II. PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN BÙ 2.1 Bài toỏn bự kĩ thuật
BÀI TOÁN BÙ TRONGLƯỚI PHÂN PHỐI THỰC TẾ I.ĐẶC THÙ LƯỚI PHÂN PHỐ
II.CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH
Như đó phõn tớch ở trờn cỏc bài toỏn bự tối ưu trong lý thuyết khú cú thể thực hiện được cho nờn thực chất cỏc bài toỏn bự trong lưới phõn phối chỉ cũn là cỏc bài toỏn bự cưỡng bức. Tuy nhiờn chỳng ta vẫn cần phõn bổ dung lượng bự cưỡng bức một cỏch hiệu quả nhất (nhằm giảm được nhiều nhất lượng tổn thất) và vỡ vậy bài toỏn bự trong lưới phõn phối lại vẫn là bài toỏn xỏc định vị trớ, số lượng và dung lượng cỏc điểm bự trong lưới, với dàng buộc tổng dung lượng bự được chỉ định trước. Tuy vậy thỡ bài toỏn này cũng cú kớch thước rất lớn (vỡ chỉ cú thể giải bài toỏn bự tối ưu với mức tải cố định), và khú cú khả năng ỏp dụng thực tế. Ngoài ra vỡ lưới phõn phối cú quỏ nhiều nỳt và nhỏnh cho nờn nếu khụng được khống chế về số lượng cỏc điểm đặt bự thớ kết quả tớnh cú thể dẫn tới sự giảm độ tin cậy CCĐ của lưới, đồng thời cũng làm tăng vốn đầu tư vỡ cú quỏ nhiều điểm đặt bự.
Trong thực tế thường người ta muốn số điển đặt bự là ớt nhất cho một lưới phõn phối cụ thể, Tuy nhiờn nếu chỉ đặt bự ở một vài điểm thụi sẽ làm cho sự ổn định của lưới khụng cao, đồng thời làm cho giảm tổn thất giảm tổn thất khụng nhiều. Điều này hoàn toàn cú thể lý giải được là bởi vỡ nếu dung lượng được chia nhỏ thỡ cỏc cụm tụ cú
thể lựi sõu nhiều hơn về phớa phụ tải, điều đú cũng cú nghĩa là giảm được nhiều hơn lượng tổn thất. Tuy nhiờn lượng giảm tổn thất là khụng bự được việc ra tăng vốn đầu tư do gia tăng số lượng điểm bự (việc ra tăng này bao gồn việc ra tăng cỏc chi phớ về vốn đầu tư cho cỏc thiết bị phụ trợ cho mỗi điểm bự, ra tăng tiền nhõn cụng cho việc lắp đặt và vận hành, thậm trớ ra tăng luụn cả vốn đầu tư cho cỏc bỡnh tụ). Ngoài ra nếu số điểm bự quỏ nhiều cũn cú thể làm giảm độ tin cậy CCĐ của lưới. Vỡ vậy số lượng cỏc điểm bự trong lưới phõn phối thường được chọn với xu càng ớt càng tốt, xong nếu chỉ chọn cú 1 điểm đặt bự đụi lỳc sẽ làm ra tăng tổn thất và dẽ mất ổn định, khú thực hiện lắp đặt và vận hành nếu dụng lượng bự đặt tại một điểm lại quỏ lớn (vỡ thụng thường thiết bị bự ở lưới phõn phối chỉ được gắn liền vào lưới phõn phối với thiết bị bảo vệ đơn giản, nếu dung lượng lớn quỏ cú thể sẽ làm thay đổi lại tất cả). Chớn vỡ lý do đú cỏc bỡnh tụ bự ở lưới phõn phối cũng chỉ được sản xuất ở một vài cấp dung lượng định mức, tuy theo cấp điện ỏp của chỳng.
Vỡ những lý do nờu trờn nờn bài toỏn bự trong lưới phõn phối trong thực tế lại được giải quyết một cỏch thực dụng, đơn giản mà vẫn đạt được những hiệu quả kinh tế đỏng kể
Sơ bộ cú thể thực hiện thụng qua cỏc bước như sau:
1.Tớnh tổng dung lượng bự:
Như đó phõn tớch ở phần trờn bài toỏn bự trong lưới phõn phối thực chất là bài toỏn bự cưỡng bức, và vỡ vậy dung lượng bự cững bức sẽ được xỏc định để hệ số cosϕtb trong
lưới phõn phối đạt được mức qui định của ngành. Cho nờn dung lượng bự cưỡng bức của mỗi lưới sẽ khỏc nhau và phụ thuộc vào hệ số cosϕtb của lưới trước khi bự và cỏc tham số phụ tải cụ thể của lưới điện và cú thể được tớnh theo cụng thức sau đõy:
QBΣ = PTB .(tgϕ1 - tgϕ2) (2-1) QBΣ - Tổng dung lượng cần bự.
PTB - Phụ tải tỏc dụng trung bỡnh của lưới. Trong tớnh toỏn thực tế cú thể lấy PTB như phụ tải tỏc dụng cực đại phớa đầu đường dõy
(đoạn xuất tuyến của lưới.).
tgϕ1 - là tương ứng với hệ số cosϕ1 hệ số cụng suất trước khi bự của lưới (tham số này cú thể xỏc định được thụng qua đo đạc hoặc xỏc định gần đỳng bằng giữa tỷ lệ P & Q ở suất tuyến của lưới). tgϕ2 - là tương ứng với hệ số cosϕ2 hệ số cụng suất cần đạt tới. Trong thực tế tham số này được lấy theo qui định của ngành.
2.Chọn dung lương bỡnh tụ:
Như đó phõn tớch ở phần trước việc chọn dung lượng của mỗi bỡnh tụ cú liờn quan đến nhiều yếu tố kinh tế và kỹ thuật, như số lượng cỏc điểm bự trong lưới, tổn thất và cỏc yếu tố kỹ thuật vận hành khỏc nữa… Chớnh vỡ vậy để giảm số lượng cỏc điểm bự dung lượng của mỗi bỡnh tụ nờn được chọn với dung lượng lớn nhất trong cỏc loại bỡnh được nhà sản suất sẵn, nhưng cũng khụng nờn ghộp nhiều bỡnh tụ nhỏ lại để cú bỡnh tụ dung lượng lớn hơn vỡ như vậy sẽ làm tăng vốn đầu tư, giảm mức độ tin cậy và thậm trớ cũn khú khăn trong việc tỡm kiếm cỏc vật liệu phụ trợ…
Dung lượng của mỗi bỡnh tụ được chế tạo sẵn (chọn bộ), thụng thường được cỏc nhà sản xuất dựa trờn cỏc kinh nghiệm riờng và việc ứng dụng thực tế, nú tựy thuộc vào cỏc loại cấp điện ỏp, loại hỡnh phụ tải …(phần này chỉ đề cập đến cỏc loại tụ bự trong lưới trung ỏp mà thụi).
3.Chọn số lượng và vị trớ cỏc điểm bự:
Nếu dung lượng của cỏc bỡnh tụ đó được chọn sẵn như ở mục 2. đó đề cập, mà bài toỏn bự trong lưới trung ỏp là bài toỏn bự cưỡng bức để đạt được hệ số cụng suất mong muốn (đó đề cập trong mục 1.). Thỡ lỳc này việc xỏc định vị trớ và số lượng cỏc điểm bự lại trở nờn rất đơn giản:
+ Số lượng cỏc điểm đặt bự được tớnh như sau: BT B Q Q N = ∑ (2-2) N - Số lượng cỏc điểm cần đặt bự:
QBΣ - Tổng dung lượng cần bự xỏc định như mục 1. QBT - Dung lượng của mỗi bỡnh tụ.
+ Vị trớ cỏc điểm được đặt bự nờn được ưu tiờn kể từ điển xa nguồn nhất, điều này sẽ làm giảm được tổn thất cụng suất, tất nhiờn cỏc điểm đặt tụ càng xa nguồn càng tốt, tuy nhiờn nú cũng cần thỏa món điều kiện để dũng cụng suất phản khỏng khụng chạy ngược chiều với dũng cụng suất tỏc dụng tại mọi nơi và nọi chỗ trong lưới điện. Tức là nhu cầu cụng suất phản khỏng tại cỏc nỳt đặt bự phải bằng hoặc lớn hơn cụng suất của cỏc bỡnh tụ:
Qnc - Nhu cầu cụng suất phản khỏng tại cỏc nỳt đặt bự. QBT - Dung lượng bự của mỗi bỡnh tụ.
Việc xỏc định cỏc điểm đặt bự thỏa món cỏc điều kiện nờu trờn cú thể được thực hiện một cỏch thủ cụng nhờ kết quả tớnh toỏn phõn bố cụng suất của lưới điện (cú thể sử dụng phần mềm tớnh toỏn chế độ xỏc lập nào đú..). Ngoài ra chỳng ta cũng cú thể sử dụng phần mềm LOADFLOW 6.04 để xỏc định vị trớ đặt cỏc điểm bự thỏa món cỏc điều kiện nờu trờn một cỏch tự động nhanh chúng và chớnh xỏc. Vấn đề là khỏi niệm thế nào về ưu tiờn nỳt ở xa nguồn. Trong CT. LOADFLOW trỡnh tự tỡm nỳt thỏa món cỏc điều kiện nờu trờn được tiến hành như sau:
+ Bước 1: CT. thực hiện việc tớnh toỏn chế độ xỏc lập để tỡm ra điểm xa nguồn nhất (thực chất đõy chớnh là điểm cú điện ỏp thất nhất trong lưới).
+ Bước 2: Từ điểm cú ỏp thấp nhất trong lưới điện mũ đường đi của dũng cụng suất ngược trở về phớa nguồn cấp, đồng thời kiểm tra điều kiện theo cụng thức (2-3) mỗi lần đi qua cỏc nỳt, nếu điều kiờn chưa thỏa món lại tiếp tục mũ đường đi và kiểm tra nỳt tiếp tới. Khi gập một nỳt thỏa món cụng thức (2-3) CT. sẽ tự động đặt điểm bự vào điểm đú (thực chất là bổ xung thờm phần cụng suất phản khỏng tại nỳt đú cho lưới). + Bước 3: Sau mỗi lần bổ xung cụng suất phản khỏng tại một nỳt bất kỳ trong lưới CT. lại tự động tớnh toỏn lại chế độ xỏc lập mới (chế độ cú kể đến phần cụng suất phản khỏng của nỳt bự vừa được bổ xung), để tỡm được điểm xa nguồn mới (vỡ sau khi bổ xung cụng suất bự rất cú thể điểm cú ỏp thấp nhất lỳc này khụng cũn trựng với nỳt đầu tiờn). Và rồi sau đú việc tỡm đường đi và điểm đặt bự mới được tiến hành tương tự như
ở bước 2. Tuy nhiờn khi kiểm tra điều kiện đặt bự tại điểm thứ 2 trở đi CT. phải đồng thời kiểm cả 2 điều kiện sau:
ĐK1 Qnc ≥ QBT ĐK2 ΣQBti ≤ QΣ
ĐK2 – là điều kiện nhằm đảm bảo khụng bự vượt quỏ trị số đó được định sẵn vỡ đõy chớnh là bài toỏn bự cưỡng bức, Và nếu ĐK2 khụng thỏa món thỡ việc đặt bự được xem như đó kết thỳc.
+ Bước 4: Sau quỏ trỡnh đặt cỏc bỡnh tụ kết thỳc CT. sẽ thực hiện việc tớnh toỏn lại chế độ của lưới để đưa ra những tham số đỏnh giỏ và kiểm tra chế độ sau bự cảu lưới điện. Ở bước này CT. sẽ thực hiện tớnh chế độ của lưới lỳc trước và sau khi đặt bự để từ đú tỡm ra lượng điện năng tiết kiệm được, đồng thời xỏc định được hệ số hiệu quả việc bự: ĐNTK= ∆Atrước bự - ∆Asau bự (2-4)
ĐNTK [kWh/năm] - Lượng điện năng tiết kiệm được sau khi bự.
∆Atrước bự [kWh/năm] - Lượng điện năng tổn thất trong 1 năm trước khi bự của lưới điện.
∆Asau bự [kWh/năm] - Lượng điện năng tổn thất trong 1 năm sau khi đặt bự. ∑ = Q DNTK KHQ (2-5)
KHQ - Hệ số hiệu quả bự (thực chất là lượng cụng tỏc dụng tiết kiệm được trờn mỗi 1 kVar tụ bự trong một năm)
QΣ - Tổng dung lượng đặt bự.