Tính toán vị trí và dung lượng bù tối ưu trong lưới điện phân phối trung áp bắc kạn xét đến đồ thị phụ tải

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN VĂN VIÊN TÍNH TỐN VỊ TRÍ VÀ DUNG LƯỢNG BÙ TỐI ƯU TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP BẮC KẠN XÉT ĐẾN ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã ngành: 8520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ VĂN THẮNG THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, nghiên cứu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố luận văn trước Tác giả luận văn Nguyễn Văn Viên Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo TS Vũ Văn Thắng thầy giáo, cô giáo môn Hệ thống điện, Khoa điện, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, giúp đỡ chân tình bạn đồng nghiệp, gia đình tạo điều kiện giúp tơi hồn thành luận văn Trong trình thực hiện, thời gian hạn hẹp nên luận văn có thiếu sót Tơi mong muốn nhận ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện thêm kết nghiên cứu thực có ý nghĩa góp phần nâng cao chất lượng điện hệ thống điện Việt Nam Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Văn Viên Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP 1.1 Lưới điện phân phối trung áp 1.1.1 Định nghĩa lưới điện phân phối trung áp 1.1.2 Đặc điểm lưới điện phân phối trung áp 1.1.3 Hiện trạng lưới điện trung áp Việt Nam 11 1.2 Phụ tải LĐPP 13 1.3 Chất lượng điện LĐPPTA 15 1.3.1 Điện áp 15 1.3.2 Hệ số công suất 17 1.3.3 Tần số 17 1.3.4 Sóng hài 17 1.3.5 Sự nhấp nháy điện áp 18 1.3.6 Dòng ngắn mạch thời gian loại trừ cố 19 1.4 Tổn thất vấn đề giảm tổn thất LĐPPTA 19 1.4.1 Các nguyên nhân gây tổn thất LĐPP 19 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổn thất khả giảm thiểu tổn thất 21 1.5 Hiệu biện pháp bù CSPK giảm tổn thất LĐPPTA 24 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.5.1 Khái niệm CSPK 24 1.5.2 Bù CSPK hệ thống điện 26 1.5.3 Hệ số công suất quan hệ với bù CSPK 27 1.6 Kết luận chương 29 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BÙ TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP THEO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 30 2.1 Đặt vấn đề 30 2.2 Thiết bị bù CSPK 30 2.2.1 Máy phát máy bù đồng 31 2.2.2 Tụ bù tĩnh 31 2.2.3 Thiết bị bù điều chỉnh vô cấp SVC (Static Var Compensater) 32 2.2.4 Động điện 33 2.2.5 Nhận xét 34 2.3 Phương thức bù LĐPP 34 2.4 Các phương pháp tính tốn bù LĐPP 35 2.4.1 Bù CSPK nâng cao hệ số cos  35 2.4.2 Cực tiểu tổn thất công suất 38 2.4.3 Theo điều kiện chỉnh điện áp 39 2.4.4 Phương pháp bù kinh tế 40 2.4.5 Nhận xét 44 2.5 Kết luận chương 44 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 45 3.1 Đặt vấn đề 45 3.2 Xây dựng mơ hình tốn 45 3.2.1 Hàm mục tiêu 45 3.2.2 Các ràng buộc 46 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 3.3 Cơng cụ tính tốn 48 3.3.1 Đặt vấn đề 48 3.3.2 Giới thiệu phần mềm PSS/Adept 48 3.3.3 Lập chương trình tính tốn vị trí dung lượng bù tối ưu GAMS 53 3.3.4 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình GAMS 53 3.3.5 Cấu trúc chương trình 55 3.3.6 Thuật toán solver BONMIN chương trình GAMS 55 3.4 Ví dụ 56 3.5 Kết luận chương 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG BÙ TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP CHỢ ĐỒN 59 4.1 Hiện trạng LĐPPTA huyện Chợ Đồn 59 4.1.1 Hiện trạng nguồn cung cấp điện 59 4.1.2 Hiện trạng LĐPPTA trạm biến áp 59 4.1.3 Hiện trạng bù LĐPPTA 68 4.2 Hiện trạng tổn thất thông số chế độ lộ 375-E26.2 Chợ Đồn 69 4.2.1 Sơ đồ thông số lộ 375-E26.2 Chợ Đồn 69 4.2.2 Kết tính tốn 73 4.2.3 Nhận xét 76 4.3 Tính tốn vị trí dung lượng bù tối ưu lộ 375-E26.2 xét đến đồ thị phụ tải 76 4.3.1 Sơ đồ thông số LĐPPTA Chợ Đồn 76 4.3.2 Kết tính tốn vị trí dung lượng bù tối ưu 77 4.3.3 Đánh giá tổn thất điện chất lượng điện áp 80 4.3.4 Nhận xét 83 4.4 Kết luận chương 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC 88 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CSTD Công suất tác dụng CSPK Công suất phản kháng ĐD Đường dây HTĐ Hệ thống điện GAMS Ngơn ngữ lập trình (The General Algebraic Modeling System) MC Máy cắt MBA Máy biến áp LĐPP Lưới điện phân phối LĐPPTA Lưới điện phân phối trung áp SCADA Điều khiển giám sát thu thập liệu (Supervisory Control And Data Acquisition) PSS/Adept Phần mềm (Power System Simulator/Avancer Distribution Enginering Productivity tool) TBPĐ Thiết bị phân đoạn Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Độ biến dạng sóng hài điện áp 18 Bảng 1.2: Giới hạn độ nhấp nháy điện áp 18 Bảng 1.3: Dòng ngắn mạch lớn cho phép thời gian loại trừ cố 19 Bảng 2.1: Giá trị kkt theo phương thức cấp điện 37 Bảng 3.1: Modul thuật toán giải GAMS 54 Bảng 4.1: Hiện trạng nguồn cấp 59 Bảng 4.2: Bảng kê tổng số MBA 59 Bảng 4.3: Bảng thống kê chủng loại MBA 60 Bảng 4.4: Bảng thông số trạng tải MBA phân phối 60 Bảng 4.5: Bảng thống kê dung lượng bù tụ điện 68 Bảng 4.6: Thông số phụ tải 71 Bảng 4.7: Thông số đường dây lộ 375-E26.2 72 Bảng 4.8: Vị trí dung lượng bù tối ưu 78 Bảng 4.9: Tổn thất điện thời gian tính tốn 80 Bảng 4.10: Cơng suất cực đại đường dây thời gian tính toán 82 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ lưới phân phối hình tia Hình 1.2: Sơ đồ lưới phân phối hình tia có phân đoạn Hình 1.3: Sơ đồ lưới kín vận hành hở nguồn cung cấp Hình 1.4: Sơ đồ lưới kín vận hành hở nguồn cung cấp độc lập Hình 1.5: Sơ đồ lưới điện kiểu đường trục 10 Hình 1.6: Sơ đồ lưới điện có đường dây dự phòng chung 10 Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống phân phối điện 11 Hình 1.8: Đồ thị phụ tải ngày 14 Hình 1.9: Đồ thị phụ tải ngày điển hình theo mùa 15 Hình 1.10: Biến thiên điện áp lưới điện 16 Hình 1.11: Sơ đồ tham số mạch điện 25 Hình 1.12: Tam giác cơng suất 26 Hình 1.13: Giản đồ vecto dòng điện 27 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý SVC 33 Hình 2.2: Sơ đồ LĐPP 35 Hình 3.1: Sơ đồ bước thực tính tốn PSS/Adept 49 Hình 3.2: Giao diện xác định thư viện dây dẫn 50 Hình 3.3: Giao diện xác định thuộc tính lưới điện 50 Hình 3.4: Giao diện thiết lập thông số phần tử lưới điện 51 Hình 3.5: Giao diện hộp tùy chọn chương trình tính tốn 51 Hình 3.6: Hiển thị kết tính tốn sơ đồ 52 Hình 3.7: Hiển thị kết tính tốn số progress view 52 Hình 3.8: Hiển thị kết tính tốn cửa sổ report 53 Hình 3.9: Sơ đồ LĐPP 33 nút 56 Hình 3.10: Đồ thị phụ tải ngày 57 Hình 3.11: Điện áp nút lớn năm nhỏ năm thứ 58 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 4.5: Vị trí bù tối ưu lộ 375-E26.2 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 4.3.3 Đánh giá tổn thất điện chất lượng điện áp * Tổn thất điện Tổn thất công suất tổn thất điện phụ thuộc bình phương vào cơng suất tải thay đổi phụ tải vận hành mùa năm tính tốn nâng cao tính xác kết tính tốn Kết tính tốn tổn thất điện thời gian năm trình bày Bảng 4.9 cho thấy, tổn thất điện 0.77% giảm so với phương pháp 0.02% So với không sử dụng tụ bù, tổn thất điện giảm 0.15% cơng suất đường dây có hệ số tải nhỏ đường dây 35kV khu vực đầu tư tương đối tốt với tiết diện lớn Bảng 4.9: Tổn thất điện thời gian tính tốn TT Khơng bù (%) Hiện trạng (%) Bù tối ưu (%) 0.92 0.79 0.77 Ngoài ra, phân tích chương 1, chất lượng điện áp lưới điện đánh giá qua nhiều tiêu, nghiên cứu sử dụng tiêu độ lệch điện áp nút để đánh giá ảnh hưởng tụ bù vận hành Kết tính toán chế độ cụ thể sau: * Điện áp cực đại cực tiểu nút Tính tốn điện áp nút chế độ vận hành lưới điện, xác định điện áp lớn nhỏ xuất nút năm tính tốn Hình 4.6 Trong thấp điểm, công suất tải giảm thấp nên điện áp nút tải dâng cao, đặc biệt bị thực bù làm cho công suất phản kháng chạy ngược nguồn Tuy nhiên, điện áp nút tải trường hợp tăng tối đa đến giá trị giới hạn 1.05pu Ngược lại, cao điểm năm cuối tính tốn, cơng suất tải tăng cao nên tổn thất điện áp lớn điện áp nút tải giảm thấp Do hỗ trợ thiết bị bù đồng thời hệ số tải đường dây thấp Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Điện áp nút, pu nên tổn thất điện áp hệ thống nhỏ Điện áp thấp giai đoạn tính 1.01pu nút tải 21 đến nút 33 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 0.99 0.98 Umax Umin 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Nút Hình 4.6: Điện áp lớn nhỏ nút lộ 375-E26.2 thời gian tính tốn Điện áp nút tất ngày, mùa năm năm tính tốn xác định Điện áp nút xa nguồn (nút 26) năm thứ 3, mùa hè ngày có phụ tải lớn trình bày Hình 4.7 với điện áp thấp đạt 1.0pu trường hợp không bù 19 20 có cơng suất tải lớn Khi thực bù hai phương pháp, điện áp nút cải thiện với lượng nhỏ, đạt 1% điện áp nút lớn 1.01 1.04 Điện áp nút, pu 1.03 1.02 1.01 0.99 0.98 Bù tối ưu Bù theo cos(phi) Không bù 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Thời gian, h Hình 4.7: Điện áp nút 26, năm thứ mùa hè Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Tương tự, điện áp nút nút 26 trường hợp phụ tải nhỏ năm thứ mùa đơng trình bày Hình 4.8, điện áp thấp ln đạt 1.01pu trường hợp không bù giờ, từ 17 23 Điện áp lớn tất nhỏ 1.03pu, đảm bảo yêu cầu vận hành hệ thống điện áp thấp điểm không bị tăng cao 1.04 Điện áp nút, pu 1.03 1.02 1.01 0.99 Bù tối ưu 0.98 Bù theo cos(phi) Không bù 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Thời gian, h Hình 4.8: Điện áp nút 26, năm thứ mùa đông * Công suất giới hạn đường dây Một yêu cầu để đảm bảo vận hành lưới điện phải đảm bảo công suất truyền tải thiết bị vận hành suốt thời gian tính tốn Yêu cầu đảm bảo chương trình kết tính tốn kiểm tra cơng suất truyền tải đoạn đường dây trình bày Bảng 4.10 Kết cho thấy, công suất truyền tải tất đường dây đảm bảo yêu cầu, công suất lớn 40.07% công suất giới hạn đường dây đoạn 1.2 2.3 Bảng 4.10: Công suất cực đại đường dây thời gian tính tốn Nút i-j Smax (MVA) So với cơng suất giới hạn (%) Nút i-j Smax (MVA) So với công suất giới hạn (%) 1.2 1.2 40.07 21.22 21.22 1.49 2.3 2.3 40.07 22.23 22.23 1.49 3.4 3.4 28.22 23.24 23.24 1.31 4.5 4.5 28.22 24.25 24.25 0.62 5.6 5.6 17.28 25.26 25.26 0.19 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 6.7 6.7 13.41 21.27 21.27 2.12 7.8 7.8 16.55 27.28 27.28 1.87 8.9 8.9 11.90 28.29 28.29 1.43 9.10 9.10 10.40 29.30 29.30 0.44 10.11 10.11 7.45 30.31 30.31 0.31 11.12 11.12 7.75 31.32 31.32 0.12 12.13 12.13 5.95 29.33 29.33 0.44 13.14 13.14 4.85 33.34 33.34 0.75 14.15 14.15 6.47 10.35 10.35 3.67 15.16 15.16 5.79 35.36 35.36 1.43 16.17 16.17 5.66 36.37 36.37 1.12 17.18 17.18 5.66 3.38 3.38 18.67 18.19 18.19 5.48 38.39 38.39 15.44 19.20 19.20 4.98 5.40 5.40 13.10 20.21 20.21 3.61 4.3.4 Nhận xét Kết tính tốn lựa chọn vị trí dung lượng bù tối ưu theo đồ thị phụ tải lộ 375-E26.2 cho thấy, chương trình tính lập trình có khả tính tốn phù hợp cho LĐPPTA thực tế Vị trí dung lượng bù tối ưu lựa chọn đồng thời đảm bảo độ lệch điện áp nút theo yêu cầu, đường dây thiết bị khác không bị tải Ba vị trí xa nguồn lựa chọn với tổng cơng suất 900kVAr giảm tổn thất điện năm tính tốn 0.15% so với phương án khơng sử dụng tụ bù Ngồi ra, so sánh với phương pháp tính dung lượng bù áp dụng cho LĐPPTA Chợ Đồn giảm 33.3% dung lượng bù mà tổn thất điện giảm 0.02% Hơn nữa, phương pháp ln đảm bảo độ lệch điện áp cho phép giới hạn công suất truyền tải đường dây đảm bảo cho đường dây không bị tải Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 4.4 Kết luận chương Từ kết tính tốn áp dụng cho LĐPPTA huyện Chợ Đồn – lộ 375E26.2 cho thấy hiệu thiết bị bù phương pháp chương trình tính tốn lựa chọn vị trí dung lượng bù tối ưu theo đồ thị phụ tải đề xuất Vị trí, dung lượng thời gian lắp đặt tụ điện lựa chọn với tổn thất điện suốt thời gian tính tốn đảm bảo cực tiểu Chế độ làm việc thiết bị đảm bảo không bị tải đồng thời độ lệch điện áp tất vị trí vận hành, mùa tất năm tính tốn đảm bảo theo u cầu Phương pháp chương trình tính đề xuất khắc phục hạn chế phương pháp tính tốn vị trí, dung lượng bù sử dụng cho LĐPPTA Chợ Đồn lựa chọn vị trí xa nguồn hơn, phù hợp với dung lượng nhỏ mà đảm bảo giảm tổn thất nhỏ phương pháp sử dụng Ngoài ra, phần mềm PSS/Adept sử dụng để tính tốn kiểm tra thơng số hệ thống nhằm đảm báo kết tính tốn đủ tin cậy Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Nghiên cứu tổng hợp, nghiên cứu số vấn đề tổn thất, phương pháp giảm tổn thất LĐPP thiết bị bù Lựa chọn phương pháp tính tốn thơng số bù theo đồ thị phụ tải ngày điển hình mùa nhằm nâng cao tính xác kết tính tốn đồng thời đảm bảo độ lệch điện áp hầu hết chế độ vận hành hệ thống Một mơ hình tốn chương trình tính lựa chọn vị trí dung lượng bù tối ưu xét đến ảnh hưởng thay đổi phụ tải theo đồ thị phụ tải ngày điển hình phát triển tải giai đoạn tính tốn sử dụng Chương trình sử dụng để tính tốn cho ví dụ đơn giản sau kiểm chứng kết phần mềm PSS/Adept cho thấy phương thức bù chương trình tính tốn phù hợp với LĐPPTA, đảm bảo yêu cầu hệ thống, cơng suất vị trí bù lựa chọn tối ưu, chương trình tính tốn đơn giản, dễ áp dụng Kết tính tốn áp dụng cho LĐPPTA huyện Chợ Đồn – lộ 375E26.2 cho thấy hiệu thiết bị bù phương pháp chương trình tính tốn lựa chọn vị trí dung lượng bù tối ưu theo đồ thị phụ tải Vị trí, dung lượng thời gian lắp đặt tụ điện lựa chọn với tổn thất điện suốt thời gian tính tốn đảm bảo cực tiểu Chế độ làm việc thiết bị đảm bảo không bị tải đồng thời độ lệch điện áp tất vị trí vận hành, mùa tất năm tính toán đảm bảo theo yêu cầu * Hướng nghiên cứu - Nghiên cứu biểu diễn thay đổi tải theo hàm phân bố ngẫu nhiên giảm số thái tính tốn giảm sai số - Nghiên cứu xét đến chi phí tụ điện nhằm nâng cao hiệu kinh tế phương án bù Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tiếng Việt [1] Bộ Công Thương (2015), Quy định hệ thống điện phân phối, Thông tư 39/2015/TT-BCT ngày 18 tháng 11 năm 2015, Hà Nội [2] Bộ Công Thương (2015), Quy chuẩn ký thuật quốc gia kỹ thuật điện, QCVN 621: 2015/BCT ngày 20 tháng 09 năm 2015, Hà Nội [3] Bộ Công Thương (2017), Về việc phê duyệt qui hoạch phát triển điện lực tỉnh Bắc Kạn giai đoạn 2016-2025 có xét đến năm 2035 – Qui hoạch phát triển hệ thống điện 110kV, Số 1772/QĐ-BCT ngày 18 tháng năm 2017, Hà Nội [4] Công ty Điện lực Bắc Kạn (2019), Báo cáo mang tải E26.2 năm 2018, Bắc Kạn 2019 [5] Công ty Điện lực Bắc Kạn (2018), Báo cáo kinh tế kỹ thuật cơng trình lắp đặt tụ bù cho lưới điện trung áp năm 2018, Bắc Kạn 2018 [6] Đỗ Xuân Khơi (1998), Tính tốn phân tích hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (2003), Cung cấp điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] Trần Quang Khánh (2012), Cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [9] Viện Năng lượng (2011), Qui hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030, Hà Nội [10] Viện Năng lượng (2016), Điều chỉnh qui hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030, Hà Nội [11] Vũ Văn Thắng, Bạch Quốc Khánh (2017), Vị trí cơng suất tối ưu tụ điện qui hoạch cải tạo hệ thống phân phối, Tạp chí KHCN – Đại học Đà nẵng, Số 3(112).2017  Tiếng Anh [12] Anthony J Pansini (2007), Electrical distribution engineering, The Fairmont Press, Inc [13] Pierre Bonami and Jon Lee (2007), BONMIN Users’ Manual, GAMS Development Corporation, Washington, DC, USA [14] Richard E Rosenthal (2010), GAMS - A User's Guide, GAMS Development Corporation, Washington, DC, USA [15] PSS/Adept™ 5, Users Manual, Shaw Power Technologies, Inc 2004 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn [16] M.Jayalakshmi, K.Balasubramanian, Simple Capacitors Supercapacitors-An Overview, International Journal Electrochemical Science, Vol.3, 2008 to of [17] Trần Vinh Tịnh, T.V Chương, Bù tối ưu công suất phản kháng LPP, Tạp chí KH&CN Đại học Đà Nẵng, số 2, 2008 [18] M.Dixit, P.Kundu, H R.Jariwala, Optimal Allocation and Sizing of Shunt Capacitor in Distribution System for Power Loss Minimization, 2016SCEECS, India, 2016 [19] A.A.A.El-Ela, A.M.Kinawy, M.T.Mouwafi, R.A.El-Sehiemy, Optimal sitting and sizing of capacitors for voltage enhancement of distribution systems, 2015UPEC, UK, 2015 [20] A.A.Eajal, M.E.El-Hawary, Optimal capacitor placement and sizing in distorted radial distribution systems part III: Numerical results, ICHQP2010, Italy, 2010 [21] K.R Devabalaji, A.M.Imranb, T.Yuvaraj, K.Ravi, Power Loss Minimization in Radial Distribution System, Energy Procedia 79 (2015), 917-923 [22] N.Rugthaicharoencheep, S.Nedphograw, W.Wanaratwijit, Distribution system operation for power loss minimization and improved voltage profile with distributed generation and capacitor placements, 2011DRPT, China, 2011 [23] Y M Atwa, E F El-Saadany, M M A Salama, and R Seethapathy, Optimal Renewable Resources Mix for Distribution systems Energy Loss Minimization, IEEE Tran on Power Sytems, Vol.25, No.1, 2010 [24] Solutions for power factor correction at medium voltage, CIRCUTOR, S.A 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC PL1 Thông số ví dụ * Thơng số tải Nút tải 10 11 12 13 14 15 16 Pi.0, kW 240 348 384 192 432 360 360 192 264 174 192 552 264 672 312 Tổng Qi.0, kVAr Nút tải 192 17 288 18 300 19 156 20 372 21 360 22 360 23 144 24 192 25 132 26 162 27 522 28 216 29 552 30 240 31 12,810 Pi.0, kW Qi.0,kVAr 432 384 588 528 228 168 348 264 228 168 468 408 468 420 504 420 264 240 792 630 672 630 432 372 504 444 360 240 660 564 10,040 * Thông số đường dây Nút ij 1.2 2.3 3.4 4.5 5.6 6.7 7.8 8.9 9.10 10.11 11.12 12.13 13.14 14.15 15.16 16.17 Sij*,t , MVA 26 26 26 26 26 10 10 10 10 10 10 8 8 Rij,  0.15 0.31 0.08 0.23 0.69 1.89 0.46 0.63 0.50 0.84 1.26 1.07 0.83 1.12 1.84 0.95 Xij,  0.38 0.75 0.19 0.57 1.70 1.84 0.45 0.61 0.49 0.82 1.22 0.75 0.59 0.79 1.30 0.67 Nút ij 17.18 2.19 19.20 20.21 21.22 3.23 23.24 24.25 6.26 26.27 27.28 28.29 29.30 30.31 31.32 32.33 Sij*,t , MVA 8 8 8 8 10 10 10 10 8 8 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN Rij,  2.37 1.78 1.18 1.48 1.18 1.60 1.18 1.48 1.18 1.39 1.47 1.89 1.18 2.07 2.37 2.13 Xij,  1.67 1.25 0.84 1.05 0.84 1.13 0.84 1.05 1.14 1.35 1.43 1.84 0.84 1.46 1.67 1.50 http://lrc.tnu.edu.vn PL2 Chương trình tính ngơn ngữ lập trình GAMS OPTION LIMROW = 30; OPTION LIMCOL = 30; Option ITERLIM = 50000; Option Solprint = Off; Option Sysout = Off; Option Reslim = 5000000; OPTION OPTCA = 5.35; OPTION OPTCR = 5.35; Option decimals = 2; ******* KHAI BAO MANG DU LIEU VA DU LIEU DAU VAO********** set i So nut /1*40/; alias (i,j); set t Thoi gian tinh toan /1*3/; set h So gio /1*24/; set s mua nam /1*4/; set n so bien tuong ung cong suat roi rac cua Tu /1*12/; Set Gen(i) Nut nguon /1/ Load(i) Nut tai /2*40/ cp(i) Nut dau tu Tu /1*40/ Head1 Bang du lieu duong day /Rf, Xf, Chf, sf/ Head2 Bang du lieu nguon /Pmin, Pmax, Qmin, Qmax/ Head3 Bang du lieu tai /PD0, QD0/ Head4 Bang cong suat gioi han TBA /Ss0/ Head5 Bang cong suat gioi han duong day /Sf0/ Head6 Bang du lieu CP /Qmin, Qmax/ Head10 mua nam /1*4/ ; Scalar phi/3.141592654/; Scalar SBase Cong suat co so MVA /1/; Scalar VBase Dien ap co so kV /35/; Scalar GFD He so phat trien cua phu tai /0.2/; TABLE Generat(Gen,Head2) Du lieu nguon Pmin Pmax Qmin Qmax ; Parameter PmxG(gen,t), PmnG(gen,t), QmxG(gen,t), QmnG(gen,t); PmxG(gen,t) = Generat(gen,"Pmax")/(SBase); Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn PmnG(gen,t) = Generat(gen,"Pmin")/(SBase); QmxG(gen,t) = Generat(gen,"Qmax")/(SBase); QmnG(gen,t) = Generat(gen,"Qmin")/(SBase); TABLE Generat1(cp,Head6) Du lieu CP ; Parameter QmxG1(cp,t), QmnG1(cp,t); QmxG1(cp,t) = 10*Generat1(cp,"Qmax")/(SBase); QmnG1(cp,t) = 1*Generat1(cp,"Qmin")/(SBase); TABLE Demand1(s,h,Head10) He so tai va xac suat ; Parameter kt(s,h); kt(s,h) = Demand1(s,h,"s1"); TABLE Demand(i, Head3) Cong suat phu tai PD0 QD0 ; Parameter PD(i,t), QD(i,t); PD(i,t)= 1.2*Demand(i,"PD0")*(1+GFD*(ord(t)-1))/(1000*SBase); QD(i,t)= 1.2*Demand(i,"QD0")*(1+GFD*(ord(t)-1))/(1000*SBase); Table LineData(i,j,head1) Rf Xf Chf sf ; LineData(j,i,head1) = LineData(i,j,head1) ; Parameter Se(i,j,t); Se(i,j,t) = LineData(i,j,"Sf"); Se(i,j,t) = Se(j,i,t); Parameter Re(i,j,t,head1), Xe(i,j,t,head1), Che(i,j,t,head1); Re(i,j,t,"Rf") = Linedata(i,j,"Rf")*(SBase/(VBase*VBase)) ; Xe(i,j,t,"Xf") = Linedata(i,j,"Xf")*(SBase/(VBase*VBase)) ; Che(i,j,t,"Chf")=Linedata(i,j,"Chf"); Re(j,i,t,"Rf")$(Re(i,j,t,"Rf") gt 0) = Re(i,j,t,"Rf") ; Xe(j,i,t,"Xf")$(Xe(i,j,t,"Xf") gt 0) = Xe(i,j,t,"Xf") ; Che(j,i,t,"Chf")$(Che(i,j,t,"Chf") gt 0) = Che(i,j,t,"Chf") ; Parameter Z(i,j,t), GG(i,j,t), BB(i,j,t); Z(i,j,t) = (Re(i,j,t,"Rf")*Re(i,j,t,"Rf")) + (Xe(i,j,t,"Xf")*Xe(i,j,t,"Xf")) ; GG(i,j,t)$(z(i,j,t) ne 0.00) = Re(i,j,t,"Rf")/Z(i,j,t) ; BB(i,j,t)$(z(i,j,t) ne 0.00) = -Xe(i,j,t,"Xf")/Z(i,j,t); Parameter YCL(i,t); Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn YCL(i,t) = sum(j, Che(i,j,t,"Chf")); Parameter G(i,j,t) , B(i,j,t) ; B(i,i,t) = sum(j,BB(i,j,t)); G(i,i,t) = sum(j,GG(i,j,t)); G(i,j,t)$(ord(i) ne ord(j)) = -GG(i,j,t); B(i,j,t)$(ord(i) ne ord(j)) = -BB(i,j,t); Parameter Y(i,j,t); Y(i,j,t) = sqrt(G(i,j,t)*G(i,j,t) + B(i,j,t)*B(i,j,t)); Parameter ZI(i,j,t); ZI(i,j,t)$(G(i,j,t) ne 0.00) = abs(B(i,j,t))/abs(G(i,j,t)) ; Parameter theta(i,j,t); theta(i,j,t) = arctan(ZI(i,j,t)); theta(i,j,t)$((b(i,j,t) eq 0) and (g(i,j,t) gt 0)) = 0.0 ; theta(i,j,t)$((b(i,j,t) eq 0) and (g(i,j,t) lt 0)) = phi ; theta(i,j,t)$((b(i,j,t) gt 0) and (g(i,j,t) gt 0)) = theta(i,j,t) ; theta(i,j,t)$((b(i,j,t) lt 0) and (g(i,j,t) gt 0)) = 2*phi - theta(i,j,t) ; theta(i,j,t)$((b(i,j,t) gt 0) and (g(i,j,t) lt 0)) = phi - theta(i,j,t); theta(i,j,t)$((b(i,j,t) lt 0) and (g(i,j,t) lt 0)) = phi + theta(i,j,t); theta(i,j,t)$((b(i,j,t) gt 0) and (g(i,j,t) eq 0)) = 0.5*phi; theta(i,j,t)$((b(i,j,t) lt 0) and (g(i,j,t) eq 0)) = -0.5*phi; theta(i,j,t)$((b(i,j,t) eq 0) and (g(i,j,t) eq 0)) = 0.0 ; Parameter G(i,j,t); G(i,j,t) = -Y(i,j,t)*cos(Theta(i,j,t)); *********** KHAI BAO CAC BIEN VA XAP XI DAU ***************** VARIABLES V(i,t,s,h) Dien ap nut Delta(i,t,s,h) Goc pha dien ap nut P(i,t,s,h) Cong suat TD nhan tu nguon Q(i,t,s,h) Cong suat PK nhan tu nguon QG(i,t) Cong suat PK Tu QG1(i,t) Cong suat PK Tu1 Loss U(n,i,t) ; Tong ton that Bien nhi phan Positive variable P, Q, QG; Binary variable U; Parameter VLevel(Gen) /1 1.1/; V.l(i,t,s,h) = 1.0; V.Fx(Gen,t,s,h) = VLevel(Gen); Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Delta.l(i,t,s,h) = 0.0; Delta.fx("1",t,s,h) = 0.0; ************** HAM MUC TIEU VA RANG BUOC ******************* Equations CostEq Equn1(i,t,s,h) Equn2(i,t,s,h) Equn3(i,t) Equn4(cp) Equn5(i,j,t) Equn6(i,t) ; ************** HAM MUC TIEU ************** CostEq Loss =e= (365/2)*0.5*Sum((i,j,t,s,h),G(i,j,t)*(V(i,t,s,h)*V(i,t,s,h) + V(j,t,s,h)*V(j,t,s,h) 2*V(i,t,s,h)*V(j,t,s,h)*cos(Delta(j,t,s,h)-Delta(i,t,s,h))) + QG(i,t)*0.0002)*Sbase*1000; ************** CAN BANG CONG SUAT NUT ************** Equn1(i,t,s,h)$(ord(i) gt 1) -QG(i,t)*0.0002- PD(i,t)*kt(s,h) =e= Sum(j, Y(i,j,t)*V(i,t,s,h)*V(j,t,s,h)*Cos(theta(i,j,t)+Delta(j,t,s,h) Delta(i,t,s,h))); Equn2(i,t,s,h)$(ord(i) gt 1) (QG(i,t-4)+QG(i,t-3)+QG(i,t-2)+QG(i,t-1)+QG(i,t))QD(i,t)*kt(s,h) =e= -Sum(j, Y(i,j,t)*V(i,t,s,h)*V(j,t,s,h)*Sin(theta(i,j,t)+Delta(j,t,s,h) Delta(i,t,s,h))); ************** RANG BUOC NANG CAP THIET BI ************** Equn2(i,t)$(ord(t) gt 0) QG(i,t) =e= (0.05*U("12",i,t)+0.1*U("11",i,t)+0.15*U("10",i,t)+0.21*U("9",i,t)+0 24*U("8",i,t)+0.3*U("7",i,t) +0.33*U("6",i,t)+0.39*U("5",i,t)+0.42*U("4",i,t)+0.45*U("3",i,t) +0.5*U("2",i,t)+0.55*U("1",i,t) ); Equn3(cp) sum((n,t),U(n,cp,t)) =l= 1; Equn4 sum((n,cp,t),U(n,cp,t)) =l= 5; Equn5(i,j,t)$(ord(i) lt ord(j)) (Smax((s,h),abs(Sbase*V(i,t,s,h)*Y(i,j,t)*(V(j,t,s,h)-V(i,t,s,h)))))=l= Se(i,j,t); Equn6(i,t)$(ord(t) gt 0) QG1(i,t) =e= QG1(i,t-1)+QG(i,t); ********************** GIOI HAN CAC BIEN ********************** Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn QG.Up(cp,t) = 1*QmxG1(cp,t); QG.Lo(cp,t) = 1*QmnG1(cp,t); ***************** RANG BUOC DIEN AP NUT ********************** V.Up(load,t,s,h) = 1.05; V.Lo(load,t,s,h) = 0.9; ******************* GOI SLOVER TINH TOAN ********************** Option MINLP=BONMIN; Model OPF /all/; Solve OPF using MINLP Minimizing Loss; ************ TINH TOAN THONG SO VA HIEN THI ****************** Display Loss.l, V.l; Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... pháp bù hợp lý cho LĐPPTA, sử dụng phương pháp tối ưu hóa nhằm tính tốn vị trí dung lượng bù tối ưu Thay đổi phụ tải xét đến tính tốn thơng số chế độ lựa chọn vị trí dung lượng bù theo đồ thị phụ. .. Nhận xét 76 4.3 Tính tốn vị trí dung lượng bù tối ưu lộ 375-E26.2 xét đến đồ thị phụ tải 76 4.3.1 Sơ đồ thông số LĐPPTA Chợ Đồn 76 4.3.2 Kết tính tốn vị trí dung lượng bù tối ưu. .. VẼ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP 1.1 Lưới điện phân phối trung áp 1.1.1 Định nghĩa lưới điện