1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Báo cáo môn học Thiết bị bù: Thiết bị bù điều khiển dòng công suất UPFC

30 29 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 30
Dung lượng 9,14 MB

Nội dung

Báo cáo môn học Thiết bị bù: Thiết bị bù điều khiển dòng công suất UPFC có nội dung trình bày tổng quan về bù công suất phản kháng, giới thiệu về UPFC,... Mời các bạn cùng tham khảo!

*BÁO CÁO MƠN HỌC THIẾT BỊ BÙ THIẾT BỊ BÙ ĐIỀU KHIỂN DỊNG CƠNG SUẤT UPFC GVHD: PGS.TS LÊ THÀNH BẮC (NHĨM 6) SVTH: NGUYỄN TRUNG KIÊN              NGUYỄN HỮU THÀNH              PHẠM VĂN PHƯƠNG              PHẠM XN QN              TRẦN CƠNG MINH              PHAN HỒNG THÁI              LÊ ĐỨC LƯƠNG *Nội dung trình bày: Tổng quan về bù cơng suất phản kháng.    Giới thiệu về UPFC *   Tổng quan về bù cơng suất phản kháng Ø Ø Ø Khái niệm về công suất phản kháng:     Công suất phản kháng là năng lượng điện do các thành phần cảm  kháng và dung kháng trong mạch điện sinh ra và tiêu thụ         Cơng  suất  phản  kháng  khơng  trực  tiếp  chuyển  hóa  năng  lượng  điện  thành  công  do  vậy  công  suất  phản  kháng  là  thành  phần  làm  nóng  các  mạch  từ  và  làm  lệch  pha  dòng  điện  so  với  điện  áp  trong  mạch    Thực chất cơng suất phản kháng là thành phần có lợi nhiều hơn có  hại, nó được tiêu thụ bởi các cuộn cảm trong đa số các thiết bị điện.  Khác với cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng có thể phuc hồi  sau khi đã hấp thụ *   Tổng quan về bù cơng suất phản kháng  2.  Khái niệm về hệ số cơng suất cos?: Là tỷ số giữa cơng suất tác dụng và cơng suất biểu kiến  trong mạch.  Là cosin c ủa góc lệch pha giữa dịng điện và điện áp của     dịng xoay chiều có dạng hình sin lý tưởng S Q P Biểu diễn cos?  thơng  qua tam giác cơng suất *   Tổng quan về bù cơng suất phản kháng  3. Vai trị hệ số cơng suất cos?: Đánh giá hiệu quả của hệ  thống truyền tải    Vai trị của hệ số  cơng suất Là 1chỉ tiêu đánh giá xí  nghiệp dùng điện có hợp  lý và tiết kiệm Dùng làm căn cứ để tính  tốn nâng cao hệ số cơng  suất Đánh giá mức độ tiêu thụ  cơng suất phản kháng *   Tổng quan về bù cơng suất phản kháng  4. Ý nghĩa hệ số công suất cos?:    Tăng khả năng truyền  tải của đường dây và  MBA Ý nghĩa của hệ số  công suất Tăng độ tin cậy  cho việc cung cấp  điện  Giảm tổn thất điện  áp và giảm tổn thất  điện năng.  *   Tổng quan về bù cơng suất phản kháng  5. Biện pháp nâng cao hệ số cơng suất Trong lưới điện tồn tại 2 loại cơng suất :    ­ Cơng suất hữu dụng P (kW) là cơng suất sinh ra cơng có ích trong  các phụ tải       ­ Cơng suất phản kháng Q (kVAr) là cơng suất vơ ích, gây ra do tính  cảm ứng của các loại phụ tải như : động cơ điện, máy biến áp, các  bộ biến đổi điện áp… CSPK Q khơng sinh cơng nhưng lại gây ra những ảnh hưởng  xấu về kinh tế và kỹ thuật.  Vì vậy, ta cần có biện pháp bù CSPK Q để hạn chế ảnh  hưởng của nó. Cũng tức là ta nâng cao hệ số Cos? Thiết bị UPFC 1. Đặt vấn đề  Cùng với nhịp độ tăng trưởng của nền kinh tế và sự gia tăng dân số  tồn cầu, nhu cầu tiêu thụ năng lượng khơng ngừng tăng lên trong đó  năng lượng điện địng vai trị then chốt. Từ đó hệ thống điện (HTĐ)  cũng liên tục mở rộng và phát triển cả về nguồn và các đường dây  truyền tải. Do tính chất tiêu thụ điện ở các khu vực trong từng thời  khác nhau cho nên trào lưu cơng suất trên các đường dây truyền tải  liên tục thay đổi theo thời gian. Kinh nghiệm vận hành HTĐ cho  thấy tại một thời điểm trên hệ thống có những đường dây bị q tải  trong khi các đường dây khác non tải và ngược lại. Nếu có những  biện pháp điều chỉnh thơng số HTĐ thích hợp có thể làm thay đổi  trào lưu cơng suất làm giảm q tải cho một số đường dây mà khơng  cần phải cải tạo nâng cấp Thiết bị UPFC 1. Đặt vấn đề  A Ví dụ xét sơ đồ HTĐ như trên hình 1a, giả  thiết khả năng mang tải của các đường đây là  PAB = PAC = 2500MW, PBC = 800MW  Trường hợp này đường dây  BC bị q tải B C Hình 1a:  q tải Cách khắc phục là trên  dây AC lắp đặt  một tụ bù dọc có Xc = 4Ω thì cơng suất sẽ  đc phân bố lại như hình 1b   Trường hợp này thì cơng suất đều nằm  trong giới hạn cho phép A B C Hình 1b:  lắp tụ bù Thiết bị UPFC 1. Đặt vấn đề  Như vậy nếu tụ C trên đường dây AC có thể điều chỉnh được Xc  sẽ giúp điều khiển linh hoạt trào lưu cơng suất truyền tải trên  HTĐ theo chế độ vận hành đảm bảo khả năng tải của các đường  dây.  Từ năm 1980 cơng nghệ FACTs đã cho ra đời hàng loạt thiết bị  có khả năng điều khiển linh hoạt trào lưu cơng suất trong hệ  thống như: SVC, TCSC, STATCOM, TCPAR và UPFC  Trong  đó UPFC là thiết bị có khả năng điều khiển dịng cơng suất tác  dụng, cơng suất phản kháng và cả góc pha điện áp. Để tạo ra  một cơng cụ cho phép nghiên cứu khả năng điều khiển của thiết  bị UPFC, ta xây dựng đề tài mơ phỏng hoạt động của thiết bị  UPFC.  10 Thiết bị UPFC 5. Mơ hình tính tốn  Nguồn áp nối tiếp trên có thể được thay thế bằng một nguồn  dịng Int mắc song song với đường dây truyền tải như hình 4.  (3) Trong đó Nguồn dịng Int cũng có thể được mơ  tả bằng các nguồn cơng suất bơm vào  hai nút i và j như hình 5, từ đó có thể  xác định các dịng cơng suất này như  sau:  16 Thiết bị UPFC 5. Mơ hình tính tốn  Thay (3) vào (4) và (5), sử dụng cơng thức Ơ le và một số phép biến  đổi để tách riêng phần thực và phần ảo của số phức Sis và Sjs , cho  phép xác định được  17 Thiết bị UPFC 5. Mơ hình tính tốn  Cơng suất biểu kiến cung cấp bởi bộ biến đổi nối tiếp được tính như  sau:  Qua một số phép biến đổi có thể xác định được:  Cơng suất phản kháng của bộ biến đổi 1 (nhánh song song)  khơng đáng kể nên có thể xem Qss = 0  18 Thiết bị UPFC 5. Mơ hình tính tốn  Xếp chồng hai mơ hình từ hình 5 và hình 6 ta có mơ hình tính tốn  của thiết bị UPFC trên hình 7 Thành phần cơng suất bơm vào nút i  và j như sau 19 Thiết bị UPFC 6. Nghiên cứu xây dựng chương trình mơ phỏng vận hành     6.1. Sơ đồ hệ thống điện nghiên cứu Hình 8: Sơ đồ điện khi có UPFC 20 Thiết bị UPFC 6. Nghiên cứu xây dựng chương trình mơ phỏng vận hành     6.2. Sơ đồ mơ phỏng khi chưa có thiết bị UPFC Hình 9: sơ đồ mơ phỏng khi chưa có UPFC 21 Thiết bị UPFC 6. Nghiên cứu xây dựng chương trình mơ phỏng vận hành     6.3. Sơ đồ mơ phỏng khi có thiết bị UPFC Hình 10: sơ đồ mơ phỏng khi có UPFC 22 Thiết bị UPFC 6. Nghiên cứu xây dựng chương trình mơ phỏng vận hành     6.4. Các khối trong sơ đồ mơ phỏng Khối đo sự biến thiên cơng suất  trên các bus ối ngu ồKh n (nhà máy đi ện) ụng  ối UPFCất tác d KhốKh i đo đi ện áp, công su Khối đường đây và cơng suất phản kháng   23 Thiết bị UPFC 6.5. Kết quả mơ phỏng     Hình 11: Sự biến đổi cơng suất trên  thanh cái khi chưa có UPFC Hình 12: Sự biến đổi cơng suất trên  thanh cái khi  có UPFC 24 Thiết bị UPFC 6.5. Kết quả mơ phỏng     Hình 14: Sóng điện ap trên  thánh cái khi chưa có UPFC Hình 15: Sóng điện ap trên thánh cái  khi có UPFC 25 Thiết bị UPFC 6.5. Kết quả mơ phỏng     Hình 16: Sóng  điện áp chạy  trong UPFC 26 Thiết bị UPFC 6.5. Kết quả mơ phỏng     Hình 17: Khu vực  kiểm sốt của UPFC 27 Thiết bị UPFC 7. Kết luận        Nhờ khả năng điều khiển vectơ điện áp nối tiếp trên đường dây  truyền tải cả về modul lẫn góc pha cho nên thiết bị UPFC cho phép  điều khiển linh hoạt dịng cơng suất truyền tải trên đường dây và điện  áp cuối đường dây theo chế độ vận hành.      Qua nghiên cứu ngun lý làm việc và mơ hình tính tốn đề tài đã xây  dựng được mơ hình mơ phỏng vận hành thiết bị UPFC lắp đặt trên một  đường dây truyền tải nối liền hai hệ thống điện có trao đổi cơng suất  qua lại với nhau. Mơ hình cho phép nghiên cứu khả năng điều khiển  dịng cơng suất truyền tải trên đường dây và tự động khống chế dịng  cơng suất truyền tải theo một giá trị định trước khi cho các thơng số vận  hành thay đổi.  28 II. Thiết bị UPFC 7. Kết luận          UPFC là một loại thiết bị mới thuộc hệ thống truyền tải điện  xoay chiều linh hoạt (FACTs), giá thành cao hơn nữa việc lắp đặt  một thiết bị trên một đường dây truyền tải thực tế để phục vụ cho  việc nghiên cứu là khơng thể thực hiện được. Cho nên mơ hình mơ  phỏng vận hành thiết bị UPFC là một cơng cụ tốt giúp cho sinh viên  và cán bộ nghiên cứu khả năng ứng dụng loại thiết bị này để điều  khiển trào lưu cơng suất trong hệ thống điện nhằm nâng cao khả  năng tải của các đường dây truyền tải điện.  29 30 ... Từ năm 1980 cơng nghệ FACTs đã cho ra đời hàng loạt? ?thiết? ?bị? ? có khả năng? ?điều? ?khiển? ?linh hoạt trào lưu cơng? ?suất? ?trong hệ  thống như: SVC, TCSC, STATCOM, TCPAR và? ?UPFC  Trong  đó? ?UPFC? ?là? ?thiết? ?bị? ?có khả năng? ?điều? ?khiển? ?dịng cơng? ?suất? ?tác ... cơng? ?suất? ?tác dụng từ đường dây cung cấp cho SSSC, đồng  thời đóng vai trị? ?điều? ?khiển? ?điện áp cuối đường dây thơng  qua? ?điều? ?khiển? ?cơng? ?suất? ?phản kháng.  11 Thiết? ?bị? ?UPFC 3. Cấu tạo  Thiết? ?bị? ?UPFC? ?có cấu tạo gồm hai bộ biến đổi cơng? ?suất? ?dạng ... dụng, cơng? ?suất? ?phản kháng và cả góc pha điện áp. Để tạo ra  một cơng cụ cho phép nghiên cứu khả năng? ?điều? ?khiển? ?của? ?thiết? ? bị? ?UPFC,  ta xây dựng đề tài mơ phỏng hoạt động của? ?thiết? ?bị? ? UPFC.   10 Thiết? ?bị? ?UPFC

Ngày đăng: 25/08/2021, 17:11

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w