Đề xuất giải pháp nhằm giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối huyện mang yang, tỉnh gia lai (tt)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM QUANG THẮNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN MANG YANG, TỈNH 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 2021 Cơng trình hồn thành tại: TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HIẾU Phản biện 1: TS Nguyễn Hồng Việt Phương Phản biện 2: TS Nguyễn Lương Minh C C R UT.L Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành: Kỹ thuật điện họp Trƣờng Đại học Bách khoa vào ngày 20 tháng năm 2021 D Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Truyền thông Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Giảm tổn thất điện tiêu ngành Điện quan tâm hàng đầu giai đoạn Yêu cầu đặt nhiều vấn đề cần quan tâm giải quyết, có việc phân tích, đánh giá nguyên nhân gây tổn thất điện tính tốn xác mức sản lượng điện bị thất thốt, từ đưa giải pháp giảm tổn thất điện đạt hiệu cao Mang Yang huyện tỉnh Gia Lai Đảng nhân dân huyện Mang Yang xác định phát triển kinh tế nhiệm vụ trọng tâm, năm qua Trong bối cảnh có nhiều khó khăn, doanh nghiệp, thành phần kinh tế, kinh tế huyện Mang Yang đạt tốc độ tăng trưởng ổn định Giá trị sản xuất ngành đạt tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm: Nông - lâm nghiệp - thủy sản tăng 2,69%, công nghiệp - xây dựng tăng 13,08%, thương mại - dịch vụ tăng 16% Theo Nghị Đảng huyện Mang Yang, nhiệm kỳ 2020-2025, với mục tiêu chung nâng cao chất lượng, bảo đảm phát triển ổn định, bền vững kinh tế theo cấu nông nghiệp - công nghiệp – dịch vụ; phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững đặc biệt quan tâm đến triển khai dự án phát triển sản xuất liên kết chuỗi giá trị gắn với tiêu thụ sản phẩm loại lúa, chanh dây, cà phê ; cơng nghiệp sạch, có chọn lọc; tiếp tục phát triển loại hình dịch vụ phổ thơng, trọng phát triển dịch vụ chất lượng cao Vì vậy, việc thực giải pháp giảm tổn thất điện lưới điện trung áp huyện Mang Yang xuống mức thấp nhất, góp phần nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo cung cấp điện phục vụ phát triển kinh tế – xã hội huyện nhằm đạt mục tiêu đề cần thiết Mục đích nghiên cứu đề tài Từ thực trạng nguồn phụ tải lưới điện trung áp huyện Mang Yang, luận văn phân tích, đánh giá tình hình tổn thất điện năng, tìm nguyên nhân tổn thất điện đề xuất số giải pháp nhằm giảm tổn thất điện lưới điện trung áp huyện Mang Yang xuống mức thấp D C C R UT.L Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phân tích thực trạng lưới điện, tình hình tổn thất điện lưới điện trung áp huyện Mang Yang Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính tốn tổn thất điện đường dây trung từ đánh giá, so sánh với kết tổn thất điện Điện lực Mang Yang – Công ty Điện lực Gia Lai Phƣơng pháp nghiên cứu Để giải mục tiêu nêu trên, luận văn đưa phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu lý thuyết: lý thuyết tổn thất điện lưới điện - Tìm hiểu, thu thập số liệu, phân tích trạng nguồn, lưới điện, nhu cầu sử dụng điện tình hình cung cấp điện địa bàn huyện Mang Yang - Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT mơ phỏng, tính tốn tổn thất cơng suất lưới điện trung huyện Mang Yang - Đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện lưới điện trung áp huyện Mang Yang Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Trong trình truyền tải điện từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, lượng tổn thất điện trình lớn, khảo sát, báo cáo gần cho thấy tổn thất truyền tải phân phối số lưới điện lớn 10% tổng sản lượng điện Chất lượng điện áp số nút lưới điện không đáp ứng tiêu chuẩn, độ tin cậy cung cấp điện thấp… Giảm tổn thất điện xuống mức thấp năm qua tốn khó ngành điện Do đó, thực giảm tổn thất điện lưới điện trung góp phần nâng cao chất lượng điện để hệ thống điện hoạt động hiệu góp phần tích cực đưa kinh tế đất nước phát triển bền vững Đề tài nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu thực tế lưới điện trung áp huyện Mang Yang, kết mang tính thực tiễn, áp dụng nhân rộng rộng rãi Đặt tên đề tài Căn vào mục tiêu nhiệm vụ nêu đề tài đặt tên: D C C R UT.L “Đề xuất giải pháp nhằm giải tổn thất điện lưới điện phân phối huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai” Cấu trúc luận văn Bố cục luận văn phần mở đầu kết luận chung, nội dung luận văn biên chế thành 04 chương sau: Chương 1: Tổng quan tổn thất công suất tổn thất điện lưới điện phân phối Chương 2: Các giải pháp để giảm tổn thất điện Chương 3: Thực trạng lưới điện trung huyện Mang Yang phần mềm tính toán tổn thất điện PSS/ADEPT Chương 4: Đề xuất giải pháp nhằm giảm tổn thất điện lưới điện trung huyện Mang Yang CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI D C C R UT.L 1.1 Vai trò lƣới điện phân phối hệ thống điện Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây truyền tải phân phối nối với thành hệ thống từ sản xuất, truyền tải phân phối điện Tuỳ theo mục đích nghiên cứu mà hệ thống điện chia thành phần hệ thống tương đối độc lập Hệ thống điện phát triển theo thời gian đáp ứng nhu cầu ngày tăng phụ tải, ngày nhiều nhà máy điện có công suất lớn, nhỏ khác đầu tư xây dựng Tuy nhiên, nhiều lý kinh tế, mơi trường, địa hình,… mà nhà máy điện thường xây dựng nơi xa trung tâm phụ tải Do vậy, phải dùng lưới điện truyền tải để truyền tải điện đến khu vực tiêu thụ Đồng thời, lý kinh tế an tồn, người ta khơng thể cung cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ từ lưới truyền tải có điện áp cao mà phải dùng LĐPP có cấp điện áp thấp Chính lẽ LĐPP làm nhiệm vụ phân phối điện cho địa phương (thành phố, quận, huyện, thơn, bản…) có bán kính cung cấp điện nhỏ, thông thường khoảng (50-60) km 1.2 Đặc điểm lƣới điện phân phối Đóng vai trị cung cấp điện trực tiếp đến khách hàng khu vực nên LĐPP thường có điện áp trung áp 6, 10, 15, 22, 35kV phân phối điện cho trạm biến áp phân phối trung, hạ áp Lưới hạ áp 220/380V nhận điện từ trạm biến áp trung áp cấp điện cho phụ tải hạ áp Thông thường LĐPP trung áp nhận điện từ: - Thanh thứ cấp trạm biến áp 110, 220kV - Các trạm biến áp trung gian 35/6kV, 35/10kV, 35/15kV 35/22kV - Thanh nhà máy điện, trạm phát diezen, trạm điện gió, … 1.3 Vai trị ý nghĩa tốn xác định tổn thất cơng suất tổn thất điện 1.3.1 Định nghĩa tổn thất điện Tổn thất điện hệ thống điện nói chung chênh lệch lượng điện sản xuất từ nguồn điện lượng điện tiêu thụ phụ tải khoảng thời gian định Trong thị trường điện, TTĐN lưới điện chênh lệch lượng điện vào lưới điện (bao gồm từ nguồn điện từ lưới điện lân cận) lượng điện khỏi lưới điện (bao gồm cấp cho phụ tải lưới điện sang khu vực lưới điện lân cận) khoảng thời gian định Tổn thất điện LĐPP phân thành phần tổn thất k thuật tổn thất phi k thuật hay gọi tổn thất thương mại Tổn thất k thuật lượng điện tiêu hao tất yếu xảy trình truyền tải phân phối điện Do dây dẫn, máy biến áp, thiết bị lưới có trở kháng nên dòng điện chạy qua gây tiêu hao điện phát nóng máy biến áp, dây dẫn thiết bị điện Ngoài đường dây dẫn điện cao áp từ 110 kV trở lên cịn có tổn thất vầng quang; dòng điện qua cáp ngầm, tụ điện có tổn thất điện mơi, đường dây điện song song với đường dây khác dây chống sét, dây thơng tin có tổn hao điện hỗ cảm,… Tổn thất thương mại phụ thuộc vào chế quản lý, quy trình quản lý hành chính, hệ thống công tơ đo đếm ý thức người sử dụng Tổn thất thương mại phần chịu ảnh hưởng lực công cụ quản lý nội Cơng ty Điện lực, có D C C R UT.L phương tiện máy móc, máy tính, phần mềm quản lý 1.3.2 Vai trị việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện Việc xác định tổn thất công suất tổn thất điện lưới điện có vai trị to lớn, định đến tất tính tốn kinh tế k thuật lưới điện Là mối quan tâm hàng đầu Cơng ty Điện lực Nhìn chung, khơng có cách xác định xác TTĐN Có nhiều ngun nhân, chủ yếu thiếu thơng tin hệ thống đo lường chưa đầy đủ đồng bộ, số liệu lưới điện phụ tải khơng xác Bởi vậy, thực chất việc xác định TTĐN đánh giá dự báo TTĐN Tính tổn thất công suất hỗ trợ giúp cho công tác đầu tư, công tác quản lý vận hành tảng cho tính tốn hiệu đầu tư 1.3.3 Ý nghĩa việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện Việc xác định tổn thất công suất tổn thất điện góp phần giúp cho việc định hướng cơng tác điều hành Công ty Điện lực, giúp xác định nguyên nhân gây tổn thất có giải pháp để thực giảm TTĐN Tuy vậy, không giảm tổn thất điện phải cân đối, dựa sở hiệu đầu tư khả cung cấp điện ổn định lưới Đầu tư phát triển hệ thống điện với mục tiêu đảm bảo đủ điện cho phát triển kinh tế xã hội phục vụ đời sống nhân dân, ngày nâng cao chất lượng, độ tin cậy cấp điện Trong đó, lưới điện tăng cường đại hơn, đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy góp phần giảm TTĐN 1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trị số TTCS & TTĐN HTĐ 1.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số TTCS Hệ thống điện tổng hợp nhiều phần tử cấu tạo nên Mỗi phần tủ hệ thống có đặc điểm riêng, tổn thất phần tủ khơng giống nhau, chúng góp phần gây TTCS hệ thống điện Để tính TTCS hệ thống điện, ta phải tiến hành mơ hình hóa phần tử hệ thống điện, cụ thể phải mơ hình hóa đường dây tải điện, máy biến áp, thiết bị bù… sở đó, đưa cơng thức tính TTCS & TTĐN cho phần tử Trong phần xét trình xảy với LĐPP có cấp điện áp 35kV trở xuống, tổn thất chủ yếu điện trở gây tỏa nhiệt trình biến D C C R UT.L đổi điện từ 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số TTĐN Điện từ sản xuất đến nơi tiêu thụ ln có lượng điện tổn thất lượng điện tổn thất nhiều hay phụ thuộc nhiều yếu tố khác [2, 13] a) Các yếu tố khách quan: Tổn thất điện yếu tố khách quan khó lường trước yếu tố tự nhiên khí hậu, thời tiết, địa hình Điện sản xuất để đưa tới nơi tiêu thụ phải thông qua hệ thống truyền tải phân phối Hệ thống điện bao gồm TBA đường dây tải điện gồm nhiều phận khác MBA, máy cắt, dao cách ly, tụ bù, sứ xuyên cái, cáp ngầm, cột, đường dây không, phụ kiện nối dây dẫn dây chống sét với cột, sứ cách điệnv v…Các phận phải chịu tác động thiên nhiên (gió, mưa, ăn mịn, sét, dao động, nhiệt độ, bão từ, rung động gió, văng bật dây,) b) Công nghệ kỹ thuật hệ thống điện: Trong trình phân phối truyền tải điện tổn thất điện không tránh khỏi Lượng điện tiêu tốn nhiều hay phụ thuộc lớn vào cơng nghệ lưới điện truyền tải Do đó, cơng nghệ thiết bị tiên tiến cố xảy ra, tự ngắt cố xảy dẫn đến lượng điện hao tổn Điều giải thích nước phát triển tỷ lệ tổn thất điện lại cao nhiều so với nước phát triển c) Các yếu tố chủ quan: Lượng điện hao hụt trình phân phối truyền tải điện người lao động đóng vai trị khơng nhỏ, cơng nhân, k sư, phải có trình độ chun mơn nghiệp vụ định Phải thông thạo nghiệp vụ điện để tuyên truyền, hướng dẫn cho khách hàng trình mua hàng phương pháp sử dụng, an toàn điện, tránh xảy nguy hiểm tổn thất khơng đáng có Cũng việc sử dụng, kiểm tra thiết bị điện thuộc phạm vi quản lý Khi có cố xảy chập, cháy, nổ địi hỏi cán cơng nhân ngành điện phải đào tạo quy có trình độ k thuật nghiệp vụ tốt Trình độ cán bộ, cơng nhân ngày cao xử lý tình kịp thời, xác Bên cạnh đó, việc bố trí người, D C C R UT.L việc ngành điện quan trọng, mặt giúp họ phát huy hết khả mình, mặt khác đảm bảo an tồn, ngành điện ngành có yêu cầu cao k thuật Được bố trí cơng việc phù hợp giúp cho cán bộ, công nhân say mê, sáng tạo, tránh hành vi tiêu cực chán nản gây làm việc thiếu nhiệt tình, khơng tận tuỵ hết lịng cơng việc, có cố xảy ra, xử lý chậm chạp, khơng quy trình, quy phạm k thuật, gây thiệt hại lớn, nhân viên ghi công tơ không đặn theo lịch hàng tháng, ghi sai số, ghi số khống, thu tiền khơng kì hạn, tính sai giá điện, làm hợp đồng khơng với thực tế sử dụng 1.5 Các biện pháp nhằm giảm tổn thất điện 1.5.1 Các biện pháp kỹ thuật Nâng cao điện áp định mức lưới điện phù hợp với quy hoạch phát triển lưới điện khu vực, thấy phụ tải tăng trưởng mạnh giá trị khoảng cách, với cấp điện áp định mức cũ không đáp ứng Bù kinh tế mạng điện phân phối tụ điện Phân bố tối ưu công suất phản kháng lưới điện làm cho dịng cơng suất phản kháng vận chuyển hợp lý đường dây cho tổn thất nhỏ Hoàn thiện kết cấu trúc lưới điện để vận hành với tổn thất nhỏ Cải tiến k thuật sử dụng thiết bị, vật liệu chất lượng cao có tổn thất nhỏ Chọn cơng suất MBA phù hợp với yêu cầu phụ tải, tránh tượng máy biến áp vận hành non tải 1.5.2 Các biện pháp quản lý Nâng cao chất lượng công tác quản lý vận hành Nâng cao chất lượng công tác quản lý khách hàng Nâng cao chất lượng công tác dịch vụ khách hàng 1.6 Các phƣơng pháp tính tốn TTĐN LĐPP Có nhiều phương pháp tính tốn TTĐN như: - Phương pháp tích phân đồ thị - Phương pháp dịng điện trung bình bình phương - Phương pháp thời gian tổn thất - Phương pháp đường cong tổn thất D C C R UT.L - Phương pháp tính tốn TTĐN theo quy định EVN (Phương pháp áp dụng luận văn) * Phương pháp tính toán TTĐN theo quy định EVN: Do đặc thù lưới điện phân phối có khối lượng đường dây trạm biến áp phụ tải lớn, công suất phụ tải biến đổi liên tục theo thời gian nên phạm vi sai số cho phép công tác quản lý vận hành quản lý kinh doanh điện năng, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) sử dụng thống phương pháp tính tổn thất điện sau: 24 A  A0   Ati = ΔP0.T +ΔPmax T Kđt i 0 Trong đó:  ΔA: Tổn thất điện giai đoạn xét (kWh);  ΔP0: Tổn thất công suất không tải (kW);  ΔPmax: Tổn thất công suất thời điểm công suất cực đại lưới điện (kW);  T: Thời gian tính toán giai đoạn xem xét TTĐN (giờ);  Kđt: Hệ số đồ thị phụ tải ảnh hưởng đến TTĐN giai đoạn tính tốn, với: C C R UT.L D 24 K đt   ( Si ) x Smax 24  Si, Smax: giá trị phụ tải đầu xuất tuyến thời điểm ti tmax Kết luận Chƣơng 1: Việc nghiên cứu, áp dụng giải pháp với mục tiêu để giảm tỷ lệ TTĐN xuống mức hợp lý mục tiêu ngành điện tất nước, đặc biệt bối cảnh hệ thống điện cân đối lượng cung cầu điện nước ta Giảm TTĐN có ý nghĩa lớn vận hành lưới điện, bao gồm biện pháp cần đầu tư không cần đầu tư Việc đầu tư phát triển nguồn điện, lưới điện, cải tạo nâng cấp lưới điện, đổi phương thức quản lý sản xuất kinh doanh, nhằm thực tốt cơng tác giảm TTĐN tồn hệ thống, đảm bảo hàng năm giảm tỷ lệ tổn thất 10 2.1.3 Nâng cấp đường dây LĐPP chuyển đổi hệ thống phân phối pha thành ba pha 2.1.4 Nâng cao hệ số công suất cos đường dây thiết bị b 2.2 Cải thiện điều kiện vận hành 2.2.1 Giảm tổn thất thông qua điều độ kinh tế hệ thống 2.2.2 Cung cấp trực tiếp điện áp cao phụ tải 2.2.3 Giảm tổn thất thông qua cải thiện hệ số phụ tải 2.3 Giảm tổn thất thƣơng mại Kết luận Chƣơng 2: Tổn thất điện có ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế - k thuật hệ thống điện Các biện pháp làm giảm TTĐN khơng có ý nghĩa làm hạ giá thành điện mà góp phần hạ thấp cơng suất nguồn phát, cải thiện chất lượng điện năng, trì hỗn việc xây dựng nhà máy điện, đường dây tải điện việc chống tải phần tử mạng điện Chính việc tính tốn xác TTCS, TTĐN cần thiết công tác quản lý vận hành lưới điện Điểm hạn chế phương pháp giảm TTĐN chưa yếu tố cụ thể, nguyên nhân gây nên tổn thất, chưa giúp cho người quản lý vận hành có cơng cụ phân tích, đánh giá tổn thất thuận tiện, lựa chọn phương pháp vận hành tối ưu nhằm TTĐN đạt cực tiểu Từ việc tìm hiểu, đánh giá phương pháp giảm TTĐN trên, tác giả lựa chọn đưa giải pháp phù hợp cho lưới điện phân phối huyện Mang Yang Đối với lưới điện phân phối huyện Mang Yang, cần phải tính tốn phân tích, khoanh vùng khu vực có tổn thất điện cao Từ nghiên cứu nhằm đề xuất giải pháp giảm TTĐN cách hiệu điều mà tác giả muốn hướng đến chương CHƢƠNG 3: THỰC TRẠNG LƢỚI ĐIỆN TRUNG THẾ HUYỆN MANG YANG VÀ PHẦN MỀM TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG PSS/ADEPT C C R UT.L D 3.1 Đặc điểm tự nhiên huyện Mang Yang 3.1.1 Vị trí địa lý – kinh tế 11 C C R UT.L nh D ản đồ địa lý huyện Mang Yang – Tỉnh Gia Lai 3.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 3.2 Hiện trạng nguồn lƣới điện trung áp huyện Mang Yang 3.2.1 Nguồn điện Phụ tải điện địa bàn huyện Mang Yang cấp điện từ 02 nguồn:  NMTĐ Ayun Trung – xã Đê Ar với công suất lắp máy 12,9MW cấp điện cho xã Đê Ar, Kon Thụp, Kon Chiêng đấu nối vào 35kV TBA 110kV Mang Yang  Trạm biến áp 110kV Mang yang – xã Đăk Drjăng với tổng dung lượng đặt 25 MVA cấp điện cho xã lại qua 03 xuất tuyến 471, 475, 477/110kV Mang Yang 3.2.2 Lưới điện trung huyện Mang Yang a) Nguồn lưới điện 12 Đến tháng 10 năm 2019, Điện lực Mang Yang quản lý vận hành với khối lượng Bảng 3.1, Bảng 3.2 Bảng 3.3 ảng hợp khối lượng LĐPP quản lý Đơn Khối TT Hạng mục vị lƣợng Đường dây trung áp km 331 Đường dây hạ áp km 241 Trạm phân phối Trạm 270 KH sử dụng điện KH 18.500 ảng TT hông số kỹ thuật tr m nguồn c p điện Công Mang Điện áp Pmax Tên trạm 110kV suất tải (kV) (MW) (MVA) (%) Mang Yang 25/25 110/35/24 23,8 95,7 C C R UT.L b) r m biến áp phân phối Tổng hợp trạm biến áp phân phối địa bàn huyện Mang Yang Bảng 3.3 ảng Phân lo i TBA phân phối huyện Mang Yang Khối lƣợng ( Trạm/kVA) TT Hạng mục pha pha Tổng Trạm 22/0,2 55/1.292,5 215/42.763 270/44.055,5 0,4kV c) Lưới h áp Lưới điện hạ áp huyện Mang Yang chủ yếu dùng cấp điện áp (220-380)V, vận hành theo sơ đồ hình tia, kết cấu pha dây trung tính nối đất trực tiếp Lưới pha chủ yếu tập trung khu vực trung tâm xã, số khu vực xa dùng lưới pha dây, pha dây Dây dẫn chủ yếu dây vặn xoắn chủng loại AC: 4x70, 4x95 mm2 dây dẫn sợi đơn treo sứ gồm chủng loại như: AC-50, AC-70, AC-95, AC-150 mm2 D 13 3.3 Tình hình thực nhiệm vụ sản xuất kinh doanh ảng Các ti u th c n m 8v Năm 2017 TT Ngành kWh Nông, lâm nghiệp, thủy sản Công nghiệp, xây dựng Thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng Quản lý, tiêu dùng Hoạt động khác Tổng thương phẩm Tỉ lệ tổn thất Giá bán bình quân (đ/kWh) Năm 2018 Năm 2019 % kWh % 1.178.581 2,18 1.363.087 2,37 18.370.733 33,98 20.693.618 2.605.854 4,82 3.232.299 28.777.932 53,23 28.889.395 3.130.269 5,79 3.335.825 54.063.370 100 57.514.224 DUT 1.829 kWh 2,56 35,98 23.955.924 38,32 5,62 3.613.393 5,78 50,23 30.663.833 49,05 5,80 2.681.913 4,29 100 62.515.461 100 3,26 1.833 % 1.600.395 C C R L 3,55 2,84 1.836 3.4 Tính tốn TTĐN trạng LĐPP Mang Yang phần mềm PSS/ADEPT 3.4.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT – cơng cụ mơ để tính tốn TTĐN 3.4.2 Xây dựng biểu đồ phụ tải ngày điện hình lộ 471-F40; 471, 475, 477-110MY Để xây dựng đồ thị phụ tải theo ngày, khảo sát thu thập số liệu tất ngày tháng năm 2019, số liệu công suất trạm toàn tuyến Số liệu phụ tải lộ 471-F40; 471, 475, 477-110MY đo đếm đầu nguồn sau giờ, số liệu thu thể bảng phụ lục 3.1; 3.2; 3.3; 3.4 Từ số liệu thu thập bảng ta xây dựng đồ thị phụ tải ngày điển hình lộ 471F40; 471, 475, 477-110MY thể hình 3.1; hình 3.2; hình 3.3; hình 3.4 14 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình tháng 03/2019 lộ 471-F40 6000 4000 2000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Ptt (KW) nh Đồ thị phụ tải ngày điển hình tháng 03/2019 lộ 471-F40 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình tháng 03/2019 lộ 471-110MY 6000 5000 4000 3000 2000 C C R UT.L 1000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 D nh Ptt (kW) Đồ thị phụ tải ng y điển hình tháng 03/2019 lộ 471-110MY Biểu đồ phụ tải ngày điển hình tháng 03/2019 lộ 475-110MY 12000 10000 8000 6000 4000 2000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Ptt (kW) Hình 3.4: Biểu đồ phụ tải ng y điển hình tháng 03/2019 lộ 475-110MY 15 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình tháng 03/2019 lộ 477-110MY 6000 5000 4000 3000 2000 1000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Ptt (kW) Hình 3.5: Biểu đồ phụ tải ng y điển hình tháng 03/2019 lộ 477-110MY 3.4.3 Tính tốn TTCS xuất tuyến 471-F40 & 471, 475, 477110MY phần mềm PSS/ADEPT a) ây d ng đồ thị tr n phần mềm P /A EP b) hai báo nhập liệu v tính tốn tr n phền mềm PSS/ADEPT 5.0 C C R UT.L D Hình 3.6: đồ lưới điện Mang Yang xây d ng phần mềm PSS/ADEPT c) ết sau ch y tr n phần mềm P /A EP ảng C tr n lộ -F40 & 471, 475, 477-110MY 16 ng y điển h nh tháng n m TT Xuất tuyến ∆Pmax (kW) ∆Qmax (kW) 471-F40 341,953 1.017,495 471-110MY 148,658 312,467 475-110MY 418,501 982,230 477-110MY 157,778 318,825 3.4.4 Tính tốn TTĐN trung áp ảng ết tính tốn max cho xu t tuyến -F40 & 471, 475, 477-110MY tháng 03 TT Xuất tuyến A (kWh) Pmax (kW) Tmax (giờ) XT471-F40 2.436.198 5.065 481,0 XT471-110MY 1.937.588 5.196 372,9 XT475-110MY 5.622.462 10.024 560,9 XT477-110MY 2.717.358 5.513 441,5 ảng ổn th t không tải M A -F40 & 471, 475, 477-110MY huyện Mang Yang TT Xuất tuyến Tổng cộng ∆P0 (kW) 471-F40 15,448 471-110MY 18,880 475-110MY 48,557 477-110MY 24,378 Từ kết tính tốn tổn thất cơng suất phần mềm PSS/ADEPT nêu bảng 3.5, ta tính tổn thất điện tháng 03 năm 2019 đường dây: ảng ĐN -F40 & 471, 475, 477-110MY huyện mang Yang tháng n m C C R UT.L D STT Xuất tuyến XT471-F40 XT471-110MY XT475-110MY XT477-110MY Tổng Pmax (kW) 5.065 5.196 10.024 5.513 ∆Pmax (kW) 341,953 148,658 418,501 157,778 A (kWh) 2.436.198 1.937.588 5.622.462 2.717.358 12.713.606 ∆P0 ∆A ∆A (kWh) (kW) (%) 15,448 105.513 4,33 18,880 58.207 3,00 48,557 159.638 2,84 24,378 67.111 2,47 390.469 3,07 ảng STT 17 o sánh giá trị ĐN tính tốn tháng chương tr nh với th c tế Xuất tuyến XT471-F40 XT471-110MY XT475-110MY XT477-110MY Tổng Tỉ lệ TTĐN tính tốn Tỉ lệ TTĐN thực tế 4,33 3,00 2,84 2,47 3,07 4,73 3,14 3,13 2,63 3,33 Tăng/Giả m (+/-) -0,40 -0,14 -0,29 -0,16 -0,26 từ Ghi Kết luận Chƣơng 3: Phần mềm PSS/ADEPT xây dựng công cụ để thiết kế, phân tích, tính tốn qui hoạch lưới điện phân phối PSS/ADEPT cho phép ta thiết kế, sửa chữa phân tích sơ đồ mơ hình hệ thống điện cách trực quan giao diện đồ họa với số nút không hạn chế PSS/ADEPT phần mềm áp dụng phổ biến Tổng cơng ty Điện lực miền Trung Để tính tốn cách xác chế độ vận hành hệ thống điện, điều quan trọng phải có tập hợp thơng số đầu vào xác Các số liệu nguồn lưới điện dễ dàng xác định có sơ đồ lưới điện chi tiết Vấn đề lại số liệu phụ tải điện Đối với lưới điện truyền tải, số liệu dễ dàng xác định tất trạm biến áp có liệu, có đầy đủ thiết bị đo Tuy nhiên lưới điện phân phối, việc xác định giá trị phụ tải thời điểm tính tốn việc làm khó khăn Chính thế, luận văn thu thập thơng số tất trạm biến áp phụ tải qua phiên kiểm tra định kỳ phụ tải Hiện TTĐN lưới điện phân phối huyện Mang Yang 3,7%, tổn thất trung áp 3,33% Kết cho thấy thực trạng TTĐN lưới điện phân phối huyện Mang Yang mức trung bình D C C R UT.L 18 CHƢƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƢỚI ĐIỆN TRUNG THẾ HUYỆN MANG YANG 4.1 Các giải pháp tổ chức kinh doanh 4.1.1 Giải pháp tổ chức 4.1.2 Giải pháp kinh doanh 4.1.3 Kiểm tra, quản lý hệ thống đo đếm 4.2 Các giải pháp kỹ thuật 4.1.1 Giải pháp lắp đặt tụ b Sử dụng phương pháp xác định vị trí bù tối ưu phần mềm PSS/ADEPT 5.0 CAPO đặt tụ bù lưới cho kinh tế (nghĩa cho số tiền tiết kiệm từ việc đặt tụ bù lớn số tiền phải bỏ để lắp đặt tụ bù) CAPO chọn nút cho tụ bù thứ n để số tiền tiết kiệm lớn a) hiết lập thơng số tính tốn CAPO hộp tho i Economics sau: - Chi phí điện (cP): giá tiền phải trả cho 1kWh điện tiêu thụ Ta chọn giá điện bình quân Điện lực Mang Yang năm 2019 1.836 đồng/kWh - Chi phí điện phản kháng (cQ): giá tiền phải trả cho 1kVar điện phản kháng tiêu thụ Theo thông tư số 07/2006/TTBCN ngày 27/10/2006 Cơng thương tiền mua cơng suất phản kháng xác định theo công thức: cQ=cP.k% - Trong đó: k% hệ số bù đắp chi phí bên mua điện sử dụng lượng CSPK quy định Hệ số k cho bảng 4.1 - Các xuất lưới phân phối Điện lực Mang Yang có hệ số cơng suất lớn 0,85 nên ta lấy chung giá trị tính tốn: cQ = 1.836 x = đồng/kVar - Tỷ số chiết khấu (pu/year): tỷ lệ chiết khấu r lãi suất bình quân ngân hàng thương mại 12% Chọn r = 0,12 - Thời gian tính tốn (years): thời gian hồn vốn, thường lấy năm D C C R UT.L 19 - Suất đầu tư lắp đặt tụ bù trung áp cố định: số tiền phải trả cho kVar để lắp đặt tụ bù cố định cFTA = 295.816 đồng/kVAr - Suất đầu tư lắp đặt tụ bù trung áp ứng động: số tiền phải trả cho kVar để lắp đặt tụ bù ứng động cFTB = 567.562 đồng/kVAr - Chi phí bảo trì tụ bù cố định năm theo quy định ngành Điện Việt Nam 3% nguyên giá tài sản cố định trạm bù: + Chi phí bảo trì trạm tụ bù trung áp cố định: mFTA = 3x295.816/100 = 8.874 đồng/1kVar.năm + Chi phí bảo trì trạm tụ bù trung áp ứng động: mFTB = 3x567.562/100 = 17.027 đồng/1kVar.năm b) Chia khoảng thời gian công su t tuyến tương đương để l m sở tính tồn bù tối ưu P /A EP Từ biểu đồ phụ tải ngày điển hình tháng 03/2019 bốn xuất tuyến mục 3.4.2 thực chia thành bốn khung có cơng suất gần tương đương để thực tính tốn bù theo thẻ CAPO PSS/Adept là: từ 23h ngày hôm trước đến 6h sáng ngày hôm sau, từ 6h sáng đến 12h trưa ngày, từ 12h trưa đến 17h chiều ngày, từ 17h chiều đến 23h đêm ngày c) Kết ch y tốn tìm vị trí đặt tụ bù tối ưu PSS/ADEPT ảng ung lượng v vị trí đặt tụ b tối ưu C C R UT.L D TT Xuất tuyến 471-F40 475110MY 475110MY 475110MY 475110MY Vị trí nút Mỏ đá Xuân Hương T6 NM Mỳ Mang Yang T1 NM Mỳ Mang Yang Dung lƣợng (kVAr) 300 300 300 XT 477-F21 300 Số chăn nuôi Đăk Yă 300 Kiểu tụ bù Tụ bù ứng động Tụ bù ứng động Tụ bù ứng động Tụ bù ứng động Tụ bù ứng động Thời gian đóng tụ bù 17h-23h 17h-23h 17h-23h 17h-23h 17h-23h Sau lắp tụ bù 05 nút bảng 4.2 kết giảm tổn thất công suất: ∆P = 13.77 kW; ∆Q = 35.35 kVAr tất 20 tuyến Tổn thất điện tiết kiệm vận hành có tụ bù 382.496,86 đồng d) Phân tích hiệu kinh tế phương pháp lắp đặt tụ bù Sử dụng phương pháp tính giá trị (NPV) tỉ số lợi tích – chi phí (B/C) để đánh giá hiệu kinh tế giải pháp Cơng thức tính NPV: ∑      Trong đó: t - thời gian tính dịng tiền n - tổng thời gian thực dự án r - tỉ lệ chiết khấu Ct - dòng tiền thời gian t C0 - chi phí ban đầu để thực dự án Cơng thức tính B/C: C C R UT.L ∑ ∑ D Bảng tổng hợp sau tính tốn hiệu kinh tế bảng 4.3 ảng ảng tổng hợp ti u kinh tế giải pháp lắp đặt tụ b TT Các tiêu Giá bán điện bình quân (c) Tổng chi phí đầu tư lắp đặt tụ bù ứng động (V) Tổng chi phí bảo hành tụ bù ứng động năm Số tiền tiết kiệm lắp đặt tụ bù ứng động 01 năm Tỉ lệ chiết khấu (r) Thời gian thu hồi vốn (T = V/ΔC) Giá trị (NPV) Tỉ số lợi ích – chi phí (B/C) Đơn vị Giá trị đ/kWh 1.836 Đồng 851.343.000 Đồng 25.540.500 Đồng 382.496.859,96 Ghi 567.562 đồng/kVAr 17.027 đồng/1kVar.năm 0,12 Năm 2,226 Đồng Lần 67.349.918,25 1.079 >0 >1 21 Với cách tính tốn theo giá trị (NPV) tỉ số lợi ích – chi phí (B/C) thấy giá trị NPV > B/C > việc lắp đặt tụ bù ứng động vị trí có hiệu mặt kinh tế, thời gian thu hồi vồn 1,53 năm 4.1.2 Giải pháp thay máy biến áp Qua thống kê, tính tốn, tổn thất MBA lưới điện khu vực chiếm tỷ lệ cao, chiếm 35% tổn thất lưới điện trung Việc giảm tổn thất MBA góp phần giảm tỷ trọng TTĐN lưới trung Máy biến áp Amorphous phát triển sử dụng nước giới Đây giải pháp hiệu để giảm tổn thất điện năng, giúp giảm phát thải CO2 Giai đoạn đầu giới thiệu, với chi phí cao máy biến áp lỏi thép Silic thông thường khoảng 40% nên chưa quan tâm sử dụng nhiều, nhiên đến khoảng cách chi phí loại máy rút xuống cịn khoảng 15%-20% Vì máy biến áp Amorphous trở thành giải pháp khả thi để giảm tổn thất điện k thuật phân phối điện Theo tiêu chuẩn k thuật Tổng công ty Điện lực miền Trung MBA, thơng số tổn hao có tải MBA Amorphous MBA silic nhau, riêng thông số tổn hao không tải MBA Amorphous 1/3 so với MBA silic Vì tính hiệu giảm tổn thất điện lắp đặt MBA Amorphous sau: ∆A = (Po Silic - Po Amorphous) x số vận hành năm = (Po Silic - Po Amorphous) x (8760 – SAIDI) Trong đó: Po Silic: Tổn hao khơng tải MBA lõi thép silic Po Amorphous: Tổn hao không tải MBA lõi thép Amorphous SAIDI: Thời gian điện trung bình năm 8760: tổng số năm D C C R UT.L ảng 22 ảng so sánh M A thường v M A Amorphous Po Giá MBA Giá MBA Chênh lệch Sản lượng Chủng Po (W) (W) Amorphous thường giá mua tiết kiệm loại MBA Amorphous MBA (triệu (triệu MBA (triệu KWh/năm thường đồng) đồng) đồng) 15 kVA 17 52 32,99 26,72 306,60 6,28 25 kVA 22 67 41,51 34,22 394,20 7,29 37,5 kVA 31 92 51,31 42,68 534,36 8,63 50 kVA 36 108 58,34 50,37 630,72 7,97 75 kVA 49 148 77,04 66,52 867,24 10,52 100 kVA 75 205 139,49 120,25 1.138,80 19,24 160 kVA 95 280 160,21 138,21 1.620,60 22,00 180 kVA 115 315 180,37 155,49 1752,00 24,88 250 kVA 125 340 230,22 198,60 1.883,40 31,62 320 kVA 145 390 277,83 239,67 2.146,20 38,16 400 kVA 165 433 324,72 279,93 2.347,68 44,79 560 kVA 220 580 372,17 320,83 3.153,60 51,33 630 kVA 270 787 384,57 331,76 4.528,92 52,81 1000 350 980 521,96 450,27 5.518,80 71,68 kVA Trung bình 1.915,94 28,37 D C C R UT.L Sử dụng sản lượng điện tiết kiệm trung bình năm mức chênh lệch giá mua MBA bảng 4.2, để thay toàn 249 MBA thường MBA Amorphous thuộc lưới điện trung huyện Mang Yang thì: - Tổng số tiền đầu tư dự kiến : 7.064,49 (triệu đồng) - Sản lượng điện tiết kiệm tổn : 477.068,35 (kWh) thất năm: - Số tiền tiết kiệm nhờ giảm TTĐN : 875,9 (triệu đồng) năm với giá bán điện trung bình 1.836 (đ/kWh) - Thời gian thu hồi vốn : 8,07 (năm) - Giá trị (NPV) : -2.397,48 (triệu đồng) - Tỉ số lợi ích – chi phí (B?C) : 0.66 (lần) Với cách tính tốn theo giá trị (NPV) tỉ số lợi ích – chi phí (B/C) thấy giá trị NPV < B/C < giải pháp thay toàn máy biến áp cũ máy biến áp loại Amorphous không 23 hiệu phương án tính tốn đưa nguồn vốn đầu tư thay máy biến áp lần nên lớn Do giải pháp thay máy biến áp mang tính lâu dài, ổn định, cần phải chia nhỏ thay phần góp phần giảm TTĐN theo lộ trình thời gian tới Kết luận Chƣơng 4: Với hai giải pháp k thuật lắp đặt tụ bù thay máy biến áp chương 4, dựa vào tiêu đánh giá kinh tế giá trị (NPV) tỉ số lợi ích - chi phí (B/C) giải pháp lắp đặt tụ bù đảm bảo tính kinh tế, giải pháp thay máy biến áp cũ máy biến áp loại Amorphous chưa đảm bảo Do giải pháp thay máy biến áp giải pháp mang tính lâu dài, đầu tư thay máy biến áp theo giai đoạn Với giải pháp trên, việc giảm TTĐN lưới điện khu vực huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai có khả thi nhằm thực hồn thành mục tiêu giảm TTĐN theo lộ trình Tổng công ty Điện lực miền Trung giao đến năm 2020 Việc sử dụng chương trình tính tốn sử dụng lâu PSS/ADEPT kết hợp với việc thu thập số liệu từ chương trình đọc thông số từ xa trạm biến áp phân phối giúp việc tính tốn xác tiết kiệm nhiều thời gian công tác thu thập số liệu nhằm phục vụ cơng tác tính tốn, quản lý vận hành giảm TTĐN lưới điện Ngồi việc tính tốn, sử dụng giải pháp quản lý vận hành bù cơng suất phản kháng, tính toán kết lưới để vận hành tối ưu, nâng cấp cải tạo lưới điện, cần sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng MBA Amorphous để giảm TTĐN lưới điện cần thiết Như vậy, giải pháp giảm tổn thất điện Luận văn tác giả đề xuất mang tính khả thi cao triển khai thực đơn vị D C C R UT.L 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong năm qua, Điện lực Mang Yang hoàn thành nhiệm vụ trị giao, đảm bảo c ung cấp điện, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội đời sống nhân dân địa phương Trong thời gian tới cần phát huy để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện ngày cao nhân dân địa phương Đề tài “Đề xuất giải pháp nhằm giảm tổn thất điện lƣới điện phân phối huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai” thực số nội dung sau: - Đã thu thập, khảo sát trạng tổn thất lưới điện phân phối huyện Mang Yang; phân tích tổng hợp liệu thu phục vụ cho tính tốn tổn thất điện lưới phần mềm PSS/ADEPT - Đã xây dựng sơ đồ tính toán liệu đầu vào cần thiết cho phép tính tốn tổn thất k thuật lưới điện phân phối huyện Mang Yang với kết xác thời gian tính tốn nhanh - Trên sở kết tính tốn thu xác định vị trí đặt bù tối ưu với dung lượng bù cho trước - Đề xuất đầu tư, sửa chữa nâng cấp lưới điện trung thế, sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng (MBA Amorphous) - Sơ đồ tính tốn lưới điện lập cho khu vực huyện Mang Yang giúp cho Đơn vị quản lý sử dụng lâu dài phục vụ cơng tác tính tốn phương thức vận hành, hỗ trợ cho cán k thuật việc lựa chọn danh mục đầu tư xác, hiệu - Các giải pháp đề xuất nhằm giảm tổn thất điện lưới điện khu vực huyện Mang Yang có tính khả thi cao khối lượng tiền vốn đầu tư tương đối ít, triển khai thực điều kiện Vì thế, nên thực để góp phần giảm tổn thất điện thời gian tới Tuy đề tài cịn số hạn chế định tơi mong với nội dung đề cập đề tài đóng góp phần hoạt động nhằm giảm tổn thất Điện lực Mang Yang hiệu D C C R UT.L ... 1: Tổng quan tổn thất công suất tổn thất điện lưới điện phân phối Chương 2: Các giải pháp để giảm tổn thất điện Chương 3: Thực trạng lưới điện trung huyện Mang Yang phần mềm tính tốn tổn thất điện. .. PSS/ADEPT Chương 4: Đề xuất giải pháp nhằm giảm tổn thất điện lưới điện trung huyện Mang Yang CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI D C C R UT.L... Trong thời gian tới cần phát huy để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện ngày cao nhân dân địa phương Đề tài ? ?Đề xuất giải pháp nhằm giảm tổn thất điện lƣới điện phân phối huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai? ?? thực