8.2.3.Nhập dữ liệu máy biến áp
Chuyển các thông số đƣờng dây từ dạng đơn vị có tên sang dạng đơn vị tƣơng đối cơ bản. Điện trở, điện kháng, điện dẫn phản kháng, điện dẫn tác dụng trong hệ đơn vị tƣơng đối của máy biến áp đƣợc xác định theo công thức sau:
cb cb pu 2 pu 2 cb cb cb 2 2 0 cb 0 cb pu 2 pu 2 c®m cb c®m cb R S S R R . ; X X . ; Z U U Q U P U B . ; G . U S U S
Áp dụng công thức trên ta có bảng kết quả tính toán nhƣ sau:
▪Bảng 8.4: Thông số của máy biến áp trạm giảm áp dạng đơn vị tương đối
Trạm biến áp R, X, ΔP0, ΔQ0, R, X, G, B, Ω Ω kW kW pu pu pu pu 1 1,87 43,5 35 240 0,01545 0,3595 0,00032 0,00220 2 1,87 43,5 35 240 0,01545 0,3595 0,00032 0,00220 3 2,54 55,9 29 200 0,02099 0,46198 0,00027 0,00234 4 2,54 55,9 29 200 0,02099 0,46198 0,00027 0,00234 5 1,87 43,5 35 240 0,01545 0,3595 0,00032 0,00220 6 2,54 55,9 29 200 0,02099 0,46198 0,00027 0,00234 7 1,44 34,8 42 280 0,0119 0,2876 0,00038 0,00205 8 2,54 55,9 29 200 0,02099 0,46198 0,00027 0,00234 9 2,54 55,9 29 200 0,02099 0,46198 0,00027 0,00234 10 1,87 43,5 35 240 0,01545 0,3595 0,00032 0,00220
▪Bảng 8.5: Thông số của máy biến áp trạm tăng áp dạng đơn vị tương đối
Sđm, MVA R, Ω X, Ω ΔP0, kW ΔQ0, kW R, pu X, pu G, pu B, pu 63 0,87 22 559 4410 7,159828 0,181818 0,539811 0,003747
90
Bản ghi dữ liệu máy biến áp trong PSS/E thể hiện trong bảng 7.6 ▪Bảng 8.6: Nhập dữ liệu máy biến áp
8.2.4.Nhập dữ liệu của nguồn
Nhập dữ liệu của máy phát và hệ thống (hệ thống là nguồn công suất vô cùng lớn)
91
8.2.5.Nhập dữ liệu phụ tải
Phụ tải bao gồm 10 phụ tải cấp 22kV và phụ tải tự dùng của nhà máy điện. Thông số của phụ tải đƣợc nhập nhƣ sau:
▪ Bảng 8.7: Nhập dữ liệu phụ tải chế độ phụ tải cực đại
8.3. CHẠY CHƢƠNG TRÌNH VÀ XUẤT KẾT QUẢ
Để tính toán trào lƣu công suất cho hệ thống mới sau khi nhập dữ liệu, ta chọn trên thanh công cụ theo đƣờng dẫn: Power Flow/Solution/Solve hoặc sử dụng biểu tƣợng:
92
Có thể dùng 5 phƣơng pháp tính khác nhau: - SOLV: Gauss- Seidel solution;
- MSLV: Modified Gauss- Seidel solution; - FNSL: Full Newton- Raphson solution;
- FDNS: Fixed slope decoupled Newton- Raphson solution; - NSOL: Decoupled Newton- Raphson solution.
Mỗi phƣơng pháp tính có thuận lợi khó khăn riêng và việc lựa chọn phƣơng pháp nào sẽ tùy thuộc vào bản chất vấn đề.
SOLV
- Sử dụng phƣơng pháp lặp Gauss- Seidel;
- Hội tụ chậm, điều này có thể cải thiện bằng hệ số tốc độ;
- Có thể sử dùng để đánh giá sơ bộ điện áp ban đầu và các vấn đề về công suất phản kháng;
- Không thể sử dụng cho tụ bù dọc do đó không áp dụng cho hệ thống điện Việt Nam.
MSLV
- Sử dụng phƣơng pháp lặp Gauss- Seidel cải tiến;
- Hội tụ chậm, điều này có thể cải thiện bằng hệ số tốc độ;
- Có thể sử dùng để đánh giá sơ bộ điện áp ban đầu và các vấn đề về công suất phản kháng;
- Có thể sử dụng khi có tụ bù dọc do đó có thể sử dụng cho hệ thống điện Việt Nam;
- Đây là phƣơng pháp tính rất tốt nếu lƣới đã có đánh giá điện áp sơ bộ.
FNSL
- Sử dụng phƣơng pháp lặp Newton-Raphson đầy đủ; - Hội tụ nhanh (thƣờng nhỏ hơn 5 bƣớc lặp);
- Có thể đạt đƣợc sai số tính toán nhỏ;
- Có thể gặp khó khăn nếu điều kiện lƣới điện kém liên kết hoặc có vấn đề về công suất phản kháng;
- Đây là một trong những phƣơng pháp thƣờng đƣợc dùng , đặc biệt là hệ thống vừa chuyển dịch.
93
NSOL
- Sử dụng phƣơng pháp lặp Newton- Raphson;
- Gặp trở ngại nếu tỉ số X/R nhỏ, vấn đề này có thể xảy ra trong hệ thống điện Việt Nam;
- Không đƣợc khuyến cáo để sử dụng chung.
FDNS
- Sử dụng phƣơng pháp lặp Newton- Raphson; - Hội tụ nhanh;
- Sai số tính toán nhỏ;
- Có thể gặp khó khăn với lƣới có điện áp tồi hoặc có vấn đề về công suất phản kháng.
Chọn lệnh qua hệ thống menu: Power Flow/ Solution/Solve/Newton/Full Newton-Raphson. Sau đó chọn Solve để bắt đầu tính toán.
94
Hình 8.1: Hộp thoại tính toán trào lƣu công suất
8.3.1.Chế độ phụ tải cực đại
95
96
Từ đó ta có bảng tổng kết so sánh về dòng công suất truyền tải và điện áp của hai phƣơng pháp tính toán bằng tay và tính toán bằng phần mềm nhƣ sau
▪Bảng 8.9: Bảng tổng kết so sánh về dòng công suất truyền tải
Đƣờng dây SNi, MVA (Tính bằng tay) SNi, MVA (Tính bằng phần mềm) HT - 5 64,693+35,361j 64,4 + 34,4j 5 – 9 31,701 + 16,676j 31,6 + 16,6j HT - 3 20,404+12,223j 20,4 + 11,5j HT - 4 29,642 + 17,241j 29,6 +15j N – 10 63,759 + 36,132j 63,6 + 34,8j 8 -10 29,505+15,597j 29,4 +15,6j N – 6 56,722 + 30,672j 56,6 +29,8j 6 – 2 33,643 + 17,647j 33,6 + 17,6j N – 7 30,93 + 18,278j 30,9 + 18,6j N – 1 -6,464 + 9,264j -7,8 – 4,0j H – 1 43,433 + 10,135j 45 + 22,2j
▪Bảng 8.10: Bảng tổng kết so sánh về điện áp nút
Nút Ui, kV (Tính bằng tay) Ui, kV (Tính bằng phần mềm) 1 118,61 117,77 2 114,3 111,92 3 119,0 119,07 4 119,03 119,14
97 5 118,38 118,69 6 116,30 113,95 7 114,84 111,97 8 114,83 112,28 9 116,41 116,75 10 116,2 113,7 NM 119,71 116,9 8.3.2.Chế độ phụ tải cực tiểu
Trong chế độ phụ tải cực tiểu công cuất của phụ tải bằng 60% công suất trong chế độ phụ tải cực đại, khi đó nhà máy vận hành 5 tổ máy với 75% công suất định mức và nút hệ thống cần giữ điện áp không đổi là 115 kV. Khi đó các dữ liệu cần nhập thay đổi nhƣ các bảng sau:
98
▪Bảng 8.12: Nhập dữ liệu phụ tải ở chế độ phụ tải cực tiểu
99
▪Bảng 8.14: Nhập dữ liệu nút trong chế độ phụ tải cực tiểu
100 Xét nhánh HT – 4 Đƣờng dây SNi, MVA (Tính bằng tay) SNi, MVA (Tính bằng phần mềm) HT-4 20,637 + 9,571j 20,6 + 9,6j
Và điện áp tại nút 4: U4-tính toán bằng tay=113,64kV; U8-tính toán bằng phần mềm=114,17kV.
101
8.3.3.Chế độ sự cố
Xét sự cố hỏng dừng vận hành một đƣờng dây
▪Bảng 8.15: Nhập dữ liệu nguồn
102
▪Bảng 8.17: Nhập dữ liệu máy biến áp ở chế độ sự cố
103
▪Bảng 8.19: Bảng kết quả tính toán trào lưu công suất ở chế độ phụ tải cực đại
104 Xét nhánh HT – 4 Đƣờng dây SNi, MVA (Tính bằng tay) SNi, MVA (Tính bằng phần mềm) HT-4 30,131 + 16,667j 30 + 16j
Và điện áp tại nút 4: U4-tính toán bằng tay = 117,1 kV; U8-tính toán bằng phần mềm= 117,18 kV.
Nhận xét: Sau khi cho chạy chƣơng trình, kết quả ở ba chế độ cho thấy:
-Công suất tác dụng và điện áp các nút khi tính bằng tay và bằng phần mềm sai khác rất ít.
-Công suất phản kháng sai khác nhiều hơn, đặc biệt là sau khi các dòng công suất phản kháng đã qua máy biến áp.
Nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau về phân bố công suất phản kháng khi tính bằng tay và khi sử dụng phần mềm:
- Khi tính hân bố công suất bằng tay sử dụng điện áp định mức của lƣới 110kV để tính toán và chỉ tính cho một bƣớc lặp; Trong khi đó phần mềm PSS/E sử dụng các phƣơng pháp lặp để tính chế độ xác lập do đó kết quả đạt đƣợc chính xác hơn.
- Khi tính toán bằng tay ta bỏ qua phần ảo của tổn thất điện áp nên cũng gây ra sai số giữa hai cách tính.