NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN DI LINH TỈNH LÂM ĐỒNG

0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHAN PHẠM PHÚ QUỐC BẢO NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN DI LINH TỈNH LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đinh Thành Việt Đà Nẵng, Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, hướng dẫn PGS.TS Đinh Thành Việt, xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phan Phạm Phú Quốc Bảo TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN DI LINH – CÔNG TY ĐIỆN LỰC LÂM ĐỒNG Graduate Student: Phan Phạm Phú Quốc Bảo Code: 12744 –Course:K33 Major: Electrical Engineering Bách Khoa Đà Nẵng University Tóm tắt - Luận văn giới thiệu số vấn đề lý thuyết tổn thất điện lưới điện phân phối Nghiên cứu trạng lưới điện huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng tính tốn tổn thất điện lưới điện khu vực huyện Di Linh – Công ty Điện lực Lâm Đồng phần mềm PSS/ADEPT Từ đó, đưa giải pháp nhằm giảm tổn thất điện lưới điện cho khu vực huyện Di Linh Các giải pháp giảm tổn thất điện như: tính tốn tìm vị trí đặt bù tối ưu cho lưới diện trung lưới điện hạ thế, đồng thời đề xuất đầu tư sử dụng MBA Amorphous thiết bị tiết kiệm lượng Cuối cùng, phân tích kinh tế đánh giá hiệu đầu tư Từ khóa –Tổn thất điện giải pháp giảm tổn thất điện STUDY SOLUTIONS TO REDUCE POWER LOSSESIN DISTRIBUTION LINE GRID OF DI LINH DISTRICT – LAMDONG POWER COMPANY ABSTRACT –Firstly, this thesis to introduce some proplems theotry about of power losses in the ditribution grid Secondly, to study of the current status of Di Linh district electricity grid of Lâm Đồng province and calculate of power losses in the power grid at Di Linh District - Lam Dong Power Company by using PSS/ ADEPT software After that, given solutions to reduce power losses of Di Linh district area Solutions to reduce power losses such as: caculate to determine optimal position of capacitor for the medium voltage (MV) and low voltage grid, as well as investment proposal using Amorphous transformer energy saving devices (Amorphous transformer) Finally, Analyze the economic of investment efficiency assessment Keywords – Power losses, solutions to reduce power losses MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TĨM TẮT TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu: Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1.1 Đặc điểm lưới điện phân phối 1.1.1 Một số đặc điểm lưới điện phân phối 1.1.2 Ảnh hưởng đến tiêu kinh tế-kỹ thuật hệ thống điện 1.1.3 Cấu trúc lưới điện 1.2 Thực trạng & đặc điểm lưới phân phối miền Nam 1.3 Vấn đề tổn thất điện lưới phân phối 1.3.1 Các định nghĩa 1.3.2 Vấn đề xác định tổn thất điện 1.3.3 Thiết bị đo điện 1.3.3.1 Công tơ điện: 1.3.3.2 Công tơ điện tử 1.3.4 Tổn thất điện hệ thống điện 1.3.4.1 Tổn thất điện phần tử hệ thống điện 1.3.4.2 Tổn thất MBA hai cuộn dây 1.4 Phân loại ttđn nguyên nhân gây TTĐN 11 1.4.1 Bản chất tổn thất điện 11 1.4.2 Tổn thất kỹ thuật 12 1.4.3 Tổn thất thương mại: 12 1.4.4 Các nguyên nhân gây tổn thất điện 12 1.5 Các phương pháp xác định tổn thất điện 14 1.5.1 Xác định tổn thất điện theo phương pháp đo lường [1] 14 1.5.1.1 Phương pháp dùng công tơ đo điện năng: 14 1.5.1.2 Xác định tổn thất điện dựa mô [1] 15 1.6 Các biện pháp giảm tổn thất điện 23 1.6.1 Các giải pháp giảm TTĐN liên quan đến thiết kế chế tạo thiết bị điện 23 1.6.1.1 Giảm TTĐN đường dây: 23 1.6.1.2 Giảm TTĐN MBA: 23 1.6.2 Các giải pháp giảm TTĐN quản lý vận hành 24 1.6.2.1 Các giải pháp quy hoạch thiết kế HTĐ: 24 1.6.2.2 Bù công suất phản kháng vận hành HTĐ:[1] 24 1.6.2.3 Tối ưu hoá tái cấu trúc lưới điện: 26 1.6.2.4 Nâng cao chất lượng điện năng: 27 Kết luận chương 27 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN DI LINH TỈNH LÂM ĐỒNG 28 2.1 Tổng quan điện lực di linh 28 2.1.1 Sơ lược vị trí địa lý huyện Di Linh 28 2.1.1.1 Phòng kế hoạch kỹ thuật 29 2.1.1.2 Phòng tổng hợp 29 2.1.1.3 Phòng kinh doanh 29 2.1.1.4 Phịng kế tốn 29 2.1.1.5 Đội quản lý vận hành 30 2.2 Hiện trạng lưới điện phân phối tình hình tổn thất điện lưới phân phối huyện di linh 30 2.2.1 Nguồn cấp điện cho huyện Di Linh 30 2.2.2 Tình hình xuất tuyến 22kV TBA 110/22KV 2x25 MVA Di linh 30 2.2.2.1 Xuất tuyến 472 30 2.2.2.2 Xuất tuyến 474 31 2.2.2.3 Xuất tuyến 476 31 2.2.2.4 Xuất tuyến 478 32 2.2.2.5 Nhánh rẽ Đinh Trang Hòa tuyến 478 Bảo Lâm 32 2.2.3 Tình hình quản lý vận hành đường dây trạm biến áp phân phối: 33 2.2.4 Đặc điểm phụ tải 33 2.2.5 Phương thức vận hành tình hình tổn thất điện 35 2.2.6 Thống kê tình hình tổn thất điện năm 36 2.7 Tình hình tổn thất lưới hạ áp 36 2.8 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT tính tốn tổn thất điện cho lưới trung áp phần mềm hỗ trợ theo dõi phân tích tính tốn 37 2.8.1 Các phần mềm hỗ trợ theo dõi tính tốn TTĐN 37 2.8.1.1 Phần mềm giao nhận điện 37 2.8.1.2 Phần mềm đo ghi từ xa (MDAS) 37 2.8.1.3 Phần mềm quản lý khách hàng CMIS 2.0 37 2.8.2 Giới thiệu sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn tổn thất 37 2.8.2.1 Giới thiệu chung 37 2.8.2.2 Các modul 38 2.8.2.3 Modul Load Flow 38 2.8.2.4 Modul CAPO 38 2.9 Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính phân bố cơng suất tổn thất điện lưới điện trung huyện Di Linh 40 2.9.1 Các bước triển khai thực tính tốn phần mềm 40 2.9.2 Kết tính tốn 42 2.10 Nhận xét tổn thất điện năm 2017 cho lưới điện hữu 46 2.10.1 Lưới trung 46 2.10.2 Các trạm biến áp 46 2.10.3 Lưới điện hạ 46 Kết luận chương 46 CHƯƠNG MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG47 TẠI ĐIỆN LỰC DI LINH 47 3.1 Biện pháp tổ chức kinh doanh giảm tổn thất điện 47 3.1.1 Cải tiến nâng cao chất lượng công tác dịch vụ khách hàng 47 3.1.2 Về công tác quản lý hệ thống đo đếm ranh giới 48 3.1.3 Công tác quản lý hệ thống đo đếm khách hàng 48 3.1.4 Công tác quản lý tổn thất khu vực 48 3.1.5 Ứng dụng phần mềm công nghệ công tác giảm TTĐN 48 3.1.6 Nâng cao chất lượng công tác quản lý số điện 48 3.1.7 Công tác phòng chống vi phạm sử dụng điện 48 3.1.8 Công tác đào tạo, tuyên truyền 49 3.2 Biện pháp kỹ thuật để giảm tổn thất điện 49 3.2.1 Các giải pháp lâu dài 49 3.2.1.1 Giải pháp quản lý vận hành 49 3.2.1.2 Giải pháp quản lý phụ tải phát triển 50 3.2.1.3 Giải pháp áp dụng công nghệ vào quản lý vận hành 50 3.2.2 Giải pháp lắp đặt tụ bù cho đường dây trung 50 3.2.2.1 Tình hình bù lưới điện trung phát tuyến sau: 50 3.2.2.2 Tính tốn việc lắp đặt tụ bù mô đun CAPO 51 3.2.3 Giải pháp giảm tổn thất cho trạm biến áp công cộng: 54 3.2.3.1 Lợi ích tổn thất khơng tải P0 55 3.2.3.2 Lợi ích cơng suất phát triển phụ tải thêm so với máy cũ là: 55 3.2.4 Giải pháp giảm tổn thất hạ cho trạm có tổn thất cao 5% 56 3.2.5 Giải pháp giảm tổn thất hạ cho trạm biến áp có tổn thất hạ cao57 3.3 Đánh giá hiệu thực 59 3.3.1 Hiệu giảm tổn thất điện sau: 59 3.3.2 Phân tích hiệu kinh tế 59 3.3.3 Tính tốn kinh tế việc áp dụng giải pháp kỹ thuật giảm TTĐN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 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 (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng hiệu 1.1 Tiêu hao công suất công tơ 1.2 Sai số cho phép theo dòng điện tải 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 Quan hệ Tmax t [1] Điện sử dụng theo thành phần kinh tế năm 2014- 2017 Thống kê tình hình tổn thất năm 2014-2017 Tổng điện nhận, thương phẩm, tổn thất lưới hạ áp Thống kê hệ số Relative Duration (pu) phát tuyến Phân bố công suất đầu tuyến xuất tuyến tháng sau: Tổng hợp tổn thất phát tuyến huyện di linh tháng Tổng hợp kết tính tốn tổn thất cơng suất đdtt & tba lưới điện 22kv tháng Kết tính tốn ttđn lưới điện trung huyện di linh năm 2017 Tình hình bù lưới điện trung Bảng kết tính tốn tổn thất trước bù Kết phân bố công suất sau bù Tổng hợp lợi ích tổn thất điện sau chạy bù CAPO Bảng tổng hợp đề xuất phương án lắp tụ bù So sánh tổn thất MBA Amorphous MBA thông thường Lợi ích cơng suất phát triển phụ tải thêm Thống kê tổn thất điện lưới hạ Lợi ích tổn thất cơng suất sau bù cơng suất phản kháng Giá trị làm lợi sau lắp tụ bù Chi phí giảm nhờ giảm tổn thất Tổng hợp tổn thất CS Điện lực Di linh sau thực giải pháp Kết tính tốn tổng chi phí đầu tư Phân tích tài dự án Trang 7 21 35 36 36 41 42 44 44 45 50 51 53 53 54 55 55 56 58 58 59 59 60 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Tên hình Tổn thất cơng suất tổn thất điện Cấu trúc nguyên lý công tơ điện Sơ đồ thay MBA hai cuộn dây Sơ đồ thay MBA hai cuộn dây điện áp ≤ 220kV Sơ đồ thay đường dây lưới điện phân phối Sơ đồ thay hai đoạn đường dây hai phụ tải Đo điện vào phần tử Đo điện vào lưới điện Lưới điện với điểm đo ĐTPT điển hình Lưới trung áp vị trí lấy ĐTPT điển hình Đồ thị phụ tải dạng bậc thang Tính tốn TTĐN sử dụng đường cong tổn thất Tổn thất công suất TTĐN Quan hệ thực nghiệm LF LsF Bù CSPK phụ tải Biểu đồ phụ tải ngày trung bình đầu xuất tuyến 472 Biểu đồ phụ tải ngày trung bình đầu xuất tuyến 474 (473 cũ) Biểu đồ phụ tải ngày trung bình đầu phát tuyến 476 Biểu đồ phụ tải ngày trung bình đầu xuất tuyến 478 Biểu đồ phụ tải ngày trung bình đầu xuất tuyến NR Đinh Trang Hịa Biểu đồ tiêu thụ điện năm thành phần phụ tải Các bước triển khai thực tính tốn phần mềm Trang 8 10 10 14 15 16 17 17 20 20 22 24 31 31 32 32 33 34 40 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Ngày nay, với kinh tế hội nhập giới phát triển mạnh mẽ lĩnh vực khoa học cơng nghệ kỹ thuật địi hỏi ngành điện cần có giải pháp thực đầu tư phát triển nguồn, lưới điện đủ để cung cấp cho phụ tải, đưa giải pháp vận hành tối ưu hệ thống điện, đảm bảo chất lượng độ tin cậy Trong giảm tổn thất điện tiêu chí quan tâm hàng đầu Tổng Cơng ty Điện lực miền Nam nói chung, Công ty Điện lực Lâm Đồng Điện lực trực thuộc nói riêng Là đơn vị quản lý vận hành kinh doanh điện trực thuộc Tổng công ty Điện lực miền Nam, Công ty Điện lực Lâm Đồng Điện lực trực thuộc có nhiệm vụ phải thực đạt tiêu kế hoạch gồm tiêu giảm tổn thất điện năng, giảm tổng chi phí sản xuất, đồng thời phải vận hành lưới điện tin cậy mục tiêu quan trọng hàng đầu Công ty Hiện nay, Tổng Công ty Điện lực miền Nam xây dựng đề án lộ trình giảm tổn thất điện giai đoạn 2016-2020, giao cho Cơng ty Điện lực Lâm Đồng thực đến năm 2020 phấn đầu giảm tỷ lệ tổn thất điện 4,7% Trong đó, lưới điện phân phối huyện Công ty Điện lực Lâm Đồng xây dựng từ trước năm 1975, năm đầu tư sửa chữa nâng cấp, xây dựng mới, nhiên nguồn vốn phân bổ có hạn nên hệ thống lưới điện phân phối hữu chưa đáp ứng với tốc độ phát triển nhu cầu sử dụng điện địa phương, dẫn đến tuyến đường dây trạm biến áp bị tải, tổn thất điện cao Vì để đảm bảo thực đạt tỷ lệ tổn thất điện năm tới theo kế hoạch giao, cần phải có giải pháp hữu hiệu để giảm tổn thất điện Từ lý nêu nên chọn đề tài “ Nghiên cứu giảm tổn thất điện lưới điện phân phối huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng” để thực Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu: 3.1 Mục tiêu: - Nghiên cứu hệ thống lưới điện hữu đưa giải pháp để giảm tổn thất điện năng, đề xuất giải pháp vận hành tin cậy hiệu lưới điện phân phối huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng 3.2 Nhiệm vụ: - Thu thập sở liệu nguồn phụ tải lưới phân phối phạm vi nghiên cứu để phân tích - Sử dụng phần mền PSS/ADEPT tính tốn tổn thất điện lưới điện hữu vận hành Phân tích đề xuất giải pháp vận hành hiệu cho lưới điện phân phối huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng