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót Tác giả mong nhận dẫn, góp ý thầy giáo, giáo đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 Khái niệm chất lượng điện Định nghĩa chất lượng điện sử dụng rộng rãi hệ thống điện gia tăng ứng dụng thiết bị điện tử làm tăng quan tâm đến chất lượng điện năm gần Đảm bảo chất lượng điện phải đảm bảo chất lượng điện áp tần số Chỉ cần yếu tố không đảm bảo, chất lượng điện không đảm bảo Hệ thống điện Việt Nam gồm có nhà máy điện, lưới điện, hộ tiêu thụ liên kết với thành hệ thống để thực trình sản xuất, truyền tải, phân phối tiêu thụ điện lãnh thổ Việt Nam Hệ thống điện Việt Nam có nhiều cấp điện áp định mức khác nhau: 500kV, 220kV, 110kV, 63kV, 35kV, 22kV, 15kV, 10kV, 6kV, 0,4kV với tần số định mức 50Hz Trong tần số đại lượng mang tính hệ thống, điện áp lại khơng đồng điểm khác hệ thống Trong cấp điện áp, điện áp xa nguồn thường có giá trị nhỏ điểm gần nguồn tồn tổn thất điện áp mạng điện Các thiết bị dùng điện thiết kế để làm việc với giá trị tần số định mức hệ thống điện giá trị điện áp lân cận giá trị định mức cấp điện áp phân phối Chất lượng điện xem đảm bảo tần số điện áp biến đổi phạm vi cho phép quanh giá trị định mức Phạm vi quy định sở đảm bảo điều kiện làm việc bình thường thiết bị dùng điện tiêu chuẩn độ lệch điện áp tần số Khi giá trị thực tế điện áp tần số vượt độ lệch cho phép phải tiến hành biện pháp điều chỉnh Độ lệch điện áp tần số định nghĩa hiệu số giá trị đo giá trị quy định, chẳng hạn: U u u0 ( 1.1) u0 Trong đó: U : giá trị điện áp đo U : giá trị điện áp định mức Các tiêu chất lượng điện liên quan chặt chẽ với cân công suất tác dụng P công suất phản kháng Q hệ thống điện Có thể tăng thêm nguồn cơng suất phản kháng Q thiết bị bù phân bố lại công suất phản kháng Q hệ thống điện Việc điều chỉnh điện áp mạng điện phức tạp Mỗi mức cân P Q hệ thống điện xác định giá trị tần số điện áp Khi cân bị phá vỡ tần số điện áp biến đổi xác lập cân mới, ứng với giá trị xác lập tần số điện áp Điều kiện cần thiết để có điều kiện điều chỉnh tần số điện áp hệ thống điện phải có đủ cơng suất tác dụng P công suất phản kháng Q để đáp ứng nhu cầu biến đổi phụ tải bù vào tổn thất trình sản xuất truyền tải điện Điều chỉnh tần số thực nhờ thay đổi công suất nhà máy điện nào, ngược lại điều chỉnh điện áp tiến hành tập trung mà phải thực chỗ thiếu công suất phản kháng Q Điều chỉnh điện áp thay đổi cân cơng suất tác dụng P cân công suất phản kháng Q chủ yếu thực cách thay đổi cân công suất phản kháng Q 1.2 Các tiêu chuẩn chất lượng điện 1.2.1 Chất lượng tần số Chất lượng tần số đánh giá độ lệch tần số so với tần số định mức hệ thống điện Độ lệch tần số tính sau: f tb ft Trong đó: ft f đm (1.2) 100% f đm :Tần số thực tế f đm :Tần số định mức Độ lệch tần số tiêu quan trọng đánh giá chất lượng điện Chất lượng tần số đánh giá dựa độ dao động tần số, đặc trưng độ lệch giá trị lớn giá trị nhỏ tần số tốc độ tần số biến thiên nhanh 1%/s 1.2.2 Chất lượng điện áp Độ lệch điện áp cực thiết bị dùng điện so với điện áp định mức mạng điện định nghĩa là: Ut Utb U đm (1.3) 100% U đm Trong đó: Ut : Điện áp thực tế Uđm : Điện áp định mức Độ lệch điện áp quy định sau: Đối với động điện xí nghiệp cơng nghiệp -5% U +10% Đối với thiết bị chiếu sáng xí nghiệp công nghiệp, công sở chiếu sáng công công cộng U -2,5% +5% Đối với thiết bị điện khác thành phố xí nghiệp -5% U +5% 13 Note 22 – Note 39 AC 50 2.170 0.65 0.402 14 Note 39 – Ngọc Long AC 50 0.595 0.65 0.402 15 Note 39 – Note 54 AC 50 1.556 0.65 0.402 16 Note 54– Nga My AC 35 0.667 0.85 0.41 17 Note 54– Note 63 AC 50 0.155 0.65 0.402 18 Note 63– Nga My AC 35 1.936 0.85 0.41 19 Note 63– Nga My AC 35 0.786 0.85 0.41 20 MC972 – Note 19 AC 50 1.365 0.65 0.402 21 Note 19 – Note 41 AC 50 1.581 0.65 0.402 22 Note 41 – Note 45 AC 50 1.274 0.65 0.402 23 Note 45 – Note AC 50 1.500 0.65 0.402 24 Note – Note 24 AC 50 0.414 0.65 0.402 25 Note – Kim Đĩnh AC 35 0.028 0.85 0.41 26 Note 24 – Tân Kim AC 50 0.035 0.65 0.402 27 Note 24 – Tân Thành AC 50 1.969 0.65 0.402 28 Tân Thành – Hòa Lâm AC 50 2.158 0.65 0.402 29 Tân Thành – UB Tân Thành AC 50 0.375 0.65 0.402 30 UB Tân Thành – T.Chăn nuôi AC 50 0.025 0.65 0.402 31 Note 45 – Note 55 AC 50 0.115 0.65 0.402 32 Note 55 – Note 60 AC 50 0.215 0.65 0.402 33 Note 73 – Note 12 AC 50 0.075 0.65 0.402 34 Note 12 – Note 14 AC 50 1.199 0.65 0.402 35 Note 12 – Lán trại AC 50 1.995 0.65 0.402 36 Note 14 – Đ.trúc AC 50 3.341 0.65 0.402 37 Đ.trúc – Đ.khê AC 35 0.070 0.85 0.41 38 Note 73 – Note 93 AC 50 0.304 0.65 0.402 39 Note 93 – Quyên Hóa AC 50 0.490 0.65 0.402 40 Note 93 – Note 95 AC 50 1.000 0.65 0.402 41 Note 95 – L.Thông AC 50 0.065 0.65 0.402 42 Note 95 – Tân Khánh3 AC 50 1.923 0.65 0.402 43 Note 95 – Note 10 AC 50 0.193 0.65 0.402 44 Note 10 – Tân tiến AC 50 0.795 0.65 0.402 45 Note 10 – Note 29 AC 50 0.512 0.65 0.402 46 Note 29 – Phố chợ AC 50 0.092 0.65 0.402 47 Note 29 – Note 20 AC 50 0.052 0.65 0.402 48 Note 20 – Note 27 AC 50 112 0.65 0.402 49 Note 20 – Na tú AC 50 866 0.65 0.402 50 Note 27 – Tân Khánh AC 35 1851 0.85 0.41 51 Note 27 – Note 29 AC 35 636 0.85 0.41 52 Note 27 – L.Ngỏ AC 35 1000 0.85 0.41 53 Note 27 – Note 13 AC 50 1873 0.65 0.402 54 Note 13 – Note 10 AC 50 1521 0.65 0.402 55 Note 13 – Nari AC 50 70 0.65 0.402 Ban đầu lưới điện vận hành hở, mở mạch vòng DLC Nga My Nari Tính tốn phần mềm PSS/ADEPT hình vẽ: Hình 4.20 Sơ đồ trạng 972 974 mô PSS/ADEPT Ta có Bảng 4.11 Kết tính tốn lưới điện trạng Dòng Điểm đầu Điểm cuối nhánh (A) Điện áp nút cuối Công suất Tổn thất công suất nhánh nhánh (kV) P (kW) Q (kVAr) ΔP (kW) Δ Q(kVAr) TG10kV 972 152 10.5 2,245.767 1,601.657 0 972 19 152 10.277 2,245.767 1,601.657 61,246 36,823 19 41 148 9.918 2,122.467 1,526.426 67,179 40,392 41 45 141 9.681 1,967.805 1,422.726 49,646 29,823 45 55 107 9.664 1,462.985 1,047.760 2,583 1,520 55 60 103 9.635 1,400.506 1,005.109 4,447 2,661 60 73 96 9.635 1,307.609 931.489 0 73 12 21 9.633 -290.940 -197.251 65 -10 12 14 9.620 106.575 76.349 145 -710 12 Dongkhe 9.600 100.015 70.008 352 -2,007 Dongkhe DTruc 9.600 51.662 36.015 -45 12 LanTrai2 9.617 -84.286 -50.904 136 -1,246 73 93 75 9.605 1,016.669 734.238 3,348 1,868 93 95 68 9.515 915.581 661.945 8,997 4,906 95 10 49 9.503 663.546 462.673 907 435 10 29 41 9.475 557.421 383.854 1,689 712 29 20 35 9.472 476.096 321.397 124 43 20 27 27 9.468 360.356 250.201 156 24 27 13 14 9.435 184.866 130.931 686 -758 13 Ltranh 9.419 -104.981 -72.289 181 -861 27 LNgo 9.462 81.655 50.186 56 -383 27 TanKhanh2 9.444 -93.679 -69.060 239 -1,020 20 NaTu 9.463 -115.615 -71.153 116 -487 29 PhoCho 9.474 -79.636 -61.745 -55 10 TanTien1 9.494 105.218 78.384 99 -455 95 L.Thong 9.515 50.252 44.279 -41 95 TanKhanh3 9.501 68.286 66.426 126 -1,173 93 QuyenHoa 9.600 97.740 70.426 50 -294 55 TrangDai 9.659 -59.897 -41.131 37 -649 45 34 9.613 455.173 345.143 3,399 1,097 24 28 9.598 371.132 283.584 635 118 24 TanKim 9.598 54.941 38.327 -23 24 TanThanh 24 9.536 315.556 245.138 2,223 77 TanThanh 17 9.514 215.644 174.342 551 -313 HoaLam 9.502 54.471 39.439 71 -1,361 UBTanThanh 13 9.507 160.622 135.215 119 -171 UBTanThanh T.Chan nuoi 9.507 115.504 95.696 -14 KimDinh 9.613 80.642 60.462 -17 41 KimSon 9.918 87.483 63.307 -23 19 KieuChinh 10.266 62.053 38.409 -51 TG10kV 974 77 10.5 1,123.350 823.353 0 974 77 10.439 1,123.350 823.353 6,863 3,771 57 10.414 849.948 594.046 2,273 884 11 54 10.294 793.263 552.607 9,547 4,590 11 16 47 10.205 690.593 484.322 6,159 2,742 16 10.204 116.652 84.386 12 -64 16 22 39 10.156 567.782 397.193 2,848 1,053 22 32 33 10.143 476.304 334.982 641 174 32 39 29 10.0059 420.050 297.496 3,639 656 39 54 22 10.0029 322.286 221.769 984 -118 54 63 13 10.0027 187.282 139.331 55 -78 63 NgaMy2 10.019 94.152 75.027 82 -443 63 NgaMy3 10.018 93.075 64.383 85 -527 54 NgaMy1 10.019 134.020 82.555 140 -415 39 NgocLong1 10.054 94.126 75.071 56 -399 32 NgocLong4 10.143 55.612 37.312 -58 22 HongKy3 10.148 -88.630 -61.158 70 -662 11 NhaLong 10.279 93.124 63.695 134 -1,215 UcKy 10.412 54.412 40.555 12 -245 Baoly 10 10.406 129.849 112.319 469 -1,781 Tudung 10 10.439 136.689 113.217 -33 Tính tốn thơng số vận hành ta có: - Tổn thất cơng suất tác dụng: ΔP = 243.713 kW - Tổn thất công suất phản kháng: ΔQ = 116.165 kVAr - Nút có điện áp thấp nút L.tranh với giá trị điện áp 9.419 kV Tổn thất điện áp lớn lưới ΔU = 0.581 kV hay ΔU% = 5.81%, giá trị vượt giới hạn cho phép cần phải tái cấu trúc lưới điện Áp dụng tái cấu trúc cho lưới điện: Bước 1: Đọc thông số lưới số nút, nhánh, tổng trở nhánh, công suất tiêu thụ nút phụ tải Bước 2: Đóng tất khóa điện có đưa lưới dạng mạch vòng kín Trong sơ đồ ta đóng DCL nút Nga My Nari Bước 3: Giải tốn tính tốn thơng số chế độ lưới, tìm trào lưu cơng suất lưới hình vẽ sau: Hình 4.21 Điện áp nút trào lưu công suất lưới mạch vòng kín Kết cơng suất truyền tải nhánh tính sau: Bảng 4.12 Thơng số 2lưới điện mạch vòng kín Dòng Điểm đầu Điểm cuối nhánh (A) Điện áp nút cuối (kV) Công suất Tổn thất công suất nhánh nhánh P Q ΔP ΔQ (kW) (kVAr) (kW) (kVAr) TG10kV 972 126 10.500 1,857.250 1,330,309 0 972 19 126 10.274 1,857.250 1,330,309 42,013 24,923 19 41 122 10.020 1,753.184 1,266,978 45,571 27,012 41 45 115 9.826 1,620.130 1,176,660 33,080 19,555 45 55 82 9.813 1,132.092 812,248 1,503 850 55 60 78 9.791 1,070.693 770,289 2,525 1,444 60 73 71 9.719 979.719 697,886 0 73 12 21 9.789 -290.917 -197,091 63 -13 12 14 9.777 106.570 76,320 140 -739 12 Dongkhe 9.757 100.003 69,926 341 -2,087 Dongkhe DTruc 9.757 51.662 36,013 -47 12 LanTrai2 9.774 -84.282 -50,857 132 -1,293 73 93 50 9.771 688.802 500,795 1,495 715 93 95 43 9.714 589.568 429,667 3,625 1,559 95 10 25 9.708 342.911 233,801 229 11 10 29 17 9.696 237.468 155,432 285 -171 29 20 11 9.696 157.547 93,861 12 -28 20 27 9.695 41.925 22,767 -75 27 13 10 9.719 -133.739 -95,283 342 -1,035 13 Ltranh 9.704 -104.970 -72,222 171 -927 13 NgaMy2 23 9.719 317.909 226,905 0 NgaMy2 63 30 9.751 413.545 302,675 1,567 301 63 54 37 9.759 507.039 367,241 415 150 54 39 46 9.820 645.250 451,722 4,184 1,897 39 32 53 9.973 751.422 532,733 12,044 5,918 32 22 57 9.996 808.948 571,016 1,914 968 22 16 63 10.075 905.026 636,114 7,446 3,916 16 11 72 10.209 1,035.782 728,180 14,104 7,679 11 78 10.384 1,149.094 803,083 20,186 11,184 82 10.420 1,208.120 845,653 4,614 2,014 974 101 10.500 1,486.591 1,078,104 11,931 6,906 974 TG10kV 101 10.500 1,486.591 1,078,104 0 Baoly 10 10.387 129.851 112,328 471 -1,772 Tudung 10 10.419 136.689 113,217 -33 UcKy 10.382 54.412 40,556 12 -244 11 NhaLong 10.194 93.126 63,718 136 -1,192 16 10.074 116.652 84,388 13 -62 22 HongKy3 9.988 -88.632 -61,181 72 -638 32 NgocLong4 9.973 55.612 37,314 -56 39 NgocLong1 9.815 94.128 75,093 58 -377 54 NgaMy1 9.749 134.027 82,584 148 -386 63 NgaMy3 9.743 93.080 64,416 90 -494 27 LNgo 9.689 81.652 50,165 53 -405 27 TanKhanh2 9.672 -93.667 -68,994 228 -1,086 20 NaTu 9.686 -115.610 -71,122 111 -517 29 PhoCho 9.696 -79.636 -61,741 -58 10 TanTien1 9.700 105.214 78,359 95 -480 95 L.Thong 9.714 50.252 44,277 -43 95 TanKhanh3 9.700 68.281 66,370 121 -1,230 93 QuyenHoa 9.766 97.738 70,413 48 -307 55 TrangDai 9.808 -59.896 -41,109 36 -671 45 34 9.579 454.958 344,857 3,295 1,002 24 28 9.744 371.021 283,393 616 98 24 TanKim 9.744 54.941 38,327 -23 24 TanThanh 24 9.683 315.464 244,969 2,155 -5 TanThanh 17 9.661 215.620 174,255 534 -344 HoaLam 9.650 54.468 39,394 69 -1,406 UBTanThanh 13 9.655 160.618 135,204 115 -181 UBTanThanh T.Channuoi 9.655 115.503 95,695 -14 KimDinh 9.759 80.642 60,462 -18 41 KimSon 10.019 87.483 63,306 -24 19 KieuChinh 10.273 62.053 38,408 -52 Tổn thất lưới mạch vòng kín sau: - Tổn thất công suất tác dụng: ΔP = 218.444 kW - Tổn thất công suất phản kháng: ΔQ = 99.573 kVAr - Nút điện áp thấp nút Hòa Lâm với giá trị điện áp 10.234 kV Tổn thất điện áp lớn lưới ΔU = 0.266 kV hay ΔU% = 2.66% Bước 4: Mở khóa có dòng bé chạy qua mở dao cách ly Note27 Note 20 Tính tốn thông số chế độ trào lưu công suất điện áp nút cuối sau mở khóa hình vẽ sau: Hình 4.22 Điện áp nút trào lưu cơng suất lưới sau mở khóa DCL 20-27 Tính tốn lại thơng số sau mở khóa ta kết sau: Bảng 4.13 Thông số lưới điện sau mở khóa Điểm đầu Điểm ci Dòng Điện áp Công suất Tổn thất công suất nút cuối nhánh nhánh nhánh (kV) (A) P (kW) Q (kVAr) ΔP (kW) ΔQ (kVAr) TG10kV 972 67 10.500 1,715.692 1,204.258 0 972 19 67 10.500 1,715.692 1,204.258 11,797 4,067 19 41 64 10.279 1,641.844 1,161.896 12,751 4,198 41 45 61 10.032 1,541.612 1,094.448 9,213 2,765 45 55 43 9.843 1,082.257 761.766 412 -8 55 60 41 9.831 1,021.975 722.274 689 -57 60 73 37 9.810 932.836 651.371 0 73 12 11 9.810 -290.439 -186.147 18 -160 12 14 9.795 106.472 74.348 42 -2,711 12 Dongkhe 9.776 99.760 64.339 100 -7,561 Dongkhe DTruc 9.775 51.661 35.901 -159 12 LanTrai2 9.792 -84.189 -47.620 39 -4,530 73 93 26 9.810 642.397 465.224 392 -452 93 95 22 9.791 544.301 396.065 931 -1,702 95 10 12 9.738 300.425 206.684 53 -406 10 29 9.732 195.224 130.040 58 -1,128 29 20 9.723 115.534 69.576 -117 20 NaTu 9.713 -115.532 -69.693 33 -1,947 29 PhoCho 9.722 -79.632 -61.592 -208 10 TanTien1 9.724 105.148 77.050 28 -1,790 95 L.Thong 9.737 50.250 44.172 -147 95 TanKhanh3 9.724 68.195 63.250 35 -4,349 93 QuyenHoa 9.786 97.704 69.611 15 -1,109 55 TrangDai 9.825 -59.871 -39.500 11 -2,280 45 18 9.777 450.141 329.917 959 -2,833 24 15 9.762 368.542 272.334 179 -833 24 TanKim 9.761 54.940 38.270 -80 24 TanThanh 13 9.700 313.423 234.897 625 -4,090 TanThanh 9.679 215.109 168.266 155 -2,172 HoaLam 9.667 54.420 35.923 20 -4,876 UBTanThanh 9.673 160.535 134.515 34 -829 UBTanThanh T.Channuoi 9.672 115.501 95.654 -56 KimDinh 9.776 80.640 60.416 -63 41 KimSon 10.031 87.481 63.249 -81 19 KieuChinh 10.279 62.051 38.296 -164 TG10kV 974 57 10.500 1,474.222 1,031.498 0 974 57 10.418 1,474.222 1,031.498 3,819 937 46 10.380 1,204.188 809.502 1,474 70 11 44 10.198 1,148.310 769.389 6,451 -15 11 16 41 10.059 1,048.826 708.448 4,527 -484 16 10.058 116.644 84.232 -218 16 22 36 9.975 927.655 624.699 2,401 -713 22 32 33 9.951 836.672 565.770 621 -308 32 39 31 9.790 780.441 528.891 3,930 -2,545 39 54 27 9.724 682.424 457.312 1,387 -1,419 54 63 22 9.716 547.113 377.256 141 -265 63 NgaMy2 18 9.680 453.955 314.382 549 -1,248 NgaMy2 13 14 9.680 359.337 240.161 0 13 27 9.650 -175.287 -111.026 165 -4,057 27 LNgo 9.644 81.615 49.139 16 -1,431 27 TanKhanh2 9.626 -93.507 -65.944 67 -4,136 13 Ltranh 9.665 -104.850 -69.736 51 -3,414 63 NgaMy3 9.708 93.017 63.138 27 -1,772 54 NgaMy1 9.714 133.924 81.476 44 -1,494 39 NgocLong1 9.784 94.087 74.123 18 -1,346 32 NgocLong4 9.951 55.611 37.186 -184 22 HongKy3 9.967 -88.582 -59.642 22 -2,178 11 NhaLong 10.184 93.033 60.956 43 -3,954 UcKy 10.379 54.404 40.043 -757 Baoly 10.385 129.532 107.926 152 -6,174 Tudung 10.417 136.683 113.133 -117 Bước 5: Kiểm tra điều kiện điện áp - thỏa mãn Bước 6: Kiểm tra điều kiện lưới điện hình tia - thỏa mãn kết thúc q trình lặp Tổn thất lưới mạch vòng kín sau: - Tổn thất cơng suất tác dụng: ΔP = 64.513 kW - Tổn thất công suất phản kháng: ΔQ = 73.086 kVAr - Nút điện áp thấp nút L.Ngo với giá trị điện áp 9.644 kV Tổn thất điện áp lớn lưới ΔU = 0.356 kV hay ΔU% = 3.56 % Ứng dụng phương pháp tái cấu trúc lưới trung áp xuất tuyến 35 kV 10 kV lại huyện Phú Bình có kết khả quan Tổn thất công suất tác dụng lưới: ΔP giảm 179.2 kW (~73% tổn thất ban đầu), tiêu kỹ thuật đề đáp ứng quy định Hình 4.23 Sơ đồ 972 974 sau tái cấu trúc mô PSS/ADEPT 4.4 Kết luận Qua tính tốn thấy rõ lợi ích mang lại áp dụng tái cấu trúc lưới điện phân phối mặt giảm tổn thất điện trình vận hành hệ thống Rõ ràng dù hạn chế mặt thiết bị công nghệ phân phối điện so với nước tiên tiến giới hoàn toàn ứng dụng phương pháp tính tốn Phương pháp tính cho lưới phân phối trung áp huyện phú bình, nhiên lưới phân phối tỉnh thành khác nước hoàn tồn ứng dụng kết Áp dụng phương pháp để kiểm tra toán mẫu, kết thu hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu trước kết chạy phần mềm PSS/ADEPT Tuy nhiên việc trang bị phổ biến phần mềm tính tốn khơng đơn giản chi phí đầu tư cao Phương pháp đưa cách giải toán tái cấu trúc dựa kết tính tốn thơng số vận hành mà nhiều phần mềm nước giải nhằm tháo gỡ khó khăn vấn đề đầu tư giai đoạn KẾT LUẬN CHUNG VỀ LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA LUẬN VĂN Luận văn giới thiệu lý thuyết chất lượng điện lưới điện phân phối Từ lý thuyết chất lượng mạng lưới phân phối điện, luận văn đưa số giải pháp nâng cao chất lượng điện hệ thống cung cấp điện Tái cấu trúc lưới điện nhằm giảm tổn thất điện tác giả phân tích cho thấy phương pháp có nhiều ưu điểm dựa lưới điện sẵn có Xây dựng tốn mẫu Civanlar tính tốn phần mềm PSS/ADEPT Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn lưới điện huyện Phú Bình Qua lần lặp, luận văn đưa cấu trúc vận hành tối ưu xuất tuyến 972 974 Kết nghiên cứu luận văn cho thấy vấn đề tái cấu trúc vận hành lưới phân phối cần thiết nhằm giảm tổn thất điện lưới giảm chi phí đầu tư nâng cấp tiết diện dây dẫn KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Luận văn sử dụng tài liệu thầy cô giáo, Viện sĩ, Giáo sư, Tiến sĩ, quan chuyên ngành cung cấp ghi phần phụ lục Qua kết đạt được, chừng mực luận văn mở hướng nghiên cứu tiếp theo: - Luận văn đề cập đến phụ tải tĩnh, thực tế cần có hệ thống thu thập giá trị thực phụ tải thời điểm khác để đưa chế độ vận hành phù hợp - Nghiên cứu vấn đề tái cấu trúc lưới điện phân phối có xét đến tiêu kinh tế ảnh hưởng nguồn phân tán Sau cùng, nỗ lực làm việc hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo PGS.TS Đặng Quốc Thống luận văn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong hội đồng giám khảo, thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp đóng góp ý kiến để luận văn tăng thêm giá trị khoa học thực tiễn Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Trần Bách (2007), Lưới điện Hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Văn Đạm (2004), Thiết kế mạng hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật TS Phan Đăng Khải (2007), Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế Hệ thống cung cấp điện, NXB Giáo dục Điện lực Phú Bình, cơng ty Điện lực Thái Ngun, Báo cáo công tác quản lý kỹ thuật, công tác vận hành kinh doanh bán điện, Thái Nguyên Trung tâm Điều độ thông tin, Công ty điện lực Thái Nguyên, sơ đồ thực trạng lưới điện phân phối huyện Phú Bình Nguyễn Thanh Hà (2008), Các giải pháp nâng cao chất lượng giảm tổn thất điện lưới điện phân phối Quận Long Biên - Hà Nội, Luận văn Thạc sĩ Khoa học chuyên ngành Hệ thống điện, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hà Xuân Trường (2007), Áp dụng PSS/ADEPT 5.0 lưới điện phân phối, Trường Đại học Điện lưc Amy Abel, Larry Parker, Stseven C Stitt, Electric Utility Restrucring: Maintaining Bulk Power Syutem Reliability, Updated February 1, 2005 H Lee Willis, power Distribution Planning Reference Book 10 Mohammad Shahidehpour Muwaffaq Alomoush, Restructured Electrical Power Systems: Operation, Trading anh Volatility ... Đề tài " Các biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới phân phối huyện Phú Bình" trình bày phương pháp nâng cao chất lượng điện năng, ứng dụng tái cấu trúc lưới điện phân phối huyện Phú Bình Úng... - Các biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới phân phối huyện Phú Bình - Tái cấu trúc lưới điện giảm tổn thất điện - Ứng dụng tái cấu trúc lưới điện phân phối huyện Phú Bình nâng cao chất lượng. .. ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 3.1 Lưới điện phân phối trung 3.1.1 Giới thiệu chung lưới điện phân phối trung Lưới điện phân phối trung bao gồm đường dây: 6, 10, 22, 35 KV làm nhiệm vụ phân