(Đề tài NCKH) ổn định điện áp trên lưới điện truyền tải 500 220 KV khu vực miền tây hệ thống điện việt nam bằng thiết bị FACTS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 500-220 KV KHU VỰC MIỀN TÂY – HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM BẰNG THIẾT BỊ FACTS MÃ SỐ: T2019 SKC006937 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 500-220 KV KHU VỰC MIỀN TÂY – HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM BẰNG THIẾT BỊ FACTS Mã số: T2019-46TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS NGUYỄN NHÂN BỔN TP HCM, 12/2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 500-220 KV KHU VỰC MIỀN TÂY –HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM BẰNG THIẾT BỊ FACTS Mã số: T2019-46TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Nhân Bổn TP HCM, 12/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 500-220 KV KHU VỰC MIỀN TÂY –HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM BẰNG THIẾT BỊ FACTS Mã số: T2019-46TĐ MỤC LỤC Trang Mục lục Danh mục hình vẽ………………………………………………………… Thơng tin kết nghiên cứu………………………………………………… MỞ ĐẦU Đặt vấn đề………………….………………………………………………… Mục tiêu ……………… ……………………………………….…………… Phạm vi nghiên cứu……………… …………………………………… …… Phương pháp nghiên cứu….………………………………………………… …3 Ý nghĩa thực tiễn………….…………………………………………… Nội dung nghiên cứu……………………………………………………… .4 Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT & THIẾT BỊ BÙ TĨNH SVC 1.1 Tổng quan ổn định hệ thống điện ……………………………………… 1.2 Ổn định góc rơto ………………… 1.3 Ổn định tần số …………………………… 1.4 Ổn định điện áp ……………………………………….… 1.5 Sự cố ổn định yêu cầu đảm bảo ổn định hệ thống điện ………….28 1.6 Khái niệm cấu tạo SVC ………………………….… 29 1.7 Ứng dụng SVC …………………………… .31 Chương 2: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐƯỜNG CONG PV ĐỂ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ LẮP ĐẶT SVC TRONG HỆ THỐNG VÀ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ LẮP ĐẶT SVC CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV KHU VỰC MIỀN TÂY NAM BỘ 2.1 Đường cong PV …………………………………… …………………….36 2.2 Phân tích đường cong PV …………………………… … … … …39 2.3 Cơ sở thuật tốn phương pháp phân tích trào lưu công suất liên tục để xác định điểm sụp đổ điện áp …… … … …… …… …… 40 2.4 Các bước thực xác định vị trí lắp đặt SVC… …… …… …… … 41 2.5 Lưu đồ xác định vị trí SVC …………………………… … … … …43 2.6 Xác định vị trí lắp đặt SVC cho hệ thống điện 220kv khu vực miền Tây Nam Bộ …………………………… … … … …44 Chương 3: KẾT LUẬN 4.1 Những kết đạt được:……………… … … … … … … .… 57 4.2 Những hạn chế hướng phát triển đề tài … … … … ….57 4.3 Khuyến nghị … … … … … … … ….….….… … .… 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO… 58 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - Thông tin chung: Tên đề tài: Ổn định điện áp lưới điện truyền tải 500-220 kv khu vực miền Tây – hệ thống điện Việt Nam thiết bị FACTS - Mã số: T2019-46TĐ - Chủ nhiệm: TS Nguyễn Nhân Bổn - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: từ 10/01/2019 đến 20/12/2019 Mục tiêu: Xây dựng giải pháp sử dụng đường cong công suất tác dụng điện áp (PV); đường cong công suất phản kháng điện áp (QV) để xác định vị trí lắp đặt SVC phù hợp hệ thống điện Tính sáng tạo: Xác định vị trí tối ưu thiết bị FACTS nói chung SVC nói riêng lưới điện truyền tải 220kV khu vực Tây Nam Kết nghiên cứu: Kết nghiên cứu, đánh giá thực tế qua lưới điện 220kV miền Tây Nam năm 2020 có ý nghĩa cho việc ứng dụng vào thực tiễn, sử dụng làm sở để triển khai cho hệ thống điện cao áp 220kV/500kV khu vực khác lại Việt Nam tương lai nhằm nâng cao chất lượng ổn định hệ thống điện Sản phẩm: - Bài báo đăng tạp chí GDKHKT Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Kết nghiên cứu đăng tạp chí chuyên ngành, phục vụ cho nghiên cứu lắp đặt SVC lưới điện 220-500kV Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) (ký, họ tên) INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: Key Project title: IMPROVING VOLTAGE STABILITY ON 220 KV ELECTRICAL NETWORK OF THE VIETNAM SOUTHWEST REGION Code number: T2019-46TĐ Implementing institution: Hochiminh city University of Technonoly and Education th th Duration: from 12 February 2019 to 31 November 2019 Objective(s): Find the optimum location for the reactive power compensation equipment SVC However, the analysis will ignore the economic factors that focus only on technical factors Studying and calculating using the grid diagram of the South West region and the data expected to 2020 The results of calculating and analyzing PV characteristics are investigated through specialized software PSS/E 33 Creativeness and innovativeness: Find the optimum location for the reactive power compensation equipment SVC in 220-500 KV electrical network of the Vietnam Southwest Region Research results: The results of the research and practical evaluation through the 220-500 KV power grid in the Southwest region are very meaningful for practical application for improving the Vietnam power system stability in the future Products: A paper on Journal of Technical Education Science Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: Results are published on specialized Engineering Journal , served a research of stability by installing FACTS in the Vietnam Power System DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tiếng Việt: CSPK Công suất phản kháng NĐ Nhiệt điện HTĐ Hệ thống điện CSPK Công suất phản kháng Tiếng Anh: AC Alternating Current DC Direct Current VSF Voltage Sensitivity Factor FACTS Flexible AC Transmission Systems TCR Thyristor Controlled Reactor TSR Thyristor Switched Reactor FC Fixed Capacitor TSC Thyristor Switched Capacitor TCSC Thyristor Controlled Series Capacitor SVC Static Var Compensator STATCOM Static Synchronous Compensator SSSC Static Synchronous Series Compensator OPF Optimal Power Flow UPFC Unified Power Flow Controller VSI Voltage Source Inverter VSC Voltage Source Converter GTO Gate Turn-Off Thyristor VSF Voltage Sensitivity Factor CPF Continuation Power Flow DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Phân loại ổn định hệ thống điện Hình 1.2: Sơ đồ bifurcation việc rẽ nhánh 14 Hình 1.3: Đồ thị bifurcation hàm f(x,)=-x 16 Hình 1.4: Mơ tả phương pháp trào lưu cơng suất liên tục 22 Hình 1.5: Sơ đồ bù tĩnh SVC 30 Hình 1.6: Đặc tính V-A SVC 30 Hình 1.7: Mạch tương đương SVC 30 Hình 1.8: Hệ thống gồm hai máy với thiết bị bù lý tưởng điểm .32 Hình 1.9: Quan hệ P Q theo (a); Đồ thị pha (b) 32 Hình 1.10: a) Sự thay đổi giới hạn điện áp ổn định mạng hình tia hệ số cơng suất tải b) Bù SVC để mở rộng điện áp, nâng cao ổn định 33 Hình 1.11: Dạng sóng minh hoạ dao động tắt dần góc rơto máy phát trường hợp có khơng có SVC 34 Hình 1.12: Dạng sóng minh hoạ dao động tắt dần công suất đường dây máy phát trường hợp có khơng có SVC 35 Hình 1.13: Sự thay đổi ngõ SVC 35 Hình 2.1 Mơ hình hai nút 36 Hình 2.2 Đường cong PV hệ thống hai nút 37 Hình 2.3 Đường cong PV với hệ số cosφ tương ứng 38 Hình 2.4 Phân tích đường cong PV 39 Hình 2.5 Lưu đồ xác định vị trí SVC 43 Hình 2.7: Sơ đồ lưới điện 220kV-500kV khu vực miền Tây Nam Bộ 44 Hình 2.8: Đặc tính đường cong PV (tại nút) 47 Hình 2.9: Đặc tính đường cong PV (tại nút tiếp theo) 48 Hình 2.10: Đặc tính đường cong PV (tại nút tiếp theo) .49 Hình 2.11: Biểu đồ điện áp (pu) điểm tới hạn 25 nút khảo sát vị trí lắp đặt SVC 51 Hình 2.12: Biểu đồ cơng suất huy động sau đặt SVC 53 Hình 2.13: Biểu đồ độ dự trữ hệ thống sau đặt SVC 55 Hình 2.14: Biểu đồ điện áp 25 vị trí sau đặt SVC Long Xuyên 56 Hình 2.15: Biểu đồ điện áp trướcvà sau lắp đặt SVC 57 ... TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 500- 220 KV KHU VỰC MIỀN TÂY – HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM BẰNG THIẾT BỊ FACTS Mã số: T2019-46TĐ Chủ nhiệm đề tài: ... HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 500- 220 KV KHU VỰC MIỀN TÂY –HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM BẰNG THIẾT BỊ FACTS Mã số: T2019-46TĐ MỤC LỤC Trang Mục... KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - Thông tin chung: Tên đề tài: Ổn định điện áp lưới điện truyền tải 500- 220 kv khu vực miền Tây – hệ thống điện Việt Nam thiết bị FACTS - Mã số: