Đánh giá hiệu quả nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của thiết bị chỉ thị sự cố trong lưới phân phối 473 thuộc trạm E10 1 110 35 22kv Hòa Bình

Đánh giá hiệu quả nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của thiết bị chỉ thị sự cố trong lưới phân phối 473 thuộc trạm E10 1 110 35 22kv Hòa Bình Đánh giá hiệu quả nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của thiết bị chỉ thị sự cố trong lưới phân phối 473 thuộc trạm E10 1 110 35 22kv Hòa Bình luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Vũ Đức Dũng ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA THIẾT BỊ CHỈ THỊ SỰ CỐ TRONG LƢỚI PHÂN PHỐI 473 THUỘC TRẠM E10.1 110/35/22kV HỊA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Vũ Đức Dũng ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA THIẾT BỊ CHỈ THỊ SỰ CỐ TRONG LƢỚI PHÂN PHỐI 473 THUỘC TRẠM E10.1 110/35/22kV HỊA BÌNH Chun ngành: Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÃ MINH KHÁNH Hà Nội – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các nghiên cứu kết đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố luận văn trƣớc Tác giả luận văn Vũ Đức Dũng i MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY VẦ YÊU CẦU BẢO ĐẢM CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI .4 1.1 Các định nghĩa khái niệm 1.1.1 Hệ thống điện phần tử 1.1.2 Độ tin cậy hệ thống điện .5 1.1.3 Các tiêu đánh giá độ tin cậy hệ thống điện 1.1.4 Trạng thái hỏng hóc hệ thống điện .9 1.1.5 Độ tin cậy phần tử 11 1.2 Yêu cầu bảo đảm tiêu độ tin cậy vận hành lƣới điện 21 1.2.1 Quy định công thƣơng bảo đảm tiêu độ tin cậy cho lƣới điện phân phối 21 1.2.2 Các nguyên nhân gây điện 23 1.2.3 Ảnh hƣởng độ tin cậy đến tổn thất kinh tế cấu trúc lƣới điện 24 1.2.4 Đảm bảo độ tin cậy toán kinh tế 26 1.2.5 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện 27 1.2.6 Phân loại toán độ tin cậy 30 1.3 Các vấn đề đánh giá tin cậy lƣới phân phối Việt Nam .32 1.4 Một số biện pháp thiết bị giúp nâng cao độ tin cậy đƣợc lắp đặt lƣới điện phân phối .34 1.4.1 Sử dụng thiết bị thị cố phân đoạn đƣờng dây FPls 34 1.4.2 Sử dụng thiết bị tự động đóng lại (Automatic Recloser – AR) .35 1.4.3 Phối hợp thiết bị recloser thiết bị tự động phân đoạn cố ( SA) .35 ii 1.5 Kết luận chƣơng 36 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHO LƢỚI PHÂN PHỐI 38 2.1 Tổng quan tính tốn độ tin cậy cho lƣới phân phối 38 2.1 Độ tin cậy lƣới phân phối hình tia khơng phân đoạn .40 2.2 Độ tin cậy lƣới phân phối hình tia có phân đoạn .42 2.3 Sử dụng chƣơng trình đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối .44 2.3.1 Giới thiệu ứng dụng chƣơng trình tính tốn .45 2.3.2 Ví dụ đơn giản tính tốn độ tin cậy lƣới phân phối 50 2.4 Kết luận chƣơng 52 CHƢƠNG ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 473 THUỘC TRẠM E10.1 110/35/22KV HỊA BÌNH 54 3.1 Giới thiệu lƣới điện phân phối trung áp 22kV cấp cho khu vực Thành phố Hịa Bình .54 3.1.1 Nguồn điện .54 3.1.2 Lƣới điện 22kV .54 3.1.3 Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối lộ 473 thuộc trạm E10.1 55 3.2 Tính tốn thiệt hại điện tiêu độ tin cậy lƣới điện phân phối 473 thuộc trạm 110kV E10.1 thành phố Hịa Bình 56 3.2.1 Tính tốn lƣới điện đƣợc phân đoạn cầu dao cách ly .60 3.2.2 Tính tốn lƣới điện đƣợc lắp đặt thiết bị thị cố 63 3.3 Nhận xét đánh giá kết lắp đăt thiết bị thị cố lƣới điện 67 3.4 Sơ so sánh kinh tế phƣơng án .68 3.5 Kết luận chƣơng 73 CHƢƠNG KẾT LUẬN CHUNG 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CSPK Công suất phản kháng CSTD Công suất tác dụng ĐTPT Đồ thị phụ tải ĐTC Độ tin cậy EVN Electricity of Vietnam (Tập đoàn Điện lực Việt Nam) HTĐ Hệ thống điện LĐPP Lƣới điện phân phối LĐTT Lƣới điện truyền tải LOLP Xác suất thiếu điện cho phụ tải LOLE Kỳ vọng thời gian điện trung bình năm SAIDI Thời gian điện trung bình hệ thống SÀII Tần suất điện trung bình hệ thống TBA Trạm biến áp TTCS Tổn thất công suất TTĐN Tổn thất điện iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Tổng hợp đƣờng dây 22kV khu vực Thành phố Hịa Bình [6] 54 Bảng 3.2 Đƣờng dây 22kV lộ 473 trạm 110kV E10.1 Hịa Bình - 56 Bảng 3.3 Bảng thông số đƣờng dây 473 E10.1 - 58 Bảng 3.4 Bảng thông số đƣờng dây 473 E10.1 sau đẳng trị 60 Bảng 3.5 Tổng hợp kết tính tốn độ tin cậy 67 Bảng 3.6 Tính toán hiệu NPV phƣơng án 71 Bảng 3.7 Tính tốn hiệu NPV phƣơng án 72 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Các trạng thái hỏng hóc hệ thống điện 10 Hình 1.2 Hàm phân bố R(t) FT(t) 12 Hình 1.3 Mơ hình cƣờng độ hỏng hóc λ(t) .15 Hình 1.4 Chuyển đổi trạng thái phần tử phục hồi 18 Hình 1.5 Mơ hình bảo dƣỡng định kỳ .20 Hình 1.6 Quan hệ độ tin cậy chi phí .27 Hình 1.7 Phân loại toán độ tin cậy 30 Hình 1.8: Phân đoạn cố dựa thiết bị FPls 34 Hình 1.9: Phối hợp recloser thiết bị SA 35 Hình 2.1 Ví dụ đẳng trị lƣới phân phối 40 Hình 2.2 Lƣới phân phối hình tia 41 Hình 2.3 Sơ đồ khối chƣơng trình tính tốn độ tin cậy .45 Hình 2.4 Giao diện chƣơng trình tính tốn độ tin cậy 46 Hình 2.2 Ví dụ lƣới phân phối cấu trúc ngƣợc .47 Hình 2.4 Ví dụ đơn giản tính tốn độ tin cậy 50 Hình 2.5 Sơ đồ cấu trúc ngƣợc đẳng trị 50 Hình 2.8 Kết tính tốn ví dụ đơn giản chƣơng trình 52 Hình 3.1 Sơ đồ lƣới điện lộ 473 E10.1 Hịa Bình 57 Hình 3.2 Sơ đồ đẳng trị đƣờng dây 473 E10.1: .59 Hình 3.3 Kết tính tốn độ tin cậy lƣới điện không lắp đặt thiết bị thị cố .62 Hình 3.4 Sơ đồ đẳng trị phƣơng án .64 Hình 3.5 Kết tính toán phƣơng án .65 Hình 3.6 Sơ đồ đẳng trị phƣơng án .66 Hình 3.7 Kết tính tốn phƣơng án .66 vi MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, lƣới điện phân phối Việt Nam nói chung lƣới điện tỉnh Hịa Bình nói riêng phát triển nhanh chóng quy mơ cơng suất nhƣ phạm vi cung cấp điện ([9]) Sự thay đổi cấu trúc lƣới điện đặt nhiều vấn đề kỹ thuật phải giải quyết, vấn đề đảm bảo vận hành tin cậy liên tụccung cấp điện hệ thống ngày trở nên quan trọng tính chất phụ tải yêu cầu ngày cao Mặt khác lƣới điện phân phối phần hệ thống điện trực tiếp cung cấp điện tới phụ tải Tuy nhiên việc xác định độ tin cậy cho lƣới phân phối Việt Nam gặp nhiều khó khăn thiếu liệu thống kê cho phần tử lƣới, cấu trúc vận hành lƣới đặc biệt liệu phụ tải Đối với lƣới điện tỉnh Hịa Bình có nghiên cứu tính tốn đánh giá hiệu nâng cao độ tin cậy cho lƣới phân phối, dẫn đến yêu cầu áp dụng tiêu chuẩn độ tin cậy cung cấp điện vào toán quy hoạch thiết kế vận hành hệ thống điện gặp nhiều khó khăn Bên cạnh đó, hiệu việc ứng dụng thiết bị cảnh báo nhƣ thiết bị thị cố nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lƣới điện phân phối trung áp cần đƣợc đánh giá định lƣợng cụ thể nhằm đảm bảo yếu tố kinh tế kỹ thuật vận hành ([3,5,11]) Luận văn đặt vấn đề đánh giá hiệu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị thị cố lƣới điện phân phối lộ 473 thuộc trạm biến áp 110/35/22kV E10.1 Hịa Bình Đƣợc thực nhằm giải vấn đề nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lộ đƣờng dây, đƣợc áp dụng trực tiếp lƣới điện phân phối tỉnh Hịa Bình Mục đích nghiên cứu luận văn Luận văn dự kiến tìm hiểu đánh giá hiệu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị thị cố lƣới điện phân phối, tìm hiểu số liệu áp dụng tính tốn xử lý số liệu để dánh giá hiệu việc nâng cao độ tin cậy thiết bị thị cố lƣới điện lƣới phân phối thực tế lộ 473 thuộc trạm biến áp 110/35/22kV E10.1 Hịa Bình Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Lƣới điện phân phối trung áp khu vực Thành phố Hịa Bình, cụ thể lộ 473 trạm biến áp 110/35/22kV E10.1 Hịa Bình với cấp điện áp 22kV Mô ảnh hƣởng thiết bị thị cố đến độ tin cậy cung cấp điện lƣới điện theo phƣơng thức vận hành thực tế Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Xác định đƣợc độ tin cậy cho lƣới phân phối đánh giá đƣợc chất lƣợng lƣới phân phối mặt liên tục cung cấp điện cho phụ tải Tuy nhiên việc thống kê liệu lƣới phân phối phục vụ cho tính tốn độ tin cậy gặp khơng khó khăn, toán quy hoạch thiết kế hay vận hành thƣờng không xét đến tiêu độ tin cậy, phƣơng án đƣợc lựa chọn khơng đảm bảo tối ƣu mặt độ tin cậy nhƣ tổn thất kinh tế gây điện Luận văn dự kiến tìm hiểu phƣơng pháp xác định định lƣợng độ tin cậy cho lƣới điện phân phối hình tia có phân đoạn máy cắt dao cách ly, phân đoạn có đặt thiết bị thị cố, áp dụng tính tốn định lƣợng cho lƣới điện phân phối thực tế Trong luận văn dự kiến sử dụng chƣơng trình máy tính nhằm mơ tình vận hành lƣới điện phân phối thực tế tại lộ 473 trạm biến áp 110/35/22kV E10.1 Hịa Bình sử dụng tiêu độ tin cậy lƣới phân phối theo yêu cầu thông tƣ 39/2015 Bộ Công thƣơng Quy định hệ thống điện phân phối Nội dung nghiên cứu Nhằm đạt đƣợc mục đích nghiên cứu trên, nội dung sau đƣợc thực luận văn: + Công suất Pmaxđtr5 = Ʃ Pmaxi5 = 2005 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 10 trạm - Nhánh đẳng trị 6: Nút đầu vị trí cột 59-1 đến nút cuối vị trí TBA N21 + Chiều dài nhánh : lđtr6 = li6 = 0,977 km + Công suất Pmaxđtr6 = Pmaxi6 = 745 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 08 trạm Nhập số liệu tính tốn độ tin cậy, vào phần mềm tính tốn độ tin cậy xây dựng ta có đƣợc kết quả: Hình 3.3 Kết tính tốn độ tin cậy lưới điện khơng lắp đặt thiết bị thị cố Kết tính tốn: - Điện thiếu ngừng điện cố: ANĐSC = 41.937 kWh - Điện thiếu ngừng điện công tác: ANĐCT = 10.482 kWh - Tổng điện thiếu: ANĐ = 52.419 kWh - Số lần ngừng điện trung bình năm : SAIFI = 2,75 l/năm - Thời gian ngừng điện trung bình năm : SAIDI = 12,92 h/năm 62 3.2.2 Tính tốn lưới điện lắp đặt thiết bị thị cố Theo số liệu thống kê vận hành Cơng ty Điện lực Hịa Bình năm trở lại số lộ đƣờng dây đƣợc lắp đặt thiết bị thị cố, thời gian sửa chữa cố giảm rõ rệt, vận hành lƣới xác định đƣợc nhánh đƣờng dây có cố khoanh vùng đƣợc điểm cố Từ số liệu thống kê sau đƣợc lắp đặt thiết bị thị cố đƣờng dây năm 2018 Ta lấy số liệu thống kê trung bình lộ đƣờng dây 478 E10.1 lắp thiết bị có chiều dài đƣờng dây tƣơng ứng với đƣờng dây tính tốn Ta có thơng số nhƣ sau: - Đối với cố, hỏng hóc lƣới điện + Cƣờng độ hỏng hóc trung bình: λo = 10 lần/100km.năm + Thời gian sửa chữa cố trung bình: to = 04 giờ/lần + Thời gian thao tác cố trung bình: ttt = 0,5 giờ/lần - Đối với công tác trƣới điên + Cƣờng độ cơng tác trung bình: λo = 10 lần/100km.năm + Thời gian cơng tác trung bình: to = 03 giờ/lần + Thời gian thao tác công tác trung bình: ttt = 0,5 giờ/lần Có thể thấy lƣới điện với thiết bị thị cố giảm thời gian thao tác để cô lập cố theo quy trình từ 2h xuống 0,5 Do số độ tin cậy thay đổi tƣơng ứng Cụ thể phƣơng án ta có nhƣ sau: 3.2.2.1 Phƣơng án 1: Lƣới điện phân đoạn cầu dao cách ly có thiết bị thị cố 63 473 Nh¸nh 26-3 40-1 Nh¸nh Nh¸nh 0,759 km 0,53 km Nh¸nh 51 4,478 km 5,087 km 57-2 59-1 Nh¸nh Nh¸nh 0,977 km 1,896 km Hình 3.4 Sơ đồ đẳng trị phương án - Nhánh đẳng trị 1: Nút đầu Máy cắt đến nút cuối vị trí cột số 51 + Chiều dài nhánh : lđtr1 = Ʃ li1 = 4,478 km + Công suất Pmaxđtr1 = Ʃ Pmaxi1 = 1.584 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 16 trạm - Nhánh đẳng trị 2: Nút đầu vị trí cột 51 đến nút cuối vị trí cột 105 + Chiều dài nhánh : lđtr2 = Ʃ li2 = 5,087km + Công suất Pmaxđtr2 = Ʃ Pmaxi2 = 2.368 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 11 trạm - Nhánh đẳng trị 3: Nút đấu vị trí cột 26-3 đến nút cuối vị trí cột 26-20 + Chiều dài nhánh : lđtr3 = Ʃ li3 = 0,759km + Công suất Pmaxđtr3 = Ʃ Pmaxi3 = 704 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 09 trạm - Nhánh đẳng trị 4: Nút đầu vị trí cột 40-1 đến nút cuối vị trí cột 40-8 + Chiều dài nhánh : lđtr4 = li4 = 0,53 km + Công suất Pmaxđtr4 = Pmaxi4 = 969 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 05 trạm - Nhánh đẳng trị 5: Nút đầu vị trí cột 57-2 đến nút cuối vị trí cột 57-22 + Chiều dài nhánh : lđtr5 = Ʃ li5 = 1,896 km 64 + Công suất Pmaxđtr5 = Ʃ Pmaxi5 = 2005 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 10 trạm - Nhánh đẳng trị 6: Nút đầu vị trí cột 59-1 đến nút cuối vị trí TBA N21 + Chiều dài nhánh : lđtr6 = li6 = 0,977 km + Công suất Pmaxđtr6 = Pmaxi6 = 745 kW + Số lƣợng trạm biến áp: 08 trạm Nhập số liệu tính tốn độ tin cậy lƣới điện phân đoạn cầu dao có lắp thiết bị thị cố, vào phần mềm tính tốn độ tin cậy xây dựng ta có đƣợc kết quả: Hình 3.5 Kết tính tốn phương án Kết tính tốn: - Điện thiếu ngừng điện cố: ANĐSC = 13.629 kWh - Điện thiếu ngừng điện công tác: ANĐCT = 10.482 kWh - Tổng điện thiếu: ANĐ = 24.111 kWh 65 - Số lần ngừng điện trung bình năm : SAIFI = 2,75 l/năm - Thời gian ngừng điện trung bình năm : SAIDI = 5,92 h/năm 3.2.2.2 Phƣơng án 2: Lƣới điện phân đoạn Máy cắt khơng có thiết bị thị cố 473 Nh¸nh 26-3 40-1 Nh¸nh Nh¸nh 0,759 km 0,53 km Nh¸nh 51 4,478 km 5,087 km 57-2 59-1 Nh¸nh Nh¸nh 0,977 km 1,896 km Hình 3.6 Sơ đồ đẳng trị phương án Ta giả thiết lƣới điện đƣợc phân đoạn máy cắt Khi sảy ngừng cấp điện máy cắt phân đoạn tác động, cơng nhân vận hành xác định phân đoạn đƣợc nhánh đƣờng dây bị cố Các thông số giả thiết lấy giống nhƣ thông số đẳng trị nút giống nhƣ phƣơng án Nhập số liệu tính tốn độ tin cậy lƣới điện phân đoạn máy cắt , vào phần mềm tính tốn độ tin cậy xây dựng ta có đƣợc kết quả: Hình 3.7 Kết tính tốn phương án 66 Kết tính tốn: - Điện thiếu ngừng điện cố: ANĐSC = 12.592 kWh - Điện thiếu ngừng điện công tác: ANĐCT = 9.442 kWh - Tổng điện thiếu: ANĐ = 22.034 kWh - Số lần ngừng điện trung bình năm : SAIFI = 1,52 l/năm - Thời gian ngừng điện trung bình năm : SAIDI = 5,31 h/năm 3.3 Nhận xét đánh giá kết lắp đăt thiết bị thị cố lƣới điện Bảng 3.5 Tổng hợp kết tính tốn độ tin cậy Kết tính tốn STT Các thông số Điện thiếu ngừng điện cố Điện thiếu ngừng điện công tác Tổng điện thiếu Số lần ngừng điện trung bình năm Thời gian ngừng điện trung bình năm Ký hiệu Đơn vị ANĐSC PĐ CD khơng có TB PĐ CD có TB PĐ MC khơng có TB kWh 41.937 13.629 12.592 ANĐCT kWh 10.482 10.482 9.442 ANĐ kWh 52.419 24.111 22.034 SAIFI l/năm 2,75 2,75 1,52 SAIDI h/năm 12,92 5,92 5,31 Từ bảng so sánh trên, ta rút nhận xét sau: - Với lƣới điện ban đầu, phân đoạn lƣới phân phối dùng dao cách ly Có cƣờng độ ngừng điện cơng tác lƣới lại q cao Lý thời gian xác định cố thao tác cách ly phần tử bị cố, phục hồi trạng thái làm việc cho phần tử không cố Công tác hoàn toàn nhân viên vận hành thao tác, thời gian ngừng điện lâu, ảnh hƣởng đến độ tin cậy lƣới phân phối Lƣợng điện gián đoạn cung cấp điện cao Độ tin cậy lƣới phân phối có 67 thể coi đảm bảo tiêu đƣợc giao (SAIDI không đƣợc vƣợt 15 h/năm), cần có thêm biện pháp nâng cao độ tin cậy đƣợc điện lực quản lý bổ sung nhằm đảm bảo tiêu độ tin cậy đƣợc giao - Với phƣơng án 1, phân đoạn lƣới phân phối dùng dao cách ly kết hợp thêm thiết bị thị phân đoạn cố Phƣơng án giảm đƣợc cƣờng độ ngừng điện cố xuống thấp, nhiên cƣờng độ ngừng điện công tác lƣới cịn cao Lý thời gian xác định cố thao tác cách ly phần tử bị cố, phục hồi trạng thái làm việc cho phần tử không cố Tuy nhiên, việc sử dụng thêm thiết bị thị phân đoạn cố giúp thời gian thao tác cố giảm đáng kể lƣợng điện gián đoạn cung cấp điện giảm Do độ tin cậy phƣơng án coi đảm bảo tiêu đƣợc giao - Với phƣơng án 2, phân đoạn lƣới phân phối máy cắt Theo nhƣ số liệu tính tốn thực phƣơng án nâng cao tối đa độ tin cậy cung cấp điện cho lƣới Cƣờng độ ngừng điện, thời gian điện nhƣ lƣợng điện gián đoạn cung cấp điện lƣới phân phối giảm rõ rệt Tuy nhiên, việc giải nâng cao độ tin cậy cho lƣới phân phối giải tốn tối ƣu, phải quan tâm đến vấn đề kinh tế Việc dùng máy cắt, kết hợp thêm thiết bị thị phân đoạn cố trƣờng hợp dẫn đến chi phí lƣới tăng cao 3.4 Sơ so sánh kinh tế phƣơng án Trong phạm vi đề tài này, chƣa có số liệu cụ thể thiệt hại cho khách hàng, dự kiến việc so sánh kinh tế dựa sở đánh giá cho chủ đầu tƣ xây dựng lƣới điện Bên cạnh đó, khơng xét tới vốn đầu tƣ ban đầu dự án quy hoạch cải taọ lƣới phân phối (khơng có số liệu), đồ án khơng sử dụng phƣơng pháp chi phí vịng đời Phƣơng pháp đƣợc lựa chọn sử dụng NPV (Net Present Value) dựa sở so sánh chi phí lợi ích thu lại giảm đƣợc điện thiếu hụt 68 Cụ thể, Lƣới điện ban đầu phƣơng án thiết kế gốc, đồ án so sánh phƣơng án số nhằm chọn phƣơng án tối ƣu sở lợi nhuận thu lại giảm điện bị cắt so với phƣơng án gốc Thời hạn yêu cầu quy hoạch cải tạo lƣới điện theo quy định 15 năm Hiệu kinh tế đƣợc tính hiệu giá NPV nhƣ sau: - TNt = CAm.∆Am khoản tiền thu lại giảm đƣợc điện thiếu hụt so với khơng có thiết bị phân đoạn + CAm chi phí kWh điện thiếu hụt +∆Am = Am0 -Amt điện giảm đƣợc dùng thiết bị phân đoạn + Am0 điện khơng có thiết bị phân đoạn + Amt điện năm t có thiết bị phân đoạn, giả thiết bị khơng đổi cho năm - Tổng vốn đầu tƣ là: C = CCv + Ccv = Ctb.N chi phí vốn ban đầu, với Ctb giá thiết bị (dao cách ly máy cắt) + N số lƣợng dao cách ly phƣơng án lƣới điện - Khấu hao 15 năm: KHt =C/15 - HBt chi phí hoạt động bảo dƣỡng năm t, giả thiết số cho năm - 1/(1+r)t hệ số hóa, r hệ số chiết khấu Dữ liệu tính tốn bao gồm: + Điện chƣa có thiết bị phân đoạn (kWh) 69 + Điện có thiết bị phân đoạn (kWh) + Số thiết bị phân đoạn (N) + Đơn giá thiết bị phân đoạn (VNĐ USD) + Chi phí vận hành hệ thống điều năm (VND USD) + Giá kWh điện (VND USD) + Hệ sô chiết khấu (%) + Số năm tính tốn (năm) Kết tính tốn hiệu kinh tế (NPV) phƣơng án sử dụng dao cách ly phân đoạn nhƣ sau: (bảng 10.8) 70 Bảng 3.6 Tính tốn hiệu NPV phương án Năm 10 11 12 13 14 15 r (%) 8 8 8 8 8 8 8 Cam ( đ) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Am0 (kWh) 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 Amt (kWh) 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 33868,88 ∆Am (kWh) 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 30977,97 TNt 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 30,97797 Cdcl Ctbpđsc Ntbpđsc Ndcl ( trđ ) ( trđ ) 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 8,5 3,5 Tổng Ccv (trđ) 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 63,5 KHt HBt NPV 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 4,23333 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 5,25 19,9024 18,4282 17,0631 15,7992 14,6289 13,5453 12,5419 11,6129 10,7527 9,9562 9,2187 8,5358 7,9035 7,3181 6,776 183,9829 71 Bảng 3.7 Tính tốn hiệu NPV phương án Năm r (%) Cam ( đ) Am0 (kWh) Amt (kWh) ∆Am (kWh) TNt Cdcl ( trđ ) Ctbpđsc ( trđ ) Ntbpđsc 8 8 8 8 8 8 8 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 64846,85 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 29119,86 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35726,99 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 35,72699 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 6 6 6 6 6 6 6 6 10 11 12 13 14 15 Tổng Ndcl Ccv (trđ) KHt HBt NPV 5 5 5 5 5 5 5 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 1321 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 88,067 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 17,4 -64,5738 -59,7905 -55,3616 -51,2607 -47,4637 -43,9478 -40,6924 -37,6782 -34,8872 -32,3030 -29,9102 -27,6946 -25,6431 -23,7436 -21,9849 -596,9353 72 Các phƣơng án NPV Phƣơng án 183,9829 Phƣơng án -596,9353 Bảng 3.8 Giá trị NPV phương án - Vì giá trị NPV phƣơng án dƣơng đƣợc chấp nhận mặt kinh tế (thể kết đầu tƣ có lời giá trị dịng tiền mặt sau khấu hao cao mức đầu tƣ ban đầu) - Vì giá trị NPV phƣơng án âm nên phƣơng án bị loại bỏ gây thiệt hại kinh tế cho chủ đầu tƣ Kết luận: Ta thấy giá trị NPV phƣơng án có giá trị NPV lớn nên chọn phƣơng án phƣơng án tối ƣu 3.5 Kết luận chƣơng Với thiết bị thị cố, thời gian thao tác để lập cố theo quy trình lƣới phân phối điện đƣợc giảm xuống, xác định đƣợc phân đoạn cố Do số độ tin cậy thay đổi tƣơng ứng Trong chƣơng 3, kết tính toán phƣơng án sử dụng thiết bị thị cố lƣới sử dụng thiết bị phân đoạn máy cắt dao cách ly cho thấy rõ hiệu nâng cao độ tin cậy thiết bị Luận văn tính tốn sơ hiệu kinh tế phƣơng án phân đoạn, cho thấy phƣơng án sử dụng dao cách ly phân đoạn kết hợp với thiết bi thị cố có ƣu chi phí so với phƣơng án sử dụng máy cắt 73 CHƢƠNG KẾT LUẬN CHUNG Cùng với phát triển nhanh chóng phụ tải yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện ngày cao Nhằm mục đích đánh giá đƣa giải pháp nâng cao độ tin cậy giảm thiệt hại kinh tế điện, dẫn đến cần thiết lắp đặt thiết bị thông minh lƣới điện phân phối, lắp đặt thiết bị thị cố kết hợp phâ đoạn lƣới điện cầu dao đóng vai trị quan trọng việc khoanh vùng, cô lập cố lƣới điện , Từ làm giảm thời gian ngừng cung cấp điện nâng cao hiệu vận hành tối ƣu lƣới điện Luận văn dự kiến tìm hiểu đánh giá hiệu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị thị cố lƣới điện phân phối, tìm hiểu số liệu áp dụng tính tốn xử lý số liệu để dánh giá hiệu việc nâng cao độ tin cậy thiết bị thị cố lƣới điện lƣới phân phối thực tế lộ 473 thuộc trạm biến áp 110/35/22kV E10.1 Hịa Bình Thu thập số liệu từ thực tế vận hành lƣới điện tỉnh Hòa Bình qua kết tính tốn luận văn đánh giá hiệu lắp đặt thiết bị thị cố cải thiện đáng kể thời gian ngừng cấp điện nâng cao độ tin cậy cho lƣới điện phân phối Kết tính tốn phƣơng án cho thấy mối quan hệ cấu trúc lƣới, thiết bị đóng cắt thiết bị thị cố với tiêu độ tin cậy cung cấp điện Mối quan hệ sở để đƣa biện pháp nâng cao độ tin cậy Các hƣớng nghiên cứu cần thiết nhƣ tìm hiểu phƣơng pháp tính tốn độ tin cậy cho lƣới phân phối kín vận hành hở cấu trúc lƣới phổ biến lƣới phân phối Hai là, tìm hiểu phƣơng pháp tính tốn độ tin cậy cho lƣới truyền tải, lƣới hệ thống mạch đơn mạch kép 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Bách (2008) Lưới điện Hệ thống điện, Tập NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Bách (2007) Giáo trình lưới điện NXB Giáo Dục, Hà Nội Bộ Công Nghiệp - Viện lƣợng (2005) Nghiên cứu đề xuất giải pháp đảm bảo độ an toàn cung cấp điện cho loại hộ phụ tải Việt Nam Báo cáo khoa học Bộ Công Thƣơng (2015) Qui định hệ thống điện phân phối Thông tƣ 39/2015/TT-BCT Hà Nội Bộ Công Thƣơng - Viện lƣợng (2007) Nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý độ tin cậy hệ thống điện Việt Nam Báo cáo khoa học Nguyễn Văn Đạm (2008) Thiết kế mạng hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Văn Hải (2010) Nghiên cứu tự động hóa lưới điện phân phối để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Luận văn thạc sỹ khoa học, ĐH Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Huy Hồng (2012) Tìm hiểu phương pháp xác định độ tin cậy cho lưới điện phân phối, áp dụng tính tốn cho lưới điện phân phối Việt Nam Luận văn thạc sỹ khoa học, ĐH Bách Khoa Hà Nội Trần Đình Long (2006) Quy hoạch phát triển hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 10 Ngô Hồng Quang (2007) Sổ tay lựa chọn trang thiết bị điện 0,4-500kV Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 11 Tập đoàn điện lực Việt Nam - Viện lƣợng (2008) Chiến lược phát triển cơng nghệ điện lực Tập đồn Điện lực Việt Nam Báo cáo khoa học 12 IEEE (2008) Reliability Guidance to the Utilities - P1366 IEEE Press 75 13 R.N Allan (1996) Reliability Evaluation of Power Systems Springer 14 Thomas Allen short (2005) Distribution reliability and power quality Taylor and Francis 15 Roy Billinton (2002) Power supply realiability Internal power quality conference 76 ... Lƣới điện 22kV .54 3 .1. 3 Đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối lộ 473 thuộc trạm E10. 1 55 3.2 Tính tốn thiệt hại điện tiêu độ tin cậy lƣới điện phân phối 473 thuộc trạm 11 0kV E10. 1 thành... ([3,5 ,11 ]) Luận văn đặt vấn đề đánh giá hiệu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị thị cố lƣới điện phân phối lộ 473 thuộc trạm biến áp 11 0 /35/ 22kV E10. 1 Hịa Bình Đƣợc thực nhằm giải vấn đề nâng. .. đạt đƣợc độ tin cậy cao Hình 1. 6 Quan hệ độ tin cậy chi phí 1. 2.5 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện - Để nâng cao độ tin cậy tồn lƣới phân phối ta cần phải nâng cao độ tin cậy phần