2.1. Các phƣơng pháp nghiên cứu đánh giá sụt giảm điện áp trong lƣới điện phân phối phối
Nghiên cứu đánh giá sụt áp ngắn hạn trong lƣới điện phân phối thƣờng tiến hành 3 bƣớc cơ bản sau:
- Thu thập thông tin về sụt áp của lƣới điện trong quá khứ bao gồm só lần sụt áp và đặc tính sụt áp của phụ tải (nếu có). Từ đó tính toán, đánh giá hiện tƣợng sụt áp trong lƣới điện phân phối đang nghiên cứu.
- Đánh giá khả năng chịu đựng của phụ tải trong lƣới điện phân phối đang nghiên cứu đối với các sụt áp khác nhau.
- So sánh khả năng chịu đựng sụt áp ở phụ tải với hiện tƣợng sụt giảm điện áp trên lƣới dựa và kết quả tính toán của hai bƣớc trên và đƣa ra kết luận. Thông tin về sụt áp của lƣới điện có thể có đƣợc từ hai phƣơng pháp sau đây: sử dụng thiết bị đo lƣờng và giám sát thực tế (Monitoring) và phƣơng pháp dự báo ngẫu
nhiên. Trong luận văn này ta sử dụng phƣơng pháp dự báo ngẫu nhiên, phƣơng pháp
này dự báo ngẫu nhiên đánh giá tình hình sụt áp ngắn hạn một các gián tiếp thông qua nguyên nhân sinh ra nó (sự cố ngắn mạch). Ƣu điểm chính của phƣơng pháp dự báo ngẫu nhiên so với phƣơng pháp sử dụng thiết bị đo lƣờng và giám sát thực tế nhƣ sau:
- Không phải đặt các bộ giám sát, thời gian tính toán nhanh.
- Không chỉ thu đƣợc kết quả về thông tin sag điện áp mà còn nhận đƣợc thông tin các sự kiện khác trong hệ thống điện.
- Không chỉ cho các mạng vận hành độc lập mà còn cho những mạng đƣợc thiết kế với các cấu hình khác nhau, phƣơng thức, tình trạng vận hành khác nhau.
Phƣơng pháp dự báo ngẫu nhiên gồm các phƣơng pháp sau đây: Phƣơng pháp điểm sự cố (the method of fault positions); phƣơng pháp đƣờng căng tới hạn (the method of critical distances); phƣơng pháp Monte Carlo (Monte Carlo method); phƣơng pháp phân tích tiếp cận (analytical approach). Trong luận văn này khuyến nghị
27
sử dụng phƣơng pháp điểm sự cố. Phƣơng pháp điểm sự cố cho phép tính toán biên độ và thời gian biến thiên điện áp ngắn hạn theo 5 bƣớc sau đây:
1.Xác định khu vực lƣới có xét sự cố (khu vực sự cố)
2.Chia khu vực sự cố thành các phần lƣới điện sao cho ngắn mạch trong phần đố sẽ gây ra đặc tính biên độ điện áp nhƣ nhau trên phụ tải.
3.Mỗi điểm sự cố sẽ có tần suất sự cố đƣợc xác định trên mô phỏng phân bố sự cố. Tần suất ngắn mạch tại mỗi điểm sự cố là số lần xảy ra sự cố ngắn mạch trong một năm ở phần lƣới điện đang xét đƣợc đặc trƣng bởi điểm sự cố đó.
4.Dùng chƣơng trình mô phỏng HTĐ tính toán ngắn mạch tại tất cả các điểm sự cố và tính đặc tính biên độ SANH tại tất cả các nút phụ tải trong lƣới điện đang xét.
5.Gán tần suất sự cố phân bố từ bƣớc 3 với từng điểm ngắn mạch tính ở bƣớc 4 sẽ đƣợc tổng hợp để đánh giá tần suất SANH ứng với các đặc trƣng biên độ khác nhau tại tất cả các nút phụ tải trong lƣới điện phân phối đang nghiên cứu.
2.2. Mô phỏng phân bố sự cố
Trong phƣơng pháp dự báo ngẫu nhiên, mô phỏng phân bố sự cố trong lƣới điện sẽ cho phép tính toán tần suất sự cố ngắn mạch cho tât cả các sự cố khác nhau tại mọi vị trí trong lƣới điện tính trong 1 năm. Mô phỏng phân bố sự cố bao gồm lựa chọn: điểm sự cố, loại sự cố và tính toán suất sự cố.
-Điểm sự cố: là điểm mà các loại ngắn mạch sẽ gây ra biến thiên điện áp ngắn hạn tại phụ tải cùng đặc tính sụt áp. Đối với lƣới điện phân phối thì điểm sự cố là một điểm bất kỳ trên đƣờng dây phân phối hoặc một điểm sự cố xảy ra tại lƣới điện phân phối phía tải. Trong luận văn này ta sẽ mô phỏng tần suất sự cố tại đƣờng dây phân phối nhƣ sau: Đoạn đƣờng dây nối giữa hai trạm biến áp ta sẽ quy đổi thành một điểm sự cố nằm cuối đƣờng dây. Mô phỏng tần suất sự cố xảy ra tại lƣới phân phối phía tải ta quy đổi thành điểm sự cố ngay tại trạm biến áp.
- Loại sự cố: Nguyên nhân gây ra sự cố trong lƣới điện có nhiều và đa dạng nhƣng chỉ chia ra làm 2 yếu tố là hƣ hỏng của thiết bị (khuyết tật, ngắn mạch,….) và
28
các nguyên nhân bên ngoài (sét, mƣa, chim…). Trong luận văn này nghiên cứu sự cố do ngắn mạch gồm 4 dạng ngắn mach sau đây với tỷ lệ các dạng ngắn mạch nhƣ sau:
- Ngắn mạch một pha N(1): 65%;
- Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1): 20%; - Ngắn mạch hai pha N(2): 10%;
- Ngắn mạch ba pha N(3): 5%;
- Suất sự cố là tổng số sự cố xảy ra trong hệ thống đƣợc xem xét trong một khoảng thời gian nhất định thƣờng là một năm. Suất sự cố phụ thuộc chủ yếu vào điểm sự cố, loại sự cố và nguyên nhân gây ra sự cố. Phần lớn các giả thiết phổ biến cho đến nay đều cho rằng sự cố có thể xảy ra ngẫu nhiên ở bất kỳ đâu trong lƣới điện. Trong luận văn này không xét đến sự cố tại lƣới truyền tải và lƣới hạ áp. Có thể mô phỏng suất sự cố trên lƣới điện phân phối theo phân bố đều, phân bố mũ, phân bố chuẩn. Ta giả thiết rằng lƣới điện phân phối sẽ sử dụng cùng 1 loại thiết bị nên suất sự cố phân bố theo phân bố đều.