Đánh giá trạng thái lưới phân phối có máy phát phân bố

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN ĐỨC HƯNG ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI LƯỚI PHÂN PHỐI CÓ MÁY PHÁT PHÂN BỐ CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2007 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHAN THỊ THANH BÌNH Cán chấm nhận xét 1: TS LÊ MINH PHƯƠNG Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS HỒ ĐẮC LỘC Luận văn thạc só bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ………… tháng 07 năm 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Nguyễn Đức Hưng Ngày, tháng, năm sinh : 06/05/1981 Chuyên ngành Giới tính: Nam Nơi sinh : Long An : Thiết bị - Mạng Nhà máy điện Khoá (Năm trúng tuyển) : 2005 1- TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI LƯỚI PHÂN PHỐI CÓ MÁY PHÁT PHÂN BỐ 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Tổng quan DG ảnh hưởng DG lưới phân phối Tìm hiểu đánh giá trạng thái lưới phân phối có DG, ảnh hưởng DG vào toán đánh giá trạng thái lưới phân phối Định vị đo lường cho lưới phân phối có DG làm sở cho toán đánh giá trạng thái lưới phân phối Đánh giá trạng thái lưới phân phối sử dụng phương pháp WLAV sở đo lường định vị 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 05 – 03 – 2007 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 05 – 07 – 2007 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS PHAN THỊ THANH BÌNH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) Lời Cảm Ơn Người thực luận văn xin chân thành cảm ơn thầy cô Trường Đại Học Bách Khoa truyền đạt kiến thức suốt năm học tập trường tạo điều kiện cho thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô PHAN THỊ THANH BÌNH, người cho đề tài vô thú vị, mẻ giành nhiều thời gian quý báu để dẫn dắt giúp đỡ hoàn thành tốt đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè Khoa Điện – Điện tử – Trường Đại học Tôn Đức Thắng giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2007 Học viên thực NGUYỄN ĐỨC HƯNG Tóm tắt luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện nay, gia tăng mạnh mẽ kinh tế kéo theo phụ tải điện ngày tăng, đòi hỏi phải lắp đặt thêm nhà máy điện Các nguồn lượng hoá thạch ngày cạn kiệt Để đối phó với khó khăn trên, có mặt phát triển nguồn phân bố giải pháp chiến lược cho vấn đề thời Máy phát phân bố đặt trực tiếp vào lưới phân phối cung cấp công suất trực tiếp tải địa phương Máy phát phân bố có công suất nhỏ nên tận dụng nguồn lượng tái tạo sẵn có địa phương lượng sinh khối, lượng mặt trời, lượng gió … nguồn lượng tương lai Khi đưa máy phát phân bố vào lưới phân phối ảnh hưởng đến lưới phân phối Khi đó, cần phải có giám sát dòng điện, công suất điện áp nh hưởng máy phát phân phối vào toán đánh giá trạng thái nào? Người thực luận văn nghiên cứu Hiện nay, vấn đề đánh giá trạng thái lưới phân phối nghiên cứu nhiều đề tài đánh giá trạng thái lưới phân phối có nguồn DG chưa nghiên cứu nhiều Đề tài”Đánh giá trạng thái lưới phân phối có máy phát phân bố” đề tài lớn gồm nhiều phần khác (Cây đo lường, đánh giá tải, nhận dạng liệu xấu, nhận dạng lỗi cấu hình, định vị đo lường) Trong luận văn này, chủ yếu nghiên cứu phương pháp định vị đo lường cho toán đánh giá trạng thái đánh giá tải Do hệ thống điện Việt Nam chưa có mạng SCADA lưới phân phối, nên liệu cho toán đánh giá trạng thái hệ thống lưới phân phối lấy từ chương trình tính phân bố công suất Khi đưa máy phát phân bố vào lưới phân phối ảnh hưởng đến toán đánh giá trạng thái, toán đánh giá tải Đánh giá tải truyền thống dựa vào công suất đo đầu nhánh rẽ Khi có máy phát phân bố đưa vào nhánh rẽ công suất đo đầu nhánh rẽ nhỏ tổng tải nhánh Tải đánh giá không xác Nếu xác định vị trí đo lường tối ưu đánh giá tải xác, làm sở cho toán lại Vì vậy, toán định vị đo lường toán quan trọng đánh giá trạng thái Trên sở đo lường định vị này, luận văn đánh giá trạng thái sử dụng phương pháp trị tuyệt đđối tối thiểu (WLAV) Mục lục MỤC LỤC Trang Tóm tắt luận văn Mục lục Chương 1: Tổng quan máy phát phân bố 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các ứng dụng máy phát phân bố 1.3 Các loại nguồn máy phát phân bố 1.4 Ảnh hưởng DG lưới phân phối 15 1.5 Các toán vận hành DG 18 Chương 2: Ảnh hưởng DG vào toán đánh giá trạng thái 30 lưới phân phối 2.1 Tổng quan đánh giá trạng thái 30 2.2 Tổng quan đánh giá trạng thái lưới phân phối 35 2.3 Sự khác EMS DMS 37 2.4 Những khó khăn thực đánh giá trạng thái lưới phân phối 39 2.5 nh hưởng DG vào toán đánh giá trạng thái lưới phân phối phương pháp HSO cho toán đánh giá trạng thái thực tế 41 2.6 Mô hình toán học toán đánh giá trạng thái 43 2.7 Phương pháp hybrid PSO 45 2.8 Đánh giá trạng thái sử dụng phương pháp HPSO 51 2.9 Kết luận 53 Chương 3: Định vị đo lường cho đánh giá trạng thái lưới phân phối có DG 55 3.1 Tổng quan toán đặt đo lường lưới phân phối có DG 55 3.2 Định vị đo lường điện áp lưới phân phối có DG 57 Mục lục 3.3 Định vị đo lường công suất cho toán đánh giá tải 66 3.4 Kết luận 76 Chương 4: Đánh giá trạng thái sử dụng WLAV sở đo lường định vị 4.1 Giới thiệu 77 77 4.2 Phương pháp WLAV kết hợp với phương pháp điểm dùng hàm Barrier 77 4.3 Ví dụ đánh giá trạng thái sở định vị đo lường điện áp đo lường công suất cho lưới 84 4.3 Kết luận 87 Chương 5: Tổng kết 88 5.1 Kết luận 88 5.2 Hướng phát triển đề tài 89 Tài liệu tham khảo 90 Phụ lục 92 Chương 1: Tổng quan máy phát phân bố CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHÁT PHÂN BỐ 1.1 Giới thiệu chung: Năng lượng sử dụng nhiều trái đất lượng hoá thạch Các nguồn lượng hoá thạch hữu hạn, đảm bảo nhu cầu người vài chục năm Ngoài ra, lượng hoá thạch gây ô nhiễm môi trường, gây hiệu ứng nhà kính, tăng nhiệt độ trái đất Để giải vấn đề bắt buộc cần tìm nguồn lượng khác thay lượng hoá thạch Các nguồn lượng thay lượng gió, lượng sinh khối, lượng mặt trời… Để sử dụng hiệu nguồn lượng tái sinh, sử dụng máy phát có công suất nhỏ gọi máy phát phân bố (DG) Các máy phát phân bố cung cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ điện, nói cách khác chúng đưa trực tiếp vào lưới phân phối Hình 1.1 Vị trí máy phát phân bố hệ thống điện Những lý để sử dụng máy phát phân bố: Có nguyên nhân để sử dụng DG sau: Chương 1: Tổng quan máy phát phân bố - Công nghệ máy phát phân phối ngày phát triển, ví dụ: chế tạo tuabin gió có công suất lớn, giá thành hạ - Sự gia tăng nhu cầu sử dụng điện khách hàng nguồn điện chất lượng tốt, độ tin cậy cao Vì vậy, đòi hỏi nhà cung cấp điện phải phát triển nguồn lưới truyền tải Nếu DG đưa trực tiếp vào lưới phân phối giảm bớt áp lực phát triển lưới nguồn điện - Các nguồn lượng hoá thạch sử dụng gây hiệu ứng nhà kín, tác động môi trường DG tận dụng nguồn lượng tái sinh như: lượng mặt trời, lượng gió, thuỷ điện nhỏ … - DG hỗ trợ cho mở rộng thị trường điện Về phía nhà cung cấp điện: DG có ưu điểm sau: - Giảm tổn thất điện lưới phân phối truyền tải nguồn DG phát trực tiếp vào lưới phân phối - DG làm giảm phụ thuộc khách hàng vào nguồn phát trung tâm - Máy phát phân bố làm đa dạng hoá nguồn lượng điện, tận dụng nguồn lượng sẵn có địa phương - Đưa DG vào lưới phân phối giải pháp lựa chọn để giảm áp lực phải xây dựng cải tạo lại lưới điện truyền tải - DG nâng cao chất lượng điện - DG sử dụng nguồn lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường Về phía khách hàng tiêu thụ điện: - DG giúp nâng cao hiệu suất lượng, giảm tổn thất lượng nhờ kết hợp nhiệt điện (trung tâm nhiệt – điện) sử dụng nguồn lượng tự nhiên gió, mặt trời … - DG góp phần nâng cao độ tin cậy sử dụng nguồn dự phòng Chương 1: Tổng quan máy phát phân bố 1.2 Các ứng dụng máy phát phân bố: 1.2.1 DG cung cấp nguồn lượng liên tục: Trong ứng dụng này, DG dùng để cung cấp điện cho khách hàng phải vận hành 6000 giờ/năm Khi định khai thác dịch vụ này, khách hàng phải tính đến toán giá thành điện: phải đầu tư chi phí lắp đặt ban đầu, chi phí nhiên liệu … rào cản ứng dụng Tuy nhiên, bù lại nâng cao hiệu suất, độ tin cậy chất lượng điện năng, chi phí bảo trì thấp, tổn hao Thời gian gần đây, DG sử dụng nhiều lónh vực công nghiệp ứng dụng đòi hỏi nguồn điện liên tục ngành chế biến thực phẩm, chế tạo chất dẻo, cao su, kim loại hoá chất Còn lónh vực thương mại DG dùng nhiều cho kho dự trữ 1.2.2 DG dùng để chạy công suất đỉnh: Các máy phát hoạt động để giảm bớt áp lực nhu cầu điện, hạn chế việc mua điện thời gian cao giá Ưu điểm bật DG chạy đỉnh là: chi phí lắp đặt thấp, khởi động nhanh, chi phí bảo trì ổn định mức thấp DG chạy đỉnh cung cấp từ công ty điện lực đến khách hàng muốn giảm bớt chi phí mua điện lúc cao giá Gần DG chạy đỉnh sử dụng nhiều thương mại công nghiệp 1.2.3 DG kết hợp nhiệt điện: Khi sử dụng DG tận dụng nhiệt lượng thải thành nhiệt lượng hữu ích Lượng nhiệt thải tận dụng để cung cấp cho phụ tải nhiệt Ứng dụng DG làm cải thiện đáng kể chi phí lắp đặt lưới đòi hỏi người sử dụng cần có kiến thức chuyên môn định 1.2.4 Cung cấp lượng sạch: Phuï luïc end end % Danh gia tai tai cac nut Ptinh=[];Pthat=[]; for k=2:length(nutqly) if busdata(nutqly(k),2)==0 Ptinh=[Ptinh;Pt*(databus(nutqly(k),7)+teta) /Ptong]; Pthat=[Pthat;busdata(nutqly(k),5)]; end end % Tinh sai so cua cac tai danh gia beta=abs(Ptinh-Pthat)./Pthat*100; maxbeta=max(beta) if maxbeta0) tt1=ni./pni; else for k=1:length(pni(:,1)) if((pni(k,1)0) tt2=ro./pro; else for k=1:length(pro(:,1)) if(pro(k,1)