- Cụng ty Điện lực Hưng Yờn là đơn vị thực hiện phõn phối, bỏn buụn, bỏn lẻ điện trờn địa bàn tỉnh Hưng Yờn. Toàn bộ lưới điện trung ỏp 10kV, 22kV, 35kV trờn địa bàn tỉnh do Cụng ty Điện lực Hưng Yờn quản lý vận hành (trừ lộ 475, 477 và 480 -E28.5) do Cụng ty lưới điện cao thế Miền Bắc quản lý).
- Tỉnh Hưng Yờn cú 161 xó, phường, thị trấn. Trong đú đó cú 104/161xó bàn giao lưới điện hạ ỏp 0,4kV cho ngành điện quản lý, cũn lại 57 xó chưa bàn giao lưới điện cho ngành điện quản lý.
- Cụng ty Điện lực Hưng Yờn gồm 09 Điện lực trực thuộc.
+ Điện lực thành phố Hưng Yờn (quản lý trờn địa bàn Thành phố Hưng Yờn). + Điện lực Văn Lõm (quản lý trờn địa bàn huyện Văn Lõm).
+ Điện lực Văn Giang (quản lý trờn địa bàn huyện Văn Giang). + Điện lực Mỹ Hào (quản lý trờn địa bàn huyện Mỹ Hào). + Điện lực Yờn Mỹ (quản lý trờn địa bàn huyện Yờn Mỹ).
+ Điện lực Khoỏi Chõu (quản lý trờn địa bàn huyện Khoỏi Chõu). + Điện lực Ân Thi (quản lý trờn địa bàn huyện Ân Thi).
+ Điện lực Kim Động (quản lý trờn địa bàn huyện Kim Động ).
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 54
Ch-ơng 4
tính TOÁN ĐỘ TIN CẬY cung CẤP ĐIỆNl-ới điện trung áp tỉnh
h-ng yên 4.1. TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM PSS/ADEPT 4.1.1. Cỏc chức năng cơ bản của phần mềm
Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) là cụng cụ phõn tớch lưới điện phõn phối với cỏc chức năng sau:
1. Bài toỏn tớnh phõn bố cụng suất (Load Flow - module cú sẵn): phõn tớch và tớnh toỏn điện ỏp, dũng điện, cụng suất trờn từng nhỏnh và từng phụ tải cụ thể.
2. Bài toỏn CAPO (Optimal Capacitor Placement), đặt tụ bự tối ưu: tỡm ra những điểm tối ưu để đặt cỏc tụ bự cố định và tụ bự ứng động (điều khiển được) sao cho tổn thất cụng suất trờn lưới là nhỏ nhất
3. Bài toỏn tớnh ngắn mạch (All Fault- module ): tớnh toỏn ngắn mạch tại tất cả cỏc nỳt trờn lưới, bao gồm cỏc loại ngắn mạch như ngắn mạch 1 pha, 2 pha và 3 pha.
4. Bài toỏn TOPO (Tie Open Point Optimization), phõn tớch điểm dừng tối ưu: tỡm ra những điểm phõn đoạn, liờn kết lưới điện để đường dõy cú tổn hao cụng suất nhỏ nhất và đú chớnh là điểm dừng tối ưu lưới điện trong mạnh vũng 3 pha.
5. Bài toỏn tớnh toỏn cỏc thụng số của đường dõy (Line Properties Culculator): tớnh toỏn cỏc thụng số của đường dõy truyền tải.
6. Bài toỏn phối hợp và bảo vệ ( Protection and Coordination)
7. Bài toỏn phõn tớch súng hài (Hamornics): phõn tớch cỏc thụng số và ảnh hưởng của cỏc thành phần súng hài trờn lưới.
8. Bài toỏn phõn tớch độ tin cậy trờn lưới điện (DRA- Distribution Reliability Analysis): tớnh toỏn cỏc thụng số độ tin cậy trờn lưới điện như SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI…
4.1.2. Cỏc cửa sổ ứng dụng của PSS/ADEPT
* Cửa số ứng dụng của PSS/ADEPT bao gồm nhiều thành phần chớnh sau:
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 55
sổ chớnh để thiết kế và phõn tớch một sơ đồ mạch diện (xem hỡnh 4.1).
+ Diagram View: là cửa sổ chớnh trong ứng dụng của PSS/ADEPT. Nú luụn xuất hiện khi chỳng ta bắt đầu một ứng dụng, tạo một sơ đồ lưới xuất thụng số cụ thể.
+ Equipment List View : Cỏc chức năng trong cửa sổ này được trỡnh bày một cỏch trật tự và dễ hiểu khi sử dụng.
+ Progress View: Hiển thị cỏc thụng bỏo khi chương trỡnh thực hiện. Cỏc thụng bỏo này cú thể là những thụng bỏo lỗi hay những cảnh bỏo về một hoạt động của chương trỡnh, và cũng cú thể là kết quả hiển thị khi thực thi một chức năng tớnh toỏn cụ thể như tớnh phõn bố cụng suất, tớnh ngắn mạch, tớnh toỏn khởi động động cơ.
+ Report Preview: Hiển thị cỏc kết quả sau khi phõn tớnh và tớnh toỏn một bài toỏn cụ thể, từ đõy ta cú thể in ấn cỏc kết quả này một cỏch dễ dàng thụng qua File\Print.
- Thanh trạng thỏi (StatusBar): để hiển thị thụng tin trạng thỏi của chương trỡnh khi PSS/ADEPT đang tớnh toỏn.
- Thanh menu chớnh (Main Menu): gồm cỏc hàm chức năng trong PSS/ADEPT.
- Thanh cụng cụ (ToolBar): cung cấp cụng cụ giỳp cho việc vẽ sơ đồ mạch điện thực hiện nhanh chúng và dễ dàng.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 56
Hỡnh 4.1.Màn hình giao diện ch-ơng trình PSS/ADEPT
Diagram View Equipment List View
Progress View
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 57
* Chu trỡnh ỏp dụng, mụ phỏng triển khai PSS/ADEPT như sau:
4.1.3. Dữ liệu phục vụ tớnh toỏn
* Sơ đồ lưới điện phõn phối trung ỏp tỉnh Hưng Yờn.
-Cỏc sơ đồ vận hành lưới điện được vẽ và cập nhật phự hợp với thực tế của cỏc tuyến dõy trung thế: Sơ đồ nguyờn lý 1 sợi, sơ đồ vận hành, cỏc phương thức vận hành,…
* Số liệu tớnh toỏn
Gồm số liệu quản lý kỹ thuật và kinh doanh của cỏc tuyến dõy nổi và cỏp ngầm trung thế và trạm biến ỏp, cụ thể là:
- Thụng số quản lý kỹ thuật của đường dõy và thiết bị như: Tiết diện, khoảng cỏch chiều dài, thụng số dõy dẫn, mỏy biến ỏp, thiết bị bảo vệ đúng cắt, tụ bự, mỏy điều ỏp,…
- Thụng số vận hành, đo đạc định kỳ của đơn vị: Cỏc thụng số vận hành dũng, ỏp, cos ,
cụng suất,…
- Thụng số kinh doanh (tớnh đến hết 31/12/2012): Điện năng tiờu thụ của từng phụ tải, số khỏch hàng sử dụng điện trờn đường dõy.
Thiết lập thụng số mạng lưới
Program, network settings
Tạo sơ đồ
Creating diagrams
Chạy 8 bài toỏn phõn tớch
Power System Analysis
Bỏo cỏo
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 58
Khai bỏo, nhập dữ liệu và tớnh toỏn trờn phền mềm PSS/ADEPT 5.0
* Bước 1. Thiết lập thụng số mạng lưới
- Khai bỏo cho phần mềm PSS/ADEPT biết thư viện thụng số cỏc tuyến dõy của lưới điện ỏp dụng.
+ Cỏch thao tỏc: Vào meu File\ Program Settings(hộp thoại Program Settings).
Hỡnh 4.2. Thiết lập thụng số mạng lưới
+ Chọn nỳt lệnh mục Construction dictionnary để chọn thư viện dõy. + Chọn file Exemple\pti.con
+ Chọn OK.
-Xỏc định thụng số thuộc tớnh của lưới điện: Khai bỏo cho phần mềm PSS/ADEPT thiết lập ngay từ đầu cỏc thuộc tớnh của lưới điện như: Điện ỏp qui ước là điện ỏp pha hay điện ỏp dõy và trị số, tần số, cụng suất biểu kiến cơ bản……
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 59
Hỡnh 4.3. Hộp thoại network properties
Cỏch thao tỏc: Vào meu File\ Network Properties (hộp thoại Network Properties).
* Bước 2: Tạo sơ đồ
Vẽ sơ đồ lưới điện cần tớnh toỏn vào chương trỡnh PSS/ADEPT.
Cập nhật số liệu đầu vào cho sơ đồ lưới điện: Từ số liệu quản lý kỹ thuật của Cụng ty Điện lực Hưng Yờn ta lần lượt nhập vào cỏc giỏ trị thuộc tớnh của cỏc phần tử như sau:
- Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nỳt nguồn-Source:
Tờn nguồn, điện ỏp nguồn, điện ỏp hở mạch của nguồn theo % điện ỏp tương đối, cụng suất định mức cơ bản của nguồn, cỏc giỏ trị điện trở, điện khỏng thứ tự thuận, nghịch, zero,…
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 60
Hỡnh 4.4. Hộp thoại thuộc tớnh nỳt Source
- Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nỳt:
Tờn vị trớ đặt, điện ỏp định mức, tọa độ, kiểu nỳt…
Hỡnh 4.5. Hộp thoại thuộc tớnh nỳt tải
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 61
* Số liệu cần chuẩn bị nhập vào đoạn dõy:
Tờn đoạn, số pha, chiều dài, dũng định mức, loại dõy, thụng số đường dõy (điện trở-khỏng trở thứ tự thuận-nghịch-khụng),…
Hỡnh 4.6. Hộp thoại thuộc tớnh đoạn đường dõy
* Số liệu cần chuẩn bị nhập vào mỏy biến ỏp:
Tờn trạm biến ỏp, thụng số mỏy biến ỏp (Số pha của MBA, cụng suất định mức mỗi pha, kiểu mỏy biến ỏp, điện trở, điện khỏng… )
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 62
* Số liệu cần chuẩn bị nhập vào nỳt tải:
Gồm tải tĩnh và tải MWh. - Tớnh chất phụ tải. - Giỏ trị P, Q của phụ tải
Hỡnh 4.8. Hộp thoại thuộc tớnh nỳt tải điện năng
*Số liệu cần chuẩn bị nhập vào thiết bị đúng cắt:
Tờn vị trớ đặt, số pha, dũng định mức,…
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 63
* Bước 3: Chạy cỏc chức năng tớnh toỏn
Trước khi thực hiện giải ta cần thiết lập cỏc tựy chọn bằng cỏch mở hộp thoại option như hỡnh dưới đõy.
Hỡnh 4.10. Cỏc chọn lựa cho cỏc bài toỏn độ tin cậy cung cấp điện
* Bước 4: Bỏo cỏo kết quả tớnh toỏn
Sau khi chạy xong một trong cỏc chức năng tớnh toỏn trờn, ta cú thể xem kết quả tớnh toỏn phõn tớch của phần mềm tại 2 vị trớ như sau:
- Xem hiển thị kết quả phõn tớch ngay trờn sơ đồ
- Xem kết quả tớnh toỏn chi tiết từ phần report của phần mềm PSS/ADEPT.
4.2. Tớnh toỏn độ tin cậy lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn.
4.2.1. Lựa chọn cỏc xuất tuyến để đưa vào tớnh toỏn.
Căn cứ vào quy mụ (chiều dài, cụng suất, số lượng phụ tải), đặc điểm địa hỡnh và tớnh chất phụ tải, lựa chọn 6 xuất tuyến mang tớnh đại diện của lưới phõn phối tỉnh Hưng Yờn để tớnh toỏn độ tin cậy. Cỏc xuất tuyến này cú thể cú một nguồn cấp hoặc hai nguồn cấp khỏc nhau.
- Xuất tuyến 371 E28.7: Cấp điện ỏp 35kV; dài 64,88 km đi qua vựng địa hỡnh đồng bằng, đầu xuất tuyến cú mỏy cắt, trờn trục chớnh cú phõn đoạn bằng mỏy cắt và dao cỏch ly, một số nhỏnh rẽ cú phõn đoạn bằng cầu chỡ tự rơi hoặc dao cỏch ly. Xuất tuyến này cấp điện cho 80 trạm biến ỏp với tổng cụng suất lắp đặt là 10.017kVA,. Tổng cụng suất sử dụng lớn
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 64
nhất của xuất tuyến là 1450kW, cấp điện cho dõn sinh, cụng nghiệp và nụng nghiệp. .
- Xuất tuyến 375 E8.3: Cấp điện ỏp 35kV; dài 85,9 km đi qua vựng địa hỡnh đồng bằng, đầu xuất tuyến cú mỏy cắt, trờn trục chớnh cú phõn đoạn bằng mỏy cắt và dao cỏch ly, một số nhỏnh rẽ cú phõn đoạn bằng cầu chỡ tự rơi hoặc dao cỏch ly. Xuất tuyến này cấp điện cho 55 trạm biến ỏp với tổng cụng suất lắp đặt là 14.681kVA. Tổng cụng suất sử dụng lớn nhất của xuất tuyến là 12 240kW, cấp điện cho dõn sinh và nụng nghiệp.
- Xuất tuyến 479 E28.7 Thành phố Hưng Yờn: Cấp điện ỏp 22kV; dài 12,7 km cấp điện cho trung tõm Thành phố Hưng Yờn, đầu xuất tuyến cú mỏy cắt, trờn trục chớnh cú phõn đoạn bằng mỏy cắt và dao cỏch ly. Xuất tuyến này cấp điện cho 71 trạm biến ỏp với tổng cụng suất lắp đặt là 8.130kVA. Tổng cụng suất sử dụng lớn nhất của xuất tuyến là 5000kW, cấp điện cho dõn sinh, cụng nghiệp, thương mại và dịch vụ. Xuất tuyến này cú điểm đấu nguồn thứ 2.
- Xuất tuyến 971 E8.3 trạm trung gian Phố Cao: Cú cấp điện ỏp 10kV, cấp điện cho 30 trạm biến ỏp phụ tải với tổng cụng suất lắp đặt 3.930kVA, tổng cụng suất sử dụng lớn nhất là 3200kW. Phụ tải chủ yếu là ỏnh sỏng sinh hoạt. Chiều dài của xuất tuyến là 33.08km đi qua vựng đồng bằng. Đầu xuất tuyến cú đặt mỏy cắt, trờn tuyến cú đặt DCL và cầu chỡ tự rơi để phõn đoạn.
- Xuất tuyến 977 E8.3 trạm trung gian Phố Cao: Cú cấp điện ỏp 10kV, cấp điện cho 60 trạm biến ỏp phụ tải với tổng cụng suất lắp đặt là 5.105kVA, tổng cụng suất sử dụng lớn nhất là 4900kW, phụ tải chủ yếu là ỏnh sỏng sinh hoạt và bơm nụng nghiệp. Chiều dài của xuất tuyến là 33,54km đi qua vựng đồng bằng đầu xuất tuyến cú đặt mỏy cắt, trờn tuyến cú đặt DCL và cầu chỡ tự rơi để phõn đoạn.
- Xuất tuyến 973 trạm trung gian Phố Cao: Cú cấp điện ỏp 10kV, chiều dài của xuất tuyến là 22.5km đi qua vựng nụng thụn chủ yếu là ruộng lỳa. Đầu xuất tuyến cú đặt mỏy cắt, trờn tuyến cú cầu chỡ tự rơi để phõn đoạn. Xuất tuyến này cú 24 trạm biến ỏp phụ tải với cụng suất lắp đặt 2800kVA, tổng cụng suất sử dụng lớn nhất là 2400kW phụ tải chủ yếu là ỏnh sỏng sinh hoạt và bơm nụng nghiệp.
4.2.2. Kết quả tớnh toỏn độ tin cậy.
Từ số liệu thống kờ ( phụ lục) ỏp dụng chương trỡnh tớnh toỏn độ tin cậy, ta cú kết quả độ tin cậy cung cấp điện lưới điện hiện tại như sau:
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 65
Bảng 4.1: Kết quả độ tin cậy cung cấp điện
Tờn xuất tuyến SAIFI SAIDI CAIDI ASAI
371 E28.7 0,94 27,67 29,58 0,996841 375 E8.3 3,01 57,34 19,06 0,993454 479 E28.7 0,03 0,17 5,69 0,999981 971 E8.3 0,13 1,12 8,45 0,999872 977 E8.3 0,07 1,06 14,28 0,999879 973 E8.3 0,04 0,55 15,48 0,999937
4.3. Đỏnh giỏ độ tin cậy lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn. 4.3.1. Thiệt hại do mất điện. 4.3.1. Thiệt hại do mất điện.
Thiệt hại do việc ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến cả hai bờn, một bờn là nhà cung cấp điện và bờn thứ hai là khỏch hàng dựng điện.
- Thiệt hại do mất điện của nhà cung cấp bao gồm: Mất doanh thu, chi phớ bồi thường cho khỏch hàng, mất đi thiện chớ của khỏch hàng, mất đi sự mua điện tiềm năng ở tương lai, chi phớ gia tăng do phải sửa chữa lưới điện.
- Thiệt hại do mất điện đối với khỏch hàng hầu hết là khú xỏc định, chỳng bao gồm:
+Đối với sản xuất: Khụng tạo ra sản phẩm, sản phẩm bị hư hỏng, thiết bị sản xuất bị tổn hại, chi phớ bảo dưỡng tăng thờm. Phải trả lương cho người lao động trong thời gian mất điện,
+ Đối với khu dõn cư: Sinh hoạt bị ảnh hưởng, cỏc tiện nghi sinh hoạt khụng sử dụng được, chiếu sỏng phụ tăng thờm...
+ Những thiệt hại khú định lượng: Cản trở cỏc hoạt động chớnh trị, văn hoỏ, xó hội, giỏn đoạn cỏc hoạt động dịch vụ, gõy mất an ninh và trật tự, ảnh hưởng lớn đến cỏc hoạt động của bệnh viện, giao thụng, v.v...
Việc đỏnh giỏ thiệt hại do mất điện rất phức tạp và cú những lĩnh vực khụng thể lượng hoỏ được. Do đú để thuận tiện trong tớnh toỏn, việc đỏnh giỏ thiệt hại do mất điện được tớnh toỏn qua giỏ mất điện. Tuỳ theo điều kiện của từng nước người ta quy định giỏ mất điện từ 20-50 lần giỏ bỏn điện.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 66
- Ở Australia quy định giỏ mất điện như sau:
Bảng 4.2. Quy định giỏ mất điện ở Australia
TT Tớnh chất phụ tải
Giỏ mất điện ($/kwh)
Kế hoạch Sự cố
1 Phụ tải dõn dụng 0,5 1,5
2 Phụ tải doanh nghiệp bỡnh thường 2,5 7,5
3 Phụ tải doanh nghiệp nhạy cảm 5 15
- Ở Phỏp (1998) quy định giỏ mất điện chung ở lưới phõn phối là 14,5F/kWh, khụng phõn theo loại phụ tải.
- Ở Canada giỏ mất điện được quy định phụ thuộc vào thời gian mất điện cụ thể như sau ($/kWh) :
Bảng 4.3. Quy định giỏ mất điện ở Canada
Thời gian mất điện Cụng nghiệp Thương mại Nụng nghiệp Dõn dụng 1 phỳt 0,460 0,129 0,027 0,0004 20 phỳt 1,332 1,014 0,155 0,0440 1 giờ 2,990 2,951 0,245 0,1430 4 giờ 8,899 10,922 1,027 2,2350 8 giờ 18,156 28,020 2,134 6,7780
Ở Việt Nam chưa cú quy định về giỏ mất điện trong việc mua bỏn điện giữa ngành điện và khỏch hàng sử dụng điện. Tuy nhiờn, để tớnh toỏn trong thiết kế, phõn tớch hiệu quả đầu tư cỏc dự ỏn lưới điện phõn phối, tập đoàn điện lực quy định giỏ mất điện gấp 10 lần giỏ bỏn điện đối với khu vực nụng thụn, miền nỳi và 20 lần đối với khu vực đụ thị, khu kinh tế . Bộ Cụng nghiệp quy định giỏ trị thiệt hại do ngừng cung cấp 1kWh điện bằng 15 đến 20 lần giỏ bỏn trong phõn tớch kinh tế tài
chớnh đối với đầu tư cỏc dự ỏn nguồn điện.
Để phự hợp với cỏc quy định trờn, đối với bài toỏn độ tin cậy được tớnh toỏn cho trường hợp giỏ mất điện sự cố bằng 20 lần và cụng tỏc sửa chữa bằng 10 lần giỏ bỏn điện bỡnh quõn của điện lực Hưng Yờn . Giỏ trị thiệt hại do mất điện
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 67
được tớnh toỏn như Bảng 4.4
Bảng 4.4: Kết quả tớnh toỏn thiệt hại do mất điện.