Nghiên cứu đầu tư phát triển lưới điện 22kv thành phố đồng hới giai đoạn 2018 2020 để giảm tổn thất điện năng và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN VĂN SÁNH NGHIÊN CỨU ĐẦU TƯ, PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN 22kV THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN 2018 - 2020 ĐỂ GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Người cam đoan Trầ n Văn Sánh MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT, TIẾNG ANH DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tên đề tài Lý chọn đề tài Mục đích mục tiêu nghiên cứu: Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN 22KV THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 1.1 Vai trò lưới điện phân phối hệ thống điện[1]: 1.1.1 Đặc điểm lưới điện phân phối: 1.1.1.1 Sơ đồ hình tia: 1.1.1.2 Sơ đồ mạch vòng: 1.1.2 Tổ n thấ t và nguyên nhân gây tổ n thấ t: 1.1.2.1 Tổ n thấ t kỹ thuâ ̣t: 1.1.2.2 Tổ n thấ t thương ma ̣i: 1.1.3 Các biện pháp giảm tổn thất điện năng[1]: 1.1.3.1 Tái cấu trúc lưới điện: 1.1.3.2 Cải thiện điều kiện vận hành: 1.1.3.3 Bù công suất phản kháng: 1.1.3.4 Cải thiện chất lượng vật tư, thiết bị: 10 1.1.3.5 Giảm tổn thất thương mại: 10 1.1.4 Khái niệm chung độ tin cậy cung cấp điện[2] 11 1.1.4.1 Định nghĩa độ tin cậy cung cấp điện 11 1.1.4.2 Các tham số liên quan 12 1.2 Hiện trạng nguồn lưới điện thành phố Đồ ng Hới 13 1.2.1 Đặc điểm trạng nguồn lưới điện thành phố Đồng Hới 13 1.2.1.1 Nguồn điện: Hiện tại, thành phố Đồ ng Hới cấp điện từ nguồn chính: 13 1.2.1.2 Lưới điện phân phối: 14 1.2.1.3.Trạm biến áp phân phối 16 1.2.2 Nhu cầu điện thành phố Đồng Hới: 17 CHƯƠNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG, ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 19 2.1 Phân bố công suất lưới điện phân phối[1] 19 2.1.1 Các phương trình 19 2.1.2 Phân bố công suất tổn thất công suất: 21 2.2 Các phương pháp tính tốn TTĐN lưới điện phân phối[1]: 22 2.2.1 Phương pháp tích phân đồ thị: 22 2.2.2 Phương pháp dòng điện trung bin ̀ h biǹ h phương: 23 2.2.3 Phương pháp thời gian tổ n thấ t: 24 2.2.4 Phương pháp đường cong tổ n thấ t: 24 2.2.5 Phương pháp tính tốn TTĐN theo quy định EVN: 26 2.3 Một số phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện[2] 27 2.3.1 Phương pháp đồ thị - giải tích 27 2.3.2 Phương pháp không gian trạng thái 29 2.3.3 Phương pháp hỏng hóc 30 2.3.4 Phương pháp Monte – Carlo 30 2.3.5 Các tiêu chí tính toán đánh giá độ tin cậy lưới điện 31 2.3.6 Phân tích yếu tố làm ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện[2] 33 2.3.6.1 Yếu tố độ tin cậy phần tử lưới điện 33 2.3.6.2 Yếu tố cấu trúc lưới điện vận hành 33 2.3.6.3 Yếu tố tổ chức đơn vị quản lý vận hành 33 2.3.6.4 Yếu tố môi trường vận hành lưới điện phụ tải sử dụng điện 33 2.3.6.5.Yếu tố người 34 2.4 Kết luận Chương 2: 34 CHƯƠNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG, ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN 22kV THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 35 3.1 Giới thiệu phần mềm PSS/Adept 35 3.1.1 Tính tốn phân bố công suất (Load Flow) 36 3.1.1.1 Thiết lập thông số mạng lưới 36 3.1.1.2 Tạo sơ đồ mô 36 3.1.1.3 Chạy chức tính tốn phân bố cơng suất 49 3.1.2 Module phân tích độ tin cậy DRA 49 3.1.2.1 Giới thiệu chung 49 3.1.2.2 Trình tự sử dụng DRA 49 3.2 Kết tính tốn tổn thất điện lưới điện 22kV thành phố Đồ ng Hới phần mềm PSS/ADEPT 62 3.3 Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 22kV lưới điện thành phố Đồ ng Hới phần mềm PSS/ADEPT 67 3.4 Kết thực TTĐN ĐTC cung cấp điện tháng năm 2017 xuất tuyến 22kV thành phố Đồng Hới sau: 67 3.5 Dự báo phụ tải giai đoạn 2018 ÷ 2020 70 3.5.1 Dự báo phụ tải tỉnh Quảng Bình [7] 70 3.5.2 Dự báo phụ tải thành phố Đồng Hới 71 3.6 Kết luận Chương 72 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐẦU TƯ, PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN 22KV THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN 2018 ÷ 2020 74 4.1 Định hướng đầu tư, phát triển lưới điện giai đoạn 2018-2020 74 4.2 Đề xuất phương án đầu tư, phát triển lưới điện 22KV thành phố Đồ ng Hới giai đoạn 2018- 2020 75 4.2.1 Cải tạo phát triển lưới điện 22kV thành phố Đồng Hới (năm 2019-2020) 75 4.2.2 Xây dựng TBA nằm trung tâm phụ tải (năm 2019-2020) 85 4.2.3 Thay MBA chất lượng (năm 2018-2020) 90 4.4 Đánh giá hiệu tiêu giảm TTĐN, ĐTC: 92 4.5 Đánh giá hiệu tài dự án: 92 4.6 Kết luận Chương 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 PHỤ LỤC QUYẾT ĐINH ̣ GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO CÁC BIÊN BẢN, NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT, TIẾNG ANH NGHIÊN CỨU ĐẦU TƯ, PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN 22KV THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI, TỈNH QUẢNG BÌNH GIAI ĐOẠN 2018 – 2020 ĐỂ GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN Học viên: TRẦN VĂN SÁNH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Khóa: K34.KTĐ.QB Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Trong năm qua, với trình tái cấu doanh nghiệp, Tập đồn Điện lực Việt Nam (EVN) thực nhiều giải pháp đồng bộ, góp phần nâng cao hiệu sản xuất - kinh doanh tăng suất lao động, hướng đến xây dựng EVN trở thành tập đoàn điện lực hàng đầu ASEAN Ngành Điện miền Trung nói chung Cơng ty điện lực Quảng Bình nói riêng vươn lên mạnh mẽ, phấn đấu hoàn thành kế hoạch sản xuất kinh doanh, suất lao động đến năm 2020 mà EVN giao, nhiệm vụ hàng đầu doanh nghiệp đảm bảo cung cấp điện cho phát triển kinh tế xã hội địa phương Theo định hướng phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 tỉnh Quảng Bình, thành phố Đồng Hới trở thành thành phố du lịch, sở hạ tầng điện lực cần đầu tư để đáp ứng cho mục tiêu Vì việc đánh giá lại trạng lưới điện 22kV, dự báo tốc độ phát triển phụ tải điện, từ nghiên cứu giải pháp đầu tư, phát triển lưới điện thành phố Đồ ng Hới giai đoạn 2018 - 2020 vấn đề mà tác giả luận văn quan tâm thực Từ khóa – Lưới điện 22kV, đầu tư phát triển INVESTMENT AND DEVELOPMENT OF 22KV ELECTRICITY IN DONG HOI CITY, QUANG BINH PROVINCE 2018 - 2020 TO REDUCE ELECTRICITY LIGHT AND ENHANCE THE ELECTRICITY SUPPLY Summary - In the past years, together with the restructuring of the business, the Vietnam Electricity Group (EVN) has implemented many synchronous solutions, contributing to improving the efficiency of production and business and increasing labor productivity , aiming to build EVN into one of ASEAN's leading power conglomerates The central power sector in general and Quang Binh Power Company in particular are striving strongly to fulfill the plan of business production and productivity up to 2020 which EVN assigns The business is to provide electricity for local socioeconomic development According to the socio-economic development orientations up to 2020 of Quang Binh province, Dong Hoi city becomes a tourist city and electricity infrastructure is needed to meet that target Therefore, the re-evaluation of the current situation of the 22kV power grid, forecasting the growth rate of additional electricity, from which research solutions investment, development of power grid in Dong Hoi period 2018 - 2020 is the issue that the author This essay is of interest and implementation Keywords – 22kV grid, investment and development DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT * Các ký hiệu S Công suất biểu kiến P Công suất tác dụng Q Công suất phản kháng * Các chữ viết tắt TBA Trạm biến áp ĐZ Đường dây MBA Máy biến áp TTCS Tổn thất công suất TTĐN Tổn thất điện ĐTC Độ tin cậy QLKT Quản lý kỹ thuật ĐH Đồng Hới BĐH Bắc Đồng Hới EVN Tập đồn điện lực Việt Nam EVNCPC Tổng Cơng ty điện lực miền Trung QBPC Công ty điện lực Quảng Bình ĐLĐH Điện lực Quảng Bình XDM Xây dựng ΔA Tổ n thấ t điê ̣n ΔP Tổ n thấ t công suất tác du ̣ng ΔQ Tổ n thấ t công suất phản kháng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật năm 2017 13 Bảng 1.2 Cơng suất trung bình max năm 2017 13 Bảng 1.3 Thống kê tổng quát đường dây trung áp thành phố Đồ ng Hới 16 Bảng 1.4 Điện tiêu thụ thành phố Đồ ng Hới giai đoạn 2013-2017 17 Bảng 1.5 Tình hình tiêu thụ điện theo thành phần phụ tải thành phố Đồ ng Hới 18 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp tính tốn TTĐN mùa hè (tháng 4-8/2017) 63 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp tính tốn TTĐN mùa đơng (tháng 1-3/2017) 64 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp tính tốn TTĐN tháng tháng năm 2017 65 Bảng 3.4 Tổn thất không tải MBA 66 Bảng 3.5 Bảng TTĐN xuất tuyến 22 kV thành phố Đồng Hới 67 Bảng 3.6 Bảng thực ĐTC xuất tuyến 22 kV thành phố Đồng Hới 68 Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật xuất tuyến 22 kV thành phố Đồng Hới 69 Bảng 3.8 Nhu cầu phụ tải Vùng theo dự thảo Quy hoạch 70 Bảng 3.9 Công suất vận hành MBA thuộc Vùng năm 2016 70 Bảng 3.10 Nhu cầu phụ tải xuất tuyến lưới điện 22kV Đồng Hới 71 Bảng 4.1 Bảng tổng hợp tổn thất công suất trước sau đầu tư 83 Bảng 4.2 Bảng tổng hợp độ tin cậy trước sau đầu tư 83 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp tổn thất điện sau đầu tư 84 Bảng 4.4 Bán kính cấp điện tối ưu cho lưới hạ áp 85 Bảng 4.5 Thông số vận hành TBA đề xuất phương án đầu tư 86 Bảng 4.6 Quy mô danh mục Xây dựng TBA nằm trung tâm phụ tải 88 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống phân phối hình tia Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng .6 Hình 2.1 Sơ đồ thay hình  đường dây 21 Hình 2.2a Đờ thi ̣phu ̣ tải chữ nhâ ̣t hóa 22 Hình 2.2b Đờ thi ̣phu ̣ tải hiǹ h thang hóa 22 Hin ̣ TTĐN đường cong tổ n thấ t 26 ̀ h 2.3 Xây dựng biể u đờ TTCS và xác đinh Hình 2.4 Sơ đồ độ tin cậy phần tử nối tiếp 28 Hình 2.5 Sơ đồ độ tin cậy phần tử song song 28 Hình 2.6 Sơ đồ độ tin cậy phần tử hỗn hợp 29 Hình 3.1 Xác định thơng số thuộc tính lưới điện 36 Hình 3.2 Sơ đồ mô chạy chức phân bố công suất xuất tuyến 471Đồng Hới 38 Hình 3.3 Sơ đồ mô chạy chức phân bố công suất tuyến 472 - Đồng Hới 39 Hình 3.4 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 473 - Đồng Hới 40 Hình 3.5 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 474 - Đồng Hới 41 Hình 3.6 Sơ đồ mô chạy chức phân bố công suất tuyến 475 - Đồng Hới 42 Hình 3.7 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 476 - Đồng Hới 43 Hình 3.8 Sơ đồ mô chạy chức phân bố công suất tuyến 477 - Đồng Hới 44 Hình 3.9 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 478 - Đồng Hới 45 Hình 3.10 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 471 – Bắc Đồng Hới 46 Hình 3.11 Sơ đồ mô chạy chức phân bố công suất tuyến 473 – Bắc Đồng Hới 47 Hình 3.12 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 477 – Bắc Đồng Hới 48 Hình 3.13 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 471- Đồng Hới .51 Hình 3.14 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 472- Đồng Hới .52 Hình 3.15 Sơ đồ mô chạy chức DRA xuất tuyến 473- Đồng Hới .53 Hình 3.16 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 474- Đồng Hới .54 Hình 3.17 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 475- Đồng Hới .55 Hình 3.18 Sơ đồ mô chạy chức DRA xuất tuyến 476- Đồng Hới .56 Hình 3.19 Sơ đồ mô chạy chức DRA xuất tuyến 477- Đồng Hới .57 Hình 3.20 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 478- Đồng Hới .58 Hình 3.21 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 471- Bắc Đồng Hới 59 Hình 3.22 Sơ đồ mô chạy chức DRA xuất tuyến 473- Bắc Đồng Hới 60 Hình 3.23 Sơ đồ mô chạy chức DRA xuất tuyến 477- Bắc Đồng Hới 61 Hình 4.1 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 472 –Đồng Hới (sau cải tạo) 77 Hình 4.2 Sơ đồ mô chạy chức phân bố công suất tuyến 475 –Đồng Hới (sau cải tạo) 79 Hình 4.3 Sơ đồ mơ chạy chức DRA xuất tuyến 475- Bắc Đồng Hới (sau cải tạo) 80 Hình 4.4 Sơ đồ mơ chạy chức phân bố công suất tuyến 473 –Đồng Hới (sau cải tạo) 82 *+,% -(+./0 123)',%(3 4%(5%6 123)',%(3 7.)%((2&)%6 4#787 4#7!7 1#787 1#7!7 +870NO6AP!: -CA05D&* '!>:?"" '!%(?"" '"?$% '$>?$" '!?"" '!"%?!" +870NO6AP!& H(#$:I9 '>"!?"" '%:9?"" '"?$! '&:?*" '!?"" '$(?%$ -CA05D!9 -CA05D!9 '!?"" '"?"" '"?>( '9*?:> '!?"" '!%:?"$ -CA05D>> -CA05D>> '"?"" '"?"" '"?$! '&:?*" '!?"" '$(?%$ -CA05D>9 -CA05D>9 '"?"" '"?"" '"?$! '&:?*" '!?"" '$(?%$ -CA05D>* -CA05D>* '"?"" '"?"" '"?$! '&:?*" '!?"" '$(?%$ -CA05D>& -CA05D>& '!?"" '"?"" '"?>( '9*?:> '!?"" '!%:?"$ -CA05D9 -CA05D9 '!?"" '"?"" '"?>( '9*?:> '!?"" '!%:?"$ -CA05D9% -CA05D9% '!?"" '"?"" '"?>( '9*?:> '!?"" '!%:?"$ -CA05D9: -CA05D9: '"?"" '"?"" '"?$! '&:?*" '!?"" '$(?%$ -CA05D* -CA05D* '"?"" '"?"" '"?$! '&:?*" '!?"" '$(?%$ -CA05D& -CA05D& '!?"" '"?"" '"?>( '9*?:> '!?"" '!%:?"$ '>S(:%?"" '!S$(%?"" '"?*> '(9?:: '!?"" '!%!?%" -./012'Q1/6R0/ +EF1'>'7@'> !"#$%&"'()*$%+,%-.)/$%0$1"2( 9-;9-;/-9< %+,-.,./&0 !"#$%&'%()* 8=>*6@#, &$@>#, 123*#4%563#%78&, -:-+ 8=>*3%?? !#@A##3%B-%*=%.C-D !"#$%!)3$ 4)/$%5& 66 7&)+7 9:*;)+< 7&+87 9:*;+8< 7&8)7 9:*;8)< HI//78 %/E: - %/.FGC- %.- %/.FGC- %/G- %/.FGC- %9+- +!J9 %/E: - %/.FGC- %.- %/.FGC- %/G- %/.FGC- %9+- +!J9/