3.3.7.1. Xõy dựng đồ thị phụ tải lộ 972 Kim Động
a. Đồ thị những ngày điển hỡnh trờn lộ 972 Kim Động.
Đồ thị phụ tải ngày điển hỡnh năm 2010 lộ 972 Kim Động
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 t (h) P (kW) Hỡnh 3.7. Đồ thị phụ tải những ngày điển hỡnh năm 2010 của lộ 972 Kim Động
Từ đồ thị ta nhận thấy, thời điểm phụ tải lớn nhất trong ngày nằm trong khoảng 18h đến 19h cực tiểu khoảng 2h đến 3h. Để đơn giản cho quỏ trỡnh xõy dựng phụ tải trong PSS/ADEPT ta lấy gần đỳng thời gian phụ tải hoạt động cực đại năm trong khoảng từ 9h đến 12h và 17h đến 20h như vậy thời gian hoạt động của phụ tải ở thời điểm cực đại trong ngày chiếm khoảng 7/24 = 0,3.
Để xỏc định dung lượng bự cố định chỳng ta đi phõn loại phụ tải, xõy dựng
đồ thị phụ tải, được thực hiện trong Network/Groupt.., Network/Load categories.., Netword/Load snapshots..
Do tớnh chất phụ tải chủ yếu là chiếu sỏng sinh hoạt, tiểu thủ cụng nghiệp của cỏc tư nhõn, và cụng nghiệp. Nờn phụ tải của lộ 972 Kim Động được phõn thành 3 loại sinh hoạt, tiểu thủ cụng nghiệp và cụng nghiệp, trong đú phụ tải tiểu thủ cụng nghiệp chiếm đa số. Qua điều tra và số liệu ở chi nhanh điện ta phõn loại phụ tải và thiết lập ở thẻ Load categories hỡnh 3.8. Qua đồ thị phụ tải điển hỡnh trong năm nhận thấy thời điểm phụ tải cực đại chiếm khoảng 0,3 tổng thời gian trong ngay, ta xõy dựng đồ thị phụ tải cho trong thẻ Load snapshots hỡnh 3.9.
Hỡnh 3.8. Thẻ phõn loại phụ tải Hỡnh 3.9. Thẻ xõy dựng đồ thị phụ tải
3.3.7.3. Xỏc định vị trớ và dung lượng bự kinh tế
Để tiến hành bự cho lưới chỳng ta đi thiết lập cỏc thụng số cho tụ bự cho ở
bảng 1, vào hỡnh 3.6 ta sẽ cú cỏc thụng số nhưở cỏc hỡnh 3.7, hỡnh 3.8. Từ hỡnh 3.6 chỳng ta thấy, việc tớnh toỏn bự của phần mềm PSS/ADEPT chỉ cú thể ỏp dụng cho một lưới cựng cấp điện ỏp, tức là khụng thể tớnh toỏn bự lưới 10kV cựng với lưới 0,4kV cựng một lỳc, vỡ vậy trong thẻ Capo chỳng ta sẽ tiến hành loại bỏ những nỳt
ở thanh cỏi 0,4 kV nếu tiến hành bự ở lưới 10 kV và ngược lại nếu bự ở thanh cỏi 0,4 kV thỡ bỏ cỏc nỳt ở 10 kV.
Chọn mỗi bộ tụ là 100 kVAr, giả sử số bộ tụ là khụng giới hạn, chỳng ta tỡm dụng lượng và vị trớ cần bự tối ưu
Hỡnh 3.10. Thẻtớnh toỏn dung lượng bự ở lưới trung ỏp
1) Bự ở lưới trung ỏp 10kV.
Beginning CAPO analysis...
Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node DaLoc. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node BacCa. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node BachDang. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node TienPhong. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node B.KheThan. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node NODE13.
Placed 6 fixed capacitor bank(s). Placed 0 switched capacitor bank(s).
Initial system loss: 50.65 kW 78.31 kvar Final system loss: 44.72 kW 74.14 kvar
--- Power savings: 5.92 kW 4.17 kvar
Bảng 3.5. Vị trớ và dung lượng bự cốđịnh ở lưới trung ỏp
Vị trớ bự Bạch Đằng Đa Lộc Bắc Cả Tiền Phong Khờ Than NODE13 Qbự (kVAr) 100 100 100 100 100 100
Tổn thất Trước khi bự Sau khi bự Giảm tổn thất
∆P (kW) 50,65 44,72 5,92
∆Q (kVAr) 78,31 74,14 4,17
Tổng cụng suất bự là 600kVAr, được bự bởi 6 tụ bự cốđịnh và khụng cú tụ bự ứng
Phạm Huyền My 88
Bạch Đằng Phú Cuờng
NODE6 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
T.Thái Hoà
NODE2 NODE17 NODE18
Trắc Điền Bắc Cả NODE15 NODE14 Bình Xá Tiền Phong NODE13 NODE12 Bích Đông NODE11 B.Khê Than B.Đan Tràng NODE10 T.Tân Viên T.Đan Tràng NODE8 NODE7 B.Hạ Lễ B.Vũ Duơng NODE5 NODE3 NODE4 B.Diên Hồng B.Động Xá Kim Động NODE33 NODE34 NODE35 NODE36 NODE38 NODE37 NODE39 NODE40 NODE41 NODE42 NODE43 NODE44 NODE45 NODE46 NODE47 NODE48 NODE49 Đa Lộc
PSS/Adept tính toán vị trí đặt tụ bù trung áp
100 FX 100 FX 100 FX 100 FX 100 FX 100 FX Hỡnh 3.11. Vị trớ đặt tụ bự trung ỏp
2) Bự ở thanh cỏi hạ ỏp của cỏc mỏy biến ỏp 0,4 kV
Hỡnh 3.12. Thẻtớnh toỏn dung lượng bự ở lưới hạ ỏp
Beginning CAPO analysis...
Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node NODE48. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node NODE42. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node NODE46. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node NODE41. Placing 100.00 kvar fixed capacitor bank at node NODE38.
Placing 100.00 kvar switched capacitor bank at node NODE49. Placing 100.00 kvar switched capacitor bank at node NODE43.
Placed 5 fixed capacitor bank(s). Placed 2 switched capacitor bank(s).
Initial system loss: 50.65 kW 78.31 kvar
Final system loss: 41.29 kW 66.38 kvar
---
Power savings: 9.36 kW 11.93 kvar
Bảng 3.7. Vị trớ và dung lượng bự cốđịnh ở phớa thanh cỏi hạ ỏp
Vị trớ bự Qbự (kVAr) Vị trớ bự Qbự (kVAr)
Node38 100 Node46 100 Node41 100 Node48 100 Node42 100
Vị trớ bự Qbự (kVAr) Vị trớ bự Qbự (kVAr)
Node43 100 Node49 100
Bảng 3.9. Tổn thất trước và sau khi bự tụ bự hạ ỏp
Tổn thất Trước khi bự Sau khi bự Giảm tổn thất
∆P (kW) 50,65 41,29 9,36
∆Q (kVAr) 78,31 66,38 11,93
Tổng số vị trớ bự là 7 vị trớ, với tổng dung lượng bự là 700 kVAr, được bự bởi 5 tụ
Phạm Huyền My
Bạch Đằng Phú Cuờng
NODE6
T.Thái Hoà
NODE2 NODE17 NODE18 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trắc Điền Bắc Cả NODE15 NODE14 Bình Xá Tiền Phong NODE13 NODE12 Bích Đông NODE11 B.Khê Than B.Đan Tràng NODE10 T.Tân Viên T.Đan Tràng NODE8 NODE7 B.Hạ Lễ B.Vũ Duơng NODE5 NODE3 NODE4 B.Diên Hồng B.Động Xá Kim Động NODE33 NODE34 NODE35 NODE36 NODE38 NODE37 NODE39 NODE40 NODE41 NODE42 NODE43 NODE44 NODE45 NODE46 NODE47 NODE48 NODE49 Đa Lộc PSS/Adept tính toán vị trí đặt tụ bù hạ áp 100 SW 100 SW 100 FX 100 FX 100 FX 100 FX 100 FX Hỡnh 3.13. Vị trớ đặt tụ bự hạ ỏp
3.3.7.5. Tớnh toỏn kinh tế cỏc phương ỏn bự
Với PSS/ADEPT việc tớnh toỏn chi phớ hiệu quả bự được thực hiện như sau: Mỗi phương ỏn tớnh toỏn sẽ cú được kết quả tổng dung lượng bự cốđịnh và bự điều chỉnh, tổn thất cụng suất giảm so với bự tự nhiờn. Từ đú tớnh được tổng giỏ trị hiện tại cỏc khoản chi phớ vận hành, lắp đặt tụ bự là:
cd cd cd dc dc dc
b 0 e bt b 0 e bt
C = Q (q + N .C ) + Q (q + N .C )
Trong đú: Q , Qcdb dcb [kVAr] là dung lượng bự cố định và điều chỉnh; q cd0 , dc 0 q
[đ/kVAr] là suất đầu tư tụ bự cốđịnh và điều chỉnh; C , Ccdbt dcbt [đ/năm.kVAr] là suất
chi phớ bảo trỡ trong năm đối với tụ bự cốđịnh và điều chỉnh
Tổng giỏ trị hiện tại cỏc khoản lợi nhuận do lắp đặt tụ bự được tớnh theo cụng thức: B = (∆P’ . gp + ∆Q’ . gq) . Ne .T.
Trong đú: ∆P’, ∆Q’ [kW, kVAr] là lượng giảm tổn thất cụng suất so với bự tự
nhiờn, gp [đ/kWh] là giỏ tiền điện năng tỏc dụng tiờu thụ, gq [đ/kVArh] là giỏ tiền
điện năng phản khỏng tiờu thụ, T [giờ/năm] là thời gian làm việc của tụ bự.
gq = k% x gp (hệ số k tra theo cosφ tại Thụng tư số 07/2006/TT-BCN ngày 27/10/2006). Với cosφ = 0,8 tra được k = 6,25%.
Thế cỏc giỏ trị vào cụng thức, tớnh toỏn được cỏc giỏ trị B, C và NPV: NPV = B – C
Kết quảđược tớnh cho chếđộ cực đại như sau:
Bảng 3.10. Lượng tổn thất cụng suất giảm được so với trước khi bự
Phương ỏn bự Qb cd + Qb dc (kVAr) ∆P (kW) ∆Q (kVAr) ∆P’ (kW) ∆Q’ (kVAr) Trước bự 0 + 0 50,65 78,31 Bự trung ỏp 600 + 0 44,72 74,14 5,92 4,17 Bự hạ ỏp 500 + 200 41,29 66,38 9,36 11,93 * Tớnh toỏn hiệu quả kinh tế NPV - Bự trung ỏp B = (5,92*1200+4,17*0,0625*1200)*5*365,25*24 = 325.076.152,5 (đồng) C = 500*(232.075,85+5*6.962,28) = 133.443.625 (đồng)
NPV = B – C = 325.076.152,5 - 133.443.625 = 191.632.527,5 (đồng) - Bự hạ ỏp B = (9,36*1200+11,93*0,0625*1200)*5*365,25*24 = 531.515.452,5 (đồng) C = 500*(256.118,26+5*7.683,55) +200*(352.271,3+5*10.568,14) = 214.466.025 (đồng) NPV = B – C = 531.515.452,5 - 214.466.025 = 317.049.427,5 (đồng) * Qua kết quả tớnh toỏn trờn ta nhận thấy:
Số tiền tiết kiệm được quy về hiện tại vũng 5 năm khi bự hạ ỏp là lớn hơn nhiều so với bự trung ỏp. Vỡ vậy phương ỏn bự ở hạ ỏp là hiệu quả hơn. Tuy nhiờn vị trớ bự ở hạ ỏp sẽ rất lớn, rất khú cho quỏ trỡnh bảo trỡ vận hành và kiểm soỏt, vỡ vậy thực tế vận hành chỳng ta nờn cõn nhắc nờn bự hạ ỏp hơn hay là trung ỏp hơn.
KẾT LUẬN
Lưới phõn phối là một khõu quan trọng trong hệ thống điện để truyền dẫn
điện năng đến nơi tiờu thụ. Hiện nay tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng trờn lưới phõn phối ở nước ta là khỏ lớn. Vỡ vậy, một nhiệm vụ cấp bỏch được đặt ra là làm sao cú thể giảm được tổn thất điện năng trờn lưới phõn phối.
Hiện nay cỏc biện phỏp chủ yếu để giảm tổn thất điện năng trờn lưới phõn phối tập trung vào giảm tổn thất trờn đường dõy, trờn mỏy biến ỏp và trong quỏ trỡnh vận hành lưới điện.
Để giảm tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng tỏc dụng trờn đường dõy phải giảm được điện trở của dõy dẫn, muốn vậy phải dựng vật liệu làm dõy dẫn cú tớnh dẫn điện cao hoặc phải dựng dõy dẫn cú tiết diện lớn, trong trường hợp này sẽ
bị nõng vốn đầu tư xõy dựng đường dõy, do vậy phải tớnh toỏn để chọn phương ỏn thớch hợp.
Mặt khỏc điện trở cỏc mối nối, cỏc tiếp xỳc cũng cú ảnh hưởng đến tổn thất do bị phỏt núng nếu tiếp xỳc xấu, do vậy cỏc mối nối, cỏc tiếp xỳc phải được nối chắc chắn, nhất là cỏc mối nối, tiếp xỳc của cỏc kim loại khỏc nhau, hạn chế đến mức thấp nhất cỏc điểm nối và tiễp xỳc. Trong vận hành phải thường xuyờn kiểm tra để xử lý kịp thời cỏc tiếp xỳc bị phỏt nhiệt, ngăn ngừa sự cố cú thể phỏt sinh. Giảm bỏn kớnh cấp điện tức là giảm chiều dài đường dõy cũng làm giảm điện trở đường dõy, nhưng phải đầu tư xõy dựng thờm nhiều trạm trung gian làm tăng tổng vốn đầu tư.
Tổn thất khụng tải của mỏy biến ỏp khụng phụ thuộc vào phụ tải mà nú phụ
thuộc vào chất lượng vật liệu làm mạch từ và từ thụng chớnh, muốn giảm được tổn thất này đũi hỏi cụng nghệ chế tạo mỏy biến ỏp phải cao, chất lượng thộp làm mạch từ phải cú độ từ thẩm cao (từ trở nhỏ), lỏ thộp càng mỏng càng tốt, cỏch điện giữa cỏc lỏ thộp phải đảm bảo để hạn chế dũng xoỏy (fuco). Hạn chế mức thấp nhất cỏc khe hở giữa trụ và gong từ.
Tổn thất trong cuộn dõy mỏy biến ỏp hoàn toàn phụ thuộc vào phụ tải và điện trở dõy cuốn mỏy biến ỏp, do vậy muốn giảm tổn thất trong cuộn dõy phải chế tạo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
dõy cuốn bằng vật liệu dẫn điện tốt, trong vận hành phải quan tõm đến chế độ làm mỏt của mỏy biến ỏp và chếđộ vận hành hợp lý.
Trong cỏc biện phỏp nhằm giảm tổn thất điện năng, biện phỏp bự cụng suất phản khỏng cho lưới phõn phối là một biện phỏp hiệu quả. Để tớnh toỏn được cụng suất bự tối ưu cho lưới phõn phối và tỡm vị trớ bự tối ưu, ta ứng dụng chương trỡnh PSS/Adept. Đõy là phần mềm tớnh toỏn và phõn tớch lưới điện phõn phối được xõy
dựng và phỏt triển bởi nhúm phần mềm A Shaw Group Company, Power
Technologies International (PTI) thuộc Siemens Power Transmission & Distribution, In.
Để ỏp dụng được phần mềm chỳng ta phải cú cỏc thụng số cụ thể của lưới,
điều này cần phải cú thời gian thống kờ, đo đạc và tốn nhiều cụng sức. Cỏc thụng số
trong thư viện của phần mềm khụng phự hợp với lưới điện nước ta nờn cần phải tớnh toỏn và nhập vào thư viện.
Việc ỏp dụng phần mềm PSS/ADEPT cho bài toỏn bự CSPK sẽ giỳp chỳng ta xỏc định được chớnh xỏc vị trớ và dung lượng bự tối ưu nhất.
Phần mềm cú rất nhiều ứng dụng và chức năng để tớnh toỏn hoàn cỏc chếđộ, cỏc bài toỏn khỏc nhau.
Với nội dung của luận văn, đề tài chỉ mới khai thỏc một phần nhỏ cỏc chức năng và ứng dụng của phần mềm, rất mong cỏc đề tài khỏc khai thỏc chức năng tớnh toỏn súng hài, đõy là một vấn đề mà lưới điện nước ta ớt được quan tõm.
Đề tài đó tớnh toỏn được dung lượng bự và vị trớ tối ưu cho lộ 972 Kim Động là bự ở thanh cỏi hạ ỏp với dung lượng là 500 kVAr cốđịnh và 200kVAr ứng động, tiết kiệm được hơn 317 triệu đồng trong vũng 5 năm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
[1] PGS.TS Trần Bỏch (2004), Lưới điện và Hệ thống điện 1, 2 & 3, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
[2] PGS.TS Trần Bỏch (2007), Giỏo trỡnh lưới điệ, NXB Giỏo dục.
[3] Bựi Ngọc Thư (2005), Mạng cung cấp & phõn phối điện, NXB Khoa học kỹ
thuật, Hà Nội.
[4] Nguyễn Văn Đạm (2004), Thiết kế cỏc mạng và hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
[5] VS.GS Trần Đỡnh Long (1999), Lý thuyết hệ thống, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
[6] VS.GS Trần Đỡnh Long (2000), Bảo vệ cỏc hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ
thuật, Hà Nội.
[7] Nguyễn Văn Đạm (2002), Mạng lưới điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. [8] Trần Vinh Tịnh (2001), Luận văn Tiến sỹ kỹ thuật: Nghiờn cứu ỏp dụng cỏc phương phỏp tối ưu húa nhằm nõng cao hiệu quả kinh tế vận hành hệ thống điện,
ĐHBK Đà Nẵng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH
[9] Johannes Wilhelmus Fourie (10.2004), A strategy for the management of
energy losses in a local electricity distribution network.
[10] L.Ramesh, S.P.Chowhury, A.A.Natarjan (9.2009), Minimization of power
loss in distribution networks by different techniques.
[11] A.S Pabla (1997), Electric power distribution, McGraw- Hill, New Delhi. [12] Jizhong Zhu, Optimization of power system operation.
[13] Turan Gonen (1986), Electric power distribution system engineering, McGraw- Hill, NewYork (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[14] PSS/ADEPT 5.0, User’s Guide, Shaw Power Technologies, (2004) [15] William H. Kersting, Distribution system modeling and analysis