Tính toán, phân tích và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành cho lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN NGỌC ĐĂNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CHO LƯỚI ĐIỆN 110KV KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG Phản biện 1: TS TRẦN TẤN VINH Phản biện 2: TS NGUYỄN LƯƠNG MÍNH Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 09 tháng 03 năm 2019 * 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 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Xuất phát từ vấn đề khó khăn công tác quản lý vận hành thực tế với mục đích tìm giải pháp nhằm nâng cao hiệu vận hành cho lưới 110kV địa bàn thành phố Đà Nẵng, tác giả chọn đề tài “Tính tốn, phân tích đề xuất giải pháp nâng cao hiệu vận hành lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng” để thực đề tài tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật điện Mục đích nghiên cứu Tính tốn phân tích chế độ vận hành bình thường, chế độ vận hành mùa năm có cố lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng để xác định nút yếu hệ thống Trên sở tính tốn đề xuất giải pháp nâng cao hiệu vận hành cho lưới điện 110kV khu vực Thành phố Đối tượng phạm vi nghiên cứu Hệ thống điện 110kV Đà Nẵng giai đoạn đến năm 2025; Các chế độ làm việc bình thường cố lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng; Các giải pháp nâng cao chất lượng điện áp cho hệ thống điện Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu đặc điểm kết cấu lưới điện trạng địa bàn thành phố Đà Nẵng; Thu thập liệu thông số vận hành thực tế lưới điện 110kV Đà Nẵng; Cập nhật số liệu cho qua phần mềm PSS/E; Tính tốn phân tích chế độ làm việc để tìm hạn chế; Đề xuất giải pháp khắc phục; Tính tốn đánh giá hiệu giải pháp đề xuất Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Các phương pháp tính tốn dựa tài liệu khoa học đáng tin cậy Kết đạt đề tài áp dụng cho lưới điện thực tế Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu Kết luận kiến nghị, luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng Chương 2: Nghiên cứu phương pháp tính tốn phân tích chế độ vận hành hệ thống điện Chương 3: Tính tốn phân tích chế độ vận hành hệ thống điện 110kV Đà Nẵng Chương 4: Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu vận hành hệ thống điện 110kV Đà Nẵng Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN 110KV THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 1.1 Hiện trạng hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng 1.1.1 Đặc điểm chung hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng Cấu trúc lưới điện 110kV phần lớn mạch vòng khép kín, có cấu trúc hình tia Trong chế độ vận hành tối ưu lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng nói riêng khu vực miền Trung nói chung có kết lưới theo mạch vòng khép kín, đơi u cầu vận hành số trường hợp hệ thống 110kV vận hành mạch vòng hở làm ảnh hưởng đến trào lưu công suất truyền tải nút, đặc biệt xuất nút có điện áp thấp Phân bố trạm biến áp 110kV địa bàn thành phố theo yêu cầu cụm công nghiệp, khu dân cư khu nghỉ dưỡng, vui chơi giải trí nên vị trí đặc trạm biến áp chưa thật hợp lý dẫn đến tình trạng số trạm vận hành non tải, số trạm lại đầy tải làm ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế kỹ thuật lưới điện, đồng thời không phát huy hiệu đầu tư 1.1.2 Hiện trạng lưới điện khu vực Đà Nẵng Hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng có quy mơ trung bình với tổng chiều dài đường dây bao gồm 10,132 km đường dây đơn 30,969 km đường dây kép cung cấp nguồn cho 09 trạm biến áp 110kV với tổng dung lượng lắp máy 708MVA Trong tương lai dự tính đến 2025 nâng lên 13 đến 14 trạm biến áp 110kV với tổng dung lượng lắp máy dự kiến 1.126MVA 1.1.3 Hiện trạng nguồn cấp cho hệ thống điện 110kV Nguồn hệ thống qua liên kết với đường dây 110kV: Trạm biến áp 500kV Đà Nẵng; Trạm biến áp 220kV Hòa Khánh; Trạm biến áp 220kV Ngũ Hành Sơn; Trạm biến áp 220kV Huế 1.1.4 Sơ đồ lưới điện 110kV khu vực Đà Nẵng Theo định số 1208/QĐ-TTg ngày 21/7/2011 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030(Quy hoạch điện VII) 1.1.5 Số liệu phụ tải năm 2017 dự báo cho năm 2025 1.1.6 Kết lưới kết lưới đặc biệt khác a Phương thức kết lưới b Các kết lưới đặc biệt 1.2 Các ưu nhược điểm yếu hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng 1.2.1 Ưu điểm 1.2.2 Nhược điểm 1.3 Dự báo phát triển nguồn lưới phụ tải xét đến năm 2025 1.3.1 Dự báo phát triển phụ tải đến năm 2025 Dự kiến tính đến năm 2019-2020 phát triển thêm 04 trạm biến áp 110kV Chi Lăng, Thuận Phước, Cảng Tiên Sa, Nhà máy thép Đà Nẵng, năm 2021-2025 phát triển thêm 01 trạm biến áp 110kV Cảng Tiên Sa Trong năm 2019 đưa vào vận hành TBA 110kV Hải Châu (63MVA) nhánh rẽ dự kiến đóng điện vào quý III năm 2019 Tổng công suất lắp máy tăng lên 771 MVA Biểu đồ dự kiến khả mang tải trạm biến áp xét đến năm 2025 nêu hình 1.2 1.3.2 Dự báo lưới điện khu vực Đà Nẵng có xét đến năm 2025 Đường dây mạch đơn tăng thêm 103,22 (km) đường dây mạch kép tăng thêm 7,9(km) so với năm 2018 1.3.3 Dự báo phát triển trạm biến áp 110kV đến năm 2025 Dự kiến đến năm 2025 tăng thêm 05 trạm biến áp 110kV nâng tổng công suất lắp đặt lên 1126(MVA) so với 1.4 Đánh giá tiêu vận hành hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng năm 2017 Năm 2017 có 02 vụ cố đường dây 110kV Năm 2018 có 02 vụ cố đường dây 110kV 04 vụ cố TBA 1.5 Đánh giá chung tình hình vận hành 1.6 Kết luận Qua phân tích tổng kết tiêu vận hành năm 2017 cho thấy hệ thống điện 110kV Đà Nẵng có nhiều ổn định Cơng tác quản lý vận hành chưa tốt để nhiều cố làm ảnh hưởng đến chế độ vận hành hệ thống, ảnh hưởng đến trào lưu công suất truyền tải liên tỉnh, thành phố Nhìn chung, cơng tác đánh giá dự báo chế độ vận hành lưới điện 110kV chưa đáp ứng hết yêu cầu sản xuất hệ thống ngành công nghiệp, du lịch phát triển nhanh Đà Nẵng Để phân tích kỹ chế độ vận hành hệ thống nội dung chương luận văn ta phân tích cụ thể Hình 1.1: Sơ đồ lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng Hình 1.2: Sơ đồ lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng năm 2025 Chương NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 Mở đầu Tính tốn phân tích chế độ vận hành hệ thống điện tính tốn thơng số vận hành hệ thống như: Điện áp nút, dòng điện chạy nhánh, tổn thất cơng suất, tổn thất điện áp hệ thống điện chế độ xác lập cố hay người ta gọi tính tốn phân bố trào lưu cơng suất Các phương pháp tính phân bố cơng suất thường sử dụng: - Phương pháp Newton - Raphson - Phương pháp Gauss - Seidel 2.2 Các phương pháp tính tốn giải tích mạng điện 2.2.1 Giới thiệu phương pháp tính tốn phân tích hệ thống điện 2.2.2 Phương pháp Gauss – Seidel 2.2.3 Phương pháp Newton Raphson 2.3 Các phần mềm ứng dụng tính tốn phân tích hệ thống điện 2.3.1 Phần mềm CONUS CONUS chương trình tính tốn chế độ xác lập Đại học Leningrad cán môn Hệ thống điện thuộc viện Điện trường Đại học Bách khoa Hà Nội hiệu chỉnh nâng cấp sử dụng từ năm 1985 2.3.2 Phần mềm Power World Power World phần mềm thuộc tập đồn Power World (Mỹ), thiết kế để tính tốn mơ hệ thống điện 2.3.3 Phần mềm EURO STAG (STAbilité Genéralié) Phần mềm Eurostag dựa việc mơ số hóa thuật tốn bước thời gian biến đổi để nghiên cứu trình hoạt động hệ thống điện nhiều chế độ hoạt động trình độ điện từ nhanh, tượng động học dài hạn trung bình, tượng điện chế độ xác lập 2.3.4 Phần mềm PSS/E Phần mềm hãng Power Technologies (Mỹ) xây dựng, lập trình ngơn ngữ Fortran, có khả tính tốn hệ thống điện tối đa 50.000 nút, 100.000 phụ tải, 100.000 nhánh, 12.000 máy phát điện, 20.000 máy biến áp… 2.3.5 Phần mềm PSS/ADEPT PSS/ADEPT thường dùng lưới phân phối 2.3.6 Phân tích lựa chọn phần mềm ứng dụng Vì tính ưu việt phần mềm nên chọn phần mềm PSS/E33 (Power System Simulation/ Engineer Vision 33) để sử dụng tính tốn cho chương đề tài luận văn 2.4 Giới thiệu phần mềm PSS/E 2.4.1 Giới thiệu chung Phần mềm PSS/E viết tắt từ tên gọi Power System Simulator for Engineering, sản phẩm hãng Power Technologies, INC- hãng phần mềm tiếng Mỹ Phần mềm PSS/E Tập đoàn Điện lực Việt Nam mua quyền sử dụng quy định phần mềm thức áp dụng cơng tác phân tích lưới điện cấp điện áp từ 110kV trở lên Hệ thống điện Việt Nam 2.4.2 Các chức chương trình PSS/E Các tính tốn phân tích hệ thống mà chương trình có khả thực bao gồm: - Tính tốn trào lưu cơng suất - Tối ưu hóa trào lưu cơng suất - Nghiên cứu loại cố đối xứng khơng đối xứng - Tương đương hóa hệ thống - Mơ q trình q độ điện 2.4.3 Cập nhật liệu vào phần mềm PSS/E a Nhập mã nhận dạng công suất b Nhập số liệu nút BUS c Nhập số liệu phụ tải d Nhập liệu đường dây truyền tải e Nhập liệu Máy phát điện f Chạy thử phầm mềm chế độ xác lập 2.5 Nhận xét Trong chương 2, luận văn nghiên cứu phương pháp giải tích mạng điện phân tích ưu nhược điểm phương pháp Nghiên cứu phần mềm ứng dụng để tính tốn giải tích mạng điện tương ứng với phương pháp tìm hiểu phân tích Qua lựa chọn phần mềm PSSE để ứng dụng tính tốn phân tích chế độ vận hành cho lưới điện 110kV Đà Nẵng 10 b Sự cố đường dây mạch từ TBA 220kV Hòa Khánh TBA 110kV Hòa Khánh 27,5 9,0 3,6 59,0 1,2 3% I 3,4 4,7 23,1 70,4 23,1 17,7 5,7 17,7 17,7 49,1 66,6 23,8 NHSON 220 1,0 116,0 33,0 201 3,2 HOA XUAN 11,2 33,3 1,0 115,6 1,0 115,9 1,0 116,2 5,8 5,8 29% I 205 NHSON 110 187,9 ,9 ,8 1,0 115,4 90% I 70,4 54,8 54 17 22,2 1,0 115,6 210 NR 80% 84,0R I 70,7 22,4 202 AN DON 14,4 78% I 33,3 0,7 15,5 33,0 1,0 114,6 1,0 115,2 110 NR 56,2 3,2 49% I 47,3 9,8 56,3 I 91%17,6 56,3 80,1 1,0 115,7 44% I 39,8 111,0 26,3 9,8 29,5 36,7 2,4 11% I I 95% 22,4 50,6 15,4 56,4 1,0 121,2 22,7 6,8 2,4 101 LIEN TRI 19,9 47,2 29,7 19,4 13,0 12,7 38,3 38,6 52,6 13,5 17,7 N/A 50,9 17,0 222,2 4,2 16,5 60,6 15% 64,9R I 6,8 17,0 102 CAU DO 4,6 DA NANG 500 4,0 1,3 13,4 1,0 115,0 1,0 114,5 52,2 22% I 84% I 302 LIEN CHIEU 87% I 54,9 103 XUAN HA 3,7 11% I 17,8 303 HAM HVAN 10,8 64% I 1,0 121,2 3,5 49,1 N/A 56% 2,9R I HOAKHANH 220 66,6 11,2 104,7 1,0 119,6 1,0 114,6 10,8 301 HOA LIEN 70% I 32,6 0,9 108,8 32,6 174% I 11% I 45,8 55,1 304 HOAKHANH 99,1 18,1 45,8R I 30% 99,1 HUE 220 104,7 1 N/A c Sự cố đường dây mạch từ TBA 220kV Hòa Khánh TBA 110kV Hòa Liên 9,0 27,6 59,0 1,0 113,1 1,0 116,0 1,2 3% I 4,7 23,1 70,4 23,1 17,7 17,7 5,7 23,8 61,9 19,9 NHSON 220 3,4 201 3,2 HOA XUAN 33,0 1,0 115,6 11,2 33,3 ,9 90% I 70,4 54,8 ,8 1,0 115,9 17,7 39,8 54 17 22,2 1,0 115,6 210 NR 1,0 115,4 1,0 116,2 29% I 5,8 5,8 205 NHSON 110 187,9 22,4 202 AN DON 80% 84,0R I 70,7 56,3 44% I 110 NR 56,2 1,0 115,2 14,4 78% I 15,5 33,3 0,7 33,0 47,3 123,2 3,2 49% I 9,8 10,3 53% I I 91%17,6 80,1 1,0 115,7 56,4 1,0 121,2 22,7 111,0 56,3 26,3 9,8 29,5 29,7 19,4 32,9 13,5 92,1 15,4 28% 77,6R I 27,5 9,0 62% I 222,2 4,2 22% I 50,6 DA NANG 500 19,9 31,6 10,4 101 LIEN TRI I 95% 22,4 32,6 10,1 85,6 10,6 50,9 17,0 85,7 56% 2,9R I 84% I 16,5 60,6 1,0 115,0 31,6 29,8 102 CAU DO 4,6 47,2 4,0 1,3 90,7 153% I 13,4 9,0 1,0 113,3 54,9 103 XUAN HA 303 HAM HVAN 27,6 29% I 302 LIEN CHIEU 17,8 1,0 113,0 N/A 1,0 121,2 3,5 61,9 301 HOA LIEN 11,2 HOAKHANH 220 19,9 N/A 1,0 115,9 70% I 13,8 1,0 119,6 22,4 11% I 41% I 55,1 22,0 304 HOAKHANH 13,5 18,1 22,0R I 7% 99,1 HUE 220 13,8 1 N/A 3.3 Nhận xét Để tính tốn, phân tích đề xuất giải pháp nâng cao hiệu vận hành lưới điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng, dựa tính toán ngắn mạch đường dây tác giả nhận thấy cố N1 đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà Nẵng-Liên Trì có khả gây q tải cao gây đứt dây dẫn nên đề xuất chọn cố để làm sở tính tốn cho chương Tên đường dây Trị số STT Loại dây dẫn Icp 110kV tải (%) NHS 220 đến đoạn ACSR185 333 144 NR NR TBA 110kV ACSR185 333 187 Liên Trì 11 Chương TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CHO LƯỚI ĐIỆN 110KV KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 4.1 Mở đầu Để đảm bảo an toàn vận hành đồng thời nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, cần phải nghiên cứu giải pháp phù hợp nhằm nâng cao số vận hành cho lưới điện tất chế độ vận hành bình thường cố phù hợp với định hướng phát triển EVN phê duyệt theo định số 2954/QĐBCT việc phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2016-2025 Từ thực trạng định hướng quy hoạch trên, để đảm bảo tiêu phát triển kinh tế xã hội đặc biệt tiêu EVN quy định kế hoạch phân kỳ đầu tư EVNCPC, luận văn tập trung đề xuất hai giải pháp sau: + Giải pháp trước mắt nâng cấp thay dây dẫn cho đường dây 110kV mang tải nặng tải Giải pháp đảm bảo thời gian thực nhanh với tổng vốn đầu tư thấp + Giải pháp tồn diện tính tốn quy hoạch bổ sung cấu trúc lưới điện truyền tải phân phối thành phố Đà Nẵng Giải pháp bổ sung thêm TBA đường dây vị trí phù hợp theo phát triển nhu cầu phụ tải nâng cao tiêu độ tin cậy chất lượng điện cho khách hàng 4.2 Tính tốn nâng cấp dây dẫn cho lưới 110kV 4.2.1 Tính tiết diện dây dẫn Theo kết tính tốn trào lưu cơng suất cho lưới điện truyền tải thành phố Đà Nẵng bảng 4.1 cho thấy nhánh đường dây 110kV TBA 500kV Đà Nẵng – Liên Trì mang tải 95%, đường dây 110kV từ TBA 220kV Ngũ Hành Sơn TBA 110kV Liên Trì mang tải 91% đường dây 110kV từ TBA 220kV Ngũ Hành Sơn TBA 110kV An Đồn mang tải 90% Hiện đường dây TBA 220kV Ngũ Hành Sơn TBA 110kV An Đồn sử dụng loại dây ACSR-240mm2, đường dây lại sử dụng dây ACSR-185mm2 Tiết diện dây dẫn tính tốn theo biểu thức sau: 12 I max J kt F Với Jkt xác định theo thời gian sử dụng công suất cực đại loại dây Từ đồ thị phụ tải TBA 110kV Liên Trì, An Đồn xác định Tmax = 6750h, dây dẫn sử dụng loại ACSR tra bảng tra lựa chọn Jkt = 1,1 (A/mm2) Thay số liệu vào cơng thức (4.1) ta có kết bảng 4.2 Bảng 4.2: Kết tính tốn lựa chọn dây dẫn Tiết diện Tiết diện STT Tên đường dây tính tốn tiêu chuẩn Đà Nẵng 500 - Liên Trì 259,01 240 Ngũ Hành Sơn 220 - An Đồn 331,94 300 Ngũ Hành Sơn 220 - Liên Trì 257,85 240 4.2.2 Tính tốn tiêu kỹ thuật 9,0 3,6 12,7 59,0 4,7 23,1 70,4 72% I 23,1 1,0 115,9 17,7 5,7 23,8 70,4 1,0 116,0 187,9 201 3,2 HOA XUAN 1,2 3% I 59,7 19,1 NHSON 220 3,4 1,0 115,6 32,3 18,5 21,6 1,0 115,6 210 NR 1,0 115,4 17,7 39,8 55,2 11,2 33,1 22,0 202 AN DON 80% 84,0R I 70,6 56,1 44% I 110 NR 56,0 1,0 114,9 14,4 15,5 33,1 0,7 122,5 32,3 47,3 78% I 1,0 115,7 3,2 49% I 9,8 29,7 1,0 114,6 55,0 9,8 29,5 28% 75,8R I 10,8 27,5 15,4 56,2 1,0 121,2 22,4 2,4 11% I I 70%18,1 19,9 111,0 26,3 80,1 60,6 56,1 50,6 DA NANG 500 19,4 13,0 52,6 38,3 38,6 17,7 13,5 222,2 4,2 22% I 101 LIEN TRI 4,6 47,2 6,8 2,4 102 CAU DO I 73% 22,0 32,6 85,6 62% I10,1 10,6 50,9 17,0 85,7 56% 2,9R I 84% I 1,3 13,4 1,0 115,0 4,0 6,8 17,0 87% I 16,5 1,0 114,5 52,2 55,2 103 XUAN HA 302 LIEN CHIEU 18,5 59,7 3,7 11% I 3,5 N/A 303 HAM HVAN 10,8 64% I 1,0 121,2 11,2 HOAKHANH 220 19,1 1,0 114,6 70% I 13,8 1,0 119,6 22,4 11% I 41% I 301 HOA LIEN 55,3 22,0 1,0 115,9 18,8 22,0R I 7% 13,8 304 HOAKHANH 13,5 99,1 HUE 220 1,0 116,2 29% I 17,7 5,8 5,8 205 NHSON 110 1 N/A Hình 4.2 Kết tính trào lưu cơng suất chế độ vận hành cực đại sau nâng cấp dây dẫn 4.2.3 Tính tốn tiêu kinh tế - tài Phân tích tiêu tài nhằm đánh giá tính hiệu phương án, khả thực phương án mặt kinh tế tài 13 Bảng 4.4: Chỉ tiêu tài theo phương án cải tạo nâng cấp dây dẫn Giá trị NPV 1.200.162 tr.đồng Tỉ suất lợi nhuận B/C 1,039 Tỉ suất hoàn vốn nội IRR% 79,03% Thời gian hoàn vốn 3,3 năm Bảng 4.5: Chỉ tiêu kinh tế xã hội theo phương án cải tạo nâng cấp dây dẫn Giá trị NPV 4.699.379 tr.đồng Tỉ suất lợi nhuận B/C 1,173 Tỉ suất hoàn vốn nội IRR % 183,26% Thời gian hoàn vốn 1,04 năm 4.3 Tính tốn quy hoạch bổ sung đường dây TBA lưới điện Đà Nẵng giai đoạn đến 2025 4.3.1 Cơ sở tính tốn tốn quy hoạch hệ thống điện 110kV thành phố Đà Nẵng giai đoạn đến năm 2025 a Định hướng phát triển kinh tế - xã hội phát triển Điện lực Phát triển kinh tế phát triển điện lực ln có mối tương quan mật thiết với Phát triển điện lực tiền đề quan trọng góp phần cho phát triển kinh tế xã hội, cải thiện dân sinh Khi nguồn điện khơng cung cấp đủ kìm hãm phát triển kinh tế ngược lại kinh tế chậm phát triển, điện tiêu thụ bị giảm sút Đây nhân tố thức đẩy sản xuất, nâng cao lực cạnh tranh, thu hút nguồn vốn đầu tư b Thông số đầu vào cho tốn lập quy hoạch b1 Thơng số kinh tế Bảng 4.6: Các tiêu phát triển kinh tế thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2016 - 2020 Hạng mục Đơn vị Năm 2010 GRDP (giá tỷ đồng 32.777 SS 2010) - Dịch vụ tỷ đồng 18.037 Bình quân Bình quân giai đoạn giai đoạn 16-20 11-15 (%/năm) (%/năm) Năm 2015 Năm 2020 49.538 75.460 8,61 8,78 27.550 43.120 8,84 9,37 14 Hạng mục Đơn vị Năm 2010 Năm 2015 Năm 2020 Bình quân Bình quân giai đoạn giai đoạn 16-20 11-15 (%/năm) (%/năm) - Công nghiệp tỷ 9.635 15.860 24.650 10,48 9,22 - xây dựng đồng Tr.đó: + Công tỷ 6.758 11.650 19.850 11,51 11,25 nghiệp đồng + Xây dựng tỷ 2.877 4.210 4.800 7,91 2,66 đồng - Thủy sản tỷ 975 934 1.040 -0,84 2,16 nông - lâm đồng - Thuế sản tỷ 4.131 5.193 6.650 4,68 5,07 phẩm đồng Như kế hoạch, tiêu phát triển kinh tế - xã hội thành phố giai đoạn 2016 – 2020 thực theo hai phương án bảng 4.7 Bảng 4.7 Các phương án phát triển kinh tế thành phố Đà Nẵng tới năm 2025 Đơn vị: %/năm Các phương án phát triển Giai đoạn 2016-2020 Giai đoạn 2021-2025 Phương án sở 8,78 8,00 Phương án cao 9,78 9,00 b2 Thông số kỹ thuật Các thông số kỹ thuật yêu cầu tiêu kỹ thuật lưới điện cần đạt giai đoạn quy hoạch Đó tiêu giảm tổn thất điện theo lộ trình, theo từ đến năm 2020, tổn thất điện Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng thực cần giảm 0,1%/năm Tổn thất điện lưới điện Truyền tải điện Đà Nẵng thực không vượt 1,4% Chi nhánh Điện cao Quảng Nam-Đà Nẵng tới năm 2020 không vượt 0,7% 15 c Các tiêu chí quy hoạch c1 Tiêu chí chung - Phát triển nguồn lưới điện phải gắn với định hướng phát triển vùng, đảm bảo chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện ngày nâng cao - Phát triển lưới điện truyền tải phải đồng với tiến độ đưa vào vận hành nhà máy điện để đạt hiệu đầu tư chung hệ thống điện quốc gia khu vực - Phát triển lưới điện 220kV 110kV đảm bảo tiêu chí N-1 đến năm 2020, hoàn thiện mạng lưới điện khu vực nhằm nâng cao độ ổn định, tin cậy cung cấp điện, giảm thiểu tổn thất điện bảo đảm đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng theo quy định - Phát triển đường dây truyền tải điện có dự phòng cho phát triển lâu dài tương lai, sử dụng cột nhiều mạch, nhiều cấp điện áp chung hàng cột để giảm diện tích chiếm đất bước ngầm hóa lưới điện quận trung tâm, hạn chế tác động xấu đến cảnh quan, môi trường - Từng bước đại hóa lưới điện, cải tạo, nâng cấp thiết bị đóng cắt, bảo vệ tự động hóa lưới điện; nghiên cứu sử dụng thiết bị FACTS, SVC để nâng cao giới hạn truyền tải; bước đại hóa hệ thống điều khiển lưới điện Xây dựng lưới điện thông minh cấp điện áp nhằm nâng cao chất lượng độ tin cậy cấp điện, nâng cao dịch vụ chăm sóc khách hàng sử dụng điện nâng cao suất lao động c2 Tiêu chí nguồn điện: Nguồn điện địa bàn thành phố nhận từ lưới điện 500kV đường dây 220kV hệ thống điện quốc gia c3 Tiêu chí lưới điện - Cấu trúc lưới điện: Lưới điện 220-110kV thiết kế mạch vòng mạch kép, trạm biến áp cấp điện hai đường dây trở lên đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện chất lượng điện chế độ làm việc bình thường cố đơn lẻ - Đường dây 220-110kV: Ưu tiên sử dụng loại cột nhiều mạch để giảm hành lang tuyến đường dây tải điện 16 - Trạm biến áp 220-110kV: Được thiết kế với cấu hình quy mô hai máy biến áp trở lên Khu vực ngoại thành trạm xây loại trời, khu vực trung tâm sử dụng loại trạm kín (GIS) - Tiết diện dây dẫn: + Các đường dây 220kV: Sử dụng dây dẫn tiết diện 400mm2, cáp ngầm XLPE-1600mm2 dây phân pha có tổng tiết diện 600mm2, có dự phòng cho phát triển giai đoạn kế tiếp; + Các đường dây 110kV: Sử dụng dây dẫn tiết diện > 240mm2 cáp ngầm XLPE-1200mm2, nơi phụ tải tập trung ưu tiên sử dụng dây phân pha + Công suất máy biến áp: Sử dụng gam máy biến áp công suất 125; 250MVA cho cấp điện áp 220kV Công suất 40; 63MVA cho cấp điện áp 110kV Công suất cụ thể trạm chọn đảm bảo chế độ vận hành bình thường mang tải 75% cơng suất định mức + Hỗ trợ cấp điện TBA 110kV thực đường dây mạch vòng trung 22kV c4 Tiêu chí dòng ngắn mạch thời gian loại trừ cố Dòng ngắn mạch lớn cho phép thời gian tối đa loại trừ cố bảo vệ quy định sau: Thời gian chịu đựng tối thiểu thiết bị (s) Điện Dòng ngắn Thời gian tối đa mạch lớn loại trừ cố Áp dụng từ áp (kA) bảo vệ (ms) Áp dụng tới 31/12/2017 01/01/2018 110kV 31,5 150 03 01 c5 Tiêu chí độ tin cậy cung cấp điện: Đảm bảo việc cung cấp điện liên tục, hạn chế tối đa số lần thời gian điện khách hàng sử dụng điện, cố gây điện kéo dài 05 phút nhằm đạt yêu cầu số thời gian điện trung bình lưới điện (SAIDI); số số lần điện trung bình lưới điện (SAIFI) tiêu số lần điện thoáng qua trung bình lưới điện (MAIFI) c6 Tiêu chí giảm tổn thất điện 17 Đảm bảo giảm tổn thất điện lưới điện bao gồm giảm tổn thất điện kỹ thuật gây chất vật lý đường dây dẫn điện, trang thiết bị lưới điện giảm tổn thất điện phi kỹ thuật gây ảnh hưởng yếu tố trình quản lý kinh doanh điện 4.3.2 Dự báo nhu cầu tiêu thụ Từ tài liệu quy hoạch EVNCPC cho thấy, kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện cho năm 2020-2025 sau: - Từ năm 2015 tới năm 2020, với phương án sở, nhu cầu điện công suất thành phố Đà Nẵng tăng mức trung bình với tốc độ 12,07% đến 12,43%/năm - Đến giai đoạn 2021-2025 tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm dự kiến giảm dần Đà Nẵng có mức phát triển kinh tế cao - Phương án phụ tải sở phù hợp với yêu cầu cấp điện cho mục tiêu phát triển kinh tế xã hội thành phố giai đoạn quy hoạch nên phương án chọn làm sở cho việc thiết kế sơ đồ cấp điện cho thành phố Đà Nẵng 4.3.3 Quy hoạch phát triển nguồn lưới Nguồn phát điện nhà máy điện diesel Cầu Đỏ với tổng công suất lắp đặt 11,8MW công suất khả dụng 7MW Tuy nhiên năm vừa qua, nhà máy không phát điện trì nguồn dự phòng Vì nhà máy phát điện Cầu Đỏ không coi nguồn cấp điện cho thành phố Ngoài ra, thành phố có dự án đầu tư xây dựng Nhà máy điện lượng mặt trời quy mô công suất 2,8MW khu vực bãi đậu xe nhà ga sân bay quốc tế Đà Nẵng Công ty TNHH Methis Environmental Việt Nam khởi cơng hồn thành đưa vào sử dụng quý II/2018 Theo báo cáo chi tiết Chính phủ Tây Ban Nha đồ xạ đồ tiềm phát triển điện mặt trời viện nghiên cứu hàng đầu Tây Ban Nha CIEMAT, CENER, IDEA lập sở hợp tác với Bộ Cơng Thương Chính phủ Việt Nam, Đà Nẵng 18 tỉnh thành có cường đồ xạ mặt trời cao (4,4 – 4,6 kWh/m2 ngày) Vì có số nhà đầu tư đến tìm hiểu có nhu cầu đầu tư Dự án nhà máy điện mặt trời 4.3.4 Đề xuất phương án phát triển hệ thống điện 110kV a Giai đoạn từ đến năm 2020 Để giảm tải cho TBA 110kV Xuân Hà, Liên Chiểu đầy tải cấp điện cho khu đô thị Đa Phước cần sớm đầu tư xây thêm 02 TBA 110kV khu vực quận Hải Châu, Thanh Khê Khu vực quận Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn nhu cầu phụ tải khu vực tăng trưởng mạnh đồng thời cấp điện cho khu đô thị phụ tải du lịch quanh núi Sơn Trà cần đầu xây thêm 01 TBA 110kV khu vực Khu vực quận Cẩm Lệ huyện Hòa Vang cần nâng cấp dây có tiết diện nhỏ (ACSR185mm2) dây ACSR400mm2 b Giai đoạn từ năm 2021 đến năm 2025 Bảng 4.13 Cân đối nguồn phụ tải điện áp 110kV vùng giai đoạn 2021 – 2025 TT Hạng mục Đơn vị 2020 2021 2022 2023 2024 2025 I Quận Hải Châu, Thanh Khê Nhu cầu phụ tải MW 174 187 201 216 232 249 Nhu cầu nguồn cấp MVA 258 277 297 319 343 369 Nguồn cấp có: MVA 441 441 441 441 441 441 + 110kV Liên Trì MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Xuân Hà MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Chi Lăng MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Thuận Phước MVA 63 63 63 63 63 63 Cân đối thừa (+), thiếu (-) MVA 183 164 144 122 98 72 165 177 190 205 220 236 II Quận Liên Chiểu Nhu cầu phụ tải MW 19 Nhu cầu nguồn cấp Đơn 2020 2021 2022 2023 2024 2025 vị MVA 244 263 282 303 326 350 Nguồn cấp có MVA 272 272 272 272 272 272 + 110kV Hòa Khánh MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Liên Chiểu MVA 126 126 126 126 126 126 MVA MVA Cân đối thừa (+), thiếu (-) 20 20 20 20 20 20 28 -10 -31 -54 -78 III Quận Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn Nhu cầu phụ tải MW 151 170 191 215 242 272 Nhu cầu nguồn cấp MVA 224 252 283 318 358 403 Nguồn cấp có MVA 332 332 332 332 332 332 + 110kV An Đồn MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Quận MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Ngũ Hành Sơn MVA 40 40 40 40 40 40 + 110kV Cảng Tiên Sa MVA 40 40 40 40 40 40 Cân đối thừa (+), thiếu (-) MVA 108 80 49 14 -26 -71 192 212 234 260 288 320 TT Hạng mục + 110kV Hầm Đèo Hải Vân IV Quận Cẩm Lệ, huyện Hòa Vang Nhu cầu phụ tải MW Nhu cầu nguồn cấp MVA 285 314 347 385 427 474 Nguồn cấp có MVA 389 389 389 389 389 389 + 110kV Cầu Đỏ MVA 103 103 103 103 103 103 + 110kV Hòa Khánh MVA 126 126 126 126 126 126 + 110kV Hòa Liên MVA 80 80 80 80 80 80 + 110kV Hòa Xuân MVA 40 40 40 40 40 40 + 110kV Hòa Khương MVA 40 40 40 40 40 40 Cân đối thừa (+), thiếu (-) MVA 104 75 42 -38 -85 20 - Quận Hải Châu, Thanh Khê: Công suất trạm biến áp có đảm bảo cấp đủ điện cho vùng phụ tải tới năm 2025 Tuy nhiên trạm biến áp 110kV Thuận Phước cấp điện cho riêng khu đô thị Đa Phước cần lắp thêm máy biến áp số cho trạm biến áp Thuận Phước, đưa quy mơ trạm biến áp lên 2x63MVA (hình 4.3) - Quận Liên Chiểu: Từ năm 2022, trạm biến áp vùng bị tải, công suất cần bổ sung 10MVA vào năm 2022 tăng đến 78MVA vào năm 2025 Phương án cấp điện cho quận xây trạm biến áp Cảng Liên Chiểu, quy mô máy 63MVA, giai đoạn đầu lắp đặt vận hành 01 máy 63MVA Trạm biến áp Cảng Liên Chiểu cấp điện cho phụ tải quanh khu vực Cảng, khu du lịch Làng Vân phụ tải khác khu vực, san tải cho trạm biến áp 110kV Liên Chiểu - Quận Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn: Phụ tải đến giai đoạn chủ yếu phụ tải thương mại, dịch vụ, dân cư, hoạt động khác (cảng, trường học ), phụ tải công nghiệp - xây dựng hạn chế mở rộng Do bán kính trạm biến áp 110kV xây dựng giai đoạn trước khơng lớn nên đến giai đoạn chủ yếu mở rộng nâng công suất trạm biến áp hữu Để phát triển thêm 71MVA công suất trạm biến áp 110kV cấp điện cho vùng đến năm 2025, nâng công suất trạm biến áp 110kV theo thứ tự sau: + Lắp máy biến áp số – 63MVA cho trạm biến áp 110kV Ngũ Hành Sơn, đưa quy mô trạm biến áp lên (40+63)MVA + Lắp máy máy biến áp số – 63MVA cho trạm biến áp 110kV Cảng Tiên Sa, đưa quy mô trạm biến áp lên (40+63)MVA + Để tạo thuận lợi cho việc hỗ trợ trao đổi công suất trạm biến áp 220kV Ngũ Hành Sơn Hải Châu, đề xuất xây dựng đường dây mạch kép 110kV vượt sông Hàn, đấu nối vào đường dây 110kV An Đồn - Quận Cẩm Lệ, huyện Hòa Vang: Từ năm 2021 cần tăng thêm 21 cơng suất trạm nguồn 110kV cho vùng để có cơng suất dự phòng đến năm 2025 lượng cơng suất cần bổ sung lên đến 85MVA Phương án cấp điện cho vùng sau: + Thay máy biến áp 40MVA trạm biến áp 110kV Cầu Đỏ máy biến áp 63MVA, đưa quy mô trạm biến áp lên (2x63)MVA + Nâng công suất cách thay 02 máy biến áp 40MVA 02 máy 63MVA cho trạm biến áp 110kV Hòa Liên, đưa quy mơ trạm biến áp lên (2x63)MVA + Lắp máy biến áp số – 40MVA trạm biến áp 110kV Hòa Xn, đưa quy mơ trạm biến áp lên (2x40)MVA + Lắp máy biến áp số – 40MVA trạm biến áp 110kV Hòa Khương, đưa quy mơ trạm lên (2x40)MVA 22 Hình 4.3 Sơ đồ lưới điện sau cải tạo nâng cấp 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua tìm hiểu sơ đồ hệ thống điện Việt Nam (Sơ đồ VII) thời điểm quy hoạch phát triển giai đoạn đến năm 2025 cho thấy hệ thống điện phát triển nhanh quy mơ Trong có phát triển nhanh hệ thống điện 110kV miền Trung nói chung hệ thống điện 110kV Đà Nẵng nói riêng Từ luận văn tìm hiểu tính toán đề xuất giải pháp đảm bảo nâng cao hiệu vận hành cho lưới điện 110kV Khu vực thành phố Đà Nẵng, cụ thể sau: - Đã thu thập số liệu thông số hệ thống thông số vận hành hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng Công ty Lưới điện cao miền Trung, Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Trung tác giả cập nhật số liệu tính tốn phần mềm PSS/E, kết cho thấy số liệu chương trình sử dụng tính tốn cho đề tài đáng tin cậy có độ xác tương đối cao - Sử dụng số liệu cập nhật cho chương trình PSS/E, đề tài tiến hành tính tốn phân tích tất chế độ vận hành hệ thống (nội dung chương 3, chương 4), qua tác giả kết luận hạn chế công tác vận hành lưới điện 110kV giai đoạn như: số đường dây có hệ số mang tải cao (trên 90% khả tải) độ tin cậy thấp xảy cố, đặc biệt gây tượng tải nặng cho đường dây có khả gây đứt dây dẫn cao - Đã đề xuất giải pháp tạm thời như: nâng cấp dây dẫn cho đường dây mang tải nặng tải thời gian tới, giải pháp lâu dài quy hoạch bổ sung hệ thống điện 110kV thành phố Đà Nẵng đáp ứng nhu cầu phát triển thành phố giai đoạn đến 2025 Kết tính tốn đề xuất hoàn toàn phù hợp với Quyết định số 2954/QĐ-BCT ngày 31/7/2017 Bộ Công thương 24 việc phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2016-2025, có xét đến năm 2035-Quy hoạch phát triển hệ thống điện 110kV Kết sử dụng giải pháp tất chế độ vận hành hệ thống nằm giới hạn cho phép, phân bố tải đường dây đồng đồng thời đảm bảo tiêu chí N-1 cung cấp điện an toàn liên tục cho phụ tải Kiến nghị Trên sở kết đạt đề tài, tác giả xin đề xuất Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng, Tổng công Điện lực miền Trung, Ban quản lý dự án cơng trình điện miền Trung nghiên cứu sử dụng giải pháp nêu cho hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng xét cho giai đoạn đến năm 2025 ... TBA 110kV ACSR185 333 187 Liên Trì 11 Chương TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CHO LƯỚI ĐIỆN 110KV KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 4.1 Mở đầu Để đảm bảo an toàn vận hành. .. ứng dụng tính tốn phân tích chế độ vận hành cho lưới điện 110kV Đà Nẵng 9 Chương TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN 110KV KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 3.1 Mở đầu Hệ thống điện thông... nâng cao hiệu vận hành cho lưới điện 110kV Khu vực thành phố Đà Nẵng, cụ thể sau: - Đã thu thập số liệu thông số hệ thống thông số vận hành hệ thống điện 110kV khu vực thành phố Đà Nẵng Công ty Lưới