Áp dụng công nghệ quản lý và điều khiển phụ tải bằng sóng điều khiển tối ưu dung lượng bù trong lưới phân phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRẦN VĂN DŨNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN PHỤ TẢI BẰNG SÓNG ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU DUNG LƯỢNG BÙ TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN Hà Nội – Năm 2010 MỤC LỤC Trang Chương Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Khái niệm điều khiển phụ tải sóng Ripple Control 1.3 Điều khiển tụ bù sóng Ripple Control Chương Hệ thống điều khiển phụ tải sóng Ripple Control lưới điện trung áp 22KV Hà Nội 2.1 Hệ thống điều khiển 2.1.1 Bộ điều khiển trung tâm MPC .9 2.1.2 Bộ điều khiển khu vực MLC 16 2.2 Máy phát sóng SFU-K 17 2.3 Mạch ghép nối song song 21 2.4 Máy thu sóng ROA .21 2.5 Mã điều khiển sóng Decabit 23 2.6 Hệ thông tin song song PCS 26 Chương Điều khiển tối ưu dung lượng bù lưới phân phối theo thông tin đo lường 3.1 Đặt vấn đề 28 3.2 Xác định tổn thất công suất, tổn thất điện vấn đề vận hành tối ưu theo mục tiêu tổn thất điện nhỏ .28 3.3 Xây dựng thuật tốn điều khiển tối ưu dung lượng bù theo thơng tin đo lường lưới phân phối điện 30 3.3.1 Sơ đồ lưới điện đơn giản 30 3.3.2 Sơ đồ lưới điện đơn giản có điện dung đường dây 32 3.3.3 Sơ đồ lưới điện phức tạp hình tia 34 3.4 Điều khiển tối ưu thiết bị bù dung lượng thay đổi nhảy cấp 36 3.4.1 Sơ đồ lưới điện đơn giản 36 3.4.2 Sơ đồ lưới điện phức tạp hình tia 39 Chương Ví dụ tính tốn lựa chọn, lắp đặt điều khiển tối ưu dung lượng bù lưới điện phân phối 41 4.1 Xác định vị trí dung lượng bù tối ưu theo suất giảm chi phí tổn thất thiết bị bù hệ thống cung cấp điện 41 4.1.1 Suất giảm chi phí tổn thất thiết bị bù 41 4.1.2 Xác định vị trí dung lượng bù nút đảm bảo thời gian thu hồi vốn nhỏ thời hạn chọn 45 4.2 Ví dụ tính tốn xác định vị trí điều khiển tối ưu dung lượng bù .47 4.3 Cài đặt điều khiển tối ưu dung lượng bù hệ thống Ripple Control 53 4.3.1 Điều khiển tối ưu dung lượng bù .53 4.3.2 Cài đặt điều khiển theo thời gian (time program) 54 4.3.2 Cài đặt mở rộng điều khiển tụ bù 59 KẾT LUẬN CHUNG LUẬN VĂN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục Đánh giá hiệu bù theo đường cong tổn thất P.1 Tổn thất điện đường cong tổn thất P.2 Xác định tổn thất điện theo đường cong tổn thất P.3 Đánh giá hiệu bù theo đường cong tổn thất Phụ lục Kết tính tổn thất cơng suất theo chương trình CONUS Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong tình hình lưới điện nay, nhu cầu phụ tải điện ngày tăng cao đặt cho ngành điện lực Việt Nam nhiều thách thức vốn đầu tư để phát triển nguồn điện, chi phí cho sản xuất phân phối đến hộ tiêu thụ đảm bảo lưới điện vận hành an toàn với chất lượng ngày nâng cao Công nghệ quản lý phụ tải sóng (Ripple Control) giải pháp kỹ thuật chương trình quản lý nhu cầu (DSM-Demand Side Management) giúp nhà quản lý kinh doanh điện điều khiển trực tiếp lượng điện tiêu thụ phụ tải Ripple Control giúp cho việc sử dụng điện phụ tải có hiệu kinh tế Ripple Control góp phần làm giảm phụ tải đỉnh, chuyển dịch phụ tải….từ làm giảm áp lực vốn đầu tư để phát triển nguồn điện, lưới điện Với hệ thống điều khiển phụ tải sóng Ripple Control cho phép thu thập thông số nút phụ tải nhánh đường dây, sở điều kiện thuận lợi để quản lý điều khiển phụ tải theo nhu cầu (Demand Side Management) áp dụng giải pháp kỹ thuật điều khiển, vận hành hệ thơng điện Một ứng dụng điều khiển tối ưu tụ bù sóng theo thông tin đo lường nhằm tối thiểu tổn thất công suất, tổn thất điện Với lưới điện làm việc với hệ số Cosϕ thấp phương án lắp đặt tụ bù trạm phân phối điện điều khiển tối ưu tụ bù theo sóng Ripple Control nâng cao hệ số Cosϕ, giữ cho điện áp phụ tải khơng bị xuống thấp từ góp phần làm giảm tổn thất điện nâng cao chất lượng điện 1.2 Khái niệm điều khiển phụ tải sóng (Ripple Control) Hệ thống điều khiển phụ tải sóng cơng nghệ sử dụng lưới cung cấp điện phương tiện truyền thông tin Các thông tin dạng lệnh dùng để điều khiển phụ tải nối vào lưới điện Thông tin đưa trực tiếp vào lưới điện dạng sóng nhỏ, tần số âm (150 - 2000Hz) mang mã lệnh điều khiển Các sóng tính tốn cho khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng điện Điều khiển phụ tải sóng (Ripple Control) kỹ thuật chồng sóng nhỏ lên sóng điện áp (hay dịng) hình sin lưới điện phân phối Sự chồng lên sóng điện áp (hay dịng) sóng có tần số cao nhiều so với tần số định mức lưới điện (50/60Hz) có biên độ sóng 50/60 Hz tạo nên sóng hình sin có “gợn sóng” hình vẽ 1.1 Hình 1.1 : Sự chồng sóng điều khiển sóng hình sin Hệ thống điều khiển phụ tải sóng hệ thống thơng tin chiều bao gồm máy phát, kênh truyền máy thu Máy phát đặt trạm trung tâm gửi tín hiệu đến vô số máy thu khắp nơi lưới điện thông qua kênh truyền lưới phân phối 22KV Một đặc điểm lưới điện phân phối đường cong phụ tải thay đổi theo giờ, theo ngày theo năm nhu cầu điện luôn thay đổi Trong thực tế đường cong phụ tải san nhờ hệ thống điều khiển sóng theo nhiều cách : - Điều khiển gián tiếp phụ tải thông qua việc thay đổi mức giỏ in : Nhu cầu sử dụng điện phụ tải thờng đợc phân bố không theo thời gian Một cách tự nhiên, theo tập quán sinh hoạt, làm việc sản xuất xuất cao điểm thấp điểm đồ thị phụ tải hệ thống Tại khoảng thời gian cao điểm, hệ thống phải huy động khả phát điện để đáp ứng nhu cầu phụ tải không tránh khỏi phải cắt điện không xây dựng thêm nguồn điện nh hệ thống truyền tải Rõ ràng chi phí thực để đáp ứng nhu cầu điện thời điểm sễ cao Ngợc lại khoảng thời gian thấp điểm, nhu cầu tiêu thụ điện thờng bé khiến nhà máy điện phải ngừng phát điện chạy vơí công suất hạn chế theo điều kiện kỹ thuật, phải xả bớt nhiệt Trong hệ thống có tỷ trọng thuỷ điện cao không tránh khỏi phải xả nớc vô ích vào mùa ma Vốn đầu t xây dựng hệ thống truyền tải không đợc khai thác hợp lý, máy biến áp vận hành non tải làm gia tăng tổn thất tổn thất hệ thống Tại thời điểm có thêm nhu cầu dùng điện kinh tế thuận lợi cho công tác vận hành hệ thống Tại nhiều nớc, giá bán điện không thay đổi suất thời gian cung cấp đà tạo hạn chế đáng kể việc khuyến khích sử dụng điện hiệu không phản ánh thực chất giá trị điện thời ®iĨm kh¸c Trong c¸c n−íc ph¸t triĨn, gi¸ b¸n điện đợc sử dụng nh công cụ hiệu để điều hoà nhu cầu dùng điện Biểu giá bán điện thay đổi cách linh hoạt phụ thuộc vào mùa, thời điểm cấp điện, khả đáp ứng hệ thống, trị số công suất điện yêu cầu, địa điểm tiếp nhận, đối tợng khách hàng Nhờ điện đà đợc sử dụng cách hiệu đem lại lợi ích cho ngời cung cấp lẫn ngơì sử dụng - iu khin trc tip dũng in :Mục tiêu giải pháp san đồ thị phụ tải hệ thông điện nhằm giảm tổn thất, dễ dàng định đợc phơng thức vận hành kinh tế hệ thống, giảm nhẹ vốn đầu t phát triển nguồn lới điện, cung cấp cho khách hàng linh hoạt, tin cậy, chất lợng cao giá thành rẻ Trên hình 1.2 trình bày biện pháp điều khiển trực tiếp dòng điện Cắt giảm đỉnh Lấp thấp điểm Chuyển dịch phụ tải Biện pháp bảo tồn Tăng trởng dòng điện Biểu đồ linh hoạt Hỡnh 1.2 Điều khiển trực tiếp dòng điện a Cắt giảm đỉnh Đây biện pháp thông dụng để giảm phụ tải đỉnh cao điểm hệ thống điện nhằm giảm nhu cầu gia tăng công suất tổn thất điện Có thể điều khiển dòng điện khách hàng để giảm đỉnh tín hiệu điều khiển từ xa trực tiếp hộ tiêu thụ Ngoài sách giá điện đạt đợc mục tiêu Tuy nhiên áp dụng biện pháp khách hàng thờng đợc thoả thuận thông báo trớc để tránh thiệt hại ngừng cung cấp điện b Lấp thấp điểm Đây biện pháp truyền thống thứ để điều khiển dòng điện Lấp thấp điểm tạo thêm phụ tải vào thời gian thấp điểm Điều đặc biệt hấp dẫn nh giá điện cho phụ tải dới đỉnh nhỏ giá điện trung bình.Thờng áp dụng biện pháp công suất thừa đợc sản xuất nhiên liệu rẻ tiền Hiệu thực gia tăng tổng điện thơng phẩm nhng không tăng công suất đỉnh, tránh đợc tợng xả nớc (thuỷ điện) (nhiệt điện) thừa, lấp thấp điểm kho nhiệt (nóng, lạnh), xây dựng nhà máy thuỷ điện tích năng, nạp điện cho ắc quy, ô tô điện c Chuyển dịch phụ tải Chuyển phụ tải từ thời gian cao điểm sang thời gian thấp điểm Hiệu thực giảm đợc công suất đỉnh song không làm thay đổi điện tiêu thụ tổng Các ứng dụng phổ biến trờng hợp kho nhiệt, thiết bị tích lợng thiết lập hệ thống giá điện thật hợp lý d Biện pháp bảo tồn Đây biện pháp giảm tiêu thụ, cuối dẫn tới giảm tiêu thụ điện tiêu thụ tổng nhờ việc nâng cao hiệu thiết bị dùng điện e Tăng trởng dòng ®iÖn Tăng thêm khách hàng (chơng trình điện khí hoá nông thôn ví dụ) dẫn tới tăng công suất đỉnh tổng điện tiêu thụ f biểu đồ phụ tải linh hoạt Biện pháp xem độ tin cậy cung cấp điện nh biến số toán lập kế hoạch tiêu dùng Và đơng nhiên cắt điện cần thiết Hiệu thực công suất đỉnh điện tiêu thụ tổng suy giảm Ngồi Ripple Control cịn thực nhiều dịch vụ khác điều khiển đèn đường chiếu sáng, cảnh báo phụ tải vv Hệ thống điều khiển phụ tải có ưu điểm sau: - Tốc độ, tính linh hoạt độ tin cậy: Kỹ thuật điều khiển phụ tải sóng cho phép chuyển đổi nhanh chóng, linh hoạt xác phụ tải vòng 6,6 giây (sử dụng mã decabit) Ripple Control với mức mã hoá cao cho phép kiểm soát tới 20000 lệnh điều khiển phụ tải nên chuyển đổi có chọn lọc linh hoạt phụ tải thích hợp với độ tin cậy cao để đạt biểu đồ phụ tải mong muốn - Khả truyền tín hiệu: Vì sử dụng hệ thống cung cấp điện làm kênh truyền thơng tin nên Ripple Control có khả truyền thơng cao, tín hiệu điều khiển nhận nơi lưới điện điện phân phối Về đặc điểm công nghệ truyền tin lưới điện hẳn cơng nghệ dùng sóng radio - Quản lý dễ dàng: Vì sử dụng lưới điện làm kênh truyền thông tin nên nhà cung cấp điện nhà quản lý dải tần số truyền tín hiệu - Tính kinh tế: Ripple Control khơng cần vốn đầu tư xây dựng kênh truyền, thiết bị lắp đặt đơn giản; phát triển điều khiển phụ tải khơng hạn chế Ngồi Ripple Control giải vấn đề đường cong phụ tải không phẳng làm tránh trì hỗn khoản đầu tư lớn để nâng cấp lưới điện có (tăng cơng suất đường dây, máy biến áp, máy cắt, …) 1.3 Điều khiển tụ bù sóng Ripple Control Hiện Công ty Điện lực TP Hà Nội, cụ thể trạm 110KV Giám trang bị hệ thống điều khiển phụ tải sóng điều khiển nhiều phụ tải khác nhau.Qua khảo sát trạm biến áp trung 22KV lấy nguồn từ hai 22KV trạm Giám thường vận hành với hệ số công suất Cosϕ < 0,9 Để nâng cao hệ số Cosϕ nhằm giảm tổn thất điện trạm biến áp phương án lắp đặt tụ bù điều khiển từ xa theo sóng phù hợp; mang lại nhiều lợi ích kinh tế, kỹ thuật có tính khả thi cao Phương án lắp đặt tụ bù điều khiển từ xa sóng sử dụng cơng nghệ điều khiển phụ tải sóng lưới điện 22KV có; thu tín hiệu điều khiển sóng chuyển mạch điều khiển đóng cắt tụ trạm phân phối thời điểm khác theo yêu cầu người vận hành Sơ đồ nguyên lý chung hệ thống điều khiển phụ tải sóng hình 1.3 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lã Văn Út - Bù công suất phản kháng có điều khiển (Fact) Lã Văn Út - Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB KHKT Enermet - Ripple Control System Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh - Bù công suất phản kháng lưới cung cấp phân phối điện, NXB KHKT Facts - Flexible Alternating Current Transmission System - Gabriela Glanzmann EEH - Power System Laborary ETH Zurich-14/11/2005 Phụ lục ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BÙ THEO ĐƯỜNG CONG TỔN THẤT P.1 Tổn thất công suất đường cong tổn thất Tổn thất công suất điện tiêu quan trọng thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện Việc đánh giá xác trị số tổn thất cơng suất điện có ý nghĩa lớn kinh tế kỹ thuật; nhiên tốn xác định tổn thất cơng suất điện khác Tổn thất công suất tương ứng với phương thức vận hành, chế độ phụ tải nguồn xác định; tổn thất điện mang ý nghĩa thực tiễn, gắn liền với chế độ làm việc lâu dài hệ thống cung cấp điện Xác định tổn thất công suất thực chất phân tích chế độ xác lập hệ thống cung cấp điện : tính phân bố dịng, áp, công suất phần tử lưới điện Tổn thất tính xác tính đầy đủ yếu tố phần tử Mọi thông số phần tử trực tiếp hay gián tiếp liên quan đến trị số tổn thất công suất tổng lưới tổn thất có tải khơng tải máy biến áp, dung dẫn đường dây, dung lượng bù vào nút phụ tải vv Tổn thất điện xác định theo nhiều cách khác nhau, cách tính phổ biến tổn thất điện theo tổn thất công suất cực đại : ∆A = ∆Pmax*τ - Ta tính ∆Pmax biết đồ thị phụ tải - Thời gian tổn thất công suất lớn τ tính theo nhiều cách khác : Theo công thức kinh điển : τ = (0,124+Tmax.10-4)8760 Theo công thức Kenzevik : τ = 2Tmax − 8760 + 8760 − Tmax P (1 − ) T 2P Pmax + max − 8760 Pmax Theo công thức Valendel : τ = 8760[0,13(Tmax/8760)+0.87(Tmax/8760)2] Tra theo đường cong : τ = f(Tmax, cosϕ) Các công thức gần đúng, lấy theo thực nghiệm tiệm cận hoá xác định sở lưới điển hình, có cấu trúc tiêu chuẩn Với lưới phân phối điện cụ thể khảo sát khó phù hợp Ngồi nhận thấy rằng, τ xác định theo Tmax Cosφ đại lượng vốn không xác định xác; Cosφ khơng giống nút tải, Tmax = A/Pmax tính theo số liệu thống kê đo đạc lượng A công suất cực đại Pmax vốn có sai số nhiều Với cách phân tích tổn thất điện nhận thơng tin, khơng cho phép nhận biết yếu tố ảnh hưởng cấu trúc lưới, chế độ tải máy biến áp, nhu cầu bù vv Để đáp ứng hiệu hoạt động tổ chức vận hành, tối ưu hoá chế độ hệ thống cung cấp điện người ta áp dụng phương pháp hữu hiệu phương pháp áp dụng phương pháp đường cong tổn thất Đường cong tổn thất xác định với phương thức vận hành cho hệ thống cung cấp điện (mỗi phương thức ứng với phương án định sơ đồ phân chia, đầu phân áp trạm biến áp, dung lượng bù đưa vào vận hành ) Đường cong tổn thất đường thể mối quan hệ tổn thất công suất tổng ∆P tổng điện cung cấp : ∆P = f(P∑) Xây dựng đường cong tổn thất qua bước tính tốn sau : - Xác định biểu đồ phụ tải nút (P, Q P cosφ); biểu đồ điển hình biểu đồ vận hành thực ngày đêm - Ứng với trị số công suất nút giờ, tính tốn tổn thất cơng suất tổng ∆Pi công suất tổng cung cấp từ P∑i - Căn vào ∆Pi(Pi) vẽ đường cong mặt phẳng cơng suất (Hình5.1) P Q Pmax Qma Pi Qi t ti t 24 h ti 24 h ∆P a PΣ Pmin Pa Pmax Hình P.1 Đường cong tổn thất Một số đặc điểm đường cong tổn thất : - Tính xác định : Khi biểu đồ phụ tải (tính theo trị số tương đối) có dạng khơng thay đổi giữ ngun Cosφ đường cong hồn tồn xác định Trong nhiều trường hợp biểu đồ (tương đối) nút cịn giống nhau, việc tính tốn tương đối đơn giản - Nối điểm đường cong với gốc toạ độ, hệ số góc đường thẳng đặc trưng cho tỷ lệ tổn thất công suất Tồn vùng (xung quanh a) tỷ lệ tổn thất điện Lưới làm việc non tải tải dẫn đến tăng cao tỷ lệ tổn thất điện - Do tính chất xác định đường cong tổn thất, mở rộng phạm vi xây dựng đường cong hai phía biểu đồ phụ tải thực, tính tốn cách thay đổi trị số công suất, giữ nguyên dạng biểu đồ - Khi có thay đổi nhiều cấu trúc tính chất phụ tải, đường cong tổn thất thay đổi nhiều; quản lý vận hành thường xun phải kiểm tra, tính tốn xây dựng lại đường cong tổn thất P.2 Xác định tổn thất điện theo đường cong tổn thất Khi đường cong tổn thất cơng suất xây dựng ta sử dụng làm cơng cụ để tính tốn tổn thất điện Giả sử biết biểu đồ công suất tổng (Hình 5.2) (ln đo đạc, xác định vận hành) Đường cong cho phép xác định tổn thất điện toàn thời gian ngày khơng kèm theo phép tính tốn ∆P ∆P PΣ t t Hình P.2 Xác định tổn thất điện theo đường cong tổn thất Hình P.2 minh hoạ q trình xác định biểu đồ tổn thất cơng suất ngày hệ thống cung cấp điện Tổn thất điện xác định diện tích biểu đồ Quá trình dễ dàng thực chương trình hố máy tính điện tử Kết tính tốn dùng cho nhiều tốn khác xác định giá trị τ = ∆A/∆P cho lưới cụ thể Từ dạng chung đường cong nhiều thơng tin thể qua đường cong tổn thất Miền làm việc hệ thống cung cấp điện ứng với tổn thất công suất điện (xung quanh cơng suất Pa - hình P.1) Khi phụ tải giảm thấp miền tối ưu tỷ lệ tổn thất điện tổn hao không tải lớn Khi phụ tải tăng cao (trên miền tối ưu) tỷ lệ tổn thất tăng tải trạm, sụt áp lớn tuyến Như phân tích biểu đồ dễ dàng đánh giá lưới làm việc trạng thái phương diện tổn thất Ứng với trường hợp có cách xử lý khác Khi phụ tải thấp, tổn thất điện giảm cách lựa chọn sơ đồ vận hành, tối ưu hoá số lượng máy biến áp làm việc để giảm tổn hao không tải Khi phụ tải tăng cao, tổn thất điện giảm ta cải thiện hệ số Cosφ, đặt thêm tụ bù, nâng cao khả tải tuyến Để đánh giá hiệu biện pháp kỹ thuật xem xét biến dạng đường cong tổn thất, hiệu cuối tổn thất điện Khi thay đổi phương thức vận hành (phân đoạn lưới, chuyển đổi đầu phân áp, đóng cắt dung lượng bù ) xây dựng họ đường cong tổn thất (Hình P.3) Sử dụng họ đường cong xác định phương thức vận hành tối ưu thời điểm chuyển đổi phương thức vận hành cho có chế độ làm việc hợp lý hệ thống cung cấp điện phương diện giảm tổn thất Ví dụ ta chuyển đổi phương thức vận hành điểm phân cơng suất P1, P2 hình P.3 đảm bảo cho đường cong tổn thất ln theo đường bao phía họ đường cong; tổn thất điện ngày nhỏ nhất, sở phương pháp tổ chức điều khiển vận hành tối ưu hệ thống cung cấp điện thời gian thực ∆P PΣ P1 P2 P3 Hình P.3 Họ đường cong tổn thất cơng suất Đường cong đặc biệt tiện lợi đánh giá hiệu phương tiện bù, đường cong tổn thất xây dựng có khơng có dung lượng bù đặt thêm phản ánh đầy đủ hiệu kinh tế giảm tổn thất điện lưới - tiêu chủ yếu cho phép so sánh hiệu kinh tế ∆P Khơng bù Có bù P∑ Hình P.4 Đường cong tổn thất bù công suất phản kháng P.3 Đánh giá hiệu bù qua đường cong tổn thất Xét biểu thức tổn thất công suất truyền tải đường dây có điện trở R: ∆P = [(P2+Q2)/U2]R = (P2/U2)R+(Q2/U2)R=∆PP+∆PQ Thành phần tổn thất ∆PQ tỷ lệ với bình phương cơng suất phản kháng truyền tải Q tỷ lệ nghịch với bình phương điện áp làm việc Do đặt phương tiện bù hộ tiêu thụ giảm cơng suất truyền tải (chỉ cịn Q-Qbù) giảm ∆PQ Thành phần ∆PP giảm đồng thời cải thiện điện áp làm việc Từ biểu thức tính tổn thất công suất : ∆P = [(P2+Q2)/U2]R - Tổn thất cơng suất trước có tụ bù : ∆P1 = [(P2+Q2)/U2]R - Tổn thất cơng suất sau có tụ bù : ∆P2 = [(P2+(Q-Qb)2)/U2]R - Tỷ lệ tổn thất công suất sau trước bù công suất phản kháng : ∆P2/∆P1 = (P2+Q2)/ [P2+(Q-Qb)2)] ≤ Vậy tổn thất công suất sau bù nhỏ trước bù nên theo đường cong tổn thất điện giảm sau bù công suất phản kháng Xét biểu thức tổn thất điện áp : ∆U = (PR+QX)/U = (PR/U)+(QX/U) = ∆UP + ∆UQ Khi đặt thiết bị bù, công suất phản kháng truyền tải Q giảm giảm thành phần ∆UQ , nhờ nâng cao điện áp làm việc đồng thời giảm dao động điện áp Khi đánh giá hiệu kinh tế thiết bị bù chủ yếu xét đến hiệu giảm tổn thất điện thành phần tổn thất ∆PQ Biểu thức tính hệ số cơng suất sau bù : Cosφ(b) = Pt/SQRT[Pt2+(Q-Qb)2] Khi có bù cơng suất phản kháng Qb hệ số cơng suất Cosφ nâng cao góp phần giảm tổn thất nâng cao chất lượng điện Đặt thiết bị bù hệ thống cung cấp điện đem lại hiệu kinh tế giảm tổn thất điện năng, cải thiện chất lượng điện áp cho nút phụ tải, nâng cao chất lượng điện Với lưới có Cosφ thấp (công suất phản kháng truyền tải nhiều), đường dây máy biến áp làm việc trạng thái tải nặng hiệu phương tiện bù cao Khi phụ tải cao đường cong tổn thất có độ dốc lớn Khi có bù kinh tế nút phụ tải, đường cong tổn thất hạ thấp đáng kể phần cuối, tăng cao phần đầu Ta thấy hiệu giảm tổn thất điện cao biểu đồ làm việc rơi vào phần công suất lớn Chênh lệch tổn thất hai phương án có đặt khơng đặt thiết bị bù xác định thông qua đường cong tổn thất : ∆E = ∆E1 - ∆E2 ∆E1 : Tổn thất điện tính theo đường cong tổn thất khơng đặt thiết bị bù (đường nét liền) ∆E2 : Tổn thất điện tính theo đường cong tổn thất có đặt thiết bị bù (đường nét đứt) ∆P ∆P PΣ t t Hình P.5 Tổn thất điện trước sau bù Phụ luc : Chương trình tính chế độ hệ thống lưới hình 4.4 1, Tải 100%, Qb91 = 100Kvar CHUONG TRINH CHE DO HTD B.M HE THONG DIEN DHBK HA NOI * * * * * * * * CODE DIEU KHIEN TINH TOAN 101100000110000000 I.CAC THONG TIN DUA VAO VA KET QUA KIEM TRA: - TAN SO: 50.00 NUT CO SO : DO LECH IN HZ DO CHINH XAC: THEO DIEN AP: 0.0000 0.1000 MVA THEO CONG SUAT: 0.0000 THONG TIN VE NHANH -NHANH| NUT | R | X |DIENDUNG| HE SO B.THE |NHANH| NUT | R | X |DIENDUNG| HE SO B.THE | | | | | | -| | | | | | | SO | SO | OM | OM |MC.SIMEN| DOC | NGANG | SO | SO | OM | OM |MC.SIMEN| DOC | NGANG | - 0.000 0.000 0.000 KIEM 0.000 0.000 11 0.000 KIEM 13 0.000 KIEM 0.20 0.40 0.0 1.000 0.000 2 0.18 0.48 0.0 1.000 0.26 0.52 0.0 1.000 0.000 4 0.27 0.72 0.0 1.000 124.71 491.06 0.0 0.194 0.000 1.43 4.28 0.0 1.000 TRA 10.27 35.94 0.0 0.018 0.000 19.48 87.64 0.0 1.000 32.09 67.39 0.0 0.018 0.000 10 17.53 38.95 0.0 1.000 69.83 107.83 0.0 0.018 0.000 12 17.53 24.34 0.0 1.000 10 246.47 215.66 0.0 0.018 0.000 14 15.58 11.20 0.0 1.000 TRA TRA CAC THONG TIN CHINH VE NUT -| Nut |ma | Udm | Ptai | Qtai | Pfat | Pfdm | /U/ | Qmin | Qmax | dU | Pfmin | Pfmax |sigma| | so |DTT| kV | MW | MVAR | MW | MW | kV | MVAR | MVAR | pu | MW | MW | % | 0 0 0 110.00 22.00 22.00 22.00 22.00 22.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.80 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 115.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -20.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10 0 0.40 0.40 0.40 0.80 0.42 0.20 0.40 0.38 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.40 0.40 0.00 0.10 0.20 0.00 0.000 0.10 0.000 0.20 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 0.0 CAC THONG TIN PHU VE NUT -| Nut | Eqmin | Eqmax | Xq | Xd | X'd | Ku | Ki | Ks | kn | cosfi |code| | so | kV | kV | OM | OM | OM | pu | pu | pu | | | - | 10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0000 0.000 0000 0.000 0000 Tong cong suat tac dung cua may phat: Cac nut luon duoc in ket qua : 3.000; cua phu tai: SO NUT 10 SO NHANH TINH CAC XAP XI DAU SO BUOC LAP II KET QUA TINH TOAN : - 14 2.420; chenh lech: 0.580 CHE DO SO : -P FAT Q FAT P TAI Q TAI AP NUT GOC PHA Pkcb Qkcb Eq DELTA Eq dm MW MVA MW MVA kV DO MW MVA p.u DO kV DONG P DONG Q T.THAT P T.THAT Q DONG I Qc NUT KE | Chieu duong dong P,Q : | MW MVA MW MVA kA MVA | huong di khoi nut | NUT SO 110kV Station 2.816 2.535 0.000 0.000 115.000 0.000 2.798 0.019 2.478 0.057 0.132 0.019 0.519 0.057 0.019 0.000 0.000 0.000 NUT SO 1.058 0.889 0.719 -2.666 1.000 0.584 0.373 -1.960 -0.583 0.567 0.015 0.000 NUT SO NUT SO 1.045 Bus - 22kV Nut dat Bus - 22kV 0.000 0.000 19.770 -5.218 0.000 0.001 0.001 0.000 0.132 0.002 0.001 0.001 0.519 0.043 0.031 0.024 0.097 0.000 0.000 0.000 0.000 NUT NUT NUT NUT NUT SO -0.889 0.882 0.007 0.000 0.002 SO SO SO SO Bus Bus Bus 110kV - 22kV - 22kV - 22kV Station Bus - 22kV 0.000 0.000 19.748 -5.265 0.001 0.090 0.007 0.001 0.190 0.015 0.031 0.031 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 NUT SO NUT SO NUT SO 0.001 Bus - 22kV Load No.2 Nut dat 0.000 110.000 NUT SO -0.719 0.236 0.475 0.007 -0.372 0.001 0.362 0.009 0.000 0.000 19.751 -5.258 0.000 0.000 0.000 0.064 0.007 0.001 0.000 0.099 0.009 0.024 0.007 0.017 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 NUT NUT NUT NUT NUT SO -1.057 1.049 0.008 -0.998 0.964 0.034 -0.001 -0.004 0.004 0.000 19.740 -5.251 0.001 0.053 0.008 0.002 0.187 0.034 0.043 0.042 0.001 0.000 0.000 0.000 -0.996 -0.776 0.000 19.748 -5.283 0.000 0.034 0.006 0.000 0.029 0.004 0.007 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.792 -0.377 0.800 0.310 -9.870 0.053 0.187 2.354 0.000 Bus - 22kV Bus - 22kV Load No.3 Nut dat 0.000 NUT SO NUT SO NUT SO 0.000 Bus - 22kV Load No1 Nut dat 0.000 NUT SO NUT SO NUT SO 0.000 Bus - 22kV 10 Load No.4 Nut dat -0.004 NUT SO -0.024 Bus - 22kV Load No.2 0.800 0.400 0.292 -12.532 0.090 0.190 1.732 0.000 NUT SO Load No1 1.000 NUT SO SO SO SO SO Bus - 22kV 0.000 NUT SO 0.000 Bus - 22kV 0.000 NUT SO -0.236 0.231 0.006 Bus - 22kV Load No.3 -0.008 NUT SO -0.023 Bus - 22kV 0.000 0.100 0.420 0.380 0.286 -9.935 -0.412 -0.263 0.064 0.099 0.987 0.000 NUT SO -0.008 NUT SO -0.017 0.715 0.000 0.400 0.000 0.400 Bus - 22kV 10 Load No.4 0.000 0.200 0.200 0.170 0.303 -13.924 -0.197 0.034 0.034 0.029 0.381 0.000 -0.003 NUT SO -0.004 0.757 Bus - 22kV * TONG CONG SUAT FAT * CONG SUAT YEU CAU * TON THAT TRONG LUOI 2.816 2.420 0.421 MW MW MW * TAN SO TRONG LUOI 50.00 HZ * HE THONG ON DINH TINH * KET THUC PHUONG AN ... ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU DUNG LƯỢNG BÙ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Trong thực tế áp dụng điều khiển tối ưu dung lượng bù phải thực nhiều bước xác định vị trí dung lượng bù tối ưu, tuỳ theo yêu cầu mà điều. .. làm điều kiện để tính tốn, điều khiển tối ưu Thiết bị bù điều khiển tối ưu tổn thất điện nhỏ 3.3 Xây dựng thuật toán điều khiển tối ưu dung lượng bù theo thông tin đo lường lưới điện phân phối. .. 3.4 Điều khiển tối ưu thiết bị bù dung lượng thay đổi nhảy cấp Hiện lưới phân phối đa số thiết bị bù có dung lượng bù thay đổi nhảy cấp nên việc thực điều khiển tối ưu liên tục trình bày khơng áp