Nghiên cứu các quá trình đặc trưng của đồ thị phụ tải từ đó xây dựng phương pháp xác định thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Nghiên cứu các quá trình đặc trưng của đồ thị phụ tải từ đó xây dựng phương pháp xác định thời gian sử dụng công suất lớn nhất Nghiên cứu các quá trình đặc trưng của đồ thị phụ tải từ đó xây dựng phương pháp xác định thời gian sử dụng công suất lớn nhất luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu trình đặc trưng đồ thị phụ tải từ xây dựng phương pháp xác định thời gian sử dụng công suất lớn thời gian tổn thất công suất lớn loại hình phụ tải khác Ngành: mạng Hệ thống ®iƯn vị linh Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: TS phan đăng khải hà nội 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học danh mục hình vẽ Hình 1-1 Ví dụ vị trí thực nghiệm khoảng trượt (t, t+) đường trung bình đồ thị phụ tải Hình 1-2 Đồ thị phụ tải đường dây lưới điện công nghiệp Hình 1-3 Giản đồ trình tự đồ thị 1-2 Hình 1-4 Đồ thị phụ thuộc giá trị tương đối chuẩn phụ tải P Hình 1-5 Giản đồ xắp xếp thực nghiệm tiêu chế độ làm việc thiết bị điện Hình 1-6 Đồ thị dạng hình thang dạng tam giác Hình 1-7 Các đường cong hệ số cực đại K max đối víi c¸c hƯ sè sư dơng K sd kh¸c phụ thuộc vào số hộ tiêu thụ hiệu n hq Hình 1-8 Mô hình kích thước bậc giản đồ xếp với giá trị cho trước công suất lớn P max công suất nhỏ P phụ tải Hình 2-1 Sự phụ thuộc hệ số thống kê vào xác suất E x phân bố khác Hình 2-2 Các đồ thị tính toán xác suất E m giá trị tương đối thời gian trung bình t m* tần suất trung bình m* xếp chồng m xung n=10 Hình 2-3 Xác suất E m tần suất trung bình m xung nhóm đồ thị phụ tải lò điện trở tính toán với sai số gia công thống kê Hình 2-4 Đồ thị bậc P (t) trình lý tưởng hoá trình P(t) Hình 2-5 Giản đồ hiệu chỉnh dần theo bước P đặt nhóm phụ tải n máy cán tìm phương pháp tổ hợp Hình 2-6 Đường cong phụ thuộc vào đỉnh lồi P lồi hq đỉnh lõm P lõm hq thiết bị hiệu theo đỉnh lồi P låiθ vµ lâm P lâmθ Vị Linh - Líp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 2-7 Các đồ thị tính toán để xác định m lồi hq trình xung riêng lẻ Hình 3-1 Xác suất mức tần xuất trung bình mức số lượng n y đỉnh đột biến mức II y trình chuẩn Hình 3.2 Các dao động P đồ thị phụ tải P(t) Hình 3-3 Ví dụ đồ thị có giản đồ xếp cực đại cực tiểu nhau, có giản đồ xếp dao động khác Hình 3-4 Sự phụ thuộc trị số biên độ dao động dòng điện I vào tần suất K Hình 3-5 Đồ thị tính toán để xác định giá trị tương đối biên độ P * dao động trình chuẩn theo hàm tần suất tương đối tăng K* theo độ vượt trội chúng Hình 3-6 Phương sai đồ thị bậc phụ tải lò hồ quang nấu thép Hình 4.1 Sơ đồ kết dây lộ đường dây 691E5 Hình 4.2 Đồ thị phụ tải đặc trưng lộ 691 E5 Hình 4.3 Sơ đồ kết dây lộ 479E14 Hình 4.4 Đồ thị phụ tải đặc trưng lộ 479 E14 Hình 4.5 Sơ đồ kết dây lộ 980E13 Hình 4.6 Đồ thị phụ tải đặc trưng lộ 980 E13 Hình 4.7 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm Bệnh Viện Bạch Mai Hình 4.8 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp Khách Sạn Kim liên Hình 4.9 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp Đại học Y Hình 4.10 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp 27 Huỳnh Thúc Kháng Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học -1- lời nói đầu Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần việc đánh giá, quy hoạch phát triển hệ thông điện đà coi trọng, hệ thống điện Việt nam đà có bước phát triển vượt bậc Cùng với việc phát triển phần nguồn, hệ thống điện việt nam đà đầu tư xây dựng thành hệ thống điện hợp nước với lưới điện từ 500kV trở xuống Bên cạnh đó, lưới điện truyền tải phân phối đà phát triển bao phủ khắp miền đất nước, thiết bị dần đưa vào thay Tuy nhiên với phát triển kinh tế theo mục tiêu Công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, nhu cầu điện cho sinh hoạt sản xuất đà tăng trưởng mạnh mẽ, vượt dự kiến Xà hội ngày phát triển, yêu cầu chất lượng điện năng, cấu trúc lưới điện cung cấp đến hộ phụ tải cần phải coi trọng Việc sâu nghiên cứu phụ tải điện, xác định thời gian sử dụng công suất lớn nhất, thêi gian tỉn thÊt c«ng st lín nhÊt cđa phơ tải giúp ta đánh giá xác hoạt động vận hành thiết bị điện lộ đường dây Hiện nay, việc tính toán tổn thất điện thiết bị điện, trạm biến áp lộ đường dây Công ty Điện lực gặp nhiều khó khăn chưa đưa phương pháp cụ thể để tính toán giá trị thời gian sử dụng công suất lín nhÊt (T max ) vµ thêi gian tỉn thÊt c«ng st lín nhÊt (τ max ) ViƯc lùa chän thông số T max max chủ yếu dựa nhận định thực tế vận hành phụ tải để ước tính số thời gian vận hành tương đối thiết bị tra theo bảng có sẵn phụ tải tương tự nên kết tính toán chưa thể tình trạng thiết bị, trạm biến áp lộ đường dây (từ trung áp đến siêu cao áp) Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học -2- Vấn đề đặt phải nghiên cứu chi tiết loại hình phụ tải khác từ sử dụng phương pháp toán học để xác định trị số T max max loại hình phụ tải biết thông số tiêu thụ điện phụ tải dạng rời rạc Từ ta tính tương đối xác tổn thất điện phụ tải, đánh giá xác tính trạng vận hành phụ tải nhằm giảm tối đa chi phí cho lưới điện thiết bị điện nguồn vốn đầu tư cho việc phát triển phần nguồn bị hạn chế ý nghĩa thực tiễn đề tài Việc sâu nghiên cứu đồ thị phụ tải loại hình phụ tải khác quan trọng giúp đưa toán quy hoạch hiệu quả, tính toán chi tiết tổn thất phụ tải từ đưa giải pháp hợp lý cho việc thiết kế vận hành lưới điện vấn đề chưa quan tâm Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu trình đồ thị phụ tải giúp ta đưa phương pháp xác định tương đối xác T max max loại hình phụ tải khác nhau, việc quan trọng, giúp ta đánh giá xác phụ tải sử dụng để đưa giải pháp tối ưu cho thiết bị cho lưới điện, đưa chế độ vận hành tối ưu Nội dung đề tài Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Nghiên cứu trình đặc trưng đồ thị phụ tải từ đưa phương pháp xác định T max max phụ tải bao gồm 05 chương, cụ thể: Chương 1: Khái quát chung phụ tải điện loại đồ thị phụ tải Chương 2: Các trình đặc trưng đồ thị phụ tải Chương 3: Sự đột biến dao động trình Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học -3- Chương 4: Xây dựng phương pháp xác định T max max , tính toán áp dụng cho lưới điện Quận Đống Đa Chương 5: Nhận xét kết luận Bản luận văn nghiên cứu chi tiết đồ thị phụ tải trình dao động chúng áp dụng phương pháp tính toán xấp xỉ để xây dựng đồ thị phụ tải dạng hàm số bậc trở lên từ xác định T max max theo hàm Bản luận văn hoàn thành hướng dẫn trực tiếp, tận tình thầy giáo TS Phan Đăng Khải Qua đây, xin gửi lời biết ơn chân thành, sâu sắc tới Viện sỹ, Giáo sư, Phó giáo sư thầy cô Bộ môn Hệ thống điện đà giảng dạy hướng dẫn nghiên cứu, đặc biệt TS Phan Đăng Khải, người đà trực tiếp hướng dẫn hoàn thành luận văn Thạc sĩ Hà nội, ngày tháng 11 năm 2006 Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học -4- Chương khái quát chung phụ tải điện loại hình đồ thị phụ tải 1.1 Khái quát chung Đồ thị phụ tải điện hàm theo thêi gian, nã phơ thc vµo nhiỊu u tè nh­ đặc điểm trình công nghệ, chế độ vận hành Đường biểu diễn thay đổi phụ tải tác dụng P, phụ tải phản kháng Q dòng điện I theo thời gian gọi đồ thị phụ tải tác dụng, phản kháng đồ thị phụ tải theo dòng điện Đối với loại hộ tiêu thụ ngành công nghiệp đưa dạng đồ thị phụ tải điểm hình khác 1.2 Đồ thị xác định phụ tải 1.2.1 Khái niệm đồ thị phụ tải tính toán Như đà biết số liệu sổ tay kỹ thuật cho điều kiện làm việc chuẩn ứng với dòng phụ tải lâu dài cho phép không thay đổi theo thời gian Vì để chọn tiết diện dây dẫn biết trước đồ thị phụ tải xoay chiều I(t), trước hết cần thay đồ thị đồ thị đẳng trị đơn giản theo điều kiện đốt nãng I = const = I tt Trong ®ã I tt - dòng điện tính toán cần phân biệt giá trị theo ý nghĩa vật lý hai dòng điện khác theo hai hiệu ứng đốt nóng 1, I ttI - Theo nhiệt ®é ®èt nãng cùc ®¹i 2, I ttII - Theo phá huỷ cách điện nhiệt Khi đồ thÞ quy ­íc I = const = I ttI dïng để tính toán lựa chọn thiết bị theo đốt nóng Còn đồ thị I = const = I ttII dùng để tính toán lựa chọn thiết bị theo mức độ huỷ hoại cách điện nhiệt Ta coi I tt giá trị lớn giá trị I ttI I ttII làm phụ tải tính toán, làm sở Để xác định I tt theo đồ thị I(t) lựa chọn tiết diện dây dẫn cần phải hiểu lý thuyết đốt nóng dây dẫn Theo phương pháp trước hết cần xác định dạng đồ thị I(t), Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học -5- sau xác định đồ thị ngẫu nhiên đồ thị phụ tải tổng Nói chung đồ thị không cho trước Đối với dây dẫn bọc cách điện dây dẫn xét giống nh­ mét vËt thĨ ®ång nhÊt víi tỉng trë nhiƯt bên không coi tất điểm bị nhiệt (t) môi trường xung quanh Giả thiết coi bề dày cách điện nhỏ không đáng kể thay đổi dòng điện phụ tải I tt không lín so víi h»ng sè thêi gian ®èt nãng cđa dây dẫn T Điều dùng làm giới hạn độ xác số liệu cho trước dây dẫn có điện áp tới 6-10kV không xét tới đỉnh nhọn phụ tải Kết tính toán đà giả thiết chấp nhận mức độ định bắt buộc phải xét tới thành lập toán xác định giá trị I tt dùng xác định tiết diện cáp chi tiết cÊu tróc xÐt tíi sù ph¸t nãng 1.2.2 Sù đốt nóng dây dẫn Theo giả thiết trên, điều kiện cân nhiệt cáp pha đặt nhà tính theo: 3I2R (1+ )dt = Cd + A dt (1-1) Biến đổi phương trình theo độ nhiệt (t) môi trường xung quanh ta R 3R C d + (1 − I )ϑ = I (t ) A dt A A (1-2) : I = I(t) đồ thị giả thiết đà biết tất định C=C kgk : nhiệt dung cáp R : điện trở ruột dẫn điện cáp nhiệt độ 200C (để đơn giản ta lấy gần 20 C , tương ứng với nhiệt độ chuẩn 250C nhà = 0,0039 - hƯ sè nhiƯt cđa ®iƯn trë ®èi với dây nhôm đồng A - hệ số tản nhiệt hoàn toàn môi trường xung quanh Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học -6- Giá trị A tăng theo ϑ, thùc tÕ cã xÐt bỉ xung th× tăng điện trở thời gian R = R (1+αϑ) (1-2) cã thĨ gi¶ thiÕt víi sai sè cho phÐp ®èi víi I tt , cã thÓ coi α = 0, A = const = A Để làm đơn giản tích phân phương trình (1-2) ta ký hiệu thành hàm (t) thay đổi biến số (t) = ϑN z (t) I 2N (1-3) ta ®­a phương trình (1-1) dạng đơn giản hơn: T0 dz + z = I2(t) dt (1-4) Trong ®ã: I N - dòng điện lâu dài cho phép dây dẫn tương ứng với điều kiện đốt nóng cho phÐp ϑ N = θ N - θ Nmt θ N - nhiệt độ lâu dài cho phép cách ®iƯn θ Nmt - nhiƯt ®é chn cđa m«i tr­êng xung quanh Ntb - nhiệt độ trung bình cách điện T = C/A - số thời gian đốt nóng dây dẫn Giá trị A dễ dàng nhận từ công thức (1-4), đặt I(t) = const = I N =const = ϑ N tõ ®ã: A0 = I 2N R0 N (1-5) tất giá trị bên vế phải đà biết từ sổ tay kỹ thuật Khi thay đồ thị I2(t) giá trị gần với c¸c bËc I(t) = const = I k , víi độ dài thời gian t k không lớn T , dễ dàng tìm từ (1-4) điểm z (t) đầu cuối bậc nhờ c«ng thøc: z (k) =z e (k) − ∆t k T0 + I (1 − e Vò Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 k t k T0 ) Luận văn thạc sỹ khoa học -7- Phương trình (1-4) đặc trưng chỗ khác với phương trình (1-2) giá trị có liên quan đến tiết diện dây dẫn số thời gian đốt nóng T Song giá trị T nhóm tiết diện gần thang chuẩn gần nhau, giá trị T chọn tiết diện dây dẫn, ví dụ xuất phát từ phụ tải trung bình I tb đồ thị I(t) Độ chuẩn xác xác định từ giá trị I (ttI0 ) giá trị cần tìm I ttI lấy làm sở phương pháp nghiên cứu phương trình đốt nóng gần khác tương tự (1-4) nhận cách thay giả thiết (1-2) giá trị sau: α = 0,0039; A = const = A (1-6) Việc đơn giản hoá có xét tới tăng R không xét tới tăng A theo việc tăng đốt nóng cáp dẫn tới phụ tải tính toán tăng cao thêm chút I(1) ttI I ttI Điều chứng tỏ thùc tÕ I(1) ttI ≈ I ttI , v× để tìm I ttI dùng tích phân z (t) phương trình (1-4) Nếu đặt vào biểu thức I = const = I(0) ttI theo ý nghĩa vật lý đại lượng tung độ lớn z 0max tích phân nªu trªn sÏ b»ng [I(0) ttI ]2 Tuy nhiªn cịng cần phải đưa thêm vào giá trị hiệu chỉnh βI = ϑ N max ϑN (1-7) HƯ sè nµy có xét tới khả cho phép đốt nóng ngắn h¹n ϑ Nmax > ϑ N víi I(t) = const Do ta nhận được: I ttI = I(0) ttI = z max I (1-8) Đáng tiếc giá trị Nmax nhà máy chế tạo cáp không thường lấy I 1,5 Bất đẳng thức đủ để lựa chọn giá trị I = β max = 1,5 lµ Vị Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sü khoa häc - 107 - - C«ng suÊt trung bình quân phương lộ: 8760 P2tbqp = (1003 + 0,247.t − 15,348.10 −7 t − 2,818.10 −9.t ) dt t = 2530294,5 (kW) → Ptbqp = 1590 (kW) - Thêi gian tỉn thÊt c«ng suất cực đại max max = Ptb2 ,qp t max P = 2530294,5x8760 = 4423 (h) 2238,6 Kh¶o sát hàm số P(t) = 3307 + 0,633.t - 87,5.10-7.t2 - 5,682.10-9.t3, xét biến thiên đồ thị khoảng [0, 8760] ta vẽ đồ thị hàm số 2044 Hình 4.6 Đồ thị phụ tải đặc trưng lộ 980 E13 - Đường nét đứt : Đồ thị phụ tải hàng tháng lộ dạng xung - Đường nét đậm : đồ thị phụ tải tìm 1993 1905 1773 1714 1673 1503 1412 1374 1328 P (kW) 1850 1590 1572 Ptbqp Ptb 1090 1067 1003 t (h) 744 5227 8760 2160 3624 8016 6552 5088 2880 4344 1416 7296 5832 3.2.2 VÝ dơ : X©y dùng phương trình đặc trưng đồ thị phụ tải phương pháp xấp xỉ, từ xác định giá trị Tmax max trạm biến áp 3.2.2.1 Tr¹m BƯnh viƯn B¹ch Mai - MBA 1000 kVA - 10/0,4kV Thông số phụ tải trạm Bệnh viện Bạch mai năm 2005: Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học - 108 - Th¸ng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Ai 103 73,2 87 96 97,2 109,8 131,7 81 86,4 80,4 71,1 45,9 46,8 Pi(kW) 98,4 129,4 129 135 147,6 182,9 108,9 116,1 111,7 95,5 63,75 62,9 Tính toán tương tự ví dụ ta tìm đa thức xấp xØ bËc nh­ sau: P(t) = 105,35 + 0,012.t - 1,4287.10-8.t2 - 2,484.10-10.t3 Ta lập lại bảng để tìm Ptt, độ lệch i = Ptt - Pi độ lệch quân phương 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Pi(kW) 98,4 129,4 129 135 147,6 182,9 108,9 116,1 111,7 95,5 63,75 62,9 Ptt (kW) 114,1 121,6 128,7 133,8 136,8 136,8 133,3 125,6 113,5 95,6 72,6 42,4 εi 15,7 -7,8 -0,3 -1,2 -10,8 -46,1 24,4 9,5 1,8 0,1 8,85 -20,5 Tháng n = Độ lệch quân phương: i =1 i n −1 = 18,4 - C«ng st trung b×nh cđa lé: 8760 Ptb = ∫ (105,35 + 0,012.t − 1,4287.10 −8 t − 2,484.10 −10.t )dt t - Xác định công suất tính toán cực đại: Pmax = Ptb + 3. = 115,8 + 3.18,4 = 171 (kW) - Thêi gian sư dơng công suất lớn năm Tmax = Ptb 8760 115,8.8760 = = 5932 (h) Pmax 171 - C«ng suÊt trung bình quân phương : Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 = 115,8 (kW) Luận văn th¹c sü khoa häc - 109 - 8760 ∫ (105,35 + 0,012.t − 1,4287.10 P2tbqp = −8 t − 2,484.10 −10.t ) dt = 13947.5 t → Ptbqp = 118 (kW) Thêi gian tỉn thÊt c«ng suất cực đại max max = Ptb2 ,qp t max P = 13947,5x8760 = 4178 (h) 1712 Khảo sát hµm sè P(t) = 105,35 + 0,012.t - 1,4287.10-8.t2 - 2,484.10-10.t3, xét biến thiên đồ thị khoảng [0, 8760] ta vẽ đồ thị hàm số: Hình 4.7 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm Bệnh Viện Bạch Mai - Đường nét đứt : Đồ thị phụ tải hàng tháng lộ dạng xung - Đường nét đậm : đồ thị phụ tải tìm P (kW) 182,9 147,6 135 137,2 129,4 129 Ptbqp Ptb 118 116,1 115,8 111,7 108,9 105,35 98,4 95,5 63,75 62,9 t (h) 744 3993,7 8760 2160 3624 8016 6552 5088 2880 4344 1416 7296 5832 9590 3.2.2.2 Trạm Khách sạn Kim liên - MBA 630 kVA - 10/0,4kV Thông số phụ tải trạm Khách sạn Kim liên năm 2005: Tháng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Ai 103 76,8 101,4 121 135,4 164 234 218 231 178,8 150,4 151,6 116,2 Pi(kW) 103,2 150,9 161,3 188 220,4 325 293 310,5 248,3 202,1 210,5 156,2 Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học - 110 - Tính toán tương tự ví dụ ta tìm đa thức xấp xỉ bậc sau: P(t) = 128,8 + 0,053.t - 1,0758.10-6.t2 - 6,88.10-10.t3 Ta lập lại bảng để tìm Ptt, độ lệch i = Ptt - Pi độ lệch quân phương σ Th¸ng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Pi(kW) 103,2 150,9 161,3 325 293 310,5 248,3 202,1 210,5 156,2 Ptt (kW) 167,3 199,7 231,3 264,8 236,3 191 130,1 48 64,1 48,8 70 -45,7 -12 εi 188 256 220,4 274 68 282,3 53,6 -42,7 n = Độ lệch quân phương: 280 i =1 -13 i n −1 -11,1 = 61,3 - Công suất trung bình lộ: 8760 (128,8 + 0,053.t − 1,0758.10 Ptb = −6 t − 6,88.10 −10.t )dt t = 217,8 (kW) - Xác định công suất tính toán cực đại: Pmax = Ptb + 3.σ = 217,8 + 3.61,3 = 401,7 (kW) - Thêi gian sư dơng c«ng st lín nhÊt năm Tmax = Ptb 8760 217,8.8760 = = 4750 (h) Pmax 401,7 - Công suất trung bình quân phương 8760 P2tbqp = ∫ (128,8 + 0,053.t − 1,0758.10 −6 t − 6,88.10 −10.t ) dt t → Ptbqp = 225,7 (kW) - Thêi gian tæn thất công suất cực đại max Vũ Linh - Lớp cao häc HT§ 2004 - 2006 = 50940,5 -8,4 -108,2 Luận văn thạc sỹ khoa học max = Ptb2 ,qp t max P = - 111 - 50940,5x8760 = 2765 (h) 401,7 Khảo sát hàm số P(t) = 128,8 + 0,053.t - 1,0758.10-6.t2 - 6,88.10-10.t3, xÐt sù biÕn thiên đồ thị khoảng [0, 8760] ta vẽ đồ thị hàm số : Hình 4.8 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp Khách Sạn Kim liên - Đường nét đứt : Đồ thị phụ tải hàng tháng lộ dạng xung - Đường nét đậm : đồ thị phụ tải tìm P (kW) 325 310,5 293 248,3 220,4 210,5 202,1 188 161,3 156,2 150,9 282,9 Ptbqp Ptb 225,7 217,8 128,8 103,2 t (h) 744 4572,9 8760 2160 3624 8016 5088 6552 9125,8 2880 4344 1416 7296 5832 3.2.2.3 Trạm Trường Đại Học Y - MBA 560 kVA - 10/0,4kV Thông số phụ tải trạm Trường Đại Học Y năm 2005: Tháng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Ai 103 155,5 103,6 142,9 161,6 218,2 243,5 170 185,6 206,5 200,4 159,6 154,3 Pi(kW) 209 154 192 224,4 293,3 338,2 228,5 249,5 286,8 269,3 221,7 207,4 Tính toán tương tự ví dụ ta tìm đa thức xấp xỉ bậc sau: P(t) = 144,4 + 0,036.t + 2,267.10-9.t2 - 3,875.10-10.t3 Ta lập lại bảng để tìm Ptt, độ lệch i = Ptt - Pi độ lệch quân phương σ Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học Tháng - 112 - 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Pi(kW) 209 154 192 224,4 293,3 338,2 228,5 249,5 286,8 269,3 221,7 207,4 Ptt (kW) 171 194,3 218,3 238,8 256,4 269 276,6 277,6 271,4 256,7 233,5 199,4 εi -38 40,3 26,3 46,3 -36,9 -69,2 48,1 28,1 -15,4 -12,6 11,8 -8 n §é lƯch quân phương: = i =1 i = 37,8 n - Công suất trung bình lộ: 8760 Ptb = ∫ (144,4 + 0,036.t + 2,267.10 −9 t − 3,875.10 −10.t )dt = 237 (kW) t - Xác định công suất tính toán cực đại: Pmax = Ptb + 3.σ = 237 + 3.37,8 = 350,4 (kW) - Thêi gian sư dơng c«ng st lín năm Tmax = Ptb 8760 237.8760 = = 5925 (h) Pmax 350,4 - Công suất trung bình quân ph­¬ng cđa lé : 8760 P2tbqp = ∫ (144,4 + 0,036.t + 2,267.10 −9 t − 3,875.10 −10.t ) dt t → Ptbqp = 240 (kW) - Thời gian tổn thất công suất cực đại max τmax = Ptb2 ,qp t Pmax = 57594,5.8760 = 4109 (h) 350,4 Vị Linh - Líp cao häc HTĐ 2004 - 2006 = 57594,5 Luận văn thạc sỹ khoa học - 113 - Khảo sát hàm số P(t) = 144,4 + 0,036.t + 2,267.10-9.t2 - 3,875.10-10.t3, xÐt sù biến thiên đồ thị khoảng [0, 8760] ta vẽ đồ thị hàm số : Hình 4.9 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp Đại học Y - Đường nét đứt : Đồ thị phụ tải hàng tháng lộ dạng xung - Đường nét đậm : đồ thị phụ tải tìm P (kW) 338,2 293,3 286,8 278 269,3 249,5 240 228,5 224,4 221,7 237 Ptbqp Ptb 209 207,4 192 154 144,4 t (h) 744 5566,8 8760 2160 3624 8016 5088 6552 2880 4344 1416 7296 5832 3.2.2.4 Trạm biến áp Chung cư cao cÊp 27 Hnh Thóc Kh¸ng - MBA 1500 kVA - 10/0,4kV Thông số phụ tải trạm biến áp 27 Huỳnh Thúc Kháng năm 2005: Tháng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Ai 103 55,5 58,5 57,5 59,5 76 110,5 115 104 95,5 94 80 65 Pi(kW) 74,6 87 77,3 82,6 102,1 153,5 154,5 139,8 132,6 126,3 111,1 87,3 TÝnh toán tương tự ví dụ ta tìm ®a thøc xÊp xØ bËc nh­ sau: P(t) = 40,8 + 0,025.t + 1,102.10-8.t2 - 2,602.10-10.t3 Ta lËp l¹i bảng để tìm Ptt, độ lệch i = Ptt - Pi độ lệch quân phương Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sü khoa häc Th¸ng - 114 - 10 11 12 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Pi(kW) 145,5 135,7 196,4 199,2 173,4 144,6 195,2 196 190 218,9 218,3 219,3 Ptt (kW) 59,3 75,5 92,2 106,7 119,1 128,3 134 135,4 131,9 122,7 107,9 85,7 εi -15,3 -11,5 14,9 24,1 17 -25,2 -20,5 -4,4 -0,7 -3,6 -3,2 -1,6 t (h) n = Độ lệch quân phương: i =1 i n = 15,2 Xác định thông số đồ thị phụ tải: - Công st trung b×nh cđa lé: 8760 Ptb = ∫ (40,8 + 0,025.t + 1,102.10 −8 t − 2,602.10 −10.t )dt = 106,8 (kW) t - Xác định công suất tính toán cực đại: Pmax = Ptb + 3.σ = 106,8 + 3.15,2 = 152,4 (kW) - Thêi gian sử dụng công suất lớn năm Tmax = Ptb 8760 106,8.8760 = = 6139 (h) Pmax 152,4 - Công suất trung bình quân phương lộ : 8760 P2tbqp = ∫ (40,8 + 0,025.t + 1,102.10 −8 t − 2,602.10 −10.t ) dt t → Ptbqp = 110,2 (kW) - Thêi gian tæn thất công suất cực đại max max = Ptb2 ,qp t max P = 12142,5.8760 = 4580 (h) 152,4 Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 = 12142,5 Luận văn thạc sỹ khoa học - 115 - Khảo sát hàm số P(t) = 40,8 + 0,025.t + 1,102.10-8.t2 - 2,602.10-10.t3, xÐt sù biÕn thiªn cđa đồ thị khoảng [0, 8760] ta vẽ đồ thị hàm số Hình 4.10 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp 27 Huỳnh Thúc Kháng - Đường nét đứt : Số liệu phụ tải hàng tháng lộ dạng xung - Đường nét đậm : đồ thị phụ tải tìm P (kW) 154,5 153,5 135,5 139,8 132,6 126,3 Ptbqp Ptb 110,2 111,1 102,1 106,8 87,3 87 82,6 77,3 74,6 40,8 t (h) 744 5673,3 8760 8016 2160 3624 6552 5088 2880 4344 7296 1416 5832 10553,9 3.2.2.4 Trạm biến áp Công ty Cổ phần dụng c¬ khÝ xt khÈu - MBA 1000 kVA - 22/0,4kV Trạm biến áp cấp điện cho phụ tải gia công khí, chế tạo, cắt gọt, máy bào, phay tiện Thông số phụ tải trạm Công ty cổ phần dụng cụ khí xuất năm 2005: Tháng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Ai 103 108,3 91,2 146,1 143,4 129 104,1 145,2 145,8 136,8 162,9 157,2 163,2 Pi(kW) 148 134 195 194 175 146 202 208 187 222 219 223 Tính toán tương tự ví dụ ta tìm đa thức xÊp xØ bËc nh­ sau: Vị Linh - Líp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa häc - 116 - P(t) = 145 + 8,981.10-3.t - 5,161.10-9.t2 + 1,9.10-12.t3 Ta lập lại bảng để tìm Ptt, độ lệch i = Ptt - Pi độ lệch quân phương Tháng 10 11 12 t (h) 744 1416 2160 2880 3624 4344 5088 5832 6552 7296 8016 8760 Pi(kW) 148 134 195 194 175 146 202 208 187 222 219 223 Ptt (kW) 151,7 157,7 164,4 170,9 177,6 184 190,8 197,6 204,1 211 217,6 224,5 3,7 23,7 -30,6 -23,1 2,6 38 -11,2 -10,4 17,1 -11 -1,4 1,5 i n = Độ lệch quân phương: i =1 i n = 19,4 Xác định thông số đồ thị phụ tải: - Công suất trung b×nh cđa lé : 8760 Ptb = ∫ (145 + 8,981.10 −3 t − 5,161.10 −9.t + 1,9.10 −12.t )dt = 184,5 (kW) t - Xác định công suất tính toán cực đại: Pmax = Ptb + 3.σ = 184,5 + 3.19,4 = 242,7 (kW) - Thêi gian sử dụng công suất lớn năm Tmax = Ptb 8760 184,5.8760 = = 6659 (h) Pmax 242,7 - Công suất trung bình quân phương lộ : 8760 P2tbqp = ∫ (145 + 8,981.10 −3 t − 5,161.10 −9.t + 1,9.10 −12.t ) dt t → Ptbqp = 186 (kW) - Thêi gian tổn thất công suất cực đại max Vũ Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 = 34574,45 Ln văn thạc sỹ khoa học max = Ptb2 ,qp t Pmax - 117 - = 34574,45.8760 = 5142 (h) 242,7 3.3 Tổng hợp tính toán so sánh với số liệu tra theo bảng Từ số liệu tính toán nêu ta có bảng tổng hợp sau: TT Đối tượng tính toán Ptb Pmax Tmax Ptbqp τmax Lé 691 E5 (cÊp ®iƯn cho sinh hoạt thương mại dịch vụ) 796,5 1105,5 6311 799 4575 Lộ 479 E14 (cấp điện cho sinh hoạt thương mại sản xuất) 4901 5715,2 7512 4940 6545 Lộ 980 E13 (cấp điện cho sinh hoạt thương mại dịch vụ) 1572 2238,6 6152 1590 4423 TBA BƯnh viƯn B¹ch Mai 115,8 171 5932 118 4178 TBA Khách sạn Kim Liên 217,8 401,7 4750 225,7 2765 TBA Trường Đại học Y 237 350,4 5925 240 4109 TBA Chung c­ cao cÊp 27 Huúnh Thúc Kháng (cấp điện cho sinh hoạt dịch vụ) 106,8 152,4 6139 110,2 4580 TBA C«ng ty cỉ phần dụng cụ khí XK (phục vụ sản xuất, chế tạo máy công nghiệp) 184,5 242,7 6659 186 5142 Từ sách tra cứu Liên xô cũ ta có bảng số liệu Tmax max sau : TT Đối tượng tính toán Ptb Tmax Ptbqp max Phụ tải sinh hoạt công cộng thành phố 52,5 4600 55,4 2700 Phụ tải sinh hoạt, dụng cụ sinh hoạt 65,6 5740 71,5 4500 Phụ tải tổ hợp nhà máy chế tạo động 59 5180 65,8 3800 Phụ tải giao thông vận tải đô thị 67,8 5920 72,3 4600 Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học - 118 - Phụ tải Nhà máy luyện kim đen mầu 87,5 7650 87,6 6700 Phụ tải nhà máy chế tạo máy công nghiệp nhẹ 72,3 6320 74,9 4910 Phụ tải nhà máy dệt 79,9 7000 81 5720 Phụ tải nhà máy chế tạo máy x©y dùng 69,4 6080 72 4530 NhËn xÐt: Tõ hai bảng tính toán thực tế theo sổ tay tra cứu kỹ thuật Liên xô cũ cho trước ta nhận thấy rằng: + Việc tìm Tmax max theo phương pháp xấp xỉ thực cho kết giá trị Tmax max tương đối sát với số liệu cho trước dạng bảng với thông số phụ tải tương đương mặt tính chất + Phương pháp tính toán tìm Tmax max linh hoạt có nhiều ưu điểm vượt trội ta dùng phương pháp để tìm Tmax max cho tất thiết bị đơn lẻ, trạm biến áp (cấp điện cho phụ tải tổng hợp) lộ đường dây từ hạ 0,4kV đến đường dây trung 6kV, 10kV, 22kV lộ đường dây cao siêu cao 500kV biết sản lượng đầu nguồn tiêu thụ thiết bị, lộ đường dây Từ ta tính toán tương đối xác tổn thất điện thiết bị, trạm biến áp lộ đường dây Nhờ việc xác định đồ thị phụ tải ta định phương thức vận hành hợp lý sử dụng thiết bị điện cho đạt hiệu cao nhÊt Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học - 119 - Chương kết luận kiến nghị 5.1 Kết luận Nghiên cứu phân tích đồ thị phụ tải hệ thống điện giúp ta xây dựng dạng đồ thị phụ tải điển hình phụ tải riêng biệt, khu vực phụ tải, biết đặc điểm tiêu thụ điện phụ tải, xác định trình đặc trưng đồ thị phụ tải bao gồm trình dạng xung, đột biến tăng giảm dao động mô tả công thức toán học Hiện việc tính toán tổn thất điện loại hình phụ tải gặp nhiều khó khăn chưa có phương pháp xác định Tmax max riêng Một mục tiêu việc phân tích đồ thị phụ tải đưa phương pháp xây dựng đồ thị phụ tải điển hình từ xác định thông số Tmax max , thông số trước tra theo sổ tay kỹ thuật nên độ xác không cao Trong luận văn đà đưa phương pháp để xây dựng phương trình đặc trưng loại hình phụ tải khác nhau, áp dụng phương pháp xấp xỉ để nội suy tính toán hàm đặc trưng phụ tải sở biết thông số sản lượng điện tiêu thụ phụ tải Từ kết nghiên cứu ta dễ dàng áp dụng để tìm Tmax max cho tất loại phụ tải khác từ loại phụ tải đơn lẻ đến loại phụ tải hỗn hợp mà không cần phải tìm sách tra cứu kỹ thuật 5.2 Các đề xuất triển vọng nghiên cứu sâu Mặc dù luận văn đà xây dựng phương trình đặc trưng đồ thị phụ tải phụ tải đơn lẻ tổ hợp loại hình phụ tải khác kết ban đầu chưa thể hết hoàn toàn hình dáng thật Vũ Linh - Lớp cao học HTĐ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học - 120 - biểu đồ phụ tải tất thành phần luận văn tính đến hàm dao động bậc Do để xây dựng xác phương trình đặc trưng đồ thị phụ tải ta cần xây dựng phương trình đến bậc n (có thể xác định việc lập trình phần mềm tính toán) để mô tả chi tiết thời điểm dao động phụ tải Từ việc tính toán giá trị Tmax max xác Từ kết tính toán luận văn này, không dừng lại việc xác định giá trị Tmax max để tính toán giá trị tổ thất loại hình phụ tải mà từ ta ứng dụng vào: + Chương trình quản lý nhu cầu sử dụng điện năng, điều hoà san đồ thị phụ tải hạn chế tối đa đỉnh nhọn phụ tải + Đặt kế hoạch đại tu sữa chữa thiết bị, lộ đường dây vào thời gian hợp lý Mặc dù nhiều hạn chế mặt số liƯu cịng nh­ vỊ viƯc tÝnh to¸n nh­ng víi sù phát triển công nghệ thông tin việc lập trình để tính toán xác nhiều Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học - 121 - Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt [1] Trần Bách (2004), Lưới điện Hệ thống điện 1, & 3, NXB Khoa häc kü thuËt, Hµ Néi [2] Bé môn Hệ thống điện, Sách tra cứu cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp - Mạng lưới điện công nghiƯp, NXB Khoa häc kü tht, Hµ Néi [3] Ngun Văn Đạm (1999), Mạng lưới điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Phan Đăng Khải (2002), Cơ sở lý thuyết xây dựng cấu trúc lưới (chuyên đề giảng dạy sau đại học), Đại học Bách Khoa Hà Nội [5] VS.GS Trần Đình Long (1999), Quy hoạch phát triển lượng điện lực, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Bội Khuê (1998), Cung cấp điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] Tống Đình Quỳ (2003), Giáo trình xác suất thống kê, NXB Đại học Quốc Gia, Hà Nội [8] Nguyễn Lân Tráng (2005), Quy hoạch phát triển hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [9] Nguyễn Đình Trí (1997), Toán häc cao cÊp (tËp 2), NXB Gi¸o dơc Vị Linh - Líp cao häc HT§ 2004 - 2006 ... 4.6 Đồ thị phụ tải đặc trưng lộ 980 E13 Hình 4.7 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm Bệnh Viện Bạch Mai Hình 4.8 Đồ thị phụ tải đặc trưng trạm biến áp Khách Sạn Kim liên Hình 4.9 Đồ thị phụ tải đặc trưng. .. bình đồ thị phụ tải Hình 1-2 Đồ thị phụ tải đường dây lưới điện công nghiệp Hình 1-3 Giản đồ trình tự đồ thị 1-2 Hình 1-4 Đồ thị phụ thuộc giá trị tương đối chuẩn phụ tải P Hình 1-5 Giản đồ. .. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu trình đồ thị phụ tải giúp ta đưa phương pháp xác định tương đối xác T max max loại hình phụ tải khác nhau, việc quan trọng, giúp ta đánh giá xác phụ tải ®ang sư