3.4.1. Xây dựng ựồ thị phụ tải lộ 471E74
ạ đồ thị những ngày ựiển hình trên lộ 471E74.
Việc xây dựng ựồ thị phụ tải cho ta các thông số cơ bản của ựồ thị phụ tải, từ ựó ta biết ựược thời ựiểm cực ựại và cực tiểu của lưới ựiện, ựể khi tiến hành bù công suất phản kháng, xác ựịnh ựược thời ựiểm bù cố ựịnh và bù ựóng cắt nhằm ựảm bảo không bị quá áp trong thời ựiểm cực tiểụ
Số liệu xây dựng ựồ thị phụ tải cho trong phụ lục 4.
Hình 70. đồ thị phụ tải những ngày ựiển hình năm 2011 của lộ 471 E74 Từ ựồ thị ta nhận thấy, thời ựiểm phụ tải lớn nhất trong ngày nằm trong khoảng 18h ựến 19h cực tiểu khoảng 2h ựến 3h. để ựơn giản cho quá trình xây
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
133
dựng phụ tải trong PSS/ADEPT ta lấy gần ựúng thời gian phụ tải hoạt ựộng cực ựại năm trong khoảng từ 9h ựến 12h và 17h ựến 20h như vậy thời gian hoạt ựộng của phụ tải ở thời ựiểm cực ựại trong ngày chiếm khoảng 7/24 ≈ 0,3.
Tỷ lệ phụ tải ở thời ựiểm cực tiểu so với cực ựại là: 5526,43/12057 = 0,458 một cách tương ựối ta lấy tỷ lệ này ựể tắnh toán ở chế ựộ cực tiểu cho các phụ tảị
b. Xây dựng ựồ thị trên phần mềm PSS/ADEPT
để xác ựịnh dung lượng bù cố ựịnh chúng ta ựi phân loại phụ tải, xây dựng ựồ thị phụ tải, ựược thực hiện trong Network/Groupt.., Network/Load categories.., Netword/Load snapshots..
Do tắnh chất phụ tải chủ yếu là chiếu sáng sinh hoạt, tiểu thủ công nghiệp của các tư nhân, và công nghiệp. Nên phụ tải của lộ 471 ựược phân thành 3 loại sinh hoạt, tiểu thủ công nghiệp và công nghiệp, trong ựó phụ tải tiểu thủ công nghiệp chiếm ựa số. Qua ựiều tra và số liệu ở chi nhánh ựiện ta phân loại phụ tải cho ở phụ lục 1, và thiết lập ở thẻ Load categories hình 71. Qua ựồ thị phụ tải ựiện hình trong năm nhận thấy thời ựiểm phụ tải cực ựại chiếm khoảng 0,3 tổng thời gian trong ngay, ta xây dựng ựồ thị phụ tải cho trong thẻ Load snapshots hình 72.
Hình 71. Thẻ phân loại phụ tải Hình 72. Thẻ xây dựng ựồ thị phụ tải
3.4.2. Tắnh toán hao tổn của lưới trước khi bù
Sau các thiết lập cài ựặt các thông số cho phần mềm, chúng ta tiến hành xác ựịnh các tổn hao trên lưới bằng cách kắch vào Load flow calculation (hình mũ tiên ựầu bên trái màn hình trên thanh công cụ thứ 3) sau ựó vào Report xuất ra kết quả, từ ựó thống kê ựược các kết quả của lưới như bảng 11, kết quả chi tiết cho ở phụ lục 5, phục lục 6, phụ lục 7.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
134
Hình 73. Cách xác ựịnh hao tổn của lộ
Bảng 11. Kết quả tắnh toán trên lưới khi ựiện áp thanh cái lưới trung áp ựặt 22kV (phụ lục 5, phụ lục 6) Loại phụ tải Tình trạng lưới Phụ tải Cưc tiểu Phụ tải Cực ựại
Tổng số nút dưới ựiện áp cho phép là 0 6
Tổng số nút quá ựiện áp cho phép 0 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 120,342 605,284
Tổng hao tổn CSPK (kVAr) 211,859 1000,001
Bảng 12. Kết quả tắnh toán trên lưới khi ựiện áp thanh cái lưới trung áp ựặt 23kV Ờ Bù tự nhiên (phụ lục 7)
Loại phụ tải Tình trạng lưới
Phụ tải Cực ựại
Tổng số nút dưới ựiện áp cho phép là 6
Tổng số nút quá ựiện áp cho phép 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 572,075
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
135
3.4.3. Xác ựịnh vị trắ và dung lượng bù kinh tế
để tiến hành bù cho lưới chúng ta ựi thiết lập các thông số cho tụ bù cho ở bảng 10, vào hình 68 ta sẽ có các thông số như ở các hình 69, hình 70. Từ hình 68 chúng ta thấy, việc tắnh toán bù của phần mềm PSS/ADEPT chỉ có thể áp dụng cho một lưới cùng cấp ựiện áp, tức là không thể tắnh toán bù lưới 22kV cùng với lưới 0,4kV cùng một lúc, vì vậy trong thể Capo chúng ta sẽ tiến hành loại bỏ những nút ở thanh cái 0,4 kV nếu tiến hành bù ở lưới 22 kV và ngược lại nếu bù ở thanh cái 0,4 kV thì bỏ các nút ở 22 kV.
Chọn mỗi bộ tụ là 20 kVAr, giả sử số bộ tụ là không giới hạn, chúng ta tìm dụng lượng và vị trắ cần bù tối ưu
Hình 74. Thẻtắnh toán dung lượng bù
1) Bù ở lưới trung áp 22kV.
a - Vị trắ và dung lượng bù cố ựịnh
để xác ựinh dung lượng và vị trắ bù cố ựịnh ta ựi tiến hành bù ở thời ựiểm cực tiểu, kết quả tắnh toán ựược cho ở bảng saụ(Phụ lục 5)
Bảng 13. Vị trắ và dung lượng bù cố ựịnh ở lưới trung áp
Vị trắ bù 32 19 34 18 33 15 16 30 32
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
136
Tổng vị trắ bù là 9 vị trắ, có tổng dung lượng bù là 1240 kVAr
b - Vắ trắ và dung lượng bù ựóng cắt
Xác ựịnh vị trắ và dung lượng bù ựóng cắt, tiến hành tắnh toán cho thời ựiểm phụ tải cực ựại và khi này ựiện áp thanh cái trung áp ựặt 23kV, ta có kết quả tắnh toán sau: (Phụ lục 7, 8, 9)
Bảng 14. Vị trắ và dung lượng bù ựóng cắt ở lưới trung áp
Vị trắ bù 19 32 34 16
Qbù (kVAr) 320 160 100 80
Tổng số vị trắ bù là 4, với tổng dung lượng bù là 660 kVAr
2) Bù ở thanh cái hạ áp của các máy biến áp 0,4 kV
a- Vị trắ và dung lượng bù cố ựịnh (phụ lục 10)
Bảng 15. Vị trắ và dung lượng bù cố ựịnh ở phắa thanh cái hạ áp
Vị trắ bù Qbù (kVAr) Vị trắ bù Qbù (kVAr) Vị trắ bù Qbù (kVAr)
7-1 20 18-1 20 26-2 40 8-1 40 18-2 60 27-1 60 11-1 20 19-1 140 29-1 40 12-1 20 19-2 40 29-2 40 12-2 20 21-1 60 30-1 60 13-1 60 22-1 20 32-1 180 15-1 60 23-2 20 32-2 60 15-2 60 25-1 100 33-1 60 16-1 80 25-2 100 34-1 40 17-1 20 26-1 40 34-2 60
Tổng số vị trắ bù là 30, với tổng dung lượng bù là 1640 kVAr
b - Vắ trắ và dung lượng bù ựóng cắt (phụ lục 11)
Bảng 16. Vị trắ và dung lượng bù ựóng cắt ở phắa thanh cái hạ áp
Vị trắ bù Qbù (kVAr) Vị trắ bù Qbù (kVAr) Vị trắ bù Qbù (kVAr)
5-1 20 16-2 160 26-1 80
5-2 60 17-1 60 26-2 80
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 137 7-1 180 18-2 60 29-1 100 8-1 100 19-1 240 29-2 20 11-1 80 19-2 120 30-1 100 12-1 80 21-1 120 32-1 180 12-2 80 22-1 100 32-2 40 13-1 80 23-1 120 33-1 100 15-1 60 23-2 60 34-1 40 15-2 60 25-1 120 34-2 80 16-1 100 25-2 100
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
138
3.4.4. Tắnh toán hao tổn sau khi bù
1) Khi bù lưới trung áp 22 kV
Bảng 17. Kết quả tắnh toán trên lưới sau khi bù trung áp Loại phụ tải Tình trạng lưới Phụ tải Cưc tiểu Phụ tải Cực ựại
Tổng số nút dưới ựiện áp cho phép là 0 0
Tổng số nút quá ựiện áp cho phép 0 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 128,646 481,92
Tổng hao tổn CSPK (kVAr) 223,230 836,57
2) Khi bù thanh cái hạ áp 0,4 kV
Bảng 18. Kết quả tắnh toán trên lưới sau khi bù hạ áp Loại phụ tải Tình trạng lưới Phụ tải Cưc tiểu Phụ tải Cực ựại
Tổng số nút dưới ựiện áp cho phép là 0 0
Tổng số nút quá ựiện áp cho phép 0 0
Tổng hao tổn CSTD (kW) 115,441 372,92
Tổng hao tổn CSPK (kVAr) 187,334 612,03
3.4.5. Tắnh toán kinh tế các phương án bù
Với PSS/ADEPT việc tắnh toán chi phắ hiệu quả bù ựược thực hiện như sau Mỗi phương án tắnh toán sẽ có ựược kết quả tổng dung lượng bù cố ựịnh và bù ựiều chỉnh, tổn thất công suất giảm so với bù tự nhiên. Từ ựó tắnh ựược tổng giá trị hiện tại các khoản chi phắ vận hành, lắp ựặt tụ bù là:
cd cd cd dc dc dc
b 0 e bt b 0 e bt
C = Q (q + N .C ) + Q (q + N .C )
Trong ựó: Q , Qcdb dcb [kVAr] là dung lượng bù cố ựịnh và ựiều chỉnh; q cd0 ,
dc 0
q [ự/kVAr] là suất ựầu tư tụ bù cố ựịnh và ựiều chỉnh; cd dc
bt bt
C , C [ự/năm.kVAr] là suất chi phắ bảo trì trong năm ựối với tụ bù cố ựịnh và ựiều chỉnh
Tổng giá trị hiện tại các khoản lợi nhuận do lắp ựặt tụ bù ựược tắnh theo công thức:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
139
Trong ựó: ∆PỖ, ∆QỖ [kW, kVAr] là lượng giảm tổn thất công suất so với bù tự nhiên, gp [ự/kWh] là giá tiền ựiện năng tác dụng tiêu thụ, gq [ự/kVArh] là giá tiền ựiện năng phản kháng tiêu thụ, T [giờ/năm] là thời gian làm việc của tụ bù.
Thế các giá trị vào công thức, tắnh toán ựược các giá trị B, C và NPV
NPV = B Ờ C
Kết quả ựược tắnh cho chế ựộ cực ựại như sau
Bảng 19. Kết quả lượng tổn thất công suất giảm ựược so với bù tự nhiên Phương án bù Qb cd + Qb dc (kVAr) ∆P kW ∆Q kVAr ∆PỖ kW ∆QỖ kVAr Trước bù 0 + 0 605,284 1000.001 Bù tù nhiên 0 + 0 554,973 909,657 0 0 Bù trung áp 1240 + 660 481,92 836,57 73,053 73,087 Bù hạ áp 1640 + 3160 372,92 612.03 182,053 297,63
* Tắnh toán hiệu quả kinh tế NPV (chi tiết phụ lục 5,6,7,8) - Bù trung áp B = 414.405.027,40 + 1.502.471.556,72 = 1.916.876.584,12 (ựồng) C = 323.490.176,72 + 421.082.463,99 = 744.572.640,71 (ựồng) NPV = 1.916.876.584,12 - 744.572.640,71 = 1.172.303.943,41 (ựồng) - Bù hạ áp B = 662.298.636,72 + 6.610.672.547,57 = 7.272.971.184,29 (ựồng) C = 472.165.048,44 + 1.251.335.543,07 = 1.723.500.591,51 (ựồng) NPV = 7.272.971.184,29 - 1.723.500.591,51 = 5.549.470.592,78 (ựồng)
Qua kết quả tắnh toán trên ta nhận thấy:
Số tiền tiết kiệm ựược quy về hiện tại vòng 5 năm khi bù hạ áp là lớn hơn nhiều so với bù trung áp. Vì vậy phương án bù ở hạ áp là hiệu quả hơn. Tuy nhiên vị trắ bù ở hạ áp sẽ rất lớn, rất khó cho quá trình bảo trì vận hành và kiểm soát, vì
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
140
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
141
Kết luận
để áp dụng ựược phần mềm chúng ta phải có các thông số cụ thể của lưới, ựiều này cần phải có thời gian thống kê, ựo ựặc và tốn nhiều công sức.
Các thông số trong thư viện của phần mềm không phù hợp với lưới ựiện nước ta nên cần phải tắnh toán và nhập vào thư viện.
Việc áp dụng phần mềm PSS/ADEPT cho bài toán bù CSPK sẽ giúp chúng ta xác ựịnh ựược chắnh xác vị trắ và dung lượng bù tối ưu nhất.
Phần mềm có rất nhiều ứng dụng và chức năng ựể tắnh toán hoàn các chế ựộ, các bài toán khác nhaụ
Với nội dung của luận văn, ựề tài chỉ mới khai thác một phần rất nhỏ các chức năng và ứng dụng của phần mềm, rất mong các ựề tài khác khai thác chức năng tắnh toán sóng hài, ựây là một vấn ựề mà lưới ựiện nước ta ắt ựược quan tâm.
đề tài ựã tắnh toán ựược dung lượng bù và vị trắ tối ưu cho lộ 471E74 là bù ở thanh cái hạ áp với dung lượng là 1640 kVAr cố ựịnh và 3160 kVAr ựóng cắt, tiết kiệm ựược hơn 5 tỷ ựồng trong vòng 5 năm.
Như vậy việc bù công suất phản kháng ngoài việc ựem lại hiệu quả kinh tế lâu dài cho lưới ựiện, nó ựưa lại hiệu quả là nâng cao hệ số cosϕ và giảm ựược tổn thất công suất tác dụng trong mạng và còn có tác dụng không kém phần quan trọng ựó là ựiều chỉnh và ổn ựịnh ựiện áp trong mạng ựiện
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
138
PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ