CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.3 Tổng quan về tái cấu trúc lưới phân phối
2.3.1 Các mục tiêu của tái cấu trúc lưới phân phối
Quá trình tái cấu hình không chỉ ảnh hưởng đến tổn thất công suất mà còn ảnh hưởng đến nhiều yếu tố khác của lưới điện phân phối. Khi xét đến bài toán tái c ấu trúc lưới điện, có rất nhiều các mục tiêu tái cấu trúc khác nhau, cụthểnhư tái cấ u trúc đểgiảm tổn thất, tái cấu trúc đểđảm bảo chất lượng điện áp, tái cấu trúc để giảm dòng ngắn mạch,...Các hàm mục tiêu này đều hướng đến các phương thức vậ n hành tốt nhất cho lưới phân phối. Trong đó tái cấu hình lưới điện phân phối nhằm giảm tổn thất công suất được xem như là mục tiêu chính.
2.3.1.1 Mục tiêu giảm tổn thất công suất tác dụngΔP:
Lưới phân phối trung áp có đặc điểm là sốlượng phụtải nhiều, công suất sử dụng khá lớn đặc biệt là tại các khu vực đông dân cư, khu vực nội thành, do đó dòng công suất truyền tải trên đường dây lớn, điện áp sử dụng lại không cao nên dòng điện trên các dây dẫn có giá trịlớn gây ra hiệuứng toảnhiệt cao, nhiệt độcủa dây dẫn trong những lúc cao điểm có thể tăng cao làm tăng tổng trở của dây dẫn, làm tăng tổn thất và giảm khảnăng tải của đường dây.
Tổn thất công suất do quá tải cục bộ, trào lưu công suất trên đường dây không hợp lý, có đường dây chưa đầy tải, có đường dây lại quá tải. Lượng tổn thất công suất do phân phối trào lưu công suất không hợp lý hàng năm gây ra một lượng tổn thất điện năng đáng kể, làm giảm khảnăng tải và chất lượng điện năng của lướ i điện phân phối trung áp. Vì thếbài toán lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý trong thi ết kếvà vận hành đểgiảm tổn thất công suất luôn là bài toán quan trọng được quan tâm.
2.3.1.2 Mục tiêu giảm tổn thất điện ápΔU:
Trong lưới phân phối trung áp, tổn thất điện áp là một trong những tiêu chí r ất quan trọng mà khi thiết kếvà vận hành chúng ta phải quan tâm. Điện áp không n ằm trong giới hạn cho phép có thểgây ra hỏng hóc cho các thiết bị điện, thiếu công suất hoặc làm tăng tổn thất. Khi điện áp tăng quá giới hạn cho phép gây lão hoá cách điện của các thiết bịnhanh chóng hơn và có thểgây hỏng cách điện, chạm chậ p. Điện áp thấp làm cho các thiết bị làm việc bị quá nhiệt, các động cơ không khởi động được. Đặc biệt ở các phụ tải ngoại thành khoảng cách giữa các phụ tải xa nhau nên tổn thất điện áp trên đường dây là rất lớn do đó tổn thất điện áp là một tiêu chí rất được quan tâm.
Bài toán chọn điểm mở mạch vòng theo tiêu chí ΔU nhằm đảm bảo tổn thất điện áp trên lưới bé nhấtở chếđộ bình thường vàở chếđộ sựcốkhông được vượt quá giá trịcho phép. Sau đó mới xét đến các tiêu chí khác như giảm tổn thất ΔP, gi
ảm tổn thất điện năng ΔA... Đây cũng là một mục tiêu đểnghiên cứu trong bài toán tái cấu trúc lưới điện.
2.3.1.3 Mục tiêu giảm dòng ngắn mạch IN :
Ngắn mạch xảy ra trong lưới điện phân phối là dạng ngắn mạch xa nguồn, khi xảy ra ngắn mạch tại một vị trí bất kì trong mạng điện, mạng điện vận hành kín có dòng ngắn mạch lớn hơn mạch điện kín vận hành hở do dòng ngắn mạch trong mạng điện kín đi từ hai phía đến, vì thế khi vận hành mạng điện kín, các thiết bị làm việc phải có khảnăng chịu được dòng cao hơn so với mạng điện hình tia. Cùng một cấp điện áp, nhưng trong mạch vòng giá trị đầu tư vào các thiết bị chịu được dòng ngắn mạch lớn như yêu cầu khi vận hành mạch vòng kín cao hơn so với đầu tư vào các thiết bị tương đương trong lưới phân phối hở. Vì thế đây cũng là một lý do mà lưới phân phối thường được vận hành hở để giảm chi phí đầu tư xây dựng, nâng cao hiệu quảkinh tế. Dòng ngắn mạch nhỏthì dẫn đến chọn thiết bị có dòng c ắt nhỏhơn, tiết kiệm hơn.
2.3.1.4 Mục tiêu thay đổi sơ đồ bảo vệ lưới điện:
Ngoài các mục tiêu trên, việc tái cấu trúc lưới điện phân phối còn giúp cho người vận hành tìm ra phương thức vận hành tối ưu và cũng giúp cho việc lắp đặt các thiết bị bảo vệ, phối hợp bảo vệ một cách hiệu quả, tận dụng tối đa các chức năng trong các thiết bịbảo vệtrên lưới phân phối.
Kết luận:
Hiện nay vấn đềgiảm tổn thất trên lưới phân phối đang là vấn đề mà được nhiều người nghiên cứu và cũng là quan tâm hàng đầu của các Công ty Điện lực phân phối điện ở các địa phương trong đó có tỉnh Hậu Giang. Việc giảm tổn thất điện năng không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả phân phối điện năng mà còn góp phần giảm áp lực về đầu tư nguồn điện.
Vì vậy, nhiều biện pháp để giảm tổn thất trên lưới điện phân phối đã được các Công ty điện lực đưa ra đểnghiên cứu, tuy nhiên trong các biện pháp giảm tổn
thất thì bài toán lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý tái cấu hình lưới phân phối theo các hàm mục tiêu khác nhau được đánh giá cao và ít tốn kém kinh phí. Trong các hàm mục tiêu của bài toán tái cấu trúc thì bài toán tái cấu trúc thì mục tiêu giảm tổn thất điện năng được đềcập và nghiên cứu nhiều.
Trong luận văn này, tác giả tập trung tìm hiểu và đềxuất phương pháp tái c ấu trúc nhằm mục tiêu giảm tổn thất công suất trên lưới phân phối bằng cách sửdụ ng phần mềm ETAP để mô phỏng lưới điện, chạy phân bố công suất và xác định tổn thất công suất ΔP theo từng cấu hình được lựa chọn để tái cấu trúc trong đó có cấu hình thực tế đang vận hành. Từ đó so sánh và đề xuất cấu trúc vận hành hợp lý nhất nhằm mục tiêu giảm tổn thất công suất trên lưới điện khảo sát.