7. Kế hoạch thực hiện
5.1. Lưới điện phân phối Thái Nguyên
Trong chương này, bài tốn đề xuất được ứng dụng để xác định thơng số cài đặt tối ưu cho các thiết bị điều khiển điện áp của lưới điện phân phối. Mạng điện được lựa chọn là mạng điện 22kV trạm 110kV Thịnh Đán. Thơng số máy biến áp OLTC như sau: 20MVA, 110/22kV, 60Hz, z = 8%, x / r = 10. Thơng số chi tiết của đường dây và phụ tải (cơng suất tác dụng và cơng suất phản kháng) cho trong Bảng 1 và 2, Phụ lục. Sơ đồ mạng điện cho trong hình 5.1.
Hình 5.1. Sơ đồ mạng điện 22kV Thinh Đán, Thái Nguyên.
Thơng số bài tốn được tính tốn với hệ đơn vị tương đối sau: - SBase = 1.000 kW
- VBase = 22.0 kV
Đồ thị phụ tải ngày bao gồm cơng suất tác dụng và cơng suất phản kháng của phụ tải tại mỗi nút được trinh bày trong hình 4.2 và 4.3. Tiêu thụ cơng suất phụ tải đạt cực đại tại 2 thời điểm: 07h00 Sáng và 18h00 Tối. Hệ số phụ tải trung bình: 0.45. Hệ số cơng suất trung bình: 0.78 Lagging.
Hình 5.2. Cơng suất tác dụng phụ tải nút 1-48.
Giả thiết điện áp nguồn (điểm kết nối lưới truyền tải) khơng phụ thuộc vào chế độ làm việc của lưới điện phân phối: đường màu xanh cĩ dấu trịn. Khi khơng cĩ thiết bị điều chỉnh điện áp (OLTC, SSC và FSC), phân bố điện áp tự nhiên trong lưới trình bày trong hình 5.4.
Hình 5.4. Điện áp lưới điện khi khơng cĩ điều chỉnh.
Trong đồ thị, ta thấy khi khơng cĩ thiết bị điều chỉnh, điện áp lưới điện giảm dần từ nguồn đến tải cuối đường dây. Điện áp lưới điện phụ thuộc vào 3 yếu tố: Điện áp nguồn, cơng suất phụ tải và trở kháng đường dây. Khi tải nhỏ, tổn thất điện áp trên đường dây nhỏ, điện áp nút lưới điện giữa gần điện áp đầu nguồn và nằm trong phạm vị cho phép (0.9 – 1.05 pu). Ngược lại, khi tải lớn, tổn thất điện áp trên đường dây lớn, điện áp các nút phía cuối đường dây giảm mạnh, dưới giới hạn cho phép (0.9 pu). Hiện tượng sụt áp tại một số nút xảy ra vào các thời điểm (07h00 – 10h00) và (16h00 – 21h00). Đặc biệt, tại thời điểm 18h00 khi tải cực đại, điện áp cuối đường dậy giảm chỉ cịn 0.8 pu. Hiệu suất và hệ số cơng suất trung bình trên lưới điện cho trong hình 5.5.
Hình 5.5. Hiệu suất và hệ số cơng suất lưới điện khi khơng cĩ điều chỉnh. Trong trường hợp này, khi khơng cĩ thiết bị điều chỉnh điện áp, tổng tổn thất điện năng là 4.9736 pu trong khi hiệu suất tổng thể là 96.94%; hệ số cơng suất là 0.7947; độ lệch điện áp là 5.8413%. Giá trị của hàm mục tiêu là 4.9969pu.