Nghiên cứu cấu trúc và hiệu quả nâng cao ổn định hệ thống điện của thiết bị tự động điều chỉnh kích từ Phân tích ảnh hưởng của chiều dài đường dây đến ổn định hệ thống điện

Nghiên cứu cấu trúc và hiệu quả nâng cao ổn định hệ thống điện của thiết bị tự động điều chỉnh kích từ Phân tích ảnh hưởng của chiều dài đường dây đến ổn định hệ thống điện Nghiên cứu cấu trúc và hiệu quả nâng cao ổn định hệ thống điện của thiết bị tự động điều chỉnh kích từ Phân tích ảnh hưởng của chiều dài đường dây đến ổn định hệ thống điện luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM VĂN NGỌC NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ HIỆU QUẢ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH KÍCH TỪ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU DÀI ĐƯỜNG DÂY ĐẾN ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS LÃ VĂN ÚT HÀ NỘI - 2017 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v LỜI NÓI ĐẦU vii Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Tổ ng quan về ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điê ̣n 1.1.1 Sự cần thiết phải quan tâm đến ổn định Hệ thống điện 1.1.2 Khái niê ̣m về ổn định Hệ thống điện 1.2 Các phương pháp phân tích ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điê ̣n 1.2.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 1.2.2 Định nghĩa ổn định theo Lyapunov 1.2.3 Phương pháp đánh giá ổ n đinh ̣ theo Lyapunov 10 1.2.4 Các tiêu chuẩ n đánh giá ổ n đinh ̣ ̣ thố ng theo phương pháp xấ p xỉ bâ ̣c nhấ t14 1.2.5 Phân chia miề n ổ n đinh ̣ theo thông số 20 Chương 2: NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ HIỆU QUẢ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH CỦA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH KÍCH TỪ 23 2.1 Chức hệ thống kích từ 23 2.2 Các thông số hệ thống kích từ 23 2.2.1 Điện áp kích từ định mức Ufđm điện áp kích từ giới hạn Ufgh 23 2.2.2 Dịng kích từ định mức If đm dịng kích từ giới hạn 23 2.2.3 Công suất định mức 24 2.2.4 Bội số kích từ 24 2.2.5 Hằng số quán tính Te 24 2.3 Yêu cầu hệ thống kích từ 24 2.3.1 Đủ dịng kích từ chế độ bình thường cố 24 2.3.2 Giữ điện áp ổn định phạm vi hẹp 24 2.3.3 Tác động nhanh 24 i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC 2.3.4 Bội số kích từ đủ lớn để giữ điện áp tình cố 25 2.4 Phân loại đặc điểm hệ thống kích từ 25 2.5 Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) 27 2.5.1 Cấu trúc TĐK tác động tỉ lệ 28 2.5.2 Cấu trúc TĐK tác động mạnh (hay có PSS) 30 2.6 Nghiên cứu nâng cao ổn định HTĐ thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động mạnh (hoặc PSS) 36 2.6.1 Đặt toán 37 2.6.2 Xây dựng mơ hình nghiên cứu hoạt động TĐK 37 2.6.3 Lựa chọn thông số TĐK nhằm đảm bảo nâng cao ổn định 40 Chương 3: LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẤU TRÚC TĐK TÁC ĐỘNG MẠNH ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH HTĐ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦ A CHIỀU DÀ I ĐƯỜNG DÂY 43 3.1 Đă ̣t vấ n đề 43 3.2 Mô hình toán QTQĐ Hê ̣ thố ng điê ̣n nghiên cứu ổ n đinh ̣ 43 3.2.1 Phương trình chuyển động ro to tổ máy phát (tuabin-máy phát) 43 3.2.2 Mô hình máy phát phương trình tra ̣ng thái quá ̣ của HTĐ 47 3.2.3 Mô hình hệ thống kích từ TĐK 51 3.3 Lựa chọn thông số cấu trúc TĐK đảm bảo ổn định HTĐ xét đến ảnh hưởng chiều dài đường dây 53 3.3.1 Lựa chọn thông số TĐK đảm bảo ổn định hệ thống 55 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng chiều dài đường dây đến miền ổn định 64 3.4 Nâng cao hiệu tác động TĐK tác động mạnh 67 3.5 Kết luận chương 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân hướng dẫn khoa học GS.TS Lã Văn Út nguồn tài liệu tham khảo trích dẫn Kết nghiên cứu trung thực Tác giả Phạm Văn Ngọc iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT HTĐ Hệ thống điện CĐXL Chế độ xác lập QTQĐ Quá trình độ MBA Máy biến áp PTĐT Phương trình đặc trưng PTVP Phương trình vi phân TĐK Tự động kích từ DC Dòng điê ̣n mô ̣t chiề u AC Dòng điê ̣n xoay chiề u CĐXL Chế độ xác lập CĐQĐ Chế độ độ QTQĐ Quá trình độ iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Đường thể hiê ̣n đă ̣c tin ́ h công suấ t máy phát và công suấ t tuabin Hin ̀ h 1.2 Đường đă ̣c tính công suấ t tải Qt Hình 1.3 Đường đă ̣c tính công suấ t thể hiê ̣n mô ̣t phầ n tiêu chuẩ n diê ̣n tích nghiên cứu ổ n đinh ̣ HTĐ Hin ̣ theo khái niê ̣m tiêu chuẩ n của Lyapunov ̀ h 1.4 Miề n ổ n đinh Hin ̀ h 1.5 Biể u diễn số gia góc mă ̣t phẳ ng phức 19 Hình 1.6 Đường cong D(jω) của ̣ thố ng 19 Hình 1.7 Đường cong giới ̣n nhâ ̣n đươ ̣c không gian thông số k1, k2 22 Hình 2.1 Các hệ thống kích từ 25 Hình 2.2 Hê ̣ thố ng kić h từ mô hin ̀ h ma ̣ch điề u khiể n 26 Hình 2.3 Sơ đờ Hê ̣ thố ng kích từ sử du ̣ng nguồ n xoay chiề u chỉnh lưu 27 Hình 2.4 Sơ đồ khối tác động HKT TĐK 27 Hình 2.5 Cấ u trúc TĐK tác đô ̣ng vào ̣ thố ng kić h từ 28 Hình 2.6 Sơ đồ NMĐ nối với hệ thống qua đường dây truyền tải 29 Hình 2.7 Sơ đồ dạng chung cấu trúc TĐK tác động mạnh 31 Hình 2.8 Cấu trúc TĐK tác động mạnh đơn giản 34 Hình 2.9 Cấu trúc TĐK có kênh PSS 36 Hin ̀ h 2.10 Sơ đồ nghiên cứu hiê ̣u quả TĐK quy HTĐ về ma ̣ng cửa 37 Hình 2.11 Quan ̣ UF và f(P) 41 Hình 3.1 Góc chuyể n đô ̣ng roto máy phát 44 Hình 3.2 Cấu trúc máy phát (a) mơ hình TĐT (b) TĐK (c) 47 Hình 3.3 Mơ tả sơ đờ cấ u trúc TĐK tác đô ̣ng tỷ lê 49 ̣ Hình 3.4 Sơ đồ máy phát nối với hệ thống 49 Hình 3.5 Khâu quán tính 51 Hình 3.6 Dạng chung TĐK tác động mạnh 52 Hình 3.7 Dạng TĐK cấu trúc điển hình tác động mạnh 52 Hình 3.8 Sơ đờ thể hiê ̣n thơng sớ HTĐ giả thiết 53 Hình 3.9 Cấu trúc TĐK tác động mạnh máy phát theo giả thiết 54 Hình 3.10 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 200km, l2 = 250km 64 v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.11 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 300km, l2 = 350km 65 Hình 3.12 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 350km, l2 = 400km 65 Hình 3.13 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 400km, l2 = 450km 66 Hình 3.14 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 450km, l2 = 550km 66 Hình 3.15 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi chiều dài đường dây 67 Hình 3.16 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 3,6 68 Hình 3.17 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 10 69 Hình 3.18 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 15 69 Hình 3.19 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 25 70 Hình 3.20 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 35 70 Hình 3.21 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi K1U 71 Hình 3.22 Đồ thị đường cong giới hạn TL = 0,1s 72 Hình 3.23 Đồ thị đường cong giới hạn TL = 0,05s 72 Hình 3.24 Đồ thị đường cong giới hạn TL = 0,03s 73 Hình 3.25 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi TL 73 Hình 3.26 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 5s 74 Hình 3.27 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 10s 75 Hình 3.28 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 15s 75 Hình 3.29 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 20s 76 Hình 3.30 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 25s 76 Hình 3.31 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi TJ 77 vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân Sự phát triể n về kinh tế dẫn đế n nhu cầ u cấ p điê ̣n ngày càng tăng cao cả về sản lươ ̣ng và chấ t lươ ̣ng Trong những năm qua, với sự phát triể n nhảy vo ̣t về công suấ t và quy mô lañ h thổ của ̣ thố ng điê ̣n Viê ̣t Nam đã làm tăng yêu cầ u cấ p thiế t phải sâu nghiên cứu đă ̣c tiń h ổ n đinh ̣ Các nô ̣i dung thiế t kế vâ ̣n hành đường dây siêu cao áp 500 kV Bắ c Trung Nam đã gắ n liề n với những tính toán phân tích có tính chấ t quyế t đinh ̣ đế n ổ n đinh ̣ ̣ thố ng Sự xuấ t hiê ̣n những nhà máy điê ̣n lớn (như Thủy điê ̣n Sơn La, Trung tâm nhiê ̣t điê ̣n Phú My… ̃ ) nố i vào Hê ̣ thố ng điê ̣n Quố c gia bằ ng lưới 500 kV đòi hỏi phải nghiên cứu sâu sắ c tỉ mỉ về ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điê ̣n phức ta ̣p Với mu ̣c đích nghiên cứu sâu về hiệu nâng cao ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điê ̣n việc áp dụng thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) tác động mạnh máy phát, Luâ ̣n văn “Nghiên cứu cấu trúc hiệu nâng cao ổn định hệ thống điện thiết bị tự động điều chỉnh kích từ Phân tích ảnh hưởng chiều dài đường dây đến ổn định hệ thống điện” lựa chọn nhằm đánh giá hiệu nâng cao ổn định TĐK tác động mạnh, đồng thời xem xét gải pháp đảm bảo ổn định nhà máy kết nối với hệ thống qua đường dây có chiều dài lớn Luận văn gồm ba chương, cụ thể sau: - Chương 1: Tổng quan Hệ thống điện Phương pháp phân tích ổn định Hệ thống điện - Chương Nghiên cứu cấu trúc hiệu nâng cao ổn định Hệ thống điện thiết bị Tự động điều chỉnh kích từ - Chương 3: Lựa chọn thơng số cấu trúc TĐK tác động mạnh đảm bảo ổn định HTĐ xét đến ảnh hưởng chiều dài đường dây Được hướng dẫn tận tình thầy giáo GS.TS Lã Văn Út thầy cô giáo môn Hệ thống điện tơi hồn thành đồ án Tôi xin chân vii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS Lã Văn Út thầy cô môn Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tuy nhiên, trình độ thân cịn hạn chế thời gian có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi kính mong nhận hướng dẫn góp ý thầy để luận văn hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn ! viii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Chương TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Tở ng quan về ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điêṇ 1.1.1 Sự cần thiết phải quan tâm đến ổn định Hệ thống điện Hiê ̣n ngày càng xuấ t hiê ̣n nhiề u nhà máy thủy điê ̣n, nhiê ̣t điê ̣n, công suấ t lớn ở xa trung tâm tiêu thu ̣ điê ̣n và đươ ̣c nố i la ̣i với nhờ những đường dây tải điê ̣n xa cao áp (hoă ̣c siêu cao áp) thành những ̣ thố ng điê ̣n lớn Trong trường hơ ̣p này mô ̣t những vấ n đề quan tro ̣ng về chấ t lươ ̣ng của ̣ thố ng điê ̣n là tính làm viê ̣c ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điê ̣n có tính ổ n đinh ̣ cao, nghiã là lúc bin ̀ h thường nhu cầ u điê ̣n của phu ̣ tải đươ ̣c cung cấ p mô ̣t cách chắ c chắ n, chấ t lươ ̣ng điê ̣n (giá tri ̣ tầ n số và điê ̣n áp) trì pha ̣m vi cho phép Ngoài xảy những đô ̣t biế n về chế đô ̣ làm viê ̣c (đóng cắ t đường dây, máy biế n áp mang tải lớn…) hoă ̣c xảy sự cố (ngắ n ma ̣ch các loa ̣i), những dao đô ̣ng phải tắ t dầ n và ̣ thố ng đế n đươ ̣c tra ̣ng thái xác lâ ̣p với những thông số ổ n đinh ̣ Trong những ̣ thố ng điê ̣n lớn, những sự cố làm ngừng cấ p điê ̣n mô ̣t cách nghiêm tro ̣ng, phân chia ̣ thố ng thành những phầ n riêng rẽ thường mấ t ổ n đinh ̣ gây nên Ví du ̣ sự cố mấ t ổ n đinh ̣ ̣ thố ng điê ̣n ta ̣i Mỹ tháng 7/1977 đã làm mấ t điê ̣n thành phố New York 10 triê ̣u dân khoảng chu ̣c giờ liề n, ̣ thố ng bi ̣tan ra,̃ khôi phu ̣c la ̣i đươ ̣c hoàn toàn phải sau 24 tiế ng Ví du ̣ khác sự cố mấ t ổ n đinh ̣ ̣ thố ng điê ̣n Pháp tháng 12/1978 dẫn đế n tách ̣ thố ng điê ̣n thành phầ n, cắ t 65 tổ máy phát lớn và làm ngừng cung cấ p điê ̣n ở nhiề u khu vực quan tro ̣ng Hâ ̣u quả của sự cố mấ t ổ n đinh ̣ ̣ thố ng điê ̣n là rấ t nghiêm tro ̣ng, chiń h vì vâ ̣y viê ̣c nghiên cứu về ổ n đinh ̣ Hê ̣ thố ng điê ̣n là rấ t cầ n thiế t 1.1.2 Khái niêm ̣ về ổn định Hệ thống điện a Các chế độ Hệ thống điện, khái niệm ổn định tĩnh Chế độ làm việc Hệ thống điện chia làm hai loại chính: Chế độ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.13 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 400km, l2 = 450km Hình 3.14 Đồ thị đường cong giới hạn l1 = 450km, l2 = 550km Từ đồ thị hình 3.10 đến hình 3.14 ta vẽ trên 01 đồ thị để có nhìn rõ nét vùng ổn định tương ứng chiều dài đường dây tăng lên 66 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.15 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi chiều dài đường dây Từ đồ thị hình 3.15, ta nhận thấy chiều dài đường dây tăng lên vùng ổn định hệ thống điện dần bị thu hẹp lại Vì vậy, ta kết luận ổn định HTĐ phụ thuộc vào chiều dài đường dây tải điện Với chiều dài đường dây lớn miền ổn định HTĐ nhỏ ngược lại chiều dài đường dây ngắn miền ổn định HTĐ lớn Khi miền nhỏ không đảm bảo độ tin cậy TĐK miền bị dịch chuyển biến động theo thông số chế độ hệ thống 3.4 Nâng cao hiệu tác động TĐK tác động mạnh Việc bổ sung tăng cường tác động kênh phụ (tác động nhanh theo đạo hàm) đem lại hiệu cải thiện đáng kể tác động TĐK nâng cao ổn định Với cấu trúc TĐK xét, kênh tác động theo tần số (vốn tác động theo đạo hàm cấp cấp tín hiệu góc lệch δF) cịn có kênh tác động nhanh theo đạo hàm điện áp UF với hệ số khuếch đại K1U Việc tăng cường tác động kênh cải thiện thêm đáng kể ổn định hệ thống Trong ví dụ 67 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC xét, với tổng chiều dài đường dây từ 900 km trở lên, kết cho thấy việc đảm bảo ổn định khó khăn miền ổn định khơng gian (K0f,K1f) hẹp (hình 3.14) Có thể đặt vấn đề mở rộng miền ổn định cách tăng cường hoạt động kênh tác động theo đạo hàm điện áp với việc lựa chọn hệ số K1U Để có nhìn trực quan nhất, ta tính toán vẽ đồ thị miền ổn định HTĐ xét tương ứng với thay đổi thông số máy phát, TĐK (vẫn lấy L1 = 450km, L2 = 550km; riêng trường hợp thay đổi TL lấy L1 = 200km, L2 = 250km, Te = 0,1 để đồ thị thị rõ nét hơn), cụ thể: - Thay đổi hệ số kênh K1U TĐK: Hình 3.16 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 3,6 68 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.17 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 10 Hình 3.18 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 15 69 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.19 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 25 Hình 3.20 Đồ thị đường cong giới hạn K1U = 35 Từ đồ thị hình 3.16 đến hình 3.20 ta vẽ trên 01 đồ thị để có nhìn rõ nét vùng ổn định tương ứng K1U tăng lên 70 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.21 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi K1U Từ đồ thị hình 3.21, ta nhận thấy ta chọn hệ số kênh K1U tăng lên vùng ổn định hệ thống điện cải thiện rõ rệt Kết cho thấy, trường hợp đường dây có chiều dài 900 km xét việc lựa chọn hệ số K1U > 15 đảm ổn định hệ thống với độ tin cậy cao chọn K 0f K1f nằm sâu miền ổn định Chẳng hạn với K1U = 35 ta chọn K0f = 10.0, K1f = 1.2 (hình 3.20) Ngồi giải pháp nâng cao ổn định việc thay đổi tác động kênh phụ TĐK cịn lựa chọn thơng số cấu trúc khác (nếu có thể) để nâng cao ổn định Các kết từ hình 3.22 đến hình 3.25 cho thấy ảnh hưởng số quán tính lọc đến miền ổn định Việc giảm số quán tính lọc cải thiện tốt hiệu TĐK nâng cao ổn định hệ thống 71 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.22 Đồ thị đường cong giới hạn TL = 0,1s Hình 3.23 Đồ thị đường cong giới hạn TL = 0,05s 72 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.24 Đồ thị đường cong giới hạn TL = 0,03s Từ đồ thị hình 3.22, 3.23, 3.24 ta vẽ trên 01 đồ thị để có nhìn rõ nét vùng ổn định tương ứng TL giảm Hình 3.25 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi TL 73 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hằng số quán tính TJ tổ máy biết ảnh hưởng mạnh đến tính ổn định Điều chứng minh qua ảnh hưởng trị số TJ đến miền ổn định thơng số lựa chọn Các kết từ hình 3.26 đến hình 3.31 thể điều này: số quán tính TJ tăng miền ổn định thơng số mở rộng theo hướng lựa chọn hệ số K1f Hình 3.26 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 5s 74 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.27 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 10s Hình 3.28 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 15s 75 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.29 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 20s Hình 3.30 Đồ thị đường cong giới hạn TJ = 25s Từ đồ thị hình 3.27 đến 3.31 ta vẽ trên 01 đồ thị để có nhìn rõ nét vùng ổn định tương ứng TJ tăng 76 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC Hình 3.31 Đồ thị đường cong giới hạn thay đổi TJ Tuy nhiên, thực tế biện pháp giảm số tính TL tăng số quán tính tổ máy TJ có khả áp dụng Các kết tính tốn chủ yếu mang ý nghĩa lý thuyết, thể phương pháp phân miền ổn định thuận tiện để đánh giá ảnh hưởng thống số hệ thống khác đến tính ổn định 3.5 Kết luận chương - Phương pháp phân miền ổn định theo thông số phương pháp hiệu thuận tiện, cho phép tính tốn lựa chọn hệ số khuếch đại cho kênh TĐK tác động mạnh (kể PSS) biết cấu trúc cụ thể Cấu trúc TĐK đảm bảo hiệu miền ổn định tồn đủ rộng, cho phép lựa chọn thông số nằm sâu miền ổn định - Các thông số cấu trúc hệ thống có ảnh hưởng khác đến miền ổn định Đối với cấu trúc lưới điện, chiều dài đường dây có ảnh hưởng đáng kể đến tính ổn định Với NMĐ nối hệ thống qua đường dây dài việc áp dụng TĐK tác động mạnh biện pháp hiệu để nâng cao ổn định Để đảm bảo hiệu cao cần phối 77 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC hợp lựa chọn thông số cho kênh tác động nhanh (theo phương pháp phân miền ổn định (còn gọi phương pháp phân miền D) 78 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc nâng cao ổn định HTĐ điều kiện vận hành yêu cầu cấp thiết HTĐ ngày phức tạp Áp dụng hệ thống kích từ đại máy phát điện với TĐK tác động mạnh biện pháp hiệu quả, khơng địi hỏi chi phí cao Việc nghiên cứu lựa chọn cấu trúc phù hợp, lắp đặt chỉnh định thông số TĐK cho sơ đồ HTĐ cụ thể có vai trị quan trọng thông số hệ thống ảnh hưởng mạnh đến miền lựa chọn thông số TĐK Do phải xét đến QTQĐ thiết bị ĐCTĐ nên phương pháp nghiên cứu ổn định trường hợp cần dựa lý thuyết tiêu chuẩn chung ổn định theo Lyapunov Để lựa chọn thông số TĐK áp dụng phương pháp phân miền ổn định kết hợp với tính tốn u cầu đảm bảo chất lượng điều chỉnh điện áp Thông số lưới điện liên kết máy phát điện hệ thống, đặc trưng chiều dài đường dây có ảnh hưởng mạnh tới tính ổn định hệ thống Việc phối hợp lựa chọn thông số kênh tác động nhanh theo tín hiệu đạo hàm TĐK mở rộng đáng kể miền ổn định hệ thống 79 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẠM VĂN NGỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lã Văn Út (2011), Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Trần Bách (2001), Ổn định hệ thống điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Đặng Ngọc Dinh, Trần Bách, Ngô Hồng Quang, Trịnh Hùng Thám (1983), Hệ thống điện tập I tập II, nhà xuất khoa học kỹ thuật Tiếng Anh [4] Sheng Kuan Wang (2013), “A noel objective function and Algorithm for optimal PSS parameter Design in a Multi-Machine Power System”, IEEE Transactions on power systems, 28(1), pp.522-531 [5] C.Y.Chung, K.W.Wang, C.T.Tseand R.Niu (2002), Power-System Stabilizer (PSS) Design by Probabilistic Sensitivity Indexes (PSIs), IEEE Transactions on power systems, 28(3), pp.688-693 [6] Kundur P (1993) Power System Stabbility and Control McGraw-Hill Inc, New York [7] Shu Liu (2006) A Normal Form Analysis Approach to Siting Power System Stabilizers (PSSs) and Assessing Power System Nonlinear Behavior IEEE transactions on power systems, vol 21, no 4, novenber 2006 [8] Graham J W Dudgeon, William E Leithead, Adam Dys´ko, John O’Reilly, and James R McDonald The Effective Role of AVR and PSS in Power Systems IEEE transactions on power systems, vol 22, no 4, november 2007 [9].MITSUBISHI ELECTRIC (1998) Power system Stabilizer [10] A M Lyapunov (1967) Stability of Motion English translaton, Academic Press, Inc., Moscow [11] J Marchowiski, A Smolarczyk, and J W Bialek (1999) Power System Transient Stability Enhancement by co-ordinated Fast Valving and Excitation Control of Synchronous Generators CIGRE Symposium "Working Plants and Systems Harder", London 80 ... động điều chỉnh kích từ (TĐK) tác động mạnh máy phát, Luâ ̣n văn ? ?Nghiên cứu cấu trúc hiệu nâng cao ổn định hệ thống điện thiết bị tự động điều chỉnh kích từ Phân tích ảnh hưởng chiều dài đường dây. .. - Chương 1: Tổng quan Hệ thống điện Phương pháp phân tích ổn định Hệ thống điện - Chương Nghiên cứu cấu trúc hiệu nâng cao ổn định Hệ thống điện thiết bị Tự động điều chỉnh kích từ - Chương 3:... NGỌC Chương NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ HIỆU QUẢ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH CỦA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH KÍCH TỪ 2.1 Chức hệ thống kích từ Hệ thống kích từ nguồn cung cấp dòng điện chiều cho cuộn dây roto máy