Tính toán đề xuất các giải pháp vận hành nhằm nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối khánh hòa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ THANH VINH TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH NHẰM NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHÁNH HÒA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ THANH VINH TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH NHẰM NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHÁNH HÒA Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60 52 02 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG Đà Nẵng - Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn HÀ THANH VINH TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY TRONG VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Học viên: Hà Thanh Vinh Chuyên ngành: Điện kỹ thuật Mã số: 60520202 Khóa:K33- Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Độ tin cậy tiêu để đánh giá khả quản lý, vận hành hệ thống điện , phần tử hệ thống điện máy phát điện, máy biến áp, đường dây…Nhiệm vụ hệ thống điện sản xuất, truyền tải phân phối điện đến phụ tải điện phải đảm bảo tiêu chất lượng điện áp, tần số độ tin cậy theo quy định Có nhiều phương pháp để cải thiện, nâng cao chất lượng điện biện pháp quản lý, biện pháp vận hành tác giả tiếp cận vấn đề từ góc độ tối ưu hóa chế độ, phương thức vận hành điều kiện vận hành bình thường xử lý cố, ứng dụng sáng kiến, công nghệ , phần mềm dựa tảng vật tư, thiết bị hữu Việc khơng địi hỏi nhiều vốn đầu tư hiệu mang lại đáng kể Tuy nhiên, để thực tốt công tác cần phải có số liệu đầu vào đầy đủ cần phải tính tốn phân tích xác Từ khóa – độ tin cậy, nâng cao chất lượng điện năng, tối ưu hóa chế độ, phần mềm tính tốn, phân tích hệ thống điện, ; đèn báo cố có tin nhắn IMPROVING THE RELIABILITY IN OPERATION OF DISTRIBUTION GRID Abstract - Reliability is one of the basic criterias for assessing the ability to manage and operate an electrical system, elements in an electrical system are generators, transformers, and lines The task of the power system is producing, transmitting and distributing power to the loads, electricity must ensure quality criterias such as voltage, frequency and reliability as specified There are many ways to improve the quality of power as methods of management and operation but the author approached the issue from the perspective of optimizing the modes, operating methods under normal operating conditions as well as troubleshooting, applicated of innovations, technology, software based on the existing materials and equipments This does not require a lot of investment but the effect is very significant However, in order to carry out this task properly, it is necessary to have sufficient input data and accurate analysis is required Key words - Reliability; improve quality of power ; optimization the modes; computational software, analysis electrical system , fault location indicator with message MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu .2 Phương pháp nghiên cứu Tên đề tài .3 Bố cục CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN TỈNH KHÁNH HÒA .4 1.1 GIỚI THIỆU ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN ĐỊA LÝ, KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH KHÁNH HÒA 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên địa lý tỉnh Khánh Hòa 1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội tỉnh Khánh Hòa 1.1.3 Dự báo phát triển kinh tế-xã hội tỉnh Khánh Hịa đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2035 1.2 GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN TỈNH KHÁNH HÒA 1.2.1 Giới thiệu Cơng ty Cổ phần Điện lực Khánh Hịa 1.2.1.1 Cơ cấu tổ chức 1.2.1.2 Lĩnh vực sản xuất kinh doanh 1.2.2 Hiện trạng hệ thống điện tỉnh Khánh Hòa 1.2.2.1 Tình hình nguồn điện 1.2.2.2 Tình hình lưới điện 1.2.2.3.Tình hình phụ tải: 10 1.3 GIỚI THIỆU LƯÓI ĐIỆN KHU VỰC THÀNH PHỐ NHA TRANG .16 1.3.1 Nguồn phụ tải 16 1.3.2 Giới thiệu số thiết bị sử dụng lưới điện Khánh Hòa 18 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 22 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH TỐN .24 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG .24 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHÂN BỐ CƠNG SUẤT TRONG HÊ THỐNG ĐIỆN 24 2.2.1 Tính tốn phân bố cơng suất phương pháp lặp Gauss – Seidel 24 2.2.2 Tính tốn phân bố công suất phường pháp lặp Newton-Raphson .26 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN THƠNG SỐ VẬN HÀNH 26 2.3.1 Các phương pháp xác định phụ tải tải tính tốn 26 2.3.2 Các phương pháp tính tốn tổn thất cơng suất tổn thất điện hệ thống cung cấp điện 28 2.4 CÁC PHẦN MỀM, TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 33 2.4.1 Phần mềm Power World .33 2.4.2 Phần mềm CONUS .33 2.4.3 Phần mềm PSS/ADEPT 34 2.4.3.1 Giới thiệu chung PSS/ADEPT 5.0 34 2.4.3.2 Phương pháp tính tốn phân bổ cơng suất phần mềm PSS/ADEPT 5.0 34 2.4.3.3.Tính tốn điểm dừng tối ưu TOPO 35 2.5 KẾT LUẬN 39 CHƯƠNG TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ NHA TRANG 40 3.1 LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ NHA TRANG .40 3.1.1 Đặc điểm tự nhiên xã hội thành phố Nha Trang 40 3.1.2 Phương thức vận hành lưới điện phân phối thành phố Nha Trang .41 3.1.2.1 Trạm 110 kV- Nha Trang (E27) 41 3.1.2.2 Trạm 110 kV- E Bình Tân 43 3.1.3 Lựa chọn mạch vịng tính tốn 45 3.2 TÍNH TỐN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA TUYẾN 477-E BÌNH TÂN VÀ 484-E27 .46 3.2.1 Mô tả chế độ thông số vận hành tuyến 477-E Bình Tân 484-E27 46 3.2.2 Xây dựng đồ thị phụ tải đặc trung thành phố Nha Trang .46 3.2.3 Tính tốn phân tích chế độ vận hành tuyến 477-E Bình Tân, 484E27 51 3.2.3.1 Tính tốn, phân tích chế độ vận hành bình thường 51 3.2.3.2 Tính tốn, phân tích chế độ cố 54 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 56 CHƯƠNG TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY TRONG VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHÁNH HÒA 58 4.1 MỞ ĐẦU 58 4.2 CÁC CHỈ SỐ VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN .58 4.2.1 Các định nghĩa 58 4.2.2 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện 59 4.3 XÁC ĐỊNH ĐIỂM MỞ TỐI ƯU TRONG MẠCH VÒNG 477-EBT VÀ 484-E27 60 4.3.1 Kết thực toán TOPO 61 4.3.2 Tính tốn phương án vận hành dựa kết TOPO .61 4.4 TÍNH TỐN KHÉP VỊNG XUẤT TUYẾN 477-EBT VÀ 484-E27 62 4.4.1 Sơ đồ tính tốn phân bố cơng suất 62 4.4.2 Tính tốn phân bố cơng suất, điện áp, góc pha chế vận hành kín 63 4.4.3 Xử l‎ý bất thường q trình hịa điện, khép vịng 64 4.5 LỰA CHỌN CÁC VỊ TRÍ LẮP ĐẶT ĐÈN SỰ CỐ CÓ BÁO TIN NHẮN .64 4.5.1 Giới thiệu đèn thị cố có báo tin nhắn SMS 64 4.5.1.1 Cấu tạo 65 4.5.1.2 Lựa chọn ví trí đặt đèn cố thao tác xa 70 4.5.2 Tính tốn số SAIDI, sản lượng trước sau thực thao tác xa dựa vào thị đèn báo cố 71 4.5.3 Tính tốn số SAIDI giảm thực khép vòng 477-EBT 484-E27 72 4.6 KẾT LUẬN 73 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 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 KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu: P Công suất tác dụng Q Công suất phản kháng I Dòng điện U Điện áp Các chữ viết tắt: DCL Dao cách ly TTCS Tổn thất công suất EBT Trạm 110 kV Bình Tân E27 Trạm 110 kV Bình Tân ĐD Đường dây ĐĐV Điều độ viên HTĐ Hệ thống điện MBA Máy biến áp MC Máy cắt NMĐ Nhà máy điện TTĐN Tổn thất điện TTCS Tổn thất công suất PSS/ADEPT Phần mềm PSS/ADEPT TBA Trạm biến áp KHPC Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu 1.1 1.2 1.3 Tên bảng Khối lượng lưới điện 110 kV Tổng hợp mang tải đường dây 110kV năm 2016 Thông số vận hành TBA 110kV 2016 1.4 Trang 12 13 Tăng trưởng phụ tải qua năm từ 2013 đến 2016 sau: 1.5 Khối lượng lưới điện quản lý năm 2016 1.6 Kết thực số độ tin cậy năm 2016 1.7 Kết thực tổn thất điện 3.1 Tổng hợp sản lượng thành phố Nha trang 3.2 Tổng hợp thực tiêu độ tin cậy năm 2016 3.3 Công suất hàng tuyến 477-EBT 484-E27 3.4 Tổn thất không tải loại máy biến áp phụ tải 3.5 Tổn thất công suất chế độ cao điểm sáng 3.6 Tổn thất công suất chế độ bình thường sáng 3.7 Tổn thất cơng suất chế độ thấp điểm 3.8 Tổn thất công suất chế độ bình thường chiều 3.9 Tổn thất cơng suất chế độ cao điểm tối 3.10 Tổn thất công suất chế độ bình thường tối 3.11 Điện áp thấp chế độ phụ tải cực đại 3.12 Phân bố dòng, áp tuyến 477-EBT-484-E27 chế độ cố So sánh tổng tổn thất công suất tác dụng xuất tuyến 477-EBT 4.1 484-E27 theo phương án 4.2 Phân bố điện áp nút sau hòa MC 476/F5D Phân bố dịng điện, góc pha nhánh sau hòa MC 4.3 476/F5D 13 4.4 70 4.5 Thống kê cố 10 xuất tuyến lựa chọn năm 2016 Bảng thống kê số lượng khách hàng, công suất tuyến 477-EBT, 484-E27 14 14 15 45 45 50 51 52 52 53 53 53 54 54 55 62 63 64 72 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Sơ đồ cấu tổ chức Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.2 11 19 18 20 21 25 28 29 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 4.1 4.2 Sơ đồ nguyên lý lưới điện 110 kV tỉnh Khánh Hòa Sơ đồ nguyên lý lưới điện phân phối tỉnh Khánh Hòa Sơ đồ nguyên lý lưới điện phân phối thành phố Nha Trang Máy cắt hợp 24kV LG Máy cắt VWVE 27 tủ điều khiển F4C Cooper Dao cách ly có tải kín ABB Sectos NXB-24 Sơ đồ đa cổng đường dây truyền tải Đồ thị phụ tải chữ nhật hóa Đồ thị phụ tải hình thang hóa Xây dựng biểu đồ TTCS xác định TTĐN sử dụng đường cong tổn thất Thuật toán xác đinh cấu trúc lưới điện tối ưu TOPO Các tùy chọn hộp thoại TOPO Sơ đồ kết dây lưới phân phối thành phố Nha trang Sơ đồ nguyên lý lưới điện phân phối phố Nha Trang Sơ đồ nguyên lý tuyến 484-E27 Sơ đồ nguyên lý tuyến 477-EBT Đồ thị phụ tải đặc trưng nhóm phụ tải hành Đồ thị phụ tải đặc trưng nhóm phụ tải dịch vụ Đồ thị phụ tải đặc trưng nhóm phụ tải cơng cộng Đồ thị phụ tải đặc trưng nhóm phụ tải cơng nghiệp Các chế độ lựa chọn thực toán TOPO Sơ đồ lưới thành phố Nha Trang 4.3 Sơ đồ mạch tính tốn phân bố công suất 477-EBT, 484-E27 63 4.4 4.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đèn báo cố có tin nhắn Sơ đồ khối thiết bị thị cố 66 67 2.3 32 36 37 41 44 47 47 48 48 49 49 60 61 ... cắt lưới phân phối có đặc tính kỹ thuật giao thức phù hợp Các yếu tố sở để tác giả thực đề tài ? ?Tính tốn, đề xuất giải pháp vận hành nhằm nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối Khánh Hòa? ??... đề tài đặt tên: ? ?Tính tốn, đề xuất giải pháp vận hành nhằm nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối Khánh Hòa? ?? Bố cục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN TỈNH KHÁNH HỊA CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC... CHƯƠNG TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY TRONG VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHÁNH HÒA 58 4.1 MỞ ĐẦU 58 4.2 CÁC CHỈ SỐ VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN .58 4.2.1 Các định