(Luận văn thạc sĩ) tính toán, cải tạo lưới điện phân phối thành phố đồng hới giai đoạn từ 2020 đến 2025

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA DƯƠNG HỒNG KHOA C C R L T TÍNH TỐN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN TỪ 2020-2025 DU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA DƯƠNG HỒNG KHOA TÍNH TỐN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI C C THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN TỪ 2020-2025 R L T DU Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HIẾU Đà Nẵng - Năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Dương Hồng Khoa C C DU R L T TRANG TÓM TẮT TÍNH TỐN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN 2020 - 2025 Sinh viên: Dương Hoàng Khoa Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN Khóa : K36 KTĐ ĐN Tóm tắt – Để đáp ứng nhu cầu điện ngày lớn, việc phát triển xây dựng nhà máy điện cần phải trọng đến hệ thống lưới điện phân phối Trong năm gần nhu cầu điện tăng cao, hệ thống lưới điện phân phối vận hành lâu năm, xây dựng chắp vá không đồng bộ, gây lãng phí kinh tế, ảnh hưởng đến chất lượng điện áp, đến chế độ làm việc bình thường phụ tải Do vậy, cần thiết phải tính tốn cải tạo lưới điện phân phối đề phương án nâng cao chất lượng điện áp nhằm ổn định, liên tục thuận lợi có khoa học phù hợp với chủ trương sách nhà nước để phục vụ phát triển kinh tế xã hội nhu cầu sinh hoạt nhân dân Trong luận văn giới thiệu trạng tính tốn cải tạo lưới điện phân phối TP Đồng Hới phần mềm C C R L T DU PSS/ADEPT, đồng thời xác định nhu cầu điện đưa phương án cải tạo lưới điện TP Đồng Hới Từ khóa – Cải tạo lưới điện phân phối Thành phố Đồng Hới CALCULATING EXPENSES FOR DISTRIBUTION NETWORK OF DONG HOI CITY IN THE PERIOD OF 2020 - 2025 Abstract – To meet the growing power demand, in addition to the development of power plants, it is necessary to pay attention to the distribution grid In recent years, the demand for electricity has increased, while the distribution grid has been operating for a long time, building and installing asynchronously, causing economic waste and affecting voltage quality, to the normal working mode of the loads Therefore, it is necessary to calculate and renovate the distribution grid and devise a plan to improve the voltage quality in order to stabilize and continuously support science in accordance with the policy of the state to serve the main service National defense and security, socio-economic development and people daily needs The thesis still introduces the current situation and calculates the improvement of TP distribution network Dong Hoi uses PSS / ADEPT software, and simultaneously identifies the power demand and offers options for the rehabilitation of Dong Hoi City power grid Keyword – Improvement of the distribution network of Dong Hoi City Keywords – Improvement of the distribution network of Dong Hoi City MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghi n cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn .2 C C Bố cục luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG LĐPP KHU VỰC TP ĐỒNG HỚI 1.1 Đặc điểm tự nhiên thành phố Đồng Hới R L T 1.1.1 Vị trí địa lý - kinh tế 1.1.2 Đặc điểm tự nhiên DU 1.2 Hiện trạng nguồn, lưới điện phân phối Thành phố Đồng Hới 1.2.1 Nguồn điện 1.2.2 Lưới điện .5 1.3 Đánh giá tiêu kỹ thuật lưới điện phân phối TP Đồng Hới 21 1.3.1 Tổn thất tr n đường dây .21 1.3.2 Phương pháp tính tổn thất công suất tổn thất điện LĐPP: 23 1.4 Các phương pháp tính tốn TTĐN LĐPP .25 1.4.1 Phương pháp phân tích phân đồ thị 25 1.4.2 Phương pháp d ng điện trung bình bình phương .26 1.4.3 Phương pháp thời gian tổn thất 27 1.4.4 Phương pháp đường cong tổn thất 27 1.4.5 Phương pháp tính tốn TTĐN theo quy định EVN 29 1.5 Kết luận 29 CHƯƠNG TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG LĐPP KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 31 2.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT 31 2.1.1 Giới thiệu chung phần mềm PSS/ADEPT .31 2.1.2 Các bước thực phần mềm PSS/ADEPT 32 2.1.3 Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT tính tốn trào lưu cơng suất, phương án kết lưới tối ưu 34 2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện điện áp đường dây MBA, LĐPP khu vực TP Đồng Hới 44 2.2.1 Tổn thất công suất, điện áp, điện tr n đường dây: 44 2.2.2 Tổn thất công suất, điện áp, điện MBA 46 2.3 Tính tốn tổn thất điện cơng suất LĐPP khu vực TP Đồng Hới phần mềm PSS/ADEPT 47 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu đầu vào tính tốn 47 2.3.2 Sơ đồ tính tốn 48 2.3.3 Phương pháp tính toán TTĐN 48 2.3.4 So sánh kết thực kết tính tốn theo cách tính EVN 55 2.4 Kết luận 55 C C CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NHU CẦU ĐIỆN NĂNG ĐẾN NĂM 2025 VÀ CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN TP ĐỒNG HỚI 57 3.1 Xác định nhu cầu điện đến năm 2025 57 3.2 Một số phương pháp dự báo phụ tải: 57 3.2.1 Phương pháp trực tiếp 57 R L T DU 3.2.2 Phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian 58 3.2.3 Phương pháp so sánh đối chiếu 59 3.2.4 Phương pháp chuy n gia .59 3.2.5 Phương pháp Medee-S 59 3.3 Xác định nhu cầu điện TP Đồng Hới giai đoạn 2020 đến 2025 theo phương pháp hệ số tăng trưởng .61 3.4 Dự báo tăng trưởng phụ tải giai đoạn 2020-2025: 62 3.5 Đánh giá tải MBA đường dây trung áp giai đoạn 2020-2025: 62 3.6 Giải pháp cải tạo lưới điện TP Đồng Hới: 63 3.7 Các giải pháp cải tạo lưới điện TP Đồng Hới 65 3.7.1 Thay máy biến áp lâu năm, tổn hao không tải lớn 65 3.7.2 Giải pháp lắp đặt tụ bù trung : 68 3.8 Tính toán hiệu sau áp dụng giải pháp 72 3.9 Kết luận 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU - TBA: Trạm biến áp - MBA: Máy biến áp - XT: Xuất tuyến - LĐPP: Lưới điện phân phối - CSPK: Công suất phản kháng - CSTD: Công suất tác dụng - PSS/ADEPT: Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool: Phần mềm tính tốn phân tích lưới điện phân phối - TOPO _ Tie Open Point Optimization: Phân tích điểm mở tối ưu - ĐH: Trạm biến áp 110kV Đồng Hới 110/35/22kV - 2x40MVA - BĐH: Trạm biến áp 110kV Bắc Đồng Hới 110/22kV - 25MVA - LBS _ Load Break Switch: Dao cắt có tải - MC: Máy cắt - DCL: dao cách ly - PA: Phương án - TTCS: tổn thất công suất - TTĐN: tổn thất điện - A: Tổn thất điện - P: Tổn thất công suất tác dụng - Q: Tổn thất công suất phản kháng - C C TP: Thành phố R L T DU DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các đơn vị hành chỉnh thành phố Đồng Hới Bảng 1.2 Khối lượng quản lý vận hành hệ thống điện Điện lực Đồng Hới Bảng 1.3 Thống kê trạng tải TBA Bảng 1.4 Bảng thống kê trạng thông số kỹ thuật đường dây trung áp: 14 Bảng 2.1 Kết tính tốn P theo P ngày điển hình mùa hè 50 Bảng 2.2 Tính tốn điện tiêu thụ tổn thất điện ngày điển hình mùa hè XT 472 Đồng Hới 51 Bảng 2.3 TTĐN lưới điện thành phố Đồng Hới m a đông từ tháng 13/2019 53 Bảng 2.4 TTĐN lưới điện thành phố Đồng Hới m a h từ tháng 48/2019 53 Bảng 2.5 TTĐN lưới điện thành phố Đồng Hới tháng năm 2019 54 Bảng 2.6 So sánh TTĐN lưới điện trung áp Đồng Hới thực tế tính tốn 55 Bảng 3.1 Tiêu thụ điện TP Đồng Hới giai đoạn 2014-2018 61 Bảng 3.2 Dự báo nhu cầu điện 2020 đến năm 2025 61 Bảng 3.3 Dự báo tải chạy lộ đường dây giai đoạn 2020 – 2025 62 Bảng 3.4 Dự báo Ktải TBA TP Đồng Hới giai đoạn 2020 – 2025 63 Bảng 3.5 Tính tốn tổn thất khơng tải lưới điện TP Đồng Hới 66 Bảng 3.6 Tính tốn chênh lệch giá mua thay MBA Amorphous 68 Bảng 3.7 Trạng thái làm việc dung lượng tụ b tr n lưới điện hữu 69 Bảng 3.8 Trạng thái làm việc, dung lượng tụ bù sau bố trí lại lắp 69 Bảng 3.9 Vị trí cơng suất tiết kiệm sau thực phân tích Capo 70 Bảng 3.10 Giá trị tỷ lệ tổn thất xuất tuyến sau chạy Capo 71 Bảng 3.11 Bảng so sánh kết giảm TTCS trước sau chạy CAPO 71 C C R L T DU DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Bản đồ hành chỉnh thành phố Đồng Hới Hình 1.2 Sơ đồ thay đường dây trung áp 22 Hình 1.3 Sơ đồ thay MBA cuộn dây 22 Hình 1.4a Đồ thị phụ tải chữ nhật hóa 26 Hình 1.4b Đồ thị phụ tải hình thang hóa 26 Hình 1.5 Xây dựng biểu đồ TTCS xác định TTĐN đường cong tổn thất 29 Hình 2.1 Tạo nút 33 Hình 2.2 Tạo Shunt thiết bị 33 Hình 2.3 Tạo nhánh Hình 2.4 Màn hình cài đặt chương trình Hình 2.5 Màn hình cài đặt tự chọn Hình 2.6 Cài đặt đặc tính tr n sơ đồ lưới 36 Hình 2.7 Thuộc tính tuỳ chọn phân tích 37 Hình 2.8 Hộp thoại tạm ngừng chương trình 38 Hình 2.9 Màn hình thể bảng thơng số kinh tế 41 Hình 2.10 Bảng thuộc tính tùy chọn TOPO 44 Hình 2.11 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình lưới điện 22kV TP Đồng Hới 47 Hình 2.12 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình TP Đồng Hới 48 Hình 2.13 Đồ thị phụ tải ngày điển hình mùa hè XT 472 Đồng Hới 50 C C R L T DU 33 35 35 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với phát triển không ngừng kinh tế xã hội Trong năm vừa qua, với tốc độ tăng trưởng GDP trung bình hàng năm tỉnh Quảng Bình lớn, nhu cầu lượng tiếp tục tăng với tốc độ trung bình cao Dự báo nhu cầu sử dụng điện tỉnh Quảng Bình tương lai ngày gia tăng Để đáp ứng đủ nhu cầu lượng theo yêu cầu việc phát triển nguồn, lưới phải thực quy hoạch tính toán cải tạo lưới điện phân phối, thực tiết kiệm sử dụng lượng hiệu quả, phù hợp với khả vận hành cung cấp lưới điện nhằm giảm tổn thất điện nâng cao chất lượng điện áp hệ thống truyền tải phân phối điện Thành phố Đồng Hới địa bàn tập trung phụ tải lớn công ty Điện lực Quảng Bình, chiếm khoảng 37% tổng sản lượng cơng ty Điện lực Quảng Bình, cần phải có lộ trình cụ thể tính tốn cải tạo lưới điện hợp lý để thực mục tiêu đề ngành điện nói chung Thành phố Đồng Hới nói riêng C C R L T Trong năm gần nhu cầu điện tăng cao, hệ thống lưới DU điện phân phối tr n địa bàn thành phố vận hành lâu năm, xây dựng chắp vá không đồng bộ, chưa đáp ứng yêu cầu cung cấp điện, gây lãng phí kinh tế, ảnh hưởng đến chất lượng điện áp, đến chế độ làm việc bình thường phụ tải Do vậy, cần thiết phải nghiên cứu tính tốn cải tạo lưới điện phân phối đề phưng án nghi n cứu phương pháp chất lượng điện áp nhằm ổn định, liên tục thuận lợi có khoa học phù hợp với chủ trương sách nhà nước để phục vụ trị, an ninh quốc phịng, phát triển kinh tế xã hội nhu cầu sinh hoạt nhân dân tỉnh nói chung tr n địa bàn thành phố Đồng Hới nói riêng Xuất phát từ đặc điểm lý nêu trên, chọn đề tài “ TÍNH TỐN, CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN TỪ 2020 ĐẾN 2025 ” cho luận văn tốt nghệp Mục tiêu nghiên cứu - Phân tích tính tốn hệ thống lưới điện phân phối trạng,dự báo nhu cầu phụ tải đưa giải pháp để cải tạo lưới điện phân phối 22 kV Thành phố Đồng Hới Tỉnh Quảng Bình giai đoạn từ 2020-2025 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài: Tính tốn cải tạo lưới điện phân phối phương pháp tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện tr n lưới phân phối dự ... tốn cải tạo lưới điện phân phối TP Đồng Hới phần mềm C C R L T DU PSS/ADEPT, đồng thời xác định nhu cầu điện đưa phương án cải tạo lưới điện TP Đồng Hới Từ khóa – Cải tạo lưới điện phân phối Thành. .. n địa bàn thành phố Đồng Hới nói riêng Xuất phát từ đặc điểm lý nêu trên, chọn đề tài “ TÍNH TỐN, CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI GIAI ĐOẠN TỪ 2020 ĐẾN 2025 ” cho luận văn tốt nghệp... cứu đề tài: Tính toán cải tạo lưới điện phân phối phương pháp tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện tr n lưới phân phối dự báo phụ tải tr n lưới điện phân phối giai đoạn từ 2020- 2025 để có