Đồ án Hệ thống điện Phan hoàng quân

Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp LỜI MỞ ĐẦU Ngày kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng khơng ngừng mà Hệ thống điện đặt phải đáp ứng đủ nhu cầu ngày cao Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện, trạm biến áp, mạng điện hộ tiêu thụ điện liên kết với thành hệ thống để thực trình sản xuất, truyền tải, phân phối tiêu thụ điện Hệ thống điện phần hệ thống lượng đặc biệt nên có tính chất vơ phức tạp, điều thể tính đa tiêu biến đổi, phát triển khơng ngừng Từng mức độ, phạm vi, cấu trúc nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu điện cho phát triển kinh tế xã hội địa phương nói riêng tồn quốc nói chung, đồng thời đảm bảo tiêu kinh tế, kỹ thuật đề Đồ án tốt nghiệp sinh viên ngành Hệ thống điện thơng qua việc tính tốn thiết kế lưới điện khu vực nhằm mục đích tổng hợp lại kiến thức học truờng xây dựng cho sinh viên kỹ cần thiết trình thiết kế lưới điện Đồ án tốt nghiệp gồm phần: Phần I : Thiết kế lưới điện khu vực Phần II: Một vài ứng dụng quy hoạch tuyến tính quy hoạch phát triển hệ thống điện Qua đồ án tốt nghiệp em vô biết ơn giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Văn Điệp thầy cô giáo khoa Hệ thống điện giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Vì thời gian kiến thức có hạn, q trình thực khơng tránh khỏi sai xót Kính mong bảo góp ý thầy, cô môn để đồ án em tốt Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, tháng năm 2015 Sinh viên Phan Hoàng Quân SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp NHẬN XÉT (Của giáo viên hướng dẫn) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp MỤC LỤC CHƯƠNG 13 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI.XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN 1.1 Nguồn điện 1.2 Phụ tải CHƯƠNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT- SƠ BỘ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH 2.1 Cân công suất tác dụng 2.2 Cân công suất phản kháng 2.3 Xác định sơ chế độ làm việc nguồn 2.3.1 Chế độ phụ tải cực đại 2.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 2.3.3 Chế độ cố CHƯƠNG 11 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI 11 3.1 Đề xuất phương án nối dây 11 3.1.1 Lựa chọn điện áp định mức cho mạng 16 3.1.2 Chọn tiết diện dây dẫn 16 3.2 Tính tốn cho phương án 18 a Phương án 18 b Phương án 25 c Phương án 28 d Phương án 33 e Phương án 36 3.3 So sánh tổn thất phương án 39 CHƯƠNG 4: 40 TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 40 4.1 So sánh kinh tế phương án 40 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp a Phương án 41 b.Phương án 42 c Phương án 43 d Phương án 44 e Phương án 45 CHƯƠNG 47 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN 47 5.1 Chọn số lượng công suất máy biến áp 47 5.1.1 Chọn số lượng công suất máy biến áp trạm tăng áp nhà máy nhiệt điện 47 5.1.2.Chọn số lượng công suất máy biến áp trạm hạ áp 48 5.2 Chọn sơ đồ trạm sơ đồ hệ thống điện 49 5.2.1 Sơ đồ nối điện cho trạm nguồn 49 5.2.2 Sơ đồ nối điện cho trạm trung gian 51 5.2.3 Sơ đồ nối điện cho trạm cuối (trạm hạ áp) 52 CHƯƠNG 54 TÍNH TỐN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG CÁC CHẾ ĐỘ CỦA PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 54 6.1 Chế độ phụ tải cực đại 55 a Đường dây NĐ-1 55 b Đường dây NĐ-5-HT 58 c Cân xác cơng suất hệ thống 60 4.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 63 a Tính tốn đường dây 63 b Đường dây NĐ-5-HT 67 c Cân xác công suất hệ thống 71 6.3 Chế độ sau cố 71 a Sự cố ngừng mạch đường dây từ nguồn đến phụ tải 1,2,3,4,6,7,8,9 71 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp b Đường dây NĐ-5-HT: Sự cố ngừng mạch đường dây nhà máy hệ thống 73 c Sự cố ngừng tổ máy phát 78 CHƯƠNG 82 TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 82 TRONG MẠNG ĐIỆN 82 7.1 Tính điện áp nút mạng điện 82 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại (Ucs = 121 kV) 82 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) 83 7.1.3 Chế độ sau cố (Ucs = 121 kV) 84 7.2 Điều chỉnh điện áp mạng điện 85 7.2.1 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm 88 7.2.2 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm lại 89 CHƯƠNG 90 TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 90 8.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 90 8.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện 91 8.3 Tổn thất điện mạng điện 91 8.4 Tính chi phí giá thành 92 8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 92 8.4.2 Giá thành truyền tải điện 92 PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ 94 Các nội dung chủ yếu toán quy hoạch phát triển hệ thống điện 95 1.1 Bài toán dự báo nhu cầu điện phụ tải điện 95 1.2 Bài toán quy hoạch phát triển nguồn điện 102 Bài toán quy hoạch phát triển lưới điện 110 Nghiên cứu xây dựng mơ hình quy hoạch tuyến tính quy hoạch phát triển hệ thống điện 114 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp 1.2.1 Nghiên cứu xây dựng mơ hình quy hoạch tuyến tính phát triển nguồn điện 114 1.2.2 Nghiên cứu xây dựng mơ hình quy hoạch tuyến tính quy hoạch phát triển lưới điện 127 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Số liệu phụ tải Bảng 2: Bảng tính tốn số liệu phụ tải chế độ cực đại cực tiểu Bảng 1: Tổng kết phương thức vận hành nhà máy hệ thống 10 Bảng 1: Tính sơ điện áp mạng điện phương án 20 Bảng 2:Thông số đường dây mạng điện phương án 1: 24 Bảng 3: Tính sơ điện áp mạng điện phương án 26 Bảng 4:Thông số đường dây mạng điện phương án 2: 27 Bảng 5:Tính sơ điện áp mạng điện phương án 29 Bảng 6: Thông số đường dây mạng điện phương án 31 Bảng 7: Tính sơ điện áp mạng điện phương án 34 Bảng 8: Thông số đường dây mạng điện phương án 35 Bảng 9: Tính sơ điện áp mạng điện phương án 37 Bảng 10: Thông số đường dây mạng điện phương án 38 Bảng 11: Tổng kết tổn thất điện áp phương án 39 Bảng 1: Giá dây dẫn 41 Bảng 2: Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA1 41 Bảng 3: Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA2 42 Bảng 4: Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA3 43 Bảng 5: Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA4 44 Bảng 6: Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA5 45 Bảng 7: Tổng hợp tiêu kinh tế kỹ thuật phương án so sánh 46 Bảng 1: Các thông số máy biến áp tăng áp 48 Bảng 2: Số liệu công suất MBA cho phụ tải 49 Bảng : Các thông số máy biến áp hạ áp 49 Bảng 1: Thông số phần tử sơ đồ thay đường dây nối với nhà máy nhiệt điện hệ thống 57 Bảng 2: Các dòng cơng suất tổn thất tổng trở MBA đường dây nối với nhiệt điện hệ thống 62 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp Bảng 3: Công suất phụ tải chế độ cực tiểu 63 Bảng 4: Tính cơng suất phụ tải Spt công suất giới hạn Sgh 64 Bảng 5:Thông số phần tử sơ đồ thay đường dây nối với nhà máy nhiệt điện hệ thống 66 Bảng 6: Các dòng cơng suất tổn thất tổng trở MBA đường dây nối với nhiệt điện hệ thống 70 Bảng 7: Các dòng cơng suất tổn thất tổng trở MBA đường dây nối với nhiệt điện hệ thống 77 Bảng 1: Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm 83 Bảng 2: Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm 84 Bảng 3: Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm 85 Bảng 4: Chế độ điện áp góp hạ áp quy phía cao áp 86 Bảng 5: Thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải 87 Bảng : Thông số đường dây mạng điện 89 Bảng 1:Giá thành trạm biến áp truyền tải có máy biến áp điện áp 110/22kV 90 Bảng 2: Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế 93 Bảng 1- 1: Số liệu dự báo nhu cầu (đồ thị phụ tải đẳng trị) 114 Bảng 1- 2:Thông số kinh tế - kỹ thuật nhà máy 115 Bảng 1- 3: Giới hạn lượng thủy điện 115 Bảng 1- 4:Thông số nguồn cung cấp cho lưới điên 128 Bảng 1- 5:Thông số phụ tải lưới điện thiết kế 128 Bảng 1- 6:Bảng số liệu khoảng cách nhà máy điện với phụ tải, phụ tải 129 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp DANH MỤC HÌNH Hình 1: Phương án 13 Hình 2: Phương án 14 Hình 3: Phương án 14 Hình 4: Phương án 15 Hình 5: Phương án 15 Hình 1:Sơ đồ nối điện cho trạm nguồn (trạm tăng áp) 51 Hình 2:Sơ đồ nối điện cho trạm trung gian 52 Hình 3: Sơ đồ nối điện cho trạm hạ áp 53 Hình 1:Sơ đồ nguyên lý thay NĐ-1 (cực đại) 55 Hình 2: Sơ đồ nguyên lí sơ đồ thay NĐ-5-HT (cực đại) 58 Hình 3:Sơ đồ nguyên lý thay NĐ-1 (cực tiểu) 65 Hình 4: Sơ đồ nguyên lí sơ đồ thay NĐ-5-HT (cực tiểu) 67 Hình 5:Sơ đồ nguyên lý thay NĐ-1 (sau cố) 72 Hình 6: Sơ đồ nguyên lí sơ đồ thay NĐ-5-HT ngừng mạch đường dây (sau cố) 73 Hình 7: Sơ đồ ngun lí sơ đồ thay NĐ-5-HT ngừng tổ máy phát (sau cố) 78 Hình 1- 1: Ví dụ dạng đồ thị phụ tải năm có dạng 95 Hình 1- 2: Ảnh hưởng vốn đầu tư ban đầu nhà máy thủy điện 103 Hình 1- 4: Kết cấu mơ hình WASP-III 106 Hình 1- 5:Bài tốn quy hoạch phát triển nguồn điện 110 Hình 1- 6: Lưới điện khu vực cần thiết kế có sơ đồ địa lí nguồn phụ tải 127 Hình 1- 7: Graph hồn tồn 129 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp Chi phí vận hành H2: 30 30 Fjvtd U jvtd  d t  v0 j 1 v 14 t  20 d 1 (1  r ) H2      đó: j=1÷6; v=2014,2020,2025,2030 (viết tắt 14 20, 25, 30); t=2020,2025,2030 (viết tắt 20, 25, 30); d=1÷3 Dựa vào bảng độ thị ta lập biểu thức: Nhà máy 1: H 21  (550.U114201  3400.U114202  5920.U114203 )  (1  r )6  (550.U114251  3400.U114252  5920.U114253 )  (1  r )11  (550.U114301  3400.U114302  5920.U114303 ) (1  r )16 2020 – 2014=6: Thời gian (số năm) quy thời điểm 2020 2025 – 2014=11: Thời gian (số năm) quy thời điểm 2025 2030 – 2014=16: Thời gian (số năm) quy thời điểm 2030 Nhà máy 2: H 22  15 (550.U 214201  3400.U 214202  5920.U 214203 )  (1  r )6  15 (550.U 214251  3400.U 214252  5920.U 214253 )  (1  r )11  15 (550.U 214301  3400.U 214302  5920.U 214303 ) (1  r )16 Nhà máy 3: H 23  (550.U 314141  3400.U 314142  5920.U 314143 )  (1  r )6  (550.U 314251  3400.U 314252  5920.U 314253 )  (1  r )11  (550.U 314301  3400.U 314302  5920.U 314303 )  (1  r )16 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 118 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp  (550.U 325251  3400.U 325252  5920.U 325253 )  (1  r )11  (550.U 325301  3400.U 325302  5920.U 325303 )  (1  r )16  (550.U 330301  3400.U 330302  5920.U 330303 ) (1  r )16 Nhà máy 4: H 24  20 (550.U 420201  3400.U 420202  5920.U 420203 )  (1  r )6  20 (550.U 420251  3400.U 420252  5920.U 420253 )  (1  r )11  20 (550.U 420301  3400.U 420302  5920.U 420303 )  (1  r )16  20 (550.U 425251  3400.U 425252  5920.U 425253 )  (1  r )11  20 (550.U 4253051  3400.U 425302  5920.U 425303 )  (1  r )16  20 (550.U 430301  3400.U 430302  5920.U 430303 ) (1  r )16 Nhà máy 5: H 25  60 (550.U 520201  3400.U 520202  5920.U 520203 )  (1  r )6  60 (550.U 520251  3400.U 520252  5920.U 520253 )  (1  r )11  60 (550.U 520301  3400.U 520302  5920.U 520303 )  (1  r )16  60 (550.U 525251  3400.U 525252  5920.U 525253 )  (1  r )11  60 (550.U 5253051  3400.U 525302  5920.U 525303 )  (1  r )16 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 119 Đồ án tốt nghiệp  GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp 60 (550.U 530301  3400.U 530302  5920.U 530303 ) (1  r )16 Nhà máy 6: H 26  25 (550.U 620201  3400.U 620202  5920.U 620203 )  (1  r )6  25 (550.U 620251  3400.U 620252  5920.U 620253 )  (1  r )11  25 (550.U 620301  3400.U 620302  5920.U 620303 )  (1  r )16  25 (550.U 625251  3400.U 625252  5920.U 625253 )  (1  r )11  25 (550.U 6253051  3400.U 625302  5920.U 625303 )  (1  r )16  25 (550.U 630301  3400.U 630302  5920.U 630303 ) (1  r )16  H   H j H 21  H 22  H 23  H 24  H 25  H 26 j 1 Tóm lại hàm mục tiêu có dạng: F(X,U) = H = H1 + H2 → B.Các ràng buộc 1.Ràng buộc công suất đặt j t  a jv X jv  Ptd (1  m) j 1 v v1 Trong : ajv: hệ số khả dụng nhà máy j; X jv : công suất đặt nhà máy j đưa vào vận hành năm v; Qtd : phụ tải cực đại thời điểm đưa nhà máy vào hoạt động; M: hệ số dự trữ (m=0,15) Năm 2020 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 120 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp 0,98 X305 +0,89 X405 +0,9 X505 +0,9 X605  1,15.2400-(0,98.800+0,85.1200)=956 Năm 2025 0,98( X305 + X310 )+0,89( X405 + X 410 )+0,9( X505 + X510 )+0,9( X605 + X610 )  1,15.3300(0,98.800+0,85.1200)=1991 Năm 2030 0,98( X305 + X310 + X315 )+0,89( X405 + X 410 + X415 )+0,9( X505 + X510 + X515 )+0,9( X605 + X610 + X615 )  1,15.6000-(0,98.800-0,85.1200)=5096 2.Ràng buộc vể thỏa mãn nhu cầu phụ tải j t U jvtd  Ptd j 1 v  v1 Ptd : Thành phần phụ tải đưa vào năm t miền phụ tải d Năm 2020 U114201 +U 214201 +U320201 +U 420201 +U520201 +U 620201  P201=2700 U114202 +U 214202 +U320202 +U 420202 +U520202 +U 620202  P202 =1900 U114203 +U 214203 +U320203 +U 420203 +U520203 +U 620203  P203 =900 Năm 2025 U114251 +U 214251 +U320251 +U325251 +U 420251 +U 425251 +U520251 +U525251 +U 620251 + U 625251  P251=3600 U114252 +U 214252 +U320252 +U325252 +U 420252 +U 425252 +U520252 +U525252 +U 620252 +U 625252  P252 =2900 U114253 +U 214253 +U320253 +U325253 +U 420253 +U 425253 +U520253 +U525253 +U 620253 + U 625253  P253 =2100 Năm 2030 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 121 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp U114301 +U 214301 +U320301 +U325301 +U330301 +U 420301 +U 425301 +U 430301 +U520301 + U525301 +U530301 +U 620301 +U 625301 +U 630301  P301 =6700 U114302 +U 214302 +U320302 +U325302 +U330302 +U 420302 +U 425302 +U 430302 +U520302 +U 525302 +U 530302 +U 620302 +U 625302 + U 630302  P302 =4000 U114303 +U 214303 +U320303 +U325303 +U330303 +U 420303 +U 425303 +U 430303 +U520303 + U525303 +U530303 +U 620303 +U 625303 +U 630303  P303 =2900 3.Ràng buộc công suất đặt nhà máy X jv max  X jv X jv max : Công suất đặt giới hạn nhà máy Nhà máy thủy điện 1: X120 + X125 + X130  X1max =1100 Nhà máy thủy điện 2: X220 + X225 + X230  X 2max =1300 Nhà máy thủy điện 3: X 320 + X325 + X 330  X 3max =2500 Nhà máy nhiệt điện 4: X420 + X425 + X430  X 4max =1800 Nhà máy điện TB khí hỗn hợp: X 520 + X525 + X 530  X 5max =1200 Nhà máy điện nguyên tử: X620 + X625 + X630  X 6max =2500 4.Ràng buộc giới hạn công suất nhà máy a jvtd X jv  U jvtd  j=1…6 v=2014,2020,2025,2030, t=2020,2025,2030, d=1,2,3 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 122 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp Giai đoạn 2014 *Nhà máy thủy điện 1: X jv =1100MW Nhà máy thủy điện 2: X jv =1300MW Năm 2020 Năm 2020 0 U114201  0,98 X114 =0,98.1100=1078 0 U114202  0,98 X114 =0,98.1100=1078  U114203  0,98 X114 =0,98.1100=1078 Năm 2025 0 U 214201  0,85 X214 =0,85.1300=1105 0 U 214202  0,85 X214 =0,85.1300=1105 0 U 214203  0,85 X214 0 U114251  0,98 X114 =0,98.1100=1078 =0,85.1300=1105 0 U114252  0,98 X114 =0,98.1100=1078 Năm 2025 0 U114253  0,98 X114 =0,98.1100=1078 0 U 214251  0,85 X214 =0,85.1300=1105 Năm 2030 0 U 214252  0,85 X214 0 U114301  0,98 X114 =0,98.1100=1078 0 U114302  0,98 X114 =0,98.1100=1078 0 0 U114303  0,98 X114 =0,98.1100=1078 =0,85.1300=1105 =0,85.1300=1105 U 214253  0,85 X214 Năm 2030 0 U 214301  0,85 X214 =0,85.1300=1105 0 U 214302  0,85 X214 =0,85.1300=1105 0 U 214303  0,85 X214 =0,85.1300=1105 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 123 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp b.Giai đoạn 2020 *Nhà máy thủy điện 3: *Nhà máy tuabin khí hỗn hợp 5: Năm 2020 Năm 2020 0 U320201  0,98 X 320 0 U520201  0,9 X 520 0 U320202  0,98 X 320 0 U520202  0,9 X 520 0 U320203  0,98 X 320 0 U520203  0,9 X 520 Năm 2025 Năm 2025 0 U320251  0,98 X 320 0 U520251  0,9 X 520 0 U320252  0,98 X 320 0 U520252  0,9 X 520 0 U320253  0,98 X 320 0 U520253  0,9 X 520 Năm 2030 Năm 2030 0 U320301  0,98 X 320 0 U520301  0,9 X 520 0 U320302  0,98 X 320 0 U520302  0,9 X 520 0 U320303  0,98 X 320 0 U520303  0,9 X 520 *Nhà máy nhiệt điện 4: *Nhà máy điện nguyên tử 6: Năm 2020 Năm 2020 0 U 420201  0,89 X420 0 U 620201  0,9 X620 0 U 420202  0,89 X420 0 U 620202  0,9 X620 0 U 420203  0,89 X420 0 U 620203  0,9 X620 Năm 2025 0 U 420251  0,89 X420 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Năm 2025 0 U 620251  0,9 X620 124 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp 0 U 420252  0,89 X420 0 U 620252  0,9 X620 0 U 420253  0,89 X420 0 U 620253  0,9 X620 Năm 2030 Năm 2030 0 U 420301  0,89 X420 0 U 620301  0,9 X620 0 U 420302  0,89 X420 0 U 620302  0,9 X620 0 U 420303  0,89 X420 0 U 620303  0,9 X620 c.Giai đoạn 2025 *Nhà máy thủy điện 3: *Nhà máy tuabin khí hỗn hợp 5: Năm 2025 Năm 2025 0 U325251  0,98 X325 0 U525251  0,9 X525 0 U325252  0,98 X325 0 U525252  0,9 X525 0 U325253  0,98 X325 0 U525253  0,9 X525 Năm 2030 Năm 2030 0 U325301  0,98 X325 0 U525301  0,9 X525 0 U325302  0,98 X325 0 U525302  0,9 X525 0 U325303  0,98 X325 0 U525303  0,9 X525 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 125 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp *Nhà máy nhiệt điện 4: *Nhà máy điện nguyên tử 6: Năm 2025 Năm 2025 0 U 425251  0,89 X425 0 U 625251  0,9 X625 0 U 425252  0,89 X425 0 U 625252  0,9 X625 0 U 425253  0,89 X425 0 U 625253  0,9 X625 Năm 2030 Năm 2030 0 U 425301  0,89 X425 0 U 625301  0,9 X625 0 U 425302  0,89 X425 0 U 625302  0,9 X625 0 U 425303  0,89 X425 0 U 625303  0,9 X625 d.Giai đoạn 2030 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 126 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp *Nhà máy thủy điện 3: *Nhà máy tubin khí hỗn hợp 5: Năm 2030 Năm 2030 0 U330301  0,98 X 330 0 U530301  0,9 X 530 0 U330302  0,98 X 330 0 U530302  0,9 X 530 0 U330303  0,98 X 330 0 U530303  0,9 X 530 *Nhà máy nhiệt điện 4: *Nhà máy điện nguyên tử 6: Năm 2030 Năm 2030 0 U 430301  0,89 X430 0 U 630301  0,9 X630 0 U 430302  0,89 X430 0 U 630302  0,9 X630 0 U 430303  0,89 X430 0 U 630303  0,9 X630 1.2.2 Nghiên cứu xây dựng mơ hình quy hoạch tuyến tính quy hoạch phát triển lưới điện I Sơ đồ địa lý Sơ đồ địa lý: Hình 1- 6: Lưới điện khu vực cần thiết kế có sơ đồ địa lí nguồn phụ tải SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 127 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp Các số liệ nguồn cung cấp Nguồn cung cấp cho lưới điện bao gồm hai nhà máy nhiệt điện có thơng số bảng sau Bảng 1- 4:Thông số nguồn cung cấp cho lưới điên Thông số / P (MW) Cosφ Q(MVAr) S(MVA) Uđm(kV) I 200 0,8 150 250 10,5 II 165 0,85 102,26 194,17 10,5 ∑ 365 252,36 444,17 Nhà máy Các số liệu phụ tải Lưới điện cần thiết kế có phụ tải với thông số cho bảng: Bảng 1- 5:Thông số phụ tải lưới điện thiết kế Thông số / P (MW) Cosφ Q(MVAr) S(MVA) Hộ loại Uthứ cấp(kV) 50 0,9 24,22 55,56 I 22 48 0,9 23,25 53,33 I 22 47 0,9 22,76 52,22 I 22 46 0,9 22,28 51,33 I 22 44 0,9 21,31 48,89 I 22 47 0,9 22,76 52,22 I 22 ∑ 282 Phụ tải I 313,55 Lập bảng số liệu vẽ sơ đồ graph đầy đủ lưới điện thiết kế Lập bảng số liệu SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 128 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp Bảng 1- 6:Bảng số liệu khoảng cách nhà máy điện với phụ tải, phụ tải Nút NMI NMII 101,98 85,15 228,04 225,89 150,75 64,03 178,68 101,98 123,49 164,92 180,07 173,57 53,85 156,6 85,15 123,49 173,35 159,14 65,76 71,06 104,04 228,04 164,92 173,35 40,3 157,88 166,43 85,59 225,89 180,07 159,14 40,3 130 169,19 58,31 150,75 173,57 65,76 157,88 130 127,77 72,8 NMI(7) 64,03 53,85 71,06 166,43 169,19 127,77 131 NMII(8) 178,68 156,6 104,04 85,59 58,31 72,8 131 Sơ đồ graph đầy đủ lưới điện thiết kế Hình 1- 7: Graph hồn tồn Xác định phương án có minZ2 = W2 a Xác định hàm mục tiêu Với hệ thống điện đầu cho gồm: nhà máy điện hộ phụ tải loại I SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 129 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp Trong đó: Nhà máy điện thứ I có cơng suất (200 MW) đóng vai trò nhà máy điện chủ đạo chọn làm nút cân công suất ta xác định hàm mục tiêu phương án tìm minZ2: n Z2    Lij  i , j 1  Z2  n   Lij I ij  i , j 1 Tương đương với: Z2   L12 ( I12  I 21 )  L13 ( I13  I 31 )  L14 ( I14  I 41 )  L15 ( I15  I 51 )  L16 ( I16  I 61 )  L17 ( I17  I 71 )  L18 ( I18  I 81 )  L23 ( I 23  I 32 )  L24 ( I 24  I 42 )  L25 ( I 25  I52 )  L26 ( I 26  I 62 )  L27 ( I 27  I 72 )  L28 ( I 28  I 82 )  L34 ( I 34  I 43 )  L35 ( I 35  I53 )  L36 ( I 36  I 63 )  L37 ( I 37  I 73 )  L38 ( I 38  I 83 )  L45 ( I 45  I 54 )  L46 ( I 46  I 64 )  L47 ( I 47  I 74 )  L48 ( I 48  I 84 )  L56 ( I 56  I 65 )  L57 ( I 57  I 75 )  L58 ( I 58  I 85 )  L67 ( I 67  I 76 )  L68 ( I 68  I 86 )  L78 ( I 78  I 87 )  Thay số vào ta có: Z2  101,98.( I12  I 21 )  85,15.( I13  I31 )  228,04.( I14  I 41 )  225,89.( I15  I51 )  150,75.( I16  I 61 )  64,03.( I17  I 71 )  178,68.( I18  I81 ) 123, 49.( I 23  I32 )  164,92.( I 24  I 42 )  180,07.( I 25  I52 )  173,57.( I 26  I 62 ) 53,85.( I 27  I 72 )  156,6.( I 28  I82 ) 173,35.( I34  I 43 )  159,14.( I35  I53 )  65,76.( I36  I 63 )  71,06.( I37  I 73 ) 104,04.( I 38  I83 ) 40,3.( I 45  I54 )  157,88.( I 46  I 64 )  166, 43.( I 47  I 74 )  85,59.( I 48  I 84 ) 130.( I56  I 65 )  169,19.( I57  I 75 )  58,31.( I 58  I85 ) 127,77.( I 67  I 76 )  72,8.( I 68  I86 ) 131.( I 78  I87 )  b Lập hệ phương trình ràng buộc Ta có: I1  P1 50   0, 29 kA 3.U cos  pt1 3.110.0,9 I2  I3  I4  P2 48   0, 28 kA 3.U cos  pt 3.110.0,9 P3 3.U cos  pt  47  0, 27 kA 3.110.0,9 P4 46   0, 26 kA 3.U cos  pt 3.110.0,9 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 130 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp I5  I6  I8  - P5 3.U cos  pt P6 3.U cos  pt P8 3.U cos  pt  44  0, 25 kA 3.110.0,9  47  0, 27 kA 3.110.0,9  165  0,96 kA 3.110.0,9 Lấy nhà máy điện thứ ( tương ứng với nút thứ sơ đồ) làm nút cân công suất Suy ta có hệ phương trình Kieecshop nút sau: +) Nút phụ tải 1: i21  i31  i41  i51  i61  i71  i81  i12  i13  i14  i15  i16  i17  i18  i1 =0,29 +) Nút phụ tải 2: i12  i32  i42  i52  i62  i72  i82  i21  i23  i24  i25  i26  i27  i28  i2  0, 28 +) Nút phụ tải 3: i13  i23  i43  i53  i63  i73  i83  i31  i32  i34  i35  i36  i37  i38  i3  0, 27 +) Nút phụ tải 4: i14  i24  i34  i54  i64  i74  i84  i41  i42  i43  i45  i46  i47  i48  i4  0, 26 +) Nút phụ tải 5: i15  i25  i35  i45  i65  i75  i85  i51  i52  i53  i54  i56  i57  i58  i5  0, 25 +) Nút phụ tải 6: i16  i26  i36  i46  i56  i76  i86  i61  i62  i63  i64  i65  i67  i68  i6  0, 27 +) Nút phụ tải 8: i18  i28  i38  i48  i58  i68  i78  i81  i82  i83  i84  i85  i86  i87  i8  0,96 SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 131 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Đạm – Thiết kế mạng hệ thông điện – Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2008 [2] Nguyễn Lân Tráng – Qui hoạch phát triển hệ thống điện – Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Trần Bách - Lưới điện hệ thống điện tập - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Ngô Hồng Quang – Sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV- Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2002, 389tr SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 132 ... kháng NĐ phát SV: Phan Hoàng Quân - Lớp : Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp ▪ QHT - công suất phản kháng hệ thống cung cấp ▪ Qtt - công suất phản kháng tiêu thụ mạng điện ▪ m - hệ. .. chế độ vận hành cần phải có liên hệ hệ thống nhà máy điện Mặt khác, hệ thống có cơng suất vơ lớn nên chọn hệ thống nút cân công suất nút sở điện áp Ngoài hệ thống có cơng suất vơ lớn nên khơng... dây mạng điện phương án 2: 27 Bảng 5:Tính sơ điện áp mạng điện phương án 29 Bảng 6: Thông số đường dây mạng điện phương án 31 Bảng 7: Tính sơ điện áp mạng điện phương án