Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong lưới điện phân phối

giáo dục đào tạo tr-ờng đại học bách khoa hà nội - LÊ NGỌC HUY ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NNG TRONG LI IN PHN PHI luận văn thạc sĩ K THUT chuyên ngành : hệ thống điện ng-ời h-ớng dÉn khoa häc: pgs.TS ĐẶNG QUỐC THỐNG hµ néi - 2014 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Lêi cam ®oan KÝnh th-a thầy cô giáo, đồng nghiệp bạn đọc! Sau thời gian dài tìm hiểu, nghiên cứu đ-ợc giúp đỡ thầy giáo h-ớng dẫn trực tiếp giúp đỡ thầy cô giáo, với bạn đồng nghiệp đà hoàn thành Luận văn nghiên cứu Tôi cam đoan luận văn thực Các số liệu thống kê, báo cáo, tài liệu khoa học Luận văn đ-ợc sử dụng công trình khác đà nghiên cứu, đ-ợc thích đầy đủ, quy định Tác giả luận văn Lờ Ngc Huy Lấ NGC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Trang Trang phô bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu CHNG 1.TNG QUAN V CHT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 1 1.1 Sự cần thiết quan tâm đến chất lượng điện 1.2 Định nghĩa chất lượng điện 1.3 Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện 1.3.1 Tần số 1.3.1.1 Độ lệch tần số 1.3.1.2 Ảnh hưởng thay đổi tần số 1.3.2 Điện áp nút phụ tải 1.3.3.1 Độ lệch điện áp 1.3.2.2 Dao động điện áp 1.3.2.3 Diễn biến điện áp lưới phân phối 1.3.2.4 Ảnh hưởng điện áp đến làm việc phụ tải 10 1.3.3 Độ khơng sin 13 1.3.3.1 Sóng hài 13 1.3.3.2 Các nguồn tạo sóng hài 14 1.3.3.3 Ảnh hưởng sóng hài 16 LÊ NGỌC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1.3.4 Độ không đối xứng 23 1.3.4.1 Nguyên nhân 23 1.3.4.2 Ảnh hưởng không đối xứng lưới điện 25 CHƯƠNG 2.CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN 29 NĂNG 2.1 Tổng quan lưới phân phối 29 2.1.1 Khái niệm chung 29 2.1.2 Cấu trúc lưới phân phối 29 2.2 Nhóm biện pháp tổ chức quản lý vận hành 31 2.3 Nhóm biện pháp kỹ thuật 32 2.3.1 Điều chỉnh điện áp lưới phân phối 33 2.3.2 Bù công suất phản kháng 35 2.3.2.1 Quan hệ công suất phản kháng điện áp 35 2.3.2.2 Nguyên tắc bù công suất phản kháng 36 2.3.2.3 Phương pháp bù công suất phản kháng 37 2.3.3.Nâng cao chất lượng điện cách khử sóng hài 40 2.3.2.1.Dùng cuộn kháng triệt sóng hài 40 2.3.2.2.Dùng mạch lọc 43 2.3.4 Đối xứng hóa lưới điện 44 2.3.4.1 Đối xứng hóa phần tử tĩnh 44 2.3.4.2 Đối xứng hóa máy điện quay 55 CHƯƠNG3 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ Xà HỘI VÀ HIỆN 57 TRẠNG LƯỚI ĐIỆN HUYỆN KIM ĐỘNG 3.1.Giới thiệu hồn cảnh trị, địa lý, kinh tế xã hội 57 3.1.1.Điều kiện tự nhiên – Vị trí địa lý 57 3.1.2 Dân số 57 LÊ NGỌC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 3.1.3 Tình hình phát triển kinh tế xã hội 57 3.1.3.1 Tình hình phát triển kinh tế năm 2012 57 3.1.3.2 Kết cụ thể ngành lĩnh vực kinh tế 58 3.1.3.3 Lĩnh vực văn hóa xã hội 59 3.1.3.4.Định hướng phát triển kinh tế giai đoạn 2010 – 2015 59 3.2 Hiện trạng cung cấp điện huyện Kim Động 60 3.2.1 Nguồn điện 60 3.2.1.1 Các trạm 110kV 60 3.2.1.2 Các trạm biến áp trung gian 60 3.2.2 Lưới trung áp 61 CHƯƠNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH PHÂN BỐ 64 CÔNG SUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN KIM ĐỘNG 4.1 Tæng quan phần mềm PSS/ADEPT 64 4.1.1 Các chức phần mềm 64 4.1.2 Các cửa sổ øng dơng cđa PSS/ADEPT 65 4.2 Sư dơng phÇn mỊm PSS/ADEPT tính phân b công suất l-ới 67 điện trung ỏp huyện Kim Động 4.2.1 Tính phân b công suất đ-ờng dây trung áp huyện 67 Kim Động 4.2.1.1 Dữ liệu phục vụ tính toán 67 4.2.1.2 Khai báo, nhập liệu tính toán phền mềm 67 PSS/ADEPT 5.0 4.2.2 Tổng hợp kết tính toán l-ới điện trung áp huyện 81 Kim Động 4.3.ỏnh giá chất lượng điện áp giải pháp nâng cao chất lượng điện áp lưới trung áp huyện Kim Động LÊ NGỌC HUY - 2012B 83 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.4 Xác định vị trí dung lượng bù để nâng cao chất lượng điện 85 áp lộ 971TG Kim Động 4.4.1 Bù công suất phản kháng theo yêu cầu kỹ thuật 85 4.4.2 Đánh giá tiêu kỹ thuật cho phương án 87 4.4.3 Đánh giá tiêu kinh tế cho phương án 93 KÕt luËn vµ kiến nghị 97 Tài liệu tham khảo 99 Ph Lc LÊ NGỌC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Danh mục chữ viết tắt GDP Tổng sản phẩm quốc néi CNXD Công nghiệp xây dựng TMDV Thương mại dịch v TTCN Tiu th cụng nghip TG Trạm biến áp trung gian GD-ĐT Giáo dục đào tạo TSVM Trong vng mnh BAPP Biến áp phân phối MBA Máy biến áp ĐZ Đ-ờng dây PSS/ADEPT NPV Phần mềm tính toán phân tích l-ới điện Giỏ tr hin ti thun LÊ NGỌC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Danh mục bảng Bng 2.1 Cụng sut bự ứng với bậc cộng hưởng Bảng 3.1 Tình trạng vận hành trạm biến áp 110 kV huyện Kim Động Bảng 3.2 Tình trạng mang tải trạm biến áp trung gian Bảng 3.3 Thông kê đ-ờng dây trung áp huyn Kim ng Bảng 3.4 Thống kê cụng sut t v chiu di đ-ờng dây trung áp Bng 3.5 Hin trng ti ca trạm biến áp lộ 971TG Kim Động B¶ng 4.1Kết phân tích đường dây 10kV lộ 971TG Kim Động phụ tải cực đại B¶ng 4.2Thống kê nút có độ lệch điện áp không nằm giới hạn cho phép lộ 971TG Kim Động lộ 375E28.7 phụ tải cực đại B¶ng 4.3 Kết phân tích đường dây 10kV lộ 971TG Kim Động phụ tải cực tiểu B¶ng 4.4 Thống kê độ lệch điện áp nút lưới trung áp huyện Kim Động phụ tải cực tiểu Bảng 4.5 Tổng hợp kết tính tốn lưới trung áp huyện Kim Động B¶ng 4.6 Thống kê độ lệch điện áp nút lộ 375E28.7 sử dụng điều áp tải phụ tải cực đại Bảng 4.7 Vị trí, dung lượng bù 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Bảng 4.8 Thống kê nút có độ lệch điện áp không nằm giới hạn cho phép 971TG Kim Động theo phương án bù Bảng 4.9 Thống kê đoạn dây cần nâng tiết diện lộ 971TG Kim Động Bảng 4.10 Kết phân tích đường dây sau bù công suất phản kháng nâng tiết diện lộ 971TG Kim Động Bảng 4.11 Thống kê độ lệch điện áp nút lộ 971TG Kim Động kết hợp bù công suất phản kháng nâng tiết diện dây Bảng 4.12 Vị trí dung lượng bù theo phương án Bảng 4.13 Thống kê độ lệch điện áp nút lộ 971TG Kim Động bù 100% cơng suất phản kháng vị trí bự Bng 4.14 Các số liệu dùng tiến hành ph©n tÝch kinh tÕ Bảng 4.15 Kết phân tích NPV kết hợp bù nâng tiết diện dây Bảng 4.16 Kết phân tích NPV bù 100% cơng suất phản kháng vị trí bù LÊ NGỌC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 29 DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Miền chất lượng điện áp Hình 1.2 Miền chất lượng điện áp ứng chế độ max phụ tải Hình 1.3 Diễn biến điện áp lưới phân phối Hình 1.4 Tiêu chuẩn điện áp theo 1.8.5 Hình 1.5 Tiêu chuẩn điện áp theo 1.8.5 trục ngang Hình 1.6 Đặc tính đèn sợi đốt Hình 1.7 Sự phụ thuộc P, Q vào điện áp Hình 1.8 Các bậc sóng hài Hình 1.9 Hiện tượng từ trễ bão hòa mạch từ làm méo dạng sóng dịng điện Hình 1.10 Sự phụ thuộc tổn thất công suất ∆Pd giá trị hiệu dụng dịng điện Ie vào độ méo Hình 1.11 Sự suy giảm công suất máy biến áp phụ thuộc vào tỷ phần phụ tải phi tuyến mạng Hình 1.12 Sự phụ thuộc tổn thất điện vào hệ số KĐX Hình 2.1 Lưới phân phối hình tia khơng phân đoạn Hình 2.2 Lưới phân phối hình tia có phân đoạn Hình 2.3 Lưới điện kín vận hành hở Hình 2.5 Sơ đồ đơn tuyến sơ đồ tương đương LC Hình 2.6 Tổng trở mạng điện lắp cuộn cảm triệt hài Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý lọc tích cực Hình 2.8 Trường hợp tải ba pha khơng đối xứng nối tam giác H×nh 2.9 Trường hợp tải ba pha không đối xứng nối H×nh 2.10 Mơ hình hóa phụ tải pha khơng đối xứng bất kỳ H×nh 2.11 Sơ đồ đối xứng hóa phần tử H×nh 2.12 Sơ đồ đối xứng hai phần tử H×nh 2.13 Sơ đồ đối xứng hóa ba phần tử H×nh 3.1 Sơ đồ sợi l 471E28.2 Hình 4.1 Màn hình giao diện ch-ơng trình PSS/ADEPT H×nh 4.2 Hiển thị kết phân tích đường dây 10kV lộ 971TG Kim Động phụ tải cực đại LÊ NGỌC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mở đầu Lý chọn đề tài Sau 20 năm mở cửa, đổi Việt Nam đà thu đ-ợc nhiều thành tựu to lớn công xây dựng bảo vệ tổ quốc, đặc bit phát triển kinh tế, xà hội trị Cùng với sù ph¸t triĨn cđa nỊn kinh tÕ - x· héi, nhu cầu sử dụng điện n-ớc ta ngày tăng nhanh, việc đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, ổn định đảm bảo chất l-ợng điện cao tiêu chí quan trọng hàng đầu ngành điện n-ớc ta Sau Việt Nam nhập WTO, nhà đầu t- n-ớc đà đầu tvào ViƯt Nam ë nhiỊu lÜnh vùc, chđ u lµ lÜnh vực công nghiệp nên nhu cầu cung cấp điện với chÊt l-ỵng cao Do việc nâng cao chất lượng điện đặc biệt lưới điện phân phối mang ý nghĩa chiến lược Từ lý luận văn chọn đề tài “ Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng điện li in phõn phi Mục đích nghiên cứu luận văn C s lý thuyt v li phõn phi, vấn đề chất lượng điện lưới phân phối Trong phạm vi luận văn chủ yếu nghiên cứu chất lượng điện áp, phương pháp đánh giá biện pháp nâng cao chất lượng điện áp Áp dụng tính tốn chất lượng điện áp máy tính cho lưới điện cụ thể §èi t-ợng phạm vi nghiên cứu đề tài i tượng nghiên cứu chung đề tài tập trung chủ yếu lưới phân phối lộ xuất tuyến đường dây trung áp TBA 110 kV Trong điều kiện thời gian có hạn luận văn chủ yếu nghiên cứu vấn đề chất lượng điện lưới trung áp, lưới điện phân phối hình tia hay lưới điện kín vận hành hở áp dụng đánh giá thực tế cho lưới điện trung Điện lc Kim ng Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán trào l-u công suất v ỏnh Lấ NGC HUY - 2012B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.4 Xác định vị trí dung lượng bù để nâng cao chất lượng điện áp lộ 971TG Kim Động 4.4.1 Bù công suất phản kháng theo yêu cầu kỹ thuật Bù công suất phản kháng theo yêu cầu kỹ thuật ta xác định vị trí, dung lượng bù lưới điện khảo sát để điện áp nút lưới sau bù nằm giới hạn cho phép Dựa vào sơ đồ kết cấu lưới điện bảng thống kê nút có độ lệch điện áp vi phạm tiêu chuẩn cho phép ta chọn vị trí bù nút xa nhất, mang tải lớn, có độ lệch điện áp lớn với dung lượng bù : - Bù 25% công suất phản kháng vị trí bù - Bù 50% cơng suất phản kháng vị trí bù - Bù 75% cơng suất phản kháng vị trí bù Bảng 4.7 Vị trí, dung lượng bù STT Vị trí bù Cơng suất phản kháng vị trí bù Qi (kVAr) Dung lượng bù (kVAr) 25% Qi 50% Qi 75% Qi 12.2 273.38 60 120 180 14 181.74 45 90 135 20 620.65 150 300 450 21.2 160.01 40 75 120 29 254.76 60 120 180 Sau lựa chọn vị trí bù, dung lượng bù chạy lại tốn phân bố công suất, thống kê nút điện áp vi phạm, đánh giá hiệu phương án LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 85 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bảng 4.8 Thống kê nút có độ lệch điện áp không nằm giới hạn cho phép 971TG Kim Động theo phương án bù Bù 25% công suất phản kháng vị trí bù STT 10 11 STT 10 Tên Điện áp Độ lệch STT (kV) điện áp (%) Tên Điện áp Độ lệch (kV) điện áp (%) 12-13 9.45 -5.5 12 22-23 9.33 Switch4 9.42 -5.8 13 23-24 9.32 15-15a 9.42 -5.8 14 17-17a 9.38 14-16 9.41 -5.9 15 25-26 9.36 11-17 9.39 -6.1 16 26-29 9.35 Switch5 9.39 -6.1 17 30-31 9.34 19-18 9.36 -6.4 18 12a-12 9.46 19-20 9.34 -6.6 19 13-14 9.42 20-21 9.34 -6.6 20 14-14.1 9.41 Switch6 9.34 -6.6 21 20-22 9.34 21a-21b 9.33 -6.7 22 29-30 9.34 Bù 50% công suất phản kháng vị trí bù Tên Điện áp Độ lệch STT (kV) điện áp (%) Tên Điện áp Độ lệch (kV) điện áp (%) Switch4 9.49 -5.1 11 23-24 9.40 15-15a 9.49 -5.1 12 17-17a 9.46 14-16 9.48 -5.2 13 25-26 9.44 11-17 9.46 -5.4 14 26-29 9.42 19-18 9.44 -5.6 15 30-31 9.42 19-20 9.42 -5.8 16 13-14 9.49 20-21 9.42 -5.8 17 14-14.1 9.48 Switch6 9.42 -5.8 18 20-22 9.42 21a-21b 9.41 -5.9 19 29-30 9.42 22-23 9.41 -5.9 / / / Bù 75% công suất phản kháng vị trí bù STT Tên 21a-21b 22-23 23-24 Điện áp Độ lệch STT (kV) điện áp (%) LÊ NGỌC HUY - 2012B 9.49 9.49 9.48 -5.1 -5.1 -5.2 Tên 30-31 20-22 29-30 -6.7 -6.8 -6.2 -6.4 -6.5 -6.6 -5.4 -5.8 -5.9 -6.6 -6.6 -6.0 -5.4 -5.6 -5.8 -5.8 -5.1 -5.2 -5.8 -5.8 / Điện áp Độ lệch (kV) điện áp (%) 9.49 9.49 9.49 -5.1 -5.1 -5.1 Page 86 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Nhận xét : Khi bù với dung lượng 25%,50% công suất phản kháng vị trí bù nâng điện áp nút số nút vi phạm tiêu chuẩn độ lệch điện áp lớn Bù với 75% công suất phản kháng vị trí bù số nút vi phạm tiêu chuẩn độ lệch điện áp giảm rõ rệt Ta chọn biện pháp bù 75% công suất phản kháng vị trí bù để nâng cao chất lượng điện áp lộ 971TGKim Động Để cải thiện chất lượng điện áp nút lại đề xuất phương án giải sau: - Phương án : Kết hợp bù 75% công suất phản kháng vị trí chọn nâng tiết diện dây dẫn nút vi phạm tiêu chuẩn độ lệch điện áp lại -Phương án 2: Tiếp tục tăng dung lượng bù, bù 100% cơng suất phản kháng vị trí chọn 4.4.2 Đánh giá tiêu kỹ thuật cho phương án a) Đánh giá tiêu kỹ thuật phương án Bảng 4.9 Thống kê đoạn dây cần nâng tiết diện lộ 971TG Kim Động STT Tên Tiết diện trước Tiết diện sau Chiều dài nâng, mm2 nâng, mm2 (km) 21a-21b AC50 AC70 0.31 22-23 AC50 AC70 0.25 23-24 AC50 AC70 0.52 30-31 AC35 AC50 0.15 20-22 AC50 AC70 0.15 29-30 AC35 AC50 0.2 Sau nâng tiết diện dây sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính phân bố công suất thống kê độ lệch điên áp nút lộ 971TG Kim Động LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 87 Power Flow Details LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bảng 4.10 Kết phân tích đường dây sau bù công suất phản kháng nâng tiết diện lộ 971TG Kim Động Ket qua phan tich duong day 971TGKim Dong bu phuong an va nang tiet dien tai cuc dai Current: Voltage: Power: 4/21/2014 11:01:04PM Amps kVolts LL System Base kVA: Bu 971TGKD1 Pmax.adp Watts, vars I(a) Name 1000.00 1st Node 2nd Node Phase Library Ref 1-2 ABC AC95 CD113 2a ABC CDDF113 2-3 ABC B.SongMai 3a 3-4 T.ThanKinh 4-5 SWCHHAND I(b) I(c) |Vab| |Vbc| |Vca| Min V Total Branch Power Total Losses Total Dist P Q P Q 3,791,7 25 1,174,3 06 503 494 0.0100 0 0.0100 3,791,2 22 247,360 60,368 59,257 1.2100 1,360 9,512 1.2100 3,483,4 93 68,347 1,173,8 13 148,51 966,04 41,422 52,036 51,035 2.4100 347 2,422 2.4100 3,363,1 10 -3,346,5 05 3,346,5 05 68,352 873,58 -857,30 857,30 41,459 16,605 16,283 2.8100 0 2.8100 4,151 4,071 2.9100 353 2,459 2.9100 811,77 83,881 63,515 62,276 4.5100 842 5,881 5.7100 218.26 218.26 218.26 10.50 10.50 10.50 10 0.00 0.00 0.00 10.50 10.50 10.50 10 AC95 218.27 218.27 218.27 10.30 10.30 10.30 10 ABC MBA320 424.55 424.55 424.55 0.38 0.38 0.38 ABC AC95 202.64 202.64 202.64 10.12 10.12 10.12 10 4a ABC MBA100 119.72 119.72 119.72 0.38 0.38 0.38 ABC AC95 198.27 198.27 198.27 10.06 10.06 10.06 10 ABC CDDF47 198.27 198.27 198.27 10.06 10.06 10.06 10 6-7 ABC AC95 198.27 198.27 198.27 10.04 10.04 10.04 10 DucHop4 7a ABC MBA100 120.63 120.63 120.63 0.38 0.38 0.38 7-8 ABC AC95 193.89 193.89 193.89 9.82 9.82 9.82 10 B.HungAn 9a ABC MBA180 251.23 251.23 251.23 0.36 0.36 0.36 3,274,0 01 138,841 PhuongTong 9b ABC MBA180 266.57 266.57 266.57 0.36 0.36 0.36 146,947 89,622 947 6,623 5.7100 Switch3 10 ABC CDLD3 175.26 175.26 175.26 9.82 9.82 9.82 10 4.5100 10 10a ABC MBA160 223.62 223.62 223.62 0.37 0.37 0.37 576,30 75,274 LinhPhuc 2,923,7 70 123,754 755 5,274 4.5100 10-11 10 11 ABC AC50 167.29 167.29 167.29 9.71 9.71 9.71 10 5.0100 12.2a ABC MBA180 256.18 256.18 256.18 0.36 0.36 0.36 501,03 84,116 15,343 12.2 2,800,0 15 138,874 27,874 LaiHa 875 6,116 6.7400 DongLong 12.2 12.2b ABC MBA400 571.80 571.80 571.80 0.36 0.36 0.36 309,964 13,757 6.7400 11 12 ABC AC50 66.68 66.68 66.68 9.65 9.65 9.65 10 3,952 5.8100 12 13 ABC Ac50 42.34 42.34 42.34 9.60 9.60 9.60 10 1,107,8 47 650,163 6,936 12-13 3,146 1,641 6.7100 BDDHop 13 13a ABC MBA50 63.20 63.20 63.20 0.36 0.36 0.36 34,246 187,75 176,25 278,96 20,711 1,967 11-12 246 1,711 6.7100 BongThuong 13 13b ABC MBA400 572.24 572.24 572.24 0.36 0.36 0.36 309,967 13,778 6.7100 14.1 14.1a ABC MBA160 203.16 203.16 203.16 0.36 0.36 0.36 109,622 187,77 66,351 1,970 TamDa 623 4,352 8.4400 LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 88 Page of Current: Amps Voltage: kVolts LL Power: Watts, vars LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP I(a) Name 1st Node 2nd Node Phase Library Ref I(b) I(c) |Vab| |Vbc| |Vca| Min V Total Branch Power Total Losses P Q P Total Dist Q Switch4 14 15 ABC CDLD1 4.80 4.80 4.80 9.57 9.57 9.57 10 68,405 40,467 0 7.7100 15-15a 15 15.1 ABC AC35 4.80 4.80 4.80 9.57 9.57 9.57 10 68,405 40,467 21 -221 8.0600 ThaiHoa 15.1 15.1a ABC MBA100 126.08 126.08 126.08 0.36 0.36 0.36 68,385 40,688 385 2,688 8.0600 14-16 14 16 ABC AC50 8.73 8.73 8.73 9.56 9.56 9.56 10 123,775 74,794 76 -99 8.2100 TrungKhu 16 16a ABC MBA180 229.18 229.18 229.18 0.36 0.36 0.36 123,699 74,892 700 4,893 8.2100 11-17 11 17 ABC AC50 100.63 100.63 100.63 9.55 9.55 9.55 10 13,982 6.2900 17 18 ABC CDLD1 61.65 61.65 61.65 9.55 9.55 9.55 10 309,44 91,445 25,817 Switch5 0 6.2900 19-18 18 19 ABC AC50 61.65 61.65 61.65 9.53 9.53 9.53 10 -91,445 2,574 1,335 6.6300 19-20 19 20 ABC AC50 10 90,110 1,136 589 6.7800 PhuThinh1 20 20a ABC MBA180 84,237 892 6,238 6.7800 20-21 20 21 ABC 105 36 6.9300 Switch6 21 21.1 0 6.9300 21a-21b 21.1 21.2 PhuThinh3 21.2 PhuThinh5 PhuThinh2 61.65 61.65 61.65 9.52 9.52 9.52 258.71 258.71 258.71 0.35 0.35 0.35 1,664,2 95 1,015,9 18 -1,015,9 18 1,013,3 43 138,891 AC50 25.33 25.33 25.33 9.51 9.51 9.51 10 401,832 ABC CDLD1 16.03 16.03 16.03 9.51 9.51 9.51 10 262,710 113,12 27,975 ABC AC70 16.03 16.03 16.03 9.51 9.51 9.51 10 262,710 27,975 110 7.2400 21.2b ABC MBA180 258.91 258.91 258.91 0.35 0.35 0.35 138,893 84,247 894 6,248 7.2400 21.2 21.2a ABC MBA180 230.54 230.54 230.54 0.35 0.35 0.35 123,708 74,951 709 4,951 7.2400 21 21a ABC MBA160 259.69 259.69 259.69 0.35 0.35 0.35 139,017 85,116 1,018 7,116 6.9300 ThoVInh1 22 22a ABC MBA180 258.84 258.84 258.84 0.35 0.35 0.35 138,892 84,243 893 6,244 6.9300 22-23 22 23 ABC AC70 10 332,400 194 85 7.1800 ThoVinh2 23 23a ABC MBA250 1,255 8,776 7.1800 23-24 23 24 ABC AC70 58 -89 7.7000 ThoVinh3 24 24a ABC MBA180 17-17a 17 25 ABC AC35 B.DucHop2 25 25a ABC MBA180 25-26 25 26 ABC AC35 B.MaiDong 26 26a ABC MBA100 26-29 26 29 ABC AC35 MaiDong1 29 29a ABC MaiDong2 30 30a ABC 30-31 30 31 ABC AC50 HanhLam 31 31a ABC MBA180 LÊ NGỌC HUY - 2012B 23.61 23.61 23.61 9.51 9.51 9.51 360.84 360.84 360.84 0.35 0.35 0.35 193,253 9.87 9.87 9.87 9.50 9.50 9.50 10 138,952 202,02 117,77 84,170 259.14 259.14 259.14 0.35 0.35 0.35 138,894 84,258 895 6,259 7.7000 39.60 39.60 39.60 9.55 9.55 9.55 10 622,560 400 124 6.3900 229.60 229.60 229.60 0.36 0.36 0.36 123,702 204,01 74,911 703 4,911 6.3900 31.14 31.14 31.14 9.53 9.53 9.53 10 498,459 207 6.7900 144.67 144.67 0.35 0.35 0.35 77,507 128,97 47,542 989 144.67 507 3,542 6.7900 25.93 25.93 25.93 9.52 9.52 9.52 10 419,963 81,230 419 51 7.1100 MBA250 320.03 320.03 320.03 0.35 0.35 0.35 171,986 6,901 7.1100 230.48 230.48 230.48 0.35 0.35 0.35 123,707 103,90 74,948 987 MBA180 708 4,949 7.3100 8.78 8.78 8.78 9.51 9.51 9.51 10 123,730 74,867 23 -84 7.4600 230.53 230.53 230.53 0.35 0.35 0.35 123,708 74,950 709 4,951 7.4600 Page 89 Page of Current: Amps Voltage: kVolts LL Power: Watts, vars LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP I(a) Name 1st Node 2nd Node Phase Library Ref I(b) I(c) |Vab| |Vbc| |Vca| Total Branch Power Min V Total Losses P Q Switch1 12 12.1 ABC USER 15.16 15.16 15.16 9.65 9.65 9.65 10 12a-12 12 12.2 ABC AC35 28.38 28.38 28.38 9.61 9.61 9.61 10 450,747 8-9 ABC AC50 19.72 19.72 19.72 9.79 9.79 9.79 10 286,716 13-14 13 14 ABC AC35 18.69 18.69 18.69 9.57 9.57 9.57 10 302,804 -253,28 146,62 173,18 68,831 14-14.1 14 14.1 ABC AC35 7.74 7.74 7.74 9.56 9.56 9.56 10 109,733 65,923 20-22 20 22 ABC AC70 33.47 33.47 33.47 9.51 9.51 9.51 10 471,484 29-30 29 30 ABC AC50 17.56 17.56 17.56 9.51 9.51 9.51 10 247,558 Total System Losses: LÊ NGỌC HUY - 2012B P Total Dist Q 0 5.8100 1,909 284 6.7400 929 -314 5.7100 890 -239 7.7100 111 -428 8.4400 286,41 193 149,75 120 292,749.61 144 6.9300 -58 7.3100 380,213.76 Page 90 Page of LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bảng 4.11 Thống kê độ lệch điện áp nút lộ 971TG Kim Động kết hợp bù công suất phản kháng nâng tiết diện dây Điện áp Độ lệch Điện áp Độ lệch (kV) điện áp (%) (kV) điện áp (%) 1-2 10.5 19-20 9.52 -4.8 CD113 19 20-21 9.51 -4.9 +3.0 20 Swich6 9.51 -4.9 10.12 +1.2 21 21a-21b 9.51 -4.9 4-5 10.06 +0.6 22 22-23 9.51 -4.9 6-7 10.04 +0.4 23 23-24 9.50 -5.0 7-8 9.82 -1.8 24 17-17a 9.55 -4.5 Swich3 9.82 -1.8 25 25-26 9.53 -4.7 10-11 9.71 -2.9 26 26-29 9.52 -4.8 10 11-12 9.65 -3.5 27 30-31 9.51 -4.9 11 12-13 9.60 -4.0 28 Swich1 9.65 -3.5 12 Swich4 9.57 -4.3 29 12a-12 9.61 -3.9 13 15-15a 9.57 -4.3 30 8-9 9.79 -2.1 14 14-16 9.56 -4.4 31 13-14 9.57 -4.3 15 11-17 9.55 -4.5 32 14-14.1 9.56 -4.4 16 Swich5 9.55 -4.5 33 20-22 9.51 -4.9 17 19-18 9.53 -4.7 34 29-30 9.51 -4.9 STT Tên STT Tên +5.0 18 10.5 +5.0 2-3 10.3 3-4 Sau bù với dung lượng 75% công suất phản kháng vị trí bù kết hợp với nâng tiết diện dây dẫn ta kết tính tốn thơng số lưới điện sau: - Số nút có điện áp vượt giới hạn cho phép: - Số nút có điện áp thấp giới hạn cho phép : - Điện áp thấp tồn mạng: 9.5kV - Tổn thất cơng suất tác dụng toàn mạng : 292.75 kW LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 91 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP b) Đánh giá tiêu kỹ thuật phương án Bảng 4.12 Vị trí dung lượng bù theo phương án STT Vị trí bù 12.2 14 20 21.2 29 Dung lượng bù (kVAr) 240 180 600 150 240 Sau lựa chọn vị trí dung lượng bù bảng trên, chạy lại toán phân bố cơng suất, tính tốn độ lệch điện áp nút ta có: Bảng 4.13 Thống kê độ lệch điện áp nút lộ 971TG Kim Động bù 100% cơng suất phản kháng vị trí bù Điện áp Độ lệch Điện áp Độ lệch (kV) điện áp (%) (kV) điện áp (%) 1-2 10.5 19-20 9.57 -4.3 CD113 19 20-21 9.56 -4.4 +3.1 20 Swich6 9.57 -4.3 10.14 +1.4 21 21a-21b 9.56 -4.4 4-5 10.08 +0.8 22 22-23 9.56 -4.4 6-7 10.07 +0.7 23 23-24 9.56 -4.4 7-8 9.86 -1.4 24 17-17a 9.60 -4.0 Swich3 9.86 -1.4 25 25-26 9.58 -4.2 10-11 9.76 -2.4 26 26-29 9.57 -4.3 10 11-12 9.65 -3.5 27 30-31 9.56 -4.4 11 12-13 9.65 -3.5 28 Swich1 9.70 -3.0 12 Swich4 9.62 -3.8 29 12a-12 9.66 -3.4 13 15-15a 9.62 -3.8 30 8-9 9.83 -2.7 STT Tên STT Tên +5.0 18 10.5 +5.0 2-3 10.31 3-4 LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 92 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 14 14-16 9.62 -3.8 31 13-14 9.62 -3.8 15 11-17 9.61 -3.9 32 14-14.1 9.61 -3.9 16 Swich5 9.61 -3.9 33 20-22 9.57 -4.3 17 19-18 9.58 -4.2 34 29-30 9.57 -4.3 Sau bù với dung lượng 100% công suất phản kháng vị trí bù ta kết tính tốn thơng số lưới điện sau: - Số nút có điện áp vượt giới hạn cho phép: - Số nút có điện áp thấp giới hạn cho phép : - Điện áp thấp toàn mạng: 9.56 kV - Tổn thất cơng suất tác dụng tồn mạng : 287.44 kW 4.4.3 Đánh giá tiêu kinh tế cho phương án Sau phân tích tiêu kỹ thuật ta tiến hành phân tích kinh tế để so sánh phương án nhằm chọn phương án tối ưu Bảng 4.14 C¸c sè liƯu dùng tiến hành phân tích kinh tế - Giỏ bán điện (đ/kWh) 1323 - Giá mua điện (đ/kWh) 773 - Tỷ số trượt giá (%/year) 10 - Thời gian tính tốn (years) - Giá lắp đặt cho tụ bù trung áp điều chỉnh (đ/kVAr) 160000 -Giá lắp đặt dây AC50 (đ/km) 12870000 -Giá lắp đặt dây AC70 (đ/km) 18084000 - Chi phí vận hành sửa chữa/ Chi phí đầu tư (%) 2.5 Chỉ tiêu kinh tế NPV lµ tổng toàn đầu t- chi phí lÃi dự án suốt thời gian hoạt động dự án đ-ợc qui đổi thành giá tri t-ơng đ-ơng Dự án có NPV đ-ợc coi chấp nhận đ-ợc ph-ơng diện kinh tế Trong ph-ơng án loại trừ ph-ơng án có NPV d-ơng Lấ NGC HUY - 2012B Page 93 LUN VN TT NGHIP lớn ph-ơng án có lợi nhất.Trị số NPV dự án đ-ợc tính theo c«ng thøc nh- sau: n At t t  (1  r) NPV   Trong ®ã: At :Gía trị dòng tiền mặt cuối năm thứ t At =Bt Ct Cđt Bt :Doanh thu dự án cuối năm thứ t Ct :Chi phí vận hành dự án cuối năm thứ t Cđt :chi phí đầu t- năm thứ t n : thời gian thùc hiƯn cđa dù ¸n r : st thu lợi tối thiểu chấp nhận đ-ợc hay mức lÃi suất thấp mà nhà đầu t- yêu cầu a) ỏnh giá tiêu kinh tế phương án  LPP  (0,124  TLPP max 104 ) t LPP = (0,124  3500.104 ) 8760  1968.16 Điện tiết kiệm sau lắp tụ bù nâng tiết diện: A = (P DZ971trước - P DZ971zsau ) * LPP = ( 370.58-292.75) *1968.16 =153180 kWh NPV ph-ơng án đ-ợc tính nh- bảng, cột đ-ợc tính nhsau: Bt =Doanh thu =in nng tit kim*(tiền bán điện tiền mua điện ) Ct = C®t + Co-m Víi Ct :tỉng chi phÝ C®t :chi phí đầu tCo-m :chi phí vận hành sửa chữa LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 94 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bảng 4.15 Kết phân tích NPV kết hp bự v nõng tit din dõy Năm 2013 2014 2015 2016 2017 Điện tiết kiệm 153180 153180 153180 153180 153180 Bt Ct Bt - Ct Doanh ,(®) thu (đ) C®t C0-m 68931000 206747820 -137816820 68931000 5168695 63762305 68931000 5168695 63762305 68931000 5168695 63762305 68931000 5168695 63762305 NPV=58455552 (1+r)-t NPV 0.909 0.826 0.751 0.683 0.621 ,( ®) -125288018 52696119.8 47905563.5 43550512.3 39591374.8 b) Đánh giá tiêu kinh tế phương án C¸c sè liệu dùng tiến hành phân tích kinh tế da theo bảng 4.14  LPP  (0,124  TLPP max 104 ) t LPP = (0,124  3500.104 ) 8760  1968.16 Điện tiết kiệm sau lắp tụ bù: A = (P DZ971trước - P D971zsau ) * LPP = ( 370.58-287.44) *1968.16 =163632 kWh Tng t phng ỏn NPV ph-ơng án đ-ợc tính nh- bảng , Bng 4.16 Kt qu phân tích NPV bù 100% cơng suất phản kháng ti v trớ bự Bt Năm 2013 2014 2015 2016 2017 Điện tiết kiệm(kWh) 163632 163632 163632 163632 163632 Ct Doanh thu, (®) C®t C0-m 73633950 225600000 73633950 5640000 73633950 5640000 73633950 5640000 73633950 5640000 NPV=57786929 LÊ NGỌC HUY - 2012B Bt - Ct (®) (1+r)-t NPV,( ®) -151966050 67993950 67993950 67993950 67993950 0.909 0.826 0.751 0.683 0.621 -138150955 56193347.1 51084861 46440782.7 42218893.4 Page 95 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Nhận Xét : Qua phân tích tiêu kinh tế kỹ thuật phương án ta thấy phương án có tiêu kỹ thuật nằm phạm vi cho phép xong xét mặt kinh tế phương án có số NPV dương lớn phương án phương án phương án tối ưu Ngoài tiêu kỹ thuật nằm phạm vi cho phép phương án cịn đảm bảo kinh tế đầu tư vận hành Bằng biện pháp bù với việc tính tốn vị trí dung lượng bù nhờ trợ giúp PSS/ADEPT kết hợp với giải pháp nâng tiết diện dây dẫn ta thấy rõ hiệu cải thiện chất lượng điện áp lưới điện, nâng cao điện áp thấp lưới, loại trừ hết số nút vi phạm tiêu chuẩn độ lêch điện áp Do việc kết hợp bù CSPK nâng tiết diện dây theo phương án cho lộ 971TG Kim Động cần thiết nhằm đảm bảo nâng cao chất lượng điện đồng thời mang lại nhiều lợi ích kinh tế LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 96 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KÕt luËn vµ kiến nghị Qua phần đà trình bày Luận văn này, rút số kết luận giải pháp áp dụng công tác quản lý vận hành l-ới điện nhằm nâng cao chất l-ợng in nng, giảm tổn thất điện l-ới điện trung áp huyn Kim ng nói riêng l-ới điện phân phối Việt Nam nói chung nhsau: Hiện trạng l-ới điện trung áp huyn Kim ng ch-a đáp ứng đ-ợc yêu cầu cung cấp điện phụ tải sản xuất công nghiệp yêu cầu chất l-ợng điện cao S nỳt vi phm lch điện áp cho phép lé 375-E28.7 56 nút vi phạm, lộ 971-TGKim Động có 23 nút vi phạm p dụng giải pháp cụ thể nh- trình bày để thực nâng cao chất l-ợng in nng l-ới điện trung áp huyn Kim ng - Không để tải đ-ờng dây, máy biến áp: Theo dõi thông số vận hành l-ới điện, tình hình tăng tr-ởng phụ tải để có kế hoạch vận hành, cải tạo l-ới điện, hoán chuyển máy biến áp đầy, non tải cách hợp lý, không để tải đ-ờng dây, tải máy biến áp l-ới điện - i với lộ 375E28.7 chế độ phụ tải cực đại dùng điều áp tải điều chỉnh đầu phân áp máy biến áp cho điện áp đặt vào 36.75kV để tất nút mạng điện đạt yêu cầu độ lệch điện áp cho phép Biện pháp thực đơn giản có ảnh hưởng chung toàn mạng Kết hợp bù công suất phản kháng v nõng tit din dõy giải pháp hữu hiệu để nâng cao chất l-ợng điện l-ới điện phân phối nhằm ®iỊu chØnh ®iƯn ¸p, nâng cao chất lượng điện điện ỏp nỳt Trong luận văn đà đề xuất vị trí lắp đặt dung l-ợng bù cho l 971TG Kim ng theo sơ đồ dây vận hành Sau bù công suất phản kháng tiến hành nâng tiết diện dây nút vi phạm độ lệch điên áp cho phép lại Ta thấy rõ hiệu việc bù công suất phản kháng nâng tiết diện dây lưới điện.Tất có nút có điện áp nằm giới hạn cho phép Chương trình PSS/ADEPT giúp khảo sát điện áp mạng điện LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP hiệu dễ dàng Đó sở để tính tốn chọn đầu phân áp máy biến áp trung gian hợp lý nhằm điều chỉnh điện áp đặt vào 35kV, 22kV phù hợp với chế độ phụ tải Từ ®ã rút kinh nghiệm ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để thực quản lý vận hành l-ới điện phân phèi LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 98 LUẬN VĂN TT NGHIP Tài liệu tham khảo [1].Trn ỡnh Long (2013),Sỏch Tra Cứu Về Chất Lượng Điện Năng,Nhà xuất Bách Khoa, H Ni [2] Trần Bách (2000), L-ới điện hệ thống điện (Tập 1), Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Trần Bách (2000), L-ới điện hệ thống điện (Tập 2), Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Văn Đạm (1999), Mạng l-ới điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Hữu Phúc, Đặng Anh Tuấn ( 2007), Sử dụng phần mềm phân tích tính toán l-ới điện PSS/ADEPT, Thành phố Hồ Chí Minh [6].Thông tư 32 Bộ Công Thương ngày 30 tháng nm 2010 [7].http://kimdong.hungyen.gov.vn [8] Báo cáo công tác quản lý kỹ thuật năm 2012 Điện lực Kim Động Công ty Điện lực H-ng Yên [9] Báo cáo công tác sản xuất kinh doanh năm 2012 Công ty §iƯn lùc H-ng Yªn LÊ NGỌC HUY - 2012B Page 99 ... cấp điện với chất l-ỵng cao Do việc nâng cao chất lượng điện đặc biệt lưới điện phân phối mang ý nghĩa chiến lược Từ lý luận văn chọn đề tài “ Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng điện lưới. .. đích nghiên cứu luận văn C s lý thuyt v li phõn phi, cỏc vấn đề chất lượng điện lưới phân phối Trong phạm vi luận văn chủ yếu nghiên cứu chất lượng điện áp, phương pháp đánh giá biện pháp nâng cao. .. VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 2.1 Tổng quan lưới phân phối 2.1.1 Khái niệm chung Lưới phân phối phận hệ thống điện làm nhiệm vụ phân phối điện từ trạm biến áp