ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN 220KV TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI. TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN XUÂN SANG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN 220KV TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI C C R UT.L D Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số : 8520201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng - Năm 2020 Cơng trình đƣợc hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS.Trần Tấn Vinh Phản biện 1: TS.Đoàn Anh Tuấn Phản biện 2: TS.Lê Đức Tùng C C R UT.L Luận văn đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật điện họp trƣờng Đại D học Bách khoa vào ngày 18 tháng năm 2020 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm học liệu truyền thông Trƣờng Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng  Thƣ viện Khoa Điện, Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Lƣới điện Truyền tải điện Gia Lai phận cấu thành hệ thống lƣới truyền tải điện Công ty Truyền tải điện nói riêng Tổng cơng ty Truyền tải điện Quốc gia nói chung Trong xu hòa nhập thị trƣờng điện cạnh tranh, nhiệm vụ đảm bảo Truyền tải điện liên tục, an toàn, ổn định mục tiêu nhiệm vụ hàng đầu Ngành truyền tải điện Độ tin cậy cung cấp điện ngày đƣợc khách hàng ngành điện quan tâm, đặc biệt lĩnh truyền tải phân phối điện Việc gián đoạn cung cấp điện lƣới truyền tải gây nên điện diện rộng, khơng ảnh hƣởng đến khách hàng mà cịn gây thiệt hại lớn kinh tế, an ninh xã hội Vì việc tính tốn đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lƣới điện Truyền tải điện Gia Lai vô cần thiết C C R UT.L D MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI - Đề xuất giải pháp để nâng cao độ tin cậy lƣới điện thuộc công ty Truyền tải điện Gia Lai MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Mục tiêu: Đề tài đặt mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu nhƣ sau:  Nghiên cứu tiêu độ tin cậy lƣới điện  Nghiên cứu phƣơng pháp tính tốn độ tin cậy lƣới điện truyền tải  Từ kết tính tốn tiến hành phân tích đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lƣới điện 220 KVTruyền tải điện Gia Lai Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu phạm vi lƣới điện 220 KV thuộc Truyền tải điện Gia Lai quản lý, xét đến cố bảo quản định kỳ phần tử lƣới điện nhƣ đƣờng dây, máy biến áp thiết bị đóng cắt chính; xét cố riêng lẻ mà khơng xét cố xếp chồng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm  Phƣơng pháp lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu liên quan đến phƣơng pháp tính tốn giải pháp nâng cao độ tin cậy cho lƣới điện nói chung, lƣới điện truyền tải nói riêng  Phƣơng pháp thực nghiệm: Trên sở lý thuyết tính tốn độ tin cậy, xây dựng thuật toán sử dụng phần mềm Excel để tính tốn độ tin cậy cho lƣới điện 220 kV thuộc công ty Truyền Tải Điện Gia Lai dựa thông số thống kê độ tin cậy phần tử lƣới điện C C R UT.L Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu tổng hợp vấn đề liên quan đến độ tin cậy lƣới điện truyền tải Đề tài xây dựng thuật toán phƣơng pháp tính tốn tiêu độ tin cậy lƣới điện truyện tải phần mềm Excel Kết nghiên cứu đề tài tài liệu tham khảo, làm sở để tính tốn độ tin cậy lƣới điện truyền tải nói chung lƣới điện 220 kV Truyền tải điện Gia Lai nói riêng Ý nghĩa thực tiễn: Từ kết tính tốn đề tài, qua đánh giá đƣợc độ tin cậy cung cấp điện lƣới điện thuộc Truyền tải điện Gia Lai nhằm định lƣợng đƣợc tính liên tục cung cấp điện, từ đề xuất giải pháp hợp lý để nâng cao độ tin cậy lƣới điện Vì D đề tài có ý nghĩa thực tiễn cao, đƣợc nghiên cứu hoàn thiện để áp dụng nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao hiệu vận hành lƣới điện Truyền tải điện Gia Lai TÊN VÀ BỐ CỤC CỦA ĐỀ TÀI Căn mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài đƣợc đặt tên nhƣ sau: “ Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện 220 kV Truyền tải điện Gia Lai ” BỐ CỤC LUẬN VĂN: Mở đầu Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY VÀ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI Chƣơng 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY Chƣơng 3: TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CỦA LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẠNG THÁI Chƣơng 4: TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƢỚI ĐIỆN 220KV TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI Chƣơng : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY C C R UT.L D CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY VÀ LƢỚI ĐIỆN THUỘC TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI 1.1 Tổng quan độ tin cậy lƣới điện Độ tin cậy tiêu then chốt phát triển kỹ thuật, đặc biệt xuất hệ thống phức tạp nhằm hoàn thành chức quan trọng lĩnh vực công nghiệp khác Độ tin cậy lƣới điện truyền tải đƣợc xác định tỷ lệ sản lƣợng điện không cung cấp đƣợc hàng năm ngừng, giảm cung cấp điện khơng theo kế hoạch, ngừng/ giảm cung cấp điện có kế hoạch cố lƣới điện truyền tải gây điện cho khách hàng 1.2 Tổng quan lƣới điện 220 kV truyền tải điện Gia Lai Hiện tại, Truyền tải điện Gia Lai đƣợc giao nhiệm vụ quản lý vận hành 02 Trạm biến áp (TBA) 500kV Pleiku, 500kV Pleiku2 khoảng 900km đƣờng dây 500kV, 220kV 1.3 Thực trạng độ tin cậy lƣới điện 220kV truyền tải điện Gia Lai 1.3.1 Trạm biến áp 500 kV Pleiku 1.3.2 Trạm biến áp 500 kV Pleiku CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY 2.1 Phƣơng pháp cấu trúc nối tiếp- song song Phƣơng pháp xây dựng mối quan hệ trực tiếp ĐTC hệ với ĐTC phần tử biết Phƣơng pháp bao gồm việc lập sơ đồ ĐTC áp dụng phƣơng pháp giải tích đại số boole lý thuyết xác suất tập hợp để tính tốn ĐTC C C R UT.L D 2.1.1 Sơ đồ độ tin cậy Sơ đồ ĐTC HT đƣợc xây dựng sở phân tích ảnh hƣởng hỏng hóc phần tử đến hỏng hóc hệ thống Vì sơ đồ ĐTC nói chung thƣờng khác với sơ đồ vật lý Sơ đồ ĐTC bao gồm: Nút : bao gồm nút nguồn, nút tải nút trung gian - chỗ nối tiếp nhánh Nhánh : đƣợc vẽ khối hình chữ nhật mơ tả trạng thái tốt phần tử Phần tử bị hỏng tƣơng ứng với việc xóa bỏ khối phần tử khỏi sơ đồ 2.1.2 Độ tin cậy sơ đồ phần tử nối tiếp 2.1.3 Sơ đồ phần tử song song NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP: Ƣu điểm: - Đơn giản, dễ thực - Có thể tính đƣợc tiêu độ tin cậy nhƣ cƣờng độ điện, thời gian điện trung bình phụ tải có cố Nhƣợc điểm: - Mỗi phần tử xét có hai trạng thái làm việc tốt bị hỏng Trong thực tế, phần tử có nhiều trạng thái khác nhƣ đổi nối, cắt điện công tác, bảo quản định kỳ - Phƣơng pháp thuận tiện cho trƣờng hợp lƣới điện có dạng hình tia Trong thực tế lƣới điện truyền tải thƣờng có dạng mạch vịng, việc sử dụng phƣơng pháp tỏ có nhiều hạn chế Do nhƣợc điểm trên, nên cần phải sử dụng phƣơng pháp trạng thái để xét đến trạng thái khác phần tử, từ phân tích ảnh hƣởng trạng thái phần tử đến trạng thái cung cấp điện cho phụ tải C C R UT.L D 2.2 Phƣơng pháp không gian trạng thái 2.2.1 Mở đầu Hệ thống đƣợc diễn tả trạng thái hoạt động khả chuyển trạng thái Trạng thái hệ thống đƣợc xác định tổ hợp trạng thái phần tử Mỗi tổ hợp trạng thái phần tử cho trạng thái hệ thống Phần tử có nhiều trạng thái khác nhƣ trạng thái tốt (TTT), trạng thái hỏng (TTH), trạng thái bảo quản định kỳ (BQĐK).Do thay đổi trạng thái phần tử làm cho trạng thái chuyển sang trạng thái 2.2.2 Quá trình Markov với trạng thái rời rạc thời gian rời rạc (Xích Markov) 2.2.3 Q trình Markov có trạng thái rời rạc thời gian liên tục 2.3 Kết luận Trong chƣơng trình bày sơ lƣợt số phƣơng pháp thƣờng sử dụng để tính tốn độ tin cậy hệ thống điện Đối với lƣới điện truyền tải, sử dụng phƣơng pháp đơn giản để tính tốn độ tin cậy nhƣ phƣơng pháp cấu trúc nối tiếp song song phần tử Tuy nhiên phƣơng pháp có nhiều hạn chế, đặc biệt chƣa xét hết trạng thái có phần tử hạn chế thông tin độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải Phƣơng pháp trạng thái có khả tính tốn đƣợc độ tin cậy hệ thống điện truyền tải có dạng mà thơng thƣờng mạch vịng, với nhiều trạng thái khác phần tử Ngoài theo phƣơng pháp cịn cho biết đƣợc thơng tin trạng thái phụ tải ứng với trạng thái khác phần tử nhƣ trạng thái cố, đổi nối, sửa chữa cố, cắt điện cơng tác…Để tính tốn độ tin cậy lƣới điện truyền tải theo phƣơng pháp trạng thái, vấn đề cần nghiên cứu phân loại trạng thái phần tử thành trạng thái tốt (có điện) trạng thái hỏng (mất điện) Việc phân tích ảnh hƣởng trạng thái phần tử đến trạng thái phụ tải đƣợc thực dựa vào sơ đồ nối điện, sơ đồ thiết bị phân phối trạm biến áp, phƣơng thức bảo vệ nhƣ phƣơng thức vận hành, xử lý cố phần tử Từ phân tích trên, luận văn đề xuất sử dụng phƣơng C C R UT.L D pháp không gian trạng thái để tính tốn độ tin cậy cho lƣới điện truyền tải, đƣợc trình bày chi tiết Chƣơng CHƢƠNG TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CỦA LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẠNG THÁI 3.1 Mơ hình trạng thái phần tử 3.1.1 Trạng thái phần tử lưới điện Xét mặt độ tin cậy, lƣới điện truyền tải có nhiều loại phần tử khác nhƣ đƣờng dây, máy biến áp, tụ bù dọc, tụ bù ngang, kháng điện bù ngang, góp, thiết bị đóng cắt nhƣ máy cắt, dao cách ly, dao nối đất…, thiết bị đo lƣờng, bảo vệ rơ le tự động hóa Sau trình bày mơ hình trạng thái phần tử hệ thống, với giả thiết đến trạng thái làm việc bình thƣờng cắt điện cố ngẫu nhiên cắt điện để bảo trì bảo dƣỡng phần tử lƣới điện C C R UT.L 3.1.2 Mơ hình trạng thái phần tử xét cố D Hình Mơ hình phần tử cố ngẫu nhiên Khi phần tử đƣợc xét đến cố ngẫu nhiên phần tử có trạng thái, trạng thái làm việc bình thƣờng (ký hiệu N) trạng thái cố (ký hiệu R) nhƣ hình vẽ Khi phần tử rơi vào trạng thái R có nghĩa phần tử bị cố đƣợc tiến hành sửa chữa cố 3.1.3 Mơ hình trạng thái phần tử xét cố cắt điện bảo dưỡng định kỳ Hình Mơ hình trạng thái phần tử cố cắt điện bảo dưỡng định kỳ Trong thực tế vận hành lƣới điện truyền tải, cắt điện đo cố ngẫu nhiên, phần tử lƣới điện bị cắt điện theo kế hoạch yêu cầu cơng tác, bảo trì bảo dƣỡng, thiếu nguồn điện,… 3.1.4 Mơ hình trạng thái phần tử xét đến đổi nối a) D C C R UT.L b) Hình 3 Mơ hình hai (a) ba trạng thái (b) phần tử Đối với phần tử bị cố khơng có phƣơng thức thao tác đổi nối để hạn chế phạm vi điện đƣợc mơ hình hóa dƣới dạng hai trạng thái, trạng thái bình thƣờng N trạng thái hỏng R (bị cố đƣợc sửa chữa phục hồi) nhƣ Hình 3 a Sẽ có phần tử mà bị cố sau MCĐ cắt, thao tác thiết bị đóng cắt (bằng tay hay tự động) để hạn chế phạm vi thời gian điện Đối với phần tử có mơ hình ba trạng thái nhƣ Hình 3 b 3.1.5 Mơ hình trạng thái hệ thống Để tính tốn độ tin cậy lƣới điện, cần thiết phải tính tốn độ tin cậy nút phụ tải độ tin cậy đƣờng dây 10 C C R UT.L Hình Kết tính tốn trào lưu cơng suất PowerWorld 3.4.2 Mơ hình trạng thái phần tử Bảng Mơ hình trạng thái phần tử lưới điện D Phần tử 10 11 12 13 14 15 Trạng thái Đổi nối Sửa chữa (S) (R) 1R 2R 3R 4R 5R 6R 7R 8S 8R 9S 9R 10S 10R 11S 11R 12S 12R 13S 13R 14S 14R 15S 15R Phần tử 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Trạng thái Đổi nối Sửa chữa (S) (R) 26R 27R 28R 29R 30R 31R 32R 33R 34R 35R 36R 37R 38R 39R 40R 11 Phần tử 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Trạng thái Đổi nối Sửa chữa (S) (R) 16S 16R 17S 17R 18S 18R 19S 19R 20S 20R 21S 21R 22R 23R 24R 25R Phần tử 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Trạng thái Đổi nối Sửa chữa (S) (R) 41R 42R 43R 44R 45R 46R 47R 48R 49R 3.4.3 Phân tích ảnh hưởng hỏng hóc phần tử đến ĐTC C C R UT.L 3.4.4 Thông số trạng thái 3.4.4.1 Xác suất điện đường dây Bảng Xác xuất thiệt hại điện đường dây lưới điện D Đƣờng dây Xác suất điện Pmax (MW) Amđ (MWh) Đƣờng dây số 8.21655E-05 59.9 24.61 Đƣờng dây số 7.3036E-05 23.15 8.45 Đƣờng dây số 9.1295E-05 10.91 4.98 Đƣờng dây số 9.1295E-05 18.22 8.32 Đƣờng dây số 8.21655E-05 50.12 20.59 Đƣờng dây số 8.21655E-05 43.58 17.90 Đƣờng dây số 7.3036E-05 11.33 4.14 Tổng cộng 88.99 12 3.4.5 Tần suất thời gian điện đường dây Bảng 3 Các tiêu độ tin cậy lưới điện Đƣờng dây Tần suất điện(1/năm) D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Tổng cộng 0.280 0.250 0.310 0.310 0.280 0.280 0.250 Thời gian điện (phút/năm) 43.2 25.2 34.8 34.8 31.2 16.8 15.6 Điện gián đoạn truyền tải (MWh/năm) 24.61 8.45 4.98 8.32 20.59 17.90 4.14 88.99 3.5 Kết luận Trong chƣơng trình bày chi tiết nội dung tính tốn tiêu độ tin cậy lƣới điện truyền tải sở phƣơng pháp không gian trạng thái Việc mơ hình hóa trạng thái đánh giá ảnh hƣởng trạng thái cố phần tử đến trạng thái truyền tải đƣờng dây tải điện lƣới đƣợc phân tích dựa sơ đồ cấu trúc lƣới điện nhƣ sơ đồ thiết bị phân phối trạm nút phƣơng thức bảo vệ, thao tác cô lập lƣới điện sau cố Luận văn đề xuất sơ đồ thuật tốn để tính tốn tiêu độ tin cậy lƣới điện dựa sơ đồ trạng thái thành lập Để minh họa cho phƣơng pháp, chƣơng trình bày ví dụ tính tốn sơ đồ lƣới điện truyền tải nút, nhánh đƣờng dây cung cấp điện cho phụ tải Kết tính đƣợc tiêu độ tin cậy lƣới truyền tải nhƣ xác suất điện, tần suất điện, thời gian điện điện C C R UT.L D gián đoạn truyền tải trung bình năm tuyến đƣờng dây lƣới; cho thấy phƣơng pháp sử dụng để đánh giá cho sơ đồ lƣới điện thực tế Truyền tải điện Gia lai nhƣ xét chƣơng 13 luận văn CHƢƠNG TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CỦA LƢỚI ĐIỆN 220 KV TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI 4.1 Sơ đồ lƣới điện C C R UT.L D Hình Sơ đồ dánh số phần tử lưới điện Truyền tải điện Gia Lai 4.2 Số liệu sơ đồ: 4.2.1 Đánh số sơ đồ 4.2.2 Số liệu đường dây 4.3 Tính tốn trào lƣu công suất Sử dụng công cụ Load Flow phần mềm PSS/E để giải tốn trào lƣu cơng suất sơ đồ lƣới điện truyền tải 220 KV Công ty Truyền tải điện Gia Lai quản lý vận hành 14 Kết phân bố công suất truyền tải nhánh đƣờng dây máy biến áp phụ tải nhƣ bảng sau: Bảng Phân bố công suất nhánh sơ đồ lưới 220 KV Gia Lai Đƣờng dây C C R UT.L Đến nút Từ nút D P (MW) PLEIKU 220.00 SESAN3A 220.00 -87.4 PLEIKU 220.00 SE_SAN_3 220.00 -132.7 SE_SAN_3 220.00 SESAN3A 220.00 22.9 SKAK_220 220.00 PLEIKU 220.00 209.4 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 -102.1 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 -126.5 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 -126.5 SE_SAN4 220.00 SESAN4A 220.00 PLEIKU2 220.00 XEKAMAN1 220.00 10 PLEIKU2 220.00 XEKAMAN1 11 PLEIKU2 220.00 12 TD AN KHE 220.00 SKAK_220 13 QUY_NHON 220.00 12 TD AN KHE 220.00 14 PHUOC_AN 220.00 13 TD AN KHE 220.00 15 PLEIKU 220.00 KON TUM 220 220.00 17 -43.1 16 PLEIKU 220.00 KON TUM 220 220.00 17 -43.1 -144.1 220.00 -144.1 KRONGBUK 220.00 16 39.4 -201.9 -260.4 220.00 15 4.4 Mơ hình trạng thái phân loại trạng thái 4.4.1 Mơ hình trạng thái lưới điện truyền tải Gia Lai 4.4.2 Phân loại trạng thái lưới điện truyền tải Gia Lai Nhƣ phần mơ hình hóa trạng thái phần tử trình bày trên, hệ thống gồm có tất 256 trạng thái, gồm có 103 trạng thái đổi nối (iS) 153 trạng thái sửa chữ cố (iR) phần tử Khi xét độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải đƣờng dây lƣới điện, cần phải phân loại trạng thái phần tử thành hai loại TTH TTT lần lƣợt trạng thái ứng với trạng thái phụ tải (hoặc đƣờng dây) bị điện cịn có điện Việc phân loại đƣợc dựa phân tích phƣơng thức bảo vệ phƣơng thức vận hành sau cố để cô lập sửa chữa phần tử cố Trên sơ đồ lƣới điện truyền tải 220 KV Công ty Truyền tải điện Gia Lai hầu hết đƣờng dây đƣợc trang bị máy cắt điện hai đầu nên cố sửa chữa đƣờng dây thi có đƣờng dây bị cắt Vì phân tích trạng thái đƣờng dây tƣơng đối đơn giản, Tuy nhiên sơ đồ thiết bị phân phối trạm biến áp phần tích trạng thái phần tử nhƣ máy cắt, dao cách ly, góp… phức tạp Đối với trạng thái cần phải phân tích dựa vào đặc điểm phƣơng thức thao tác sơ đồ TBPP Trên sơ đồ lƣới điện truyền tải 220 KV Gia Lai dùng chủ yếu dạng sơ đồ hai hệ thống góp có góp vịng 4.5 Kết tính tốn độ tin cậy lƣới điện 220 kV thuộc công ty truyền tải Gia Lai 4.5.1 Các tiêu độ tin cậy lưới điện cố Theo thuật toán trình bày chƣơng 3, với liệu độ tin cậy phần tử cho mục 4.2.3 phân loại trạng thái mục 4.4.2, cách sử dụng bảng tính Excel tính đƣợc tiêu độ C C R UT.L D tin cậy cho đƣờng dây lƣới điện truyền tải cố phần 16 tử Kết xác suất điện gián đoạn truyền tải cố đƣợc cho Error! Reference source not found.; tần suất thời gian ngừng truyền tải đƣờng dây đƣợc cho Error! Reference source not found 4.5.2 Độ tin cậy lưới điện điện BQĐK Số liệu cƣờng độ cắt điện M thời gian trung bình bảo quản định kỳ TM phần tử đƣợc cho nhƣ sau: Bảng Cường độ thời gian bảo quản định kỳ đường dây Nhánh số 10 11 12 13 14 15 16 17 Từ nút Đến nút PLEIKU 220.00 PLEIKU 220.00 SE_SAN_3 220.00 SKAK_220 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 TD AN KHE 220.00 QUY_NHON 220.00 PHUOC_AN 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 SESAN3A 220.00 SE_SAN_3 220.00 SESAN3A 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 SE_SAN4 220.00 SESAN4A 220.00 XEKAMAN1 220.00 XEKAMAN1 220.00 KRONGBUK 220.00 SKAK_220 220.00 TD AN KHE 220.00 TD AN KHE 220.00 KON TUM 220 220.00 KON TUM 220 220.00 TD AN KHE 220.00 D C C R UT.L M (1/n) 2 2 4 1 1 1 TM (h) 4 4 4 4 4 4 4 4 Kết tính tốn tiêu ĐTC lƣới điện 220 KV thuộc Truyền tải điện Gia Lai bảo quản định kỳ phần tử theo kế hoạch đƣợc tổng kết Bảng 4.3 Bảng 4.10 17 Bảng Xác suất điện bị gián đoạn truyền tải lưới điện BQĐK Đƣờng dây 10 11 12 13 14 15 16 17 Đến nút Từ nút PLEIKU 220.00 SESAN3A 220.00 PLEIKU 220.00 SE_SAN_3 220.00 SE_SAN_3 220.00 SESAN3A 220.00 SKAK_220 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 SE_SAN4 220.00 SESAN4A 220.00 PLEIKU2 220.00 XEKAMAN1 220.00 PLEIKU2 220.00 XEKAMAN1 220.00 PLEIKU2 220.00 KRONGBUK 220.00 TD AN KHE 220.00 SKAK_220 220.00 QUY_NHON 220.00 TD AN KHE 220.00 PHUOC_AN 220.00 TD AN KHE 220.00 PLEIKU 220.00 KON TUM 220 220.00 PLEIKU 220.00 KON TUM 220 220.00 PLEIKU2 220.00 TD AN KHE 220.00 Tổng cộng: Xác suất điện 0.00091324 0.00091324 0.00045662 0.00228311 0.00045662 0.00091324 0.00091324 0.00079909 0.00216895 0.00216895 0.00045662 0.00045662 0.00045662 0.00045662 0.00045662 0.00045662 0.00045662 Điện Công suất gián đoạn truyền tải truyền tải MW MWh 87.4 399.09 132.7 605.94 22.9 52.28 209.4 2390.41 102.1 233.11 126.5 577.63 126.5 577.63 37.8 151.03 144.1 1562.73 144.1 1562.73 39.4 89.95 201.9 460.96 260.4 594.52 0.00 43.1 98.40 43.1 98.40 0.00 9,454.79 C C R UT.L D Bảng 4 Tần suất thời gian gián đoạn truyền tải lưới điện BQĐK Đƣờng dây 10 11 Từ nút PLEIKU PLEIKU SE_SAN_3 SKAK_220 PLEIKU PLEIKU2 PLEIKU2 SE_SAN4 PLEIKU2 PLEIKU2 PLEIKU2 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 220.00 Đến nút Tần suất điện (1/năm) SESAN3A 220.00 SE_SAN_3 220.00 SESAN3A 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 SE_SAN4 220.00 SESAN4A 220.00 XEKAMAN1 220.00 XEKAMAN1 220.00 KRONGBUK 220.00 2.00 2.00 1.00 5.00 1.00 2.00 2.00 2.00 5.00 5.00 1.00 Thời gian điện (phút/năm) 480.0 480.0 240.0 1200.0 240.0 480.0 480.0 420.0 1140.0 1140.0 240.0 18 Đƣờng dây Từ nút Đến nút Tần suất điện (1/năm) 12 13 14 15 16 17 TD AN KHE 220.00 QUY_NHON 220.00 PHUOC_AN 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 SKAK_220 220.00 TD AN KHE 220.00 TD AN KHE 220.00 KON TUM 220 220.00 KON TUM 220 220.00 TD AN KHE 220.00 Tổng cộng: 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Thời gian điện (phút/năm) 240.0 240.0 240.0 240.0 240.0 240.0 7980.0 Tổng hợp độ tin cậy cung cấp điện lƣới điện Gia Lai đƣợc cho bảng sau: Bảng Tổng hợp thời gian điện điện gián đoạn truyền tải năm STT Thời gian điện Trƣờng hợp điện (Phút/năm) (h/năm) Sự cố Bảo quản định kỳ Tổng cộng 2,006.08 33.43 Điện gián đoạn truyền tải (MWh) 2,053.82 D 7,980.00 9,986.08 133.00 166.43 9,454.79 11,508.61 C C R UT.L Tỉ lệ so với điện truyền tải % 0.024 0.110 0.13 4.6 Kết luận Trong chƣơng tính tốn tiêu độ tin đƣờng dây lƣới điện truyền tải 220 KV Công ty Truyền tải điện Gia Lai dựa phƣơng pháp không gian trạng thái thuật tốn trình bày Chƣơng Các tiêu độ tin cậy bao gồm xác suất, tần suất, thời gian gián đoạn truyền tải trung bình năm đƣờng dây 220 KV cố cung nhƣ cắt điện kế hoạch để bảo quản định kỳ đƣờng dây, thiết bị đóng cắt Ngồi tính đƣợc lƣợng điện gián đoạn truyền tải trung bình hàng năm cố BQĐK Kết tƣơng đối phù hợp với thực tế vận hành Nhận thấy số độ tin cậy lƣới điện cao (nghĩa độ tin cậy thấp); mà số ĐTC bảo quản định 19 kỳ chiếm phần lớn, có giá trị lớn nhiều so với cố ngẫu nhiên phần tử Mặc dù điện bị gián đoạn truyền tải mức 0,13 % lƣợng điện truyền tải, nhiên giá trị tuyệt đối 11.508 MWh lớn Vì cần thiết phải có giải pháp để nâng cao độ tin cậy lƣới điện, đặc biệt lƣu tâm đến kế hoạch bảo quản định kỳ đƣờng dây nhƣ thiết bị lƣới điện CHƢƠNG CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO LƢỚI ĐIỆN 220 KV TRUYỀN TẢI ĐIỆN GIA LAI 5.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy lƣới điện 5.2 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy lƣới điện truyền tải thuộc truyền tải điện Gia Lai Từ phân tích trên, nhận thấy để nâng cao độ tin cậy cho lƣới điện truyền tải cần phải có giải pháp để hạn chế tối đa với mức yếu tố ảnh hƣởng nhƣ trình bày mục Có thể nhóm giải pháp thành hai nhóm giải pháp sau: C C R UT.L D 5.2.1 Giải pháp quản lý Giảm cƣờng độ cố, cƣờng độ bảo quản định kỳ phần tử Giảm cƣờng độ bảo quản định kỳ xuất tuyến cách lập lịch bảo quản hợp lý phần tử xuất tuyến; áp dụng công nghệ sửa chữa nóng… Giảm thời gian sửa chữa cố, thời gian sửa chữa định kỳ: sử dụng thiết bị giám sát cố, tổ chức hợp lý công tác sửa chữa, sử dụng phƣơng tiện đại nâng cao trình độ tay nghề cho cơng nhân thực công tác sửa chữa 5.2.2 Giải pháp kỹ thuật 5.2.2.1 Đối với thiết bị trạm biến áp 5.2.2.2 Đối với đường dây truyền tải điện 20 5.3 Phân tích hiệu giải pháp nâng cao độ tin cậy cho lƣới điện 220 kV thuộc truyền tải điện Gia Lai 5.3.1 Hiệu giải pháp giảm cường độ cố phần tử Để thấy hiệu giải pháp nâng cao độ tin cậy biện pháp giảm cƣờng độ cố đƣờng dây lƣới truyền tải, tiến hành tính toán tiêu độ tin cậy với trƣờng hợp giảm cƣờng độ cố đƣờng dây Kết cho bảng sau: Bảng Hiệu giải pháp giảm cường độ cố đường dây truyền tải STT Cƣờng độ cố (1/km.năm) Giá trị 0.010 0.009 0.008 0.007 0.005 Giảm (%) -10 -20 -30 -50 Thời gian điện toàn lƣới (phút/năm) Giảm (%) 2,006.1 1.869,6 1.733,2 1.596,8 1.323,9 6.8 13.6 20.4 34.0 Điện gián đoạn truyền tải năm (MWh) 2,053.8 1.913,1 1.772,4 1.631,7 1.350,3 D C C R UT.L Giảm (%) 6.9 13.7 20.6 34.3 5.3.2 Hiệu giải pháp giảm thời gian sửa chữa phần tử Bảng Hiệu giải pháp giảm thời gian sửa chữa cố đường dây STT Thời gian sửa Thời gian chữa đƣờng dây điện toàn (h) lƣới Giảm (phút/năm) Giá trị (%) 2,00 2,006.08 1,80 -10 1.869.6 1,60 -20 1.733,2 1,40 -30 1.596,8 1,00 -50 1.323,9 Giảm (%) 6.8 13.6 20.4 34.0 Điện gián đoạn truyền tải năm (MWh) 2,053.8 1.913,1 1.772,4 1.631,7 1.350,3 Giảm (%) 6.9 13.7 20.6 34.3 21 5.3.3 Hiệu giải pháp giảm thời gian đổi nối Bảng Hiệu giải pháp giảm thời gian đổi nối STT Thời gian đổi nối Ts (h) Giá trị 0.50 0.45 0.40 0.35 0.25 Giảm (%) -10 -20 -30 -50 Thời gian điện toàn lƣới (phút/năm) Giảm (%) 2,006.0 1.975,0 1.944,0 1.912,9 1.850,8 Điện gián đoạn truyền tải năm (MWh) 2,053.8 2.023,7 1.993,6 1.963,5 1.903,3 Giảm (%) 5.3.4 Hiệu giải pháp cải tạo sơ đồ thiết bị phân phối Bằng cách phân tích trạng thái phần tử sơ đồ rƣỡi cấp điện áp 220 kV Trạm 500 kV Pleiku, ta tính đƣợc tiêu độ tin cậy riêng cố lƣới điện 220 kV Truyền C C R UT.L tải điện Gia Lai nhƣ sau: D Bảng Xác suất điện gián đoạn truyền tải cố dùng sơ đồ rưỡi Đƣờng dây Từ nút Đến nút Xác suất điện 10 11 12 13 PLEIKU 220.00 PLEIKU 220.00 SE_SAN_3 220.00 SKAK_220 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 PLEIKU2 220.00 TD AN KHE 220.00 QUY_NHON 220.00 SESAN3A 220.00 SE_SAN_3 220.00 SESAN3A 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 SE_SAN4 220.00 SESAN4A 220.00 XEKAMAN1 220.00 XEKAMAN1 220.00 KRONGBUK 220.00 SKAK_220 220.00 TD AN KHE 220.00 0.0001171 0.000103904 7.71689E-05 0.000230205 0.000130959 0.000247169 0.000247169 6.16438E-05 0.00053516 0.00053516 0.000340342 8.35616E-05 0.000138128 Công Điện suất gián đoạn truyền truyền tải tải (MWh) (MW) 87.4 51.17 132.7 68.94 22.9 8.84 209.4 241.03 102.1 66.85 126.5 156.33 126.5 156.33 37.8 11.65 144.1 385.58 144.1 385.58 39.4 67.05 201.9 84.36 260.4 179.84 22 Đƣờng dây 14 15 16 Từ nút PHUOC_AN 220.00 PLEIKU 220.00 PLEIKU 220.00 Đến nút Xác suất điện TD AN KHE 220.00 KON TUM 220 220.00 KON TUM 220 220.00 0.000131507 9.37215E-05 9.37215E-05 Tổng cộng Công Điện suất gián đoạn truyền truyền tải tải (MWh) (MW) 0.00 43.1 20.20 43.1 20.20 1721.4 1903.95 Bảng 5 Tần suất thời gian gián đoạn truyền tải cố dùng sơ đồ rưỡi Đƣờng dây 10 11 12 13 14 15 16 Tần suất điện (1/năm) PLEIKU 220.00 SESAN3A 220.00 0.54 PLEIKU 220.00 SE_SAN_3 220.00 0.48 SE_SAN_3 220.00 SESAN3A 220.00 0.37 SKAK_220 220.00 PLEIKU 220.00 1.03 PLEIKU 220.00 PLEIKU2 220.00 1.08 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 1.85 PLEIKU2 220.00 SE_SAN4 220.00 1.85 SE_SAN4 220.00 SESAN4A 220.00 0.53 PLEIKU2 220.00 XEKAMAN1 220.00 3.01 PLEIKU2 220.00 XEKAMAN1 220.00 3.01 PLEIKU2 220.00 KRONGBUK 220.00 1.99 TD AN KHE 220.00 SKAK_220 220.00 0.40 QUY_NHON 220.00 TD AN KHE 220.00 0.62 PHUOC_AN 220.00 TD AN KHE 220.00 0.59 PLEIKU 220.00 KON TUM 220 220.00 0.42 PLEIKU 220.00 KON TUM 220 220.00 0.42 Đến nút Từ nút C C R UT.L D Thời gian điện (phút/năm) 61.5 54.6 40.6 121.0 68.8 129.9 129.9 32.4 281.3 281.3 178.9 43.9 72.6 69.1 49.3 49.3 1853.1 Bảng So sánh ĐTC sơ đồ giải pháp cải tạo thành sơ đồ rưỡi Chỉ tiêu ĐTC Thời gian điện năm cố (phút/năm) Điện trung bình năm cố (MWh/năm) Sơ đồ hai Sơ đồ rƣỡi HTTG có TGV Giảm 2,006.0 1.853,1 -7.6 % 2,053.8 1.903,95 -7.3 % 23 5.4 Kết luận Trong chƣơng đề xuất giải pháp để nâng cao độ tin cậy lƣới điện 220 kV Truyền tải điện Gia Lai Với sơ đồ lƣới điện thiết bị phân phối trạm biến áp trạng, tính tốn cho thấy thực giải pháp để giảm cƣờng độ cố, thời gian sửa chữa cố xuống 20 % điện thời gian ngừng truyền tải lƣới điện giảm đƣợc khoảng 15%; giảm cƣờng độ cố, thời gian sửa chữa cố xuống 50 % điện thời gian ngừng truyền tải lƣới điện giảm đƣợc khoảng 35 % Giải pháp cải tạo sơ đồ thiết bị phân phối 220 kV trạm biến áp 500 Pleiku đƣợc tính tốn, cho thấy xét riêng điện cố tiêu điện thời gian gián đoạn truyền tải giảm đƣợc khoảng 7,5 % Các kết tính tốn chƣơng đƣợc sử dụng phối hợp với tính tốn chi phí đầu tƣ tốn so sánh kinh tế kỹ thuật nhằm lựa chọn giải pháp tối ƣu thực tế C C R UT.L D KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn vận hành lƣới điện truyền tải nói chung lƣới điện 220 kV Truyền tải điện Gia Lai nói riêng, luận văn nghiên cứu vấn đề liên quan đến tính tốn đề xuất giải pháp để nâng cao độ tin cậy cho lƣới điện 220 kV thuộc Truyền tải điện Gia Lai Luận văn sử dụng phƣơng pháp trạng thái để tính tốn độ tin cậy Từ việc phân tích phƣơng thức vận hành, xử lý cố nhƣ cắt điện bảo quản định kỳ, phần tử lƣới điện đƣợc mô hình thành trạng thái bình thƣờng N, sửa chữa cố R, đổi nối S trạng thái bảo quản định kỳ M Từ việc phân loại trạng thái phần tử thành TTT TTH, thông số xác xuất, tần suất thời 24 gian điện đƣợc tính tốn, làm sở cho việc tính tiêu độ tin cậy lƣới điện truyền tải Ứng dụng phƣơng pháp không gian trạng thái, luận văn tính tốn tiêu độ tin cậy lƣới điện 200 kV Truyền tải điện Gia Lai dựa thông số thống kê độ tin cậy phần tử Luận văn trình bày giải pháp chung để nâng cao độ tin cậy lƣới điện phân tích hiệu số giải pháp nhƣ giảm cƣờng độ cố, rút ngắn thời gian cố nhƣ thời gian đổi nối cố Ngoài ra, giải pháp cải tạo sơ đồ thiết bị 220 KV từ dạng sơ đồ hai hệ thống góp có góp vịng thành sơ đồ rƣỡi đƣợc tính tốn đề xuất Tuy nhiên thời gian có hạn trình độ cịn hạn chế nên khơng thể tránh đƣợc thiếu sót chƣa thể nghiên cứu cách đầy đủ vấn đề liên quan đến nội dung đề tài Vì tác giả có số kiến nghị sau: - Về liệu độ tin cậy phần tử: cần phải thƣờng xuyên thống kê cập nhật, xây dựng liệu để phục vụ cho tốn phân tích độ tin cậy lƣới điện truyền tải - Từ phân tích hiệu giải pháp, Truyền tải điện Gia Lai xây dựng kế hoạch bƣớc thực nhóm giải pháp quản lý để nâng cao độ tin cậy chơ lƣới điện 220 kV, từ mở rộng cho lƣới điện 500 kV - Để lựa chọn giải pháp cần phải xây dựng giải toán tối ƣu nhằm tìm giải pháp tối ƣu, hài hịa vốn đầu tƣ lợi ích thu đƣợc từ giải pháp D C C R UT.L