NGHIÊN cứu đề XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO độ TIN cậy CUNG cấp điện CHO lưới điện PHÂN PHỐI HUYỆN QUẢNG TRẠCH 658793215

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN XUÂN VĂN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN QUẢNG TRẠCH C ỹ thuật điện 8520201 LUẬN VĂN THẠC N i Ỹ THUẬT PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG Đ N - Năm 2019 LỜI CA ĐOAN Tôi cam đoan công 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 UYỄ X VĂ TRANG TÓ TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN QUẢNG TRẠCH ọc viên : guyễn Xuân Văn Mã số: 8520201 - Khóa: K34 huyên ngành : iện kỹ thuật Trường ại học Bách khoa - Tóm tắt – Trong sản xuất kinh doanh ơng ty iện lực Quảng Bình ln 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 tác giả nghiên cứu tiêu độ tin cậy trạng lưới điện phân phối huyện Quảng Trạch quản lý để đề xuất giải pháp khả thi i sâu vào nội dung, Luận văn lý thuyết hóa kiến thức độ tin cậy cung cấp điện, cách tính tiêu độ tin cậy cung cấp điện SA F , SA D , A F , A D lưới điện phân phối trung áp, phân tích nguyên nhân gây cố đề hướng xử lý Luận văn sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn tiêu độ tin cậy, phân tích số liệu, thơng tin điện khách hàng xuất tuyến cho lưới điện phân phối trung áp huyện Quảng Trạch goài Luận văn đề xuất giải pháp để nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối lập kế hoạch bảo dưỡng thiết bị, lựa chọn phương thức kết lưới bản, đồng hóa thiết bị, phân đoạn đường dây, tự động hóa lưới điện phân phối lưới điện thông minh Từ giải pháp đề xuất Luận văn phân tích ưu nhược điểm giải pháp, sở lựa chọn giải pháp phù hợp để áp dụng cho lưới điện huyện Quảng Trạch nhằm đem lại hiệu cao việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng Từ ó – huyện Quảng Trạch; lưới điện phân phối, độ tin cậy; giải pháp; SAIDI; SAIFI Solutions for enhancing power supply reliability DISTRIBUTION NETWORK OF QUANG TRACH POWER BRANCH - QUANG BINH PROVINCE Abstract - In production and business of Quang Binh Power Company, the power quality is always the first concern, in which, power supply reliability is an important criterion to be achieved By researching power supply reliability factors and basing on the current distribution network state of Quang Trach district, author has studied and sugggested some possible solutions Deepening the main content, the thesis has theorized definition about the power supply reliability, formulas of power supply reliability criterias such as SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI in medium voltage distribution network and analysis the causes and solutions of faults In the thesis, PSS/ADEPT software is used to calculate the reliability criterias, analyze the data and power supply interruption information of each consumer on each route in medium voltage distribution network of Quang Trach district In addition, the thesis has proposed solutions to enhance the reliability of the distribution network such as equipment maintenance planning, selection of basic connection method, equipment synchronization, line segmentation, distribution network and smart grid automation From the solutions proposed the thesis has analyzed the advantages and disadvantages of each solution, on that basis will select the most suitable solution to apply to Quang Trach district network in order to achieve high efficiency of improving and enhancing the power supply reliability for customers Key words – Quang Trach district, distribution grid, reliability, solution, SAIDI, SAIFI ỤC LỤC TRANG BÌA LỜ AM OA TRA TÓM TĂT T Ế V ỆT & T Ế A MỤ LỤ DA MỤ Á Ữ V ẾT TẮT DAN MỤ Á BẢ DAN MỤ Á HÌNH MỞ ẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu ối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài ấu trúc luận văn ƯƠ TỔ QUA VỀ LƯỚ Ệ P Â P Ố UYỆ QUẢ TR T UỘ Ệ LỰ QUẢ TR QUẢ LÝ 1.1 LƯỚ Ệ P Â P Ố UYỆ QUẢ TR T UỘ Ệ LỰ QUẢ TR - TỈ QUẢ BÌ 1.1.1 iới thiệu chung lưới điện địa bàn huyện Quảng Trạch thuộc iện lực Quảng Trạch quản lý 1.1.2 ặc điểm 1.1.3 ánh giá chung độ tin cậy cung cấp điện huyện Quảng Trạch 10 ƯƠ Á P ƯƠ P ÁP Á Á ỘT ẬY LƯỚ Ệ PHÂN P Ố V P Ầ MỀM TÍ TỐ 14 2.1 TỔ QUA VỀ Ộ T ẬY 14 2.1.1 ịnh nghĩa 14 2.1.2 Biểu thức tính toán độ tin cậy tiêu độ tin cậy theo tiêu chuẩn IEEE-1366 15 2.2 K Á ỆM VỀ TR T Á Ỏ V Ó ỦA Ệ T Ố Ệ 17 2.2.1 Trạng thái phần tử 17 2.2.2 Trạng thái hỏng hóc hệ thống điện 18 2.3 B TOÁ ỘT ẬY 18 2.4 MỘT SỐ P ƯƠ P ÁP Á Á ỘT ẬY 19 2.4.1 Phương pháp đồ thị - giải tích .20 2.4.2 Phương pháp không gian trạng thái .22 2.4.3 Phương pháp hỏng hóc 29 2.4.4 Phương pháp Monte – Carlo: .29 2.4.5 Phương pháp tính tốn độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT: 29 ƯƠ TÍ TỐ , Á Á Ệ TR Á Ỉ T ÊU Ộ T ẬY ỦA LƯỚ Ệ P Â P Ố UYỆ QUẢ TR 41 3.1 DỮ L ỆU TÍ TỐ 41 3.1.1 Sơ đồ lưới điện 41 3.1.2 Thông số độ tin cậy phần tử cố 41 3.1.3 Thông số độ tin cậy phần tử bảo trì bảo dưỡng 42 3.2 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 473 BA Ồ 43 3.2.1 Dữ liệu đầu vào 43 3.2.2 Kết tính tốn 45 3.3 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 477+478 BA Ồ 45 3.3.1 Dữ liệu đầu vào 45 3.3.2 Kết tính tốn 47 3.4 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 472 HÒN LA 47 3.4.1 Dữ liệu đầu vào 47 3.4.2 Kết tính tốn 48 3.5 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 474 HÒN LA 48 3.5.1 Dữ liệu đầu vào 48 3.5.2 Kết tính toán 49 3.6 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 476 HÒN LA 49 3.6.1 Dữ liệu đầu vào 49 3.6.2 Kết tính tốn 50 3.7 TÍ TỐ ỘT ẬY XUẤT TUYẾ 478 HÒN LA 50 3.7.1 Dữ liệu đầu vào 50 3.7.2 Kết tính tốn 50 3.8 Ộ T ẬY LƯỚ Ệ P Â P Ố UYỆ QUẢ TR T UỘ Ệ LỰ QUẢ TR 52 3.9 Ậ XÉT Á Á 52 3.10 KẾT LUẬ 53 ƯƠ Ề XUẤT Á Ả P ÁP Â AO Ộ T ẬY O LƯỚ Ệ P Â P Ố UYỆ QUẢ TR 54 4.1 P Â TÍ Á UYÊ Â Ả ƯỞ Ế ỘT ẬY ỦA LƯỚ Ệ UYỆ QUẢ TR : 54 4.1.1 Yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới điện: 54 4.1.2 Nguyên nhân cố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới điện phân phối huyện Quảng Trạch: 54 4.2 Á Ả P ÁP Â AO Ộ T ẬY O LƯỚ Ệ P Â P Ố 55 4.2.1 iải pháp lập kế hoạch bảo dưỡng thiết bị 55 4.2.2 iải pháp lựa chọn phương thức kết lưới 56 4.2.3 iải pháp đồng hóa thiết bị: 58 4.2.4 iải pháp phân đoạn đường dây: 58 4.2.5 iải pháp tự động hóa lưới điện phân phối 59 4.2.6 iải pháp quản lý vận hành 62 4.3 Ề XUẤT Ả P ÁP Â AO Ộ T ẬY O LƯỚ Ệ P Â P Ố UYỆ QUẢ TR 64 4.3.1 ề xuất giải pháp 64 4.3.2 Lắp đặt chống sét van thông minh đường dây để nâng cao độ tin cậy 65 4.3.3 Lắp đặt bổ sung dao cách ly phân đoạn kèm LBS có tủ điều khiển 66 4.4 KẾT LUẬ 70 KẾT LUẬ V K Ế Ị 72 DA MỤ T L ỆU T AM K ẢO 74 P Ụ LỤ QUYẾT Ị AO Ề T LUẬ VĂ T SĨ (bản sao) BẢ SAO KẾT LUẬ ỦA Ộ Ồ , BẢ SAO Ậ XÉT ỦA Á P Ả BỆ DANH ỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT L PP : Lưới điện phân phối XT TBA : Xuất tuyến : Trạm biến áp MBA Z MC : Máy biến áp : ường dây : Máy cắt DCL : Dao cách ly FCO : TBP EVN : Thiết bị phân đoạn : Tập đoàn iện lực Việt am EV P TR TS SAIFI SAIDI CAIDI : Tổng ông ty iện lực miền Trung : Thời gian trung bình cố : Thời gian trung bình sửa chữa : hỉ số tần suất điện trung bình hệ thống : hỉ số thời gian điện trung bình hệ thống : hỉ số thời gian điện trung bình khách hàng CAIFI BQ K T IEEE : hỉ số tần suất điện trung bình khách hàng : Bảo quản định kỳ : ộ tin cậy : nstitute of Electrical and Electronics Engineers (Viện kỹ thuật điện - điện tử) : ệ thống điện : Phần tử : Trung tâm điều khiển T PT TT K ầu chì tự rơi DANH ỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Khối lượng huyện Quảng Trạch Bảng 1.2 Khối lượng xuất tuyến 22kV iện lực Quảng Trạch quản lý Bảng 1.3: Kế hoạch EV P giao cho ơng ty iện lực Quảng Bình đến năm 202011 Bảng 1.4: Thực độ tin cậy iện lực Quảng Trạch năm 2016- 2018 12 Bảng 2.1: Thanh ghi liệu độ tin cậy 38 Bảng 2.2: Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 39 Bảng 3.1: Thống kê số lượng thiết bị lưới điện huyện Quảng Trạch 41 Bảng 3.2: Thông số độ tin cậy phần tử L PP cố 42 Bảng 3.3: Thông số độ tin cậy phần tử L PP BQ K 43 Bảng 3.4: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 473 Ba ồn 45 Bảng 3.5: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 477+478 Ba ồn 47 Bảng 3.6: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 472 Hịn La 48 Bảng 3.7: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 474 Hịn La 49 Bảng 3.8: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 476 Hịn La 50 Bảng 3.9: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 478 Hịn La 50 Bảng 3.10: Kết tính tốn độ tin cậy cho xuất tuyến 52 Bảng 3.11: Kết tính tốn độ tin cậy trạng cho tồn lưới phân phối 52 Bảng 3.12 ăm 2020 tiêu độ tin cậy cung cấp điện Tổng ông ty iện lực Miền Trung giao 52 Bảng 4.1: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 473 Ba ồn 66 Bảng 4.2: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 477+478 Ba ồn 67 Bảng 4.3: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 476 òn La 67 Bảng 4.4: Kết tính tốn độ tin cậy Xuất tuyến 478 òn La 68 Bảng 4.5: ác tiêu độ tin cậy xuất tuyến sau áp dụng giải pháp 68 Bảng 4.6: Bảng tổng hợp tiêu độ tin cậy huyện Quảng Trạch thuộc iện lực Quảng Trạch trạng sau thực giải pháp 69 Bảng 4.7: Bảng so sánh tiêu độ tin cậy huyện Quảng Trạch trạng sau thực giải pháp 70 DANH ỤC CÁC HÌNH ình 1.1: ầu chì tự rơi Hình 1.2: Dao cách ly ình 1.3: Dao cắt có tải tiếp điểm hở ình 1.4: Dao cắt có tải tiếp điểm kín ình 1.5: Recloser ShinSung tủ điều khiển SEL 351 ình 1.6: Sơ đồi nguyên lý lưới điện phân phối huyện Quảng Trạch 12 ình 2.1: Phân chia toán T theo cấu trúc 18 ình 2.2: Sơ đồ độ tin cậy phần tử nối tiếp 20 ình 2.3: Sơ đồi độ tin cậy phần tử song song 21 ình 2.4: Sơ đồ trạng thái 24 ình 2.5: Sơ đồ trạng thái 26 ình 2.6: Thiết lập thông số mạng lưới 32 ình 2.7: ộp thoại network properties 33 ình 2.8: ộp thoại thuộc tính nút Source 34 ình 2.9: ộp thoại thuộc tính nút tải 34 ình 2.10: ộp thoại thuộc tính đoạn đường dây 35 ình 2.11: ộp thoại thuộc tính máy biến áp 35 ình 2.12: ộp thoại thuộc tính nút tải điện 36 ình 2.13: ộp thoại thuộc tính thiết bị đóng cắt 36 ình 2.14: ác chọn lựa cho toán độ tin cậy cung cấp điện 37 Ở ĐẦU Lý đề t i iện nay, hầu có kinh tế phát triển, vấn đề chất lượng điện thể tiêu điện áp, tần số, mà tiêu quan trọng tổng số điện bình quân khách hành năm Trong năm qua tốc độ phát triển kinh tế xã hội nước ta nói chung địa bàn huyện Quảng Trạch nói riêng tăng cao Vì nhu cầu sử dụng điện tăng theo Vì để nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo cung cấp điện an toàn, ổn định, liên tục chất lượng Phục vụ trị, an ninh quốc phịng, phát triển kinh tế xã hội nhu cầu sinh hoạt nhân dân việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện vấn đề cấp thiết quan trọng Luận văn nghiên cứu biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối thuộc địa bàn huyện Quảng Trạch ông ty iện lực Quảng Bình doanh nghiệp có 100% vốn hà nước Tổng ông ty iện lực Miền Trung làm hủ sở hữu ông ty hoạt động theo ông ty, theo phân cấp Tổng ông ty theo Luật Doanh nghiệp iều lệ ông ty iện lực Quảng Bình thực nhiệm vụ sản xuất kinh doanh điện địa bàn thành tỉnh Quảng Bình, với mục tiêu đảm bảo cung cấp điện cho hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phịng tỉnh Quảng Bình ịa bàn quản lý iện lực Quảng Trạch bao gồm huyện Quảng Trạch thị xã Ba ồn tỉnh Quảng Bình Lưới điện Thị xã Ba ồn kết lưới mạch vịng đảm bảo tiêu chí N-1, thiết bị đóng cắt tương đối đầy đủ; lưới điện huyện Quảng Trạch lưới điện phân phối trãi dài từ biển lên vùng đồi núi đa số hình tia, có liên kết mạch số mạch vịng, thiết bị đóng cắt tương đối cịn ít, lưới điện tiếp nhận từ xã bàn giao nên cải tạo đầu tư chắp vá Quy mô lưới điện huyện Quảng Trạch gồm, đường dây trung áp: 211,85 km đường dây không ường dây hạ áp: 308 km Trạm biến áp phân phối: 222 trạm biến áp với tổng dung lượng 52.248 KVA, tài sản khách hàng 70 TBA với dung lượng 26.805 KVA Thiết bị đóng cắt gồm : 15 Recloser (REC), 05 dao cắt có tải (LBS), 45 dao cách ly pha (LT ) Công suất cực đại 16,5MW nhận từ XT 473, 477, 478 trạm biến áp 110KV Ba ồn, XT 472, 474, 476, 478 trạm biến áp 110KV Hòn La Phụ tải điện huyện Quảng Trạch gồm nhiều thành phần từ sinh hoạt, công nghiệp xây dựng, thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng, nông nghiệp… với tổng số 29.400 khách hàng ể vận hành tối ưu đồng thời đảm bảo tiêu sản xuất kinh doanh suất lao động Tổng cơng ty iện lực miền Trung có xét đến năm 2020 bao gồm tiêu độ tin cậy cung cấp điện, tổn thất điện năng, suất cố, 27 P1(t+ t ) = P1(t) (1- 12 t ) + P3(t) Biến đổi lấy giới hạn t dP1 (t ) dt lim t P1 (t t ) P1 (t ) t dP1 (t ) dt P1 (t ) 31 t (2.19) theo định nghĩa đạo hàm ta có: lim ( t P3 (t ) 12 P1 (t ) P3 (t ) 12 31 ) (2.20) 31 Biểu thức phương trình vi phân ứng với P1(t) Tương tự ta lập phương trình vi phân ứng với P2(t) dựa graph trạng thái: Xác suất để thời điểm (t+ t ) hệ trạng thái S2 kí hiệu P2 (t+ t ) xác suất hợp kiện sau: Sự kiện 1: thời điểm t hệ S2, sau t yên S2; xác suất kiện là: P2(t).(1- 23 t- 24 t) Sự kiện 2: thời điểm t hệ S1, sau t chuyển sang S2; xác suất kiện là: P1(t) 12 t Sự kiện 3: thời điểm t hệ S4, sau t chuyển sang S2; xác suất kiện là: P4(t) 42 t Do đó: P2(t+ t ) = P2(t).(1- 23 t- 24 t ) + P1(t) 12 t + P4(t) 42 t (2.21) Biến đổi lấy lim: dP2 (t ) dt lim t =- 23 P2 (t t ) P1 (t ) t p2(t) - 42 p2(t)+ 12 p1(t) 42 P4(t) (2.22) Tương tự ta lập hệ phương trình Kolmogorov: dP1 (t ) dt P1 (t ) dP2 (t ) =dt dP3 (t ) =dt P3 (t ) 12 31 23 p2(t) - 42 p2(t)+ 12 p1(t) 31 p3(t) - 34 P3(t)+ 23 P2(t) dP4 (t ) =dt 42 p4(t) - 24 p2(t)+ 34 42 P4(t) P3(t) (2.23) 28 oặc viết đưới dạng ma trận: P = P.A (2.24) Trong đó: P ma trận hàng gồm phần tử đạo hàm dPi(t)/dt A ma trận vng kích thước nxn, thành phần cường độ chuyển trạng thái ij , thực tế cách viết sau: ách thành lập ma trận A giống cách thành lập ma trận A xích Markov rời rạc, khác chỗ tổng phần tử hàng ma trận zero (trong xích Markov 1) phần tử cường độ chuyển trạng thái Trong phương pháp hệ thống diễn tả trạng thái hoạt động khả chuyển trạng thái Trạng thái hệ thống xác định tổ hợp trạng thái phần tử Mỗi tổ hợp trạng thái phần tử cho trạng thái hệ thống Phần tử có nhiều trạng thái khác như: trạng thái tốt, trạng thái hỏng, trạng thái bảo dưỡng định kỳ Do thay đổi trạng thái phần tử làm cho hệ thống chuyển sang trạng thái Tất trạng thái hệ thống tạo thành không gian trạng thái ệ thống trạng thái Do đó, tổng xác suất trạng thái Ưu phương pháp khơng gian trạng thái xét phần tử có nhiều trạng thái khác với giả thiết định áp dụng trình Markov Trong phương pháp này, hệ thống diễn tả trạng thái hoạt động khả chuyển trạng thái Trạng thái hệ thống xác định tổ hợp trạng thái phần tử Mỗi tổ hợp trạng thái phần tử cho trạng thái hệ thống Phần tử có nhiều trạng thái khác trạng thái tốt, trạng thái hỏng, trạng thái bảo quản định kỳ v.v… Do thay đổi trạng thái PT làm cho hệ thống chuyển sang trạng thái Tất trạng thái có hệ thống tạo thành khơng gian trạng thái ệ thống luôn trạng thái nên tổng xác suất trạng thái (XSTT) Phương pháp không gian trạng thái áp dụng trình Markov để tính xác suất trạng thái tần suất trạng thái Q trình Markov mơ hình tốn học diễn tả q trình ngẫu nhiên phần tử hệ thống liên tiếp chuyển từ trạng thái qua trạng thái khác thỏa mãn điều kiện: ếu hệ thống trạng thái chuyển trạng thái tiếp 29 theo xảy thời điểm ngẫu nhiên phụ thuộc vào trạng thái đương thời không phụ thuộc vào khứ q trình ếu hệ thống có n trạng thái, thời điểm t hệ thống trạng thái i đơn vị thời gian hệ thống lại trạng thái i (i=1…n) với xác suất pii hay chuyển sang trạng thái j với xác suất pij (j=1…n i j) Quá trình Markov phân ra: a) Rời rạc không gian liên tục thời gian b) Rời rạc không gian rời rạc thời gian c) Liên tục không gian thời gian ối với hệ thống điện chuyển trạng thái xảy hỏng hóc hay phục hồi phần tử Với giả thiết thời gian làm việc thời gian phục hồi phần tử có phân bố mũ, thời gian hệ thống trạng thái phân theo phân bố mũ cường độ chuyển trạng thái số không phụ thuộc vào thời gian, ta sử dụng trình a b 2.4.3 P p áp â ỏ ó Phương pháp hỏng hóc mô tả đồ thị quan hệ nhân dạng hỏng hóc hệ thống, hỏng hóc hệ thống hỏng hóc thành phần sở hàm đại số Boole sở cuối để tính tốn hỏng hóc phần tử ây hỏng hóc mơ tả quan hệ logic phần tử hay phần tử mảng hệ thống, hỏng hóc hỏng hóc hệ thống 2.4.4 P p áp te – Carlo: Mô hoạt động phần tử hệ thống trình ngẫu nhiên ó tạo lịch sử hoạt động (lịch sử đồ) hệ thống phần tử cách nhân tạo máy tính điện tử, sau sử dụng phương pháp đánh giá thống kê để phân tích rút kết luận độ tin cậy phần tử hệ thống 2.4.5 P p áp tí t độ ti ậ bằ p ầ mềm P /ADEPT: ùng với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, ngày hàng loạt sản phẩm phần mềm hữu hiệu phục vụ cho việc tính tốn, phân tích lưới điện đời ặc biệt số phần mềm tính tốn, phân tích đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Delphi, Visual Basic, PSS/ADEPT Hiện nay, Tập đoàn iện lực Việt am sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn chế độ vận hành, tính toán độ tin cậy lưới điện phân phối PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) hãng Shaw Power Technologies - USA phần mềm phục vụ cho việc quy hoạch, thiết kế phân tích hệ thống điện PSS/ADEPT có giao diện thân 30 thiện với người sử dụng, phím chức thể công cụ giúp người sử dụng dễ thao tác sử dụng 2.4.5.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT: 2.4.5.1.1 Chức phần mềm: Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) cơng cụ phân tích lưới điện phân phối với chức sau: Bài tốn tính phân bố cơng suất (Load Flow - module có s n): phân tích tính tốn điện áp, dịng điện, cơng suất nhánh phụ tải cụ thể Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement), đặt tụ bù tối ưu: tìm điểm tối ưu để đặt tụ bù cố định tụ bù ứng động (điều khiển được) cho tổn thất công suất lưới nhỏ Bài tốn tính ngắn mạch (All Fault- module ): tính tốn ngắn mạch tất nút lưới, bao gồm loại ngắn mạch ngắn mạch pha, pha pha Bài toán TOPO (Tie Open Point Optimization), phân tích điểm dừng tối ưu: tìm điểm phân đoạn, liên kết lưới điện để đường dây có tổn hao cơng suất nhỏ điểm dừng tối ưu lưới điện mạnh vịng pha Bài tốn tính tốn thơng số đường dây (Line Properties Culculator): tính tốn thơng số đường dây truyền tải Bài tốn phối hợp bảo vệ ( Protection and Coordination) Bài tốn phân tích sóng hài (Hamornics): phân tích thơng số ảnh hưởng thành phần sóng hài lưới Bài tốn phân tích độ tin cậy lưới điện (DRA- Distribution Reliability Analysis): tính tốn thơng số độ tin cậy lưới điện SA F , SA D , CAIFI, A D … 2.4.5.1.2 Các cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT * Cử ứ ụ ủ P /ADEPT b ồm iề t p ầ sau: - Cử ổ View: bao gồm thông tin cho ứng dụng, đồ họa cửa sổ để thiết kế phân tích sơ đồ mạch diện (xem hình ….) + Diagram View: cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT ó ln xuất bắt đầu ứng dụng, tạo sơ đồ lưới xuất thông số cụ thể + Equipment List View : ác chức cửa sổ trình bày cách trật tự dễ hiểu sử dụng + Progress View: iển thị thơng báo chương trình thực Các thơng báo thơng báo lỗi hay cảnh báo hoạt động 31 chương trình, kết hiển thị thực thi chức tính tốn cụ thể tính phân bố cơng suất, tính ngắn mạch, tính tốn khởi động động + Report Preview: iển thị kết sau phân tính tính tốn tốn cụ thể, từ ta in ấn kết cách dễ dàng thông qua File\Print - Thanh trạng thái (StatusBar): để hiển thị thơng tin trạng thái chương trình PSS/ADEPT tính tốn - Thanh menu (Main Menu): gồm hàm chức PSS/ADEPT - Thanh công cụ (ToolBar): cung cấp công cụ giúp cho việc vẽ sơ đồ mạch điện thực nhanh chóng dễ dàng 2.4.5.2 Dữ liệu phục vụ tính tốn: - Sơ đồ ngun lý lưới điện khu vực huyện Quảng Trạch ác sơ đồ vận hành lưới điện vẽ cập nhập phù hợp với tuyến đường dây trung thế: Sơ đồ nguyên lý sợi, sơ đồ vận hành, phương thức vận hành… - Số liệu tính tốn: gồm số liệu Quản lý Kỹ thuật kinh doanh tuyến dây nổi, cáp ngầm trung trạm biến áp, cụ thể là: Thông số quản lý kỹ thuật đường dây thiết bị như: Tiết diện, khoảng cách chiều dài, thông số dây dẫn, máy biến áp, thiết bị bảo vệ đóng cắt, tụ bù, máy điều áp,… Thông số vận hành, đo đạc định kỳ đơn vị: ác thơng số vận hành dịng, áp, cos , cơng suất,… Thơng số kinh doanh (tính đến hết 30/6/2018): iện tiêu thụ phụ tải, số khách hàng sử dụng điện đường dây - Khai báo, nhập liệu tính tốn phền mềm PSS/ADEPT 5.0 *B T iết lập t ô mạ l i Khai báo cho phần mềm PSS/ADEPT biết thư viện thông số tuyến dây lưới điện áp dụng + Cách thao tác: Vào meu File\ Program Settings ( ộp t Settings) ại Pr gram 32 Hình 2.6: Thiết lập thông số mạng lưới họn nút lệnh mục onstruction dictionnary để chọn thư viện dây + họn file Exemple\pti.con + họn OK -Xác định thông số thuộc tính lưới điện: Khai báo cho phần mềm PSS/ADEPT thiết lập từ đầu thuộc tính lưới điện như: iện áp qui ước điện áp pha hay điện áp dây trị số, tần số, công suất biểu kiến bản…… 33 Hình 2.7: Hộp thoại network properties Cách thao tác: Vào meu File\ Network Properties (hộp thoại Properties) etwork *B Tạ đồ Vẽ sơ đồ lưới điện cần tính tốn vào chương trình PSS/ADEPT ập nhật số liệu đầu vào cho sơ đồ lưới điện: Từ số liệu quản lý kỹ thuật iện lực Quảng Trạch ta nhập vào giá trị thuộc tính phần tử sau: - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nút nguồn-Source: Tên nguồn, điện áp nguồn , công suất định mức nguồn, giá trị điện trở, điện kháng thứ tự thuận, nghịch, zero… 34 Hình 2.8: Hộp thoại thuộc tính nút Source - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nút: Tên vị trí đặt, điện áp định mức, tọa độ, kiểu nút… Hình 2.9: Hộp thoại thuộc tính nút tải - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào đoạn dây: Tên đoạn, số pha, chiều dài, dịng định mức, loại dây, thơng số đường dây (điện trở-kháng trở thứ tự thuận-nghịch-khơng),… 35 Hình 2.10: Hộp thoại thuộc tính đoạn đường dây - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào máy biến áp: Tên trạm biến áp, thông số máy biến áp (Số pha MBA, công suất định mức pha, kiểu máy biến áp, điện trở, điện kháng… ) Hình 2.11: Hộp thoại thuộc tính máy biến áp - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nút tải: ồm tải tĩnh tải MWh - Tính chất phụ tải - iá trị P, Q phụ tải 36 Hình 2.12: Hộp thoại thuộc tính nút tải điện - Số liệu cần chuẩn bị nhập vào thiết bị đóng cắt: Tên vị trí đặt, số pha, dịng định mức,… Hình 2.13: Hộp thoại thuộc tính thiết bị đóng cắt *B C ứ ă g tính tốn Trước thực ta cần thiết lập tùy chọn cách mở họp thoại opition hình đây: 37 Hình 2.14: Các chọn lựa cho toán độ tin cậy cung cấp điện *B Bá ết q ả tí tốn Sau chạy xong chức tính tốn trên, ta xem xét kết tính tốn, phân tích phần mềm vị trí sau: - Xem hiển thị kết phân tích sơ đồ - Xem kết tính tốn chi tiết từ phần report phần mềm PSS/ADEPT 2.4.5.3 Tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT a.Tập tin từ điển liệu cấu trúc Tập tin từ điển liệu cấu trúc có tên pti.con Mỗi hạng mục tập tin từ điển liệu cấu trúc chứa ghi liệu sở chứa số ghi sau đây: ác ghi liệu pha, ghi liệu pha, ghi liệu định mức ghi liệu độ tin cậy Một hạng mục tập tin từ điển liệu cấu trúc trình bày sau: NAME R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! Ghi liệu sở *2 R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu pha *1 R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu pha * R1, X1, R0, X0, BC1, BC0 ! hi liệu định mức λ , RP, SWT, PSS, M λ , S λ *R ! hi liệu độ tin cậy END./ 38 Bảng 2.1: Thanh ghi liệu độ tin cậy Thanh ghi liệu độ tin cậy: *R , RP, SWT, PSS, M , S Mô tả ạng mục liệu *R λ Kí tự ghi tiếp tục lệnh, R biểu thị liệu độ tin cậy ường độ cố loại cấu trúc đơn vị dài/năm RP Thời gian sửa chữa loại cấu trúc Thời gian chuyển mạch, dùng cho khố đóng cắt tính theo SWT PSS Mλ MM Sλ Xác suất mà khố đóng cắt chuyển mạch, tính theo % ường độ cố thoáng qua loại cấu trúc đơn vị dài/năm ường độ cố bão loại cấu trúc đơn vị dài/năm ác giá trị ghi phải nhập theo thứ tự quy định ếu người sử dụng muốn nhập thơng số phục vụ tính tốn độ tin cậy trực tiếp từ thuộc tính phần tử từ sơ đồ lưới (thẻ tính tốn độ tin cậy), bỏ trống giá trị ghi độ tin Tải FULL (100 trang): bit.ly/2Ywib4t cậy fb.com/KhoTaiLieuAZ ối với thông Dự tin phịng: nhánh mạng, chương trình tính toán ảnh hưởng việc lắp đặt thiết bị bảo vệ, chẳng hạn máy cắt, recloser, dao cách ly phân đoạn tự động, cầu chì dao cắt điện b.Phương pháp tính tốn thơng số từ cố xảy ra: ác cố xảy lưới có nhiều loại nhiều nguyên nhân khác Thơng thường để có sở tính tốn ta phân cố theo loại để tính tốn thông số đầu vào: - Suất cố km đường dây thống kê sau: cố hành lang đổ vào đường dây, vỡ sứ, tụt lèo, đứt dây, gãy trụ, gãy xà - Suất cố trạm biến áp phụ tải thống kê sau: cố đứt chì F O bảo vệ MBA phụ tải, nhảy ATM tổng, cháy tủ hạ thế, hỏng MBA phụ tải, hỏng SV bảo vệ MBA, tụt lèo trạm - Suất cố trạm biến áp trung gian thống kê sau: cố đứt chì F O bảo vệ MBA, nhảy máy cắt bảo vệ, hỏng SV bảo vệ MBA, tụt lèo trạm Suất cố thiết bị ( ): Suất cố thiết bị số lần hỏng hóc đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức : = Số lần cố/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố : Ttb = Tổng thời gian cố/Số lần cố 39 Thời gian thao tác cố tính từ xảy cố (máy cắt nhảy) cô lập phân đoạn bị cố đóng máy cắt trở lại tiếp tục cung cấp điện cho phân đoạn phía trước b1.Trường hợp điện cố: Suất cố thiết bị ( sc): Số lần điện cố đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức: sc = Số lần điện cố/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố: Ttbsc = Tổng thời gian điện cố/Số lần điện cố b.2 Trường hợp điện kế hoạch: Suất cố thiết bị ( kh): Số lần điện kế hoạch đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức: kh = Số lần điện kế hoạch/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố: Ttbkh = Tổng thời gian điện kế hoạch/Số lần điện kế hoạch 2.4.5.4 Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin c ậy phần mềm PSS/ADEPT: Xây dựng sơ đồ kết lưới tính tốn hập thông số phần tử lưới: , RP, SWT, PSS, M , S ; thông số nút tải: Pi, Qi, số lượng khách hàng nút i Tính toán tiêu: SA F , SA D , A F , A D Xuất kết tính tốn Bảng 2.2: Sơ đồ khối tính tốn tiêu độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 40 ết l ậ - iới thiệu độ tin cậy cung cấp điện, cách tính độ tin cậy cho lưới điện - iới thiệu phương pháp tính độ tin cậy, tác giả chọ phương pháp áp dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn tiêu độ tin cậy lưới điện trạng thông qua số SA F , SA D , A D Từ đề xuất giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy làm việc lưới điện phân phối Tải FULL (100 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 41 CHƯƠNG TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN QUẢNG TRẠCH hư trình bày chương 1, lưới điện phân phối trung áp 22 kV huyện Quảng Trạch chủ yếu lấy từ 22kV trạm biến áp 110kV Ba ồn, Hòn La, bao gồm xuất tuyến 473 B , 477 B , 478 B , 472 LA, 474 LA, 476 HLA, 478 HLA ể đánh giá thực trạng độ tin cậy cung cấp điện lưới điện trạng, chương tính toán tiêu độ tin cậy theo tiêu chuẩn EEE-1366 gồm SA F , SA D , A D cách sử dụng module DRA phần mềm PSS/ADEPT Từ kết tính tốn đối chiếu với thực tế, tiêu giao nghiên cứu phân tích yếu tố ảnh hưởng đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối 3.1 DỮ LIỆU TÍNH TỐN ể tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối phần mềm PSS/ADEPT cần có liệu đầu vào sau: 3.1.1 đồ l i điệ Sơ đồ xuất tuyến lưới điện phân phối lấy từ file liệu sơ đồ phần mềm PSS/ADEPT iện lực Quảng Trạch ông ty iện lực Quảng Bình xây dựng quản lý ác số liệu liên quan đến cấu trúc lưới gồm: Số liệu nút Số liệu nhánh Số liệu đường dây (đường dây không cáp) Số liệu máy biến áp (22/0.4 kV) Số liệu thiết bị đóng cắt (Recloser, Máy cắt, dao cách ly, LBS, F O,…) Bảng 3.1: Thống kê số lượng thiết bị lưới điện huyện Quảng Trạch Máy cắt Recloser (cái) (cái) Thiết bị Số lượng 15 DCL (cái) 45 LBS (cái) FCO Máy biến áp ường dây (cái) (cái) (km) 222 211,85 3.1.2 T ô độ ti ậ ủ p ầ tử ự ể tính tiêu độ tin cậy lưới điện phân phối cố, phần mềm PSS/ADEPT cần phải nhập thông số sau: - λ (lầ / ăm) ường độ cố (Sustained failure rate per year, λ) 658793215 ... giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện huyện Quảng Trạch thuộc iện lực Quảng Trạch - ề xuất giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối huyện Quảng Trạch thuộc iện lực Quảng. .. ghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối huyện Quảng Trạch? ?? Mụ đí i ứ - Phân tích chế độ làm việc lưới điện huyện Quảng Trạch thuộc iện lực Quảng Trạch; ... dân việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện vấn đề cấp thiết quan trọng Luận văn nghiên cứu biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối thuộc địa bàn huyện Quảng Trạch ông