(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu sử dụng chương trìnhPSS ADEPT vận hành lưới điện phân phối điện lực thủ đức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/ADEPT VẬN HÀNH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC THỦ ĐỨC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 SKC006719 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/ADEPT VẬN HÀNH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC THỦ ĐỨC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/ADEPT VẬN HÀNH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC THỦ ĐỨC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2020 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i ii iii iv v vi LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Trần Ngọc Sơn Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/11/1991 Nơi sinh: Thái Bình Quê quán: Thái Bình Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Số 78, tổ 22, đường Lê Thánh Tông, khu Phước Hải, thị trấn Long Thành, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 093.8898396 Fax : E-mail: stranngocson11@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO : Đại học : Hệ đào tạo : quy Thời gian đào tạo : từ 10/2010 đến 06/2014 Nơi học (trường, thành phố) : Trường Đại học Cơng Nghiệp Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh Ngành học : Cơng nghệ kỹ thuật điện,điện tử Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: đồ án thiết kế vận hành trạm biến áp phân phối 110/22(15)kV Người hướng dẫn : Tiến sĩ Trần Anh Vũ Thạc sĩ: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo từ 2017 đến 2019 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật điện Tên luận văn: Nghiên cứu sử dụng chương trình PSS/ADEPT vận hành lưới phân phối Điện lực Thủ Đức Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Ngày 17/05/2020, trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh vii Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Bách, Lưới điện & Hệ Thống điện, Tập 1,2,3, In lần thứ 6, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2008 [2] Nguyễn Hữu Phúc, Đặng Tuấn Anh, Giáo trình tập huấn sử dụng phần mềm phân tích tính tốn lưới điện PSS/ADEPT Trường Đại học Bách Khoa-Công ty Điện lực 2, 2007 [3] Phan Thị Thanh Bình, Hồ Văn Hiến, Nguyễn Hồng Việt Thiết kế hệ thống điện, nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2002 [4] Phạm Thị Hồng Anh, Nâng cao chất lượng điện lưới điện phân phối theo phương pháp tái cấu trúc lưới, Tạp chí Khoa học Công nghệ, số 128(14):43-48, 2014 [5] Trần Vinh Tịnh, Trương Văn Chương, Bù tối ưu công suất phản kháng lưới điện phân phối, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, số 2(25):59-66, 2008 [6] Trịnh Trọng Chưởng, Trương Việt Anh Nghiên cứu đề xuất số giải pháp giảm tổn thất điện cho Lưới Điện Trung Thế có kết nối nguồn thủy điện nhỏ tỉnh Lào Cai Đề tài khoa học cấp Bộ Công Thương Hà Nội 2011 [7] Trương Việt Anh, Quyền Huy Ánh, Nguyễn Bội Khuê Tái cấu trúc lưới điện quan hệ mờ.Tạp chí khoa học cơng nghệ số 40 & 41/2003 [8] Lê Kim Hùng Tối ưu hóa vị trí đặt công suất phát nguồn phân tán mơ hình lưới điện phân phối 22kV Tạp chí khoa học & công nghệ 2008 [9] Trần Vinh Tịnh (2001), Áp dụng phương pháp tối ưu hoá nhằm nâng cao hiệu kinh tế vận hành hệ thống cung cấp điện, Đà Nẵng Tiếng Anh [10] Trương Việt Anh, Lại Minh Học, Trịnh Trọng Chưởng, Hồ Dư Luật Study the effect of Distributed generation to the reconfiguration of electricity distribution networks 2012 HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 97/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh [11] K Sathish kumar, T Jayabarathi Power system reconfiguration and loss minimization for an distribution systems using bacterial foraging optimization algorithm 2012 [12] Zuhaila Mat Yasin, Titik Khawa Abdul Rahman, Network Reconfiguration to Improve the Performance of Distribution System under Fault Condition in the Presence of Distributed Generation, 2022 [13] Noor Fazilah Ayu Suhurani, Analysis of Technical Losses in Distribution Line, 2014 [14] Ahmed Hamzah Kadhim, Energy Loss Reduction in Distribution System, 2013 [15] T.A Short, Electric Power Distribuion Handbook, CRC Press, 2004 [16] Turan Gonen, Electric Power Distribution System Engineering, McGrawHill, 1986 [17] Siddharth N Khobragade1, Dhananjay B Meshram2, Commercial Loss Reduction Techniques in Distribution Sector - An Initiative by MSEDCL, 2014 [18] Saurabh Bhatt, Power Transfer Limit of Rural Distribution Feeder, 2009 [19] Hamed Emara Kassemex, Mohammed Bard, Salwa Ali Ahmed, Reduction of energy losses in electrical distribution systems, 2013 [20] Jizhong Zhy, Optimazation of Power System Operation, John Wiley & Sons, Inc, 2013 [21] R.J Sarfi, M.M.A Salama, A Y Chikhani A survey of the state of the art in distribution system reconfiguration for system loss reduction.april 1994 [22] N Rugthaicharoencheep and S Sirisumrannukul Feeder Reconfiguration for Loss Reduction in Distribution System with Distributed Generators by Tabu Search International Journal – 2009 [23] A.Y Abdelaziz, F.M Mohammed, S.F Mekhamer, M.A.L Badr Distribution system reconfiguration using a modified partile swarm optimization algorithm 2009 HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 98/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh [24] Taher Niknam, Ehsan Azad Farsani A hybrid self – adaptive partile swarm optimization and modified shuffled frog leaping algorithm for distribution feeder reconfiguration 2010 [25] Hong – Chan Chang and Cheng – Chien Kuo Network reconfiguration in distribution systems using simulated annealing 1994 [26] Enrico Carpaneto, Gianfranco Chicco Distribution system minimum loss reconfiguration in the hyper – cube Ant Colonyy optimization Framework 2007 [27] G.Celli On-line network reconfiguration for loss reduction in distribution networks with distributed generation 18th International Conference on Electricity Distribution CIRED – Turin, – June 2005 [28] Anwar Shahzad Siddiqui “Optimal Capacitor Placement in Distribution System using Fuzzy Techniques”, Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, Jamia Millia Islamia New Delhi-25, India, 2010 [29] C Chin, W M Lin, “Capacitor Placements for Distribution Systems with Fuzzy Algorithm”, Proceedings of the 1994 Region 10 Ninth Annual Intenational Conference, 1994, pp 1025-1029 [30] M Chis, M M A Samala, S Jayaram, “Capacitor Placement in Distribution Systems Using Heuristic Search Strategies”, IEE Proc.-Gener Transm Distrib, 1997, Vol 144, No 3, pp 225-230 HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 99/110 HVTH: Trần Ngọc Sơn VI III V VI III III VI III 14 19/03/2018 Thứ Hai 10 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 01 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 01 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 18 19 20 21/03/2018 Thứ Tư 10 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 16 17 20/03/2018 Thứ Ba 10 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 15 Trang 100/110 21 263.44 242.37 97.86 262.47 240.11 92.81 245.40 232.14 127.62 324.75 230.11 134.81 352.62 272.76 142.40 349.62 274.22 130.30 341.70 298.66 137.96 233.46 219.41 86.63 231.94 216.66 82.89 216.37 208.88 113.14 286.95 207.24 119.55 312.19 244.68 126.12 309.18 245.40 111.65 302.50 269.21 123.03 Tổn thất Tổn thất Tên công suất công suất cấu tồn lưới tồn lưới sau hình trước lưới TOPO TOPO (kW) (kW) IV SW01 01 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW03 13 SW02 IV SW05 20 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW04 12 SW07 V SW06 11 18/03/2018 Chủ Nhật 10 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW09 III SW08 01 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW11 10 SW10 IV SW13 20 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW12 SW15 IV SW14 17/03/2018 Thứ Bảy 10 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW17 III SW16 01 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW19 IV SW18 20 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW21 IV SW20 16/03/2018 Thứ Sáu 10 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW23 III SW22 01 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW25 SW24 III SW27 20 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW26 SW29 II SW28 15/03/2018 Thứ Năm 10 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW31 III SW30 01 Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ C Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ SW33 I Hiện trạng vận hành Ngày khảo sát Trạng thái thiết bị đóng cắt chạy tốn TOPO ("Đ" trạng thái đóng, "C" trạng thái cắt) SW32 Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ Đ C Đ C Đ Đ Đ C Đ C C Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Stt Giờ khảo sát 29.98 22.96 11.23 30.53 23.45 9.92 29.03 23.26 14.48 37.80 22.87 15.26 40.43 28.08 16.28 40.44 28.82 18.65 39.20 29.45 14.93 Lượng tổn thất công suất giảm sau TOPO (kW) 14 14 14 14 14 14 14 Số vận hành tương tự (giờ) 119.93 321.47 67.38 122.13 328.23 59.54 116.13 325.60 86.86 151.22 320.18 91.57 161.70 393.14 97.67 161.75 403.51 111.89 156.82 412.30 89.59 Lượng tổn thất điện giảm sau TOPO (kWh) Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết chi tiết trạng thái khóa điện sau chạy tốn TOPO HVTH: Trần Ngọc Sơn C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 01 C C C C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 01 19/08/2018 Chủ Nhật 10 20 01 10 C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 01 12 13 Trang 101/110 C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 20 01 15 16 C C C C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 10 20 01 19 20 23/08/2018 Thứ Năm 10 20 18 21 17 22/08/2018 C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Thứ Tư C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ 14 21/08/2018 10 Thứ Ba C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ 11 20/08/2018 10 Thứ Hai C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ 10 Thứ Bảy C Đ Đ Đ Đ 18/08/2018 C Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Thứ Sáu Đ Đ SW01 C SW03 Đ SW02 Đ SW05 Đ SW04 Đ SW07 Đ SW06 Đ 17/08/2018 01 Giờ khảo sát Hiện trạng vận hành Ngày khảo sát SW08 10 Stt C C Đ Đ C C Đ C C Đ Đ C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C Đ C Đ SW09 Đ SW10 C C C Đ Đ C C Đ C C Đ Đ C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C Đ C Đ SW11 C SW12 Đ C C Đ Đ C C Đ C C Đ Đ C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C Đ C Đ SW13 C SW14 Đ C C Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ SW15 C SW17 Đ SW16 Đ SW18 Đ C C C Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C C Đ Đ Đ C Đ Đ Đ C Đ Đ C Đ Đ SW19 C SW21 C SW20 Đ C C Đ Đ C C Đ C C Đ Đ C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C C Đ Đ C Đ C Đ C C Đ Đ C Đ C Đ SW23 C SW22 Đ SW24 C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C III III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ VI III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ IV Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ IV Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ IV Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ IV III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ III Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ Đ I 503.45 318.41 240.02 503.63 297.85 237.69 458.42 297.73 196.33 488.88 299.66 191.64 425.76 298.19 163.02 263.44 242.37 97.86 262.47 240.11 92.81 447.65 318.66 317.09 553.20 329.18 218.68 447.22 288.03 215.56 449.53 268.80 213.19 410.13 268.41 176.20 436.26 270.63 171.85 380.08 269.96 146.18 55.80 -0.25 -77.07 -49.57 -31.33 19.01 11.20 9.70 -19.23 39.35 30.86 -21.55 15.63 29.78 -13.18 -172.82 -28.26 -73.99 -117.61 -29.85 -53.37 14 14 14 14 14 14 14 223.20 -3.49 -462.43 -198.26 -438.57 114.03 44.81 135.85 -115.38 157.38 432.08 -129.28 62.54 416.94 -79.08 -691.27 -395.61 -443.94 -470.43 -417.97 -320.20 Lượng Tổn thất Tổn thất Lượng Tên công suất công suất tổn thất Số tổn thất cấu tồn lưới tồn lưới cơng suất vận hành điện giảm tương tự giảm sau trước hình TOPO sau TOPO (giờ) sau TOPO TOPO lưới (kWh) (kW) (kW) (kW) Đ SW25 Đ SW27 Đ SW26 C SW29 Đ SW31 Đ SW30 Đ SW33 Đ SW32 Đ SW28 Trạng thái thiết bị đóng cắt chạy tốn TOPO ("Đ" trạng thái đóng, "C" trạng thái cắt) Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Phụ lục 2: Số liệu xử lý kết trước sau chạy CAPO Phụ lục 3: Số liệu tính tốn chi phí sau lắp đặt cụm bù HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 102/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/ADEPT VẬN HÀNH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC THỦ ĐỨC RESEARCH USING THE PSS/ADEPT PROGRAM TO OPERATE THE THU DUC POWER DISTRIBUTION NETWORK Trần Ngọc Sơn Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM TÓM TẮT Bài báo “Nghiên cứu sử dụng chương trình PSS/ADEPT vận hành lưới phân phối Điện lực Thủ Đức” sâu nghiên cứu vấn đề sau: Nghiên cứu phương pháp vận hành tối ưu lưới phân phối; Nghiên cứu sử dụng công cụ TOPO CAPO phần mềm PSS/ADEPT để xác định cấu hình tối ưu lưới phân phối sở giảm tổn thất công suất tổn thất điện năng, đồng thời xác định dung lượng bù, vị trí bù loại tụ bù lưới phân phối sở đảm bảo điện áp nút chi phí đầu tư vận hành tụ bù thấp giá trị tổn thất điện tiết kiệm được; Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT xác định phương án vận hành tối ưu lưới phân phối Điện lực quận Thủ Đức có xem xét lựa chọn chế độ tải điển hình năm khảo sát; Đề xuất giải pháp phi kỹ thuật để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối quận Thủ Đức, Tp HCM Kết nghiên cứu luận văn sử dụng làm tài liệu tham khảo cho Công ty Điện lực Thủ Đức, nghiên cứu sinh, học viên Cao học ngành kỹ thuật điện quan tâm đến việc nghiên cứu sử dụng phần mềm PSS/ADEPT vận hành tối ưu lưới điện phân phối Từ khóa: tổn thất điện năng; cơng cụ TOPO; cơng cụ CAPO; độ tin cậy cung cấp điện ABSTRACT The article "Research using the PSS/ADEPT program to operate the Thu Duc Power distribution network" research the following issues: Research optimal operation methods of distribution network ; Research and use TOPO and CAPO tools of PSS/ADEPT software to determine the optimal configuration of distribution network on the basis of reducing power loss and energy loss, and determine the capacity, the installed locations and type of compensation capacitor on the distribution network by ensuring the required values of the bus voltage and the cost of investment and operation for compensation capacitor is lower than the saving value of power loss; Using PSS/ADEPT software to identify the optimal operation plan of Thu Duc District power distribution network considering to select typical load mode in the survey year; Proposing non-technical solutions to improve electricity supply reliability and reduce power loss for distribution network of the Thu Duc district, Ho Chi Minh City The research results of the thesis can be used as references for the Thu Duc Power Company, graduate students, master’s students of electrical engineering branch when interested in using PSS/ADEPT software to optimize the operation of distribution network HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 103/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Keywords: electrical energy losses; TOPO tools; CAPO tools; electricity supply reliability GIỚI THIỆU Ngày kinh tế đất nước ngày phát triển, lưới điện phân phối cần phải không ngừng nâng cấp mở rộng xây dựng để đáp ứng nhu cầu Thực tế vận hành cho thấy, sơ đồ kết lưới chưa tối ưu, số vị trí tụ bù trung áp khơng cịn phù hợp phụ tải thay đổi Làm tăng tổn thất điện khâu phân phối điện Công ty Điện lực Thủ Đức đơn vị trực tiếp quản lý vận hành lưới điện phân phối hệ thống điện Tập đoàn Điện lực Việt Nam; LĐPP Điện lực Thủ Đức ngày phát triển hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu phụ tải tăng cao Vì vậy, phương thức vận hành lưới điện, sơ đồ kết lưới hoàn thiện nhằm phục vụ cho mục tiêu cung cấp điện ổn định, liên tục an tồn Trong tiêu độ tin cậy tiêu tổn thất Công ty Điện lực Thủ Đức đặt lên hàng đầu TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TTĐN vấn đề kinh tế Việc định thực giải pháp giảm TTĐN dựa việc cân nhắc lợi ích thu nhờ giảm TTĐN chi phí cho giải pháp 2.1 Tái cấu trúc lưới điện Khi phụ tải thay đổi, trào lưu công suất lưới điện thay đổi Do đó, ngồi điều kiện kỹ thuật phải đảm bảo cân công suất, đảm bảo khả tải ổn định điện áp, yêu cầu đặt phải lựa chọn phương thức vận hành lưới điện (tương ứng dạng sơ đồ lưới điện) cho cực tiểu hóa HVTH: Trần Ngọc Sơn tổn thất cơng suất hệ thống Mơ hình tốn tốn tái cấu trúc tối ưu lưới phân phối điện có dạng [13] biến dịng điện nhánh 𝑁𝐿 f = ∑ 𝑘𝑙 𝑅𝑙 𝐼𝑙2 => 𝑚𝑖𝑛 𝐿=1 Các ràng buộc: k l |Il | ≤ Ilmax, (I ∈ NL) Uimin ≤ Ui ≤ Uimax (I ∈ N) 2.2 Bù công suất phản kháng vận hành HTĐ Nhu cầu CSPK HTĐ lớn khơng sinh cơng Đó tác dụng việc tải tiêu thụ điện xoay chiều Các phụ tải HTĐ gồm động điện (70-75%), MBA (20-25%) đường dây (khoảng 5%) Trong nhu cầu CSPK chủ yếu (động điện MBA phụ tải) nẳm phụ tải HTĐ phụ tải công nghiệp, phụ tải nông nghiệp, phụ tải thương mại dịch vụ Nhu cầu CSPK liên tục thay đổi theo thời gian Để đáp ứng nhu cầu này, cấp CSPK từ phía phụ tải từ phía HTĐ f = B∆A + B∆P + BBATG + BHT − Cb − C∆Ab = f(Qb ) => Min 2.3 Tái cấu hình lưới điện TOPO để giảm tổn thất phần mềm PSS/ADEPT Chức TOPO (Tie Open Point Optimization) phân tích, tính tốn, định hình hệ thống hình tia để có tổn thất cơng suất tác dụng nhỏ nhất, đóng khóa để hình thành mạng vòng hệ thống, tách Trang 104/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh riêng điện kháng mạng vịng giải hệ thống điện, mở khóa mạng vòng với dòng nhỏ TOPO thực mở khố giống đóng khố Nếu q tải q trình phân tích, thuật tốn lưu lại đạt đến điều kiện điểm tải Nếu hệ thống ban đầu có nhánh q tải hệ thơng sau giải xong chứa nhánh tải điều chỉnh tụ bù ứng với đồ thị phụ tải CAPO đặt nhiều tụ bù cố định và/hoặc nhiều tụ bù ứng động nút phương trình tính Ne 𝑁 1+𝑖 𝑛 ] 𝑁𝑒 = ∑ [ 1+𝑟 𝑛=1 Hình 1.1: Lưu đồ phương pháp tái cấu hình lưới điện (TOPO) 2.4 Lựa chọn vị trí, dung lương bù CAPO để giảm tổn thất phần mềm PSS/ADEPT 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 Đồ thị phụ tải sử dụng PSS/ADEPT để cung cấp cho ta mơ hình hóa biến thiên phụ tải theo thời gian, nhiệt độ yếu tố khác Khi đặt tụ bù ứng động, CAPO tính ln độ tăng nấc HVTH: Trần Ngọc Sơn Hình 1.2: Lưu đồ phương pháp bù CSPK vị trí bù tối ưu (CAPO) PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI QUẬN THỦ ĐỨC 3.1 Tái cấu hình lưới điện phân phối Quận Thủ Đức Chọn tháng lấy liệu để chạy toán TOPO năm: Bước 1: Phân tích biểu đồ phụ tải tổng điện nhận đầu nguồn năm 2019 → Chọn tháng điển hình lấy liệu để chạy toán TOPO năm Bước 2: Dựa vào sản lượng điện nhận đầu nguồn năm 2019, phân nhóm tổng Trang 105/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh sản lượng điện nhận đầu nguồn theo tháng có điện nhận từ thấp đến cao Bước 3: Chia thành 02 nhóm sản lượng điện nhận đầu nguồn năm, nhóm chọn 06/12 tháng Bước 4: Tính trung bình cộng điện nhận 06 tháng nhóm chọn 02 tháng có điện nhận gần kết trung bình cộng để lấy liệu nhập vào PMIS Chọn ngày lấy liệu để chạy toán TOPO tháng: Lựa chọn 01 tuần tháng điển hình để lấy liệu chạy tốn TOPO tháng → ta có 14 ngày để khảo sát Chọn lấy liệu để chạy toán TOPO ngày: Bước 1: Tính cơng suất phụ tải trung bình 01 tuần khảo sát Bảng 3.2: Bảng Tổng hợp lượng tổn thất công suất tổn thất điện giảm sau chạy tốn TOPO Cấu hình Tổn thất công suất trước Tổn thất công suất Sau Tổn thất công suất giảm Tổn thất điện giảm chạy TOPO (kW) chạy TOPO (kW) sau chạy TOPO (kW) sau chạy TOPO (kW) Stt lưới theo Tháng Tháng TOPO Tháng 03 Tháng 08 Tổng Tổng Tháng 03 Tháng 08 Tổng Tháng 03 Tháng 08 Tổng 03 08 II 1,756.35 5,857.54 7,613.89 1,551.25 5,230.66 6,781.91 205.10 626.88 831.98 820.40 2,507.52 3,327.92 III 1,701.59 1,193.44 2,895.03 1,511.54 1,077.08 2,588.62 190.05 116.36 306.41 760.20 465.44 1,225.64 IV 322.92 0.00 322.92 290.13 0.00 290.13 32.79 0.00 32.79 131.16 0.00 131.16 V 714.61 318.41 1,033.02 644.95 288.03 932.98 69.66 30.38 100.04 278.64 121.52 400.16 VI 298.66 0.00 298.66 269.21 0.00 269.21 29.45 0.00 29.45 117.80 0.00 117.80 Tổng 4,794.13 7,369.39 12,163.52 4,267.08 6,595.77 10,862.85 527.05 773.62 1,300.67 2,108.20 3,094.48 5,202.68 Dựa vào bảng 3.1, nhận thấy cấu hình lưới điện có số lần xuất thời gian vận hành nhiều cấu hình II Bước 2: Dựa vào cơng suất P trung bình đầu nguồn theo ngày (trung bình 01 tuần khảo sát) chia nhóm thời gian khảo sát 01 ngày thành 03 thời điểm gồm nhóm bình thường, nhóm cao điểm, nhóm thấp điểm → ta có 14 ngày ngày có thời điểm khảo sát → ta có 42 thời điểm khảo sát tốn TOPO Vì vậy, ta chọn cấu hình II để vận hành lưới điện quận Thủ Đức thời điểm nhằm giảm tổn thất điện mức tối ưu Cụ thể, điện tổn thất giảm 01 năm vận hành là: Bước 3: Mô lưới điện thực tế phần mềm PSS/ADEPT nhập liệu phụ tải 42 thời điểm vào phần mềm → Chạy toán TOPO cho 42 thời điểm khảo sát 3.2 Tính tốn bù tối ưu cơng suất phản kháng lưới điện phân phối dùng CAPO: 3.327,92 (kWh giảm 02 tuần) x 26 (52 tuần/năm)  86.525,92 kWh/năm Bước 4: Thống kê số cấu hình lưới điện xuất 42 thời điểm khảo sát Bảng 3.1: Bảng thống kê số lần tổng thời gian cấu hình lưới điện xuất chạy toán TOPO HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 106/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Hình 3.1: Lưu đồ xác định vị trí lắp bù tối ưu cho xuất tuyến trung thất công suất giảm 75 kW tổn thất điện ngày giảm 1800 kWh Dựa vào mơ hình vận hành lưới điện tối ưu toán TOPO, tiếp tục thực chạy toán CAPO, tiến hành xác định tổn hao lưới điện chọn thời điểm để chạy Menu/Analysis/Load flow xuất kết cho thời điểm để tính tốn tốn CAPO Từ đó, tính tổng giá trị khoản chi phí vận hành, lắp đặt tụ bù là: Bảng 3.5: Bảng kết tính tốn xác định vị trí dung lượng bù tối ưu theo tiêu kinh tế - kỹ thuật C= Qbcđ (q0cđ + Ne.Cbtcđ) + Qbưđ (q0ưđ + Ne.Cbtưđ ) Trong đó: Qbcđ, Qbưđ [kVAr] dung lượng bù cố định điều chỉnh; q0cđ, q0ưđ[đ/kVAr] suất đầu tư tụ bù cố định điều chỉnh; Cbtcđ, Cbtưđ [đ/năm.kVAr] suất chi phí bảo trì năm tụ bù cố định điều chỉnh Bảng 3.7: Bảng tổng hợp chi phí lắp bù ứng động bù cố định xác định giá trị kinh tế lắp bù Bảng 3.6: Bảng kết so sánh tổn thất công suất trước sau chạy CAPO Qua (bảng 3.7) nhận thấy chọn vị trí dung lượng bù tối ưu chi phí tiết kiệm 01 năm thấp chi phí lắp đặt Nhưng tính dài hạn cần 04 năm hồn vốn chi phí lắp đặt Tổng chi phí bảo trì thiết bị năm 21.870.000 đ Sau 03 năm mang lại giá trị lợi nhuận năm 405.468.936 đ Qua (bảng 3.5) nhận thấy tổn thất công suất 09 xuất tuyến thuộc trạm trung gian Linh Trung trước chạy lại vị trí tụ bù: 638 kW, sau chạy lại vị trí tụ bù: 563 kW Như vậy, sau chạy lại vị trí tụ bù tổn HVTH: Trần Ngọc Sơn Nhận xét: Việc áp dụng phần mềm PSS/ADEPT cho toán bù CSPK xác định xác vị trí dung lượng bù tối ưu Để áp Trang 107/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh dụng phần mềm, cần phải có thơng số vận hành cụ thể lưới, điều cần phải có thời gian thống kê, đo đạc tốn nhiều công sức Các thông số thư viện phần mềm không phù hợp với lưới điện nước ta nên cần phải tính tốn nhập vào thư viện Đề tài xác định vị trí dung lượng bù tối ưu cho phát tuyến lưới điện Quận Thủ Đức với 13 vị trí cố định dung lượng 9.600kVAr 13 vị trí ứng động dung lượng 5.700kVAr, tiết kiệm tỷ vòng 10 năm vận hành Giảm tổn thất điên thương mại Tổn thất điện phi kỹ thuật hay gọi TTĐN thương mại tình trạng vi phạm sử dụng điện như: Lấy cắp điện nhiều hình thức (câu móc điện trực tiếp, tác động làm sai lệch mạch đo đếm điện năng, gây hư hỏng, chết cháy công tơ, thiết bị mạch đo lường v.v ); chủ quan người quản lý công tơ chết, cháy không thay kịp thời, bỏ sót ghi sai số; không thực chu kỳ kiểm định thay công tơ định kỳ theo quy định… dẫn đến điện bán cho khách hàng đo qua hệ thống đo đếm thấp so với điện khách hàng sử dụng Xây dựng quy trình quản lý tổn thất điện khâu kinh doanh theo sơ đồ chu lưu sau HVTH: Trần Ngọc Sơn Hình 3.2: Lưu đồ nguyên nhân giải pháp giảm TTĐN phi kỹ thuật KẾT LUẬN Bài báo “Nghiên cứu sử dụng chương trình PSS/ADEPT vận hành lưới phân phối Điện lực Thủ Đức” tiếp cận toán tái cấu trúc lưới điện phân phối với mục tiêu giảm thiểu tổn thất điện lưới điện Trên sở phân tích liệu biểu đồ điện nhận đầu nguồn, đề xuất qui trình xác định chế độ phụ tải điển hình (42 chế độ phụ tải tương ứng tải tháng tháng 8, tuần điển hình chế độ tải cao điểm, trung bình thấp điểm), cấu hình lưới điện điển hình tương ứng Nghiên cứu áp dụng giải thuật toán TOPO để xác định điểm dừng (điểm tách lưới) giải thuật toán CAPO để xác định vị trí dung lượng bù tối ưu phần mềm PSS/ADEPT để xác định cấu hình lưới phân phối điển hình để giảm tổn thất điện lưới phân phối Công ty Điện lực Thủ Đức Ba cấu hình lưới điện lựa chọn cấu hình có xác xuất xuất nhiều 42 cấu hình đưa vào xem xét Phương án xác dịnh dung lượng bù cần thiết dựa tiêu kinh tế (với thời gian hoàn vốn năm) tiêu kỹ thuật (giá trị cos yêu cầu 0.98) So sánh lựa chọn phương án bù hợp lý Phương thức vận hành lưới điện phân phối Công ty Điện lực Thủ Đức Trang 108/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh lựa chọn phương án có tổn thất điện nhỏ (giảm khoảng 0,3% so với cấu hình lưới phân phối tại) Đề xuất số giải pháp giảm tổn thất điện phi kỹ thuật cho lưới điện phân phối Điện lực Thủ Đức Hiện phương án đề xuất vận hành lưới điện phân phối Điện lực Thủ Đức áp dụng thực tế tổn thất điện giảm 0,3% so với phương án vận hành trước Kết nghiên cứu luận văn sử dụng làm tài liệu tham khảo cho Công ty Điện lực Thủ Đức, nghiên cứu sinh, học viên Cao học ngành kỹ thuật điện quan tâm đến việc nghiên cứu sử dụng phần mềm PSS/ADEPT vận hành tối ưu LĐPP TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Bách, Lưới điện & Hệ Thống điện, Tập 1,2,3, In lần thứ 6, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2008 [2] Nguyễn Hữu Phúc, Đặng Tuấn Anh, Giáo trình tập huấn sử dụng phần mềm phân tích tính tốn lưới điện PSS/ADEPT Trường Đại học Bách Khoa-Cơng ty Điện lực 2, 2007 [3] Phạm Thị Hồng Anh, Nâng cao chất lượng điện lưới điện phân phối theo phương pháp tái cấu trúc lưới, Tạp chí Khoa học Công nghệ, số 128(14):43-48, 2014 [4] Trần Vinh Tịnh, Trương Văn Chương, Bù tối ưu công suất phản kháng lưới điện phân phối, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, số 2(25):59-66, 2008 Tiếng Anh [5] Zuhaila Mat Yasin, Titik Khawa Abdul Rahman, Network Reconfiguration to Improve the Performance of Distribution System under Fault Condition in the Presence of Distributed Generation, 2015 [6] Noor Fazilah Ayu Suhurani, Analysis of Technical Losses in Distribution Line, 2014 [7] Ahmed Hamzah Kadhim, Energy Loss Reduction in Distribution System, 2013 T.A Short, Electric Power Distribuion Handbook, CRC Press, 2004 [8] Siddharth N Khobragade1, Dhananjay B Meshram2, Commercial Loss Reduction Techniques in Distribution Sector - An Initiative by MSEDCL, 2014 HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 109/110 Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh [9] Hamed Emara Kassemex, Mohammed Bard, Salwa Ali Ahmed, Reduction of energy losses in electrical distribution systems, 2013 [10] R.J Sarfi, M.M.A Salama, A Y Chikhani A survey of the state of the art in distribution system reconfiguration for system loss reduction.april 1994 [11] Taher Niknam, Ehsan Azad Farsani A hybrid self – adaptive partile swarm optimization and modified shuffled frog leaping algorithm for distribution feeder reconfiguration 2010 Tác giả chịu trách nhiệm viết: Họ tên: Trần Ngọc Sơn Đơn vị: Công ty Điện lực Thủ Đức, Tổng cơng ty Điện lực Tp.Hồ Chí Minh Điện thoại: 0938 898 396 Email: stranngocson11@gmail.com Xác nhận GVHD PGS.TS Quyền Huy Ánh HVTH: Trần Ngọc Sơn Trang 110/110 S K L 0 ... Luận văn ? ?Nghiên cứu sử dụng chương trình PSS /ADEPT vận hành lưới phân phối Điện lực Thủ Đức? ?? sâu nghiên cứu vấn đề sau: ✓ Nghiên cứu phương pháp vận hành tối ưu lưới phân phối; ✓ Nghiên cứu sử dụng. .. Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 2.1 Đặc điểm lưới điện phân phối Lưới điện phân phối có đặc điểm thiết kế vận hành khác với lưới. .. HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PSS /ADEPT VẬN HÀNH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC THỦ ĐỨC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202 Tp Hồ