Nghiên cứu phương pháp tăng độ ổn đinh của hệ thống điện đơn giản bằng cách sa thải phụ tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Đinh Quốc Nam NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TĂNG ĐỘ ỔN ĐINH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN BẰNG CÁCH SA THẢI PHỤ TẢI Chuyên ngành : Hệ Thống Điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỆ THỐNG ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : T.S NGUYỄN THỊ NGUYỆT HẠNH Hà Nội – 2012 Phụ lục1: Kết tính tốn trào lưu cơng suất trường hợp PTI INTERACTIVE POWER SYSTEM SIMULATOR PSS/E HE THONG DIEN RATING ON DINH HTD SET A BUS LOAD TO LOAD-PQ TO LOAD TO LOAD TO 11 N1 TO 12 N2 TO 13 N3 TO 14 N4 TO 15 N5 TO 16 N6 TO 17 N7 BUS LOAD TO LOAD-PQ TO LOAD TO LOAD TO 41 T1 TO 42 T2 TO 43 T3 TO 44 T4 TO 45 T5 TO 46 T6 TO 47 T7 TUE, JAN 17 2012 20:51 500.00 CKT 500.00 500.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 MW MVAR MVA %I 0.9851PU 9.29 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X 492.54KV MW MVAR 1 1140.0 550.0 1265.7 348.1 3.5 348.1 39 3.57 50.03 1 348.1 3.5 348.1 39 3.57 50.03 1 -260.4 -162.3 306.9 52 1.0000LK 0.58 17.66 1 -262.6 -65.8 270.7 46 1.0000LK 0.45 13.75 1 -262.6 -65.8 270.7 46 1.0000LK 0.45 13.75 1 -262.6 -65.8 270.7 46 1.0000LK 0.45 13.75 1 -262.6 -65.8 270.7 46 1.0000LK 0.45 13.75 1 -262.6 -65.8 270.7 46 1.0000LK 0.45 13.75 1 -262.6 -65.8 270.7 46 1.0000LK 0.45 13.75 1 500.00 CKT 500.00 500.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 MW MVAR 482.59KV 1800.0 900.0 2012.5 -344.5 -44.2 347.4 -344.5 -44.2 347.4 -158.7 -116.0 196.6 -158.7 -116.0 196.6 -158.7 -116.0 196.6 -158.7 -116.0 196.6 -158.7 -116.0 196.6 -158.7 -116.0 196.6 -158.7 -116.0 196.6 MVA %I 0.9652PU 1.11 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X MW MVAR 1 40 40 51 1.0000UN 51 1.0000UN 51 1.0000UN 51 1.0000UN 51 1.0000UN 51 1.0000UN 51 1.0000UN 3.57 50.03 3.57 50.03 0.30 11.28 0.30 11.28 0.30 11.28 0.30 11.28 0.30 11.28 0.30 11.28 0.30 11.28 1 1 1 1 1 1 1 1 BUS 11 N1 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0178PU 11.94 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 261.0 180.0L 317.1 67 223.91KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 261.0 180.0 317.1 52 1.0000UN 0.58 17.66 1 11 BUS 12 N2 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 12.05 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 263.1 79.5L 274.8 58 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 263.1 79.5 274.8 46 1.0000UN 0.45 13.75 1 12 -PTI INTERACTIVE POWER SYSTEM SIMULATOR PSS/E HE THONG DIEN RATING ON DINH HTD SET A TUE, JAN 17 2012 20:51 BUS 13 N3 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 12.05 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 263.1 79.5L 274.8 58 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 263.1 79.5 274.8 46 1.0000UN 0.45 13.75 1 13 BUS 14 N4 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 12.05 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 263.1 79.5L 274.8 58 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 263.1 79.5 274.8 46 1.0000UN 0.45 13.75 1 14 BUS 15 N5 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 12.05 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 263.1 79.5L 274.8 58 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 263.1 79.5 274.8 46 1.0000UN 0.45 13.75 1 15 BUS 16 N6 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 12.05 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 263.1 79.5L 274.8 58 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 263.1 79.5 274.8 46 1.0000UN 0.45 13.75 1 16 BUS 17 N7 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 12.05 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 263.1 79.5L 274.8 58 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 263.1 79.5 274.8 46 1.0000UN 0.45 13.75 1 17 BUS 41 T1 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 41 BUS 42 T2 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 42 BUS 43 T3 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 43 BUS 44 T4 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 44 BUS 45 T5 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 45 -PTI INTERACTIVE POWER SYSTEM SIMULATOR PSS/E HE THONG DIEN RATING ON DINH HTD SET A TUE, JAN 17 2012 20:51 BUS 46 T6 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 46 BUS 47 T7 220.00 CKT MW MVAR MVA %I 1.0000PU 3.62 X - LOSSES -X X AREA -X X ZONE -X FROM GENERATION 159.0 127.2R 203.6 72 220.00KV MW MVAR 1 TO LOAD 500.00 159.0 127.2 203.6 51 1.0000LK 0.30 11.28 1 47 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học   LỜI CAM ĐOAN   Tôi xin cam đoan luận văn riêng tơi Các kết tính tốn luận văn trung thực chưa công bố luận văn khác Hà Nội, tháng năm 2012 Tác giả luận văn Đinh Quốc Nam             Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học DANH MỤC CÁC BẢNG   Bảng 4.1 Thông số máy phát 74 Bảng 4.2 Thông số máy biến áp 75 Bảng 4.3 Thông số đường dây 75 Bảng 4.4 Thông số tải: 75 Bảng 4.5 Kết tính tốn nút 76 Bảng 4.6 Kết tính tốn nút 76 Bảng 4.7 Kết tính tốn nút máy phát hệ thống 77 Bảng 4.8 Kết tính tốn nút máy phát hệ thống 77 Bảng 4.9 Dữ liệu máy phát thủy điện 78 Bảng 4.10 Tự động kích từ máy phát thủy điện 78 Bảng 4.11 Điều tốc máy phát thủy điện 78 Bảng 4.12 Thông số máy phát tuabin 78 Bảng 4.13 Tự động kích từ máy phát nhiệt điện 79 Bảng 4.14 Điều tốc máy phát nhiệt điện 79 Bảng 4.15 Thông số máy phát 89 Bảng 4.16 Thông số máy biến áp 89 Bảng 4.17 Thông số đường dây 90 Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học Bảng 4.18 Thông số tải 90 Bảng 4.19 Kết tính tốn nút 91 Bảng 4.20 Kết tính tốn nút 91 Bảng 4.21 Kết tính tốn nút máy phát hệ thống 91       Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 13 Hình 1.2 15 Hình 1.3 18 Hình 1.5 19 Hình 1.7 20 Hình 1.8 22 Hình 1.9 26 Hình 1.10 27 Hình 1.11 29 Hình 2.1 30 Hình 2.2 31 Hình 2.3 33 Hình 2.4 35 Hình 2.5 36 Hình 2.6 38 Hình 2.7 Sơ đồ thay hệ thống 39 Hình 2.8 Đường đặc tính cơng suất –góc hệ thống làm việc bình thường 42 Hình 2.9 Đường đặc tính cơng suất 42 Hình 2.10 Đường đặc tính cơng suất ngắn mạch 44 Hình 2.11: Đường đặc tính cơng suất góc cắt lộ đường dây PE2 45 Hình 2.12: Đường đặc tính cơng suất góc cắt lộ đường dây bị cố đồng thời sa tải phụ tải 46 Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học Hình2.13 Đặc tính cơng suất góc hệ thống chưa sa thải phụ tải 47 Hình 2.14 Đường đặc tính cơng suất góc hệ thống sau áp dụng phương pháp sa thải phụ tải 48 Hình 3.1: đường đặc tính δ s trường hợp 51 Hình 3.2: Ranh giới quỹ đạo ổn định hệ thống 52 Hình 3.3: Bán kính xác định ranh giới ổn định hệ thống 53 Hình 3.4: quan hệ đường đặc tính cơng suất góc tốc độ trượt hệ thống 53 Hình 3.5: Sơ đồ thuật toán sa tải phụ tải theo tốc độ chuyển động tương đối hệ thống 55 Hình 3.6: Chọn thời điểm sa thải phụ tải theo tần số 58 Hình 3.7: Sơ đồ thuật tốn chọn thời điểm sa thải phụ tải theo tần số 59 Hình 3.8: Sơ đồ thuật tốn chọn thời điểm sa thải phụ tải theo góc lệch 62 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống điện 74 Hình 4.2:Đường đặc tính góc nhà máy trình ngắn mạch lộ đường dây 80 Hình 4.3: Đường đặc tính góc lệch máy phát cắt lộ đường dây bị cố khỏi lưới 81 Hình 4.4: Đường đặc tính công suất tác dụng lộ đường dây 82 Hình 4.5: Tần số hệ thống trình dao động 83 Hình 4.6: Góc lệch máy phát cắt sa tải thời điểmi δ12 = 90 84 Hình 4.7: Tần số hệ thống điện 85 Hình 4.8: Cơng suất tác dụng sau cắt ngắn mạch sa thải phụ tải 86 Hình 4.9: Điện áp nút số nút số 87 Hình 4.10 Sơ đồ hệ thống điện mô 88 Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học Hình 4.11 : Đặc tính góc lệch tổ máy phát sau cắt lộ đường dây bị cố 93 Hình 4.12: Cơng suất truyền tải đường dây nhà máy 94 Hình 4.13: Cơng suất tổ máy phát 95 Hình 4.14 : Điện áp hệ thống điện 96 Hình 4.15: Góc lệch máy phát sau sa thải phụ tải thời điểm δ12 = 90 97 Hình 4.16: Công suất truyền tải đường dây nhà máy 98 Hình 4.17: Điện áp nút nút 99 Hình 4.18: Tần số nút nút 100 Hình 4.19: Thời điểm sa tải lần ứng với δ12 = 120 101 Hình 4.20 : Góc lệch nhà máy sau sa tải lần 102 Hình 4.21 : Cơng suất truyền tải đường dây nhà máy 103 Hình 4.22 : Điện áp hệ thống điện sau sa tải 104 Hình 4.23: Tần số nhà máy điện sau sa tải lần 105           Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 11 CHƯƠNG I 12 TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN 12 1.1 Chế độ hệ thống điện: 12 1.2 Hậu cố ổn định yêu cầu đảm bảo ổn định HTĐ 16 1.3 Các biện pháp nâng cao ổn định động HTĐ 17 1.3.1 Cắt ngắn mạch thiết bị bảo vệ tác động nhanh 17 1.3.2 Đóng trở lại đường dây có ngắn mạch thống qua 18 1.3.3 Điều Chỉnh kích từ động sơ cấp 19 1.3.4 Điều khiển dung lượng bù dọc bù ngang đường dây tải điện 21 1.4 Các phương pháp nghiên cứu ổn định động 23 1.4.1 Phương pháp tích phân số 24 1.4.2 Phương pháp diện tích 26 Kết luận: 29 CHƯƠNG 2: 30 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SA TẢI ĐỂ TĂNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN 30 2.1 Cơ sở lý thuyết sa tải để tăng ổn định động hệ thống điện đơn giản 30 Học viên : Đinh Quốc Nam MSHV: CB090250 ... cứu sâu phương pháp giử ổn định cho hệ thống có cố có dao động lớn hệ thống điện Nhiệm vụ đề tải nghiên cứu phương pháp sa thải phụ tải để tăng ổn định hệ thống mơ hình mơ hệ thống điện đơn giản. .. thuyết sa tải để tăng ổn định động hệ thống điện đơn giản 2.1.1 Các giả thiết: Thực nghiên cứu sở lý thuyết phuơng pháp sa thải phụ tải nhằm nâng cao ổn định động hệ thống điện với giả thiết sau:... Cơ sở lý thuyết sa tải để tăng ổn định động hệ thống điện gồm máy phát 2.2.1 Phân tích ổn định tĩnh hệ thống điện máy phát phương pháp dao động bé Nghiên cứu ổn định tĩnh hệ thống máy phát có