Trong vận hành việc tớnh toỏn tổn thất điện năng rất khú khăn do khụng cú thụng số của lưới điện điện đang vận hành. Nếu dựng cỏc thụng số tra cứu thỡ khụng phự hợp và sai sổ rất lớn, khụng cú giỏ trị định lượng. Do đú muốn xỏc
định chớnh xỏc tổn thất điện năng trờn một lưới điện cụ thể nào đú thỡ phải kết hợp giữa đo đạc thực tế và tớnh toỏn. 4. Cỏc biện phỏp giảm tổn thất cụng suất và điện năng Cỏc biện phỏp giảm tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng cú thể chia làm 2 nhúm: a) Cỏc biện phỏp đũi hỏi vốn đầu tư: Gồm cỏc biện phỏp: - Bự kinh tế trong lưới phõn phối bằng tụ điện.
- Tăng tiết diện dõy dẫn đường dõy hiện cú - Làm thờm đường dõy mới.
- Hoàn thiện cấu trỳc lưới để cú thể vận hành với tổn thất nhỏ nhất, làm thờm
điểm cắt lưới, đường dõy điện nối...
- Thay thế lưới điện điện ỏp thấp bằng lưới điện điện ỏp cao hơn, vớ dụ thay lưới điện 10kV bằng lưới điện 22kV.
- San tải trong một đường dõy hoặc giữa cỏc dường dõy khỏc nhau, cú thể
phải làm thờm cỏc đoạn đường dõy điện ngắn hoặc thờm tạm biến ỏp.
Cỏc biện phỏp cần vốn đầu tư trước khi thực hiện phải làm luận chứng kinh tế - kỹ thuật cẩn thận, bảo đảm chắc chắn là cú lợi mới thực hiện.
b) Cỏc biện phỏp khụng đũi hỏi vốn đầu tư:
- Vận hành kinh tế trạm biến ỏp cú nhiều mỏy biến ỏp.
- Vận hành kinh tế lưới điện trung, hạ ỏp nếu cấu trỳc của chỳng cho phộp. - Phõn bố tối ưu cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện làm cho dũng cụng
suất phản khỏng vận chuyển hợp lớ trờn cỏc đường dõy cho tổn thất nhỏ nhất. - Chọn đỳng cụng suất mỏy biến ỏp phự hợp với yờu cầu của phụ tải, trỏnh
hiện tượng mỏy biến ỏp quỏ non tải. - Điều chỉnh đỳng điện ỏp trong lưới điện.
- Giảm độ khụng đối xứng trong lưới điện hạ ỏp.
- Bảo quản tốt lưới điện để hạn chế dũ điện (sứ cỏch điện), kịp thời phỏt hiện cỏc điểm dũ điện lớn và khắc phục.
III.2. Bự kinh tế cụng suất phản khỏng trong lưới điện phõn phối:
1. Cụng suất phản khỏng
Cụng suất phản khỏng do phụ tải yờu cầu mang thuục tớnh cảm, để sinh ra từ
trường cần thiết cho quỏ trỡnh chuyển đổi điện năng. Từ trường xoay chiều cần một điện năng dao động - đú là cụng suất phản khỏng cú thuộc tớnh cảm Q,
Điện năng của từ trường dao động dưới dạng dũng điện, khi đi trờn dõy dẫn nú gõy tổn thất điện năng và tổn thất điện ỏp khụng lợi cho lưới điện (hỡnh 3.2a).
Hỡnh 3.2.
Muốn giảm được tổn thất điện năng và tổn thất điện ỏp do từ trường gõy ra người ta đặt một tụ điện ngay sỏt vựng từ trường hỡnh 3.2b. Tụ điện gõy ra điện trường xoay chiều, điện trường cũng cần một điện năng dao động - cụng suất phản khỏng dung tớnh QC, nhưng ngược về pha so với từ trường. Khi từ trương phỏt năng lương thỡ điện trường nhận vào và ngược lại. Nhờ đặc tớnh này mà khi
đắt cạnh nhau điện trường và từ trường tạo ra mạch dao động, năng lượng của chỳng truyền qua lại cho nhau, chỉ cú phần thừa ra Q - QC (dự điện cảm hay
điện dung) mới đi về nguồn điện. Nhờ vậy dũng cụng suất phản khỏng giảm đi. Cụng suất phản khỏng dung tớnh đi về nguồn cũng gõy tổn thất điện năng như
cụng suất phản khỏng cảm tớnh, nhưng về điện ỏp thỡ nú làm tăng điện ỏp ở nỳt tải so với nguồn (tổn thất điện ỏp õm). Vỡ thế khi đặt bự cũng phải trỏnh khụng gõy quỏ bự (QC>Q). 2. Phương thức bự cụng suất phản khỏng Bự cụng suất phản khỏng mang lại 2 lợi ớch: giảm tổn thất điện năng và cải thiện điện ỏp. Cú 3 loại bự cụng suất phản khỏng:
- Bự kỹ thuật để nõng cao điện ỏp. Do thiếu cụng suất phản khỏng điện ỏp sẽ
thấp. Nếu cụng suất phản khỏng nguồn thiếu thỡ bự cụng suất phản khỏng là cưỡng bức là cỏch duy nhất. Nếu nguồn khụng thiếu cụng suất phản khỏng thi bự cụng suất phản khỏng là một giải phỏp nõng cao điện ỏp, cạnh trạnh với cỏc biện phỏp khỏc như là tăng tiết diện dõy, điều ỏp dưới tải... - Bự kinh tế để giảm tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng.
- Trong lưới xớ nghiệp phải bự cưỡng bức để đảm bảo cosϕ theo yờu cầu, bự này khụng phải do điện ỏp thấp hay tổn thất điện năng cao mà do yờu cầu từ hệ thống điện. Tuy nhiờn lợi ớch kộo theo là giảm tổn thất điện năng và cải thiện điện ỏp. Cú 2 cỏch đặt bự: 1. Bự tập trung ở một số điểm trờn trục chớnh trung ỏp. 2. Bự phõn tỏn ở cỏc trạm phõn phối hạ ỏp. Bự theo cỏch 1, trờn 1 trục chớnh chỉ đặt 1 đến 3 trạm bự (hỡnh 3.3). Cụng suất Q - QC Nguồn điện a) Q phụ tải QC Q - QC Nguồn điện QC b)
bự cú thể lớn, dễ thực hiện điều khiển cỏc loại. Dựng tụ trung ỏp nờn giỏ thành
đơn vị bự rẻ và cụng suất đơn vị lớn. Việc quản lớ và vận hành dễ dàng.
Hỡnh 3.3.
Bự theo cỏch 2 giảm dược tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng nhiều hơn vỡ bự sõu hơn. Nhưng do bự quỏ gần phụ tải nờn nguy cơ cộng hưởng và tự kớch thớch ở phụ tải cao. Để giảm nguy cơ này phải hạn chế cụng suất bự sao cho ở
chế độ cực tiểu cụng suất bự khụng lớn hơn yờu cầu của phụ tải. Giỏ thành đơn vị bự cao hơn bự tập trung.
Trong thực tế cú thể dựng kết hợp cả 2 cỏch.
Bự kinh tế thường ỏp dụng để bự cố định hoặc là đúng cắt một phần hay toàn bộ. Nếu đó dựng thiết bị đúng cắt thỡ chi phớ vốn sẽ cao và vận hành phức tạp, làm giảm hiệu quả bự kinh tế. Ở xớ nghiệp cú điều kiện đầu tư mới ỏp dụng tụ
bự cú điều khiển theo thời gian. Mục tiờu của bài toỏn bự là tổng đại số của cỏc yếu tố lợi ớch và chi phớ đó được lượng hoỏ về một thứ nguyờn chung là tiền. Cỏc yếu tố khụng thể lượng hoỏ được và cỏc tiờu chuẩn kỹ thuật thỡ được thể
hiện bằng cỏc ràng buộc và hạn chế. Cỏc lợi ớch của bự là:
- Giảm được tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng. - Cải thiện điện ỏp.
- Cỏc chi phớ: vốn đầu tư ban đầu, chi phớ vận hành khụng đỏng kể.
Hạn chế: nguy cơ tự kớch thớch ở cỏc động cơ của phụ tải, quỏ điện ỏp, cộng hưởng với cỏc súng hài bậc cao của dũng điện.
Bài toỏn bự cụng suất phẩn khỏng trong lưới điện phõn phối (LPP) là bài toỏn phức tạp, vỡ:
- Lưới phõn phối cú cấu trỳc phức tạp, 1 trạm trung gian thường cú nhiều
đường dõy trục chớnh, mỗi trục cấp điện cho nhiều trạm phõn phối. Cấu trỳc của lưới phõn phối phỏt triển liờn tục theo thời gian và khụng gian. - Chếđộ làm việc của phụ tải khụng đồng nhất, phụ tải tăng trưởng khụng ngừng. - Thiếu thụng tin chớnh xỏc về đồ thị phụ tải phản khỏng.
- Cụng suất tụ là biến rời rạc. Giỏ tiền đơn vị bự cú quan hệ khụng tuyến tớnh với cụng suất bộ tụ.
Trước cỏc khú khăn đú để cú thể giải được bài toỏn bự phải phõn chia bài toỏn bự thành cỏc bài toỏn nhỏ hơn và ỏp dụng cỏc giả thiết giản ước khỏc nhau. Cỏc giả thiết giản ước phải đảm bảo khụng được làm sai lạc quỏ đỏng đến kết quả tớnh toỏn, nú phải đảm bảo cú lời giải gần với lời giải tối ưu lý thuyết. Bự tập trung Bự phõn tỏn Đường trục trung ỏp mỏy biến ỏp phụ tải Qb Qb Qb Qb
Cỏc giản ước cú thể được ỏp dụng là:
- Bài toỏn được giải riờng cho từng trục chớnh.
- Cú thể cho trước số điểm đặt bự chỉ cần tỡm cỏc biến cũn lại.
- Giả thiết đồ thị phụ tải của cỏc trạm phõn phối như nhau và giống như đồ
thị phụ tải đo được ở đầu trục chớnh. Đồ thị phụ tải phản khỏng cú thể được đặc trưng bởi cụng suất phản khỏng trung bỡnh Qtb hay hệ số sử
dụng cụng suất phản khỏng Ksd = Qtb/Qmax và thời gian sử dụng cụng suất phản khỏng Tq max.
Cũng cần nhấn mạnh rằng bự kinh tế khụng thể tỏch rời hoàn toàn bự kỹ
thuật.Vỡ bự kinh tế làm giảm nhẹ bự kỹ thuật và 2 loại bự này cú thể phối hợp với nhau tạo thành một thể thống nhất làm lợi cho toàn hệ thống điện.