Nghiên cứu và đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố thanh hóa lộ 472 của trạm biến áp 110KV núi một e9 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRỊNH THANH HẢI NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ THANH HÓA - LỘ 472 CỦA TRẠM BIẾN ÁP 110KV NÚI MỘT (E9.1) LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TRỊNH THANH HẢI NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ THANH HÓA - LỘ 472 CỦA TRẠM BIẾN ÁP 110KV NÚI MỘT (E9.1) Chuyên ngành: Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ VIỆT TIẾN Hà Nội – 2019 MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Các định nghĩa khái niệm 1.1.1 Hệ thống điện phần tử 1.1.2 Độ tin cậy hệ thống điện 1.1.3 Các tiêu đánh giá độ tin cậy hệ thống điện 1.1.4 Trạng thái hỏng hóc hệ thống điện 1.1.4.1 Trạng thái phần tử 1.1.4.2 Trạng thái hệ thống điện 1.1.5 Độ tin cậy phần từ 1.1.5.1 Phần tử không phục hồi 1.1.5.2 Mơ hình cường độ hỏng hóc  (t ) 12 1.1.5.3 Phần tử phục hồi 13 1.2 Yêu cầu đánh giá độ tin cậy vận hành quy hoạch thiết kế lưới điện 18 1.2.1 Các nguyên nhân gây điện 18 1.2.2 Ảnh hưởng độ tin cậy đến tổn thất kinh tế cấu trúc lưới điện 19 1.2.3 Đảm bảo độ tin cậy toán kinh tế 22 1.2.4 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện 23 1.2.5 Phân loại toán độ tin cậy 26 1.3 Tổng quan tính tốn độ tin cậy cho lưới phân phối 28 1.4 Tình hình nghiên cứu độ tin cậy lưới phân phối Việt Nam 30 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHO LƢỚI PHÂN PHỐI VÀ XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TỐN 32 2.1 Độ tin cậy lưới phân phối hình tia không phân đoạn 32 2.2 Độ tin cậy lưới phân phối hình tia có phân đoạn 33 2.3 Xây dựng chương trình đánh giá độ tin cậy máy tính 35 i 2.3.1 Cấu trúc lưới phân phối hoạt động thiết bị phân đoạn 35 2.3.2 Tính tốn tiêu độ tin cậy đoạn lưới 38 h nh lưới mẫu 38 2.3.2.2 Xây dựng ma trận cấu trúc lưới 40 2.3.3.3 Thuật toán giao diện 42 2.3.3.4 Thuật tốn tính tốn độ tin cậy 43 2.4 Giới thiệu chương trình tính tốn độ tin cậy lưới phân phối 43 2.4.1 Giao diện chương tr nh 44 2.4.2 Nhập liệu mô tả cấu trúc lưới 44 2.4.3 Nhập thơng số tính tốn 45 2.4.4 Nhập thông số phụ tải 45 CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CHO LƢỚI PHÂN PHỔI LỘ 472 E9.1 THÀNH PHỐ THANH HÓA 46 3.1 Bài toán quy hoạch phát triển lưới điện lộ 472 E3.1 46 3.1.1 Phương án 52 Phương án 54 Phương án 56 Phương án 59 3.2 Tính tốn định lượng tiêu độ tin cậy 61 Phương án 61 Phương án 62 Phương án 63 Phương án 64 3.3 Nhận xét đánh giá kết tính tốn 65 KẾT LUẬN CHUNG 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 1: CODE GIAO DIỆN 70 PHỤ LỤC 2: CODE TÍNH TỐN 72 PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU PHỤ TẢI 76 PHỤ LỤC 4: SỐ LIỆU NHÁNH 78 ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Lê Việt Tiến Các nghiên cứu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố luận văn trước Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Tác giả luận văn Trịnh Thanh Hải iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Số liệu nút nhánh sơ đồ cấu trúc ngược 49 Bảng 3.2 Các số liệu sơ đồ đẳng trị phương án .61 Bảng 3.3 Các số liệu sơ đồ đẳng trị phương án .62 Bảng 3.4 Các số liệu sơ đồ đẳng trị phương án .63 Bảng 3.5 Các số liệu sơ đồ đẳng trị phương án .64 Bảng 3.6 Tổng hợp kết tính tốn độ tin cậy phương án .65 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các trạng thái hỏng hóc hệ thống điện Hình 1.2 Hàm phân bố R(t) FT(t) 10 Hình 1.3 Mơ hình cường độ hỏng hóc   t  .13 Hình 1.4 Chuyển trạng thái phần tử 15 Hình 1.5 Mơ hình bảo dưỡng định kỳ .17 Hình 1.6 Độ tin cậy toán kinh tế 23 Hình 1.7 Phân loại toán độ tin cậy 26 Hình 2.1 Lưới phân phối hình tia 32 Hình 2.2 Ví dụ lưới phân phối cấu trúc ngược .37 Hình 2.4 Thuật tốn tính ma trận đường nối .41 Hình 2.5 đồ thuật toán giao diện 42 Hình 2.6 đồ khối chương trình tính tốn độ tin cậy 43 Hình 2.7 Giao diện chương trình tính tốn độ tin cậy 44 Hình 2.8 iao diện nhập liệu mô tả cấu trúc lưới 44 Hình 2.9 iao diện nhập thơng số tính tốn .45 Hình 2.10 iao diện nhập thông số phụ tải .45 Hình 3.1 đồ sợi xuất tuyến 22kV 472 E9.1 Thành phố Thanh Hóa .48 Hình 3.2: đồ đẳng trị phương án .52 Hình 3.3 đồ đánh số cấu trúc ngược xuất tuyến 22kV 472 E9.1 53 Hình 3.4: đồ đẳng trị phương án .54 Hình 3.5 đồ đánh số cấu trúc ngược phương án .55 Hình 3.7 đồ đánh số cấu trúc ngược phương án .58 Hình 3.8: đồ đẳng trị phương án .59 Hình 3.9 đồ đánh số cấu trúc ngược phương án .60 Hình 3.10 Kết tính toán độ tin cậy phương án 62 Hình 3.11 Kết tính tốn độ tin cậy phương án 63 Hình 3.12 Kết tính tốn độ tin cậy phương án 65 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CCĐ : Cung cấp điện CT : Công tác DCL : Dao cách ly ĐTC : Độ tin cậy ĐTCCCĐ : Độ tin cậy cung cấp điện HTĐ : Hệ thống điện LĐPP : Lưới điện phân phối NĐ : Ngừng điện NĐCT : Ngừng điện công tác NĐ C : Ngừng điện cố MC : Máy cắt TBA : Trạm biến áp SC : Sự cố TA/HA : Trung áp/ Hạ áp TBPĐ : Thiết bị phân đoạn TĐL : Tự đóng lại TTSC : Thao tác cố vi MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lưới điện phân phối: từ trạm trung gian địa phương đến trạm phụ tải (trạm phân phối) Lưới điện phân phối trung áp thường có cấp điện áp 6, 10, 22, 35kV, cấp điện cho trạm biến áp phân phối trung áp/ hạ áp phụ tải trung áp Các hộ phụ tải nhận điện trực tiếp thông qua trạm biến áp phân phối, nên thay đổi lưới điện phân phối ảnh hưởng trực tiếp đến hộ tiêu thụ Ngày phát triển phụ tải không ngừng theo thời gian ngày đòi hỏi cao chất lượng lượng độ tin cậy cung cấp điện Do đó, từ khâu thiết kế vận hành hệ thống điện cần phải đặc biệt quan tâm triệt để, đảm bảo độ tin cậy tính liên tục cung cấp điện hợp lý Luận văn tập trung tìm hiểu u cầu phương pháp tính tốn độ tin cậy cho lưới điện phân phối, đưa biện pháp nâng cao độ tin cậy sử dụng kết tìm hiểu áp dụng tính tốn cụ thể tiêu chuẩn độ tin cậy cho số phương án vận hành lưới điện phân phối lộ thực tế Việt Nam Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu Đề tài dự kiến tìm hiểu tiêu chuẩn đánh giá độ tin cậy, phương pháp tính tốn độ tin cậy cho lưới phân phối, phương pháp xử lý số liệu thực tế, xây dựng chương trình tính tốn số liệu xử lý để đánh giá độ tin cậy phương án vận hành lưới phân phối, từ so sánh số biện pháp nâng cao độ tin cậy áp dụng tính tốn cho lưới phân phối thực tế Việt Nam Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Hệ thống lý thuyết độ tin cậy cung cấp điện, nghiên cứu phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối Nghiên cứu, khai thác phần mềm Matlab để xây dựng chương trình tính tốn đánh giá độ tin cậy cung cấp điện Các kết nghiên cứu đề tài ứng dụng việc đánh giá độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối Việt Nam nói chung lộ 472 E9.1 Thành phố Thanh Hóa Nội dung nghiên cứu Trên sở lý thuyết tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối tiêu độ tin cậy lưới phân phối, xây dựng thuật toán đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối áp dụng tính tốn định lượng độ tin cậy cho lưới điện phân phối lộ 472 E9.1 Thành phố Thanh Hóa Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu, tài liệu tham khảo phụ lục luận văn có chương sau: Chương Cơ sở lý thuyết đánh giá độ tin cậy hệ thống điện Chương Phương pháp công cụ đánh giá độ tin cậy cho lưới phân phối Chương Áp dụng tính tốn độ tin cậy cho lưới điện phân phối lộ 472 E9.1 Thành phố Thanh Hóa Chương Kết luận chung ... tốn độ tin cậy lưới điện phân phối tiêu độ tin cậy lưới phân phối, xây dựng thuật toán đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối áp dụng tính tốn định lượng độ tin cậy cho lưới điện phân phối lộ 472. ..38 7 0,33 225 0 ,12 9 0,25 10 90 10 0 ,11 11 11 0,44 12 360 12 0,36 13 13 0,42 14 225 14 0, 01 15 16 2 15 0 ,1 16 16 0,22 17 450 17 0,08 18 504 18 0,36 19 19 0,52 20 20 0 ,11 21 360 21 0, 01 22 22 0,... đánh giá độ tin cậy cho lưới phân phối Chương Áp dụng tính tốn độ tin cậy cho lưới điện phân phối lộ 472 E9. 1 Thành phố Thanh Hóa Chương Kết luận chung CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN