Tính toán, đánh giá độ tin cậy trong lưới phân phối có dg

Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - HÀ QUANG NGỌC TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI CÓ DG Chuyên ngành: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN Mã số ngành: 60.52.50 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, ngày 28 tháng 06 năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hà Quang Ngọc Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 14-03-1980 Nơi sinh: Quảng Nam Chuyên nghành: Thiết bị, Mạng Nhà máy điện MSHV: 01807288 I- TÊN ĐỀ TÀI: Tính tốn, đánh giá độ tin cậy lưới phân phối có DG II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu độ tin cậy lưới phân phối Tìm hiểu DG Tính tốn, đánh giá độ tin cậy lưới phân phối có DG phương án thường gặp - Khảo sát ảnh hưởng DG đến lưới phân phối III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14-02-2011 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06-07-2011 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Hoàng Việt CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS.NGUYỄN HOÀNG VIỆT Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm 2011 TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Hoàng Việt , người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn Tơi gửi lời cảm ơn đến Thầy, Cô khoa Điện – Điện Tử Phòng Đào Tạo Sau Đại Học – Trường Đại học Bách khoa TPHCM tạo điều kiện thuận lợi trình học tập Và sau xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp bạn bè hỗ trợ tạo điều kiện cho tơi q trình học tập thực luận văn TP HCM, ngày 28 tháng năm 2011 Hà Quang Ngọc LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Hà Quang Ngọc Ngày tháng năm sinh : 14-03-1980 Nơi sinh : Thượng Phước, Đại Hòa, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam Địa liên lạc : 55/354 Quang Trung, Gò Vấp,Tp HCM Điện thoại liên lạc : 090.7732149 Email : quangngoc_ha @yahoo.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ năm 1998 đến 2007 học chương trình Đại học trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Từ năm 2007 đến 2009 học chương trình Cao học trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ năm 2007 -2011 : làm việc Công ty cổ phần tư vấn Thiết kế Xây dựng Dân dụng Công nghiệp(IDCo) Địa :148 Nguyễn Công Trứ,Q1 TP HCM CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1.Giới thiệu 1.2.Đối tượng hướng nghiên cứu .2 CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM 2.1.Các khái niệm độ tin cậy 2.1.1.Độ tin cậy hệ thống điện .4 2.1.2.Kỹ thuật đánh giá độ tin cậy 2.1.3.Đo lường chất lượng dịch vụ số 2.2 Cấu hình hệ thống phân phối 2.2.1.Hệ thống phân phối hình tia 2.2.2.Hệ thống phân phối có nguồn lân cận 2.2.3.Hệ thống phân phối có nguồn lân cận có máy phát phân bố 2.3.Nguồn phát phân bố 2.3.1.Máy phát phân bố gì? .6 2.3.2.Các ứng dụng máy phát phân bố 2.3.2.1 Công suất dự phòng 2.3.2.2 Kết hợp nhiệt điện 2.3.2.3 San đỉnh tải 2.3.2.4 Hỗ trợ lưới điện 2.3.2.5 Vận hành riêng lẻ 2.3.3.Lợi ích máy phát phân bố 2.3.3.1 Lợi ích khách hàng .8 2.3.3.2 Lợi ích nhà cung cấp điện 2.3.3.3 Lợi ích Quốc gia 2.3.4.Ảnh hưởng máy phát phân bố lên hệ thống 2.3.5.Tìm hiểu số loại lượng dùng nguồn phân bố 2.3.5.1 Năng lượng gió 2.3.5.2 Năng lượng mặt trời 12 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI 14 3.1.Định nghĩa hệ thống nối tiếp 14 3.2.Tính tốn tiêu tin cậy hệ thống nối tiếp 14 3.3.Các tiêu tin cậy bổ sung 15 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG PHÂN PHỐI HÌNH TIA .18 4.1.Hệ thống phân phối với máy cắt đầu nhánh (phương án bản) .19 4.2.Hệ thống phân phối có đặt cầu chì đầu nhánh rẽ 24 4.3.Hệ thống có dao phân đoạn., 26 4.3.1.Đặt dao phân đoạn L2,L3 L5,L6 (phương án 2) 27 4.3.2.Đặt dao phân đoạn tất nhánh (phương án 3) 28 4.4.Hệ thống phân phối có nguồn dự trữ .34 4.4.1.Trường hợp nguồn chuyển tải không bị giới hạn công suất (phương án 4) 34 4.3.2.Trường hợp chuyển tải có giới hạn cơng suất(phương án 5) .38 CHƯƠNG 5: ĐỘ TIN CẬY LƯỚI PHÂN PHỐI CĨ DG .43 5.1.Lưới phân phối hình tia với DG 43 5.1.1.Ảnh hưởng dung lượng DG đến độ tin cậy 44 5.1.2.Ảnh hưởng vị trí DG đến độ tin cậy lưới phân phối 51 5.1.3.Ảnh hưởng DG tải đỉnh 57 5.2.Ảnh hưởng DG lưới phân phối dạng vòng vận hành hở .60 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN .72 Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp TÓM TẮT LUẬN VĂN Ngày độ tin cậy Hệ thống điện ngày quan tâm giới Ở Việt Nam, chưa đánh giá mức, thị trường điện hình thành, có nghĩa người tiêu dùng lựa chọn nhà cung cấp điện vấn đề chất lượng điện năng, có độ tin cậy cung cấp điện, tiêu chí để khách hàng sử dụng điện lựa chọn nhà cung cấp điện Trong mạng điện phân phối, độ tin cậy quan tâm mạng truyền tải hư hỏng mang tính cục bộ, địa phương Nhưng khảo sát gần cho thấy tỉ lệ hư hỏng mạng phân phối cao nhiều so với mạng truyền tải mạng điện áp thấp Điều cho thấy việc đánh giá độ tin cậy cung cấp điện mạng phân phối cần thiết Từ cho phép áp dụng sơ đồ bước thiết kế, phân bố vốn đầu tư để nhận hệ thống phân phối có độ tin cậy cao Hệ thống phát điện phân phối (DG) kỹ thuật áp dụng mạng phân phối Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện khác trường hợp vị trí đặt máy phát Luận án đề cập đến tính tốn độ tin cậy mạng phân phối số phương án thường gặp khảo sát ảnh hưởng DG lên độ tin cậy nút tải hệ thống Ngồi ra, luận án cịn đề xuất sử dụng máy phát phân bố (DG) mạng phân phối, kỹ thuật phát triển mạnh nước phát triển giới GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt -1- HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1.Giới thiệu Nền kinh tế xã hội nước ta đà hội nhập phát triển với tốc độ tăng trưởng cao.Với tốc độ tăng trưởng cao nay, nước ta thiếu hụt điện nghiêm trọng Trong thời gian gần đây, việc thiếu nguồn cắt điện xảy liên tục, vấn đề nhức nhối tồn xã hội.Cùng với đó, u cầu khách hàng sử dụng điện ngày cao xu hướng xây dựng thị trường điện cạnh tranh nay, độ tin cậy lưới điện vấn đề cần quan tâm Sự thay đổi quy định công ty điện lực phát triển kỹ thuật DG, dạng máy phát nhỏ đấu nối trực tiếp vào lưới phân phối, làm cho vai trò DG ngày tăng Mạng phân phối thường vận hành hình tia, phần tử bị cắt dẫn đến ngừng cung cấp điện cho phụ tải Vấn đề cần quan tâm độ tin cậy mạng phân phối khoảng thời gian điện Phí tổn ngừng cung cấp điện tăng khơng tuyến tính theo khoảng thời gian điện Hàm phân bố xác suất thời gian điện ảnh hưởng lớn đến phí tổn gây Cần lưu ý thời gian phục hồi cung cấp điện phụ thuộc vào vị trí mạng điện, phí tổn ngừng cung cấp điện khác đáng kể theo vị trí khác mạng phân phối Thiết kế vận hành mạng điện để cung cấp lượng điện đến khách hàng liên tục, chất lượng đảm bảo tính hợp lý mặt kinh tế hệ thống thiết bị Cung cấp điện liên tục có nghĩa phục vụ nhu cầu tiêu thụ điện khách hàng bao gồm an toàn cho người thiết bị Cung cấp chất lượng điện liên quan đến yêu cầu điện áp ổn định giới hạn dao động tần số Để đảm bảo tin cậy cung cấp điện cho khách hàng, mạng điện phải có độ tin cậy hệ thống để tránh tình trạng cắt phần tử gây nên điện, dẫn đến tổn thất thương mại, dịch vụ phúc lợi Luận văn trình bày tiêu độ tin cậy mạng phân phối, sơ đồ thường gặp đánh giá độ tin cậy lưới phân phối có kết nối DG 1.2.Đối tượng hướng nghiên cứu GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt -2- HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp Luận văn nghiên cứu đánh giá độ tin cậy mạng phân phối, xem xét phương án mạng phân phối, số phương pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Các thiết bị đóng cắt máy cắt, cầu chì, dao cắt tải,…có nhiều mạng điện phân phối Số lượng, vị trí đặt chúng có ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy phụ tải mạng điện Do đó, cần tìm phương án cho kết khả quan Máy phát phân bố kỹ thuật áp dụng mạng phân phối Vị trí, cơng suất đặt máy phát phân bố có ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy, phụ tải cần nâng cao độ tin cậy, vấn đề đáng quan tâm GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt -3- HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM 10 0.938 -14.182 11 0.936 -14.611 12 0.936 -14.700 Luận văn tốt nghiệp 4.286 2.857 2.857 0.857 0.571 0.571 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Total 42.858 8.569 44.009 17.030 0.000 Ta thấy điện áp nút 19, 20, 8, 9, 10, 11,12 giảm 0.95,do điểm tải nút 8,9,10,11,12 bị sa tải.Điều làm số tin cậy nút tải giảm đi, đồng nghĩa số tin cậy hệ thống giảm Xét trường hợp DG có cơng suất MW đấu vào nút 20, chạy phân bố cơng suất ta có kết sau Bus Voltage Angle Load -Generation - Injected No Mag Degree MW Mvar MW Mvar Mvar 13 1.050 0.000 14 1.032 -2.238 15 1.010 -5.317 16 0.994 -7.942 17 0.986 -9.441 18 0.981 -10.465 19 0.978 -11.414 20 0.980 -11.615 1.049 -0.071 1.030 -2.460 1.008 -5.549 1.009 -5.433 0.991 -8.301 0.984 -9.684 0.984 -9.684 0.979 -10.792 0.978 -11.496 10 0.976 -11.784 11 0.979 -11.779 12 0.978 -11.861 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.857 4.286 4.286 1.429 4.286 2.857 4.286 5.714 2.857 4.286 2.857 2.857 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.571 0.857 0.857 0.286 0.857 0.571 0.857 1.143 0.571 0.857 0.571 0.571 - 59 - 39.657 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 4.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 12.207 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.260 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp Từ kết trên, ta thấy DG ngồi tác dụng nguồn dự trữ cịn có tác dụng giúp cải thiện điện áp nút từ tránh tình trạng sa tải tải đỉnh.Do độ tin cậy nút tải tăng lên 5.2.Ảnh hưởng DG lưới phân phối dạng vòng vận hành hở Sơ đồ khảo sát sau L1.2 CB F3 SW2 L1 F1 S1 F2 SW1 L1.3 S1 L1.1 L3 L1.4 F2 SW1 L1 F6 SW4 F4 L1.2 F1 SW3 L2 L1.1 CB L1.6 F3 F8 SW5 L4 F7 L1.5 L1.7 L1.6 SW3 L2 L3 F4 L1.4 F6 SW4 L1 L4 F8 SW5 F7 L1.5 L1.7 L1.11 L7 F10 F12 L1.10 L1.12 L1 F9 SW6 F11 SW7 L6 L1 L5 F5 F9 SW6 L5 F5 L1.3 SW2 L1 L6 ATS CB DG L1.11 F11 SW7 L7 F10 F12 L1.10 L1.12 Hình 5.6.Lưới dạng vịng vận hành hở Với sơ đồ lưới hình 5.6, ta khảo sát độ tin cậy bên nhánh S1 DG kết nối bên nhánh nguồn S1 Khi có cố nhánh S1, thiết bị liên kết đóng để hỗ trợ cho khu vực khơng bị cố dung lượng cho phép Để khảo sát độ tin cậy nhánh nguồn S1, ta chạy phân bố công suất để xác định khả hỗ trợ nguồn S2 cho tải nhánh nguồn S1 với điều kiện điện áp nút tải không nhỏ 0.95 Nếu điều kiện không thỏa, ta bớt điểm tải chạy phân bố công suất lại, từ xác định điểm tải nguồn S hỗ trợ cố GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt - 60 - HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp Giả sử nguồn S2 có điện áp V = 1.06 Phương án : phương án chưa có DG Kết phân bố công suất sau Sau chạy phân bố công suất, với điều kiện điện áp nút tải không giảm 0.95 ta thấy nguồn S2 hỗ trợ tải điểm tải 22, 23, 24, 25 bên nhánh S1 phía S1 xảy cố Kết tính tốn độ tin cậy trường hợp sau: Bảng 5.14.Chỉ tiêu tin cậy nút tải nhánh S1phương án GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt - 61 - HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Nút tải λ r U Nút tải λ r U Luận văn tốt nghiệp Nút 39 Nút 40 Nút 35 Nút 36 Nút 33 Nút 30 0.275 0.836 0.23 0.290 1.259 0.37 0.290 1.741 0.51 0.305 1.754 0.54 0.305 2.213 0.675 0.305 2.557 0.408 Nút 31 Nút 28 Nút 25 Nút 26 Nút 22 Nút 23 0.290 2.586 0.75 0.275 1.218 0.335 0.305 1.338 0.408 0.290 1.138 0.33 0.290 1.138 0.33 0.305 1.180 0.36 Bảng 5.15.Độ tin cậy nhánh S1phương án Thông số SAIFI SAIDI CAIDI ASUI ENS AENS Phương án bản(1) 0.29439 0.54920 1.86553 0.000063 16.13400 0.00787 Phương án 2: DG có dung lượng MW đấu vào nút 21 Chạy phân bố cơng suất ta có kết sau : Bus Voltage Angle Load -Generation - Injected No Mag Degree MW Mvar MW Mvar Mvar 1.080 0.000 0.000 0.000 42.357 17.137 1.059 -1.888 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.031 -4.625 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.008 -7.181 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.994 -8.781 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.983 -10.138 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.970 -11.875 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.960 -13.208 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.080 -0.047 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 10 1.058 -2.020 3.000 0.600 0.000 0.000 0.000 11 1.030 -4.764 3.000 0.600 0.000 0.000 0.000 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt - 62 - 0.000 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp 12 1.031 -4.694 1.000 0.200 0.000 0.000 0.000 13 1.006 -7.399 3.000 0.600 0.000 0.000 0.000 14 0.993 -8.931 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 15 0.993 -8.931 3.000 0.600 0.000 0.000 0.000 16 0.982 -10.342 4.000 0.800 0.000 0.000 0.000 17 0.970 -11.928 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 18 0.968 -12.111 3.000 0.600 0.000 0.000 0.000 19 0.959 -13.315 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 20 0.959 -13.368 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 21 0.960 -13.241 0.000 0.000 2.000 -0.107 0.000 22 0.959 -13.348 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 23 0.959 -13.401 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 24 0.955 -14.058 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 25 0.954 -14.112 2.000 0.400 0.000 0.000 0.000 26 0.953 -14.301 3.000 0.600 0.000 0.000 0.000 27 0.952 -14.424 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 28 0.951 -14.641 4.000 0.800 0.000 0.000 0.000 Total 43.000 8.600 44.357 17.030 0.000 Từ kết chạy phân bố công suất, ta thấy trường hợp khảo sát, tải nút 28 MW, cần DG có dung lượng MW đủ để cấp nguồn cho tải với điều kiện ràng buột điện áp Kết tính tốn độ tin cậy sau Bảng 5.16.Chỉ tiêu tin cậy nút phương án Nút tải λ r U Nút tải λ r U Nút 39 0.275 0.836 0.23 Nút 31 0.290 2.586 0.75 Nút 40 0.290 1.259 0.37 Nút 28 0.290 1.138 0.33 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt Nút 35 0.290 1.741 0.51 Nút 25 0.275 1.218 0.335 - 63 - Nút 36 0.305 1.754 0.54 Nút 26 0.305 1.338 0.408 Nút 33 0.305 2.213 0.675 Nút 22 0.290 1.138 0.33 Nút 30 0.305 2.557 0.408 Nút 23 0.305 1.180 0.36 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp Bảng 5.17.Độ tin cậy hệ thống phương án Thông số SAIFI SAIDI CAIDI ASUI ENS AENS Phương án Phương án 0.29439 0.54920 1.86553 0.000063 16.13400 0.00787 0.29439 0.48517 1.64805 0.000055 14.03400 0.00685 Độ cải thiện phương án so với phương án (%) 0.000000 11.657859 11.657859 11.657859 13.015991 13.015991 Nhận xét:Chỉ tiêu tin cậy nút tải 28 cải thiện kéo theo tiêu tin cậy hệ thống cải thiện Phương án : Kết nối DG MW vào lưới Kết chạy phân bố công suất Bus Voltage Angle Load -Generation - Injected No Mag Degree MW Mvar MW Mvar Mvar 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1.060 0.000 1.042 -1.983 1.018 -4.845 0.999 -7.502 0.989 -9.157 0.981 -10.557 0.972 -12.343 0.967 -13.713 1.060 -0.049 1.041 -2.120 1.017 -4.988 1.018 -4.917 0.998 -7.725 0.988 -9.308 0.988 -9.308 0.979 -10.762 0.972 -12.396 0.970 -12.579 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.000 3.000 3.000 1.000 3.000 2.000 3.000 4.000 2.000 3.000 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.400 0.600 0.600 0.200 0.600 0.400 0.600 0.800 0.400 0.600 42.379 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 - 64 - 13.902 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0.966 0.966 0.967 0.966 0.966 0.959 0.958 0.957 0.953 0.952 0.951 0.950 0.950 Total -13.818 -13.871 -13.747 -13.853 -13.905 -15.004 -15.058 -15.246 -15.824 -16.041 -16.130 -16.293 -16.293 2.000 2.000 0.000 2.000 2.000 0.000 2.000 3.000 0.000 4.000 0.000 2.000 3.000 48.000 Luận văn tốt nghiệp 0.400 0.000 0.400 0.000 0.000 7.000 0.400 0.000 0.400 0.000 0.000 0.000 0.400 0.000 0.600 0.000 0.000 0.000 0.800 0.000 0.000 0.000 0.400 0.000 0.600 0.000 9.600 49.379 0.000 0.000 4.258 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 18.160 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Ở phương án dung lượng đóng lại hỗ trợ đến nút nút tải 31 Dung lượng máy phát tăng thêm MW dung lượng tải hỗ trở thêm 5MW Kết tính tốn độ tin cậy Bảng 5.18.Chỉ tiêu tin cậy nút phương án Nút tải λ r U Nút tải λ r U Nút 39 0.275 0.836 0.23 Nút 31 0.290 2.586 0.75 Nút 40 0.290 1.259 0.37 Nút 28 0.290 1.138 0.33 Nút 35 0.290 1.741 0.51 Nút 25 0.275 1.218 0.335 Nút 36 0.305 1.754 0.54 Nút 26 0.305 1.338 0.408 Nút 33 0.305 2.213 0.675 Nút 22 0.290 1.138 0.33 Nút 30 0.305 2.557 0.408 Nút 23 0.305 1.180 0.36 Bảng 5.19.Độ tin cậy hệ thống phương án Phương án Phương án Độ cải thiện phương so với phương án 2(%) 0.29439 0.48517 1.64805 0.000055 14.03400 0.00685 0.29439 0.40322 1.36968 0.000046 11.93400 0.00582 0.000000 16.891213 16.891213 16.891213 14.963660 14.963660 GVHD: TS.Nguyễn Hồng Việt - 65 - Thơng số SAIFI SAIDI CAIDI ASUI ENS AENS HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp Nhận xét :Chỉ tiêu tin cậy hệ thống cải thiện nhiều phương án so với phương án phương án hỗ trợ nhiều nút tải Phương án :Kết nối DG có cơng suất MW vào lưới Kết chạy phân bố công suất bus Voltage Angle Load -Generation - Injected No Mag Degree MW Mvar MW Mvar Mvar 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1.060 0.000 1.042 -2.046 1.020 -5.003 1.002 -7.753 0.992 -9.469 0.985 -10.931 0.978 -12.810 0.974 -14.273 1.060 -0.049 1.041 -2.182 1.019 -5.145 1.019 -5.074 1.000 -7.974 0.991 -9.620 0.991 -9.620 0.984 -11.134 0.977 -12.862 0.976 -13.042 0.973 -14.377 0.973 -14.429 0.974 -14.311 0.973 -14.415 0.973 -14.467 0.964 -15.818 0.963 -15.871 0.962 -16.057 0.956 -16.902 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.000 3.000 3.000 1.000 3.000 2.000 3.000 4.000 2.000 3.000 2.000 2.000 0.000 2.000 2.000 0.000 2.000 3.000 0.000 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.400 0.600 0.600 0.200 0.600 0.400 0.600 0.800 0.400 0.600 0.400 0.400 0.000 0.400 0.400 0.000 0.400 0.600 0.000 43.503 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 9.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 - 66 - 13.227 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.303 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM 28 29 30 31 32 33 0.955 0.953 0.952 0.952 0.952 0.950 -17.118 -17.389 -17.552 -17.552 -17.572 -17.817 4.000 0.000 2.000 3.000 0.000 3.000 Luận văn tốt nghiệp 0.800 0.000 0.400 0.600 0.000 0.600 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Phương án dung lượng đóng lại sau cô lập cố hỗ trợ đến nút tải 33 Tổng tải hỗ trợ thêm 3MW với dung lượng DG thêm vào 2MW Kết tính tốn độ tin cậy Bảng 5.20.Chỉ tiêu tin cậy nút phương án Nút tải λ r U Nút tải λ r U Nút 39 Nút 40 Nút 35 Nút 36 Nút 33 Nút 30 0.275 0.8364 0.23 0.290 1.259 0.37 0.290 1.741 0.51 0.305 1.754 0.54 0.305 1.2951 0.40 0.305 1.180 0.408 Nút 31 Nút 28 Nút 25 Nút 26 Nút 22 Nút 23 0.305 1.338 0.408 0.290 1.138 0.33 0.305 1.180 0.36 0.290 1.138 0.33 0.290 1.138 0.33 0.275 1.218 0.335 Bảng 5.21.Độ tin cậy hệ thống phương án Thông số SAIFI SAIDI CAIDI ASUI ENS AENS Phương án Phương án Độ cải thiện phương án so với phương án (%) 0.29439 0.48517 1.64805 0.000055 14.03400 0.00685 0.29439 0.40322 1.36968 0.000046 11.93400 0.00582 8.468425 8.468425 8.468425 7.038713 7.038713 Nhận xét : nút tải hỗ trợ gần nguồn S1, cải thiện số tin cậy giảm dần Phương án :Kết nối DG có cơng suất 12 MW vào lưới Kết chạy phân bố công suất Bus Voltage Angle Load -Generation - Injected No Mag Degree MW Mvar MW Mvar Mvar 1.060 0.000 0.000 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt 0.000 44.675 12.217 - 67 - 0.000 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1.043 -2.114 1.022 -5.169 1.006 -8.015 0.997 -9.793 0.991 -11.315 0.986 -13.285 0.984 -14.840 1.060 -0.049 1.042 -2.250 1.021 -5.311 1.021 -5.240 1.004 -8.235 0.996 -9.942 0.996 -9.942 0.990 -11.516 0.985 -13.336 0.984 -13.514 0.983 -14.942 0.983 -14.993 0.984 -14.881 0.983 -14.983 0.983 -15.034 0.971 -16.711 0.970 -16.763 0.969 -16.946 0.961 -18.138 0.959 -18.352 0.956 -18.863 0.955 -19.025 0.955 -19.025 0.953 -19.289 0.952 -19.534 0.951 -19.656 0.950 -19.820 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.000 3.000 3.000 1.000 3.000 2.000 3.000 4.000 2.000 3.000 2.000 2.000 0.000 2.000 2.000 0.000 2.000 3.000 0.000 4.000 0.000 2.000 3.000 0.000 3.000 0.000 3.000 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt Luận văn tốt nghiệp 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.400 0.600 0.600 0.200 0.600 0.400 0.600 0.800 0.400 0.600 0.400 0.400 0.000 0.400 0.400 0.000 0.400 0.600 0.000 0.800 0.000 0.400 0.600 0.000 0.600 0.000 0.600 - 68 - 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 12.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 9.188 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp 36 0.950 -19.738 1.000 0.200 0.000 0.000 0.000 Total 55.000 11.000 56.675 21.405 0.000 Ở phương án dung lượng đóng lại đủ hỗ trợ cho nút tải 22, 23, 25, 26, 28,30,31,33,35, 36 Kết tính tốn độ tin cậy sau : Bảng 5.22.Chỉ tiêu tin cậy nút phương án Nút tải λ r U Nút tải λ r U Nút 39 Nút 40 Nút 35 Nút 36 Nút 33 Nút 30 0.275 0.290 0.290 0.305 0.305 0.305 0.8364 0.23 Nút 31 0.290 1.138 0.33 1.259 0.37 Nút 28 0.290 1.138 0.33 1.259 0.37 Nút 25 0.275 1.218 0.335 1.295 0.40 Nút 26 0.305 1.338 0.408 2.213 0.675 Nút 22 0.290 1.138 0.33 1.180 0.408 Nút 23 0.305 1.180 0.36 Bảng 5.21.Độ tin cậy hệ thống phương án Thông số Phương án Phương án Độ cải thiện phương án so với phương án (%) 0.29439 0.40322 1.36968 0.000046 11.93400 0.00582 0.29439 0.38615 1.31168 0.000044 11.37400 0.00555 4.234212 4.234212 4.234212 4.692475 4.692475 SAIFI SAIDI CAIDI ASUI ENS AENS Nhận xét : Với phương án này, dung lượng đóng lại gần hỗ trợ đủ cho tải nhánh S1 hỏng thiết bị đầu nguồn Các nút tải gần nguồn có độ tin cậy cao tác dụng thiết bị phân đoạn nên sử cải thiện số tin cậy hệ thống Bảng tổng hợp phương án Nút Chỉ tiêu λ r U λ r U λ r U λ Phương án 0.275 0.836 0.23 0.29 1.259 0.365 0.29 1.741 0.505 0.305 GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt Phương án 0.275 0.836 0.23 0.29 1.259 0.365 0.29 1.741 0.505 0.305 - 69 - Phương án 0.275 0.836 0.23 0.29 1.259 0.365 0.29 1.741 0.505 0.305 Phương án 0.275 0.8364 0.23 0.29 1.2586 0.37 0.29 1.7414 0.51 0.305 Phương án 0.275 0.8364 0.23 0.29 1.2586 0.37 0.29 1.2586 0.37 0.305 HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM 10 11 12 r U λ r U λ r U λ r U λ r U λ r U λ r U λ r U λ r U SAIFI SAIDI CAIDI ASUI ENS AENS 1.754 0.535 0.305 2.213 0.675 0.305 2.557 0.408 0.29 2.586 0.75 0.29 2.948 0.855 0.275 1.218 0.335 0.305 1.338 0.408 0.29 1.138 0.33 0.305 1.180 0.36 0.294 0.549 1.866 6.27E-05 16.134 0.0079 Luận văn tốt nghiệp 1.754 0.535 0.305 2.213 0.675 0.305 2.557 0.408 0.29 2.586 0.75 0.29 1.138 0.33 0.275 1.218 0.335 0.305 1.338 0.408 0.29 1.138 0.33 0.305 1.180 0.36 0.294 0.485 1.648 5.54E-05 14.034 0.0068 1.754 0.535 0.305 2.213 0.675 0.305 1.180 0.408 0.29 1.138 0.33 0.29 1.138 0.33 0.275 1.218 0.335 0.305 1.338 0.408 0.29 1.138 0.33 0.305 1.180 0.36 0.294 0.403 1.370 4.60E-05 11.934 0.0058 1.7541 0.54 0.305 1.2951 0.40 0.305 1.1803 0.41 0.29 1.1379 0.33 0.29 1.1379 0.33 0.275 1.2182 0.34 0.305 1.3377 0.41 0.29 1.1379 0.33 0.305 1.1803 0.36 0.29439 0.36907 1.25369 0.000042 11.09400 0.00541 1.2951 0.40 0.305 1.2951 0.40 0.305 1.1803 0.41 0.29 1.1379 0.33 0.29 1.1379 0.33 0.275 1.2182 0.34 0.305 1.3377 0.41 0.29 1.1379 0.33 0.305 1.1803 0.36 0.29439 0.35200 1.19569 0.000040 10.53400 0.005139 Từ bảng tổng kết, ta rút số nhận xét sau : Tương tự trường hợp DG vận hành với lưới hình tia, có DG đấu nối vào hệ thống độ tin cậy hệ thống cải thiện Dung lượng DG lớn số nút tải cải thiện nhiều.Do độ tin cậy hệ thống cải thiện Trong trường hợp này, ta tính tốn tăng dung lượng DG để tăng số nút tải hỗ trợ bước hướng nguồn mạch khảo sát.Tuy độ tin cậy hệ thống cải thiện gần nguồn độ cải thiện không lớn so với dung lượng DG thêm vào Do ta cần xem xét hiệu kinh tế chọn dung lượng DG kết nối vào lưới.Với dung lượng DG hợp lí, số GVHD: TS.Nguyễn Hồng Việt - 70 - HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp tin cậy nút tải gần nhau, số đáp ứng yêu cầu khách hàng ta không cần phải tăng thêm dung lượng DG Với sơ đồ lưới khảo sát, ta thấy DG tác dụng nguồn dự trữ cơng suất cịn có tác dụng cải thiện điện áp lưới từ nâng khả tải (hay khả hỗ trợ dung lượng) công suất từ mạch liên kết sang mạch bị cố Điều giải thích cho việc dung lượng DG thêm vào nhỏ dung lượng tải hỗ trợ phương án khảo sát GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt - 71 - HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Luận văn trình bày cách tính tốn tiêu tin cậy cho nút tải hệ thống lưới phân phối Từ khảo sát phương án thường gặp lưới phân phối.Luận văn khảo sát ảnh hưởng máy phát phân bố (DG) tới tiêu tin cậy lưới phân phối Một phương án đánh giá khả thi hay không dựa vào tiêu kĩ thuật Nó cịn phụ thuộc vào nhiều tiêu khác Trong thị trường điện cạnh tranh, độ tin cậy tiêu để đạt hài lòng khách hàng sử dung điện Một số kết luận rút từ nội dung đề tài -Nguồn phát phân bố giúp cải thiện độ tin cậy hệ thống điện -Để phát huy lợi ích nguồn phân bố,với hệ thống DG nên đặt cuối, với tải quan trọng DG nên đặt vị trí tải.Dung lượng DG đủ để tải có độ tin cậy tương tương tốt cho hệ thống -Nguồn phát phân bố khả nguồn dự trữ cịn cải thiện điện áp , từ tăng dung lượng đóng lại trường hợp lưới dạng vòng vận hành hở.Một sơ đồ lưới phổ biến -Ngoài nguồn phát phân bố cịn hỗ trợ hệ thống không sa tải trường hợp tải đỉnh vận hành lưới Kiến nghị phát triển thêm Do thời gian hạn hẹp nhiều hạn chế áp dụng tính tốn độ tin cậy nên luận văn tính tốn với lưới mẫu nhỏ để khảo sát.Trong đề án sau phát triển thêm -Tính tốn lưới thực có khối lượng lớn -Tính tốn phương án kinh tế kỹ thuật để chọn dung lượng, vị trí DG hợp lí, đạt hài lòng nhà cung cấp khách hàng -Xem xét ảnh hưởng nguồn phân bố lên thiết bị bảo vệ ,cũng tính ổn định hệ thống -Xây dụng mơ hình đánh giá việc ngắt điện tổn thất kinh tế cắt điện GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt - 72 - HVTH:Hà Quang Ngọc Trường Đại học Bách khoa Tp HCM Luận văn tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “Đánh giá độ tin cậy hệ thống điện” – TS.Nguyễn Hoàng Việt [2] “Hệ thống điện, truyền tải phân phối” – TS.Hồ Văn Hiến [3] “Impact of Distributed Generation on Realiability Evalution of Radial Distribution systems under network constrains – A.C.Neto, M.G.da Silva, A.B.Rodrigues [4] “Analyzing the Realiability Impact of Distributed Generation” – Richard E.Brown, Lavelle A.A.Freeman [5] “Electric power Distribution Realiability” - Richard E.Brown [6] “Distribution Reliability and Power Quality”- Tom Short [7] “Realiability Evaluation of Power System” – Roy billinton and Ronald Allan [8] “The Role of Distributed Generation in Power Quality and Realiability”- Ken Darrow and Bruce Hedman [9] “Distributed Generation, The Power Paradigm for the New Millenium” – Ann Marie Borbely and Jan F.Kreider [10] “The Effect of Distributed Generation on Distribution System Realiability GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt - 73 - HVTH:Hà Quang Ngọc ... ĐỀ TÀI: Tính tốn, đánh giá độ tin cậy lưới phân phối có DG II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu độ tin cậy lưới phân phối Tìm hiểu DG Tính tốn, đánh giá độ tin cậy lưới phân phối có DG phương... 5: ĐỘ TIN CẬY LƯỚI PHÂN PHỐI CÓ DG .43 5.1 .Lưới phân phối hình tia với DG 43 5.1.1.Ảnh hưởng dung lượng DG đến độ tin cậy 44 5.1.2.Ảnh hưởng vị trí DG đến độ tin cậy lưới phân phối. .. PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI Trong thập niên gần đây, nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phân phối ý hệ thống nguồn phát Một lí vai trị tổn thất lớn nhà máy, mạng phân phối