Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ truyền tải điện một chiều điện áp cao trong hệ thống điện Việt Nam

Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ truyền tải điện một chiều điện áp cao trong hệ thống điện Việt Nam Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ truyền tải điện một chiều điện áp cao trong hệ thống điện Việt Nam 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 khả áp dụng công nghệ truyền tải ®iƯn mét chiỊu ®iƯn ¸p cao hƯ thèng ®iƯn Việt Nam Ngành: Mạng Hệ thống điện Mà số: 02 06 07 Nguyễn đình hòa Người hướng dẫn khoa học: GS.TS là văn út hà nội 2006 Bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà néi - luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: Mạng Hệ thống điện Nghiên cứu khả áp dụng công nghệ truyền tải điện chiều điện áp cao hệ thống điện Việt Nam Nguyễn đình hòa hà nội 2006 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn riêng Các kết tính toán nêu luận văn trung thực chưa công bố luận văn nghiên cứu khác Hà nội tháng 11 năm 2006 Tác giả luận văn Nguyễn Đình Hòa mơc lơc Trang Lêi cam ®oan Mơc lơc Danh mục kí hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu 13 Chương : Tổng quan công nghệ truyền tải điện 15 chiều điện áp cao 1.1 Tóm lược lịch sử phát triển công nghệ truyền tải điện 15 chiều điện ¸p cao 1.2 Giíi thiƯu mét sè hƯ thèng trun tải HVDC điển hình 16 giới 1.2.1 ItaiPu, hệ thống truyền tải HVDC lớn giới 16 1.2.2 HƯ thèng trun t¶i HVDC Leyte-Luzon, Philipine 16 1.2.3 HƯ thèng trun t¶i HVDC Rihand - Delhi, India 17 1.2.4 HƯ thèng liªn kÕt HVDC ‘back to back’ Argentina 18 Brazil 1.3 ưu - nhược điểm truyền tải HVDC ứng dụng 18 1.3.1 Ưu điểm 18 1.3.2 Nhược điểm 20 1.3.3 Một số øng dơng phỉ biÕn cđa hƯ thèng trun t¶i HVDC 20 Chương : Cấu tạo hệ thống truyền tải điện 22 chiều điện áp cao 2.1 Các bé phËn chÝnh cđa hƯ thèng HVDC 22 2.1.1 Trạm biến đổi 23 2.1.2 Thiết bị truyền tải 26 2.1.3 Nối đất 27 2.2 Một số sơ đồ liên kết bản, phân tích đánh giá 27 2.2.1 Sơ đồ liên kết đơn cực ( monopolar link) 28 2.2.2 Sơ đồ liên kết lưỡng cực (bipolar link) 28 2.2.3 Sơ đồ liên kết cực tính (homopolar link) 30 2.2.4 Sơ đồ chỉnh lưu nghịch lưu đặt kề (back to back 31 station) 2.2.5 Sơ đồ liên kết nhiều điểm đấu 31 2.2.6 Một số sơ đồ khác 32 2.3 Nguyên lí làm việc trạm biến đổi sơ đồ thay tương 33 đương đường dây HVDC cực 2.3.1 Nguyên lí làm việc chỉnh lưu 33 2.3.2 Nguyên lí làm việc nghịch lưu 40 2.3.3 Sơ đồ thay tương đương 43 2.4 Bù công suất phản kháng 44 2.4.1 Yêu cầu công suất phản kháng chế độ ổn định 45 2.4.2 Các nguồn công suất phản kháng 50 2.5 Sóng hài 51 2.6 Hệ thống điều khiển 52 2.6.1 Giíi thiƯu vỊ hƯ thèng ®iỊu khiĨn 52 2.6.2 Các chiến lược điều khiển 53 2.6.3 Nguyên tắc điều khiển 56 2.6.3.1 Các loại xung mồi thyristor 56 2.6.3.2 Các nguyên tắc điều khiển 57 2.6.3.3 Phân cấp hệ thống điều khiển 59 2.7 Các dạng cố hệ thống bảo vệ 60 2.8 Vấn đề ổn định điện áp hệ thống AC/DC 64 2.8.1 Giới thiệu 64 2.8.2 Phân tích ổn định điện áp hƯ thèng AC/DC 65 2.9 Mét sè vÊn ®Ị thiết kế, xây dựng, vận hành bảo dưỡng 66 Ch­¬ng : Tỉng quan vỊ hƯ thèng trun tải điện 68 Việt Nam định hướng phát triển 3.1 Tình hình tiêu thụ điện tại, trạng nguồn hệ thống 68 truyền tải điện Việt Nam 3.1.1 Tình hình tiêu thụ điện : 68 3.1.2 Hiện trạng nguồn điện 69 3.1.3 Hiện trạng hệ thống truyền tải điện Việt Nam 71 3.1.3.1 Lưới truyền tải siêu cao áp 500kV 72 3.1.3.2 Lưới truyền tải 220kV, 110kV 66kV 73 3.2 Dự báo nhu cầu tiêu thụ điện định hướng phát triĨn ngn 74 l­íi tíi 2025 3.2.1 Dù b¸o nhu cầu điện toàn quốc tới 2025 74 3.2.2 Chương trình phát triển nguồn điện tới 2025 75 3.2.2.1 Kế hoạch xây dựng nguồn giai đoạn 2006-2010 75 3.2.2.2 Chương trình phát triển nguồn điện giai đoạn 2011- 76 2015 (theo phương án phụ tải sở) 3.2.2.3 Chương trình phát triển nguồn điện giai đoạn 2016 76 2020 - 2025 3.2.3 Chương trình phát triển lưới điện truyền tải tới 2025 77 3.2.3.1 Chương trình phát triển lưới điện 500kV 77 3.2.3.2 Chương trình phát triển lưới điện 220kV, 110kV 80 Chương : đề xuất phương án áp dụng truyền tảI 82 điện chiều điện áp cao (HVDC) hƯ thèng ®iƯn viƯt nam, thiÕt kÕ sơ tính toán chế độ vận hành đường dây tải điện chiều 4.1 Phương án xây dựng đường dây truyền tải điện HVDC hệ thống điện Việt Nam 82 4.1.1 Đặt vấn đề 4.1.2 Lựa chọn phương án xây dựng đường dây truyền tải điện chiều thay cho phương án xây dựng đường dây 82 85 truyền tải điện xoay chiều 4.2 Thiết kế sơ hệ thống tải điện HVDC Sơn La Nho Quan 4.2.1 Lựa chọn sơ đồ liên kết cấp điện áp 86 4.2.2 Lựa chọn sơ đồ cho biến đổi 86 4.2.3 Tính chọn thông số đường dây tải điện 86 4.2.3.1 Lựa chọn dây dẫn điện 86 4.2.3.2 Lựa chọn dây chống sét dây cáp quang 88 4.2.4 Tính chọn máy biến áp cho biến đổi 89 4.2.5 Tính chän thyristor cho bé biÕn ®ỉi 90 4.2.6 TÝnh chän bé läc phÝa xoay chiỊu vµ mét chiỊu 93 4.2.6.1 Bé läc phÝa xoay chiÒu 94 4.2.6.2 Bé läc phÝa chiều 94 4.2.7 Tính chọn kháng san phẳng dòng điện 96 4.2.8 Tính toán bù công suất phản kháng cđa hƯ thèng HVDC 97 4.2.8.1 Tû sè m¸y biÕn áp không đổi 98 4.2.8.2 Tỷ số máy biến áp thay đổi 98 4.2.9 Kiểm tra dung lượng bù lọc 4.3 Tính toán chế độ vận hành hệ thống 500kV theo phương án sở xây dựng đường dây tải điện AC/500kV Sơn La-Hòa 104 105 106 Bình Sơn La Nho Quan phương án xây dựng đường dây tải điện HVDC Sơn La-Nho Quan Nhận xét, đánh giá kết tính toán 4.3.1 Phần mềm tính toán ứng dụng 106 4.3.2 Mô đường dây truyền tải điện chiều Sơn La 108 Nho Quan chương trình PSS/E 4.3.3 Tính toán chế độ vận hành theo phương án sở 111 phương án xây dựng đường dây tải điện HVDC S¬n La – Nho Quan Mét sè nhËn xÐt đánh giá Kết luận hướng phát triển đề tài 117 Tài liệu tham khảo 118 Phụ lục 119 Danh mục kí hiệu chữ viết tắt STT Viết tắt Giải thích AC/DC Xoay chiều/ chiều CSPK Công suất phản kháng ĐDK Đường dây không EVN Tổng công ty Điện lực Việt Nam HVDC Một chiều điện áp cao HT Hệ thống HTĐ Hệ thống điện MBA Máy biến áp NMĐ Nhà máy điện 10 NĐ Nhiệt điện 11 NLM Năng lượng 12 TSĐ Tổng sơ đồ 13 TSĐ6 Quy hoạch phát triển ®iƯn lùc Qc gia giai ®o¹n 2006-2015 cã xÐt triĨn vọng đến 2025 14 TĐ Thuỷ điện 15 TBKHH Tua bin khí hỗn hợp Danh mục bảng STT Bảng số Tên bảng Trang Bảng 2.1 Một số thông số mạch chỉnh lưu 36 Bảng 2.2 Một số chiến lược điều khiển liên lạc chiều 54 Bảng 2.3 Một số chiến lược bảo vệ chống tắt dòng 62 Bảng 3.1 Cơ cấu tiêu thụ điện toàn quốc 68 Bảng 3.2 Danh sách nhà máy điện có 69 Bảng 3.3 Diễn biến tăng trưởng công suất phát max giai 71 đoạn 2000-2004 Bảng 3.4 Thống kê khối lượng đường dây trạm biến áp 71 theo cấp điện áp theo cấp điện áp Bảng 3.5 Thống kê khối lượng đường dây trạm biến ¸p 72 500kV theo miỊn B¶ng 3.6 Thèng kê khối lượng đường dây 220, 110,66kV 73 10 Bảng 3.7 Thống 73 kê khối lượng trạm biến áp 220kV,110kV 11 Bảng 3.8 Kết dự báo phụ tải điện toàn quốc tới 2025 74 12 Bảng 3.9 Tổng hợp khối lượng xây dựng lưới điện truyền 81 tải tới 2025 theo TSĐ-6 13 Bảng 4.1 Kết tính toán thông số lọc xoay 96 chiều chiều 14 Bảng 4.2 Tóm tắt số kết tính toán chế độ xác lập 112 106 Sau trừ CSPK phát lọc ta xác định lượng CSPK cần bổ sung từ hệ thống tụ bù phía xoay chiều 500kV biến đổi : - Phía chỉnh lưu : Lượng CSPK cần cấp bổ sung cực tiểu Qbsrmin cực đại Qbsrmax : Qbsrmin = Qr 2C – Q (filter)r = 11,9 MVAR ( xem phô lôc ) Qbsrmax = Qr 2C – Q (filter)r = 329,5 MVAR ( xem phô lôc ) - Phía nghịch lưu : Lượng CSPK cần cấp bổ sung cực tiểu Qbsimin cực đại Qbsimax lµ : Qbsimin = Qi 2C – Q (filter)i = 100,8 MVAR ( xem phô lôc ) Qbsimax = Qi 2C – Q (filter)i = 234,1 MVAR ( xem phơ lơc ) ë phÝa chØnh l­u, nót 500kV Sơn La đường dây chiều không cần lắp đặt thiết bị bù bổ sung nhà máy thuỷ điện Sơn La nguồn lớn, phía nghịch lưu, nút 500kV Nho Quan, việc lắp đặt thêm thiết bị bù bổ sung cần thiết để đảm bảo giữ cho điện áp không bị sụt giảm thấp trình vận hành đường dây chiều Như đà tính toán Qbsimax = 234,1 MVAR, nên tụ bù bổ sung đặt 500kV Nho Quan chọn có dung lượng Qbsi = 250MVAR 4.3 Tính toán chế độ vận hành hệ thống 500kV theo phương án sở xây dựng đường dây tải điện xoay chiều 500kV Sơn La-Hòa Bình Sơn La Nho Quan phương án xây dựng đường dây tải điện HVDC Sơn La-Nho Quan Nhận xét, đánh giá kết tính toán 4.3.1 Phần mềm tính toán ứng dụng Ngày có nhiều chương trình tính toán nghiên cứu, phân tích hệ thống điện cho phép mô chế độ vận hành đường dây tải điện chiều Một chương trình sử dụng phổ biến giới Việt Nam chương trình phân tích hệ thống PSS/E (Power system simulator for engineering) Mỹ Chương trình PSS/E có khả tính toán 107 mạnh nhờ cấu trúc modun hóa cao Khả PSS/E cho phép tính to¸n mét hƯ thèng cã tíi 50.000 c¸i, 100.000 nút tải, 10.000 máy phát, 100.000 nhánh Chương trình mô phần lớn phần tử hệ thống điện bao gồm : Máy phát, tải, đường dây truyền tải điện xoay chiều chiều, máy biến áp, thiết bị bù, FACTS Chương trình PSS/E cho phép tính toán phần lớn chế độ làm việc hệ thống với dạng thiết bị khác Cấu trúc file số liệu nhập vào chương trình PSS/E mô tả hình 4.6 File sè liƯu : Sè liƯu c¸i Sè liệu phụ tải Số liệu máy phát Số liệu nhánh (không phải MBA) Số liệu máy biến áp Số liệu trao đổi vùng Số liệu đường dây DC hai điểm ®Êu Sè liƯu ®­êng d©y mét chiỊu VSC Sè liƯu tụ bù đóng cắt Các bảng hiệu chỉnh trở kháng MBA Số liệu đường dây DC nhiều điểm đấu Số liệu đường dây nhiều phân đoạn Số liệu miền Số liệu chuyển vùng qua lại Số liệu chủ sở hữu Số liệu thiết bị điều khiển FACTS 108 4.3.2 Mô đường dây truyền tải điện chiều Sơn La Nho Quan chương trình PSS/E : Mỗi đường dây truyền tải điện chiều hai điểm đấu mô chương trình PSS/E thông qua c¸c sè liƯu sau : I, MDC, RDC, SETVL, VSCHD, VCMOD, RCOMP, DELTI, METER, DCVMIN, CCCITMX, CCCACC IPR, NBR, ALFMX, ALFMN, RCR, XCR, EBASR, TRR, TAPR, TMXR, TMNR, STPR, ICR, IFR, ITR, IDR, XCAPR IPI, NBI, GAMMX, GAMMN, RCI, XCI, EBASI, TRI, TAPI, TMXI, TMNI, STPI, ICI, IFI, ITI, IDI, XCAPI Trong ®ã : I : Sè hiƯu cđa ®­êng dây chiều MDC : Trạng thái điều khiển : bị khóa; điều khiển công suất; điều khiển dòng MDC = RDC : Điện trở đường dây chiều, tính theo đơn vị Ohms RDC=5,34 SETVL : Công suất tải (MW) dòng điện tải (A) Khi MDC = 1, giá trị dương SETVL xác định giá trị công suất mong muốn chỉnh lưu giá trị âm xác định công suất mong muốn nghịch lưu VSCHD : Điện áp chiều tổng hợp dự kiến, tính theo đơn vị kV VSCHD = 500kV VCMOD : Điện áp chiều chuyển trạng thái, tính theo đơn vị kV Khi điện áp nghịch lưu rơi xuống giá trị đường dây trạng thái điều khiển công suất (MDC = 1) chuyển sang trạng thái điều khiển dòng điện với giá trị dòng điện mong muốn tương ứng với công suất truyền tải mong muốn điện áp VSCHD RCOMP : Điện trở tổng hợp nhập theo đơn vị Ohms Góc gamma TAPI sử dụng để giữ điện áp chiều giá trị VSCHD Để điều 109 khiển điện áp chiều điểm cuối nghịch lưu, đặt RCOMP = Để điều khiển điện áp chiều điểm chỉnh lưu VDCR, đặt RCOMP điện trở đường dây chiều RDC Trong trường hợp khác, đặt RCOMP phân số tương thích RDC Ngầm định RCOMP = DELTI : Giới hạn nhập theo hệ đơn vị tương đối dòng công suất chiều mong muốn Ngầm định DELTI = METER : Mà điểm cuối đo có hai giá trị : R cho chỉnh lưu I cho nghịch lưu Ngầm định METER =I DCVMIN : Điện áp chiều tổng hợp tèi thiĨu, nhËp b»ng kV ChØ sư dơng vËn hành với góc gamma không đổi Ngầm định DCVMIN = CCCITMX : Giới hạn nhắc lại cho thủ tục tính toán đường dây chiều theo phương pháp NEWTON Ngầm định CCCITMX = 20 CCCACC : Hệ số gia tăng cho thủ tục tính toán đường dây chiều theo phương pháp NEWTON Ngầm định CCCACC = 1,0 IPR : Sè c¸i cđa bé chØnh l­u NBR : Số lượng cầu nối tiếp chỉnh lưu NBR=2 ALFMX : Góc mở chỉnh lưu max, tính theo đơn vị độ ALFMX = 90o ALFMN : Góc mở chỉnh l­u min, tÝnh b»ng ®é ALFMN = 5o RCR : Điện trở máy biến áp chuyển mạch chỉnh lưu cho cầu biến đổi, tính Ohms RCR = XCR : Điện kháng máy biến áp chuyển mạch chỉnh lưu cho cầu biến đổi, tính theo đơn vị Ohms XCR = 12,91 EBASR : Điện áp xoay chiều phía sơ cấp chỉnh l­u, nhËp theo kV EBASR = 500kV TRR : Tû sè m¸y biÕn ¸p chØnh l­u TRR = 0,4107 TAPR : Giá trị đặt đầu phân áp chỉnh lưu Ngầm định TAPR = TMXP : Giá trị đặt đầu phân áp chỉnh lưu lớn TMXP = 1,1 TMNR : Giá trị đặt đầu phân áp chỉnh lưu nhỏ nhÊt TMNR = 0,9 110 STPR : B­íc c¸c đầu phân áp chỉnh lưu Ngầm định STPR = 0,00625 ICR : Số hiệu đo góc mở chỉnh lưu Góc mở giới hạn góc mở sử dụng bên mô hình chiều điều chỉnh so lệch góc pha giao diện xoay chiều/ chiều Ngầm định ICR = IFR : Số hiệu nối với cuộn dây thứ MBA hai cuộn dây ITR : Số hiệu nối với cn d©y thø hai cđa MBA hai cn d©y IDR : Chỉ số mạch Ngầm định IDR = Số liệu ghi thứ ba bao gồm thông số cần nhập nghịch lưu tương tự với chỉnh lưu đà xác định ghi thứ hai Các biến đổi đường dây chiều IPR IPI kiểu một, hai ba Các máy phát, phụ tải, tụ bù cho phép đấu nối vào xoay chiều biến đổi Hình 4.7 : Mô phía chỉnh lưu đường dây tải điện chiều Các kết tính toán chế độ xác lập hệ thống chương trình PSS/E đưa dạng bảng tính dạng đồ họa tuỳ theo yêu cầu người sử dụng 111 4.3.3 Tính toán chế độ vận hành theo phương án sở phương án xây dựng đường dây tải điện HVDC Sơn La Nho Quan Một số nhận xét đánh giá Sử dụng chương trình PSS/E với thông số mô hệ thống HVDC đà trình bày phần ta tính phân bố công suất, dòng áp lưới đồng thời xác định tổn thất công suất toàn hệ thống theo hai phương án Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, kết tính toán chế độ xác lập điện áp nút, dòng công suất nhánh chương trình PSS/E thể dạng đồ họa Chế độ tính toán lựa chọn chế độ phụ tải cực đại cực tiểu, với giả thiết nguồn có khả huy động gần đầy đủ công suất phát định mức Theo phương án sở, giống Tổng sơ đồ 6, xây dựng đường dây tải điện xoay chiều 500kV : Sơn La - Hòa Bình Sơn La - Nho Quan để truyền tải công suất phát thuỷ điện Sơn La vào hệ thống Kết tính toán chế độ phương án sở trình bày phụ lục Để đánh giá tác động đường dây HVDC tới hệ thống, so sánh với phương án sở cần tính toán khảo sát số chế độ vận hành khác đường dây HVDC, cụ thể sau: Chế độ phụ tải cực đại, đường dây HVDC mang tải 1200MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục Chế độ phụ tải cực đại, đường dây HVDC mang tải 1200MW, bù 50% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục Chế độ phụ tải cực đại, đường dây HVDC mang tải 1200MW, không bù CSPK phía nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 10 Chế độ phụ tải cực đại, đường dây HVDC mang tải 1000MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 11 Chế độ phụ tải cực đại, đường dây HVDC mang tải 800MW, bù 100% 112 lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 12 Chế độ phụ tải cực đại, đường dây HVDC mang tải 600MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 13 Chế độ phụ tải cực tiểu, đường dây HVDC mang tải 1200MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 14 Chế độ phụ tải cực tiểu, đường dây HVDC mang tải 1000MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 15 Chế độ phụ tải cực tiểu, đường dây HVDC mang tải 800MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 16 10 Chế độ phụ tải cực tiểu, đường dây HVDC mang tải 600MW, bù 100% lượng CSPK yêu cầu nghịch lưu Kết tính toán xem phụ lục 17 Bảng 4.2 trình bày tóm tắt số kết nhận tính toán chế độ xác lập theo phương án sở phương án xây dựng đường dây tải điện chiều Sơn La Nho Quan Bảng 4.2 Tóm tắt số kết tính toán chế độ xác lập Phương án sở xây dựng đường dây xoay chiều 500kV Sơn La NhoQuan Sơn La-Hòa Bình Chế độ phụ tải cực đại Công suất truyền tảI Điện áp P% P% STT ĐD 500kV Nho Quan đường dây hệ thống 1083,1 MW Chế đô phụ tải cực tiểu Công suất truyền tảI STT ĐD 500kV 418,2 MW 495,5kV 1,83% 1,42% Điện áp Nho Quan P% ®­êng d©y ∆P% hƯ thèng 513.4 0,86% 1,25% 113 Phương án xây dựng đường dây HVDC Sơn La-Nho Quan Chế độ phụ tải cực đại P% STT Các chế độ vận hành ĐD HVDC Điện áp Nho Quan T¶I 1200 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u T¶I 1200 MW - bù 50% CSPK phía n/lưu TảI 1200 MW - không bï CSPK phÝa n/l­u T¶I 1000 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u T¶I 800 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u T¶I 600 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u 499,9kV 490,5kV 480,4kV 501,7kV 503,6kV 505,4kV 1,32% 1,32% 1,32% 0,99% 0,74% 0,66% P% đường dây 1,32% 0,99% 0,74% 0,66% P% đường dây hệ thống 1,29% 1,29% 1,30% 1,32% 1,39% 1,50% Chế độ phụ tải cực tiểu STT Các chế độ vận hành ĐD HVDC Điện áp Nho Quan TảI 1200 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u T¶I 1000 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u T¶I 800 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u T¶I 600 MW - bï 100% CSPK phÝa n/l­u 495,9kV 499,3kV 502,8kV 506,3kV ∆P% hÖ thèng 1,20% 1,15% 1,05% 1,00% Nhận xét, đánh giá kết tính toán : Từ kết tính toán chế độ xác lập theo chế độ vận hành khác đường dây tải điện chiều Sơn La Nho Quan so sánh với phương án sở rút nhận xét đánh sau : - Phương án xây dựng đường HVDC Sơn La- Nho Quan có tổn thất công suất hệ thống thấp phương án sở (phương án xây dựng đường dây tải điện xoay chiều 500kV : Sơn La - Hòa Bình Sơn La - Nho Quan ) 114 - Khi thay đổi lượng công suất truyền tải đường dây HVDC dẫn tới phân bố lại công suất tuyến dây xoay chiều 500kV (đặc biệt tuyến dây thuộc hệ thống 500kV miền Bắc) - Trong chế độ phụ tải cực đại tổn thất công suất hệ thống giảm, tăng công suất truyền tải đường dây HVDC (tới công suất thiết kế 1200MW) Ngược lại chế độ phụ tải cực tiểu tăng công suất truyền tải đường dây HVDC (từ 600MW tới 1200MW) làm tăng tổn thất hệ thống (tuy nhiên mức chênh lệch tổn thất nhỏ) - Khi biến đổi làm việc yêu cầu lượng CSPK lớn, thường từ 50-:- 60 % giá trị công suất tác dụng truyền tải - Tổn thất công suất hệ thống giảm, tăng dung lượng bù CSPK phía nghịch lưu (Nho Quan) - Điện áp nút Nho Quan giảm giảm dung lượng bù CSPK phía nghịch lưu, để đảm bảo giữ cho điện áp nút Nho Quan gần với giá trị định mức vận hành đường dây HVDC cần thiết phải tiến hành bù CSPK với dung lượng đà tính toán phần 4.2.8.3 Từ phân tích đánh giá nêu nhận thấy rằng, so với phương án sở, đưa đường dây tải điện chiều vào vận hành có tác động tích cực tới hệ thống nâng cao khả truyền tải, giảm tổn thất điện Thêm vào khả điều khiển linh hoạt giá trị công suất truyền tải đường dây chiều cho phép chủ động phân bố lại dòng công suất lưới, ưu điểm quan trọng truyền tải HVDC so với truyền tải điện xoay chiều thông thường (khi không sử dụng thiết bị điều khiển FACTS ) 115 Hình 4.8 Phân bố công suất lưới 500kV theo phương án sở không xây dựng đường dây tải điện HVDC Sơn La Nho Quan Phụ tải cực đại 116 Hình 4.9 Phân bố công suất lưới 500kV theo phương án xây dựng đường dây tải điện HVDC Sơn La Nho Quan Phụ tảI cực đại 117 Kết luận hướng phát triển đề tài - Các kết tính toán Luận văn đà việc áp dụng công nghệ truyền tải điện chiều điện áp cao HVDC vào hệ thống điện Việt Nam đem lại nhiều lợi ích nâng cao khả truyền tải hệ thống, giảm tổn thất điện năng, cho phép điều khiển chủ động dòng công suất, giảm khối lượng xây dựng đường dây hành lang tuyến - Luận văn đà đề cập đến nhiều vấn đề liên quan tới công nghệ truyền tải điện chiều đại phân tích đánh giá sơ đồ liên kết bản, phân tích nguyên lý hoạt động trạm biến đổi, nguyên tắc điều khiển, bù công suất phản kháng, lọc sóng hài - Luận văn đà tính toán thiết kế sơ đường dây truyền tải điện chiều siêu cao áp 500kV theo phương án chọn bao gồm : Lựa chọn sơ đồ liên kết, máy biến áp, dây dẫn, van, lọc, tụ bù - Luận văn đà sử dụng chương trình PSS/E để mô tính toán số chế độ vận hành đường dây tải ®iƯn mét chiỊu ®· thiÕt kÕ chÕ ®é x¸c lập, phân tích tác động đường dây chiều tới hệ thống thay đổi giá trị công suất truyền tải, đồng thời so sánh với phương án xây dựng đường dây truyền tải điện xoay chiều, qua làm rõ ảnh hưởng tích cực đường dây tải điện chiều vận hành hệ thống 500kV - Trong khuôn khổ Luận văn Thạc sĩ, hạn chế thời gian, nên luận văn chưa tính đến khía cạnh kinh tế phương án xây dựng đường dây tải điện chiều đà chọn Đây hướng nghiên cứu tiếp tục đề tài tương lai, hướng phát triển khác việc nghiên cứu vấn đề liên quan đến ổn định tĩnh, ổn định động, ổn định điện áp, chế độ tối ưu 118 tài liƯu tham kh¶o TiÕng ViƯt : Vâ Minh ChÝnh (chủ biên), Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Thịnh, Tài liệu hướng dẫn thiết kế thiết bị điện tử công suất - Bộ môn thiết bị điện, điện tử - Trường Đại học bách khoa Hà Nội Lê Văn Doanh (chủ biên), Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất tập I II Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tổng sơ đồ - Qui hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xét triển vọng đến 2025 Viện Năng lượng lập 2005 Nguyễn Bính (1996), Điện tử công suất, NXB Khoa häc vµ Kü thuËt Cyril W Lander (Lê Văn Doanh dịch, 2002), Điện tử công suất điều khiển động điện, NXB Khoa học Kỹ thuËt TiÕng Anh : K.R Padiyar, (1990), HVDC power transmission system, New Delhi, India Roberto Rudervall, (2000), High voltage direct current (HVDC) transmission system/ technology review paper, ABB - Sweden ABB review, (4-2003), 50 years of HVDC transmission 10 John Graham, Geir Biledt, Jan Johansson, Power system Interconnection using HVDC links, ABB – Brazil, ABB – Sweden 11 Jos Arrillaga, High Voltage Direct Current Transmission, The Institution of Electrical Engineers 12 ABB Power Systems, High Voltage Direct Current power transmissions, Reference List 119 phô lôc Phô lục : Danh sách nguồn điện giai đoạn 2006-2025 Phụ lục : Bảng tính dung lượng bù CSPK trường hợp tỷ số máy biến áp không ®ỉi, ®iƯn ¸p xoay chiỊu phÝa chØnh l­u thay ®ỉi-phÝa nghịch lưu không đổi Phụ lục : Bảng tính dung lượng bù CSPK trường hợp tỷ số máy biến áp không đổi, điện áp xoay chiều phía chỉnh lưu không đổi- phía nghịch lưu thay đổi Phụ lục : Bảng tính dung lượng bù CSPK trường hợp tỷ số máy biến áp thay đổi, điện áp xoay chiều phía chỉnh lưu thay đổi-phía nghịch lưu không đổi Phụ lục : Bảng tính dung lượng bù CSPK trường hợp tỷ số máy biến áp thay đổi, điện áp xoay chiều phía chỉnh lưu không đổi- phía nghịch lưu thay đổi Phụ lục : Kết tính toán chế độ xác lập phụ tải cực đại- Phương án sở Không xây dựng đường dây tải điện HVDC Phụ lục : Kết tính toán chế độ xác lập phụ tải cực tiểu - Phương án sở Không xây dựng đường dây tải điện HVDC Phụ lục : Kết tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực đại- Đường dây HVDC mang tải 1200MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch l­u (phÝa Nho Quan) Phô lôc : KÕt tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực đại- Đường dây HVDC mang tải 1200MW, bù 50% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu ( phÝa Nho Quan) 120 Phô lôc 10 : Kết tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực đại- Đường dây HVDC mang tải 1200MW, không bù công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu ( phÝa Nho Quan) Phô lôc 11 : KÕt tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực đại- Đường dây HVDC mang tải 1000MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phÝa Nho Quan) Phơ lơc 12 : KÕt qu¶ tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực đại- Đường dây HVDC mang tải 800MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phía Nho Quan) Phơ lơc 13 : KÕt qu¶ tÝnh toán chế độ xác lập - phụ tải cực đại- Đường dây HVDC mang tải 600MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phía Nho Quan) Phụ lục 14 : Kết tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực tiểu - Đường dây HVDC mang tải 1200MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phía Nho Quan) Phụ lục 15 : Kết tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực tiểu - Đường dây HVDC mang tải 1000MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phía Nho Quan) Phụ lục 16 : Kết tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực tiểu - Đường dây HVDC mang tải 800MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phía Nho Quan) Phụ lục 17 : Kết tính toán chế độ xác lập - phụ tải cực tiểu - Đường dây HVDC mang tải 600MW, bù 100% lượng công suất phản kháng yêu cầu phía nghịch lưu (phía Nho Quan) ... 15 Chương Tổng quan công nghệ truyền tải điện chiều điện áp cao 1.1 Tóm lược lịch sử phát triển công nghệ truyền tải điện chiều điện áp cao Hệ thống truyền tải chiều điện áp cao (High voltage,... Chương : Tổng quan công nghệ truyền tải điện 15 chiều điện áp cao 1.1 Tóm lược lịch sử phát triển công nghệ truyền tải điện 15 chiều điện áp cao 1.2 Giới thiệu số hệ thống truyền tải HVDC điển hình... - luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: Mạng Hệ thống điện Nghiên cứu khả áp dụng công nghệ truyền tải điện chiều điện áp cao hệ thống điện Việt Nam Nguyễn đình hòa hà nội 2006 Lời cam đoan Tôi