Nghiên cứu các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối thành phố đà lạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÝ BÙI QUỐC THÁI NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số : 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS TRỊNH TRUNG HIẾU Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết tính tốn luận văn trung thực chưa công bố cơng trình Tác giả luận văn Lý Bùi Quốc Thái TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT Học viên: Lý Bùi Quốc Thái Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Khóa:K33LĐ Tóm tắt - Tỷ lệ tổn thất điện tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối Để đánh giá đưa giải pháp giảm tổn thất điện phù hợp với thực tế, việc tính tốn xác tổn thất điện cho lưới điện phân phối vô cần thiết Từ lý nêu trên, tác giả đề xuất đề tài nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất điện lưới điện phân phối thành phố Đà Lạt nhằm phân tích, đánh giá hệ thống lưới điện hữu đưa giải pháp giảm tổn thất điện phù hợp cho lưới điện phân phối Thành phố Đà Lạt Luận văn phân nhóm phụ tải cho trạm biến áp, xây dựng đồ thị phụ tải đặc trưng riêng cho nhóm phụ tải, dùng phần mềm PSS/ADEPT để mơ phỏng, tính tốn đánh giá tình hình tổn thất điện cho phương án vận hành lưới điện, tính tốn xác định điểm dừng tối ưu xác định vị trí bù tối ưu Từ khóa – tổn thất điện năng; lưới điện phân phối; PSS/ADEPT; vị trí dừng tối ưu; vị trí bù tối ưu RESEARCH OF SOLUTIONS TO REDUCE THE POWER LOSS FOR DISTRIBUTION GRID OF DALAT CITY Abstract – Nowadays, Rate of power loss is one of the important economic and technical indicators in the management and operation distribution grid In order to evaluate and provide solutions to reduce power losses suitable with reality, accurate calculation of power losses for distribution grid is essential With all the reasons mentioned above, the author proposed a subject to research solutions to reduce power losses of the distribution grid in Da Lat city to analyze and evaluate the existing grid system and propose suitable solutions to reduce power losses for distribution grid of Da Lat city This thesis has subgroup load for substations, built up the characteristic load-chart for each group of loads, using PSS / ADEPT software to simulate, calculate and evaluate the power loss condition for grid operation plans, Tie Open Point Optimization and Capacitor Placement Optimization Keywords – Power loss, Distribution grid, PSS / ADEPT, Tie Open Point Optimization, Capacitor Placement Optimization MỤC LỤC TRANG BIA LỜI CAM ĐOAN TRANG TOM TẮT TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CAC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CAC BẢNG DANH MỤC CAC HINH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: .1 Mục tiêu nghiên cứu: Tên đề tài Bố cục luận văn CHƯƠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1.1 Vai trò đặc điểm lưới điện phân phối 1.2 Tổn thất điện nguyên nhân gây tổn thất 1.2.1 Tổn thất điện kỹ thuật .6 1.2.2 Tổn thất điện phi kỹ thuật 1.3 Cách xác định TTCS TTĐN hệ thống điện 1.3.1 Cách xác định TTCS TTĐN đường dây 1.3.1.1 Tổn thất công suất đường dây .8 1.3.1.2 Tổn thất điện đường dây 1.3.2 Cách xác định TTCS TTĐN máy biến áp 10 1.3.2.1 Tổn thất công suất máy biến áp 10 1.3.2.2 Tổn thất điện máy biến áp 12 1.4 Các biện pháp giảm tổn thất điện 12 1.4.1 Nhóm giải pháp kỹ thuật 12 1.4.2 Nhóm giải pháp kinh doanh 13 1.5 Kết luận chương 14 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ TTĐN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐÀ LẠT 15 2.1 Đặc điểm lưới điện phân phối thành phố Đà Lạt 15 2.1.1 Khối lượng quản lý vận hành hệ thống điện 15 2.1.1.1 Nguồn điện .15 2.1.1.2 Khối lượng quản lý lưới điện 15 2.1.2 Tình hình quản lý vận hành lưới điện 17 2.1.2.1 Trạm 110/22kV Đà Lạt 18 2.1.2.2 Trạm 110/22kV Đà Lạt 19 2.1.2.3 Trạm 110/22kV Suối Vàng 21 2.1.3 Tình hình tăng trưởng đặc điểm phụ tải .21 2.1.3.1 Tình hình tăng trưởng điện thương phẩm .21 2.1.3.2 Đặc điểm phụ tải lưới điện phân phối Đà Lạt 21 2.1.4 Tình hình thực cơng tác giảm TTĐN 22 2.1.4.1 Các phương pháp chốt số để tính tốn TTĐN áp dụng đơn vị .22 2.1.4.2 Kết thực tỷ lệ TTĐN qua năm .24 2.1.5 Đánh giá tình hình thực giải pháp giảm TTĐN triển khai đơn vị 26 2.1.5.1 Các giải pháp tổ chức: 26 2.1.5.2 Các giải pháp quản lý kỹ thuật quản lý vận hành: .27 2.1.5.3 Các giải pháp đầu tư lưới điện: 28 2.1.5.4 Các giải pháp kinh doanh: 30 2.1.5.5 Nhận xét chung 30 2.2 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT 31 2.2.1 Khái quát chung phần mềm 31 2.2.2 Các chức phân tích, tính tốn chương trình PSS/ADEPT .31 2.2.2.1 Tính tốn phân bố công suất: 31 2.2.2.2 Tính tốn xác định điểm dừng tối ưu: 32 2.2.2.3 Tính tốn xác định vị trí bù tối ưu: 32 2.3 Tính tốn tổn thất trung cho lưới điện phân phối Đà Lạt chương trình PSS/ADEPT 34 2.3.1 Xây dựng biểu đồ đặc trưng đầu xuất tuyến 34 2.3.1.1 Phương pháp xây dựng .35 2.3.1.2 Biểu đồ phụ tải xuất tuyến 35 2.3.1.3 Biểu đồ phụ tải theo mùa 38 2.3.2 Xây dựng biểu đồ đặc trưng cho nhóm phụ tải 39 2.3.3 Cách tính tốn TTĐN PSS/ADEPT 42 2.3.4 Thiết lập thơng số kinh tế cho chương trình PSS/ADEPT 44 2.3.5 Kết tính tốn .44 2.4 Kết luận chương .46 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TTĐN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐÀ LẠT 47 3.1 Tính toán phương thức vận hành tối ưu chức TOPO 47 3.1.1 Nhận định phương thức kết lưới hữu: .47 3.1.2 Thực tính tốn kết lưới tối ưu 47 3.1.2.1 Trình tự thực tính tốn 47 3.1.2.2 Kết tính toán 48 3.1.2.3 Hiệu kinh tế 50 3.2 Tính toán bù tối ưu cho lưới điện trung Đà Lạt chức CAPO 50 3.2.1 Hiện trạng công tác bù: 50 3.2.2 Thực tính tốn bù tối ưu chức CAPO 51 3.2.2.1 Trình tự thực tính tốn 51 3.2.2.2 Kết tính tốn 52 3.2.2.3 Hiệu kinh tế 53 3.3 Duy trì điện áp vận hành mức 23.1kV 54 3.4 Giải pháp san tải .54 3.4.1 Khả san tải 54 3.4.2 Kết tính tốn sau san tải 55 3.4.3 Hiệu kinh tế .56 3.5 Giải pháp đầu tư lưới điện 56 3.6 Hiệu sau áp dụng giải pháp giảm TTĐN 58 3.6.1 Hiệu giảm tỷ lệ TTĐN 58 3.6.2 Hiệu kinh tế .59 3.7 Kết luận chương .59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU - LĐPP: Lưới điện phân phối - TBA: Trạm biến áp - CC: Công cộng - CD: Chuyên dùng - PLC: Chương trình thu thập liệu đo ghi xa dùng công nghệ PLC - MDAS: Hệ thống phân tích liệu đo ghi xa - CMIS: Hệ thống quản lý thông tin khách hàng - MBA: Máy biến áp - QLVH: Quản lý vận hành - QLKD: Quản lý kinh doanh - TOPO – Tie Open Point Optimization: Xác định điểm dừng tối ưu - CAPO – Capacitor Placement Optimization: xác định vị trí bù tối ưu - TTCS : Tổn thất cơng suất - TTĐN : Tổn thất điện DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 2.1 Khối lượng đường dây trung áp 15 2.2 Khối lượng đường dây hạ áp 16 2.3 Số lượng trạm biến áp 16 2.4 Khối lượng quản lý tụ bù 17 2.5 Tốc độ tăng thương phẩm giai đoạn 2012-2016 21 2.6 Tỷ trọng 05 thành phần phụ tải giai đoạn 2012-2017 22 2.7 Tỷ lệ TTĐN giai đoạn 2012-2016 24 2.8 Tỷ lệ TTĐN tháng năm 2016 25 2.9 Tỷ lệ TTĐN tháng năm 2017 theo phương pháp 25 2.10 Tỷ lệ TTĐN xuất tuyến 26 2.11 Tổng nhu cầu đầu tư lưới điện giai đoạn 2011-2017 29 2.12 Sản lượng thành phần phụ tải TBA 40 2.13 Bảng chia thời điểm tính tốn PSS/ADEPT 42 2.14 Bảng tính tốn giá trị cơng suất thời điểm tính tốn 42 2.15 Bảng tính tốn TTCS xuất tuyến 43 2.16 Bảng tính giá trị DPo xuất tuyến 43 2.17 Bảng tính TTĐN xuất tuyến 471 45 2.18 Bảng tỷ lệ TTĐN lưới điện trung Đà Lạt 45 3.1 Vị trí kết lưới sau chạy toán TOPO 48 3.2 Tỷ lệ TTĐN tính xuất tuyến sau thay đổi kết lưới 49 3.3 Hiệu giảm TTCS tỷ lệ TTĐN sau TOPO 50 3.4 Hệ số cơng suất trung bình đầu xuất tuyến 50 3.5 Tình hình lắp đặt vận hành tụ bù trung 51 3.6 Vị trí bù tối ưu sau sau chạy toán CAPO 52 3.7 Tỷ lệ TTĐN tính xuất tuyến sau bù tối ưu 53 3.8 Hiệu giảm TTCS tỷ lệ TTĐN sau bù 53 3.9 Chi phí di dời tụ bù 54 3.10 Tỷ lệ TTĐN ứng với điện áp 104% định mức 54 3.11 Tỷ lệ TTĐN tính xuất tuyến sau san tải 56 Số hiệu Tên bảng Trang 3.12 Hiệu giảm TTCS tỷ lệ TTĐN sau san tải 56 3.13 Hiệu phương án đầu tư 57 3.14 Hiệu giảm TTCS tỷ lệ TTĐN sau đầu tư 58 3.15 3.16 Tỷ lệ TTĐN xuất tuyến sau áp dụng giải pháp giảm TTĐN Hiệu kinh tế giải pháp giảm TTĐN 58 59 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Lưới điện trung áp không 1.2 Lưới điện trung áp cáp ngầm 1.3 Sơ đồ đường dây 01 phụ tải 1.4 Sơ đồ đường dây n phụ tải 1.5 Sơ đồ MBA 02 cuộn dây 10 1.6 Sơ đồ MBA 03 cuộn dây tự ngẫu 11 2.1 Sơ đồ kết lưới Thành phố Đà Lạt 17 2.2 Vùng xác định TTĐN theo phương pháp 24 2.3 Biểu đồ phụ tải tuyến 472 35 2.4 Biểu đồ phụ tải tuyến 474 36 2.5 Biểu đồ phụ tải tuyến 476 36 2.6 Biểu đồ phụ tải tuyến 478 36 2.7 Biểu đồ phụ tải tuyến 480 36 2.8 Biểu đồ phụ tải tuyến 471 37 2.9 Biểu đồ phụ tải tuyến 473 37 2.10 Biểu đồ phụ tải tuyến 475 37 2.11 Biểu đồ phụ tải tuyến 477 37 2.12 Biểu đồ phụ tải tuyến 474SV 38 2.13 Biểu đồ phụ tải theo mùa 38 2.14 Đồ thị phụ tải dặc trưng Nhóm tải Nơng, lâm nghiệp 40 2.15 Đồ thị phụ tải dặc trưng Nhóm tải Công nghiệp, Xây dựng 41 2.16 Đồ thị phụ tải dặc trưng Nhóm tải Thương nghiệp, dịch vụ 41 2.17 Đồ thị phụ tải dặc trưng Nhóm tải Quản lý, tiêu dùng 41 2.18 Đồ thị phụ tải dặc trưng Nhóm tải Hoạt động khác 41 3.1 Sơ đồ kết lưới rút gọn LĐPP Đà Lạt 47 3.2 Sơ đồ kết lưới sau TOPO 49 3.3 Sơ đồ kết lưới tuyến 478 sau san tải 55 3.4 Sơ đồ kết lưới tuyến 480 sau san tải 55 ... điện Đối tượng nghiên cứu: lưới điện phân phối 22kV thành phố Đà Lạt 2.2 Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu... 6.6/22kV… Lưới điện phân phối trung áp có 06 loại [1] với đặc điểm là: - Lưới phân phối hình tia: rẻ tiền độ tin cậy thấp - Lưới phân phối hình tia phân đoạn: có độ tin cậy cao hơn, phân đoạn phía... giảm tổn thất điện lưới điện phân phối Thành phố Đà Lạt 2.1 Phạm vi đối tượng nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu: Thực tính tốn đánh giá tình hình tổn thất điện lưới điện phân phối trung thành phố Đà