a. Đồ thị những ngày điển hình trên lộ 471E5.10.
Việc xây dựng đồ thị phụ tải cho ta các thông số cơ bản của đồ thị phụ tải, từ đó ta biết được thời điểm cực đại và cực tiểu của lưới điện, để khi tiến hành bù công suất phản kháng, xác định được thời điểm bù cố định và bù đóng cắt nhằm đảm bảo không bị quá áp trong thời điểm cực tiểu.
Số liệu xây dựng đồ thị phụ tải cho trong phụ lục 3-2.
98
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 quá trình xây dựng phụ tải trong PSS/ADEPT ta lấy gần đúng 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.
Tỷ lệ phụ tải ở thời điểm cực tiểu so với cực đại là: 5526,43/12057 = 0,458 một cách tương đối ta lấy tỷ lệ này để tính toán ở chế độ cực tiểu cho các phụ tải.
b. Xây dựng đồ thị trên phần mềm PSS/ADEPT
Để xác định dung lượng bù cố định chúng ta đi phân loại phụ tải, xây dựng đồ thị phụ tải, được thực hiện trong Network/Groupt.., Network/Load categories.., Netword/Load snapshots..
Do tính chất phụ tải chủ yếu là chiếu sáng sinh hoạt và công nghiệp. Nên phụ tải của lộ 4715.10 được phân thành 2 loại sinh hoạt và công nghiệp. Qua điều tra và số liệu ở chi nhanh điện ta phân loại phụ tải cho ở phụ lục 3-1, và thiết lập ở thẻ Load categories hình 3-11. Qua đồ thị phụ tải điện hình trong năm nhận thấy thời điểm phụ tải cực đại chiếm khoảng 0,3 tổng thời gian trong ngay, ta xây dựng đồ thị phụ tải cho trong thẻ Load snapshots hình 3-12.
Hình 3-11. Thẻ phân loại phụ tải Hình 3-12. Thẻ xây dựng đồ thị phụ tải
3.3.2.2. Tính toán hao tổn của lưới trước khi bù
Sau các thiết lập cài đặt các thông số cho phần mềm, chúng ta tiến hành xác định các tổn hao trên lưới bằng cách kích vào Load flow calculation (hình mũ tiên đầu bên
99
trái màn hình trên thanh công cụ thứ 3) sau đó vào Report xuất ra kết quả, từ đó thống kê được các kết quả của lưới như bảng 3-2.
Hình 3-13. Cách xác định hao tổn của lộ
Bảng 3-2. Kết quả tính toán trên lưới khi điện áp thanh cái lưới trung áp đặt 22,8 kV Loại phụ tải Tình trạng lưới Phụ tải Cưc tiểu Phụ tải Cực đại
Tổng số nút dưới điện áp cho phép là 0 3
Tổng số nút quá điện áp cho phép 0 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 29,785 149,646
Tổng hao tổn CSPK (kVAr) 54,151 277,341
3.3.2.3. Xác định vị trí và dung lượng bù kinh tế
Để tiến hành bù cho lưới chúng ta đi thiết lập các thông số cho tụ bù cho ở bảng 1, vào hình 3-7 ta sẽ có các thông số như ở các hình 3-8, hình 3-9. Từ hình 3-7 chúng ta thấy, việc tính toán bù của phần mềm PSS/ADEPT chỉ có thể áp dụng cho một lưới cùng cấp điện áp, tức là không thể tính toán bù lưới 22kV cùng với lưới 0,4kV cùng một lúc, vì vậy trong thể Capo chúng ta sẽ tiến hành loại bỏ những nút ở thanh cái 0,4 kV nếu tiến hành bù ở lưới 22 kV và ngược lại nếu bù ở thanh cái 0,4 kV thì bỏ các nút ở 22 kV.
100
Chọn mỗi bộ tụ là 20 kVAr, giả sử số bộ tụ là không giới hạn, chúng ta tìm dụng lượng và vị trí cần bù tối ưu
Hình 3-14. Thẻtính toán dung lượng bù
1) Bù ở lưới trung áp 22kV.
a - Vị trí và dung lượng bù cố định phụ tải cực tiểu
Để xác đinh dung lượng và vị trí bù cố định ta đi tiến hành bù ở thời điểm cực tiểu, kết quả tính toán được không cho vị trí bù kinh tế trên lưới.
b - Ví trí và dung lượng bù cố định cực đại
Xác định vị trí và dung lượng bù đóng cắt, tiến hành tính toán cho thời điểm phụ tải cực đại và khi này điện áp thanh cái trung áp đặt 22,8 kV, ta có kết quả tính toán sau:(Phụ lục 3-3)
Bảng 3-3 Vị trí và dung lượng bù đóng cắt ở lưới trung áp
Vị trí bù 15 25 38 61 66
Qbù (kVAr) 20 20 20 20 20
101
2) Bù ở thanh cái hạ áp của các máy biến áp 0,4 kV
a- Vị trí và dung lượng bù cố định chế độ cực tiểu (phụ lục 3-4)
Bảng 3-4. Vị trí và dung lượng bù bù cố định ở phía thanh cái hạ áp
Vị trí bù Qbù (kVAr)
64 20
b- Vị trí và dung lượng bù cố định chế độ cực đại (phụ lục 3-5)
Bảng 3-5. Vị trí và dung lượng bù cố định ở phía thanh cái hạ áp Vị trí bù Qbù (kVAr) Vị trí bù Qbù (kVAr) Vị trí bù Qbù (kVAr)
46 40 62 40 52 40 43 40 54 40 49 40 64 80 70 40 35 40 58 120 1 40 45 40 72 120 67 40 60 40 48 40 69 40 50 40 47 40 37 40 76 20 74 40 65 40 57 40 56 40 44 40 63 40
Tổng số vị trí bù là 37, với tổng dung lượng bù là 1260 kVAr
3.3.2.4. Tính toán hao tổn sau khi bù
1) Khi bù lưới trung áp 22 kV
Bảng 3-6. Kết quả tính toán trên lưới sau khi bù trung áp Loại phụ tải Tình trạng lưới Phụ tải Cưc tiểu Phụ tải Cực đại
Tổng số nút dưới điện áp cho phép là 0 0
Tổng số nút quá điện áp cho phép 0 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 29,785 148,15
102
2) Khi bù thanh cái hạ áp 0,4 kV
Bảng 3-7. Kết quả tính toán trên lưới sau khi bù hạ áp Loại phụ tải Tình trạng lưới Phụ tải Cưc tiểu Phụ tải Cực đại
Tổng số nút dưới điện áp cho phép là 0 0
Tổng số nút quá điện áp cho phép 0 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 29,33 137,47
Tổng hao tổn CSPK (kVAr) 53,27 255,70
3.3.2.5. Kết quả các phương án bù:
Kết quả được tính cho chế độ cực đại như sau:
Bảng 3-8. Kết quả lượng tổn thất công suất giảm được so với bù trước bù
Phương án bù Qb cd ∆P kW ∆Q kVAr ∆P’ kW ∆Q’ kVAr Trước bù 0 149,646 277,341 Bù trung áp 100 148,15 275,57 1,496 1,771 Bù hạ áp 1260 137,47 255,70 12,176 21,641
Qua kết quả tính toán trên ta nhận thấy:
Phương án bù ở hạ áp là hiệu quả hơn. Tuy nhiên vị trí bù ở hạ áp sẽ rất lớn, rất khó cho quá trình bảo trì vận hành và kiểm soát, vì vậy thực tế vận hành chúng ta nên cân nhắc nên bù hạ áp hơn hay là trung áp hơn.
103
Kết luận
Để áp dụng được phần mềm chúng ta phải có các thông số cụ thể của lưới, điều này cần phải có thời gian thống kê, đo đặc và tốn nhiều công sức.
Các thông số trong thư viện của phần mềm không phù hợp với lưới điện nước ta nên cần phải tính toán và nhập vào thư viện.
Việc áp dụng phần mềm PSS/ADEPT cho bài toán bù CSPK sẽ giúp chúng ta xác định được chính xác vị trí và dung lượng bù tối ưu nhất.
Phần mềm có rất nhiều ứng dụng và chức năng để tính toán hoàn các chế độ, các bài toán khác nhau.
Với nội dung của luận văn, đề tài chỉ mới khai thác một phần rất nhỏ các chức năng và ứng dụng của phần mềm, rất mong các đề tài khác khai thác chức năng toán vận hành lưới tối ưu để giảm tổn thất, đây là một vấn đề mà lưới điện nước ta cũng quan tâm rất nhiều.
Đề tài đã tính toán được dung lượng bù và vị trí tối ưu cho lộ 471 E5.10 Hà Tu là bù ở thanh cái hạ áp với dung lượng là 1260 kVAr cố định.
104
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN
Việc giảm tổn thất điện năng là một trong những mục tiêu quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh trong ngành điện nói chung và với tỉnh Quảng Ninh nói riêng.
Để thực hiện được việc giảm tổn thất trên lưới điện phân phối một cách hiệu quả nhất sự kết hợp sự kết hợp của các biện pháp giảm tổn thất thương mại và kỹ thuật phải hết sức hợp lý, phải có tầm nhìn chiến lược.
Luận văn đã trình bày được một số phương pháp nhằm giảm tổn thất điện năng trên lưới điện tỉnh Quảng Ninh, bao gồm các biện pháp giảm tổn thất thương mại và các biện pháp giảm tổn thất kỹ thuật. Cụ thể:
* Luận văn đã trình bày nghiên cứu về bù tối ưu CSPK trên LPP trung áp tỉnh Quảng Ninh trên cơ sở dựa trên lý thuyết bù CSPK đã được nghiên cứu. Trên cơ sở đó đã áp dụng chương trình PSS/ADEPT để tính toán bù tối ưu CSPK cho nhiều khu vực LPP trung áp tỉnh Quảng Ninh.
* Luận văn đã xây dựng công thức tính toán giá trị tiết diện dây dẫn tối ưu áp dụng cho LPP hạ áp tỉnh Quảng Ninh theo các thông số ảnh hưởng đến tiết diện tối ưu bao gồm: Biểu đồ phụ tải, giá dây dẫn, giá nhân công và biểu giá điện TOU. Trong đó khẳng định biểu giá điện TOU ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn tiết diện dây dẫn nói riêng, cũng như đến các biện pháp giảm TTĐN nói chung.
Khẳng định biện pháp nâng tiết diện dây dẫn bằng cách sử dụng vận hành song song các tiết diện dây dẫn hiện có (do thu hồi, do tồn kho...) với các đoạn lưới đang quá tải là giải pháp rất hiệu quả, giảm TTĐN đáng kể trong vận hành.
* Luận văn đã đánh giá ảnh hưởng của việc lệch pha dòng điện trong LPP hạ áp đến các chỉ tiệu TTĐN, TTCS, dòng điện, lệch điện áp giữa các pha. Thực hiện xây dựng phương pháp cân pha phụ tải qua chỉ số công tơ đo đếm điện năng.
Khẳng định biện pháp cân pha dòng điện tối đa trên từng đoạn lưới là một biện pháp có hiệu quả để nâng cao hiệu quả vận hành LPP hạ áp, đặc biệt là đối với LPP hạ
105
áp nông thôn hoặc LPP hạ áp có bán kính cấp điện dài. Hệ số lệch pha k cho phép không phải là cố định. Mức độ hiệu quả của biện pháp cân pha phụ thuộc vào biểu giá điện TOU, đồ thị phụ tải, sơ đồ lưới.
Việc bù CSPK cho ta thấy được nên áp dụng phương pháp nào cho lưới cụ thể phụ thuộc vào mục đích bù CSPK và tính chất của lưới điện…
Trong thực tế có rất nhiều phần mềm để xác định dung lượng và vị trí bù hợp lý. Với luận văn chỉ đi tìm hiểu ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để áp dụng tính toán cho lưới cụ thể; lộ 471 E5.10 Hà Tu.
Qua việc thu tập số liệu và áp dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán được các vị trí và dung lượng bù tối ưu cho lộ, và đưa ra phương áp bù cho lộ 471 E5.10 Hà Tu.
4.2. KIẾN NGHỊ
* Đề nghị nghiên cứu sâu hơn, kỹ hơn về đồ thị phụ tải, xây dựng các quy luật thống kê phụ tải và thống kê chi phí TTĐN trên LPP nhằm tạo cơ sở chính xác để áp dụng các phương pháp giảm tổn thất điện năng của LPP trên địa bàn rộng.
* Đề nghị nghiên cứu tiếp về việc ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT trong việc giảm tổn thất điện năng trên LPP.
* Trong quá trình tính toán với LPP hạ áp tỉnh Quảng Ninh, phương pháp tính toán LPP theo hệ số tham gia vào đỉnh kết hợp với phương pháp năng lượng tiêu thụ của phụ tải do luận văn đề xuất, đề nghị cần được nghiên cứu tiếp để làm công cụ tính toán LPP trên phạm vi rộng hơn.
106
TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tiếng Việt
1. Trần Bách (2007), Giáo trình Lưới điện, NXB Giáo dục, Hà Nội.
2. Trần Bách (2007), Lưới điện và Hệ thống điện Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội.
3. Trần Bách (2007), Lưới điện và Hệ thống điện Tập 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội.
4. Bộ Công nghiệp (2006), Thông tư số 07/2006/TT-BCN ngày 27/10/2006 về hướng dẫn mua, bán công suất phản kháng, Bộ Công nghiệp, Hà Nội.
5. Bộ Công Thương (2013), Thông tư số 19/2013/TT-BCT ngày 31/07/2013 của Bộ Công Thương quy định về giá bán điện năm 2013 và hướng dẫn thực hiện, Bộ Công Thương.
6. Công ty Điện lực Quảng Ninh (5/2013), Chương trình giảm TTĐN Công ty Điện lực Quảng Ninh giai đoạn 2011-2015, Công ty Điện lực Quảng Ninh.
7. Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh (2001), Bù công suất phản kháng lưới cung cấp điện và phân phối điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội.
8. Trần Đình Long (1999), Quy hoạch phát triển năng lượng và điện lực, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội.
9. Nguyễn Văn Thành (2004), Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật: Không đối xứng trong lưới điện phân phối và giải pháp mới trong đầu tư điện nông thôn khu vực Miền Bắc, ĐHBK Hà Nội, Hà Nội.
10. Trịnh Hùng Thám (1996), Chuyên đề dành cho học viên sau đại học: Các chế độ không đối xứng trong Hệ thống điện, ĐHBK Hà Nội, Hà Nội.
11. Tập đoàn Điện lực Việt Nam (15/9/2009), Quyết định số 994/QĐ-EVN về việc ban hành Hướng dẫn các biện pháp cơ bản về quản lý kỹ thuật - vận hành và quản lý kinh doanh để giảm tổn thất điện năng, EVN, Hà Nội.
12. Lã Văn Út (2000), Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
107
13. Viện năng lượng (11/2004), Quy hoạch phát triển Điện lực tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2005-2010 có xét đến năm 2015, Viện năng lượng, Hà Nội.
14. Phạm Thị Ngọc Yến, Lê Hữu Tình, Lê Tân Hùng, Nguyễn Thị Lan Hương (2007), Cơ sở Matlab và ứng dụng, NXB Khoa học & kỹ thuật.
15.TS. Phan Đăng Khải, Th.S Huỳnh Bá Minh (2003), Bù công suất phản kháng lưới cung cấp và phân phối điện, NXB Khoa học & kỹ thuật, Hà Nội
* Tài liệu tham khảo Tiếng Anh:
16. Anthony J. Pansini (2005), Guide To Electrical Power Distribution Systems, Six Edition, The Fairmont Press, Inc, NewYork.
17. Turan Gonen (1986), Electric Power Distribution System Engineering, McGraw-Hill, Inc, NewYork.
18. Turan Gonen (1988), Electric Power Transmission System, McGraw-Hill, Inc, NewYork.
Tiếng Anh
19. F.J. Pazos, J.J. Amantegui, F. Ferrandis, H. Gago, A. Barona (2005) “
Capacitor bank monitoring for switching transient reduction” 9-2005 Iberdrola, Spain. 20. Ramasamy Natarajan (2005), Power System Capacition, ebook
21. Thomas E. Grebe; Capacitor Switching and Its Impact on Power Quality, Prepared on Request of CIGRE 36.05/CIRED 2 (Voltage Quality).
108
PHỤ LỤC
Phụ lục 3-1. Thông số lộ 471 trạm E5.10 ở chế độ cực đại
TT Tên TBA Sn
(kVA)
Ptt Qtt Stt
Cos φ Loại phụ tải
(kW) (kVAr) (kVA) 1 Hà Tu 1 250 125 78 147,34 0,66 Sinh hoạt 2 Hà Tu 2 400 285 195 345,33 0,68 Sinh hoạt 3 Hà Tu 3 250 195 85 212,72 0,61 Sinh hoạt 4 Hà Tu 4 400 252 195 318,64 0,70 Sinh hoạt 5 Hà Tu 5 400 368 114 385,25 0,58 Sinh hoạt 6 Hà Tu 7 250 210 100 232,59 0,62 Sinh hoạt 7 Hà Tu 8 400 314 245 398,27 0,70 Sinh hoạt 8 Hà Tu 9 250 135 100 168,00 0,69 Sinh hoạt 9 Hà Tu 10 400 305 215 373,16 0,68 Sinh hoạt 10 Hà Tu 12 160 85 55 101,24 0,67 Sinh hoạt 11 Hà Tu 15 100 81 36 88,64 0,61 Sinh hoạt 12 Hà Phong 1 250 180 102 206,89 0,64 Sinh hoạt 13 Hà Phong 2 400 215 160 268,00 0,70 Sinh hoạt 14 Hà Phong 3 400 251 213 329,20 0,72 Sinh hoạt 15 Hà Phong 4 400 305 245 391,22 0,71 Sinh hoạt 16 Hà Phong 6 250 144 98 174,18 0,68 Sinh hoạt 17 Hoàng Yến 400 295 214 364,45 0,69 Công nghiệp 18 Đèn đường 1 250 180 108 209,91 0,65 Công nghiệp 19 Đèn đường 2 50 30 26 39,70 0,73 Công nghiệp