Nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối huyện phù mỹ, tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN ĐỨC HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI •• HUYỆN PHÙ MỸ, TỈNH BÌNH ĐỊNH • • LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN •••• Bình Định - Năm 2020 NGUYỄN ĐỨC HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ, TỈNH BÌNH ĐỊNH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Người hướng dẫn: TS Lê Tuấn Hộ LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Đức Huy MỤC LỤC •• Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Danh mục phụ lục MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan tài liệu tình hình nghiên cứu đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ VẤN ĐỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1.1 Vai trò lưới điện phân phối hệ thống điện 1.2 Đặc điểm chung lưới điện phân phối 1.3 Một số vấn đề tổn thất điện lưới điện phân phối 1.3.1 Tổn thất phi kỹ thuật 1.3.2 Tổn thất kỹ thuật Kết luận chương 11 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ, TỈNH BÌNH ĐỊNH 12 2.1 Tổng quan lưới điện phân phối tỉnh Bình Định 12 2.1.1 Về nguồn điện 12 2.1.2 Về lưới điện 16 2.2 2.3 Đặc điểm lưới điện phân phối huyện Phù Mỹ 17 2.2.1 Khối lượng đường dây trạm biến áp 17 2.2.2 Sơ đồ kết dây 19 Phụ tải điện 19 2.4 2.3.1 Đặc điểm phụ tải [10] 19 2.3.2 Yêu cầu phụ tải 21 Phân tích phương thức vận hành lưới điện phân phối huyện Phù Mỹ 22 2.4.1 Phương thức vận hành [3] 22 2.4.2 Phương thức vận hành dự phòng [3] 26 Kết luận chương 28 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI 29 3.1 Các giải pháp giảm tổn thất điện 29 3.2 3.1.1 Biện pháp quản lý kinh doanh 29 3.1.2 Biện pháp kỹ thuật 31 Tái cấu trúc lưới điện phân phối 32 3.2.1 Tổng quan [8] 32 3.2.2 Các toán tái cấu trúc lưới điện phân phối [8] 34 3.3 Bài tốn bù cơng suất phản kháng 34 3.3.1 Sự cần thiết bù công suất phản kháng 34 3.3.2 Hàm mục tiêu tổng quát toán bù kinh tế 35 3.3.3 Bài toán bù kinh tế theo phương pháp dòng tiền tệ 36 Kết luận chương 36 CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TRONG GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ 38 4.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT 38 4.1.1 Khái quát chung 38 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 Tính tốn phân bố công suất 38 Tính tốn điểm mở tối ưu (TOPO) 39 Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù (CAPO) 40 Các bước thực ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT 41 4.2 4.1.6 Các số liệu đầu vào phục vụ cho việc tính tốn lưới điện 42 Tính tốn, lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối huyện Phù Mỹ 42 4.2.1 Tính tốn cho phương thức vận hành 43 4.3 Mỹ 4.2.2 Tính tốn, lựa chọn phương thức vận hành tối ưu 46 4.2.3 Tính tốn, lựa chọn phương thức vận hành dự phòng 51 Tính tốn bù cơng suất phản kháng lưới điện phân phối huyện Phù 59 4.3.1 Khảo sát tình hình bù 59 4.4 4.3.2 Các u cầu tính tốn 60 4.3.3 Tính toán bù phần mềm PSS/ADEPT 60 4.3.4 Đề xuất phương án thực 78 Hiệu giảm tổn thất điện sau thực giải pháp 82 4.4.1 Các số liệu tính tốn tổn thất điện 82 4.4.2 Hiệu sau thực giải pháp 84 Kết luận chương 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT B37 : Điều độ hệ thống điện Bình Định BĐPC : Cơng ty Điện lực Bình Định CSPK : Công suất phản kháng DCL : Dao cách ly ĐLPM : Điện lực Phù Mỹ EMTH : Trạm biến áp 110kV Mỹ Thành EPMY : Trạm biến áp 110kV Phù Mỹ EVN EVNCPC HTĐ : Tập đoàn Điện lực Việt Nam : Tổng Công ty Điện lực miền Trung : Hệ thống điện LĐPP : Lưới điện phân phối LK : Liên kết MBA : Máy biến áp TBA : Trạm biến áp TC : Trạm cắt TTĐN : Tổn thất điện TI : Máy biến dòng TU : Máy biến điện áp PĐ : Phân đoạn QLVH : Quản lý vận hành DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 2.1 Tên bảng Tổng hợp nguồn cấp điện tỉnh Bình Định năm 2019 Trang 14 2.3 Tổng hợp số lượng xuất tuyến trung áp từ TBA 110 kV, 220kV tỉnh Bình Định năm 2019 Tổng hợp tình trạng vận hành đường dây trung áp cung cấp điện khu vực huyện Phù Mỹ 2.4 Tổng hợp TBA phân phối khu vực huyện Phù Mỹ 18 2.5 Thống kê tốc độ phát triển phụ tải theo thành phần kinh tế khu vực huyện Phù Mỹ năm 2019 20 2.6 Thống kê tổn thất điện năm 2018-2019 khu vực huyện Phù Mỹ 21 2.2 2.7 4.1 4.2 4.3 4.4 Tổng hợp trạng thái vận hành phân đoạn liên kết lưới 22kV theo phương thức vận hành khu vực huyện Phù Mỹ Công suất tổn thất công suất xuất tuyến theo phương thức vận hành Tình trạng mang tải MBA nguồn theo phương thức vận hành Điện áp thấp xuất tuyến theo phương thức vận hành Vị trí điểm mở tối ưu theo phương thức vận hành 4.7 Công suất tổn thất công suất xuất tuyến sau chọn phương thức vận hành tối ưu So sánh kết công suất tổn thất công suất xuất tuyến trước sau chọn phương thức vận hành tối ưu Tình trạng mang tải MBA nguồn theo phương thức vận hành tối ưu 4.8 Điện áp thấp xuất tuyến chế độ vận hành tối ưu 4.5 4.6 16 17 25 43 44 45 46 47 48 48 49 4.9 Tổng hợp trạng thái vận hành phân đoạn liên kết lưới 22kV theo phương thức vận hành tối ưu khu vực huyện Phù Mỹ 50 4.10 Công suất điện áp xuất tuyến theo phương thức vận hành dự phòng MBA T2/EPMY khơng vận hành 54 4.11 Tình trạng mang tải MBA nguồn theo phương thức vận hành dự phòng MBA T2/EPMY không vận hành Công suất điện áp xuất tuyến theo phương thức vận hành dự phịng TBA 110kV Phù Mỹ khơng vận hành 55 Tình trạng mang tải MBA nguồn theo phương thức vận hành dự phòng TBA 110kV Phù Mỹ không vận hành Công suất điện áp xuất tuyến theo phương thức vận hành dự phòng TBA 110kV Mỹ Thành khơng vận hành 57 4.15 Tình trạng mang tải MBA nguồn theo phương thức vận hành dự phịng TBA 110kV Mỹ Thành khơng vận hành 59 4.16 Tổng hợp dung lượng thiết bị đóng cắt bù 59 4.17 Giá trị hệ số k tính giá điện phản kháng 62 4.18 Các thơng số đầu vào chương trình 64 4.19 Vị trí bù dung lượng bù trung áp 65 4.20 Công suất tổn thất công suất sau bù trung áp 66 4.12 4.13 4.14 4.21 4.22 So sánh kết công suất tổn thất công suất xuất tuyến trước sau bù trung áp theo phương thức vận hành Điện áp thấp xuất tuyến sau bù trung áp theo phương thức vận hành 56 58 66 67 4.23 Vị trí bù dung lượng bù hạ áp 68 4.24 Công suất tổn thất công suất sau bù hạ áp 71 4.25 4.26 4.27 So sánh kết công suất tổn thất công suất xuất tuyến trước sau bù hạ áp theo phương thức vận hành Điện áp thấp xuất tuyến sau bù hạ áp theo phương thức vận hành Vị trí bù dung lượng bù trung áp kết hợp hạ áp 72 72 74 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34 4.35 Công suất tổn thất công suất sau bù trung kết hợp hạ áp So sánh kết công suất tổn thất công suất xuất tuyến trước sau bù trung-hạ áp theo phương thức vận hành Điện áp thấp xuất tuyến sau bù trung-hạ áp theo phương thức vận hành So sánh kinh tế phương án bù Công suất tổn thất công suất sau lựa chọn phương án bù tối ưu So sánh kết công suất tổn thất công suất xuất tuyến trước sau bù tối ưu theo phương thức vận hành Công suất tác dụng đo công tơ tổng TBA 110kV Phù Mỹ Mỹ Thành Kết công suất tổn thất công suất toàn LĐPP trước sau thực giải pháp 76 77 78 80 81 82 83 84 TTCN B.Dương 1-400 TTCN Bình Dương - 560 Đá Mỹ Phong-560 C66A/11/9 C27/27/11 C66A/11/5/7 ▲ TTCN Bình Dương 4-400 Gia Hội -250 ►C66A/11/5/7 Ỡ p A rA è1 A ° NR.TTCN BD >< C27/25 p < Phú Đức -160 TTCN Bình Dương 3-400 ọ ƠỴ o' C66A/11/13 C1 C66A/11/9/3/1 C27/6/1 Hoàng Hải - 320^ _ C66A/11/9/18 -66A/11/9/15 Ẻ -Thiện Hoàng 2-1250 1,728 \ C34 < C62 * oọ 0,990 ệộ O ó' C8/5A ▼ C8/7 Phú Nhiêu -100 Khu xử lý Chất thải rắnSOkVA C8/5A/5 XLPE A240 6,4 ▼ C55 ▼ C64/1 Bình Dương C62 I ị Ả A A >< p in Ó' 473-7 jo—« C66 PĐ Sa Lem As 150 —p PĐ Cậy Dap C66A/11/9/18/5 v C66A/11/9/20 5D AS150 0,778 C27/1 JC20 C27 A oo Thiên Bắc - 560 Vân Trường-250 PĐ Đèo Nhông VT-47C Pivrv C66A/11/1 XLPEA95 0,360 0,270 AC70 1,072 ặ C27/10I—HUJ—1|| o C27/15/11 p r-~ Ụ [—A* - XLPEA95