Đồ án tốt nghiệp nong the hiep

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN VÀ TÍNH TỐN TRÀO LƯU CƠNG SUẤT BẰNG PHẦN MỀM PSS/E Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN ĐĂNG TOẢN Sinh viên thực hiện: NÔNG THẾ HIỆP Ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : D5H4 Khoá : 2010-2015 Hà Nội, tháng năm 2015 Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” LỜI NÓI ĐẦU Ngày điện trở thành dạng lượng thay lĩnh vực đời sống sản xuất Việc truyền tải điện ba khâu trình sản xuất, tiêu thụ phân phối điện Một Hệ thống điện có vận hành ổn định hay không phụ thuộc nhiều vào hệ thống đường dây truyền tải Tổn thất điện áp cao hay thấp phụ thuộc hồn tồn vào thơng số đường dây tải điện Đồng thời mức độ tin cậy cung cấp điện định cấu hình hệ thống truyền tải điện Do việc thiết kế, xây dựng vận hành Hệ thống điện ln ln phải đề cao Trên sở đó, đồ án tốt nghiệp tiến hành phân tích, tính tốn thiết kết hệ thống điện cấp khu vực đồng thời chun đề tính tốn chế độ lưới điện việc sử dụng chương trình PSS/E Mặc dù, đồ án có số chi tiết đơn giản hoá sở quan trọng cho việc thiết kế Hệ thống điện lớn Bản đồ án nghiệp gồm nội dung cụ thể sau CHƯƠNG 1: Phân tích đặc điểm nguồn phụ tải Đề xuất phương án CHƯƠNG 2: Tính tốn kĩ thuật phương án CHƯƠNG 3: Tính tốn kinh tế CHƯƠNG 4: Lựa chọn máy biến áp sơ đồ trạm CHƯƠNG 5: Tính tốn chế độ hệ thống điện sử dụng phần mềm PSS/E CHƯƠNG 6: Tính tốn lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp CHƯƠNG 7: Tính tốn chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện SVTH: Nông Thế Hiệp i GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến qúy thầy cô trường Đại Học Điện Lực, đặc biệt thầy cô khoa Hệ Thống Điện hướng dẫn giảng dạy tận tình để hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn thầy cô đọc, phản biện góp ý kiến để em hồn chỉnh đồ án Đặc biệt cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Đăng Toản người trực tiếp hướng dẫn em thực đồ án Trong trình thực hiện, em cố gắng làm việc để tổng hợp kiến thức học tham khảo số tài liệu chuyên môn nhằm đạt kết tốt Tuy nhiên, thời gian có hạn khuôn khổ đồ án rộng lớn nên thiếu sót khơng thể tránh khỏi Kính mong q thầy cơ, bạn bè góp thêm ý kiến quý báu để đề tài hoàn thiện Hà Nội, tháng năm 2014 Sinh viên thực Nông Thế Hiệp SVTH: Nông Thế Hiệp ii GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: Nông Thế Hiệp iii GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN SVTH: Nông Thế Hiệp iv GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CẢM ƠN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH xii KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN 1.1 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI NGUỒN ĐIỆN CÁC PHỤ TẢI 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.3 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN CHẾ ĐỘ CỰC ĐẠI CHẾ ĐỘ CỰC TIỂU 1.4 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CÁC YẾU TỐ CHO VIỆC ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN 1.5 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY PHƯƠNG ÁN PHƯƠNG ÁN 10 PHƯƠNG ÁN 11 PHƯƠNG ÁN 12 PHƯƠNG ÁN 13 SVTH: Nông Thế Hiệp v GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỂ TÍNH TỐN CỤ THỂ 13 1.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 13 CHƯƠNG TÍNH TỐN KĨ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 14 2.1 TIÊU CHUẨN TÍNH TỐN KĨ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 14 TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT 14 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 14 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 14 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 15 TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 16 2.2 TÍNH TỐN KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 17 TÍNH TỐN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT 17 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 18 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 19 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 21 TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 22 TỔNG HỢP SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN 24 2.3 TÍNH TỐN KĨ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 25 TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT SƠ BỘ 25 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 26 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 27 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 28 TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 28 TỔNG HỢP SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN 30 2.4 TÍNH TỐN KĨ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 31 TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT SƠ BỘ 31 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 32 SVTH: Nông Thế Hiệp vi GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 33 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 34 TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 34 TỔNG HỢP SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN 36 2.5 TÍNH TỐN KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 37 TÍNH TỐN PHÂN BỔ CƠNG SUẤT 37 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 38 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 39 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 43 TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 45 TỔNG HỢP SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN 47 2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 48 CHƯƠNG TÍNH TỐN KINH TẾ 49 3.1 CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ 49 3.2 TÍNH TỐN CÁC PHƯƠNG ÁN 50 PHƯƠNG ÁN 50 PHƯƠNG ÁN 52 PHƯƠNG ÁN 53 PHƯƠNG ÁN 54 3.3 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN 55 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 56 CHƯƠNG LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM CHO PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 57 4.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 57 CHỌN MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM TĂNG ÁP CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 57 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG TRẠM HẠ ÁP 57 SVTH: Nông Thế Hiệp vii GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính toán chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” 4.2 CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN 59 TRẠM BIẾN ÁP TĂNG ÁP 59 TRẠM BIẾN ÁP HẠ ÁP 59 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ 61 4.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 61 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/E 62 5.1 PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E 62 GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 62 5.2 TÍNH TỐN TRONG HỆ ĐƠN VỊ TƯƠNG ĐỐI 63 TRỞ KHÁNG CỦA ĐƯỜNG DÂY 63 MÁY BIẾN ÁP HAI CUỘN DÂY 64 NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN 65 PHỤ TẢI 66 ĐIỆN ÁP CÁC NÚT 66 5.3 MÔ PHỎNG MẠNG ĐIỆN KHI NHÀ MÁY LÀ NÚT PV 67 CHẾ ĐỘ CỰC ĐẠI 67 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU 72 CHẾ ĐỘ SỰ CỐ 77 5.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 77 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 78 6.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CHO CÁC TRẠM 78 6.2 CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH KHI CHỌN MÁY BIẾN ÁP CÓ ĐIỀU CHỈNH DƯỚI TẢI 81 BỔ SUNG THÔNG SỐ CHO MÁY BIẾN ÁP 81 CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP VÀ TÍNH TRÀO LƯU CƠNG SUẤT Ở CHẾ ĐỘ CỰC ĐẠI 82 SVTH: Nông Thế Hiệp viii GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP VÀ TÍNH TRÀO LƯU CƠNG SUẤT Ở CHẾ ĐỘ CỰC TIỂU 84 CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH Ở CHẾ ĐỘ SỰ CỐ 86 TỔNG HỢP CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH Ở CÁC CHẾ ĐỘ 87 6.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 88 CHƯƠNG TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 89 7.1 VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN 89 7.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN 90 7.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG 90 7.4 TÍNH CHI PHÍ GIÁ THÀNH 91 CHI PHÍ VẬN HÀNH HÀNG NĂM 91 CHI PHÍ TÍNH TỐN HÀNG NĂM 91 GIÁ THÀNH TRUYỀN TẢI 92 GIÁ THÀNH XÂY DỰNG 1MW CÔNG SUẤT PHỤ TẢI TRONG CHẾ ĐỘ CỰC ĐẠI 92 KẾT LUẬN CHUNG 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 SVTH: Nông Thế Hiệp ix GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Chọn đầu điều chỉnh điện áp tính trào lưu cơng suất chế độ cực đại Thông số đầu vào Thông số đầu vào hoàn toàn tương tự số liệu Chương 5, riêng máy biến áp hạ áp có bổ sung thêm giá trị điều chỉnh điện áp, cụ thể hình sau Hình 6-1 Thơng số điều chỉnh điện áp máy biến áp chế độ cực đại Kết xuất Vào mục Power Flow, chọn “Solution/Solve” giải Newton-Raphson, Tap adjustment chọn Stepping, ta có thơng số nút cơng suất phát từ hệ thống sau Hình 6-2 Điện áp nút sau tính tốn SVTH: Nơng Thế Hiệp 82 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Hình 6-3 Tỉ số nấc phân áp sau điều chỉnh Từ Hình 6-3, ta quy đổi tỉ số nấc phân áp sang giá trị nấc phân áp  Tính cho trạm R1  R1 0,971  1,0455 n   Step 0,0186 Tính tương tự cho trạm lại ta có bảng tổng hợp điều chỉnh điện áp cực đại Bảng 6-3 Điện áp nút giá trị nấc phân áp chế độ cực đại Chế độ cực đại Trạm Yêu cầu n Ut _ c Ut _ h (kV ) (kV ) dUi % KT -4 116,11 23,173 5,34 KT -3 117,07 23,086 4,94 T -5 111,52 23,743 7,93 KT -7 109,71 23,143 5,2 T -4 112,47 22,664 3,02 KT -4 113,08 22,794 3,61 KT -3 117,11 23,263 5,75 KT -3 117,76 22,969 4,41 SVTH: Nông Thế Hiệp 83 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Chọn đầu điều chỉnh điện áp tính trào lưu cơng suất chế độ cực tiểu Thơng số đầu vào Hình 6-4 Thông số điều chỉnh điện áp máy biến áp chế độ cực tiểu Kết xuất Vào mục “Power Flow”, chọn “Solution/Solve” giải Newton-Raphson, “Tap adjustment” chọn “Stepping”, ta có thơng số nút công suất phát từ hệ thống sau Hình 6-5 Điện áp nút sau tính tốn SVTH: Nơng Thế Hiệp 84 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Hình 6-6 Tỉ số nấc phân áp sau điều chỉnh Từ Hình 6-6, ta quy đổi tỉ số nấc phân áp sang giá trị nấc phân áp  Tính cho trạm R11  R01 0,9896  1,0455 n   3 Step 0,0186 Tính tương tự cho trạm lại ta có bảng tổng hợp điều chỉnh điện áp phụ tải cực tiểu Bảng 6-4 Điện áp nút giá trị nấc phân áp chế độ cực tiểu Chế độ cực tiểu Trạm Yêu cầu n Ut _ c Ut _ h (kV ) (kV ) dUi % KT -3 111,74 22,004 0,02 KT -3 112,06 22,196 0,9 T 106,90 19,872 -9,68 KT -7 105,61 22,421 1,92 T 107,64 20,171 -8,32 KT -4 108,15 21,889 -0,51 KT -2 112,55 22,003 0,02 KT -3 112,79 22,133 0,61 SVTH: Nông Thế Hiệp 85 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Chọn đầu điều chỉnh chế độ cố Tính tốn tương tự trên, phụ tải trạm phụ tải loại III nên ta khơng xét chế độ sau cố, ta có bảng sau Bảng 6-5 Điện áp nút giá trị nấc phân áp chế độ cố Chế độ cố Trạm Yêu cầu n Ut _ c Ut _ h (kV ) (kV ) dUi % KT -5 109,67 22,247 1,13 KT -3 111,97 22,021 0,1 T -5 106,97 21,754 -1,12 T -3 109,10 21,518 -2,2 KT -4 109,95 22,131 0,6 KT -2 113,37 22,061 0,28 SVTH: Nông Thế Hiệp 86 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Tổng hợp chọn đầu điều chỉnh chế độ Bảng 6-6 Đầu điều chỉnh trạm với máy biến áp điều chỉnh tải Trạm Chế độ cực đại Yêu cầu n Utci Uti (kV ) (kV ) Chế độ cực tiểu dUi % n Utci Uti (kV ) (kV ) Chế độ cố dUi % n Utci Uti (kV ) (kV ) dUi % KT -4 116,11 23,173 5,34 -3 111,74 22,004 0,02 -5 109,67 22,247 1,13 KT -3 117,07 23,086 4,94 -3 112,06 22,196 0,9 -3 111,97 22,021 0,1 T -5 111,52 23,743 7,93 106,90 19,872 -9,68 -5 106,97 21,754 -1,12 KT -7 109,71 23,143 5,2 -7 105,61 22,421 1,92 T -4 112,47 22,664 3,02 107,64 20,171 -8,32 -3 109,10 21,518 -2,2 KT -4 113,08 22,794 3,61 -4 108,15 21,889 -0,51 -4 109,95 22,131 0,6 KT -3 117,11 23,263 5,75 -2 112,55 22,003 0,02 -2 113,37 22,061 0,28 KT -3 117,76 22,969 4,41 -3 112,79 22,133 0,61 SVTH: Nông Thế Hiệp 87 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” 6.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Ở chương 6, tác giả dựa phương thức yêu cầu điều chỉnh điện áp để áp dụng vào phần mềm PSS/E, qua tính toán số nấc phân áp cho máy biến áp hạ áp SVTH: Nông Thế Hiệp 88 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” CHƯƠNG : TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1 VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức K  Kd  Kt Kd Vốn đầu tư xây dựng đường dây Kt Vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Giá thành trạm MBA 1,8 lần giá thành trạm có MBA Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây tính Bảng 3-4 có giá trị 𝐾𝑑 = 368,19 × 109 (𝑉𝑁𝐷) Vốn đầu tư cho trạm hạ áp tăng áp (Với MBA) xác định theo bảng sau Bảng 7-1 Giá thành trạm biến áp truyền tải có MBA điện áp 110/22kV Công suất định mức 25 32 40 63 80 19 22 28 35 43 (MVA) Giá thành (109 đ/trạm) Vốn đầu tư cho trạm hạ áp 𝐾𝑡_ℎ = (1,8 × × 28 + × 28) × 109 = 358,4 × 109 (𝑉𝑁𝐷 ) Đối với trạm tăng áp nhà máy điện với MBA có cơng suất 80 MVA, vốn đầu tư 𝐾𝑡_𝑡 = × 43 × 109 = 172 × 109 (𝑉𝑁𝐷) Như tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp 𝐾𝑡 = 𝐾𝑡_𝑡 + 𝐾𝑡_ℎ = 358,4 × 109 + 172 × 109 = 530,4 × 109 (𝑉𝑁𝐷) Do tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện 𝐾 = 𝐾𝑡 + 𝐾𝑑 = 530,4 × 109 + 368,19 × 109 = 898,59 × 109 (𝑉𝑁𝐷) SVTH: Nơng Thế Hiệp 89 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” 7.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện gồm có tổn thất công suất đường dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo kết tính tốn Bảng 5-4 , tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây 𝛴∆𝑃𝑑 = 6,57 (𝑀𝑊) Tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA tăng hạ áp 𝛴∆𝑃𝐵 = 1,41 (𝑀𝑊) Tổng tổn thất công suất lõi thép MBA 𝛴∆𝑃0𝐵𝑖 = (59 × + 42 × 14) × 10−3 = 0,824 (𝑀𝑊) Tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA 𝑃𝐶𝑢 = Σ∆𝑃𝐵 − ∆𝑃0 = 1,41 − 0,824 = 0,586 (𝑀𝑊) Như tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện ∆𝑃 = Σ∆𝑃𝑑 + Σ∆𝑃𝐵 = 6,57 + 1,41 = 7,98 (𝑀𝑊) Tổn thất công suất tác dụng mạng điện tính theo phần trăm 𝛥𝑃% = 𝛥𝑃 𝛴𝑃𝑃𝑇_𝑀𝑎𝑥 × 100% = 7,98 × 100% = 3,1294% 255 7.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG Tổn thất điện mạng điện xác định sau 𝛥𝐴 = (𝑃𝑑 + 𝑃𝐶𝑢 ) × 𝜏 + ∆𝑃0 × 𝑡 (𝑀𝑊ℎ) Pd Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây PCu Tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA P0 Tổng tổn thất lỏi thép MBA  Thời gian tổn thất công suất lớn t Thời gian máy biến áp làm việc năm Vì máy biến áp vận hành song song năm trạm có máy biến áp t  8670h Thời gian tổn thất cơng suất lớn tính sau SVTH: Nông Thế Hiệp 90 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E”       0,124  Tmax  104  8760  0,124  5000.104  8760  3410,934 h Tổn thất điện mạng điện A  (Pd  PCu )  P0  t  6,57  0,586  3410,93  0,824  8760  31626,86(  MWh) Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm A   Pmax  Tmax  255 5000  1,275 106 (MWh) Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm (%) A%  A 31626,86  100%   100%  2,48% A 1,275  106 7.4 TÍNH CHI PHÍ GIÁ THÀNH Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức Y  avhd  K d  avht  Kt  A  c(VND) avhd Hệ số vận hành đường dây (a vhd  0,04) avht Hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp (a vht  0,1) c Giá thành 1kWh điện tổn thất, c=800 (VND/kWh) Như Y  0,04  368,19  109  0,1  530,4  109  34437,46  800  103  92,077  109 (VND) Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo công thức Z  atc  K  Y (VND) atc Hệ số định mức hiệu vốn đầu tư với (a tc  0,125) Do chi phí tính tốn Z  0,125 898,59  109  92,077  109  200,35  109 (VND) SVTH: Nông Thế Hiệp 91 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Giá thành truyền tải Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức Y 92,077  109    73,21 (VND / kWh) A 1,275  109 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải xác định theo công thức K0  K 898,59  109   3,3968  109 (VND / MW) 255  Pmax SVTH: Nông Thế Hiệp 92 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” Kết chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế tổng hợp Bảng 7-2 Bảng 7-2 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế STT Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại MW 255 Tổng chiều dài đường dây km 447,38 Tổng công suất MBA hạ áp MVA 560 Tổng vốn đầu tư mạng điện 109 VND 898,59 Tổng vốn đầu tư đường dây 109 VND 368,19 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp 109 VND 530,4 Tổng điện phụ tải tiêu thụ MWh 1,275x106 ∆Umaxbt % 8,02 ∆Umaxsc % 16,04 10 Tổng tổn thất công suất ∆P MW 7,98 11 Tổng tổn thất công suất ∆P % 3,1294 12 Tổng tổn thất điện ∆A MWh 31626,86 13 Tổng tổn thất điện ∆A % 2,48 14 Chi phí vận hành hàng năm 109 VND 92,077 15 Chi phí tính toán hàng năm 109 VND 200,35 16 Giá thành truyền tải điện VND/kWh 73,21 17 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải cực đại 109 VND /MW 3,3968 SVTH: Nông Thế Hiệp 93 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” KẾT LUẬN CHUNG Tác giả tiến hành thiết kế, tính tốn cho lưới điện khu vực hoàn chỉnh Từ số liệu ban đầu, ta thực việc phân tích nguồn phụ tải, cân công suất tác dụng công suất phản kháng, từ sơ xác định chế độ làm việc nguồn vạch phương án nối dây, chọn cấp điện áp hợp lý Sau tiến hành tính tốn chỉ tiêu kỹ thuật chọn tiết diện dây, tổn thất điện á, tổn thất điện chỉ tiêu kinh tế, ta chọn phương án tối ưu để thiết kế Trên sở đó, ta tiến hành chọn máy biến áp sơ đồ trạm, tính tốn xác cân công suất chế độ phương án sử dụng chương trình PSS/E Dựa vào kết tính toán điện áp nút phụ tải, ta chọn phương thức điều chỉnh điện áp thích hợp cho máy biến áp Cuối cùng, ta tính tốn chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện thấy mạng điện thiết kế hợp lý Việc thực đồ án giúp tác giả củng cố vận dụng kiến thức học, cách tính tốn thiết kế lưới điện, mà tăng cường thêm hiểu biết việc tính toán, vận hành hệ thống điện sử dụng phần mềm PSS/E SVTH: Nông Thế Hiệp 94 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện tính tốn chế độ xác lập sử dụng phần mềm PSS/E” TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Nguyễn Văn Đạm, Thiết kế mạng Hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2008, 302tr [1] PGS.TS Trần Bách, Lưới điện Hệ thống điện tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.[2] TS Ngô Hồng Quang, Sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2002, 389tr.[3] PGS.TS Nguyễn Hữu Khải, Thiết kế Nhà máy điện Trạm biến áp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001, 154tr.[4] PGS.TS Trần Bách, Ổn định Hệ thống điện, Nhà xuất Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001, 232tr.[5] Prabha Kundur, Power System Stability and Control, McGraw-Hill, 1994, 1176 pages.[6] TS Nguyễn Đăng Toản, Bài giảng Ổn định Hệ thống điện, Khoa Hệ thống điện trường Đại học Điện Lực, 2010.[7] SVTH: Nông Thế Hiệp 95 GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản PT5 PT6 PT3 TDH-40000/110 TDH-40000/110 2xAC-95 36,06km 2xAC-95 50,99km 2xAC-120 53,85km 110 kV 110 kV 2xAC-120 44,72km TDH-40000/110 TDH-40000/110 TDH-40000/110 TDH-40000/110 TDH-40000/110 TDH-40000/110 TDH-40000/110 TDH-40000/110 2xAC-95 41,23km PT2 PT1 2xAC-240 80,62km TD AC-150 36,06 km CSV TD NMND TDH-40000/110 MPD4 TDH-40000/110 MPD3 2xAC-70 50,00 km TDH-40000/110 TDH-40000/110 TD MPD2 CSV TDH-63000/110 TD MPD1 CSV TDH-63000/110 CSV TDH-63000/110 TDH-63000/110 AC-150 53,85km PT4 PT7 Người vẽ Kiểm tra Nông Thế Hiệp Đ5H4 Sơ Đồ Nối Điện Chính Lưới Điện Thiết Kế PT8 Trường ĐH Điện lực Khoa Hệ thống điện GVHD: TS Nguyễn Đăng Toản