Nghiên cứu chế độ làm việc và các giải pháp kỹ thuật cần thiết cho lưới điện 220KV hà giang thái nguyên giai đoạn nhận điện từ trung quốc

Nghiên cứu chế độ làm việc và các giải pháp kỹ thuật cần thiết cho lưới điện 220KV Hà GiangThái Nguyên giai đoạn nhận điện từ Trung Quốc Trình bày hiện trạng hệ thống điện quốc gia và hướng liên kết lưới điện 220KV Mã QuanHà Giang. Nghiên cứu cơ sở phương pháp tính toán phân tích chế độ xác lập của hệ thống điện. Tính toán phân tích chế độ xác lập, đề xuất các biện pháp đảm bảo chất lượng điện năng và vận hành ổn định hệ thống điện.

Bộ giáo dục đào tạo Nguyễn đào mười Trường đại học bách khoa hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học ngành: mạng Hệ Thống Điện Nghiên cứu chế độ làm việc giảI pháp kỹ thuật cần thiết cho lưới điện 220 kv hà giang kỹ thuật điện tháI nguyên giai đoạn cấp điện từ trung quốc nguyễn đào mười 2005 - 2007 Hµ Néi 2008 HÀ NỘI 2008 LuËn văn Thạc sĩ Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học riêng có sử dụng kết nghiên cứu lý thuyết, chương trình tính toán Viện, trường Đại học lớn nhiều nước giới Các kết tính toán nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu Tác giả luận văn Nguyễn Đào Mười Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ Lời cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo GS.TS Là Văn út thầy giáo, cô giáo Bộ môn Hệ thống điện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ chân tình bạn đồng nghiệp, gia đình đà tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Trong trình thực luận văn cã thĨ cã nh­ng thiÕu sãt T«i mong mn nhËn ý kiến đóng góp để luận văn hoàn thiện thêm kết nghiên cứu thực có ý nghĩa góp phần nâng cao chất lượng điện Hệ thống điện Việt Nam Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Đào Mười Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ Mục Lục Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Mở đầu .1 Ch­¬ng I: trạng hệ thống điện quốc gia hướng liên kết lưới điện 220KV mà guan hà gianG 1.1.Hiện trạng nguồn điện khả đáp ứng phụ tải hệ thống điện quốc gia 1.2.Phương án tách lưới Hà Giang Thái Nguyên giai ®o¹n nhËn ®iƯn tõ Trung Qc……………………… Chương iI: Nghiên cứu sở phương pháp tính toán 14 2.1.Đặt vấn đề 15 phân tích chế độ xác lập hệ thống điện 2.2.Mô hình lưới điện tính toán phân tích chế độ xác lập HTĐ15 2.3.Phương trình cân dòng nút 21 2.4.Phương pháp Newton - Raphson giải hệ phương trình chế độ xác lập hệ thống điện 25 2.5.ổn định tĩnh hệ thống điện vấn đề đánh giá mức độ ổn định hệ thống điện phức tạp 27 2.6.Tính toán chế độ ổn định tĩnh phần mềm ứng dụng conus .30 Chương iii: tính toán phân tích chế độ xác lập, đề xuất biện pháp đảm bảo chất lượng điện vận hành ổn định hệ thống lưới điện (110- 220KV) hà giang tháI nguyên giai đoạn nhận điện từ Trung Quốc 36 3.1.Yêu cầu tính toán thiết kế phần l­íi ®iƯn 220KV nhËn ®iƯn tõ Trung Qc………………………………………………………………… 36 3.2.TÝnh toán chế độ lưới điện theo số liệu ban đầu sau tách lưới nhận điện từ Trung Quốc 37 Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ 3.3.Tính toán phân tích ổn định tĩnh lưới điện khu vực 41 3.4.Xác định dung lượng bù bổ sung vô công 51 3.5.Kiểm tra dao động điện áp đóng cắt tụ Thái Nguyên 54 3.6.Nâng cao ổn định tĩnh vận hành tụ bù dọc 58 3.7.Tính toán phân tích chế độ sau bù 61 3.8.Tính toán phân tích ổn định tĩnh sau bï……… … …………… 66 3.9.TÝnh dao ®éng ®iƯn áp lưới đóng cắt tụ 71 3.10.Nhận xét chế độ xác lập ổn định tĩnh 74 Chương iV: đề xuất số giảI pháp kiến nghị 77 4.1.Các hạn chế sơ đồ tách lưới Hà Giang - Thái Nguyên 77 4.2.Phương án mở rộng phụ tải nguồn vào sơ đồ tách lưới 78 4.3.Tính toán chế độ lưới điện theo phương án mở rộng. 80 4.4.Tính toán phân tích ổn định tĩnh lưới khu vực 95 4.5.Kiểm tra dao động điện áp đóng cắt tụ Bắc Giang 101 4.6.Kiểm tra dao động điện áp đóng cắt tụ Thái Nguyên điều kiện SVC không vận hành 103 Kiến nghị chung hướng phát triển đề tài 108 1.Kiến nghị chung 108 2.Hướng phát triển đề tài 108 Tài liệu tham khảo Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 109 Luận văn Thạc sĩ mở đầu Do phát triển cao nên kinh tế nước ta năm gần đà kéo theo nhu cầu sử dụng điện cho sản suất sinh hoạt tăng cao, dẫn đến tình trạng thiếu điện toàn hệ thống điện Quốc gia nói chung hệ thống điện miền Bắc nói riêng Do để đáp ứng đủ nhu cầu phát triển kinh tế xà hội nghành điện đà đưa giải pháp như: đầu tư xây dựng thêm nhiều nguồn điện mới, đẩy nhanh tiến độ xây dựng nhà máy, khuyến kích sử dụng điện vào thấp điểm, tuyên truyền tiết kiệm điện, cải tạo lưới điện để giảm tổn thất, sử dụng thiết bị chiếu sáng tiêu thụ điện mua điện từ nước láng giềng Cụ thể năm 2006 Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN) đà ký hợp đồng mua bán điện với Công ty lưới điện Vân Nam (Trung Quốc) từ hướng Hà Giang cấp điện áp 220kV truyền tải điện cấp cho phụ tải tỉnh Thái Nguyên, Cao Bằng, Bắc Cạn vận hành thức vào ngày 01- 10- 2007 Với tổng sản lượng điện hàng năm đạt tỷ kWh, công suất cực đại đạt 200MW, nguồn từ trạm truyền tải Mà Guan (Trung Quốc) cấp sang Việt Nam qua trạm 220KV Hà Giang, Thái Nguyên tách mảng hệ thống điện miền Bắc vận hành độc lập kết nối với hệ thống điện Vân Nam (Trung Quốc) Đường dây truyền tải với khoảng cách dài, phụ tải chủ yếu tập trung cuối nguồn, tiêu thụ nhiều công suất vô công đồng thời bao gồm nhiều phụ tải công nghiệp quan trọng, yêu cầu chất lượng điện cao đà đòi hỏi cấp thiết công việc nghiên cứu tính toán phân tích chế độ xác lập chế độ vận hành, tính toán bù công suất vô công, tính toán phân bổ điện áp, tính toán phân tích ổn định tĩnh, tính toán dao động điện áp vận hành tụ bù cho lưới điện khu vực Đây mục đích vấn đề mà luận văn đề cập nghiên cứu tìm phương pháp vận hành an toàn, tin cậy, chất lượng kinh tế cho lưới điện khu vực Với vấn đề yêu cầu thực tế đây, luận văn đà sâu tính toán phân tích chế độ vận hành, nghiên cứu ổn định tĩnh, nghiên Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ cứu hiệu ứng dụng SVC, tụ bù dọc công tác thiết kế vận hành lưới điện, nâng cao chất lượng điện năng, nâng cao ổn định chung cho lưới điện khu vực Mà Guan- Hà Giang Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ Chương I trạng hệ thống điện quốc gia hướng liên kết lưới điện 220KV mà guan hà giang 1.1 trạng nguồn điện khả đáp ứng phụ tảI hệ thống điện quốc gia Những năm gần đây, nguồn điện đà đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng điện cho sản suất, sinh hoạt toàn quốc Tuy nhiên, cân đối phát triển nguồn, lưới điện tăng trưởng mạnh phụ tải dẫn tới khả đáp ứng phụ t¶i cđa hƯ thèng ch­a cao, nhiỊu thêi kú năm chưa đảm bảo lượng công suất dự phòng cần thiết để hệ thống vận hành an toàn Đặc biệt vào thời kỳ cuối mùa khô, hệ thống phải đối diện với việc thiếu sản lượng thiếu công suất đỉnh Hơn phát triển nguồn miền chưa cân đối Đặc biệt khu vực phía Bắc, phụ tải tăng trưởng cao nguồn điện vào ít, nên phải thường xuyên truyền tải lượng công suất từ Nam Bắc lớn Điều dẫn tới việc hệ thống điện miền Bắc vào mùa khô luôn thường trực nguy rà lưới cố đường dây 500KV phải tiết giảm phụ tải cố nguồn lớn phía Bắc tải đường dây 500KV Tính đến cuối năm 2006, tổng công suất đặt nhà máy điện hệ thống điện Quốc gia 12270MW, công suất khả dụng 11595 MW, tăng 6% so với năm 2005, công suất khả dụng tăng 6.76% so với năm 2005 Chi tiết công suất đặt công suất khả dụng nguồn điện tính đến cuối năm 2006 trình bày bảng 1.1 Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ Bảng 1.1: Công suất đặt công suất khả dụng nhà máy điện tính đến cuối năm 2006 Nh mỏy S mỏy P thit k, (MW) P khả dụng, (MW) 12270 11595 4393 1920 108 66 720 260 70 400 150 160 300 175 1545 440 600 105 300 100 200 165 35 3248 399 982 1138 468 111 150 454 4421 1960 120 66 720 260 70 440 150 160 300 175 1505 400 600 105 300 100 186 153 33 2933 322 880 1065 440 90 136 200 2971 13 24 78 115 18 150 375 110 733 733 72 280 2941 13 24 78 110 18 150 375 110 715 726 72 280 Tổng cơng suất Thuỷ điện Hồ Bình Thác Bà Vĩnh Sơn Ialy Sê San Sông Hinh Trị An Thác Mơ Đa Nhim Hàm Thuận Đa Mi Nhiệt điện than Phả Lại Phả Lại ng Bí ng Bí mở rộng Ninh Bình Nhiệt điện dầu Thủ Đức Cần Thơ Tua bin khí Bà Rịa Phú Mỹ 21 Phú Mỹ Phú Mỹ Thủ Đức Cần Thơ Diesel TĐ nhỏ Ngoài ngành Amata Bourbon Cần Đơn Cao ngạn Đạm Phú Mỹ Formosa Hiệp Phước Na Dương Phú Mỹ 22 Phú Mỹ VeDan Mua TQ 2 4 2 2 8GT+S9+S10 4GT+ST23, 26 3GT+S14 2GT+ST3 4 2 2 1 2GT+ST3 2GT+ST3 Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007 Luận văn Thạc sĩ Tương quan tăng trưởng nguồn phụ tải cực đại thể hình 1.1 Đó hình ảnh tổng quát khả đáp ứng tải hệ thống qua năm Tuy nhiên để đánh giá chi tiết khả đáp ứng tải thực tế năm phải xét đến công suất khả dụng thời kỳ năm Hình 1.1 thể giá trị công suất cực đại năm (thường cập nhật vào tháng 11 tháng 12) so với tổng nguồn lớn năm Để nhìn thấy chi tiết tương quan công suất khả dụng phụ tải năm thể qua hình 1.2 (năm 2004), hình 1.3 (năm 2005) 14000 MW 12270 11565 12000 10626 10010 10000 8884 10187 7871 9255 8000 6000 4461.1 4909.6 4909.6 5284.6 2796 6233.2 7408 6552 5655 4000 2000 5726.2 8283 3177 3595 3875 4328.5 4893 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Công suất đặt Phụ tải Hình 1.1: Tương quan tăng trưởng nguồn phụ tải cực đại Công suất đặt nhà máy điện phía Bắc tính đến cuối năm 2006 3883MW, công suất khả dụng khoảng 3788MW thuỷ điện khoảng 54%, nhiệt điện than chiếm khoảng 45%, nhiệt điện dầu chiếm khoảng 1% Trong công suất phụ tải cực đại đạt 3900MW- 4200MW, sản lượng trung bình ngày phụ tải hệ thống điện miền Bắc đạt khoảng 66- 72 triệu kWh Với nhu cầu tiêu thụ điện ngày tăng, tốc độ tăng trưởng công Nguyễn Đào Mười - CH Kü Tht ®iƯn 2005-2007 ... thiết kế phần lưới điện 220KV nhận điện từ Trung Quốc 36 3.2.Tính toán chế độ lưới điện theo số liệu ban đầu sau tách lưới nhận điện từ Trung Quốc 37 Nguyễn Đào Mười - CH Kỹ Thuật điện 2005-2007... tích chế độ xác lập, đề xuất biện pháp đảm bảo chất lượng điện vận hành ổn định hệ thống lưới điện (110- 220KV) hà giang tháI nguyên giai đoạn nhận điện từ Trung Quốc 36 3.1.Yêu cầu tính toán thiết. .. nguyên giai đoạn nhận điện từ trung quốc 1.2.1 Hướng liên kết lưới điện 220KV Ma Guan Hà Giang Trên sơ lưới điện Việt Nam Trung Quốc, Công ty tư xây dựng điện đà đề xuất nhập điện cấp điện áp 220KV