Const, hoặc khi giảm XTCSC về giá tr bù ơm (bù dung) thì dòng công suất truyền tải trên nhánh II sẽ tăng. Do đó công suất truyền tải trên đoạn i-j đ ợc b m vƠo nhánh II nhiều h n đ đảm bảo P = Const.
Nh v y, nếu công suất truyền giữa 2 nút i vƠ j lƠ Pij = PijI + PijII trên l i ch a
có TCSC và có XijI<XijII, SđmI = SdmII, thì PijI > PijII, khi đó, nếu công suất Pij tăng lên
đến giá tr Pij1do nhu cầu phụ tải, thì nhánh I sẽ b t đầu b quá tải, đ kh c phục sự quá tải nƠy, cần phải điều động lại các công suất c a các máy phát điện nên dẫn đến chi phắ sản xuất điện tăng lên. Nh ng nếu trên nhánh II có đặt TCSC thì có th điều ch nh XijII
đ phơn b t một phần công suất từ nhánh I sang nhánh II, do đó nhánh I không còn b quá tải giá tr truyền Pij1. Tất nhiên, lúc nƠy có th tăng công suất truyền Pij lên đến một giá tr khác lƠ Pij2 > Pij1 thì l i điện m i b t đầu xuất hiện quá tải các nhánh I hoặc II. Điều nƠy cho thấy công suất truyền Pij đƣ tăng từ Pij1 lên Pij2 mƠ không cần phải điều động lại công suất phát giữa các nhƠ máy điện. Vì v y đƣ lƠm giảm chi phắ sản xuất điện năng.
3.2. Sửăd ngăthu tătoánăMin-cutăđ ăxácăđ nhănh ngănhánhă ngăviênăđặtăTCSC:
HƠm mục tiêu đặt TCSC đ ợc trình bƠy tại bi u th c (3.2) g m chi phắ phát điện vƠ chi phắ l p đặt TCSC.
TCSC T t G g t g C P C Min 1 1 1( ) (3.2)
Việc cực ti u hƠm mục tiêu (3.2) trực tiếp sẽ rất khó khăn vì những lý do sau:
- V trắ c a TCSC rất quan tr ng vì phải xác đ nh đ ợc nhánh có khả năng thu hút công suất về nó vƠ đảm bảo giảm công suất truyền trên nhánh b quá tải (nhánh nghẽn mạch) trong m i tr ng hợp c a sự thay đ i phụ tải, ngoƠi ra còn phải đảm bảo có khá năng tăng tr ng c a cácphụ tải. Nếu v trắ nƠy không xác đ nh đ ợc một cách hợp lý thì số l ợng TCSC sẽ tăng lên rất nhiều vƠ hiệu quả kinh tế c a việc đặt TCSC sẽ kém đi.
- Dung l ợng TCSC phụ thuộc vƠo v trắ đặt vƠ giá tr tải c a hệ thống điện cũng nh công suất phát hiện hữuc a các nhƠ máy điện.
độ nhạy đ xác đ nh chắnh xác nhánh đặt TCSC sao cho giá thƠnh (dung l ợng) c a TCSC lƠ bé nhất.
Trong hình h c Topo, mặt c t đ ợc đ nh nghƿa lƠ một lát c t, c t đ t các nhánh sao cho phơn topo thƠnh 2 phần ngu n vƠ tải, giá tr thông qua c a mặt c t lƠ t ng khả năng thông qua c a các nhánh trong mặt c t vƠ mặt c t tối thi u lƠ mặt c t có giá tr thông qua bé nhất. Nh v y, mặt c t tối thi u có khả năng ch ra đ ợc v trắ c chai c a bất c một hệ thống v n chuy n nƠo.
Trong một hệ thống điện hiện hữu hoặc vừa thiết kế luôn t n tại t p hợp các nhánh xung yếu có khả năng dẫn đến quá tải trong hệ thống điện khi có bất kỳ sự tăng tải nƠo trong t p các phụ tải. T p hợp các nhánh có khả năng quá tải đ ợc g i lƠ nút c chai c a hệ thống điện vƠ mặt c t tối thi u sẽ ch ra nút c chai nƠy nh hình 3.2
Hình 3.2.T p hợp nhánh xung yếu theoch ng trình max-flow
Khi xảy ra quá tải trong trạng thái phơn bố công suất thông th ng do sự tăng tải vƠo gi cao đi m, tăng tr ng phụ tải theo th i gian hay các sự cố về máy phát, các nhánh quá tải phải nằm trong mặt c t tối thi u. Vì v y đ có th phần lu ng lại các dòng công suất qua nhánh quá tải cần phải tìm các nhánh nằm trong t p c a mặt c t tối thi u đi qua, vì các nhánh nằm ngoƠi t p hợp nƠy đều ch truyền công suất cho tải từ các nhánh thuộc t p mặt c t tối thi u hay từ máy phát nối đến các nhánh nƠy. Hay nói cách khác, việc đặt TCSC hiệu quả lƠ đặt TCSC trên các nhánh nằm trong mặt c t tối thi u.
Có nhiều ph ng pháp đ xác đ nh mặt c t tối thi u, lu n văn nƠy sử dụng ph ng pháp max-flow vƠ ch ng trình máy tắnh max-flow đ xác đ nh mặt c t tối thi u.
3.3. Xácăđ nhănhánhăđặtăTCSC:
TCSC có th lƠm việc hai chế độ bù điện kháng hay bù dung kháng. Trong tr ng hợp nghiên c u nƠy ch xét chế độ lƠm việc bù dung c a TCSC trong hệ thống.
Vi S1 Vj Sm Nút ngu n Nút tải F=mincut Z1 Zm S2 Z2
Tuy nhiên nếu tắnh đến chi phắ cho một đ n v công suất bù theo bảng 1.1 thì chi phắ l p đặt thiết b bù TCSC t lệ v i dung l ợng bù mƠ thiết b nƠy mang lại. Vì thế nếu cƠi đặt giá tr dung kháng bù XTCSC trên đ ng dơy cƠng cao sẽ cƠng tốn kém vƠ vi phạm vƠo ch tiêu về kinh tế, hay nói cách khác lƠ tắnh hiệu quả c a giải pháp mang lại lƠ không cao khi mƠ chi phắ quá l n. Giá tr bù c a TCSC đ ợc xác đ nh theo bi u th c:
ij line TCSC
X X X (3.3)
TCSC có một trong hai đặc tắnh có khả năng bù dung vƠ bù kháng, t ng đ ng v i việc bù dung lƠ đ giảm t ng tr đ ng dơy tăng khả năng mang tải, bù kháng đ tăng t ng tr đ ng dơy đ giảm khả năng mang tải. Nh v y đ tránh hiện t ợng quá bù thì giá tr điện kháng c a TCSC nằm trong khoảng gi i hạn nh d i đơy:
-0,7. XL XTCSC 0,2 XL pu. (3.4)
Trong một số tr ng hợp giá tr XTCSC có th cho phép bù khoảng.
0,5.Xline XTCSC 0,5.Xline
(3.5)
Điều nƠy cho thấy phạm vi điều khi n bù c a TCSC trên l i điện truyền tải lƠ khá rộng. Hầu hết các hệ thống điện khi đ ợc l p đặt thiết b bù TCSC đều có th lƠm tăng khả năng truyền tải. Điều nƠy rất có ý nghƿa một khi xác đ nh đ ợc t p hợp các nhánh quá tải trong mạng, hay nói cách khác lƠ xác đ nh đ ợc vòng quá tải nh nhất trong mạng đ tiến hƠnh bù cho phù hợp. Chắnh vì TCSC lƠ thiết b rất đ t tiền nên giả thiết trong lu n văn nƠy ch l p đặt một (01) thiết b TCSC trên l i.
Đ giảm giá thƠnh c a TCSC cầngiảm số l ợng TCSC vƠ dung l ợng c a TCSC, vì v y phải xác đ nh nhánh có những tắnh chất sau :
i.Các nhánh nằm trong mặtc t tối thi u. ii.Nhánh nằm trong vòng có nhánh quá tải.
iii.Khi đặt một giá tr dung l ợng TCSC thì nhánh nƠy phải có khả năng tăng công suất truyền tải l n nhất.
iv.Nhánh đặt TCSC phải lƠ nhánh còn có khả năng tải đ ợc thêm nhiều công suất nhất.
loop loop TCSC 12 12 I.Z S.Z X ( ) ( ) I I S I
3.4. Xácăđ nhădungăl ngăTCSC :
Hình 3.3. Mô hình l i 3 nút
Giả sử mặt c t tối thi u đi qua 2 nhánh 1-2 và 2-3, trong tr ng hợp 2-3 b quá tải thì nhƠnh 1-2 nằm trong mặt c t sẽ đ ợc ch n lƠ nhánh đặt TCSC, b i vì ch có nhánh nằm trong mặt c t tối thi u m i c u đ ợc nhánh quá tải.
Tiếp theo dung l ợng TCSC cần đ ợc xác đ nh.
Xét mạch vòng 1-2-3-1 theo đ nh lu t Kirchhoff 2 ta có:
. (3.6) Do nhánh 2-3 quá tải nên đ b t quá tải ta đặt TCSC vƠo nhánh 1-2 đ thay đ i t ng tr Z12lƠm xuất hiện một l ợng ΔI trong mạch vòng 1-2-3-1 có chiều nh hình vẽ, theo đ nh lu t Kirchhoff 2 ta có:
(3.7)