CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN HIỆN TRẠNG VÀ TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN HIỆN TRẠNG VÀ
3.1. TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU ĐTC LPP HIỆN NAY
3.1.2. Các bước tính toán, phân tích các chỉ tiêu ĐTC lưới điện
Mục tiêu của đề tài là sử dụng chương trình nghiên cứu đánh giá ĐTC LPP dựa vào ngôn ngữ lập trình Matlab để đánh giá mức độ thiệt hại do sự cố gây nên qua các tiêu chí: số lượng khách hàng mất điện và thời gian mất mất điện do sự cố gây ra trong 01 năm qua các chỉ số SAIFI, SAIDI, CAIDI.
b. Thông số đầu vào để tính toán độ tin cậy
Để tính toán độ tin cậy cho một hệ thống điện phân phối, cần phải nhập dữ liệu đầu vào cho hệ thống; bao gồm:
Thông số liên quan đến cấu trúc lưới điện
Thông số liên quan đến độ tin cậy cho từng phần tử trong hệ thống.
c. Thông số cấu trúc sơ đồ lưới điện
Các thông số cấu trúc lưới điện phân phối bao gồm:
Sơ đồ nối điện của các xuất tuyến, gồm có:
- Nút: các nút nguồn, nút phụ tải, nút trung gian.
- Nhánh: gồm các nhánh của các loại phần tử như đường dây, máy biến áp, thiết bị đóng cắt, thiết bị bù, ... Mỗi một nhánh sẽ được xác định cụ thể bằng nút đầu, nút cuối.
Thông số của các nhánh: loại nhánh (đường dây, MBA, Thiết bị đóng cắt, thiết bị bù,...); chiều dài đường dây, loại dây dẫn; loại MBA, thông số MBA; loại thiết bị đóng cắt (như Recloser, Dao cách ly phân đoạn, LBS, cầu chì tự rơi,...).
Vị trí đặt các thiết bị đóng cắt như REC, DCL phân đoạn, LBS, FCO,....
Số liệu phụ tải (P, Q) từng nút phụ tải, biểu đồ phụ tải, số lượng khách hàng, v v.
Thông số vận hành hệ thống: điện áp, phụ tải thực tế, tình trạng làm việc của các thiết bị bù, đóng cắt, các điều kiện ràng buộc, v.v...
Việc nhập tất cả các dữ liệu liên quan đến cấu trúc lưới điện phân phối rất mất nhiều thời gian và công sức; đặc biệt đối với hệ thống điện phân phối Cam Ranh khi số xuất tuyến nhiều, số lượng phần tử và phụ tải lớn; có những xuất tuyến với số nút và số nhánh lên đến hàng trăm, ví dụ như xuất tuyến 471-ENCR có 472 nút, 471 nhánh.
Để giải quyết khó khăn này, trong luận văn sẽ truy xuất dữ liệu cấu trúc sơ đồ lưới điện phân phối đã được Điện lực Cam Ranh – Khánh Sơn xây dựng và lưu trữ vận hành trên phần mềm PSS/ADEPT. Thủ tục cụ thể như sau:
Khởi động PSS/ADEPT;
Chọn file sơ đồ xuất tuyến lưới phân phối;
Chạy module Load Flow;
Xuất các reports input, nodevp, branchiptrong PSS/ADEPT thành các file dạng excel, và ghi vào file dữ liệu dạng excel có dạng như Hình 3-1.
Trong Matlab, dùng các lệnh xlsread (filename,'Sheet') để đọc dữ liệu text và numeric từ các Sheet của file Excel vừa thiết lập ở trên; và lệnh save (file) để lưu toàn bộ dữ liệu cấu trúc lưới dưới dạng file ***.mat thuận tiện truy xuất lại bằng lệnh load (file).
Hình 3-1: Dữ liệu PSS/ADEPT được truy xuất và sắp xếp lại trong các Sheet d. Thông số độ tin cậy của các phần tử
Các thông số đầu vào về độ tin cậy của các phần tử gồm:
Cường độ sự cố ( ) của các phần tử như đường dây, máy biến áp, thiết bị phân đoạn, .. (đơn vị tính: 1/năm).
Thời gian trung bình sửa chữa sự cố (Tsc) của các phần tử (thường có đơn vị tính là giờ);
Thời gian đổi nối trung bình (TS) do phải thao tác (bằng tay hay tự động) các thiết bị phân đoạn sau khi các recloser cắt để cô lập vùng sự cố và hạn chế phạm vi mất điện (đơn vị tính: giờ);
Cường độ bảo quản định kỳ các phần tử λM (đơn vị tính: 1/năm);
Thời gian trung bình bảo quản định kỳ các phần tử TBQ (đơn vị tính: giờ) Các thông số trên đối với lưới điện Cam Ranh được lấy trung bình từ số liệu thống kê trong quá khứ của Điện lực Cam Ranh - Khánh Sơn và Công ty Điện lực Khánh Hòa, có giá trị như ở Bảng 3.1.
Bảng 3-1: Thông số độ tin cậy của các phần tử Thiết bị Cường độ sự cố /BQĐK
( ,)
Thời gian sửa chữa trung bình (Ts, h)
Do sự cố:
Đường dây 0,2 (1/km.năm) 2,0
MBA 0,02 (1/năm) 4,0
Thiết bị đóng cắt 0,04 (1/năm) 2,0
Do bảo trì, sửa
chữa:
Đường dây 0,5 (1/km.năm) 4,0
MBA 1 (1/năm) 2,0
Thiết bị đóng cắt 1 (1/năm) 2,0
Thời gian thao tác đổi nối = 0,5 h
Trong chương trình Matlab, các thông số được nhập trong hộp thoại như Hình 3.2.
Hình 3-2: Thông số ĐTC các phần tử.
Số lượng khách hàng cho từng nút phụ tải được lấy từ số liệu quản lý kinh doanh của Điện lực Cam Ranh – Khánh Sơn (trong khi trong module DRA của PSS/ADEPT được tính gần đúng theo suất tiêu thụ trung bình của mỗi khách hàng).