(Luận văn thạc sĩ) đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối điện lực konplông – công ty điện lực kon tum

LÊ ĐÌNH GIÁP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ ĐÌNH GIÁP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN C C ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC KONPLÔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC KON TUM R L T DU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN KHÓA: K36 Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ ĐÌNH GIÁP ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC KONPLÔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC KON TUM C C R L T DU Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN VINH TỊNH Đà Nẵng - Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, có trích dẫn số tài liệu chuyên ngành điện số tài liệu nhà xuất ban hành Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Đình Giáp C C DU R L T ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu .1 Phương pháp nghiên cứu C C Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài R L T Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƢỚI ĐIỆN DU PHÂN PHỐI 1.1 Định nghĩa 1.2 Tổng quan độ tin cậy: 1.2.1 Đặc điểm lưới điện phân phối 1.2.2 Nguồn điện - lưới: 1.2.3 Lưới điện: 1.3 Phương thức vận hành 1.3.1 Các xuất tuyến sau TBA 110KV Kon Plong 1.3.2 Các vị trí liên lạc xuất tuyến 1.3.3 Các vị trí phân đoạn xuất tuyến: 1.4 Đặc điểm yêu cầu phụ tải 1.4.1 Đặc điểm phụ tải 1.4.2 Thông số kỹ thuật xuất tuyến trung áp, trạm biến áp 10 1.5 Các tham số liên quan ĐTC .11 Chƣơng CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN 13 2.1 Các phương pháp đánh giá , tính tốn độ tin cậy 13 iii 2.1.1 Phương pháp đồ thị - giải tích 13 2.1.2 Sơ đồ hỗn hợp 15 2.1.3 Phương pháp không gian trạng thái 15 2.1.4 Phương pháp hỏng hóc 16 2.1.5 Phương pháp Monte – Carlo .17 2.2 Các tiêu đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối theo tiêu chuẩn IEEE1366 17 2.2.1 Đối với phần tử không phục hồi 18 2.2.2 Đối với phần tử có phục hồi .23 2.2.3 Cơng thức tính tốn độ tin cậy tiêu độ tin cậy 25 2.3 Các số đánh giá độ tin cậy cung cấp điện theo thông tư 39/2015/TT-BCT quy định hệ thống điện phân phối 29 C C 2.3.1.Các số độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối 29 R L T 2.3.2.Các số độ tin cậy lưới điện phân phối 29 2.3.3.Các số độ tin cậy cung cấp điện 31 DU CHƢƠNG TÍNH TOÁN VÀ CÁC ĐỀ XUẤT NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KON PLÔNG 32 3.1 Đặc điểm tình hình độ tin cậy cung cấp điện thực lưới điện điện lực KonPlông .32 3.1.1 Các nguyên nhân ảnh hưởng ĐTC lưới điện KonPlông: 32 3.1.2 Các tiêu ĐTC lưới điện phân phối: .33 3.2 Phân tích - đánh giá cố: 34 3.3 Thu thập số liệu: 34 3.3.1 Số liệu thống kê ĐTC năm 2017 đến năm 2019 34 3.4 Tính tốn độ tin cậy theo PSS/ADDEPT: 36 3.4.1 Chức phần mềm 36 3.4.2 Các cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT .37 3.4.3 Dữ liệu phục vụ tính tốn độ tin cậy 38 3.4.4 Các bước khai báo, nhập liệu phần mềm PSS/ADEPT 5.0 38 3.4.5 Tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT .44 3.5 Các liệu cần để tính tốn .47 3.5.1 Dữ liệu tính tốn 47 iv 3.5.2 Tính toán độ tin cậy cho xuất tuyến 49 3.5.3 Độ tin cậy toàn lưới điện phân phối Điện lực : 50 3.5.4 Nhận xét đánh giá .51 3.6 Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực KonPlông 51 3.6.1 Các đề xuất cụ thể XT 477 XT 475-KonPlong 51 3.6.2 Tính tốn độ tin cậy sau đề xuất áp dụng giải pháp : 53 3.7 Nhận xét độ tinh cậy sau thực giải pháp 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .56 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 C C DU R L T v TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC KONPLÔNG – CÔNG TY ĐIỆN LỰC KON TUM Học viên : Lê Đình Giáp Khóa : K36 KTĐ.KT Chun ngành : Kỹ thuật điện Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Công ty Điện lực Kon Tum đặt mục tiêu chất lượng điện lên hàng đầu, độ tin cậy cung cấp điện tiêu chí quan trọng cần phải đạt Từ mục tiêu trên, tác giả thực đề tài tính tốn đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực KonPlông – Công Ty Điện Lực Kon Tum Trong nghiên cứu này, tác giả thống kê cường độ hỏng hóc thiết bị lưới điện thuộc Điện lực Kon Tum từ đó, tác giả sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn tiêu độ tin cậy (SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI), phân tích số liệu, thơng tin điện khách hàng xuất tuyến cho lưới điện phân phối trung áp huyện KonPlơng Từ kết tính tốn phần mềm PSS/ADEPT, tác giả phân tích đánh giá độ tin cậy trạng, từ đề xuất lắp đặt bổ sung thiết bị phân đoạn xuất tuyến để nâng cao độ tin cậy cho lưới điện Điện lực KonPlông Từ giải pháp đề xuất, tác giả chứng minh hiệu giả pháp đề xuất thơng qua việc tính tốn tiêu độ tin cậy so sánh với độ tin cậy trạng cho lưới điện Điện lực KonPlông Kết so sánh cho thấy giải pháp đề xuất nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đáp ứng độ tin cậy yêu cầu từ EVNCPC C C R L T DU Từ khóa – Điện lực KonPlông; lưới điện phân phối, độ tin cậy; giải pháp; SAIDI; SAIFI PROPOSAL OF SOLUTIONS TO ENHANCE THE POWER SUPPLY RELIABILITY OF THE DISTRIBUTION GRID OF KON PLONG POWER BRANCH- KON TUM PROVINCE Abstract - Kon Tum Power Company always sets the power quality issue to the top, in which, power supply reliability is an important target to be achieved From the above objective, the author has implemented the topic of calculation and proposal of schemes to enhance the reliability criteria of the distribution grid of KonPlông Branch of Kon Tum Power Company In this study, the author had collected the failure data of all equipment in Kon Tum Power Company’s distribution grid to calculate the equipment failure rate and then author used PSS/ADEPT software to calculate the reliability (SAIFI , SAIDI, CAIFI, CAIDI), data analysis, information on power outages of customers on all feeders of KonPlông Branch’s distribution grid From these results, author had analyzed and evaluated the current reliability criterions and then author suggested to install additionally some segmentation devices such as Recloser, FCO…etc on the feeders to improve grid reliability From the proposed scheme, the author demonstrated the effectiveness of the proposed solution by calculating again the reliability criteria of KonPlông Branch’s distribution grid and comparing its results with the current reliability The comparison of results show that with the proposed solution, the power supply reliability of KonPlông Branch’s distribution grid is enhanced and satisfies the power supply reliability criteria required by EVNCPC Key words – KonPlông Power branch, distribution grid, reliability, solution, SAIDI, SAIFI vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT LĐPP : Lưới điện phân phối XT : Xuất tuyến TBA : Trạm biến áp MBA : Máy biến áp ĐZ : Đường dây MC : Máy cắt DCL : Dao cách ly TBPĐ : Thiết bị phân đoạn EVN : Tập đoàn Điện lực Việt Nam EVNCPC: Tổng Công ty Điện lực miền Trung C C TR : Thời gian trung bình cố TS : Thời gian trung bình sửa chữa SAIFI : Chỉ số tần suất điện trung bình hệ thống SAIDI : Chỉ số thời gian điện trung bình hệ thống CAIDI : Chỉ số thời gian điện trung bình khách hàng CAIFI : Chỉ số tần suất điện trung bình khách hàng BTBD : Bảo trì Bảo dưỡng định kỳ ĐTC : Độ tin cậy IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers (Viện kỹ thuật R L T DU điện - điện tử) HTĐ : Hệ thống điện PT : Phần tử vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Bảng 1.2 Khối lượng đường dây TBA Điện lực Kon Plong quản lý đến hết năm 2019 Thơng số kỹ thuật xuất tuyến 8-9 13 Bảng 1.3 Thông số phụ tải tuyến trung áp 22KV Bảng 3.1 Kế hoạch EVNCPC giao cho Công ty Điện lực Kon Tum 36 Thực ĐTC kế hoạch - thực lưới điện KonPlong 37 2017-2020 Số vụ cố lưới điện KonPlong 38-39 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 14 Bảng 3.6 Thanh ghi liệu độ tin cậy 48 Thống kê số lượng thiết bị lưới điện 22KV Điện lực 50 KonPlong Thông số độ tin cậy phần tử LĐPP BTBD 51 Bảng 3.7 Thông số độ tin cậy phần tử LĐPP cố Bảng 3.8 Độ tin cậy xuất tuyến BTBD 53 Bảng 3.9 Độ tin cậy xuất tuyến cố 53 Bảng 3.10 Kết tính tốn độ tin cậy cho toàn điện lực 54 Bảng 3.11 So sánh kết ĐTC trước sau áp dụng giải pháp 56 Bảng 3.12 So sánh kết ĐTC trước sau áp dụng giải pháp 57 Bảng 3.5 C C R L T DU 52 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Sơ đồ sợi lưới điện KonPlong Sơ đồ xuất tuyến TBA 110KV-KonPlong Sơ đồ kết nối xuất tuyếnTBA 110KV-KonPlong Sơ đồ độ tin cậy phần tử nối tiếp Sơ đồ độ tin cậy phần tử song song Sơ đồ độ tin cậy phần tử hỗn hợp Đồ thị xác xuất Đường cong cường độ cố Trục thời gian thơng số dịng cố Thiết lập thông số mạng lưới Hộp thoại network properties Hộp thoại thuộc tính nút Source Hộp thoại thuộc tính nút tải Hộp thoại thuộc tính đoạn đường dây Hộp thoại thuộc tính máy biến áp Hộp thoại thuộc tính nút tải điện DU R L T C C Trang 10 11 17 18 18 22 24 26 42 42 44 44 45 45 46 46 47 Hộp thoại thuộc tính thiết bị đóng cắt Các chọn lựa cho toán độ tin cậy cung cấp điện Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm Hình 3.10 PSS/ADEPT 49 Hình 3.11 Kết tính tốn ĐTC cố 52 Hình 3.12 Kết tính tốn ĐTC BTBD 53 Hình 3.13 Sơ đồ xuất tuyến 477 sau đề xuất giải pháp 54 Hình 3.14 Kết tính tốn ĐTC cố sau áp dụng giải pháp 56 Hình 3.15 Kết tính tốn ĐTC -BTBD sau áp dụng giải pháp 56 Hình 3.16 Biểu đồ so sánh trước sau có giải pháp ĐTC 58 55 800 700 600 500 Chênh lệch 400 Giải pháp 300 Hiện trạng 200 100 C C SAIFI SAIDI CAIDI R L T Hình 3.16 Biểu đồ so sánh trước sau có giải pháp ĐTC Kết luận, chương tác giả đề xuất giải pháp bổ sung thiết bị phân đoạn xuất tuyến; xây dựng mạch vòng để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện thuộc Điện lực KonPlơng Tác giả tính tốn đánh giá hiệu DU phương pháp đề xuất, thơng qua việc tính tốn lại độ tin cậy sau bổ giải pháp so sánh kết với độ tin cậy trạng Kết so sánh cho thấy giải pháp đề xuất nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đáp ứng yêu cầu độ tin cậy mà Điện lực Kon Tum yêu cầu Điện lực Kon Plông phải đạt Trong chương này, tác giả ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để phân tích đánh giá tiêu độ tin cậy lưới điện phân phối 22 kV Điện Lực KonPlông quản lý vận hành sở số liệu thu thập Từ phân tích yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy tác giả đề xuất số giải pháp nhằm đạt mục tiêu nâng cao độ tin cậy Công ty Điện lực Kon Tum giao Cũng phần mềm PSS/ADEPT tác giả phân tích hiệu giải pháp đề xuất Về bản, giải pháp đáp ứng yêu cầu, để nâng cao chất lượng phục vụ khách hàng, ngành điện phải tiếp tục đầu tư xây dựng, ứng dụng giải pháp quản lý công nghệ tốt hơn, ứng dụng sửa chữa nóng vào BTBD, kế hoạch cắt điện để bảo dưỡng định kỳ hợp lý hơn, tăng cường giải pháp thi cơng sửa chữa nóng 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ + Kết Luận Khách hàng sử dụng điện ngày khó tính, lộ trình Ngành điện coi trọng cơng tác sản xuất kinh doanh phân phối điện năng, Đặc biệt Điện lực có quan hệ trực tiếp với khách hàng việc mua bán điện Những thiệt hại điện khơng khách hàng mà cịn tác động trực tiếp vào trình sản xuất kinh doanh Điện lực Do vậy, cần thiết phải nâng cao độ tin cậy cung cấp điện mà trước hết độ tin cậy lưới điện phân phối Đề tài thu thập liệu cố lưới điện phân phối thuộc Điện lực KonPlơng để tính cường độ hỏng hóc thiết bị, từ tính tốn đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực thông qua tiêu mà nhiều nước giới sử dụng phần mềm PSS/ADEPT Trên sở đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực đề tài đề xuất lắp đặt bổ sung số thiết bị phân đoạn lưới điện nhằm nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực, xây dựng mạch vòng để linh hoạt vận hành Các giải pháp trình bày phù hợp với điều kiện thực tế lưới điện, áp dụng cho dạng kết cấu lưới phân phối Điện lực khác C C R L T DU Kết nghiên cứu Luận văn đạt số nội dung thiết thực như, tổng quan kết cấu lưới điện vận hành, trình bày cách tính tốn số SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI vv , đề xuất giải pháp cụ thể để nâng cao độ tin cậy cho lưới điện KonPlong Do điều kiện thời gian kiến thức có hạn, tài liệu tham khảo chưa đầy đủ nên nội dung luận văn mặt hạn chế cần tiếp tục nghiên cứu để khắc phục Đề tài hướng đến giải pháp kỹ thuật mà chưa tính tốn kinh tế ( chưa có quy định Nhà nước giá điện nâng cao ĐTC- Thời gian điện), đề tài thực theo tiêu ĐTC Ngành giao + Kiến nghị: Để phát triển sản xuất, tiêu dùng xã hội, khách hàng ngày đòi hỏi việc cấp điện phải đảm bảo chất lượng điện năng, nên việc áp dụng giải pháp nâng cao độ tin cậy đề tài góp phần đem lại lợi ích kinh tế Huyện Kon Plơng-Tỉnh Kon tum nói riêng đất nước nói chung Do tác giả kiến nghị cụ thể với Công ty Điện lực Kon Tum sau: Đầu tư lắp đặt 04 Recloser BT 01 ĐZ22KV nhánh Virongheo; BT228 ĐZ22KV nhánh trung tâm măng bút; BT56 ĐZ22KV xã Hiếu; BT179 ĐZ22KV PờÊ Đầu tư xây dựng 4,5 km - ĐZ22KV mạch vòng trung tâm xã Măng Cành, 57 chuyển phụ tải khu vực xã Đắk Nên; Đắk Rin; Măng Bút; Đắk Tăng phần xã Măng Cành nhận điện từ ĐZ 22 KV Đầu tư xây dựng 6,5 Km ĐZ22KV mạch vòng trung tâm Nhà Thờ Đức Mẹ Măng Đen chuyển phụ tải khu vực xã: Đắk Long; xã Hiếu; Xã Pờ Ê nhận điện từ ĐZ 22 KV Làm việc với chủ tài sản ( Công ty CP Sông Hinh- Vĩnh Sơn) để khai thác ĐZ22KV cấp điện thi cơng thủy điện Thượng Kon tum, chuyển tồn phụ tải xã Ngọc Tem nhận điện từ ĐZ 22KV Tận dụng triệt để việc sửa chữa nóng để đấu nối; thay thiết bị nguy tiềm ẩn cố lưới điện Cắt điện công tác phải thực hiệu tiến độ, thời gian, phương tiện, nhân lực, vật tư thiết bị để hạn chế thời gian kéo dài tổ chức thi công Tiếp tục làm việc với chủ rừng, để chặt tỉa hành lang lưới điện, có nguy ngã đổ C C DU R L T 58 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Tấn Vinh, Đánh giá độ tin cậy sơ đồ thiết bị phân phối trạm biến áp phương pháp khơng gian trạng thái, Tạp chí khoa học công nghệ , Đại học Đà Nẵng – số 5(78), 2014 [2] Công ty Điện lực (3/2006), Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/ADEPT [3] Bộ Cơng Thương (2014), Thơng tư Quy định Quy trình điều độ hệ thống điện quốc gia Thông tư số: 40/2014/TT-BCT, Hà Nội ngày 05/11/2014 Bộ Công Thương (2014), Thông tư Quy định Quy trình thao tác hệ thống [4] PGS.TS Trần Bách (2002), Giáo trình Lưới điện hệ thống điện, NXB Hà Nội [5] Các văn liên quan đến tiêu kế hoạch giao độ tin cậy cung cấp điện C C Tổng công ty Điện lực miền Trung Công ty Điện lực Kon Tum [6] Thông tư số 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 quy định hệ thống điện phân phối Bộ Công Thương [7] Bộ Cơng Thương (2014), Thơng tư Quy định Quy trình xử lý cố hệ thống điện quốc gia Thông tư số: 28/2014/TT-BCT, Hà Nội ngày 15/09/2014 [8] điện quốc gia Thông tư số: 44/2014/TT-BCT, Hà Nội ngày 28/11/2014 R L T DU [9] Tập đoàn điện lực Việt Nam (2015), Quy trình vệ sinh cách điện lưới điện phân phối mang điện nước áp lực cao Quyết định số: 195/QĐ-EVN, Hà Nội ngày 13/03/2015 [10] Tổng công ty Điện lực Miền Trung (2013), Quy định tiêu chuẩn kỹ thuật vật tư thiết bị lưới điện phân phối Tổng Công ty Điện lực miền Trung Quyết định số: 3079/QĐ-EVN CPC, Đà Nẵng ngày 01/07/2013 [11] Tổng công ty Điện lực Miền Trung (2015), Quy định kết nối mở rộng hệ thống SCADA/DMS Tổng Công ty Điện lực miền Trung Quyết định số: 1792/QĐ-EVN CPC, Đà Nẵng ngày 25/03/2015 [12] Nguyễn Hoàng Việt, “Đánh giá độ tin cậy hệ thống điện ”, NXB ĐHQG TPHCM, 2004 [13] TS.Trần Tấn Vinh (2009), Chuyên đề cao học phương pháp tính tốn độ tin cậy hệ thống điện Đà Nẵng 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 ... - Lưới điện phân phối Điện lực KonPlông? ?? Công ty Điện lực Kon Tum 3.2.1 Phạm vi nghiên cứu: - Tính tốn đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực KonPlông 2 - Nghiên cứu đề xuất giải pháp. .. độ tin cậy cung cấp điện lưới điện Điện lực KonPlơng- tỉnh Kon Tum qua chương trình PSS/ADEPT - Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối Điện lực KonPlông? ??... nghiên cứu Tính tốn đề xuất giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy làm việc lưới điện phân phối hoạt động sản xuất, kinh doanh lưới điện Điện lực KonPlông? ?? Công ty Điện lực Kon Tum Đối tƣợng phạm