Đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối điện lực bố trạch, tỉnh quảng bình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÁI HỒNG LĨNH ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC BỐ TRẠCH, TỈNH QUẢNG BÌNH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN VINH TỊNH Đà Nẵng, Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS Trần Vinh Tịnh Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Thái Hồng Lĩnh MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mụ đ n n ứu .1 Đố tượng phạm vi nghiên cứu: P ươn p áp n n ứu: Bố cụ ận văn: .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TTCS & TTĐN TRONG LĐPP 1.1 Khái quát chung ướ đ ện 1.2 V trò, đặ đ ểm, sơ đồ c ướ đ ện phân phối .4 1.2.1 Vai trò c ướ đ ện phân phối: 1.2.2 Đặ đ ểm ướ đ ện phân phối: 1.2.3 Sơ đồ cấp đ ện c ướ đ ện phân phối 1.3 Tổn thất công suất p ươn p áp t n 1.3.1 Tổn thất công suất: 1.3.2 P ươn p áp t n tổn thất công suất: 1.4 Tổn thất đ ện năn 10 1.4.1 Tổn t ất t ật 11 1.4.2 Tổn t ất p thuật 12 1.5 Cá p ươn p áp t n toán TTĐN tron LĐPP .12 1.5.1 P ươn p áp t p n đồ t ị là: .12 1.5.2 P ươn p áp òn đ ện tr n n n p ươn 14 1.5.3 P ươn p áp t n tổn t ất .14 1.5.4 P ươn p áp đư n on tổn t ất 15 1.5.5 P ươn p áp t n toán TTĐN t eo q y định c a EVN 17 1.6 Kết luận ươn 18 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CÁC PHẦN MỀM THU THẬP SỐ LIỆU, TÍNH TỐN TTĐN 19 2.1 Cả tạo ướ đ ện ện có .19 2.1.1 P át tr ển ướ đ ện tr yền tả , t ống cấp đ ện áp LĐPP 19 2.1.2 y n n máy trạm ến áp tr n t m p ụ tả 19 2.1.3 Nâng tiết diện LĐPP ến đổ ệ t ốn p n p ố m t p t àn p 19 2.1.4 G ảm tổn t ất tron máy ến áp p n p ố 20 2.2 Bù kinh tế tr n ướ đ ện phân phối 20 2.2.1 Ý n ĩ a việc bù công suất phản kháng: 20 2.2.2 Tính tốn bù kinh tế tr n ưới phân phối 20 2.3 Vận àn LĐPP vớ p ươn t ức tố 22 2.4 Cả t ện đ ề ện vận hành .23 2.4.1 G ảm tổn t ất t n q đ ề đ n tế tron ệ t ốn 23 2.4.2 C n ấp tr t ếp n đ ện áp o tr n p ụ tả 23 2.4.3 G ảm tổn t ất t n q ả t ện ệ số p ụ tả 24 2.5 G ảm tổn t ất p thuật 24 2.6 Các phần mềm quản lý, thu thập số liệ t n toán TTĐN 25 2.6.1 Hệ thống thông tin quản lý khách hàng CMIS: .25 2.6.2 Hệ thống quản lý liệ đo đếm – MDMS EVNCPC 26 2.6.3 Giới thiệ ươn tr n t n toán PSS/ADEPT 26 2.7 Kết luận ươn 28 CHƯƠNG THỰC TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ VẬN HÀNH, KINH DOANH ĐIỆN NĂNG TẠI ĐIỆN LỰC BỐ TRẠCH 30 3.1 Đặ đ ểm t nhiên – kinh tế, xã h i huyện Bố Trạch .30 3.1.1 Vị tr đị ý, đ ều kiện t nhiên 30 3.1.2 Quy hoạch phát triển kinh tế, xã h i huyện Bố Trạch .31 3.2 Giới thiệu Đ ện l c Bố Trạch 32 3.2.1 Lịch sử hình thành phát triển 32 3.2.2 Chứ năn n ệm vụ tổ chức b máy c Đ ện l c 32 3.2.3 Khố ượng quản lý, vận hành: 33 3.3 Tình hình tiêu thụ đ ện 35 3.4 Tình hình th c nhiệm vụ sản xuất kinh doanh .36 3.4.1 Tình hình th c t S KD năm 2016, 2017 t án 2018 .36 3.4.2 Tình hình th c TTĐN 36 3.5 T n toán TTĐN thuật b ng phần mềm PSS/ADEPT .40 3.5.1 Sơ đồ ướ đ ện tính tốn 40 3.5.2 P ươn p áp t t ập số liệu tính tốn: 41 3.5.3 P ươn p áp t n toán TTĐN: 43 3.5.4 T n toán TTĐN ướ đ ện tr n áp Đ ện l c Bố Trạch 51 3.5.5 TTĐN ướ đ ện hạ áp Đ ện l c Bố Trạch .54 3.6 Kết luận ươn 54 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ĐIỆN LỰC BỐ TRẠCH 56 4.1 Các giải pháp công tác tổ chức 56 4.2 Các ả p áp quản lý vận hành 56 4.3 Các giải pháp công tác kinh doanh 57 4.3.1 Công tác tổng hợp, p n t TTĐN .57 4.3.2 Công tác ghi chữ phúc tra ghi chữ: .58 4.3.3 Quản lý hệ thốn đo đếm: .58 4.3.4 Công tác kiểm tra sử dụn đ ện .59 4.3.5 Nhóm giải pháp đầ tư x y ng .59 4.4 Các giải pháp k thuật 59 4.4.1 Giảm tổn thất máy biến áp .59 4.4.2 Trạm biến áp 110 kV Bố Trạ đấu nối: 63 4.4.3 Tuyến đư n y 22 V đấu nối vớ ướ đ ện trạng 64 4.4.4 Tính toán kết ưới tố x ất tuyến 22kV sau TBA 110 kV Bố Trạch 66 4.4.5 Tính tốn bù b n Mo e CAPO ươn tr n PSS/ADEPT .69 4.4.6 Tính tốn TTĐN ướ đ ện 22 kV Bố Trạch sau có TBA 110 kV 73 4.5 Đán ệu đầ tư 76 4.6 Kết luận ươn 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC U ẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (bản sao) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC BỐ TRẠCH, TỈNH QUẢNG BÌNH Học viên: Thái Hồng Lĩnh Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Khóa: K34 Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng Tóm tắt – Giảm tổn thất điện lưới điện giải pháp nâng cao hiệu trình sản xuất phân phối điện Trong luận văn, giới thiệu số vấn đề lý thuyết tổn thất điện lưới điện phân phối Trên sở nghiên cứu lưới điện trạng tính tốn tổn thất điện lưới điện phân phối Điện lực Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình phần mềm PSS/ADEPT, tác giả đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện lưới điện phân phối Điện lực Bố Trạch như: thay máy biến áp vận hành lâu năm máy biến áp Amorphous tiết kiệm lượng; tính tốn bù phản kháng lưới điện; tìm điểm mở để kết lưới tối ưu xuất tuyến 22kV Kết tính tốn chứng minh tính khả thi giải pháp đề xuất Từ khóa - Tổn thất điện năng; lưới điện phân phối; bù phản kháng; kết lưới tối ưu; Điện lực Bố Trạch PROPOSED SOLUTIONS TO MINIMIZE POWER LOST ON POWER DISTRIBUTION NETWORK OF BO TRACH DISTRICT, QUANG BINH PROVINCE Abstraction - Reducing the power loss on the grid is one of the solutions to improve the efficiency of electricity production and distribution This research aims to discuss theoretical problems of the power loss on distribution grid Base on the study of current grid and calculation about the power loss of Bo Trach electricity distribution network in Bo Trach district, Quang Binh province by PSS / ADEPT software, the author proposes following solutions for Bo Trach Power Department to minimize such power loss: Replacing the old transformers with energy-saving Amorphous transformers; Calculating the reactive power compensation on the grid and Optimizing the 22kV transmission line The results of the calculation prove the feasibility of the proposed solutions Keywords: Power loss, power distribution grid, reactive power compensation, optimizing network, Bo Trach power department DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU - CAPO – (Opt m C p tor P ement): đặt tụ bù tố - CBCNV: Cán b công nhân viên - CMIS– (Customer Management Information System): Hệ thống thông tin quản lý khách hàng - CSPK: Công suất phản kháng - EVN CPC: Tổn C n ty Đ ện l c miền Trung - DCL: Dao cách ly - EVN: Tập đoàn Đ ện l c Việt Nam - HTĐ: Hệ thốn đ ện - HTCCĐ: Hệ thốn n ấp đ ện - KDĐN: Kinh doanh đ ện năn - LBS – (Load Break Switch): Dao cách ly cắt có tải - LĐPP: Lướ đ ện phân phối - MBA: Máy biến áp - MDMS – (Meter Data Management System): Hệ thống quản lý liệ đo đếm - OMS (Outage Management System): Hệ thống quản lý đ ện - PA : P ươn án QLVH: Quản lý vận hành QLKD: Quản lý kinh doanh SXKD: Sản xuất kinh doanh TBA: Trạm biến áp TOPO – (Tie Open Point Optimization): Phân tích đ ểm dừng tố TTCS : Tổn t ất n s ất TTĐN : Tổn t ất đ ện năn TTG: Trạm trung gian - XT: Xuất tuyến - A: Tổn t ất đ ện năn - P: Tổn t ất n s ất tá ụn : Tổn t ất n s ất p ản án DANH MỤC CÁC BẢNG ản 3.1 N n o đ ng c đ ện l c Bố Trạch 33 ản 3.2 Tổng hợp khố ượn LĐPP q ản lý vận hành .33 ản 3.3 T n số k thuật trạm trung gian 34 ản 3.4 P n oại TBA phân phối .34 ản Cơ ấ đ ện năn t eo t àn p ần kinh tế năm 2016, 2017, t án 2018 35 ản 3.6 Cá ỉ tiêu SXKD th c năm 2016, 2018 t án 2018 36 ản 3.7 TTĐN năm 2016, 2017 t án 2018 t eo p n n o n 40 ản 3.8 TTĐN năm 2016, 2017 t án 2018 theo phiên 01 hàng tháng 40 ản Kết t n tốn P t eo P n ày đ ển hình mùa nắng 45 ản 3.10 Kết t n toán P t eo P n ày đ ển n mù mư .46 ản 3.11 T n toán đ ện năn tiêu thụ tổn thất đ ện năn tron n ày đ ển hình mùa nắng c a XT 474 TTG Hồn Lão 48 ản 3.12 T n toán đ ện năn t t ụ tổn thất đ ện năn tron n ày đ ển hình mù mư a XT 474 TTG Hoàn Lão .49 ản 3.13 TTĐN ướ đ ện Bố Trạ mù mư từ tháng 1-3/2018 .51 ản ản ản ản ản ản ản ản ản 3.14 TTĐN ưới đ ện Bố Trạch mùa nắng từ tháng 4-8/2018 51 3.1 TTĐN ướ đ ện Bố Trạ t án năm 2018 .52 3.16 TTĐN ướ đ ện Bố Trạch th c t án năm 2018 .52 3.17 TTĐN ướ đ ện Bố Trạ t n toán năm 2018 53 3.18 So sán TTĐN ướ đ ện trung áp Bố Trạch th c tế tính tốn .53 3.1 TTĐN T A n n năm 2017 năm 2018 54 4.1 Tính tốn tổn thất khơng tả ướ đ ện Bố Trạch 60 4.2 Thống kê MBA vận àn tr n năm ướ đ ện Bố Trạch 61 4.3 Tính tốn sản ượn đ ện năn t ết kiệm thay MBA Amorphous 63 ản ản ản ản ản ản ản ản 4.4 Tính tốn chênh lệch giá mua thay MBA Amorphous 63 Thống kê mạ vòn đ ểm m trạng 67 4.6 Thống kê mạ vòn đ ểm m sau chạy TOPO 67 4.7 Tính tốn cơng suất gi n ày đ ển hình mùa nắng 70 4.8 Tính tốn cơng suất gi n ày đ ển n mù mư 71 Tính tốn bù b n Mo e CAPO ướ đ ện Bố Trạ mù mư 71 4.10 Tính tốn bù b n Mo e CAPO ướ đ ện Bố Trạch mùa nắng 72 4.11 Tình trạng vận hành cụm tụ ù t eo mù mư , mù nắng 73 ản 4.12 Công suất c đạ mù è ướ đ ện 22 kV có TBA 110 kV 73 ản 4.13 Công suất c đạ mù mư ướ đ ện 22 kV có TBA 110 kV .74 ản 4.14 TTĐN mù nắn ướ đ ện 22 kV có TBA 110 kV 74 ản 4.1 TTĐN mù mư ướ đ ện 22 kV có TBA 110 kV .75 ản 4.16 TTĐN ả năm ướ đ ện 22 kV có TBA 110 kV 75 DANH MỤC CÁC HÌNH H n 1.1 Sơ đồ hệ thống phân phối hình tia H n 1.2 Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng .5 Hình 1.3 Đư ng dây có phụ tải Hình 1.4 Đư ng dây có nhiều phụ tải Hình 1.5 Sơ đồ thay đư ng dây có nhiều phụ tải .8 H n 1.6 Sơ đồ thay đơn ản c a máy biến áp .9 H n 1.7 Đồ thị phụ tải 13 H n 1.8 y n ể đồ TTCS xá địn TTĐN n đư n on tổn t ất 17 Hình 2.1 Đặt bù nhiề nút tr n ưới phân phối 22 Hình 2.2 Cá ước triển khai tính tốn PSS/ADEPT 27 Hình 3.1 Bản đồ hành huyện Bố Trạch 30 H n 3.2 Sơ đồ ướ đ ện Đ ện l c Bố Trạch .40 H n 3.3 Đồ thị phụ tả đ ển H n 3.4 Đồ thị phụ tả đ ển H n Đồ thị phụ tả đ ển n n n ướ đ ện 35kV huyện Bố Trạch .42 ướ đ ện 22kV huyện Bố Trạch .42 ướ đ ện huyện Bố Trạch .43 H n 3.6 Đồ thị phụ tả n ày đ ển hình mùa nắng c a XT 474 TTG Hồn Lão 44 H n 3.7 Đồ thị phụ tả n ày đ ển n mù mư a XT 474 TTG Hoàn Lão 45 H n 3.8 Đồ thị tổn thất cơng suất n ày đ ển hình mùa nắng XT 474 TTG Hoàn Lão .47 H n Đồ thị tổn thất công suất n ày đ ển n mù mư T 474 TTG Hoàn Lão 48 H n 4.1 Sơ đồ ướ đ ện Đ ện l c Bố Trạch sau chạy TOPO .69 Hình 4.2 Thiết lập thông số kinh tế 69 Name First Node Second Node Status 472N.GIANH C42NG-472 M472-7 Closed 472-7N.GIANH M472-7 M6 Closed 42-4BAC_TRH M42 DCL42-4BTR Closed 69-4HALUAT M69 M69/1 Closed 4-4THANHKHE4 M7/4 M7/5 Closed FCO5-7 M7/5 M7/7 Closed 1-4TH.LOI M69/8 M8/1 Closed 7-4TH.TRACH DCL7-4THT M91/7 Closed 27-4T.PHONG M91/27 M27/1 Closed 1-4TH.TRACH M91/34 M34/1 Closed 1-4TR.B.TONG M91/34/27 M27/1_ Closed 484-1DANHAY 474HOANLAO M91/34/54 Closed L94.TRACH M94 M94_1 Closed FCOT.TBN.TT M96 FCOTBN96 Closed 97-4T.VINH3 M97 M97/1 Closed FACO119-1 M119 M119/1 Closed FCO1-2 M119/1 M119/2 Closed FC02-3 M119/2 M119-3 Closed 135-4HAIPHU3 3_M135 3_M3 Closed 152-4H.TRACH 3_M152 3_M1 Closed FCO_153-4HTM 3_M153 3_M4 Closed 484DANHAY 3_M168 474HOANLAO Closed 475-7BT MC475BT J13 Closed 475BT C41BT_5 MC475BT Closed 471N.GIANH C41_NG MC471NG Closed FCO62-4M_T 7_M62 FCO62-4 Closed 1-4_H_T 7_M1 DCL1-4HTRACH Closed FCO16-4H_TR 7_M37/16 MFCO37/16 Closed 64-4M.TRACH 7_M64 DCL64-4MT Closed 481M.TRACH 7_M65 RECMYTRACH Closed 5-4NAMGIANH 7_149/5 DCL5-4NG Closed 60-4N_GIANH 7_60_479BT DCL60-4NG Closed 477-7BT MC477BT J15 Closed 477BT C42BT_7 MC477BT Closed 412-1N.GIANH C41_NG C42NG-472 Closed 471-7N.GIANH MC471NG 7_M1 Closed L91THA.TRACH LBS91TT M91 Open Changed * * Tie Open Point Optimization Report 13-10-18 17:11:36 CAC CHE DO MUA MUA System Base kVA: 100000,00 TOPO 475&477 110KV BO TRACH MOI SAU Analysis Data: Consider branch overloads: Energy Cost False Demand Cost Real (kWh) Reactive (kvarh) Real (kW) Reactive (kvar) 0,00 0,00 0,00 0,00 Load Snapshots Used Name Relative Duration PmaxHE PmaxDONG 1,00 1,00 CD_NANG 0,00 BT_NANG 0,00 TD_NANG 0,00 CD_MUA 0,00 BT_MUA 0,00 TD_MUA 0,00 Financial: Annual Energy Value Initial Losses Final Losses Savings P(kW) Q (kvar) 51,00 43,00 8,00 123,00 93,00 30,00 0 Demand Value 0 Name First Node Second Node Status 472N.GIANH C42NG-472 M472-7 Closed 472-7N.GIANH M472-7 M6 Closed 42-4BAC_TRH M42 DCL42-4BTR Closed 69-4HALUAT M69 M69/1 Closed 4-4THANHKHE4 M7/4 M7/5 Closed FCO5-7 M7/5 M7/7 Closed 1-4TH.LOI M69/8 M8/1 Closed 7-4TH.TRACH DCL7-4THT M91/7 Closed 27-4T.PHONG M91/27 M27/1 Closed 1-4TH.TRACH M91/34 M34/1 Closed 1-4TR.B.TONG M91/34/27 M27/1_ Closed 484-1DANHAY 474HOANLAO M91/34/54 Closed L94.TRACH M94 M94_1 Closed FCOT.TBN.TT M96 FCOTBN96 Closed 97-4T.VINH3 M97 M97/1 Closed FACO119-1 M119 M119/1 Closed FCO1-2 M119/1 M119/2 Closed FC02-3 M119/2 M119-3 Closed 135-4HAIPHU3 3_M135 3_M3 Closed 152-4H.TRACH 3_M152 3_M1 Closed FCO_153-4HTM 3_M153 3_M4 Closed 484DANHAY 3_M168 474HOANLAO Closed 475-7BT MC475BT J13 Closed 475BT C41BT_5 MC475BT Closed 471N.GIANH C41_NG MC471NG Closed FCO62-4M_T 7_M62 FCO62-4 Closed 1-4_H_T 7_M1 DCL1-4HTRACH Closed FCO16-4H_TR 7_M37/16 MFCO37/16 Closed 64-4M.TRACH 7_M64 DCL64-4MT Closed 481M.TRACH 7_M65 RECMYTRACH Closed 5-4NAMGIANH 7_149/5 DCL5-4NG Closed 60-4N_GIANH 7_60_479BT DCL60-4NG Closed 477-7BT MC477BT J15 Closed 477BT C42BT_7 MC477BT Closed 412-1N.GIANH C41_NG C42NG-472 Closed 471-7N.GIANH MC471NG 7_M1 Closed L91THA.TRACH LBS91TT M91 Open Changed * * PHỤ LỤC 8: KẾT QUẢ TÍNH TỐN CAPO XT 477 – 110KV BỐ TRẠCH Capacitor Placement Optimization Report 10/10/2018 18:18:35 System Base kVA: 100000.00 XT 477 110KV BO TRACH CUOI Analysis Data: Number of fixed banks: Considered Size 150.00 Number of switched banks: 150.00 Energy Cost Real (per kWh) Reactive (per kvarh) 1,747.00 21.00 Discount Rate (pu/yr) Inflation Rate (pu/yr) Installation Cost Evaluation Fixed Switched Period (per kvar) (yrs) (per kvar) 0.08 0.02 15.00 135,000.00 350,000.00 Load Snapshots Used: Name Relative Duration PmaxHE 1.00 PmaxDONG 1.00 CD_HE 0.26 BT_HE 0.53 TD_HE 0.21 CD_DONG 0.30 BT_DONG 0.55 TD_DONG 0.15 Maintenance Rate Fixed (per kvar yr) 4,204.00 Switched (per kvar yr) 19,500.00 Financial: Cost of Placing Banks: Present value cost of fixed banks: Present value cost of switched banks: Present value cost of all banks: P (kW) 52,843,799.38 0.00 52,843,799.38 Q (kvar) Present Value of Energy Loss Initial Losses 21.50 52.25 3,315,151,934.83 Final Losses 21.00 0.50 51.00 3,236,522,374.70 Savings Total savings 1.25 78,629,560.13 25,785,760.75 Summary of Capacitors Placed Node Size (kvar) Fixed M7/2 150 150 7_M61 Switched Capacitor Switching Schedule: Node Load Snapshot Size (kvar) Step Size Fraction in Service (pu) (pu) ... sản xuất phân phối điện Trong luận văn, giới thiệu số vấn đề lý thuyết tổn thất điện lưới điện phân phối Trên sở nghiên cứu lưới điện trạng tính toán tổn thất điện lưới điện phân phối Điện lực Bố. .. ý n ĩ quan trọng Xuất phát từ ý o n tr n, đề tài ? ?Đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện lưới điện h n hối Điện lực Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình? ?? đượ đề xuất nghiên Đ y ũn m t vấn đề t n x y n cán... , đố tượng, phạm v p ươn p áp n n ứ , đề tài đượ đặt tên : ? ?Đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện lưới điện phân phối Điện lực Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình? ?? Bố cụ l ận văn: Ngoài phần m đầu, kết