Đề xuất giải pháp tự động hóa lưới điện phân phối tại điện lực Bố Trạch - công ty điện lực Quảng Bình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN DUY NGỌC Đ T GI I HÁ T Đ NG H Ư I ĐI N H N H I TẠI ĐI N C B TRẠCH C NG T ĐI N C NG B NH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 T M TẮT ẬN VĂN THẠC SĨ KỸ TH ẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ THÀNH BẮC Phản biện 1: GS.TS LÊ KIM HÙNG Phản biện 2: TS VŨ H N H N Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 10 năm 2018 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng M Đ Lý chọn đề tài Lưới điện phân phối huyện Bố Trạch có cấu trúc hình tia, nhiều uất n chưa c li n k t mạch v ng, t thi t b phân đoạn n n thực t vận hành đ ảnh hư ng lớn đ n ch ti u độ tin cậy c a đ n v Hiện công tác vận hành tồn hạn ch cố ảy máy c t đ u uất n tác động gây điện cho số lượng lớn khách hàng, không phân v ng m cố n n thời gian l k o ài, việc phân đoạn phải thực th công Tr n c s thực tiễn đ i hỏi nêu tác giả đ chọn đề tài - làm đề tài nghi n c u Mục tiêu nghiên cứu Nhằm tri n khai ng dụng công nghệ tự động h a lưới điện phân phối k t hợp Trung tâm điều n hệ thống C vào lưới điện phân phối huyện Bố Trạch Mục tiêu giúp cô lập nhanh ch nh ác m cố đ cấp điện lại cho khu vực, phân đoạn góp ph n giảm thi u thời gian phạm vi điện c a khách hàng Nâng cao chất lượng điện năng, giảm t n thất điện vận hành tối ưu hệ thống điện Bố Trạch Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên c u c a đề tài nghiên c u giải pháp SCADA đ tri n khai áp ụng cho hệ thống lưới điện phân phối c a Điện lực Bố Trạch nhằm cải thiện chất lượng vận hành - Trung tâm điều n Cơng ty Điện lực uảng Bình - Lưới điện phân phối khu vực huyện Bố Trạch c điện áp ≤ 35kV hương pháp nghiên cứu - Thu thập, t ng hợp, phân tích tài liệu thông tin liên quan đ n đề tài - Nghiên c u vấn đề tính tốn tự động hóa lưới điện phân phối - Tìm hi u hệ thống SCADA, lý thuy t công nghệ DAS với khả ng dụng đ đề uất giải pháp ph hợp với tình hình thực t hệ thống lưới điện khu vực huyện Bố Trạch -T nh uảng Bình ngh h học tính thực tiễn củ đề tài - Đề tài nghiên c u ng dụng t nh ưu việt c a công nghệ DAS - Nghiên c u đặc m cố lưới phân phối trạng tự động hoá lưới phân phối huyện Bố Trạch - Xu th chung phát tri n tự động h a lưới điện phân phối - Đề xuất giải pháp tự động phân vùng cố lưới phân phối DAS phù hợp với lưới điện phân phối huyện Bố Trạch - p ụng tự động h a lưới điện phân phối huyện Bố Trạch đ nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hiệu công tác quản l vận hành Cấu trúc luận văn Bố cục luận văn ph n m đ u k t luận chung, nội dung c a luận văn biên ch thành ba chư ng: Chư ng 1: T ng quan tự động h a lưới điện phân phối Chư ng 2: Giới thiệu trạng hệ thống SCADA- Công ty Điện lực Quảng Bình Chư ng 3: Xây ựng mơ hình tự động h a lưới điện phân phối điện lực Bố Trạch TỔNG QUAN V T CHƯƠNG Đ NG H Ư I ĐI N PHÂN PH I 1.1 Giới thiệu chung K SCADA Hệ thống điều n giám sát thu thập liệu (Supervisory Control And Data Acquisition -SCADA) ă ủ S ADA Hệ thống SCADA thực ch c thu thập liệu từ xa, số liệu sản lượng, thông số vận hành trạm bi n áp thông qua đường truyền số liệu truyền trung tâm, lưu trữ hệ thống máy tính ch ủ S ADA Hệ thống Máy tính ch đặt Trung tâm Điều độ hệ thống điện Điều độ hệ thống điện Quốc Gia, Điều độ hệ thống điện Miền, Điều độ hệ thống điện lưới phân phối) bao gồm thi t b sau: - Máy tính ch SCADA; - Máy tính ch Interface); giao diện người dùng MMI (Man Machine - Máy tính ch Protocol); liên k t liệu ICCP (Inter Control Center - Máy tính ch System); Lưu trữ liệu HIS (Historical Information - Máy tính ch Mô đào tạo điều độ viên theo thời gian thực DTS (Dispatcher Training Simulator) Hệ thống phát tri n DS (Development System); - Máy tính ch ng dụng (Application Server); - Các Trạm làm việc (Workstation PC); - Hệ thống hi n th VPS (Video Projector System); - Thi t b tiền x lý thông tin CFE (Communication Front End Proccessor); - Thi t b tập trung Modem; - Hệ thống thu nhận phân phối tín hiệu đồng vệ tinh GP (Global Position System) ế ị Trong trường hợp s dụng thi t b đ u cuối RTU, trạm gồm thi t b ch nh sau: - T thi t b đ u cuối RTU (Remote Terminal Unit), ch a đ u vào số, đ u số, đ u vào tín hiệu tư ng tự, c ng giao diện tín hiệu nối ti p đ k t nối đ n IED; - T giao diện giám sát SIC (Supervisory Interface Cubicle); - Các mo em V 24/V 28, V35 đ k t nối RTU Hệ thống tự động h a đ n đường truyền viễn thông; - Và thi t b ngoại vi khác Hệ thống tự động hóa lưới phân phối Distribution automation system (DAS) - ph n quan trọng lưới điện thông minh DAS hệ thống tự động ki m soát ch độ làm việc c a lưới điện phân phối nhằm phát ph n t b cố tách khỏi vận hành đồng thời phục hồi việc cấp điện cho ph n t không b cố đảm bảo cung cấp điện liên tục 1.2 M t ố ngu ên t c phối hợp thi t điện ph n phối ế ị tự đ ng t ng ưới (Re ose ) o Nguyên tắc phối hợp làm việc Recloser thi t b tự điều n ng đ c t, đ ng lại tự động mạch điện xoay chiều với chu trình m , đ ng lại đ nh trước, với ch c khôi phục, giữ trạng thái đ ng hay c t hẳn Nguyên lý hoạt động Recloser Đối với lưới điện mạch vòng cấp điện từ nhiều phía s dụng recloser phân đoạn có th thực tự động hố mạch vịng, lập phân đoạn cố tái cấu trúc mạng điện Nguyên tắc phối hợp đặc tính thời gian Recloser Đ đảm bảo tính chọn lọc, có cố tr n phân đoạn ch c Recloser phân đoạn đ tác động cô lập phân đoạn b cố, Recloser phải phối hợp thời gian hướng bảo vệ M s ýk dụ q ắ o vòng - Đối với Feeder Recloser (FR): Feeder Recloser g n nguồn cung cấp khơng cho dịng cơng suất qua theo hướng ngược lại - C n Mi le recloser hoạt động theo nguyên t c khác, có th cho dịng cơng suất qua theo hai hướng - Đối với Middle recloser (MR) : nguồn Middle recloser chuy n sang nhóm bảo vệ chuy n ch độ đ ng lặp lại l n - Đối với Tie Recloser (TR) : Khi s dụng s đồ tự động hố mạch vịng làm ch c c a s đồ tự động chuy n tải TR phải cài đặt ch độ “TR phục hồi ph a” - Thời gian trễ đ b t đ u tự động hố mạch vịng (Loop Automation Timeout-LA M s Tự động hố mạch vịng lưới điện trung không Cấu trúc giải pháp: -Lưới điện không: mạch vòng tạo b i xuất n sau trạm bi n áp cao/ trung th Hình 1.1: Cấu trúc giải pháp tự động hóa mạch vịng cho lưới điện trung khơng Tự động hóa mạch vịng lưới ngầm trung Giải pháp s dụng t mạch v ng RMU FBX RM6, l p mơ t sạc, tích hợp phát ch th điện áp (VD23 / VPIS), ch báo cố, điều n từ xa (Remote Control Unit T200) c a Schneider Electric Cấu trúc giải pháp: Hình 1.2 giới thiệu cấu trúc t ng th giải pháp tự động hóa mạch vịng: Hình 1.2: Cấu trúc giải pháp tự động hóa mạch vòng cho lưới ngầm trung N ậ é, Khi s dụng recloser làm thi t b phân đoạn, có cố phân đoạn recloser phân đoạn c a phân đoạn đ nhanh ch ng tác động cô lập phân đoạn b cố Các phân đoạn không b cố cấp điện từ phân đoạn khác 1.3 u th phát t i n tự đ ng h 1.3.1 V ưới điện ph n phối sở pháp lý triể k n thông minh -Tập đoàn Điện lực Việt Nam đ tri n khai đ n đ n v trực thuộc thông qua ch đạo, đ nh hướng (cụ th văn số 4725/EVN-KTSX ngày 11/11/2015 c a Tập đoàn Điện lực Việt Nam việc đ nh hướng phát tri n Trung tâm Điều n từ xa Trạm bi n áp không người trực) Mụ d - Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện; - Giảm t n thất điện năng; - Lưới điện nâng cấp đ lực đ đáp ng khả k t nối nguồn lượng tái tạo đặc biệt pin mặt trời áp mái) sẵn sàng cho th trường điện thời gian s p đ n M ổ k ể Định hướng phát triển - Tại t nh/thành phố, xây dựng 01 TTĐK đặt ph ng Điều độ Công ty Điện lực; - TTĐK phải hình thành trước đ k t nối TBA 110 kV với TTĐK đ chuy n TBA 110 kV sang vận hành không người trực Mô hình tổ chức TTĐK lưới điện phân phối - TTĐK c th giám sát, thao tác từ xa thi t b ; - Giao Điều độ viên trực ti p thực thao tác xa thi t b TB 110 kV tr n lưới điện trung áp phạm vi t nh/thành phố Giải pháp kỹ thuật hạ tầng sở kỹ thuật TTĐK a Mạng viễn thông Mạng viễn thông phải xây dựng hướng tới giải pháp mạng IP hội tụ, thi t b c a TB Camera giám sát, điện thoại, thi t b đ u cuối SCADA (RTU/Gateway) b Thủ tục truyền tin: - Th tục theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-101 áp dụng đ k t nối thi t b đ u cuối (RTU Gateway đ n TTĐK s dụng kênh truyền theo hình th c m tới m (Point to Point); - Th tục theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-104 áp dụng đ k t nối thi t b đ u cuối (RTU Gateway TTĐK TTĐK trung tâm điều độ s dụng mạng IP làm kênh truyền; - Th tục theo tiêu chuẩn IEC 60870-6-503 hay gọi TASE.2 ICCP (Intercontrol Center Communication Protocol) áp dụng đ k t nối hệ thống SCADA TTĐK với trung tâm điều độ 1.4 K t luận chương Nội ung chư ng tác giả đ c giới thiệu t ng quan nguyên lý làm việc c a hệ thống tự động h a lưới điện phân phối Với cách phối hợp thi t b máy c t, recloser, dao c t có tải LB trình bày chư ng Đặc biệt k t hợp với SCADA, mang lại nhiều hiệu Tr n c s t nh tự động h a lưới điện phân phối có th áp dụng vào thực t , tác giả ti p tục nghiên c u hệ thống SCADA có Cơng ty Điện lực Quảng Bình trạng hệ thống lưới điện huyện Bố Trạch chư ng 10 SDH TB 110kV cáp quang OPGW tr n đường dây chống sét 110kV Hệ thống viễn thơng hồn ch nh đáp ng nhu c u cấp kênh k t nối từ TBA 110kV TTĐK từ TTĐK k t nối (A3) b Truyền thông quang mạng mobile 3G S dụng d ch vụ 3G c a nhà cung cấp d ch vụ di dộng Vinaphone, liệu truyền nhận m đ u cuối thông qua hệ thống mạng c a nhà cung cấp Đ đảm bảo tính bảo mật, thi t lập hệ thống d ch vụ mạng riêng ảo VPN MPLS Layer bảo mật theo giao th c IPSec k t nối mạng lõi c a nhà cung cấp k t nối đ n TTĐK thông qua k nh leaseline 2.2 Nghiên cứu kh tự đ ng hóa củ R c T ạm t ung gi n BS Re ose Các Recloser l p đặt tr n lưới điện Quảng Bình đa ph n hỗ trợ giao th c k t nối đ n hệ thống C IEC 60870-5-101/104, DNP3, Modbus ch c n b sung thi t b thông tin 3G đ k t nối Trung tâm Điều n L S Giải pháp đề xuất đ thực k t nối C đ u tư LB trọn gồm: c cấu đ ng c t, t điều n, động c truyền động, máy bi n áp cấp nguồn, RTU, modem 3G rung gian Tr n c s tận dụng thi t b có, áp dụng giải pháp “Cải tạo Trạm trung gian ki u c thành trạm c giám sát, điều n xa k t nối với Trung tâm điều n Quảng Bình” Các thi t b hữu có giao th c truyền thơng cũ Mo bus chuy n đ i giao th c k t nối TTĐK 11 G kế ế ị Đ k t nối thi t b đ ng c t tr n lưới với TTĐK thực thu thập liệu, điều n đ ng c t từ xa, s dụng giải pháp truyền thông 3G Tại m thi t b Recloser, LB l p đặt modem 3G, tích hợp SIM c a nhà mạng Viettel, Mobifone Vinafone Dữ liệu truyền trung tâm điều n thông qua mạng GPRS/3G c a nhà cung cấp d ch vụ mạng truyền thông 2.3 Các đặc m củ ưới điện phân phối ự c n thi t ph i đ u tư hệ thống tự đ ng h ch Điện lực Bố Trạch Huyện Bố Trạch số đ a phư ng c cơng suất phụ tải xấp x 20 MW chưa c TB 110kV, hệ thống lưới điện cung cấp điện qua 03 TB 110 KV: E2 Đồng Hới, E3 Ba Đồn 110kV B c Đồng Hới Đường dây trải rộng qua nhiều đ a hình hi m tr , hành lang ph c tạp nên xác suất xảy cố cao có cố gây điện diện rộng K t cấu lưới điện h u khơng có mạch vịng, thi t b phân đoạn nên ch ti u độ tin cậy bao gồm cố BTBD khó thực ể Các ch tiêu SAIDI, SAIFI c a Điện lực Bố trạch cao so với yêu c u lộ trình thực ch ti u ĐTC I I < 400 phút dụ dụ ể d Ứng dụng hệ thống quản lý đo đếm MDMS Hệ thống MDMS (Meter data management system) hệ thống thu thập liệu công t từ xa s dụng đường truyền ADSL/WAN Ứng dụng hệ thống thu thập số công tơ tự động RF- 12 Spider Đáp ng yêu c u đại hoá đo đ m theo lộ trình tri n khai xây dựng lưới điện thông minh, EVNCPC đ đưa vào tri n khai s dụng hệ thống thu thập ch số công t hoàn toàn tự động Ứng dụng hệ thống quản lý thiết bị GIS ( RFSpidergis) S ế S ADA/DAS Cùng với phát tri n c a kinh t , phát tri n c a công nghệ yêu c u đặt quy mô chất lượng cung cấp điện ngày cao ph c tạp C n áp dụng hệ thống SCADA/ DAS vào hệ thống lưới điện phân phối mà Cơng ty Điện lực Quảng Bình hướng tới đ u tư 2.4 K t luận chương Trong chư ng tác giả đ trình bày hệ thống C tri n khai áp dụng Công ty Điện lực Quảng Bình Thực lộ trình c a ngành điện, Cơng ty Điện lực uảng Bình bước tri n khai áp ụng, bước đ u đ mang lại hiệu r rệt ua phân t ch đánh giá c s hạ t ng, cho thấy có th ti p tục đ u tư phát tri n giai đoạn ti p theo đ khai thác t nh tự động h a lưới điện phân phối Nội dung nghiên c u chư ng c s đ nghiên c u việc có th áp dụng mơ hình tự động h a lưới điện phân phối Điện lực Bố Trạch thời gian tới 13 CHƯƠNG D NG M H NH T Đ NG H Ư I ĐI N PHÂN H I ĐI N C B TRẠCH 3.1 Đánh giá trạng đề xuất phương án Đặc m c a hệ thống lưới điện Bố Trạch XT chưa c li n k t mạch v ng n n c cố ảy gây điện k o ài thời gian kh c phục s a chữa mà không c nguồn cung cấp (Hình 3.1) Quá trình bảo trì bảo ưỡng hàng năm gây điện ph n phụ tải thời gian ài Hình 3.1: đ T trung khu vực ố Trạch Tính toán số SAIDI, SAIFI cho lưới điện trạng a Tính tốn số SAIDI, SAIFI cố chương trình PSS/ADEPT b Tính độ tin cậy lưới điện bảo trì bảo dưỡng (BTBD) lưới điện trạng Đánh giá lưới điện trạng Căn c vào bảng t nh toán độ tin cậy lưới điện trạng, ta nhận thấy ch ti u I I = 458,97 phút/ năm c n cao h n so với 14 mục ti u 400 phút, đ uất n 473 Hưng Trạch, XT 471 Hoàn Lão, XT 475 B c Đồng Hới BĐH , XT 479 BĐH c ch số I I cao Trong đ XT 479 BĐH cấp điện cho khu vực Th trấn Hoàn L o n i tập trung c quan đ u nghành c a huyện, bệnh viện, trường học, trung tâm văn h a Vì c n c phư ng án tập trung vào cải tạo li n k t mạch v ng uất n nhằm nâng cao ti u ch độ tin cậy cho toàn lưới điện huyện Bố Trạch 3.1 dụ Theo ti n độ cuối năm 201 TB 110kV Bố Trạch (BT) đưa vào vận hành, b sung th m 06 XT 22kV đ li n lạc phân bố tải cho lưới điện Tuy nhi n ự án chưa t nh đ n phư ng án li n k t mạch v ng thi t b bảo vệ phân đoạn Đ khai thác hiệu ng ụng t nh tự động h a tr n uất n trung th , tác giả đề uất ti n hành đồng thời số giải pháp kỹ thuật sau: iên kết mạch vòng T T 11 k Đ với T 473 TBA 110kV BT - Hiện XT 47 B c ĐH li n k t mạch v ng với XT 473 TB TG Hồn L o Bình thường MC 473 ch độ c t, trường hợp cố chuy n lưới công tác XT 47 cấp điện cho XT 471 TB TG Hoàn L o qua C41 Tuy nhi n cố TBA 110kV B c ĐH MB T1 4000KV TB TG Hoàn L o ch đ cấp tải đ n Recloser 48 Đại Trạch; - Khi TB 110 kV Bố Trạch đưa vào vận hành chuy n XT 47 BĐH k t nối mạch v ng với XT 473 c a TB 110kV Bố Trạch Chuy n L11 Đồng Trạch thuộc XT 474 Hoàn L o v tr M82; - Ở ch độ vận hành bình thường MC 474 TB TG Hoàn L o L82 v tr c t, XT 47 B c ĐH cấp điện qua REC 48 Đại Trạch đ n L82, XT 473 TB 110kV Bố Trạch cấp điện qua REC 484 Phú 15 Trạch đ n L82 Đồng Trạch iên kết mạch vòng T T 11 k Đ v T T 110kV Bố Trạch -Hiện trục ch nh XT 475 B c ĐH chưa c máy c t bảo vệ phân đoạn mạch v ng li n k t, n n c cố nhảy MC đ u uất n gây điện tr n iện rộng với h n 5300 khách hàng -Khi TB 110 kV Bố Trạch đưa vào vận hành, chuy n REC 473 M84 XT 475 đ bảo vệ phân đoạn Chuy n L168 thay th REC 473 TTG Hoàn L o, M168 đấu nối mạch li n k t XT 473 với XT 475 B c ĐH B sung REC 481 thay th cho L65 Hoàn Trạch, chuy n L65 Hoàn Trạch v tr M100 Vạn Trạch -Ở ch độ vận hành bình thường L1 REC 471 Hoàn L o ch độ c t, XT 475 B c ĐH cấp điện đ n L1 TTG Hoàn L o, XT 473 TB 110 kV Bố Trạch cấp điện đ n MC 471 TB TG Hoàn Lão Khi c cố phân đoạn ti n hành cô lập phân đoạn đ cấp nguồn từ hai ph a đ n Khi c cố ph a nguồn s ụng nguồn c n lại đ cấp điện toàn cho uất n qua thi t b đ ng c t điều n từ TTĐK iên kết mạch vòng T TT am ianh v T T 11 k ố Trạch -Thay LBS 94 Thanh Trạch REC K t nối XT 472 TTG Nam Gianh XT 475 TB 110 kV Bố Trạch qua 02 REC phân đoạn 482 Thanh Trạch 484 Đá Nhảy iên kết mạch vòng T TT am ianh v T T 11 k ố Trạch -Mạch v ng li n k t c n c REC phân đoạn 481 Mỹ Trạch Mặt khác 02 XT 475 477 c th li n k t với qua TBA TG Nam Gianh -Đ n năm 2020 22kV c n li n k t mạch v ng với 01 uất n 22kV c a TB 110 kV Ba Đồn o đ phư ng án vận hành sẻ linh hoạt ảy cố c n chuy n đ i 16 phư ng th c vận hành iên kết mạch vòng T TT ưng Trạch v T T 11 k ố Trạch -Chuy n Recloser 471 l p đặt v tr M115 đ phân đoạn, b sung LB l p đặt thay th v tr Reclosers 471 đ li n k t mạch v ng XT 471 TTG Hưng Trạch XT 47 TB 110kV Bố Trạch -Ở ch độ vận hành bình thường L1 TTG Hưng Trạch c t, XT 47 TB 110kV Bố Trạch cấp điện đ n L1 ch độ iên kết mạch vòng T ưng Trạch ưng Trạch v XT T 11 k ố Trạch Theo phư ng án TB 110 kV Bố Trạch đưa vào vận hành XT 481 c a trạm sẻ cấp đ n C41 TB TG Hưng Trạch đ cấp nguồn cho XT 472 XT 473 Hưng Trạch Đ u tư ây ựng th m ,4 km đường ây XLPE li n lạc XT 472/Hưng Trạch 473/Hưng Trạch nối từ TB Thôn Xuân n-XT 473/Hưng Trạch TB Thanh Hưng 3-XT 472/Hưng Trạch, cải tạo nâng ây XT 472/Hưng Trạch NR Thôn Xuân n Chuy n ph n XT 473 từ M145 đấu nối với XT 472 l p b sung LB đ li n k t mạch v ng XT 472 XT 473 Chuy n Recloser 483 Xuân n v tr M141 Hệ thống li n k t mạch v ng uất n trung th đưa TB 110kV Bố Trạch vào vận hành hình Ta thấy uất n c th li n k t mạch v ng theo phân đoạn n u c cố ảy Như sẻ giảm số khách hàng b ảnh hư ng điện o cố so với lưới điện 17 Hình 3.2: đ T trung sau liên kết mạch vòng khu vực ố Trạch 3.2 Lựa chọn thi t b đ ng c t có kh điều n xa Các thi t b đ ng c t tr n mạch v ng chọn Recloser LB c điều n T điều n c a REC LB bao gồm khối RTU thu thập t n hiệu c a Recloser, LB giao ti p với trung tâm qua mo em 3G với giao th c IEC60870-5-104 Các RTU g i t n hiệu trạng thái, đo lường TTĐK nhận lệnh điều n từ TTĐK 3.2.1 Recloser Lựa chọn Recloser c a h ng NOJ với t điều n RC 10 thi t b đ ng c t tự động hoạt động tin cậy kinh t ng cho lưới phân phối đ n cấp điện áp 22KV L S k ể Lựa chọn LBS ki u JK- G c t điều n FTU-P200, sạc tự động k m acqui ự ph ng 24V C, đảm bảo thao đ ng c t thi t b trường hợp nguồn 220VAC T điều n c a LB t ch hợp ch c truyền thông theo chuẩn giao ti p IEC 18 60870-5/101 104 , NP3 0, trang b c ng giao ti p R 232, R 485, RJ45, đảm bảo tư ng th ch với hệ thống SCADA c ế 3.2.3 Kế ị S ADA ụng ch vụ vô n i động qua mạng 3G/4G Vinaphone tr n tảng k t nối MPL VPN Layer ựa tr n hạ t ng mạng IP/MPL đ cung cấp k t nối nhằm mục đ ch tạo mạng ri ng ảo Đề uất lựa chọn mo em 3G chuẩn công nghiệp ecflow-1 c a h ng sản uất R với nguy n l làm việc hình 10 Thực khai báo, kh i tạo k t nối VPN từ thi t b trung tâm với giao th c ph hợp 3.2.4 í ậ Hệ thống C s ụng ph n mềm urvalent/Cana a đặt Trung tâm Điều n thực giám sát trạng thái vận hành thực t , thu thập ữ liệu đo lường thực điều n recloser từ a theo giao th c IEC60870-5-104 3.3 Xây dựng phương án p đặt thử nghiệm hệ thống tự đ ng phân phối cho Xuất tu n B c ĐH uất tu n TB 110 V Bố T ạch 3.3.1 M Đường trục uất n 47 BĐH vận hành cấp điện áp 22kV gồm có 46 TB với 827 khách hàng Lộ li n lạc với TTG Hoàn L o qua Máy c t 473 Khi cố khoảng từ MC 47 B c ĐH đ n REC 48 Đại Trạch, MC 47 B c Đồng Hới c t ra, toàn đường trục b điện 3.3.2 P ắ í ể o giải pháp th m nâng cao độ tin cậy cung cấp điện mạch v ng trung th tr n lưới điện Điện lực Bố Trạch với quy mô vừa phải gồm Recloser 01 LB đ chọn đ th 19 m thực t nh Hình 3.3: đ nguyên lý D X d kị s thử nghiệm ể Ta t trường hợp vận hành tự động h a tr n uất n gồm c : máy c t 47 , REC 48 Đ I TR CH LB 82 Các trường hợp vận hành c a nhánh khảo sát Bảng ảng 1: ảng mô tả trường hợp vận h nh BẢNG MÔ TẢ C C TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH - Từ Máy C t 47 BĐH Recloser 48 Đại Trạch LBS 82 Đồng Trạch STT Mục Mô tả a Sự cố nằm máy c t 47 BĐH Recloser 48 Đại Trạch  Máy c t 47 BĐH tác động theo c ch bảo vệ b Sự cố nằm Recloser 489 Đại Trạch LB 82 Đồng Trạch  Recloser 48 Đại Trạch tác động theo c ch bảo vệ c Sự cố nằm Recloser 48 Đại Trạch LB 82 Đồng Trạch  Máy c t 47 BĐH tác động tác động vượt cấp 20 3.4 Sử dụng ph n mềm SC D đ thu thập liệu điều n 3.4 G S ADA S e Xây dựng c s liệu lưới điện ph n mềm SCADA Explorer Các thành ph n c c n có c a c s liệu: - Station - Status point - Communication Lines - Analog point - RTUs 3.4.2 X d od MI ể s ậ Ph n mềm C urvalent c chư ng trình ri ng gọi Worl View đ ây ựng giao iện HMI Human Machine Interface) ỏ g STC Explorer 3.4.3 C Đ mô cố xảy ra, chư ng trình giả lập trạng thái c a thi t b có cố ph n mềm STC Explorer 3.5 Đánh giá hiệu qu mơ hình 3.5.1 í o q ỉ ậ a Tính tốn độ tin cậy dựa thời gian thao tác cô lập cố Trong trường hợp áp ụng tự động h a mạch v ng, thời gian điện trung bình c a XT 47 B c Đồng Hới giảm 0, 05 phút giảm 24,3% , số l n điện uy trì trung bình giảm 0,046 l n giảm 56,5% ua bảng t nh toán độ tin cậy ựa tr n thời gian thao tác lập cố c a tồn uất n trung th áp ụng tự động h a mạch v ng cho lưới điện huyện Bố trạch, cho thấy thời gian điện trung bình giảm 24,88 phút giảm ,5% , số l n điện uy trì trung bình giảm 1,2 l n giảm ,6% 21 b Tính tốn độ tin cậy cố chương trình P T nh tốn ch số I I, IFI cho lưới điện sau li n k t mạch v ng áp ụng tự động h a c Tính tốn độ tin cậy BTBD Xây ựng bảng t nh E cel theo k t cấu phân đoạn cho uất n sau li n k t mạch v ng theo phư ng án đề uất d Đánh giá hiệu phương án Qua tính toán, phư ng án đề uất đảm bảo nâng cao độ tin cậy cho lưới điện huyện Bố Trạch: + Ch ti u i t ng hợp giảm 47,7 phút giảm 10,25% so với lưới điện trạng + Ch ti u aifi t ng hợp giảm 0,35 l n giảm 6,74% so với lưới điện trạng Mặt khác áp ụng tự động h a mạch v ng thời gian thao tác đ phân đoạn cố giảm 24,88 phút o đ mục ti u thực ch số I I < 400 phút /năm tr n hệ thống lưới điện huyện Bố Trạch hoàn toàn c th thực í Hiệu đầu tư q k ế 22 Tr n c s hạ t ng hệ thống lưới điện dự án s p tới, ch xét riêng hiệu đ u tư c a giải pháp mà tác giả đề xuất Cơng suất bình qn năm c a Điện lực Bố Trạch Ptb= 12.500 kW (12,5MW) -S ă ă u gi i pháp: G = (SAIDI trạng – SAIDI thực giải pháp ) x Ptb G = 1,2 x 12.500 = 14.983 (kWh) Giá tr làm lợi lũy k năm th 15 > vốn đ u tư Giảm tổn thất điện B n cạnh việc tăng khả tải, t n thất tr n lưới cải thiện Hiện nay, t n thất kỹ thuật c a lưới trung áp khoảng 2% Ước t nh sau áp ụng , t n thất lưới trung áp khu vực giảm khoảng 10% Theo thống k c a Công ty điện lực Kyushu - Nhật Bản [13] Như vậy, t nh theo t n thất chung cho toàn lưới khu vực áp ụng là: 2% 10 % = 0,2 % oanh thu tiền điện c a Điện lực Bố Trạch năm 2018 ước đạt 000 triệu Giá tr giảm t n thất ước t nh áp ụng : 000 triệu đồng 0,2 % = 361 triệu đồng Giảm thời gian chi phí quản lý vận hành bảo dưỡng Theo tư vấn Nhật Bản sau l p đặt , giảm 10% chi ph quản l vận hành [13] Chi ph tiền lư ng, tiền ăn ca bảo hi m hội -y t công tác quản l vận hành hệ thống lưới điện c a Điện lực Bố Trạch trung bình hàng năm 240 triệu đồng o đ chi ph ti t kiệm là: 240 triệu đồng 10% = 324 triệu đồng 3.6 K t luận chương Việc nâng cao chất lượng độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo cung cấp điện li n tục cho khách hàng s ụng điện, phát tri n lưới điện thông minh mart Gri u th tất y u mối quan tâm hàng đ u c a ngành điện Một giải pháp đ 23 tự động h a lưới điện phân phối K t nghi n c u áp ụng tự động h a tr n lưới điện huyện Bố Trạch -t nh uảng Bình đ cho thấy ch số I I, IFI giảm đáng k Hiệu kinh t thu thực ự án c th ễ àng nhận thấy ựa tr n tiêu chí sau: + oanh thu bán điện tăng th m o thời gian điện giảm; + Tăng khả tải c a lưới điện; + Hạn ch t n thất điện năng; + Giảm chi ph quản l vận hành; + Vận hành lưới điện an toàn, ch nh ác tiền đề cho việc tái lập cấu trúc lưới điện cách linh hoạt Công nghệ nâng cao chất lượng cung cấp điện, đáp ng tốt h n nhu c u ngày cao c a khách hàng mà n c n đem lại hiệu kinh t không nhỏ cho ngành điện K T ẬN ua phân t ch đánh giá c s hạ t ng hệ thống C , quy mô lưới điện quy hoạch lưới điện khu vực huyện Bố Trạch thời gian s p tới Tác giả đ đề uất giải pháp k t nối mạch v ng đưa TB 110kV Bố Trạch vào vận hành B sung số đường ây, thi t b v tr thi t b thực k t nối C đ làm đ nh hướng cho việc phân t ch kinh t tài ch nh hiệu đ u tư trước thực ự án Ngoài ra, ây ựng mơ hình mơ hệ thống C tr n ph n mềm UV LENT đ c nhìn t ng quan hệ thống điều n giám sát lưới điện Điện lực Bố Trạch Công ty Điện lực uảng Bình Các t qu đạt Xuất phát từ y u c u thực tiễn chất lượng điện c a đ n v , tác giả đ đề uất giải pháp áp ụng hệ thống tự động h a vào lưới điện phân phối Điện lực Bố Trạch - Công ty Điện lực 24 uảng Bình Đánh giá áp ụng giải pháp c th đạt mục ti u nâng cao độ tin cậy cung cấp điện g p ph n giảm t n thất điện tr n hệ thống lưới điện phân phối Điện lực Bố Trạch Tự động h a trình cung cấp điện đ minh ch ng thông qua ch ti u độ tin cậy c a lưới điện phân phối, ch số độ tin cậy I I, IFI giảm đáng k c th đạt mục ti u ch số I I < 400 phút/ năm Ngoài giải pháp c n đáp ng cho lưới điện vận hành an toàn, ch nh ác, tiền đề cho việc tái lập cấu trúc lưới điện cách linh hoạt K t cho thấy việc áp ụng tự động h a mạch v ng so với đ ng c t th công đ đem lại hiệu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hiệu kinh t Đề tài mang nghĩa thực tiễn cao, g p ph n th c đẩy việc ây ựng lưới điện huyện Bố Trạch tr thành lưới điện thông minh, mang hàm lượng kỹ thuật tự động h a cao Đề tài c s đ nhân rộng áp ụng tự động h a lưới điện phân phối tr n phạm vi tồn t nh uảng Bình Hướng nghiên cứu ti p theo ua k t Luận văn đạt được, đ tri n khai ng ụng vào thực tiễn cách hiệu quả, đặc biệt tr n phạm vi rộng tác giả đề uất nghi n c u ti p theo: - Nghi n c u chọn ch độ vận hành, cài đặt thông số cho thi t b đ ng c t tự động đ l p đặt tr n mạng điện k n vận hành h đ c hàm mục ti u độ tin cậy lớn t n thất công suất mạng nhỏ nhất, đảm bảo điều kiện vận hành không gây tải ph n t hệ thống điện điện áp c a nút nằm giới hạn cho ph p - Nghi n c u ảnh hư ng c a nguồn điện khác lượng mặt trời, lượng gi đấu nối vào hệ thống ảnh hư ng đ n ch độ vận hành, độ tin cậy, chất lượng điện áp t n thất công suất lưới điện phân phối ... rãi công nghiệp theo chuẩn ANSI/IEEE, ISO IEC b Giao thức truyền thơng: - Giao th c phía Master: IEC6087 0-5 -1 01 ; IEC6087 0-5 -1 04 ; DNP3.0 ; ICCP; OPC Client; - Giao th c phía Slave: IEC6087 0-5 -1 04;... dụng recloser làm thi t b phân đoạn, có cố phân đoạn recloser phân đoạn c a phân đoạn đ nhanh ch ng tác động cô lập phân đoạn b cố Các phân đoạn không b cố cấp điện từ phân đoạn khác 1.3 u th phát... huyện Bố Trạch - Xu th chung phát tri n tự động h a lưới điện phân phối - Đề xuất giải pháp tự động phân vùng cố lưới phân phối DAS phù hợp với lưới điện phân phối huyện Bố Trạch - p ụng tự động