PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN 110 KV KHU VỰC MIỀN TRUNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN KIỀU PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 110 KV KHU VỰC MIỀN TRUNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 60.52.02.02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng- Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐH ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Lê Kim Hùng Phản biện 1: PGS.TS Đinh Thành Việt Phản biện 2: TS Vũ Phan Huấn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 30 tháng 06 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin học liệu truyền thông Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hệ thống điện (HTĐ) 110kV khu vực miền Trung bước phát triển nhanh kết cấu lưới ngày phức tạp dẫn đến đường dây vận hành gần với giới hạn an tồn Để chủ động đối phó với tình cố xảy hệ thống điện cần có phương thức vận hành phù hợp sử dụng phần mềm hỗ trợ Dựa vào kết phân tích quy trình quy định ta lập phương án xử lý cố N-1, N-2 làm cho điều độ viên trình điều hành HTĐ Phụ tải khu vực có chênh lệch lớn cao điểm, thấp điểm mùa Đây khu vực xảy cố nghiêm trọng cần phải quan tâm nghiên cứu Với lý nêu trên, học viên chọn đề tài “Phân tích an tồn hệ thống điện 110kV khu vực miền Trung đề xuất giải pháp vận hành” Mục đích mục tiêu nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu: Dựa lý thuyết mơn học Phân tích an tồn hệ thống điện, sử dụng phần mềm tính tốn PSS/E để phân tích hệ thống điện 110kV miền Trung Từ tìm cố nặng nề có khả làm cho hệ thống phải vận hành chế độ khẩn cấp, khẩn cấp gây an toàn HTĐ - Mục tiêu nghiên cứu: Căn vào kết phân tích quy trình quy định, đơn vị vận hành HTĐ lập phương án xử lý cố N-1, N-2 để làm sở cho điều độ viên trình điều hành HTĐ Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: + Cấu trúc lưới điện phân bố công suất lưới 110kV khu vực miền Trung + Các phương pháp phân tích an tồn HTĐ + Chế độ vận hành cố N-1, N-2 nguy hiểm + Phương án xử lý cố N-1, N-2 - Phạm vi nghiên cứu: + Lưới điện 110kV khu vực miền Trung công ty Lưới điện cao miền Trung (CGC) quản lý vận hành Bố cục đề tài Ngoài phần mở đầu kết luận, đề tài phân thành chương với nội dung sau: Chương 1: Lý thuyết phân tích an toàn hệ thống điện Chương 2: Các phần mềm phân tích an tồn hệ thống điện Chương 3: Giới thiệu hệ thống điện 110kV khu vực miền Trung quy trình phân tích an tồn hệ thống điện Chương 4: Phân tích an tồn hệ thống điện miền Trung đề xuất giải pháp vận hành Chương - LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Tổng quan phân tích cố ngẫu nhiên Theo phương pháp vận hành truyền thống thực phân tích cố theo chu kỳ có biến động lớn hệ thống có yêu cầu người vận hành Việc nghiên cứu thực dự tính cách chủ yếu dựa vào tốn tính phân bố cơng suất (Load Flow) Với phương pháp phân tích truyền thống nặng nề tốn nhiều thời gian cho việc tính tốn, sử dụng môi trường thời gian thực kỹ thuật số sử dụng Để khắc phục nhược điểm nhiều phương pháp nghiên cứu, dựa việc phân tích kinh nghiệm người ta thấy phần lớn cố không gây nên hậu mặt an toàn Lý thuyết phân tích cố ngẫu nhiên luận văn dựa việc phân tích vi phạm giới hạn truyền tải công suất giới hạn điện áp xảy cố 1.2 Các phương pháp phân tích an toàn 1.2.1 Phương pháp xếp: Phương pháp dựa việc đánh giá mức độ nguy hiểm cố thơng qua hàm tốn học mơ tả trạng thái hệ thống xảy cố Các cố xếp theo thứ tự giảm dần số nghiêm trọng PI Sau đó, cố phân tích kỹ phép tính tốn phân bố cơng suất tác dụng phản kháng đầy đủ Sắp xếp cố Tính P, Q số nghiêm theo mức U, I trọng độ PI PI giảm dần Sắp xếp cố Tính phân bố cơng suất đầy đủ cho trường hợp có số PI lớn Xác định trường hợp vi phạm giới hạn an tồn Hình 1.1 Sơ đồ logic phương pháp xếp 1.2.2 Phương pháp đánh giá trạng thái: Đối với phương pháp khơng phải tính tốn số nghiêm trọng, để đánh giá sơ trạng thái sau cố để biết có cần tính xác hậu phép tính phân bố công suất tác dụng - phản kháng đầy đủ hay khơng 1.2.2.1 Phương pháp tính tốn phân bố công suất phần 1.2.2.2 Phương pháp hệ số chuyển tải 1.2.2.3 Phương pháp mở rộng vùng 1.2.2.4 Phương pháp định vùng 1.3 Kết luận Ở phần chương 1, tác giả trình bày phương pháp phân tích an tồn hệ thống điện Những phương pháp có hai nhóm phương pháp xếp phương pháp đánh giá trạng thái Nội dung chủ yếu phương pháp xếp xác định số nghiêm trọng PI để đánh giá mức độ nghiêm trọng cố Tuy nhiên với hệ thống điện có cấu trúc phức tạp phương pháp nhiều hạn chế sai số thời gian tính tốn lớn Phương pháp đánh giá trạng thái phát triển để khắc phục điểm yếu phương pháp xếp Nhóm phương pháp gồm có phương pháp: Tính tốn phân bố cơng suất phần; Phương pháp hệ số chuyển tải; Phương pháp mở rộng vùng phương pháp định vùng Chương - CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TỒN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 Các phần mềm phân tích an tồn hệ thống điện sử dụng 2.1.1 Phần mềm PSS/E 2.1.2 Phần mềm PSS/ADEPT 2.1.3 Phần mềm Conus 2.1.4 Phần mềm Power World 2.2 Phân tích an tồn phần mềm PSS/E Do tính ưu việt phần mềm đặc điểm lưới điện nên phạm vi luận văn tác giả sử dụng phần mềm PSS/E để tính tốn phân tích an tồn hệ thống điện 110kV khu vực miền Trung Các dạng tính tốn cố PSS/E: - Sự cố đơn lẻ phần tử (N-1) - Sự cố hai phần tử (N-2) 2.2.1 Cấu trúc câu lệnh file subsystem: File sub dùng để mô tả tất bus hệ thống, mà hệ thống định nghĩa chương trình PSS/E 2.2.2 Cấu trúc câu lệnh file contingency: File sử dụng để mô tả cố thiết bị hệ thống, thiết bị có bus nằm phạm vi file sub 2.2.3 Cấu trúc câu lệnh file monitor: File mon dùng để mô tả “phạm vi” giám sát phân tích hệ thống Ở “phạm vi” điện áp nút, tỉ lệ hoặc/và độ thay đổi cơng suất, dịng điện, điện áp … qua thiết bị 2.3 Kết luận Ta thấy phần mềm có chức tính tốn đầy đủ, xác tốn giải tích mạng Việc lựa chọn phần mềm tính tốn tùy theo điều kiện thực tế (đơn vị công tác) dựa đối tượng tính tốn tốn (sử dụng cho lưới phân phối hay lưới truyền tải) mà ta đưa định sử dụng phần mềm Do đối tượng tính tốn lưới 110kV u cầu đặt có độ xác cao, sử dụng dễ dàng q trình mơ nên phạm vi đề tài tác giả sử dụng phần mềm PSS/E để phân tích an tồn HTĐ Ở phần nội dung tác giả giới thiệu tập tin sub, con, mon sử dụng chương trình để tính tốn cấu trúc câu lệnh tập tin Việc nghiên cứu cụ thể mơ đun phân tích an tồn (Contingency Analysis) phần mềm PSS/E cho phép phân tích an toàn HTĐ miền Trung chương Chương - GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỆN 110KV MIỀN TRUNG VÀ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TỒN HTĐ 3.1 Nguồn điện, lưới điện phụ tải 3.1.1 Nguồn điện HTĐ miền Trung: Hệ thống điện 110kV khu vực miền Trung chủ yếu nhận điện từ nguồn sau: - Từ 03 trạm biến áp 500kV, 14 trạm biến áp 220kV - Nối với HTĐ miền Bắc hệ thống điện miền Nam qua đường dây 220kV 110kV - Nối với 34 nhà máy điện (NMĐ) Ngoài nhà máy cịn có số nhà máy thủy điện nhỏ với tổng công suất gần 50 MW nối vào lưới điện phân phối 3.1.2 Phụ tải HTĐ miền Trung: Phụ tải HTĐ miền Trung chiếm tỷ lệ khoảng 12% so với phụ tải HTĐ quốc gia Bảng số liệu phụ tải 24 xem bảng 3.1 Biểu đồ phụ tải đặc trưng ngày HTĐ 110kV khu vực miền Trung theo thể hình 3.1 Bảng 3.1 Cơng suất ngày HTĐ miền Trung Giờ 10 11 12 P 1,234 1,204 1,194 1,208 1,264 1,385 1,429 1,626 1,739 1,836 1,819 1,745 (MW) Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 P 1,656 1,578 1,616 1,599 1,754 1,767 1,808 1,807 1,720 1,620 1,486 1,362 (MW) MW h 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hình 3.1 Biểu đồ phụ tải ngày đặc trưng 3.1.3 Lưới điện 110kV miền Trung: Hệ thống lưới điện chủ yếu đường dây trạm biến áp Tính đến thời điểm tháng 02/2018, công ty Lưới điện cao miền Trung (CGC) quản lý vận hành: - 90 TBA 110kV với 140 MBA tổng công suất 4.265 MVA - 2.929,222 km đường dây 110kV (1.826,636 km ĐZ mạch đơn, 516,293 km ĐZ 110kV mạch kép) 3.1.4 Kết dây HTĐ 110kV miền Trung: Các điểm mở vòng 112/T220 Thạnh Mỹ, 172/T110 Ayunpa, 171/T110 Eatam, 173/T110 Đăkr’lấp, 174/T110 Cam Ranh, 172/T110 Ninh Hải Nhà máy thủy điện Đa Nhim kết nối với trạm 500kV Pleiku qua đường dây 220kV Đa Nhim - Nha Trang – Krông Buk - Pleiku 3.1.5 Đặc điểm vận hành hệ thống điện miền Trung: Vận hành HTĐ miền Trung chia làm hai mùa rõ rệt: vào mùa mưa vào mùa khô - Vận hành vào mùa mưa: Có hai vấn đề cần quan tâm điện áp cao vào thời gian thấp điểm tải, đầy tải vào thời gian cao điểm - Vận hành vào mùa khô: Phụ tải sinh hoạt tăng cao, nguồn thủy điện chỗ giảm thấp làm tải cục số máy biến áp 110kV đầy tải số MBA 220kV a Ưu điểm: - HTĐ miền Trung tương đối nhiều nguồn thủy điện Đặc biệt khu vực có số nhà máy thủy điện có khả phát độc lập khởi động đen tốt NMĐ A Lưới, A Vương, 10 3.3 Xây dựng liệu phân tích an tồn Trong đề tài tác giả tính tốn xử lý trường hợp cố gây tải thiết bị lưới điện 110kV giám sát điện áp nút quan trọng khu vực - Cấu trúc câu lệnh file sub sử dụng chương trình: SUBSYSTEM CGC AREA END END - Cấu trúc câu lệnh file sau: Trong phạm vi đề tài tác giả sử dụng file dạng 1, tức lập danh sách cố thiết bị quan trọng hệ thống Cụ thể danh sách cố đường dây 110kV liên kết hệ thống điện Sau chi tiết câu lệnh: /SU CO CAC DZ 110KV NOI LUOI CONTINGENCY SUCO_DZ110 DONGHA220-DONGHA110 TRIP LINE FROM BUS 302102 TO BUS 302301 CKT END CONTINGENCY SUCO_DZ110 BADON220-BADON110 TRIP LINE FROM BUS 301302 TO BUS 301102 CKT END …… END - Các câu lệnh file mon đề tài dùng để giám sát tỉ lệ phần trăm (%) công suất qua MBA 110kV điện áp, độ thay đổi điện áp khu vực Cấu trúc câu lệnh sau: 11 COM COM MONITORED element file entry created by PSS(R)E Config File Builder COM MONITOR VOLTAGE RANGE SUBSYSTEM 'LUOICGC2018' 0.950 1.100 MONITOR VOLTAGE DEVIATION SUBSYSTEM 'LUOICGC2018' 0.030 0.050 MONITOR BRANCHES IN SUBSYSTEM 'LUOICGC2018' MONITOR TIES FROM SUBSYSTEM 'LUOICGC2018' END 3.4 Kết luận Trong chương tác giả giới thiệu đặc điểm nguồn điện, lưới điện phụ tải HTĐ 110kV khu vực miền Trung Phần cuối chương tác giả đưa quy trình phân tích an tồn HTĐ cụ thể Nội dung câu lệnh sử dụng để tính tốn phần mềm PSS/E giới thiệu phạm vi chương Đây bước chuẩn bị làm tiền đề cho việc xử lý tình cố chương sau 12 Chương - PHÂN TÍCH AN TỒN HỆ THỐNG ĐIỆN 110KV MIỀN TRUNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH 4.1 Chế độ vận hành hệ thống điện 4.1.1 Hệ thống điện chế độ cảnh báo 4.1.2 Hệ thống điện chế độ khẩn cấp 4.1.3 Hệ thống điện chế độ khẩn cấp 4.2 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung chế độ bình thường 4.2.1 Phân tích an tồn HTĐ chế độ bình thường mùa khơ: Ở chế độ bình thường mùa khơ ta thấy tất đường dây vận hành an toàn giới hạn cho phép, đường dây mang tải cao có 88% ĐZ TĐ_ZaHưng – Thạnh Mỹ 220kV Điện áp nút nằm giới hạn cho phép từ 0,95 – 1,1 Pu 4.2.2 Phân tích an tồn HTĐ chế độ bình thường mùa mưa: Ở chế độ bình thường mùa mưa ta thấy tất đường dây vận hành giới hạn cho phép, đường dây mang tải cao ĐZ CuJut – ĐăkMil (87%), Ninh Hòa – Nha Trang 220kV (87%) Điện áp nút nằm giới hạn cho phép từ 0,95 – 1,1 Pu 4.3 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung chế độ N-1 4.3.1 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung mùa khơ chế độ N-1: 4.3.1.1 Các tình cố N-1 nguy hiểm mùa khơ: Bảng 4.1 Các ĐZ có mức mang tải >100% chế độ N-1 mùa khô TT ĐZ cắt cố ĐZ bị tải > 100% % Sđm DZ PLEIKU 500kV - DIEN HONG 110kV DZ DONG HA 220kV DONG HA 110kV DZ QUY NHON 220kV -AN NHON 110kV DZ 110kV DIEN HONG PLEIKU 500kV - L2 DZ 110kV DONH HA - DONG HA 220kV - L2 DZ 110kV MY THANH - PHU MY 139,0 134,0 133,0 13 TT ĐZ cắt cố ĐZ bị tải > 100% % Sđm DZ KRONGBUK 220kV HOA THUAN 110kV DZ TAM KY 220kV -TAM THANG 110kV DZ TAM KY 220kV -TAM THANG 110kV DZ DA NANG 500kV DIEN BAN 110kV DZ DA NANG 500kV-DIEN BAN 110kV DZ QUY NHON 220kV -AN NHON 110kV DZ PLEIKU 500kV MANGYANG 110kV DZ HOA KHANH 220kV LANG CO 110kV DZ QUANG NGAI 220kV MO DUC 110kV DZ 110kV BUON MA THUOT - KRONG BUK 220kV DZ 110KV DUY XUYEN DIEN BAN DZ 110KV DIEN BAN - DA NANG 500kV DZ 110KV DNAM DNGOC HOI AN DZ 110KV TAM THANG TAM KY 220kV DZ 110kV MY THANH - PHU CAT DZ 110KV NHON TAN - QUY NHON 220kV DZ 110kV PHU BAI - HUE 220kV DZ 110KV PHU MY - PHU MY 220kV 117,0 10 11 12 117,0 116,0 110,0 110,0 109,0 102,2 102,0 100,2 Bảng 4.2 Giá trị điện áp nút (Bus 110kV) chế độ N-1 mùa khô TT Thanh U(Pu) TT Thanh U(Pu) … KRONGANA 110kV KRONGANA 110kV HOA THUAN 110kV BUOMATHUOT 10kV AN NHON 110kV PHU CAT 110kV ………………………… 0.8619 0.8750 0.8812 0.8859 0.9279 0.9391 …… 10 11 12 … KRONGPAK 110kV KRONGANA2 110kV CHUPRONG 110kV DUC CO 110kV KBANG 110kV CHU SE 110kV ………………………… 0.9662 0.9688 0.9727 0.9746 0.9800 0.9807 …… 4.3.1.2 Giải pháp vận hành:  Xử lý ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV mạch bị tải nặng nề đến 139% Để đảm bảo vận hành an toàn cho lưới điện điều độ miền cần cắt ĐZ 110kV Diên Hồng – Chư Sê đưa trạm 110kV Chư Sê nhận nguồn từ thủy điện H’mun đồng thời lệnh cho điều độ Điện lực giảm tải trạm Diên Hồng từ 78 MW xuống 55MW trở lại, huy động công suất phát thủy điện H’Mun từ 10,1 lên 16,2 MW  Xử lý ĐZ 110kV Phù Mỹ 220kV- Mỹ Thành 110kV bị 14 tải 133%, ĐZ 110kV Mỹ Thành – Phù Cát tải 109% Cụ thể: Giảm tải trạm Phù Cát từ 33,3 MW xuống 20,3 MW, trạm An Nhơn từ 30 MW xuống cịn 20,1 MW Lúc mức mang tải ĐZ 110kV Phù Mỹ 220kV - Mỹ Thành 94%, ĐZ 110kV Mỹ Thành – Phù Cát 70% đảm bảo vận hành ổn định  Xử lý ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV mạch bị tải 134% Đây trường hợp khẩn cấp nên ĐĐV phải nhanh chóng giảm tải chuyển qua đường dây cách đưa trạm 110kV Vĩnh Linh Lệ Thủy nhận nguồn từ trạm Đồng Hới 220kV Cụ thể cắt mạch ĐZ 110kV Quáng Ngang – Vĩnh Linh Đông Hà – Lệ Thủy hệ thống ổn định Lúc tạm thời vận hành ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV với mức mang tải 98%, ĐZ 110kV Đồng Hới 220kV – Áng Sơn 110kV với mức 91%  Xử lý ĐZ 110kV Krong Buk 220kV – Buôn Ma Thuột bị 117% Để chống tải cho ĐZ Điều độ miền phải đóng MC171 trạm 110kV Eatam để phụ tải nhận phần nguồn từ thủy điện Buon Kuop qua ĐZ 110kV Eatam – Buôn Ma Thuột Huy động công suất thủy điện Buôn Kuop từ 74,2 lên 112 MW  Xử lý ĐZ 110kV Duy Xuyên - Điện Bàn bị tải 117%, ĐZ Đà Nẵng 500kV – Điện Bàn 110kV bị tải 116% Đối với trường hợp cố ta cần giảm tải trạm cuối khoảng 21,2 MW để chống tải cho ĐZ Cụ thể trạm Duy Xuyên giảm từ 31,2 MW xuống 21,2 MW trạm Thăng Bình từ 36,2 MW xuống 25 MW Khi ĐZ 110kV Duy Xuyên - Điện Bàn Đà Nẵng 500kV – Điện Bàn 110kV mang tải mức 95%  Xử lý ĐZ 110kV Hội An - Điện Nam Điện Ngọc 15 Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV bị tải 110% Đối với trường hợp cố ta cần giảm tải trạm khoảng 26,4 MW để chống tải cho ĐZ đưa hệ thống trạng thái an toàn Cụ thể trạm Duy Xuyên giảm từ 31,2 MW xuống 21,2 MW, trạm Thăng Bình từ 36,2 MW xuống 30 MW trạm Hội An từ 50,73 MW xuống 40,73 MW Khi ĐZ 110kV Hội An - Điện Nam Điện Ngọc mang tải 86% ĐZ Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV 94%  Xử lý ĐZ 110kV: Quy Nhơn 220kV - Nhơn Tân 110kV bị tải 102,2%, ĐZ Huế 220kV - Phú Bài 110kV bị tải 102%, ĐZ 110kV Phù Mỹ 220kV - Phù Mỹ 110kV bị tải 100,2% Đây trường hợp bị tải nhẹ tạm thời ĐZ nên ĐĐV không cần thay đổi kết cấu lưới mà cắt giảm bớt khoảng 5% cơng suất phụ tải ĐZ trở vận hành an toàn Ở chế độ N-1 vào mùa khơ sau khắc phục tình trạng q tải ĐZ ta thấy điện áp nút nằm giới hạn cho phép từ 0,95 đến 1,1 Pu 4.3.2 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung mùa mưa chế độ N-1: 4.3.2.1 Các tình cố N-1 nguy hiểm mùa mưa: Bảng 4.3 Các ĐZ có mức mang tải >100% chế độ N-1 mùa mưa TT ĐZ cắt cố ĐZ bị tải > 100% % Sđm DZ PLEIKU 500kV – DIEN HONG 110kV DZ QUY NHON 220kV – AN NHON 110kV DZ DONG HA 220kV –DONG HA 110kV DZ QUY NHON 220kV-AN NHON 110kV DZ QUANG NGAI 220kV–MO DUC 110kV DZ 110kV DIEN HONG PLEIKU 500 - L2 DZ 110kV MY THANH PHU MY 220kV DZ 110kV DONH HA DONG HA 220kV - L2 DZ 110kV MY THANH PHU CAT DZ 110KV PHU MY - PHU MY 220kV 127 122 114 101 101 16 Khi cố có số vị trí có điện áp giảm thấp nhẹ sau khắc phục cố chống tải đường dây cải thiện điện áp vị trí trở giới hạn cho phép 4.3.2.2 Giải pháp vận hành:  Xử lý ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV bị cắt dẫn đến mạch lại ĐZ bị tải nặng nề 127% Để đảm bảo vận hành an toàn cho lưới điện điều độ miền cần cắt ĐZ 110kV Diên Hồng – Chư Sê đưa trạm 110kV Chư Sê nhận nguồn từ thủy điện H’mun đồng thời lệnh cho điều độ Điện lực giảm tải trạm Diên Hồng từ 68,1 MW xuống cịn 55,1 MW, huy động cơng suất phát thủy điện H’mun Khi ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV mạch mang tải 95% nên đảm bảo vận hành chờ khắc phục ĐZ mạch  Xử lý ĐZ Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV bị cắt dẫn đến ĐZ 110kV Phù Mỹ 220kV - Mỹ Thành 110kV bị tải 122%, ĐZ 110kV Mỹ Thành – Phù Cát tải 101% Đây trường hợp khẩn cấp nên cần phải cắt giảm tải để chống tải cho 02 ĐZ Cụ thể giảm tải trạm phù cát từ 29,8 MW xuống 21,3 MW, trạm An Nhơn từ 26,2 MW xuống cịn 18,7 MW Lúc mức mang tải ĐZ 110kV Phù Mỹ 220kV - Mỹ Thành 110kV 92%, ĐZ 110kV Mỹ Thành – Phù Cát 70% đảm bảo vận hành ổn định  Xử lý ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV bị cắt dẫn đến mạch lại đường dây bị tải 114% Đây trường hợp khẩn cấp nên ĐĐV phải nhanh chóng thực thao tác thay đổi kết cấu lưới sau: Chuyển trạm 110kV Vĩnh Linh nhận nguồn từ trạm Đồng Hới 220kV Cụ thể cắt mạch ĐZ 110kV Quáng Ngang – Vĩnh 17 Linh hệ thống ổn định Lúc ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đơng Hà 110kV mạch cịn lại với mức mang tải 91% nên đảm bảo vận hành  Xử lý ĐZ 110kV Phù mỹ 220kV – Phù Mỹ 110kV bị 101% Đây trường hợp tải nhẹ nên cần nâng công suất phát nhà máy thủy điện Vĩnh Sơn từ 30MW lên 60MW phụ tải trạm Hoài Nhơn, Tam Quan, Đức Phổ, Mộ Đức nhận phần công suất từ nhà máy này, lúc hạn chế việc chuyển công suất từ trạm Phù Mỹ 220kV đến trạm Phù Mỹ mức mang tải ĐZ 110kV Phù Mỹ 220kV – Phù Mỹ 110kV 91% 4.4 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung chế độ N-2 4.4.1 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung mùa khơ chế độ N2: 4.4.1.1 Các tình cố N-2 nguy hiểm mùa khơ: Trong phần phân tích chế độ N-1 vào mùa khơ xác định có phần tử mà bị cố làm cho HTĐ vận hành chế độ nguy hiểm là: - Sự cố ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV - Sự cố ĐZ 110kV Quy nhơn 220kV – An Nhơn 110kV - Sự cố ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV - Sự cố ĐZ 110kV KrongBuk 220kV – Hòa Thuận 110kV - Sự cố ĐZ 110kV Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV Sau phân tích an tồn HTĐ miền Trung vào cao điểm mùa khô chế độ N-2 với giả thiết cắt thiết bị (N-1) 18 Bảng 4.4 Các ĐZ 110kV mang tải >100% chế độ N-2 mùa khô T T ĐZ bị cắt (N-1) Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV Quy nhơn 220kV – An Nhơn 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV Krong Buk 220kV – Hòa Thuận 110kV Tam ĐZ 110kV cố nguy hiểm (N-2) ĐZ tải QUY NHON220-ANNHON110 DONG HA 220-DONG HA L1 KRONGBUK 220-HOA THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN DA NANG 500-DIEN BAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH 220-LANG CO PLEIKU 500-DIEN HONG QUY NHON 220-AN NHON KRONGBUK 220-HOA THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN DA NANG 500-DIEN BAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH 220-LANG CO PLEIKU 500-DIEN HONG QUY NHON 220-AN NHON KRONGBUK 220-H THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN DA NANG 500-DIEN BAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH 220-LANG CO PLEIKU 500-DIEN HONG QUY NHON 220-AN NHON KRONGBUK 220-H THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN DA NANG 500-DIEN BAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH 220-LANG CO PLEIKU 500-DIEN HONG MY THANH - PHU MY 220 DONG HA - DONG HA 220 - L2 B.ME THUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN TAM THANG - TAM KY 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 DIEN HONG - PLEIKU 500 - L2 MY THANH - PHU MY 220 B.ME THUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN TAM THANG - TAM KY 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 DIEN HONG - PLEIKU 500 - L2 MY THANH - PHU MY 220 B.M.THUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN TAM THANG - TAM KY 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 DIEN HONG - PLEIKU 500 - L2 MY THANH - PHU MY 220 B.MTHUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN TAM THANG - TAM KY 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 DIEN HONG - PLEIKU 500 - L2 % Quá tải 134.3 133.4 117.1 117.0 116.8 110.4 110.3 110.1 102.0 139.3 134.3 117.1 117.0 116.8 110.4 110.3 110.1 102.0 139.3 134.3 117.1 117.0 116.8 110.4 110.3 110.1 102.0 139.3 134.3 117.1 117.0 116.8 110.4 110.3 110.1 102.0 139.3 19 T T ĐZ bị cắt (N-1) Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV ĐZ 110kV cố nguy hiểm (N-2) DA NANG500-D.N D.NGOC QUY NHON 220-AN NHON DONG HA 220-DONG HA KRONGBUK 220-H THUAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH220-LANG CO ĐZ tải % Quá tải DA NANG500 - D.N.D.NGOC-L2 MY THANH - PHU MY 220 DONH HA - DONG HA 220 - L2 B.M.THUOT - KRONG BUK 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 135.0 134.3 133.4 117.1 110.1 102.0 Từ trường hợp cố (N-2) bảng 4.4 ta thấy có số trường hợp tải đường dây nguy hiểm cố ĐZ Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1), PleiKu 500kV – Diên Hồng 110kV, Đà Nẵng 500kV – Điện Nam Điện Ngọc 110kV, Krơng Buk 220kV – Hịa Thuận 110kV, Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV Đối với vị trí nút có điện áp thấp (< 0.95 Pu) trường hợp cố N-1 xảy lúc cố sau xử lý cố xong điện áp nút trở giới hạn quy định nên ta không cần xem xét 4.4.1.2 Giải pháp vận hành:  Đối với trường hợp cố đường dây 110kV: Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1), PleiKu 500kV – Diên Hồng 110kV, Krông Buk 220kV – Hòa Thuận 110kV, Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV ĐĐV xử lý tương tự trường hợp cố N-1  Trường hợp cố ĐZ 110kV Đà Nẵng 500kV – Điện Nam Điện Ngọc 110kV làm tải đường dây 110kV Đà Nẵng 500kV – Điện Nam Điện Ngọc mạch lại 135% ĐĐV lệnh cho điều độ Điện lực tỉnh phải tiến hành giảm tải cụ thể sau: trạm Hội An giảm từ 50,7 MW xuống 35,7 MW, trạm Điện Nam Điện Ngọc giảm từ 57 MW xuống 40,1 MW Lúc mức mang tải 20 đường dây mạch Đà Nẵng 500kV – Điện Nam Điện Ngọc 94% nên đảm bảo vận hành an tồn 4.4.2 Phân tích an tồn HTĐ miền Trung mùa mưa chế độ N-2: 4.4.2.1 Các tình cố N-2 nguy hiểm mùa mưa: Trong chế độ N-1 vào mùa mưa xác định có phần tử mà bị cố làm cho HTĐ vận hành chế độ nguy hiểm là: - Sự cố ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV - Sự cố ĐZ 110kV Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV - Sự cố ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đơng Hà 110kV Sau phân tích an toàn HTĐ vào cao điểm mùa mưa chế độ N-2 với giả thiết cắt thiết bị (N-1) Từ trường hợp cố (N-2) bảng 4.5 ta thấy có số trường hợp tải đường dây nguy hiểm cố ĐZ Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1), PleiKu 500kV – Diên Hồng 110kV, Krơng Buk 220kV – Hịa Thuận 110kV, Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV Bảng 4.5 Các ĐZ có mức mang tải >100% chế độ N-2 mùa mưa T T ĐZ bị cắt (N-1) Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV Quy Nhơn 220kV – An Nhơn ĐZ 110kV cố nguy hiểm (N-2) QUYNHON220-ANNHON110 DONG HA 220-DONG HA L1 KRONGBUK 220-H THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN DA NANG 500-DIEN BAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH 220-LANG CO PLEIKU 500-DIEN HONG DONG HA 220-DONG HA KRONGBUK 220-H THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN ĐZ tải % tải MY THANH - PHU MY 220 DONG HA - DONG HA 220 - L2 B.M.THUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN TAM THANG - TAM KY 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 DIEN HONG - PLEIKU 500 - L2 DONH HA - DONG HA 220 - L2 B.M.THUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN 134.3 133.4 117.1 117.0 116.8 110.4 110.3 110.1 102.0 139.3 133.4 117.1 117.0 116.8 110.4 21 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV DA NANG 500-DIEN BAN HOA KHANH 220-LANG CO PLEIKU 500-DIEN HONG QUY NHON 220-AN NHON KRONGBUK 220-H THUAN TAM KY 220-TAM THANG TAM KY 220-TAM THANG DA NANG 500-DIEN BAN DA NANG 500-DIEN BAN QUY NHON 220-AN NHON HOA KHANH 220-LANG CO TAM THANG - TAM KY 220 PHU BAI - HUE 220 DIEN HONG - PLEIKU 500 - L2 MY THANH - PHU MY 220 B.M THUOT - KRONGBUK 220 DUY XUYEN - DIEN BAN DIEN BAN - DA NANG 500 DNAM DNGOC - HOI AN TAM THANG - TAM KY 220 MY THANH - PHU CAT PHU BAI - HUE 220 110.3 102.0 139.3 134.3 117.1 117.0 116.8 110.4 110.3 110.1 102.0 4.4.2.2 Giải pháp vận hành:  Đối với trường hợp cố (N-2) đường dây 110kV mục 4.4.2.1 trình tự xử lý tương tự trường hợp cố N-1 4.5 Kết luận Từ q trình phân tích an tồn HTĐ miền Trung chế độ N-1 N-2 mùa mưa mùa khơ nhận xét số điểm sau: - Ở chế độ N-1, vào mùa khơ có trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp - Ở chế độ N-1, vào mùa mưa có trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn - Ở chế độ N-2, vào mùa khơ có trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp - Ở chế độ N-2, vào mùa mưa có trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp Trong lúc cố điện áp số nút (110kV) có giá trị vượt khỏi giới hạn quy định nhiên sau xử lý cố vị trí điện áp trở giới hạn quy định nên đảm bảo an toàn Đối với trường hợp cố tác giả đưa giải pháp cụ thể huy động nguồn, thay đổi trào lưu công suất sa thải phụ tải để đưa hệ thống vận hành chế độ an toàn 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Phân tích an tồn hệ thống điện q trình tính tốn nhằm tìm tình cố nguy hiểm, từ có đánh giá lập giải pháp xử lý cụ thể để vận hành HTĐ cách an toàn nhất, tránh trường hợp rã lưới điện diện rộng Trên quan điểm hỗ trợ công tác điều hành hệ thống điện đề tài cung cấp số giải pháp điều độ cố xảy HTĐ 110 kV khu vực miền Trung Từ tình cố N-1, N-2 nguy hiểm xảy hệ thống điện dễ nhận thấy nguyên nhân dẫn đến cố nguy hiểm đường dây làm nhiệm vụ truyền tải với cơng suất lớn đường dây mạch vịng bị cố phần tử gần nguồn làm cho đường dây gần nguồn cịn lại phải gánh tồn phụ tải mạch nên dẫn đến tải nặng nề Trong chương chế độ N-1 vào mùa khô ta xác định trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp là: Sự cố ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV (mạch 1), cố ĐZ 110kV Quy nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, cố ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1), cố ĐZ 110kV Krong Buk 220kV – Hòa Thuận 110kV, cố ĐZ 110kV Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV Cũng vào mùa khô, phân tích chế độ N-2 với việc giả sử cắt năm phần tử quan trọng tác giả xác định trường hợp cố nguy hiểm cố ĐZ Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1), PleiKu 500kV – Diên Hồng 110kV, Đà Nẵng 500kV – Điện Nam Điện Ngọc 110kV, Krông Buk 220kV – Hòa Thuận 110kV, Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV Vào mùa mưa chế độ N-1, tác giả xác định có trường 23 hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp là: Sự cố ĐZ 110kV Pleiku 500kV – Diên Hồng 110kV (mạch 1), cố ĐZ 110kV Quy nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, cố ĐZ 110kV Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1) Cũng vào mùa mưa chế độ N-2 với việc giả sử cắt ba phần tử quan trọng tác giả xác định trường hợp cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành chế độ khẩn cấp là: Sự cố ĐZ Quy Nhơn 220kV – An Nhơn 110kV, Đông Hà 220kV – Đông Hà 110kV (mạch 1), PleiKu 500kV – Diên Hồng 110kV, Krông Buk 220kV – Hòa Thuận 110kV, Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV Trong tình xử lý cố phương án ưu tiên sử dụng điều khiển công suất nhà máy điện, thay đổi kết cấu lưới để chống tải cho đường dây, có số trường hợp cố mạch vịng trở thành hình tia nhận điện từ nguồn nên có phương án cắt giảm tải để chống tải đường dây Ngày nay, HTĐ bước phát triển, lưới điện ngày phức tạp, quy mơ ngày rộng lớn, việc áp dụng tiến kỹ thuật, sản phẩm phần mềm chuyên nghiệp, tiện ích hiệu để đánh giá phân tích kỹ thuật hệ thống điện cần thiết Vì luận văn tác giả trọng xây dựng hướng nghiên cứu áp dụng phần mềm để mơ phỏng, phân tích đánh giá độ an toàn HTĐ Dùng phần mềm PSS/E để mơ phỏng, phân tích đầy đủ trường hợp, tình đặt HTĐ Trên sơ đồ mô đường dây truyền tải ngắt khỏi hệ thống thêm vào đường dây, máy phát mới… cách dễ dàng Việc sử dụng đồ họa PSS/E giúp cho người sử dụng hiểu đặc tính, cố thử nghiệm hệ thống trở nên đơn giản nhiều 24 Với kết mô phỏng, phân tích luận văn đóng góp vấn đề sau đây: - Có thể mơ phỏng, phân tích an toàn vận hành cho hệ thống điện với số lượng nút lớn cách xác, trực quan sinh động - Với hướng nghiên cứu hệ thống lưới điện truyền tải phân tích an tồn vận hành với tất tình xãy ra, đáp ứng đầy đủ yêu cầu thực tế vận hành đặt Đây ứng dụng quan trọng không dành cho công tác quản lý vận hành mà cần thiết cho người làm thiết kế, quy hoạch phát triển hệ thống điện cho tương lai Để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho khách hàng thời gian đến sử dụng số giải pháp kỹ thuật để cải thiện an toàn hệ thống sau: - Sớm đầu tư đưa vào vận hành TBA 220kV Phong Điền để san tải cho TBA 220kV Đông Hà - Sớm đầu tư đường dây mạch vòng nối từ trạm 110 kV Hội An đến trạm 110 kV Duy Xuyên từ trạm Duy Xuyên đến trạm 220 kV Tam Kỳ để chống tải cho đường dây 110 kV Đà Nẵng 500kV – Điện Bàn 110kV đường dây 110 kV Tam Kỳ 220kV – Tam Thăng 110kV chế độ cố N-1 - Xây dựng đường dây nối từ trạm 110kV Krong Ana đến trạm 110kV Krong Pak để chống tải cho đường dây 110kV Krong Buk 220kV – Buôn Ma Thuột 110kV trường hợp cố đường dây 110kV Krong Buk 220kV – Hòa Thuận 110kV Đối với công tác điều độ, sớm áp dụng phần mềm quản lý lượng (EMS) để đánh giá trạng thái hệ thống điện thời gian thực, tính tốn xác đưa giải pháp xử lý kịp thời Mô cố xử lý tình cố sơ đồ mơ nhằm chủ động đối phó có cố thực tế xảy ... mềm phân tích an tồn hệ thống điện Chương 3: Giới thiệu hệ thống điện 11 0kV khu vực miền Trung quy trình phân tích an tồn hệ thống điện Chương 4: Phân tích an toàn hệ thống điện miền Trung đề xuất. .. làm tiền đề cho việc xử lý tình cố chương sau 12 Chương - PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN 11 0KV MIỀN TRUNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH 4.1 Chế độ vận hành hệ thống điện 4.1.1 Hệ thống điện chế... KRONGBUK 22 0kV HOA THUAN 11 0kV DZ TAM KY 22 0kV -TAM THANG 11 0kV DZ TAM KY 22 0kV -TAM THANG 11 0kV DZ DA NANG 50 0kV DIEN BAN 11 0kV DZ DA NANG 50 0kV- DIEN BAN 11 0kV DZ QUY NHON 22 0kV -AN NHON 11 0kV DZ