Tiến hành bù công suất phản kháng bằng tụ bù đặt tại các nút 318, 415, 419, 420. Sở dĩ lựa chọn vị trí đặt bù như trên bởi:
- Với 2 nút yếu 304 và 318: Hai nút này tạo thành một nhóm vì chúng có sự liên hệ trực tiếp với nhau về truyền tải công suất. Hơn nữa, chúng lại ở khu vực riêng, khác khu vực các nút 414 – 420. Đặt bù ở 1 trong trong 2 nút một phần công suất phản kháng sinh ra sẽ bù cho chính nút đó, một phần sẽ được truyền tải đến để bù cho nút còn lại.
- Với các nút 414 – 420, ta chia chúng thành 2 nhóm nhỏ: Nhóm 1 gồm các nút 414 – 417 và nhóm 2 gồm các nút 418 – 420. Đối với nhóm 1 ta đặt bù tại vị trí 415
- nút có khoảng cách tới nguồn (nút 417) là xa nhất (nút cuối). Việc đặt bù tại nút sẽ làm giảm đáng kể tổn thất điện áp khi truyền tải công suất phản kháng từ nguồn (nút 417) tới để bù cho nút. Hơn nữa nút lại có liên hệ trực tiếp vềđiện với hai nút 414 và 416, công suất phản kháng bù thừa tại nút 415 sẽđược truyền tải ngược lại để bù cho 2 nút này, giảm đáng kể công suất bù truyền tải từ nguồn tới, qua đó gián tiếp nâng cao giới hạn ổn định của nút. Đối với nhóm 2, cũng tương tự như vậy, hai nút 419 và 420 là hai nút cuối của nhánh 417 (nguồn) – 418 – 419 – 420. Đây là 2 nút xa nguồn nhất. Hai nút này cũng lại có sự liên hệ trực tiếp với nút 418 về truyền tải công suất. Đặt bù tại hai nút 419 và 420 sẽđem lại những lợi ích như phân tích với nhóm 1.
Sử dụng chương trình tính CONUS, ta sẽđi dò dung lượng bù tối ưu. Ở đây, dung lượng bù tối ưu được hiểu theo nghĩa tỷ số bù cận xác định theo tiêu chí: - Dung lượng bù phải thỏa mãn được hệ dự trữ công suất yêu cầu.
- Xung quanh dung lượng bù thỏa mãn điều kiện trên, chọn dung lượng bù sao cho tỷ số bù cận biên ktư là lớn nhất. Với: ktư = gh(i ) gh(i -1) i i-1 P - P B - B (3.1)
Trong đó: Bi, Bi-1 là dung lượng bù tại bước i và (i-1).
gh(i ) P , gh(i -1) P lần lượt là công suất giới hạn tổng của hệ thống ứng với dung lượng bù Bi và Bi-1.
- Dung lượng bù cũng phải chọn sao cho ở chế độ làm việc xác lập hiện tại của hệ thống, điện áp tại các nút tải không vượt quá điện áp điện áp làm việc lớn nhất của hệ thống. Ta được kết quả:
+ Nút 304 đặt dung lượng bù 100 Mvar; + Nút 415 đặt dung lượng bù 60 Mvar;
+ Nút 419 và 420 đặt dung lượng bù 60 Mvar.
Khi đặt tụ bù tại các nút trên, giới hạn truyền tải công suất của hệ thống ở kịch bản điển hình là 14.731 MW, nghĩa là tăng: gh-C 0 0 P - P 14.731 - 10.221 x 100% = x 100% = 44,12%; P 10.221
Việc đặt thêm tụ bù sẽ làm cho điện áp tại các nút phụ tại tăng lên chút ít, nhưng nhưđã phân tích trong cách chọn dung lượng bù, điện áp này vẫn nằm trong giới hạn cho phép (tăng không quá 15% điện áp định mức, [1]) so với không đặt tụ khi hệ thống làm việc ở chếđộ xác lập với phụ tải tổng ở mức trung bình. Bảng 3.2 dưới đây sẽ cho ta thấy rõ điều đó:
Bảng 3.2: Điện áp tại các một số nút tải trước và sau khi đặt tụ bù
Nút tải Uđm (kV) U (kV) UC (kV) ∆U (%) ∆UC (%) 304 220.000 233.778 252.406 6.26 14.73 305 220.000 236.693 247.107 7.59 12.32 306 220.000 237.718 247.329 8.05 12.42 318 220.000 237.289 249.946 7.86 13.61 414 220.000 228.867 235.810 4.03 7.19 415 220.000 225.872 235.695 2.67 7.13 416 220.000 225.085 236.094 2.31 7.32 417 220.000 232.699 244.616 5.77 11.19 418 220.000 230.232 249.490 4.65 13.40 419 220.000 223.053 252.373 1.39 14.72 420 220.000 224.516 250.684 2.05 13.95 421 220.000 234.481 236.829 6.58 7.65 (Uđm - điện áp làm việc định mức;
U – điện áp ở chếđộ tải hiện tại trước khi đặt tụ bù; UC – điện áp ở chếđộ tải hiện tại sau khi đặt tụ bù)
Tuy nhiên, vấn đề sẽ xuất hiện khi các các nút bù này non tải hoặc không tải. Lượng công suất phản khảng dư thừa ở các kho bù mặc dù không đủđể gây ra hiện tượng tự kích ở các máy phát (như phân tích trong mục 3.1.2), nhưng nó lại làm điện áp tại các nút bù và các nút lân cận tăng vọt, vượt quá giới hạn cho phép. Bảng 3.3 cho ta thấy rõ điều này.
Bảng 3.3: Điện áp tại một số nút tải khi nút 304, 415, 419, 420 không mang tải.
Nút tải Uđm (kV) U0C (kV) ∆U0C (%) Nút tải Uđm (kV) U0C (kV) ∆U0C (%) 304 220.000 263.779 19.90 416 220.000 246.129 11.88 305 220.000 251.624 14.37 417 220.000 254.896 15.86 306 220.000 251.451 14.30 418 220.000 265.250 20.57 318 220.000 256.146 16.43 419 220.000 275.923 25.42 414 220.000 242.322 10.15 420 220.000 271.586 23.45 415 220.000 245.185 11.45 421 220.000 238.712 8.51 (U đm – điện áp làm việc định mức; U0C - điện áp khi đặt tụ bù tĩnh tại các nút 304, 415, 419, 420 nhưng các nút
này không mang tải)
Các nút 304, 318 (liên hệ trực tiếp với nút 304), 414 – 419 có mức điện áp vượt quá 15% điện áp định mức. Các nút này được tô đậm. Để khắc phục hiện tượng này, người ta có thể sử dụng máy cắt, cắt dần dung lượng bù của tụ theo tình trạng tải tại nút bù và các nút tải lân cận. Người ta cũng có thểđóng thêm các kháng điện để tiêu thụ công suất phản kháng dư thừa này. Tuy nhiên hiện nay, với sự phát triển mạnh của điện tử công suất, các van bán dẫn công suất lớn ra đời với giá thành
hạ đã đưa ứng dụng của điện tử ngày càng sâu rộng trong HTĐ. Một trong những thành tựu đó là máy bù tĩnh SVC. Phần dưới đây sẽ trình bày chi tiết ứng dụng của SVC trong việc cải thiện giới hạn ổn định tĩnh của HTĐ Việt Nam.