Phân tích an toàn vận hành lưới điện do công ty truyền tải điện 3 quản lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐỖ PHI HÙNG PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN DO CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN QUẢN LÝ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số : 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: GS TS LÊ KIM HÙNG Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Đỗ Phi Hùng TRANG TĨM TẮT TIẾNG ANH PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN DO CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN QUẢN LÝ Học viên: Đỗ Phi Hùng Mã số : 60.52.02.02 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Khóa: K34 Trường đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Duy trì an tồn vận hành hệ thống điện nhiệm vụ quan trọng người vận hành hệ thống điện Mục tiêu luận văn phân tích an tồn vận hành lưới điện cơng ty Truyền tải điện quản lý, từ đưa giải pháp khắc phục nhằm nâng cao an toàn vận hành lưới điện Luận văn dựa sở thực trạng thông số lưới điện số liệu vận hành thực tế, sử dụng phần mềm Powerworld Simulator làm công cụ phân tích an tồn Luận văn đánh giá tình trạng an toàn vận hành đưa giải pháp xử lý chính: giải pháp điều độ hệ thống; giải pháp cải tạo phần tử lưới điện giải pháp xây dựng phát triển lưới điện Từ khóa: Phân tích an tồn vận hành, an tồn vận hành CONTINGENCY ANALYSIS OF THE POWER GRID MANAGED BY POWER TRANSMISSION COMPANY N03 Maintaining power system security is one of the most important tasks for the operator of the power system The objective of this thesis is contingency analysis of the power grid managed by Power Transmission Company N03, and to propose corrective solutions to improve the power system security The thesis is based on actual grid parameters and actual operating data, using Powerworld Simulator software as a contingency analysis tool The thesis evaluates the situation of power system security and propose solutions: perform dispatch and control functions of load dispatch centers; solutions for improvement of equipments; and solutions for construction and development of power grids Key words : Contingency analysis, power system security MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Bố cục đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHÂN TÍCH AN TỒN 1.1 Ngữ cảnh u cầu phân tích an tồn hệ thống 1.1.1 Yêu cầu vận hành an toàn hệ thống 1.1.2 Chức phân tích an tồn hệ thống điện 1.1.3 Ngữ cảnh phân tích an tồn hệ thống: 1.2 Một số phương pháp phân tích an tồn 1.2.1 Phương pháp tính tốn phân bố cơng suất phần (1P-1Q) 1.2.2 Phương pháp hệ số chuyển tải 10 1.3 Kết luận Chương 15 CHƯƠNG PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 17 2.1 Giới thiệu chung công ty Truyền tải điện 17 2.1.1 Qui mô lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý 17 2.1.2 Tình hình vận hành lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý năm gần 17 2.2 Thiết lập sơ đồ lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý phần mềm Powerworld Simulator .19 2.2.1 Giới thiệu sơ lược phần mềm Powerworld Simulator 19 2.2.2 Một số giả thiết thiết lập sơ đồ 20 2.2.3 Sơ đồ lưới điện công ty Truyền tải điện 21 2.3 Phân tích vận hành an toàn tương ứng với chế độ vận hành lưới điện 21 2.3.1 Chế độ vận hành ứng với phụ tải mức cao, mùa khô 23 2.3.2 Chế độ vận hành ứng với phụ tải mức thấp, mùa mưa 28 2.3.3 Tổng hợp tình nguy hiểm 36 2.4 Kết luận Chương 36 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 39 3.1 Phân tích tình nguy hiểm 39 3.2 Đề xuất giải pháp liên quan đến điều độ hệ thống .41 3.2.1 Đề xuất giải pháp 41 3.2.2 Kiểm tra giải pháp 42 3.3 Đề xuất giải pháp liên quan đến cải tạo phần tử lưới điện 46 3.3.1 Đề xuất giải pháp 46 3.3.2 Kiểm tra giải pháp 47 3.4 Đề xuất giải pháp liên quan đến xây dựng phát triển lưới điện 50 3.4.1 Đề xuất giải pháp 50 3.4.2 Kiểm tra giải pháp 51 3.5 Kết luận Chương .52 3.5.1 Tổng hợp giải pháp thực hiện: 52 3.5.2 Trình tự ưu tiên thực giải pháp: 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) 81 BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐZ Đường dây MBA Máy biến áp MF Máy phát điện PW Powerworld Simulator TBA Trạm biến áp TC Thanh LF Load flow (phân bố công suất) FDLF ACLF Fast decoupled load flow (tính phân bố cơng suất phương pháp tách cặp nhanh) AC load flow (Tính phân bố cơng suất đầy đủ) N-1 Sự cố phần tử N-2 Sự cố đồng thời phần tử DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng hiệu 1.1 Thông số đường dây 500 kv 220 kv công ty truyền tải điện quản lý Trang 61 Các máy biến áp, kháng điện bù ngang tụ bù dọc lắp đặt 1.2 lưới 500 KV 220 KV công ty truyền tải điện quản 63 lý 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Các nhà máy điện đấu nối vào lưới điện công ty truyền tải điện quản lý Số liệu phụ tải truyền tải khu vực phía nam qua lưới điện công ty truyền tải điện Số liệu phụ tải truyền tải khu vực phía nam qua lưới điện công ty truyền tải điện Kết phân tích cắt MBA chế độ tải cao - mùa khơ Kết phân tích cắt đz MBA chế độ tải cao mùa khơ Kết phân tích cắt đz MF chế độ tải cao mùa khô Kết phân tích cắt MBA chế độ tải thấp - mùa mưa Kết phân tích cắt hai đường dây chế độ tải thấp - mùa mưa Kết phân tích cắt đz MBA chế độ tải thấp mùa mưa Kết phân tích cắt ĐZ MF chế độ tải thấp mùa mưa 2.10 Tổng hợp kết phân tích tình nguy hiểm 65 66 67 68 69 70 74 75 76 78 37 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Tên hình Các chức phân tích an tồn Qui trình phân tích an tồn thời gian thực Lưu đồ thuật toán phương pháp 1P-1Q Lưu đồ thuật toán hệ số chuyển tải cắt đường dây Lưu đồ thuật tốn hệ số chuyển lượng cơng suất phát Sơ đồ lưới điện công ty Truyền tải điện 3- chế độ tải cao, mùa 2.1 khô 2.2 Cắt 01 MBA 250 MVA trạm 220 kV Krông Búk 2.3 Cắt 01 MBA 450 MVA trạm 500 kV Đắk Nông Cắt MBA 450 MVA trạm 500 kV Di Linh ĐZ 220 KV Di 2.4 Linh – Bảo Lộc 2.5 Cắt MF Vĩnh Tân ĐZ 220 kV Di Linh – Bảo Lộc Sơ đồ lưới điện công ty Truyền tải điện 3- chế độ tải thấp, mùa 2.6 mưa 2.7 Cắt MBA 500kV AT2 Di Linh Cắt 02 ĐZ 220 kV Tháp Chàm – Nha Trang Phan Thiết 2.8 Hàm Tân Cắt ĐZ 220 kV Đa Nhim - Tháp Chàm MBA AT2 trạm 500 2.9 kV Di Linh 2.10 Cắt MF Vĩnh Tân ĐZ 220 kV Đa Nhim – Tháp Chàm Tăng công suất phát MF Vĩnh Tân cắt MF Vĩnh Tân 3.1 đồng thời ĐZ 220kV Di Linh – Bảo Lộc Tăng công suất phát MF Vĩnh Tân cắt MF Vĩnh Tân2 3.2 đồng thời ĐZ 220kV Di Linh – Bảo Lộc Tăng công suất phát MF Vĩnh Tân cắt MF Vĩnh Tân 3.3 đồng thời ĐZ 220kV Đa Nhim – Tháp Chàm Tăng công suất phát MF Vĩnh Tân cắt MF Vĩnh Tân 3.4 đồng thời ĐZ 220kV Di Linh – Bảo Lộc Trang 11 13 14 22 25 25 27 29 30 31 33 34 35 42 44 44 45 Số hiệu Tên hình Cắt 01 MBA sau thay MBA 125 MVA hữu MBA 250 MVA- TBA 220 kV Krông Búk Cắt 01 MBA sau thay hai MBA 450 MVA hữu 3.6 hai MBA 600 MVA- TBA 500 kV Đắk Nông Cắt đồng thời MBA AT2 TBA 500 kV Di Linh ĐZ 220kV 3.7 Đa Nhim – Tháp Chàm sau cải tạo ĐZ Cắt đồng thời ĐZ 220kV Qui Nhơn – Tuy Hịa MF Sơng Ba 3.8 Hạ sau lắp đặt mạch ĐZ An Khê – Qui Nhơn Cắt đồng thời ĐZ 220kV Tháp Chàm – Nha Trang Phan 3.9 Thiết – Hàm Tân sau lắp đặt thêm MBA thứ hai TBA Di Linh Sơ đồ lưới điện công ty Truyền tải điện sau cải tạo đầu tư 3.10 xây dựng Sơ đồ lưới điện 500 kV Công ty Truyền tải điện Công ty 3.11 Truyền tải điện 3.5 Trang 48 49 50 52 53 56 80 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, hệ thống điện Việt nam có bước phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội đất nước Hàng loạt cơng trình điện cấp điện áp 500kV, 220 kV,… xây dựng đưa vào vận hành Hệ thống điện ngày mở rộng qui mơ tính phức tạp Cơng ty Truyền tải điện đơn vị quản lý vận hành lưới điện truyền tải từ cấp điện áp 220kV đến cấp điện áp 500kV thuộc 09 tỉnh khu vực miền Trung Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nơng, Bình Định, Phú n, Khánh Hịa, Lâm Đồng, Ninh Thuận Bình Thuận Cùng với phát triển hệ thống điện Việt nam, lưới điện Công ty quản lý không ngừng mở rộng, nâng cấp Đến tháng 8/2017, Công ty quản lý vận hành 1619.77 km đường dây 500 kV, 2993.08 km đường dây 220 kV, 05 trạm biến áp 500 kV 09 trạm biến áp 220 kV Do đặc điểm phụ tải điện thường xuyên có biến động, người vận hành hệ thống điện, việc dự báo đánh giá tình biến động cố để chuẩn bị sẵn giải pháp xử lý tối ưu nhằm đảm bảo vận hành an tồn hệ thống điện ln u cầu quan trọng Tuy nhiên, lưới điện phức tạp, tốn khó thực u cầu khối lượng tính tốn thời gian tính toán lớn, lúc người vận hành phải xử lý tình thời gian ngắn Để đảm bảo vận hành an toàn cho hệ thống điện, cần phân tích đánh giá tổng thể đưa tình vận hành nguy hiểm nhằm có phương pháp giải thích hợp kịp thời Vì vậy, tác giả chọn đề tài “Phân tích an tồn vận hành lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý” làm đề tài luận văn tốt nghiệp Trang 80 Hình 3.11 Sơ đồ lưới điện 500 kV Công ty Truyền tải điện Công ty Truyền tải điện Trang 81 ... CHƯƠNG PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN CƠNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2.1 Giới thiệu chung công ty Truyền tải điện 2.1.1 Qui mô lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý Công ty Truyền tải điện thành... sở lý thuyết phân tích an tồn Chương 2- Phân tích an tồn vận hành lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý Chương 3- Đề xuất giải pháp nâng cao an tồn vận hành lưới điện cơng ty Truyền tải điện. .. CHƯƠNG PHÂN TÍCH AN TỒN VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 17 2.1 Giới thiệu chung công ty Truyền tải điện 17 2.1.1 Qui mô lưới điện công ty Truyền tải điện quản lý 17