(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu đề xuất các giải pháp vận hành hợp lý lưới điện truyền tải 220 kv khu vực nam miền trung và tây nguyên

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜN ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ PHÙNG VINH C C R L T N HIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC IẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUN VÀ TÂY N UYÊN DU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜN ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ PHÙNG VINH N HIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC IẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUN VÀ TÂY N UYÊN C C R L T DU Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số : 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ ĐÌNH DƢƠN Đà Nẵng - Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Trong luận văn có sử dụng số số liệu thống kê, tính tốn hệ thống đơn vị ngành điện Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình Tác giả luận văn C C PHÙNG VINH DU R L T ii N HIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC IẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUN VÀ TÂY NGUYÊN Học viên: Phùng Vinh Khoá: K37.KTĐ-KT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Trƣờng Đại học Bách Khoa - ĐHĐN Mã số: 8520201 Tóm tắt: Trong năm gần đây, nhờ sách ƣu đải Chính phủ mà nguồn lƣợng tái tạo phát triển mạnh mẽ Bên cạnh khu vực Nam miền Trung Tây nguyên hội đủ điều kiện khí hậu lý tƣởng, nên nhiều nhà máy lƣợng tái tạo ạt đƣa vào vận hành, hai tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận diễn sơi động Trong lƣới điện hữu quy hoạch khơng đồng với tiến độ phát triển nguồn, dẫn đến tình trạng q tải nề khơng giải tỏa hết công suất phát nhà máy Luận văn nghiên cứu đề xuất giải pháp điều chỉnh tiến độ đầu tƣ dự án trạm biến áp 220 kV Ninh Phƣớc vào vận hành sớm hơn, từ giai đoạn 2026-2030 theo quy hoạch điện VII điều chỉnh, sang giai đoạn 2021-2025 Kết tính tốn trào lƣu cơng suất giải này, giải tỏa hết lƣợng công phát nhà máy trƣờng hợp vận hành bình thƣờng nhƣ có cố C C đƣờng dây R L T DU PROPOSING SOLUTIONS FOR REASONABLE OPERATING THE 220 KV TRANSMISSION GRID OF SOUTH CENTRAL AREA AND HIGHLANDS OF VIETNAM SUMMARY: In recent years, thanks to the Government's preferential policy, renewable energy sources have grown substantially Besides, the South Central and Central Highlands regions meet the ideal climate conditions, therefore many Renewable energy plants have been massively put into operation, especially developed in the Ninh Thuan and Binh Thuan province Meanwhile, the existing power grid is not synchronized with the development progress of the sources, leading to heavy overload and does not release all generation capacity of the plants The dissertation has studied and proposed solutions to urge the investment progress of 220 kV Ninh Phuoc substation project to finish earlier, enabling the plants can be put into operation sooner, from the period 2026-2030 under the adjusted VII electricity plan to the period 2021- 2025 The result of calculating the power flow trend of this solution has cleared all the generation capacity of the plants in daily normal operation or in case of any incidents happened in one of the lines iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢN v DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn Dự kiến đạt đƣợc Bố cục C C R L T CHƢƠN HIỆN TRẠN VÀ KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN N UỒN VÀ LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC NAM MIỀN TRUN VÀ TÂY N UYÊN 1.1 Mở đầu 1.2 Hiện trạng kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Ninh Thuận 1.2.1 Hiện trạng nguồn điện tỉnh Ninh Thuận 1.2.2 Hiện trạng lƣới điện 1.2.3 Dự báo nhu cầu phụ tải tỉnh Ninh Thuận 1.2.4 Kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Ninh Thuận 1.3 Hiện trạng kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Bình Thuận 16 1.3.1 Hiện trạng nguồn điện tỉnh Bình Thuận 16 1.3.2 Hiện trạng lƣới điện tỉnh Bình Thuận 17 1.3.3 Dự báo nhu cầu phụ tải tỉnh Bình Thuận 17 1.3.4 Kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Bình Thuận 18 1.4 Nhận xét, kết luận 19 DU CHƢƠN N HIÊN CỨU CÁC PHƢƠN PHÁP TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐN ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH TỐN 22 2.1 Mở đầu 22 2.2 Các phƣơng pháp giải tích mạng điện 22 2.2.1 Tính tốn phân bố công suất phƣơng pháp lặp Gauss – Seidel 22 iv 2.2.2 Tính tốn phân bố cơng suất phƣơng pháp lặp Newton-Raphson 24 2.3 Các phần mềm phân tích, tính tốn hệ thống điện 25 2.3.1 Phần mềm Power World 25 2.3.2 Phần mềm CONUS 26 2.3.3 Phần mềm PSS/E 26 CHƢƠN TÌNH HÌNH VÀ CÁC VẤN ĐỀ TRUYỀN TẢI TRÊN LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC NAM MIẾN TRUN VÀ TÂY N UYÊN 28 3.1 Mở đầu 28 3.2 Tình hình vận hành lƣới điện địa bàn khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận đến 2020 28 3.3 Tình hình vận hành lƣới điện địa bàn khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận đến 2025 34 3.4 Nhận xét, kết luận 38 C C CHƢƠN ĐỀ XUẤT CÁC IẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 41 4.1 Đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực nam miền trung Tây Nguyên 41 4.1.1 Đầu tƣ hệ thống lƣu trữ lƣợng nhà máy lƣợng tái tạo 41 4.1.2 Điều chỉnh tiến độ đầu tƣ dự án trạm 220 kV Ninh Phƣớc vào trƣớc năm 2025 bổ sung thêm quy hoạch đƣờng dây 220 kV Ninh Phƣớc – Vĩnh Tân 45 4.1.3 So sánh tính khả thi chi phí đầu tƣ để lựa giải pháp 46 4.2 Kết tính toán phƣơng án chọn giải pháp 49 4.3 Nhận xét 57 4.4 Kết luận 58 R L T DU TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH IAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) v DANH MỤC CÁC BẢN Số hiệu bảng 1.1: 1.2: 1.3: 1.3A: 1.4: 1.5: 1.6: 3.1: 3.2: 3.3: Tên bảng Trang Các tuyến đƣờng dây 220-110 kV địa bàn tỉnh Ninh Thuận Các trạm biến áp 220-110 kV địa bàn tỉnh Ninh Thuận Phân vùng quy hoạch tiềm phát triển điện gió Danh mục NMĐMT địa bàn tỉnh Ninh Thuận đƣợc bổ sung Quy hoạch Tổng hợp nhu cầu điện tỉnh Bình Thuận Tổng hợp nhu cầu cơng suất tỉnh Bình Thuận Cân công suất nguồn phụ tải khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận giai đoạn đến năm 2025 Cơng suất BESS cần lắp đặt đƣợc tính nhƣ sau: Chi phí đầu tƣ cho trạm biến áp Ninh Phƣớc kèm theo đƣờng dây đấu nối: Bảng so sánh hai giải pháp C C DU R L T 10 12 17 17 19 45 46 46 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 2.1 Tên hình Trang Sơ đồ đa cổng đƣờng dây truyền tải 23 C C DU R L T MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần kinh tế nƣớc ta chuyển có tốc độ tăng trƣởng tƣơng đối cao Chính điều thúc đẩy ngành cơng nghiệp mũi nhọn tiền đề cho kinh tế phải liên tục thay đổi công nghệ kĩ thuật để theo kịp tốc độ tăng trƣởng mạnh Trong ngành cơng nghiệp lƣợng đóng vai trị đặc biệt quan trọng đƣợc quan tâm đầu tƣ phát triển Nhằm thúc đẩy phát triển nguồn lƣợng tái tạo để hỗ trợ phát triển ngành cơng nghiệp lƣợng Chính phủ ban hành Quyết định 11/2017/QĐ-TTg khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Theo Báo cáo số 127/BC-ĐL ngày 31/7/2019 Cục Điện lực Năng lƣợng tái tạo (Bộ Công Thƣơng) cho biết, đến 02 năm triển khai có 84 dự án điện mặt trời với tổng công suất khoảng 4.500 MW đƣợc đƣa vào vận hành, góp phần cung ứng, bổ sung nguồn điện cho hệ thống điện Tuy nhiên, chế bộc lộ số nhƣợc điểm nhƣ: Giá mua điện cao giá bán lẻ điện, phát triển ạt dẫn đến khó khăn giải tỏa công suất Vấn đề nặng nề áp lực lên việc vận hành an tồn hợp lý lƣới điện truyền tải, nguồn lƣợng tái tạo phát triển ạt lƣới điện truyền tải chƣa thể phát triển đồng với nguồn lƣợng tái tạo, thực tế lƣới điện truyền tải chịu áp lực nặng nề lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên đặc biệt tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận Lƣới điện truyền tải khu vực tỉnh Ninh Thuận Bình Thuận hữu vốn đƣợc quy hoạch nhằm giải tỏa công suất cho Trung tâm Nhiệt điện Vĩnh Tân, nên với việc phải “gánh vác” truyền tải công suất cho nguồn lƣợng tái tạo gia tăng số lƣợng lớn khiến cho lƣới điện khu vực tải cách nghiêm trọng Đây vấn đề phức tạp khó khăn q trình vận hành hệ thống điện Với lí cho thấy việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên’’ yêu cầu mang tính cấp thiết, bối cảnh tỷ trọng nguồn lƣợng tái tạo chiếm ngày nhiều C C R L T DU Mục đích nghiên cứu Trên sở phân tích, tính tốn cách khoa học cho chế độ vận hành, để từ đƣa giải pháp nhằm vận hành an toàn, nâng cao độ tin cậy, vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên chủ yếu tập trung vào lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận nơi mà đƣợc coi điểm nóng việc phát triển nguồn lƣợng tái tạo ạt, lƣới điện khơng kịp đầu tƣ đồng để giải tỏa hết lƣợng công suất - Đối tƣợng nghiên cứu: Lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên đặc biệt vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220kV khu vực tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận Phƣơng pháp nghiên cứu Kết hợp lý thuyết thực tế: Nghiên cứu lý thuyết phƣơng pháp tính tốn sử dụng phần mềm tính tốn hệ thống điện dựa số liệu thực tế lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên để từ đề xuất giải pháp vận hành hợp lý cho lƣới C C Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn Đề tài đƣa giải pháp mang tính khoa học có tính thực tiễn, giải pháp đƣa đƣợc áp dụng cho lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên R L T DU Dự kiến đạt đƣợc Đề xuất đƣợc giải pháp nhằm vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Nguyên cách hợp lý Bố cục Luận văn đƣợc chi thành chƣơng, gồm phần nhƣ sau: MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: HIỆN TRẠNG VÀ KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN NGUỒN VÀ LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 1.1 Phần mở đầu 1.2 Hiện trạng kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Ninh Thuận 1.3 Hiện trạng kế hoạch phát triển lƣới điện tỉnh Bình Thuận 1.4 Nhận xét, kết luận CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH TỐN 2.1 Mở đầu 2.2 Các phƣơng pháp tính tốn giải tích mạng điện 2.3 Các phần mềm phân tích, tính tốn hệ thống điện C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T ... CÁC GIẢI PHÁP VẬN HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG TÂY NGUYÊN 4.1 Đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực Nam miền Trung Tây Ngun 4.2... HÀNH HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUN VÀ TÂY NGUYÊN 4.1 Đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực nam miền trung Tây Nguyên Theo văn số 7641/BCT-ĐL... HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 220 KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 41 4.1 Đề xuất giải pháp vận hành hợp lý lƣới điện truyền tải 220 kV khu vực nam miền trung Tây Nguyên 41 4.1.1