Menu Options ngoài lệnh bật tắt tùy chọn Vẽ lưới điện, còn cho phép thay đổi các tùy chọn tính toán: lệnh Tùy chọn tính toán (Calculation Options).
Hình 2.4 Menu tùy chọn tính toán
2.2.5.1 Tùy chọn chung (General)
- Chọn một trong 3 phương pháp tính toán phân bố dòng: Newton-Raphson đầy đủ (Full Newton-Raphson), Newton-Raphson tách biến (Decoupled NR), Gauss-
2.2.5.2 Tùy chọn cho phép lặp Newton-Raphson(NR iteration)
Hình 2.6 Menu tùy chọn phép lặp Newton-Raphson(NR iteration)
- Sai số nút cho phép đối với P và Q (Allowable P (or Q) bus mismatch) (MW/MVAr)
- Số bước lặp cho phép (Allowable number of iterations): mặc định là 100. - Chọn có khởi tạo phép lặp NR bằng vài bước GS hay không (Initialising NR iteration by GS steps): mặc định là không.
Số bước GS khởi tạo (Number of GS steps).
2.2.5.3 Tùy chọn cho phép lặp Gauss - Seidel (GS iteration)
- Tiêu chuẩn hội tụ của điện áp (Allowable changes of U at the final iteration): Nhập giá trị thay đổi cho phép ở bước lặp cuối cùng cho phần thực và phần ảo của điện áp U (kV).
- Số bước lặp cho phép.
- Chọn có dùng hệ số tăng tốc (Using Acceleration Factor) hay không. - Nhập giá trị hệ số tăng tốc: mặc định là 1.6.
Lưu ý sau khi nhấn OK để khẳng định các tùy chọn, cần OK lại dữ liệu nút và nhánh trước khi có thể tiến hành tính toán.
Hình 2.7 Menu tùy chọn phép lặp Gauu - Seidel (GS iteration)
2.2.6Menu tính toán (Run)
Chọn các tính toán sau (chỉ thực hiện được sau khi đã OK thành công mọi dữ liệu).
2.2.6.1 Tính phân bố dòng
Nhấn lệnh menu Run / Run Load flow và Chọn có ghi kết quả trung gian vào tệp đĩa hay không. Nếu Có, nhập tên tệp dạng văn bản (.TXT); tệp này cũng sẽ dùng để ghi kết quả cuối cùng. Nếu Không, nhấn enter để thực hiện tính toán và hiển thị tự động kết quả vào các biểu mẫu và trên sơ đồ.
Dùng chuột chỉnh lại vị trí hiển thị các thông số trên sơ đồ để dễ nhìn hơn nếu cần. Ghi đĩa kết quả và nếu muốn thì tiếp tục chỉnh sửa, thay đổi vài dữ liệu cho phương án tính toán mới... Chú ý nếu không OK lại biểu mẫu Dữ liệu nút thì khi tiếp tục tính toán, chương trình sẽ sử dụng giá trị điện áp tính được hiện tại làm xấp xỉ đầu cho quá trình tính lặp. Đây là tính năng cho phép thực hiện một số nghiên cứu, tuy nhiên cũng có thể là nguyên nhân làm cho bài toán tiếp theo này không thu được lời giải (phép lặp không hội tụ). Trong trường hợp này hãy OK lại biểu mẫu Dữ liệu nút, trước khi thử các tùy chọn khác để cải thiện khả năng hội tụ của tính toán.
2.2.6.2 Tính lập ma trận nút Y hay Z.
Menu Run / Calcul Y/Z matrix. Tính toán Z hiện yêu cầu tồn tại nút trung tính trong lưới; nút này được dùng làm nút cơ sở- không có mặt trong Z.
Hình 2.8 Hiển thị dữ liệu và kết quả trên sơ đồ
1. Định danh nút (lệnh Bus Name)
2. Dữ liêu hay kết quả nút (lệnh Bus Data):
Bao gồm Định danh nút, Công suất P và Q (đơn vị có tên MVA; giá trị âm là phụ tải), Điện áp (đơn vị có tên hay tương đối, tùy theo lựa chọn tính toán) và góc của nó (độ) .
Trước khi tính toán thì hiển thị dữ liệu nút, sau khi tính toán phân bố dòng thì hiển thị kết quả tính toán.
3. Giá trị dòng công suất nhánh (lệnh Power Flow) (MW/MVAr) Đây là giá trị kết quả tính toán ở phía nút đầu nhánh, trước mạch Pi (nút đầu là nút viết trước trong 2 nút của nhánh ở trong biểu mẫu dữ liệu nhánh: Data/ Branch data. Nó cũng là nút ở gần mũi tên dòng P). Giá trị P và Q được viết ứng với hướng cho bởi mũi tên dòng P hiện trên nhánh (giá trị P luôn dương, còn nếu Q âm là có hướng ngược lại)
4. Chiều dòng P và Q (lệnh Flow Direction):
Chiều dòng P cho bởi mũi tên hình tam giác, chiều dòng Q cho bởi mũi tên hình V. Mũi tên P đặt ở gần nút đầu nhánh.
Hiển thị Số mạch x Độ dài (km); R0, X0; B0 (đơn vị có tên hay tương đối tùy theo lựa chọn khi nhập dữ liệu). Nếu có sử dụng hệ số Scale thì cũng được chỉ rõ.
Chú ý có thể di chuyển vị trí hiển thị các thông số bằng cách kéo chuột trên chúng. Vị trí hiển thị Chỉ số nút cũng có thể di chuyển.
2.2.7.2 Hiển thị các biểu mẫu kết quả
Menu View/ Bus-Branch Result Forms hiển thị 2 biểu mẫu kết quả nút và nhánh của trường hợp dữ liệu hiện tại. Lệnh Shunt Branch Result Form hiển thị kết quả công suất trên nhánh sun ở nút.
Hai lệnh tiếp theo trong menu View vẽ đồ thị biểu diễn điện áp, góc pha và đặc tính hội tụ của tính toán lặp.
Các biểu mẫu này vẫn được giữ lại khi chuyển sang tính toán cho trường hợp dữ liệu khác, trừ khi nhấn nút đóng. Nhấn nút Name trên các biểu mẫu để đặt tên cho chúng.
Biểu mẫu kết quả nút: Thông tin chung bao gồm:
- Số bước lặp đã cần thực hiện: Cho số "Pass" đã thực hiện và số bước lặp của mỗi Pass.
Chú thích: Nếu có ràng buộc Q đối với một số nút PV thì có thể xảy ra chuyển loại nút (nút PV vi phạm ràng buộc bị chuyển thành nút PQ). Khi phép lặp hội tụ, nếu kiểm tra thấy các nút bị chuyển loại này vẫn còn khả năng điều chỉnh thêm điện áp thì chương trình sẽ chuyển lại chúng về loại PV ban đầu và tiếp tục thực hiện vòng lặp... Mỗi vòng lặp như vậy được gọi là Pass.
- Thời gian tính toán lặp:
Lưu ý nếu thời gian này quá ngắn thì giá trị được cho có thể không chính xác, thậm chí vô nghĩa, chẳng hạn giá trị âm.
- Tổng công suất phát vào lưới:
Trong đó giá trị Q không bao gồm phần nhận bởi các nguồn (nếu có)
- Tổng công suất tải (giá trị Q bao gồm cả phần nhận về của nguồn nếu có) Thông số của mỗi nút bao gồm:
Áp và góc, Công suất nguồn (Gen P, Gen Q), Công suất tải (Load P, Load Q), Công suất tổng (phát trừ tải, Gen-Load), Loại nút.
- Nút PQ: màu đen
- Nút PQ và có chứa tổng dẫn sun: Màu xanh lam
- Các thông số đặc biệt như điện áp vượt khỏi khoảng 0.95-1.05 pu hay giá trị Q nhận về nút nguồn..: Màu vàng
Nút Concerned Branches dùng để xem kết quả tính toán của các nhánh nối tới một nút: Trước khi nhấn nút này, nhấn chuột trên dòng ứng với nút lưới muốn xem các nhánh liên quan.
Nhấn nút Sort sẽ xếp các nút theo giá trị tăng dần của cột hiện tại (nhấn chuột vào 1 cột để đặt nó thành cột hiện tại).
Biểu mẫu kết quả nhánh: Thông tin chung bao gồm:
- Tổng tổn thất công suất toàn lưới - Tỉ số Tổn thất / Phụ tải
- Tổng công suất Q sinh ra bởi lưới điện (do điện nạp của các đường dây...) Thông số của mỗi nhánh bao gồm:
Công suất truyền tải (giá trị ở phía nút thứ nhất của nhánh, chiều đi đến nút thứ hai), Tổn thất công suất trên nhánh, Qc sinh ra bởi đường dây.
Nhấn nút Sort sẽ xếp các nhánh theo giá trị tăng dần của cột hiện tại (nhấn chuột vào một cột để đặt nó thành cột hiện tại).
-Đồ thị điện áp nút và góc: Menu View/ Voltage Diagram. -Đồ thị đặc tính hội tụ:
Menu View/Convergence Plot. Vẽ sai số nút (trung bình trên toàn lưới) MW, MVAr theo bước lặp. Để dễ quan sát, đồ thị được vẽ trên thang logarithm cơ số 10.
2.2.7.3 Ghi đĩa dữ liệu lưới điện
Sau khi OK tất cả các biểu mẫu dữ liệu thành công, cũng như vẽ xong lưới điện (nếu chọn tùy chọn vẽ sơ đồ lưới), có thể ghi đĩa các dữ liệu này vào một tệp văn
Tệp này có thể nạp lại vào chương trình về sau (bao gồm nạp sơ đồ lưới điện nếu có) để tính toán hay tiếp tục thêm bớt, chỉnh sửa.
Tệp dữ liệu .LFD cũng có thể được soạn thảo, chỉnh sửa ở ngoài, dùng một chương trình xử lí văn bản không có định dạng (ghi đĩa ở dạng Text). Quy cách lập tệp dữ liệu này được ghi chú ở cuối tệp (cũng xem mục “Lập tệp dữ liệu từ ngoài chương trình” dưới đây).
2.2.7.4 Ghi đĩa kết quả tính toán
Kết quả tính toán phân bố dòng (hoặc lập ma trận Z,Y) có thể được ghi đĩa dưới dạng tệp văn bản (định dạng Text), dùng menu File / Save Calculation Result. Tệp kết quả tính phân bố dòng được ghi các nội dung sau đây:
- Dữ liệu bài toán - Kết quả ở nút - Kết quả ở nhánh
- Kết quả nút kết hợp với các nhánh liên quan - Các kết quả chung toàn lưới
Lúc khởi động tính toán, có thể chọn ghi đĩa cả các kết quả tính toán trung gian, bao gồm kết quả tính mỗi xấp xỉ của nghiệm trong quá trình tính lặp, bao gồm cả các bước Gauss-Seidel khởi tạo; ma trận Jacobian (đối với phương pháp Newton- Raphson) tại mỗi bước lặp (thuật toán NR đầy đủ) hay Jacobian hằng số (thuật toán NR tách biến).
*Để sao lưu sơ đồ lưới điện
Chương trình chưa được tích hợp tính năng sao lưu/in sơ đồ lưới ở dạng đồ họa, tuy nhiên có thể sử dụng lệnh sao lưu cửa sổ của Windows: Nhấn phím Print Screen trên bàn phím để Copy cả màn hình, hay nhấn Alt- Print Screen để sao lưu riêng cửa sổ hiện thời. Sau đó Paste vào một trình soạn thảo đồ họa (ví dụ tiện ích Paint của Windows).
*Xuất dữ liệu và kết quả tới MS Excel
Chức năng này cho phép người dùng chuyển nhanh chóng số liệu sang bảng tính Excel; từ bảng tính cũng có thể dễ dàng sao chép sang Matlab (Copy-Past một tập ô bảng tính vào một biến Matlab...).
Các số liệu có thể xuất sang MS Excel bao gồm:
- Dữ liệu lưới điện (menu File / Export to Excel / Data): khả dụng sau khi đã OK dữ liệu nút và nhánh. Ghi nhận rằng người dùng có thể chỉnh sửa tệp Excel này
khi đã tính Y hay sau khi đã tính phân bố dòng
- Ma trận tổng trở nút Z (menu File / Export to Excel / Z matrix): khả dụng sau khi đã tính Z.
2.2.8. Lập tệp dữ liệu từ ngoài chương trình.
Dùng một trình xử lí văn bản không định dạng (ví dụ không dùng phím Tab để tạo khoảng cách trong một dữ liệu dạng văn bản...) để tạo tệp văn bản (ghi đĩa với định dạng Text) có đuôi .LFD như sau (cũng xem hướng dẫn ghi ở cuối một tệp LFD được lập bởi chương trình).
Tệp dữ liệu gồm gồm 6 phần như nói sau đây. Bắt đầu từ dòng thứ 8 của tệp và phân cách mỗi phần bởi 3 dòng (có thể đặt vào những dòng này bất kì cái gì, trừ dấu phảy). Mọi thông số dạng văn bản cần được đặt trong dấu nháy kép (“).
2.2.8.1 Dữ liệu chung
Một dòng cho 3 thông số sau, phân cách bởi dấu phảy, bắt đầu từ dòng thứ 8 của tệp:
- Dùng đơn vị tương đối: Nhập #TRUE# hay #FALSE# ứng với Có hay Không - Công suất cơ sở (MVA)
- Dữ liệu nhánh dùng đvtđ: Nhập #TRUE# hay #FALSE# ứng với Có hay Không (nếu Dùng đơn vị tương đối = #FALSE# thì sẽ tự động coi Dữ liệu nhánh dùng đvtđ = #FALSE#)
2.2.8.2 Dữ liệu nút
1 dòng cho Số nút (không bao gồm nút trung tính là nút cơ sở điện áp)
1 dòng cho mỗi nút theo thứ tự chỉ số tăng dần, bắt đầu từ 1; bao gồm 12 thông số sau (chỉ cần phân cách bằng khoảng trống):
Chỉ số nút, Tên, Điện áp (đã cho hay khởi tạo), Góc (độ), Pgen, Qgen, Pload, Qload, Loại, G, B, K
-Trong đó
Pload, Qload là công suất tải ở nút (đi ra khỏi lưới) (MW / MVAr) Loại = 1 hay 2 hay 3 (ít nhất phải có 1 nút loại 1)
(U và G,B dùng đơn vị có tên- kV và mS- hay tương đối, tùy theo giá trị của thông số Dùng đơn vị tương đối- xem phần Dữ liệu chung)
2.2.8.3 Giới hạn Q ở một số nút PV
Một dòng cho Số nút PV có ràng buộc Qgen (chú ý nút loại 1 giả thiết không đặt ràng buộc Q)
Một dòng cho mỗi nút này gồm 3 thông số: Chỉ số nút, MVAr max, MVAr min
2.2.8.4 Dữ liệu nhánh
Một dòng cho Số nhánh.
Một dòng cho hệ số nhân Scale Factor gồm 3 giá trị cho R0, X0, B0. Một dòng cho mỗi nhánh gồm 11 thông số:
# (chỉ số nhánh), Nút đầu, Nút cuối, Số mạch, Độ dài (km), R0, X0, B0, Điện áp cơ sở (kV), Nhánh máy biến áp, Trạng thái.
Trong đó:
- R0,X0,B0 dùng đơn vị tương đối nếu Dùng đơn vị tương đối = TRUE và Dữ liệu nhánh dùng đơn vị tương đối = TRUE (xem Dữ liệu chung),
- Trái lại dùng đơn vị có tên: R0 và X0 dùng Ohm/km, B0 dùng micro S/km. Trường hợp này chương trình sẽ quy đổi sang p.u dùng thông số Điện áp cơ sở và Công suất cơ sở (nếu Dùng đvtđ = TRUE), hoặc người dùng cần quy đổi trước về cùng một cấp điện áp (nếu Dùng đvtđ = FALSE).
2.2.8.5 Dữ liệu đầu phân áp bất thường của nhánh máy biến áp
Một dòng cho Số máy biến áp với đầu phân áp khác thường.
Giả thiết hệ số biến áp khác thường là 1:t với giá trị t ở phía Nút2 của nhánh, nhập một dòng cho mỗi nhánh này gồm 5 thông số:
#, Nút1, Nút2, Môđun của t, Góc của t
2.2.8.6 Dữ liệu về lưới điện
Dữ liệu này cần được lập tự động bởi chương trình. Có thể bỏ dữ liệu cuối cùng này đi, thay vào đó là 2 dòng:
“NotDrawingNetwork”
tiến hành đầu tư nhiều đường dây cao áp trên địa bàn ngoài 105 km đường dây 110 kV Tháp Chàm - Phan Thiết hiện hữu trước đây. Như đường dây 110 kV Hàm Thuận - Đức Linh, Hàm Thuận - Phan Thiết, Phan Thiết - Hàm Tân - Xuyên Mộc (220 km) và đường dây 220 kV Hàm Thuận - Long Thành, Hàm Thuận - Bảo Lộc (169 km)… Nhờ vậy mà đến nay tại Bình Thuận, 100% xã - phường - thị trấn với hơn 96% số hộ có điện sinh hoạt (khu vực nông thôn đạt tỷ lệ 92,7%) và tốc độ tăng trưởng kinh tế luôn đạt trên 12%/năm. Nhưng trên thực tế, hiện nay hệ thống lưới điện cao áp ở tỉnh ta vẫn không đủ khả năng truyền tải từ nguồn phát điện đến các trạm biến áp nhằm phân phối cho những nơi có nhu cầu dẫn đến tình hình thiếu điện cho sản xuất và sinh hoạt, nhất là những năm gần đây. Vì thế Nhà nước triển khai đầu tư một số đường dây cao áp đang được xây dựng mới gồm: đường dây 220 kV Hàm Thuận - Phan Thiết, đường dây 110 kV Phan
Thiết- Mũi Né, 110 kV Xuân Trường - Đức Linh, 110 kV Đại Ninh - Phan Rí để phục vụ cung cấp điện ổn định cho các địa phương trong tỉnh. Ngoài ra, trong những năm tới đây, Bình Thuận sẽ đầu tư các trung tâm phát điện lớn của cả nước trong đó có Trung tâm nhiệt điện Vĩnh Tân 4.400MW (Tuy Phong) nên việc hình thành các đường dây cao áp để truyền tải là yêu cầu hết sức cấp bách. Từ đó sẽ xây dựng thêm: đường dây 500 kV Vĩnh Tân - Sông Mây (Đồng Nai), 500 kV Vĩnh Tân - rẽ Sông Mây - Tân Định, đường dây 220 kV Vĩnh Tân - Hàm Tân - Bà Rịa…
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý lưới điện truyền tải toàn tỉnh Bình Thuận đến năm 2015
trong đó: điện phục vụ nông - lâm - thủy sản tăng 19,7%; công nghiệp - xây dựng tăng 25,2%/năm; thương mại - dịch vụ tăng 24,1%; quản lý và tiêu dùng dân cư tăng 13,3%/năm; phụ tải khác tăng 17,7%.
- Điện năng thương phẩm bình quân đầu người đến năm 2010 là 712 kWh/người/năm.
3.2.2. Giai đoạn 2010 - 2015
- Đến năm 2015: Dự báo công suất Pmax = 363 MW, điện thương phẩm 1.886 triệu kWh.
- Tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm bình quân hàng năm là 16,4%/năm, trong đó: công nghiệp - xây dựng tăng 21,6%/năm; quản lý và tiêu dùng dân cư tăng 11,7%/năm.
- Điện năng thương phẩm bình quân đầu người đến năm 2015 là 1.410 kWh/người/năm.
3.3 Quy hoạch phát triển nguồn và lưới điện 3.3.1. Nguồn điện 3.3.1. Nguồn điện
Giai đoạn 2006-2010 : xây dựng mới 8 nhà máy thủy điện với tổng công suất đặt là 390,5 MW, bao gồm: nhà máy thủy điện Đại Ninh ( 300 MW, vận hành 2007 ); Bắc Bình ( 33 MW, 2007 ); Đan Sách ( 6 MW, 2007 ); La Ngâu ( 36 MW, 2008 ); thủy điện nhỏ Sông Dinh ( 5 MW, 2009 ); Kao Êt ( 4,5 MW, 2009 ); Bom Bi ( 4 MW, 2010 ); Suối Tỵ ( 2 MW, 2010 ).
3.3.2.1 Giai đoạn 2006 – 2010
- Lưới điện 220kV :