- Hệ thống 220k V: Nhằm để đồng bộ với hệ thống nguồn điện, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện và đáp ứng được nhu cầu phụ tải giai đoạn đến nă m
2.3.3. Xây dựng bộ điều chỉnh điện áp cho bộ bù SVC
Trong chế độ điều khiển này hệ thống điều khiển thực hiện điều chỉnh điện áp ba pha dựa trên sai lệch điện áp và điều chỉnh đường dốc đặc tính để kiểm soát sai lệch điện áp này. Sai lệch điện áp này được xác định bởi sự khác biệt giữa điện áp đặt và điện áp U phản hồi đo từ thanh cái của đường dây cao áp qua máy biến áp đưa về.
ef
r
U
Hình 2.12. Sơ đồ khối của vòng kín điều chỉnh điện áp
Hình 2.12 là sơ đồ khối của vòng điều chỉnh điện áp, sự thay đổi công suất tác dụng và công suất phản kháng của phụ tải dẫn đến sự thay đổi điện áp trên thanh cái của trạm khu vực.
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
Từ sơđồ khối ta có sơđồ mô phỏng hệ thống như sau:
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
Bộ điều chỉnh điện áp tùy theo sai lệch giữa điện áp đặt và điện áp đo được sẽ đưa ra tín hiệu đầu ra là công suất phản kháng bù theo dự kiến. Công suất phản kháng dự kiến qua bộ chuyển đổi của hệ thống điều khiển thành giá trị độ dẫn Bref.
Công suất phản kháng bù dự kiên được tính toán từ công thức (2.30)
2dm dm . 10. b dm Q X U U U U δ = ∆ = => 10. . . 100. dm dm b U U U U Q X X ∆ ∆ = = [MVAr] (2.32)
Từ công suất phản kháng bù theo dự kiến được tính toán theo công thức (2.32), khối chuyển đổi tính toán để đưa ra giá trị độ dẫn Bref tương ứng cho bộ bù SVC theo công thức ( ) ( ) 2 ( ) 2 ef . . b C L r Q = B −B α U =B α U ( ) ef b2 ( ) r Q B U f α α ⇒ = = ; (2.33)
Tín hiệu độ dẫn Bref qua bộ tuyến tính hóa thành góc mở α cho các trong mạch phát xung để điều khiển đóng mở các thyristor.
Tiến hành mô phỏng trong trường hợp bài toán này với các tham số đường dây là xác định như trên. Các giá trị (PT, QT) đưa vào mạng được thay đổi bởi các bộ đóng ngắt mạch 3 pha, qua đó ta thấy được ảnh hưởng của tải lên chất lượng điện áp. Sau đó ta cho đóng bộ bù SVC vào lưới để quan sát tác dụng của bộ bù trong việc ổn định điện áp hệ thống.
Các giá trị (PT, QT) đưa vào mạng như sau:
- từ 0 đến 0,3s có : PT =Pdm =150MW Q; T =Qdm =55MVar
- từ 0,3s đến 0,6s có : PT =150 70+ MW Q; T =Qdm =55MVar
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
- từ 0,9s đến 1,2s có : PT =150 70+ MW Q; T =55 50+ MVar
- từ 1,2s đến 1,5s có : PT =100MW Q; T =30MVar
Ta đo điện áp thanh cái so sánh nó với điện áp đặt, quan sát sự thay đổi của tải (PT, QT) xem xét sự ảnh hưởng của chúng lên điện áp thanh cái; quan sát công suất phản kháng bù của bộ SVC và sự thay đổi công suất phản kháng toàn hệ thống.
Uref & Umes
Qhệ thống (MVAr)
Ptải (MW)
Qtải (MVAr)
Qbù (MVAr)
Hình 2.14. Ảnh hưởng của tải lên điện áp thanh cái khi chưa có bộ bù SVC
Trên hình 2.14 biểu diễn ảnh hưởng của tải lên điện áp thanh cái khi chưa có bộ bù SVC, ở điều kiện tải định mức điện áp trên thanh cái bằng điện áp định mức mong muốn, khi tải tăng so với tải định mức (P hoặc Q tăng hoặc cả P và Q đều tăng) thì điện áp thanh cái giảm, khi P và Q giảm so với tải định mức thì điện áp thanh cái tăng. Do chưa có bộ bù SVC trong hệ thống dung lượng công suất phản kháng bù Q , công suất phản kháng toàn hệ thống thay đổi và điện áp thanh cái đã thay khi tải thay đổi làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng điện áp.
0 =
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
Tiếp theo đóng bộ bù SVC vào hệ thống, xem xét tác dụng của nó trong việc ổn định điện áp thanh cái hệ thống.
Qbù (MVAr) Qtải (MVAr) Ptải (MW) Qhệ thống (MVAr) Uref & Umes
Hình 2.15. Tác dụng của bộ bù SVC trong việc ổn định điện áp thanh cái
Trên hình 2.15 mô tả đáp ứng của điện áp khi đóng bộ SVC vào hệ thống, cùng với sự biến thiên của tải như trên ta thấy rằng điện áp thanh cái đã được điều chỉnh ổn định về điện áp đặt mong muốn. Với mỗi sự thay đổi của tải, bộ bù SVC đều đưa ra giá trị công suất bù thích hợp để đưa vào hệ thống nhằm ổn định điện áp. Công suất phản kháng của toàn hệ thống cũng ổn định quanh một giá trị cân bằng. Trên đây ta mô phỏng hệ thống trong trường hợp coi thông sốđường dây dài là tập trung và xác định. Trong thực tế các tham số của đường dây dài là các thông số rải thay đổi theo điều kiện vận hành và bị ảnh hưởng mạnh bởi điều kiện môi trường mỗi vùng mà đường dây dài đi qua...vv. Thực hiện mô phỏng với trường hợp thông sốđường dây thay đổi, và so sánh với trường hợp thông sốđường dây có thông số tập trung xác định ở trên, ta có kết quả mô phỏng như sau:
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
Hình 2.16. Đáp ứng điện áp khi thông số đường dây xác định và biến thiên
Từ hình 2.16 ta có nhận xét sau:
• Điện áp thanh cái của trạm điện phụ thuộc vào công suất tải, thông số đường dây truyền tải và chếđộ vận hành của trạm điện
• Cùng với một bộ thông sốđiều khiển không thay đổi, khi đường dây tải điện dài và thông số dải thì điện áp bị sai lệch nhiều so với điện áp đặt. Công suất phản kháng bù dự kiến được xác định thông qua thông số điện kháng X của của đường dây truyền tải. Khi đường dây tải điện có dạng thông số thay đổi dẫn đến sự sai lệch trong tính toán dung lượng bù cần thiết cho hệ thống.
• Việc xác định chính xác các tham số bộ điều khiển là khó khăn, vì khó xác định chính xác mô hình toán học của đối tượng.
Để khắc phục nhược điểm này, nhằm nâng cao chất lượng điều chỉnh điện áp của hệ thống, ta có thể xây dựng bộđiều khiển mờ cho hệ thống truyền tải điện.
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
CHƯƠNG III