Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
1.4. Tiêu chí bù cơng suất phản kháng [11][15]
1.4.2. Tiêu chí kinh tế
Trong những năm gần đây, người ta rất quan tâm đến việc tăng cường sự hoạt động của hệ thống điện như giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và tìm cách sử dụng tốt hơn các thiết bị có sẵn trên lưới điện để hạn chế mua thiết bị mới.
Khi thực hiện bù kinh tế người ta tính tốn để đạt được các lợi ích, nếu lợi ích thu được cho việc chi phí lắp đặt thiết bị bù lớn thì việc bù kinh tế sẽ được thực hiện.
a) Lợi ích khi đặt bù
Giảm được cơng suất tác dụng yêu cầu ở chế độ max của hệ thống điện, do đó giảm được dự trữ cơng suất tác dụng (hoặc là tăng độ tin cậy của HTĐ)
Giảm nhẹ tải của MBA trung gian và đường trục trung áp do giảm được yêu cầu CSPK.
Giảm được tổn thất điện năng.
b) Chi phí khi đặt bù
Vốn đầu tư và chi phí vận hành cho trạm bù. Tổn thất điện năng trong tụ bù.
Trong đó vốn đầu tư là thành phần chủ yếu trong chi phí tổng.
Khi đặt tụ bù cịn có nguy cơ phá áp khi phụ tải min hoặc không tải và nguy cơ xảy ra cộng hưởng, tự kích thích ở phụ tải. Các nguy cơ này ảnh hưởng đến vị trí và cơng suất bù.
Giải bài toán bù CSPK là xác định: số lượng trạm bù, vị trí đặt của chúng trên lưới phân phối, công suất bù ở mỗi trạm và chế độ làm việc của tụ bù sao cho đạt hiệu quả kinh tế cao nhất, nói cách khác là làm sao cho mục tiêu theo chi phí đạt giá trị min.
Có hai cách đặt bù:
Cách 1: Bù tập trung ở một số điểm trên trục chính trung áp. Cách 2: Bù phân tán ở các trạm phân phối hạ áp
Bù theo cách 1: cơng suất bù có thể lớn, dễ thực hiện việc điều khiển, giá thành đơn vị bù rẻ, việc quản lý và vận hành dễ dàng.
Bù theo cách 2: giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng nhiều hơn vì bù sâu hơn. Nhưng bù quá gần phụ tải nên nguy cơ cộng hưởng và tụ kích thích ở phụ tải cao, để giảm nguy cơ này phải hạn chế công suất bù sao cho ở chế độ min công suất bù không lớn hơn yêu cầu của phụ tải. Nếu bù cơng suất nhiều hơn thì phải cắt một phần bù ở chế độ min. Để có thể thực hiện hiệu quả phải có hệ thống điều khiển tự động hoặc điều khiển từ xa, việc này làm tăng thêm chi phí cho các trạm bù. Như vậy trước khi lập bài toán bù, người ta thiết kế hệ thống bù phải lựa chọn trước cách đặt bù và cách điều khiển tụ bù rồi mới lập bài tốn để tìm số lượng trạm bù, vị trí đặt và cơng suất mỗi trạm.
Hàm mục tiêu của bài toán bù là tổng đại số của các yếu tố lợi ích và chi phí nói trên đã được lượng hóa về một thứ nguyên chung là tiền. Các yếu tố khơng thể lượng hóa được và tiêu chuẩn kỹ thuật thì được thể hiện bằng các ràng buộc và hạn chế.
Để giải bài toán bù, cần biết rõ cấu trúc của lưới phân phối, đồ thị phụ tải phản kháng của các trạm phân phối hay ít nhất cũng phải biết hệ số sử dụng CSPK của chúng. Phải biết giá cả và hệ số kinh tế khác, loại và đặc tính kỹ thuật, kinh tế của tụ bù. Nếu tính bù theo độ tăng trưởng của phụ tải thì phải biết hệ số tăng trưởng phụ tải hàng năm.
Mặc dù các phương pháp giải có khác nhau, nhưng các mơ hình đều có một hàm mục tiêu chung là chi phí cho bù nhỏ nhất trên cơ sở đảm bảo các điều kiện kỹ thuật của lưới điện, điện áp trên mọi nút của hệ thống phải nằm trong giới hạn cho phép nguy cơ mất ổn định điện áp đến mức thấp nhất và làm sao cho tổn thất công suất là thấp nhất.
Cũng cần nhấn mạnh bù kinh tế khơng thể tách rời hồn tồn bù kỹ thuật. Vì bù kinh tế làm giảm nhẹ bù kỹ thuật. Phải kết hợp hai loại bù này hợp lý tạo thành một thể thống nhất có lợi cho hệ thống.