Nghiên cứu phương pháp lựa chọn vị trí và dung lượng bù kinh tế trong lưới điện phân phối, ứng dụng tính toán cho lưới điện lộ 473 trạm 110 35 22 giai phạm yên mỹ

Luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðẮC TUÂN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI, ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CHO LƯỚI ðIỆN LỘ 473 TRẠM 110/35/22 E28.5 GIAI PHẠM YÊN MỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðẮC TUÂN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI, ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CHO LƯỚI ðIỆN LỘ 473 TRẠM 110/35/22 E28.5 GIAI PHẠM YÊN MỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : ðiện khí hóa sản xuất nơng nghiệp nơng thôn Mã số : 60.52.54 Người hướng dẫn khoa học: GS TS Là VĂN ÚT HÀ NỘI - 2011 LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa cơng bố luận văn khác Tơi xin cam đoan rằng, giúp ñỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà nội, ngày 10 tháng 11 năm 2011 Người cam đoan Nguyễn ðắc Tn Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực luận văn, ñến ñề tài “Nghiên cứu phương pháp lựa chọn vị trí dung lượng bù kinh tế lưới điện phân phối, ứng dụng tính tốn cho lưới điện lộ 473 trạm 110/35/22 E28.5 Giai Phạm – n Mỹ” hồn thành Trong thời gian thực đề tài, Tơi nhận nhiều giúp ñỡ quý báu cá nhân, tập thể ngồi trường Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thày giáo GS.TS Lã Văn Út cơng tác Bộ mơn Hệ thống ñiện trường ðại học Bách Khoa Hà Nội ñã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi xây dựng hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cám ơn thày, cô giáo Bộ môn Cung cấp sử dụng ñiện khoa Cơ - ðiện, trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, thày cô giáo trường Cao ñẳng Bách Khoa Hưng Yên, cán ðiện lực Yên Mỹ - Hưng Yên, ñã giúp ñỡ tạo ñiều kiện thuận lợi cho q trình học tập, cơng tác, nghiên cứu hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà nội, ngày 10 tháng 11 năm 2011 Người cảm ơn Nguyễn ðắc Tuân Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… ii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN……………………………………………………… i LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………… ii MỤC LỤC…………………………………………………………………… iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………… v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……………………………………………… vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU……………………… viii MỞ ðẦU……………………………………………………………………… 1 Mục đích nghiên cứu lý chọn ñề tài……………………………… ðối tượng nghiên cứu phạm vi áp dụng…………………………… Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn ñề tài………………………… CHƯƠNG - TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ðIỆN NĂNG TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI VÀ VẤN ðỀ GIẢM TỔN THẤT BẰNG BIỆN PHÁP BÙ……………………………………………………………………… 1.1 Các nguyên nhân gây tổn thất lưới ñiện phân phối……………… 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng ñến tổn thất khả giảm thiểu tổn thất……… 1.3 Phương pháp tính tổn thất cơng suất tổn thất ñiện lưới ñiện phân phối……………………………………………………………………… 1.4 Kết luận chương 1………………………… 15 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ DUNG LƯỢNG BÙ TỐI ƯU………………………… 16 2.1 Tổng quan lưới ñiện phân phối ………………………… 16 2.2 Các biện pháp nâng cao hiệu kinh tế vận hành lưới ñiện phân phối………………………… 18 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… iii 2.3 Công suất phản kháng………………………… 20 2.4 Các nguồn phát cơng suất phản kháng lưới điện phân phối…… 23 2.5 Tổng quan bù công suất phản kháng lưới ñiện phân phối 26 2.6 Sơ ñồ ñấu nối tụ ñiện tĩnh lưới ñiện phân phối kiểu ñấu nối tụ ñiện ba pha 29 2.7 Bài toán bù tối ưu lưới ñiện phân phối nhằm làm giảm tổn thất ñiện 31 2.8 Kết luận chương 41 CHƯƠNG - KHAI THÁC PHẦN MỀM CONUS ðỂ TÍNH TỐN TỔN THẤT VÀ XÁC ðỊNH DUNG LƯỢNG BÙ TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI 42 3.1 Giới thiệu phần mềm conus tính tổn thất cơng suất tổn thất điện 42 3.2 Mơ hình lưới điện chương trình conus 44 3.3 Các chức tính tốn bù kinh tế chương trình conus 51 3.4 Một số chức chạy chương trình (Run) 52 CHƯƠNG - TÍNH TỐN LỰA CHỌN DUNG LƯỢNG BÙ HỢP LÝ CHO LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN YÊN MỸ……………………… 54 4.1 ðặc ñiểm tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Yên Mỹ…………………… 54 4.2 ðặc ñiểm lưới ñiện huyện Yên Mỹ 54 4.3 Tính tốn chế độ xác lập cho lưới điện lộ 473 trạm 110/35/22 E28.5…… 56 4.4 Ứng dụng phần mềm Conus tính tốn lựa chọn vị trí dung lượng bù hợp lý cho lưới ñiện lộ 473 trạm 110/35/22 E28.5 67 4.5 Nhận xét kết luận 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng số Tên bảng Trang Bảng 4-1 Số liệu nút phụ tải…………………………………………… 56 Bảng 4-2 Số liệu nhánh………………………………………………… 58 Bảng 4-3 Số liệu máy biến áp…………………………………………… 62 Bảng 4-4 ðiện áp nút trung áp lưới trung áp ñặt 22 kV…… 63 Bảng 4-5 ðiện áp nút hạ áp lưới trung áp ñặt 22 kV ……… 65 Bảng 4-6 ðiện áp số nút trung áp nằm giới hạn cho phép lưới trung áp ñặt 22 kV ………………………………………… Bảng 4-7 66 ðiện áp nút hạ áp nằm giới hạn cho phép lưới trung áp ñặt 22 kV …………………………………………… 66 Bảng 4-8 Vị trí dung lượng bù nút trung áp…………………………… 77 Bảng 4-9 Vị trí dung lượng bù hạn chế với nút……………………… 77 Bảng 4-10 So sánh phương án bù tính tốn với bù có…………………… 78 Bảng 4-11 ðiện áp nút trung áp phụ tải cực tiểu……………………… 79 Bảng 4-12 ðiện áp nút hạ áp phụ tải cực tiểu………………………… 80 Bảng 4-13 Vị trí dung lượng bù nút trung áp tăng phụ tải 20% 84 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ðỒ THỊ Hình số Tên hình Trang Hình 1.1 Phụ tải biến ñộng liên tục theo thời gian……………………… Hình 1.2 ðồ thị phụ tải theo thời gian………………………………… Hình 1.3 Biểu đồ phụ tải ngày đêm…………………………………… 11 Hình 1.4 ðường cong tổn thất………………………………………… 11 Hình 1.5 Xác ñịnh tổn thất ñiện theo ñường cong tổn thất……… 13 Hình 1.6 a Họ đường cong tổn thất công suất; b ðường cong tổn thất bù cơng suất phản kháng………………………………… 14 Hình 2.1 Sơ đồ phân phối theo cấp ñiện áp trung áp……………… 17 Hình 2.2 Sơ đồ phân phối theo hai cấp điện áp trung áp……………… 18 Hình 2.3 Mạch điện RL ñơn giản……………………………………… 20 Hình 2.4 Tam giác tổng trở……………………………………………… 20 Hình 2.5 Giản đồ véc tơ biểu diễn mối quan hệ P, Q S……………… 21 Hình 2.6 Giản đồ véctơ dịng điện cơng suất………………………… 27 Hình 2.7 Minh họa điều chỉnh hệ số cơng suất……………………… 28 Hình 2.8 Tụ đấu theo hình tam giác…………………………………… 29 Hình 2.9 Tụ đấu theo hình sao………………………………………… 29 Hình 2.10 Sơ ñồ lưới ñiện ñơn giản……………………………………… 32 Hình 2.11 Hàm lợi nhuận vốn đầu tư thiết bị bù……………………… 34 Hình 2.12 Sơ đồ LðPP hình tia………………………………………… 34 Hình 2.13 Hàm lợi nhuận dung lượng bù kinh tế…………………… 38 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… vi Hình 2.14 Sơ đồ thuật tốn xác định dung lượng bù nút theo thời gian thu hồi vốn ñầu tư nhỏ thời gian thu hồi vốn cho trước…………………………………………………………… 39 Hình 3.1 Nhánh chuẩn………………………………………………… 45 Hình 3.2 Sơ ñồ lưới chuẩn……………………………………………… 46 Hình 3.3 Hình 3.4 a Sơ ñồ nguyên lý; b Sơ ñồ thay ñường dây khơng U ≤ 35kV……………………………………………………… 46 a Sơ đồ ngun lý; b Sơ ñồ thay ñường dây ñiện áp cao đường dây cáp……………………………………… 47 Hình 3.5 Mơ hình chuỗi mắt xích hình Π …………………… 47 Hình 3.6 a Sơ đồ ngun lý; b Mơ hình theo sơ đồ hình Π tổng hợp… 48 Hình 3.7 a Sơ ñồ nguyên lý máy biến áp cuộn dây; b Sơ ñồ thay máy biến áp cuộn dây…………………………………… Hình 3.8 a Sơ đồ ngun lý máy biến áp cuộn dây; b Sơ ñồ thay máy biến áp cuộn dây…………………………………… Hình 3.9 48 49 Nút có máy biến áp điều áp tải (a) Sơ ñồ thay nút cao áp (b) ñặc tính tĩnh phụ tải………………………………… 50 Hình 3.10 SVC (a), mơ hình tương đương (b) đặc tính cơng suất (c)… 51 Hình 4.1 Sơ đồ lưới điện lộ 473 E28.5………………………………… 55 Hình 4.2 Nhập số liệu nút……………………………………………… 58 Hình 4.3 Nhập số liệu nhánh…………………………………………… 62 Hình 4.4 Nhập số liệu MBA…………………………………………… 63 Hình 4.5 Nhập số liệu bù kinh tế……………………………………… 68 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU HTð Hệ thống ñiện LðPP Lưới ñiện phân phối MBA Máy biến áp CSPK Công suất phản kháng HTCCð Hệ thống cung cấp điện CðXL Chế độ xác lập KðB Khơng ñồng SVC (Static Var Compensator) Thiết bị bù tĩnh ñiều khiển thyristor Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… viii ... ñến ñề tài ? ?Nghiên cứu phương pháp lựa chọn vị trí dung lượng bù kinh tế lưới điện phân phối, ứng dụng tính tốn cho lưới ñiện lộ 473 trạm 110/ 35/ 22 E28.5 Giai Phạm – n Mỹ? ?? hồn thành Trong thời... DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðẮC TUÂN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI, ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CHO LƯỚI ðIỆN LỘ 473. .. tài chọn có mục đích nghiên cứu lý thuyết thuật toán nhằm thực nội dung ñã nêu ứng dụng thực tế vào LðPP lộ 473 trạm 110/ 35/ 22 E28.5 Giai Phạm – Yên Mỹ ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG