Tinh toán đề xuất phương thức vận hành tối ưu lưới điện phân phối điện lực trung tâm nha trang đáp ứng tiêu chí của EVNCPC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CAO THÀNH TUẤN TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC TRUNG TÂM NHA TRANG ĐÁP ỨNG TIÊU CHÍ CỦA EVN CPC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CAO THÀNH TUẤN TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC TRUNG TÂM NHA TRANG ĐÁP ỨNG TIÊU CHÍ CỦA EVN CPC Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60 52 02 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN HỒNG ANH Đà Nẵng - Năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn CAO THÀNH TUẤN ii TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC TRUNG TÂM NHA TRANG ĐÁP ỨNG TIÊU CHÍ CỦA EVNCPC Học viên: Cao Thành Tuấn Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60.52.02.02 Khóa: 33 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Lưới điện phân phối giữ vai trò quan trọng khâu phân phối điện Để đảm bảo lưới điện phân phối vận hành tin cậy, chất lượng đạt hiệu cao vấn đề quan tâm tổ chức, cá nhân làm công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối Thực tế vận hành cho thấy, sơ đồ kết lưới chưa tối ưu, số vị trí tụ bù trung áp khơng phù hợp phụ tải thay đổi Đồng thời số độ tin cậy cung cấp điện ngày quan tâm đưa vào tiêu thi đua Điện lực Đề tài “Tinh toán đề xuất phương thức vận hành tối ưu lưới điện phân phối Điện lực Trung tâm đáp ứng tiêu chí EVNCPC” nhằm mục đích nghiên cứu, tính tốn, lựa chọn phương án đề xuất giải pháp vận hành tối ưu lưới điện phân phối Điện lực Trung tâm Đề tài nghiên cứu tổng quan vấn đề vận hành lưới điện phân phối để làm sở cho việc tính tốn vận hành tối ưu Nghiên cứu sử dụng phần mềm PSS/ADEPT dùng tính tốn lưới điện phân phối Điện lực Trung tâm Nha Trang.Tính tốn phân bố công suất, dung lượng bù nhánh điện áp nút lưới điện phân phối Điện lực Trung tâm Nha Trang xác định tổn thất công suất lưới với phương thức vận hành Trên sở có hướng đề xuất giải pháp vận hành để tổn thất công suất lưới cực tiểu CALCULATING AND SUGGESTING THE OPTIMAL OPERATION METHOD FOR CENTRAL POWER DIVISION’S DISTRIBUTION NETWORK COMPLY TO EVNCPC’S REQUIREMENT CRITERIA Abstract – Distribution networks hold a very important role in power distribution To ensure reliable, quality and efficient distribution networks is always an issue interested by organizations and individuals involved in the management and operation of distribution networks In realized of operation distribution networks, the network is not optimized, some positions of medium voltage compensating capacitor are no longer suitable due to change in load At the same time, the indicators of power supply reliability are increasingly being interested and included in the Emulation Index of power companies The research: “Calculating and suggesting the optimal operation method for Central Power Division’s distribution network comply to EVNCPC’s requirement criteria” aims to study, calculate and selection the solutions and propose the optimal operation method for Central Power Division’s distribution network The research covered an overview of the issues of distribution network’s operation as a basis for optimal performance calculations Research and use of PSS / ADEPT software used in calculation of Nha Trang central power division’s distribution network Calculated power distribution, capacity of capacitor on the branches as well as voltage at the nodes of the Nha Trang Central Power Division’s distribution networks, and identifies power losses on the network with each operationmethods Based on that results, suggesting operation solutions to minimize power losses on the network Key words – optimal, operation method, power distribution, capacity of capacitor, power distribution network iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ viii MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC TRUNG TÂM NHA TRANG 1.1 Đặc điểm lưới điện phân phối 22kV Điện lực Trung tâm Nha Trang 1.1.1 Khối lượng đường dây TBA 1.1.2 Sơ đồ kết dây .4 1.1.3 Các vị trí liên lạc xuất tuyến 22 kV: .4 1.1.4 Các vị trí phân đoạn xuất tuyến 22 kV: 1.1.5 Các vị trí lắp đặt tụ bù xuất tuyến 22 kV: 1.2 Phụ tải điện 19 1.2.1 Đặc điểm phụ tải 19 1.2.2 Yêu cầu phụ tải 26 1.2.2.1 Chất lượng điện 26 1.2.2.2 Độ tin cậy 26 KẾT LUẬN CHƯƠNG 27 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ PHẦN MÊM TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI .28 2.1 Sự tiêu thụ công suất phản kháng 28 2.1.1 Sự tiêu thụ Công suất phản kháng .28 2.1.2 Các nguồn phát công suất phản kháng lưới điện 29 2.1.3 Ý nghĩa việc bù cspk lưới phân phối 32 2.1.3.1 Giảm tổn thất công suất mạng điện 32 2.1.3.2 Giảm tổn thất điện áp mạng điện 32 2.1.3.3 Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp .32 iv 2.1.4 Các tiêu chí bù cơng suất phản kháng lưới phân phối 33 2.1.4.1 Tiêu chí kỹ thuật 33 2.1.4.2 Tiêu chí kinh tế 36 2.1.5 Ứng dụng phần mềm pss/adept để tính tốn phân bố công suất 38 2.1.5.1 Giới thiệu chung 38 2.1.5.2 Các modul 38 2.1.5.3 Modul Load Flow 39 2.1.5.4 Modul CAPO 39 2.1.5.5 Modul TOPO 40 CHƯƠNG PHÂN TÍCH TÌNH HÌNH TRUYỀN TẢI CƠNG SUẤT HIỆN NAY CỦA LƯỚI ĐIỆN ĐIỆN LỰC TRUNG TÂM NHA TRANG 42 3.1 Các số liệu đầu vào phục vụ cho việc tính tốn lưới điện 42 3.2 Dung lượng, vị trí, trạng thái đóng cắt tụ bù phương thức vận hành với khoảng thời gian 42 3.3 Tình hình vận hành xuất tuyến 43 3.4 Tính tốn cho phương thức vận hành modul Load Flow PSS/ADEPT 45 CHƯƠNG GIẢI PHÁP VẬN HÀNH TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV ĐIỆN LỰC TRUNG TÂM NHA TRANG .47 4.1 Các tiêu chí để lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối Điện lực Trung tâm Nha Trang 47 4.2 Tính tốn, lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối Điện lực Trung tâm Nha Trang 48 4.2.1 Tính tốn vị trí bù tối ưu công suất phản kháng dùng modul CAPO PSS/DAEPT 48 4.2.1.1 Thiết lập thông số cho tụ bù trung áp 300 (KVAr) .48 4.2.1.2 Tính tốn lưa chọn vị trí bù tối ưu .50 4.2.1.3 Sử dụng, di chuyển vụ trí tụ bù có sẵn 54 4.2.2 Tính tốn điểm mở tối ưu modul TOPO PSS/ADEPT cho lưới phân phối Điện lực Trung tâm Nha Trang 55 4.2.3 Kết luận 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 60 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) CÁC BIÊN BẢN QUYẾT ĐỊNH THÀNH LẬP HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN (BẢN SAO) v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CAPO: Optimal Capacitor Placement - Đặt tụ bù tối ưu CDCL: Cầu dao cách ly CDLL: Cầu dao liên lạc CMIS : Hệ thống thông tin quản lý khách hàng CPC: Tổng Công ty Điện lực Miền Trung CSPK: Công suất phản kháng CSTD: Công suất tác dụng DRA: Distribution Reliability Analysis - Tính tốn thông số độ tin cậy lưới điện FCO: Fuse Cut Out - Cầu chì tự rơi HTĐ: Hệ thống điện KHPC: Cơng ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa LBS: Load Break Switch - Dao cắt có tải LĐPP: Lưới điện phân phối LTDLL: Dao cách ly liên lạc MBA: Máy biến áp MDMS: Meter Data Management System – Hệ thống quản lý liệu đo đếm PSS/ADEPT: The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool - Phần mềm phân tích tính tốn lưới điện TBN: Tụ bù ngang TOPO: Tie Open Point Optimization - Phân tích điểm dừng tối ưu BTS: Khoảng thời gian bình thường sáng từ h 00 đến h 30 CDS: Khoảng thời gian cao điểm sáng từ 09 30 đến 11 30 BTC: Khoảng thời gian bình thường chiều từ 11 h 30 đến 17 h 00 CDT: Khoảng thời gian cao điểm chiều từ 17 00 đến 20 00 BTT: Khoảng thời gian bình thường tối từ 20 00 đến 22 00 TDT: Khoảng thời gian thấp điểm tối từ 22 00 đến 04 00 sáng ngày hôm sau vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu 1.1 1.2 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Tên bảng Trang Các vị trí đặt tụ bù lưới điện phân phối Các thành phần phụ tải năm 2016 Trạng thái vị trí đặt bù lưới điện phân phối Tình hình vận hành xuất tuyến Điện áp thấp xuất tuyến Tổn thất công suất xuất tuyến Dung lượng vị trí tối ưu tụ bù cố định điều chỉnh thực phân tích CAPO Cơng suất tiết kiệm xuất tuyến thực phân tích CAPO Điện áp thấp xuất tuyến phương thức vận hành với vị trí tối ưu tụ bù Điện áp thấp xuất tuyến phương thức vận hành với vị trí tối ưu tụ bù so với Uđm Các cụm tụ bù cần điều chuyển Vị trí điểm mở tối ưu thực phân tích TOPO 19 42 44 45 46 50 52 53 53 54 55 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 4.1 Tên bảng Sơ đồ nguyên lý tuyến 471 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 472 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 473 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 474 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 475 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 476 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 477 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 478 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 479 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 480 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 484 – E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 485 – E27 Hộp thoại thiết đặt thông số kinh tế trung áp CAPO Trang 10 11 12 13 14 15 16 17 18 49 viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Số Tên biểu đồ hiệu Trang 1.1 Biểu đồ thành phần phụ tải năm 2016 20 1.2 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 471- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 20 1.3 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 472- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 21 1.4 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 473- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 21 1.5 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 474- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 22 1.6 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 475- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 22 1.7 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 476- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 23 1.8 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 477- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 23 1.9 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 478- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 24 1.10 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 479- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 24 1.11 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 480- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 25 1.12 1.13 Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 484- E27 (ĐVT: kW, kVAr) Biểu đồ phụ tải P, Q 24h đặc trưng xuất tuyến 485- E27 (ĐVT: kW, kVAr) 25 26 69 70 71 72 73 74 75 Phụ lục 02 Kết chạy TOPO 471- 473 Snapshot: "Base" Solving load flow Load flow solution converged after iterations Beginning TOPO analysis Iteration Switch MC471 [E27-MC_471] closed Switch Switch8 [7352-7352CD] opened New system loss: 179.13 kW 269.00 kvar Iteration Switch Switch8 [7352-7352CD] closed Switch Switch8 [7352-7352CD] opened New system loss: 179.13 kW 269.00 kvar Initial system loss: 303.42 kW 481.60 kvar Final system loss: 179.13 kW 269.00 kvar TOPO analysis completed Scroll up to view messages 473 – 474 Snapshot: "Base" Solving load flow Load flow solution converged after iterations 76 Beginning TOPO analysis Iteration Switch Switch4 [474MC-E27] closed Switch Switch11 [7462CD-7462] opened New system loss: 460.31 kW 837.31 kvar Iteration Switch Switch22 [NODE1-7164E] closed Switch Switch22 [NODE1-7164E] opened New system loss: 460.31 kW 837.31 kvar Iteration Switch Switch11 [7462CD-7462] closed Switch Switch11 [7462CD-7462] opened New system loss: 460.31 kW 837.31 kvar Initial system loss: 801.22 kW 1422.59 kvar Final system loss: 460.31 kW 837.31 kvar TOPO analysis completed Scroll up to view messages 474 – 484 Snapshot: "Base" Solving load flow Load flow solution converged after iterations 77 Beginning TOPO analysis Iteration Switch Switch16 [MC484-E27] closed Switch Switch11 [7462CD-7462] opened New system loss: 664.69 kW 1355.78 kvar Iteration Switch Switch11 [7462CD-7462] closed Switch Switch11 [7462CD-7462] opened New system loss: 664.69 kW 1355.78 kvar Initial system loss: 1436.92 kW 2699.91 kvar Final system loss: 664.69 kW 1355.78 kvar TOPO analysis completed Scroll up to view messages 78 {-D,\I IIOC DE X,\IG I r{ti'0NG DAr rlec ll,ic;tt KIItlA pr clltr h-(;lli,\ \'11' | *'Iu'do I)Oc lf,;l - [lanh plrtic ctgNc tto,r IIC)I \ \ll HO So HQI DONG +rAnqU GIA LU4.N VAt\ THAC SV IIgc vi0n: Cao'I'hrinh 'l'uiin L Ili0n brirr I{6i c16ng td lllrrrg tliinr e ttit ltoe r ictt catr ltoe LTJ -) ) l-j til Ilien Nl-rAn xet l lich khoa l'roc baur cr-ra hoc vi0n ilt' kiem phr0u NIlr!l{ Xli'l' HQ VA TEN TT rnAcu ryHIElu TRONG HqI DONG PGS.TS Dinh Thdnh Vi€t 'lS I-e Dinh DLLtlrg L'CiS.TS NgO Vittt I)tt'Crttg Phtirt bi€n I ts ['hc'ut biArt lS Le Cao Qur,6n GS.l'S Ngr-r1,ip lJ0ng Anh T-htr lcti Hoi tli0 Li L ctottg j1: viAn rrr / [,' / t' r { A/grrcri I ttrlrt r,q rl,i r r !'hi0rt xdt ()ht) tich t{oi tl6ng I t_i I(\ I]firt nh0n L' t/ V {i.'l thting 7.i.t tt(:ill )01 Ilrtr I'r I16i il6ng Dir lYing, ngiry' \ re '"nl' O, !;i.", 'ltt'tr'-' Y'" i: I DAI HQC CQNG noa PANANC rRUo@KIroA DQc lflP LEIfr,N.{ Nguy xA utlt cHU Ncnia vIE'I' NAN{ -'Ig'do - II4nh Phric I}AI\-I I{QPr[QIDONGDANHGIALLTTInt,,l.tl.l'tt4clsi lip theo tJLr:.1'r tlitrlt '(l th6ng nam 201 , tloi clong drtcrc tl-ri\nli hoc tliich 1''lt.a' !rt)tti 1glgl2o17 cua IIi0u trtro'ng truo'ng I)ai l940/I)lillK-Dl.ngdy cAc tl-ri\nh vi0n: TT -* - HO \1A'I'IIN I PGS.'i'S Dinh'fhi\nh Vi0t -lS L0 Dinh crroNc v[ TI{ONG IIQI lx)l\(; Chtr tich FIQi c16ng Thtr k'-i'I'I6i d6ng !_.t.11 PGS.l'S NgO Vln Du0ng 4" lS.LeKi l'S tl UY vi€n Phin biOn Uy' r'i6n Phan biOnn2 Ur r i€n Le Cao Qu1'en vien) oc aann gi6 iu6rr r,6n th?c s}-.: d6 hop (co m6t: ' ', ving m[t: thdnh toi lro'i 'liett ptlwtt - 'l-an d0 tAi: Tlnlt todn di xudt phwong th{tc vdtt hdnh 'n' ptniDiatlltcTruttgltitttNhaTrangdcipirllgtiett./li.r,./irr.1,t -Clrrrvanngr\t.rlr:1(!thuAtcliOn(1{-l3.IJ-]).lllll CLra l-roc vi€n cao hoc: Cao T'hirnh TuAn gdm circ phffn chinh satr tliir : rrglri.rr cirrt r,A clcrc ,i liclr l.'lrtla ,lhrL ky IIoi cl6ng b6o ciro qtrlr trirrl-r hoc ti1l, hoc cua hoc viOn (c6 v5n ban kenr theo): N0i tlung bu6i nop dirnh a gii b lloc vi0n trintr baY lufln virn; c cl' t g tlou car-t ht)i (c(l viln biitl l