Đồ án môn học Điều khiển hệ thống điện công nghiệp đề tài "Vận hành tối ưu hệ thống điện phân phối"
Đồ án môn học Điều khiển hệ thống điện công nghiệp đề tài "Vận hành tối ưu hệ thống điện phân phối" của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Điều khiển hệ thống điện công nghiệp (APM436564)L
Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin:
Tác giả:
Thông tin :
Môn:
Điều khiển hệ thống điện công nghiệp (APM436564)L
Trường:
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả:
Preview text:
MỤCLỤC MỤC
LỤC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 MỤC LỤC
HÌNH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
MỤC LỤC BẢNG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
LỜI CẢM ƠN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.1. Đặt vấn đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1. Mục tiêu đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2.
Nội dung đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.3.
Giới hạn đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
CHƯƠNG 2. TÁI CẤU HÌNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2.1. Giới thiệu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.1. Đặc điểm của lưới điện phân phối. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2.1.2. Các lý do vận hành hở Lưới điện phân phối. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.3. Các bài toán tái cấu hình LĐPP ở góc độ vận hành. . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.1.4. Thực trạng lưới phân phối hiện nay của Việt Nam. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2. Các phương pháp tái cấu hình lưới điện phân phối giảm tổn thất công suất. . . 8
2.2.1. Kết hợp heuristics và tối ưu hóa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2. Các giải thuật thuần túy dựa trên heuristics – Giải thuật Civanlar. . . . . . .9
2.2.3. Giải thuật heuristic vòng kín cho LĐPP có tụ bù và máy phát điện phân tán
(DG). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.3. Kết luận. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG TÁI CẤU HÌNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI. . . . . . . . 13
3.1. Giới thiệu về lưới điện phân phối. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1.1. Thông số lưới. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3.1.2. Thông số tải. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.1.3. Đồ thị phụ tải. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.1.4. Đồ thị phát của hệ thống NLMT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2. Nội dung thực hiện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.1. Số hóa đồ thị các nhánh dây 2-9 và 2-6 khi mờ các khóa điện trên các nhánh
4-14, 15-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.2. Nhập số liệu vào powerworld. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.3. Chỉnh nấc điều áp của máy biến áp khi mở khóa điện CB5. . . . . . . . . . .19
3.2.4. Mối liên quan giữa điện áp nút và dòng công suất giữa các nút:. . . . . . .23
3.2.5. Các biện pháp giảm tổn thất công suất và sụt áp lưới:. . . . . . . . . . . . . . .23
3.2.6. Nhập đồ thị phụ tải theo đồ thị phụ tải đặc trưng. . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
3.2.7. Đóng khóa điện trên các nhánh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2.8. Đóng và mở lần lượt các khóa trên vòng để xác định tổn thất công suất của
hệ thống. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
3.2.9. Sử dụng giải thuật Civanlar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
3.2.10. Đường dây 6-7 bị sự cố (ngắn mạch hoặc quá tải). . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.11. Tính toán ngắn mạch bằng tay và bằng phần mềm powerworld tại bus 9 khi
CB5 đóng và CB5 mở. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 KẾT
LUẬN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
TÀI LIỆU THAM KHẢO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 MỤCLỤCHÌNH
Hình 2.1. Vị trí và vai trò của lưới điện phân phối. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Hình 2.2. Lưới điện phân phối đơn
giản[1]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Hình 2.3. Lưu đồ giải thuật của Civanlar và các cộng
sự. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Hình 3.1. Mô hình lưới điện và số liệu đề bài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Hình 3.2. Mô hình lưới điện phân phối trên Power
World. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Hình 3.3. Mô hình lưới điện khi mờ khóa 4-14, 15-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Hình 3.4. Đồ thị của nhánh 2 - 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Hình 3.5. Đồ thị của nhánh 6 - 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Hình 3.6. Kết quả mô phỏng sau khi chỉnh nấc điều áp của
MBA. . . . . . . . . . . . . . . .20
Hình 3.7. Kết quả mô phỏng điện áp nút tại 10am. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Hình 3.8. Kết quả mô phỏng điện áp nút tại 1pm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Hình 3.9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Hình 3.10. Điện áp tại nút 5 sau khi chỉnh nấc điều áp
của MBA. . . . . . . . . . . . . . . . 23
Hình 3.11. Lắp tụ tại nút 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
Hình 3.12. Tổng tổn thất công suất sau khi lắp tụ tại nút 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Hình 3.13. Vị trí ban đầu của 2 máy phát NLMT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Hình 3.14. Vị trí 2 máy phát NLMT sau khi thay đổi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Hình 3.15. Đồ thị phụ tải các nút. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Hình 3.16. Mô hình lưới điện khi mở CB5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Hình 3.17. Sơ đồ tổng quát lưới điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
Bảng 3.14. Tổng tổn thất công suất khi ở các đường dây trên nhánh 2-6. . . . . . . . . . 32
Hình 3.18. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh 15-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Hình 3.19. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh . . . . . . . Error! Bookmark not defined.
- 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hình 3.20. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh 3 – 4 và 15-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Hình 3.21. Mô hình lưới điện chạy tính toán ngắn mạch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Hình 3.22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Hình 3.23. Mô hình khi có sự cố ngắn mạch đường dây 6-7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Hình 3.24. Mô hình tối ưu tổn thất công suất khi có sự cố đường dây 6-7 . . . . . . . . . 46
Hình 3.25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Hình 3.26. Mô hình tính toán khi ngắn mạch nút 9 và CB5 hở. . . . . . . . . . . . 50
Hình 3.27. Mô hình tính toán khi ngắn mạch nút 9 và CB5 hở. . . . . . . . . . . . 51 MỤCLỤCBẢNG
Bảng 2.1. Phạm vi ứng dụng của các bài toán tái cấu hình lưới điện[1]. . . . . . . . . . . . 7
Bảng 3.1. Thông số tải. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Bảng 3.2. Số liệu phụ tải theo giờ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Bảng 3.3. Số liệu máy phát NLMT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Bảng 3.4. Thông số các nhánh 2-9, 6-16 sau khi chạy Time Step Simulation. . . . . . .16
Bảng 3.5. Số liệu tính toán tải P. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Bảng 3.6. Số liệu tính toán tải Q. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Bảng 3.7. Số liệu tính toán hệ thống PV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Bảng 3.8. Dòng điện sau chạy Time Step Simulation tại 10am và 1pm. . . . . . . . . . . .20
Bảng 3.9. Điện áp nút sau chạy Time Step Simulation tại 10am và 1pm. . . . . . . . . . .21
Bảng 3.10. Kết quả sau khi lắp tụ tại nhánh 2-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Bảng 3.11. Kết quả sau khi lắp tụ tại nhánh 2-6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Bảng 3.12. Tổng tổn thất công suất theo từng thời
đoạn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Bảng 3.13. Tổng tổn thất công suất khi ở các đường dây trên nhánh 2-9. . . . . . . . . . 32
Bảng 3.15. Tổng tổn thất điện năng theo từng thời đoạn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Bảng 3.16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Bảng 3.17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Bảng 3.18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Bảng 3.19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Bảng 3.20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Bảng 3.21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Bảng 3.22. Tổng tổn thất công suất theo từng thời đoạn khi mờ 3-4 và 15-13. . . . . . 39
Bảng 3.23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Bảng 3.24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Bảng 3.25. Thông số tại các nút khi ngắn mạch nút 9 và
CB5 hở. . . . . . . . . . . . . . . . 43 Bảng 3.26. Thông số tại các nút khi ngắn mạch nút 9 và
CB5 hở. . . . . . . . . . . . . . . . 44 LỜICẢMƠN
Trước tiên, trong quá trình thực hiện đề tài “VẬN HÀNH TỐI ƯU HÓA LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI” nhóm em chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Vinh Quan đã giúp đỡ
tận tình và đưa ra nhiều những lời khuyên bổ ích giúp nhóm em hoàn thành được báo
cáo môn học này. Đồng thời, nhóm em cũng gửi lời cảm ơn đến những nhóm bạn đã
hỗ trợ và giúp đỡ nhóm em rất nhiều trong đề tài này.
Tuy nhiên, do hiểu biết còn hạn chế cũng như thời gian và giới hạn của đề tài nên
không tránh khỏi có thiếu sót. Nhóm mong nhận được sự nhận và góp ý từ thầy để đề
tài được hoàn thiện hơn. Chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
CHƯƠNG 1. GIỚITHIỆUĐỀTÀI
Lưới điện phân phối có vai trò rất quan trọng trong cả hệ thống điện ở nước ta.
Tuy nhiên, tổn thất năng lượng trên lưới điện phân phối khoảng 7-8% trong khi trên
lưới điện truyền tải là 2-3%. Vì vậy, việc tìm ra các biện pháp giảm tổn thất điện năng
trên lưới điện phân phối là rất cần thiết để vừa nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện
vừa mang lại lợi ích về kinh tế.[1]
Hiện nay, có nhiều biện pháp để giảm tổn thất trong quá trình phân phối điện năng
như: bù công suất phản kháng, nâng cao điện áp vận hành lưới điện phân phối, hoặc
tăng tiết diện dây dẫn. Tuy các biện pháp này đều mang tính khả thi về kỹ thuật nhưng
lại tốn nhiều chi phí đầu tư và lắp đặt thiết bị ban đầu. Trong khi đó, biện pháp tái cấu
hình lưới điện thông qua cách đóng/mở các cặp khoá điện có sẵn trên lưới điện cũng có
thể giảm đáng kể tổn thất điện năng mà không cần nhiều chi phí để cải tạo lưới điện.
Vì vậy, nhóm chọn nghiên cứu về phương pháp tái cấu hình lưới điện phân phối để
giảm tổn thất năng lượng cho lưới điện.
CHƯƠNG 2. TÁICẤUHÌNHLƯỚIĐIỆNPHÂNPHỐI 2.1. Giới thiệu
2.1.1. Các bài toán tái cấu hình LĐPP ở góc độ vận hành
Các bài toán vận hành LĐPP mô tả các hàm mục tiêu tái cấu hình lưới điện: -
Bài toán 1: Xác định cấu hình lưới điện theo đồ thị phụ tải trong 1 thời đoạn
để chi phí vận hành bé nhất. -
Bài toán 2: Xác định cấu hình lưới điện không thay đổi trong thời đoạn khảo
sát để tổn thất năng lượng bé nhất. -
Bài toán 3: Xác định cấu hình lưới điện tại 1 thời điểm để tổn thất công suất bé nhất. -
Bài toán 4: Tái cấu hình lưới điện cân bằng tải (giữa các đường dây, máy biến
thế nguồn ở các trạm biến áp) để nâng cao khả năng tải của lưới điện. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan -
Bài toán 5: Khôi phục lưới điện sau sự cố hay cắt điện sửa chữa. -
Bài toán 6: Xác định cấu hình lưới điện theo nhiều mục tiêu như: tổn thất công
suất bé nhất, mức độ cân bằng tải cao nhất, số lần chuyển tải ít nhất, sụt áp
cuối lưới bé nhất cùng đồng thời xảy ra. (Hàm đa mục tiêu) -
Bài toán 7: Xác định cấu hình lưới điện để đảm bảo mục tiêu giảm lượng năng
lượng do việc ngừng cung cấp điện hay nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
Các bài toán xác định cấu trúc vận hành của một LĐPP cực tiểu tổn thất năng
lượng hay cực tiểu chi phí vận hành thoả mãn các điều kiện kỷ thuật vận hành luôn là
bài toán quan trọng và kinh điển trong vận hành hệ thống điện. Bảng 1.1 trình bày
phạm vi ứng dụng của các bài toán tái cấu hình theo đặc điểm LĐPP.
Bảng 2.1. Phạm vi ứng dụng của các bài toán tái cấu hình lưới điện[1]
2.2. Các phương pháp tái cấu hình lưới điện phân phối giảm tổn thất công suất
Có rất nhiều phương pháp tái cấu hình lưới giảm ∆P nhưng theo [1, 2, 4] chỉ có
giải thuật heuristic kết hợp giải thuật tối ưu và giải thuật thuần heuristic mới thực sự
mang hiệu quả cao vì dễ tìm được cấu trúc lưới tối ưu. Trong các giải thuật này, có thể
chia hai nhóm chính, giải thuật của Merlin & Back - kỹ thuật vòng cắt đại diện cho lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
phương pháp heuristic kết hợp giải thuật tối ưu và giải thuật của Civanlar - kỹ thuật đổi
nhánh đại diện cho phương pháp thuần heuristic. Ngoài ra còn một số phương pháp
khác nhưng không hiệu quả.
2.2.1. Kết hợp heuristics và tối ưu hóa
Việc kết hợp giữa giải thuật heuristics và tối ưu hoá tái cấu hình LĐPP cực tiểu ∆P tiêu
tốn nhiều thời gian tính toán nhưng lại có khả năng xác định được cấu hình lưới điện
đạt cực tiểu toàn cục và không phụ thuộc vào cấu trúc lưới ban đầu khi khảo sát hết số
tổ hợp khoá điện có thể thay đổi trạng thái. Cụ thể là S.K.Goswami, V.Glamocanin,
Merlin và Back, Shirmohammadi, T.P.Wagner,. .
2.2.2. Các giải thuật thuần túy dựa trên heuristics – Giải thuật Civanlar
Bản chất phi tuyến rời rạc của bài toán tái cấu hình LĐPP đã tạo tiền đề cho các
nỗ lực nghiên cứu theo hướng sử dụng kỹ thuật chỉ thuần túy dựa trên giải thuật
heuristics. Các giải thuật này có cùng đặc điểm là sử dụng các công thức thực nghiệm
để đánh giá mức độ giảm tổn thất liên quan đến thao tác đóng cắt và giới thiệu một số
qui luật nhằm giảm số lượng xem xét các khóa điện. Các qui tắc heuristics dựa trên giả
định rằng việc giảm tải trên thiết bị và nguồn phát đồng nghĩa với giảm tổn thất. Mặc
dù đã có nhiều nghiên cứu theo hướng này nhưng chưa tìm được giải thuật tỏ ra thực sự khả thi.
Khác với giải thuật của Civanlar [2] dựa trên heuristics để tái cấu hình LĐPP,
lưu đồ mô tả giải thuật được trình bày tại hình 2.3. Giải thuật của Civanlar được đánh giá cao nhờ: -
Xác định được hai qui luật để giảm số lượng khóa điện cần xem xét.
+ Nguyên tắc chọn khóa đóng: việc giảm tổn thất chỉ có thể đạt được nếu như có
sự chênh lệch đáng kể về điện áp tại khoá đang mở.
+ Nguyên tắc chọn khóa mở: việc giảm tổn thất chỉ đạt được khi thực hiện chuyển
tải ở phía có độ sụt áp lớn sang phía có sụt áp bé hơn. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan -
Xây dựng được hàm số mô tả mức giảm tổn thất công suất tác dụng khi có
sựthay đổi trạng thái của một cặp khóa điện trong quá trình tái cấu hình. (1 – 1) Trong đó:
D: Tập các nút tải được dự kiến chuyển tải
Ii: Dòng điện tiêu thụ của nút thứ i
EM: Tổn thất điện áp do thành phần điện trở gây ra tại nút M
EN: Tổn thất điện áp do thành phần điện trở gây ra tại nút N
Rloop: Tổng các điện trở trên vòng kín khi đóng khoá điện đang mở.
Biểu thức (1 - 1) được rút ra từ phân tích mô hình tải phân bố tập trung. Biểu
thức này tỏ ra chính xác khi ứng dụng cho các lưới mẫu nhỏ nhưng chưa được kiểm
chứng ở lưới điện lớn. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 2.3. Lưu đồ giải thuật của Civanlar và các cộng sự
Kỹ thuật đổi nhánh thể hiện ở quá trình thay thế 01 khóa mở bằng và 01 khoá
đóng trong cùng một vòng để giảm tổn thất công suất. Vòng được chọn để đổi nhánh là
vòng có cặp khoá đóng/mở có mức giảm tổn thất công suất lớn nhất. Quá trình được
lặp lại cho đến khi không thể giảm được tổn thất nữa. Giải thuật Civanlar có những ưu điểm sau:
- Nhanh chóng xác định phương án tái cấu hình có mức tổn thất nhỏ hơn bằngcách
giảm số liên kết đóng cắt nhờ qui tắc heuristics và sử dụng công thức thực nghiệm để xác định
mức độ giảm tổn thất tương đối.
- Việc xác định dòng tải tương đối chính xác.
Tuy nhiên, giải thuật cũng còn nhiều nhược điểm cần khắc phục:
- Mỗi bước tính toán chỉ xem xét 01 cặp khóa điện trong 01 vòng. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
- Chỉ đáp ứng được nhu cầu giảm tổn thất, chứ chưa giải quyết được bài toáncực tiểu hóa hàm mục tiêu.
- Việc tái cấu hình hệ thống phụ thuộc vào cấu trúc xuất phát ban đầu.
2.2.3. Giải thuật heuristic vòng kín cho LĐPP có tụ bù và máy phát điện phân tán (DG)
LĐPP thường được thiết kế dạng kín, nhưng thực tế được yêu cầu vận hành hình tia
để giảm dòng ngắn mạch và vận hành đơn giản. Khi xuất hiện nguồn điện phân tán
(Distribution Generator – DG) kết nối vào LĐPP, phân bố dòng điện trên các nhánh
đường dây sẽ thay đổi và ảnh hưởng đến cấu hình tối ưu của LĐPP, điều đó đặt ra
nhiệm vụ là: cần phải tìm cấu hình tối ưu mới (tái cấu hình LĐPP có nguồn DG). Cấu
hình mới này được đặt ra với nhiều mục tiêu: cải thiện chất lượng điện áp các nút trên
LĐPP, giảm tổn thất công suất, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, chống quá tải
đường dây. .Ở đây tập trung xem xét giảm tổn thất công suất dựa trên cơ sở 2 giải thuật:
- Thuật toán của A.Merlin & Back [3] (kỹ thuật vòng cắt) đại diện cho phương
phápheuristic kết hợp với các kỹ thuật tối ưu;
- Thuật toán của Civanlar [2] (kỹ thuật đổi nhánh) đại diện cho phương pháp thuầnheuristic. 2.3. Kết luận
Có nhiều phương pháp tái cấu hình lưới điện phân phối giảm tổn thất công suất,
tuy nhiên, chỉ có những giải thuật heuristic kết hợp giải tích và giải thuật thuần
heuristic mới thực sự mang hiệu quả cao khi xét đến yếu tố thời gian và độ chính xác
của giải thuật. Trong đó kỹ thuật đổi nhánh - giải thuật Civanlar là đơn giản, cấu hình
sau chuyển tải tốt hơn cấu hình ban đầu, có thể vận dụng vào giải bài toán tối ưu LĐPP một cách hiệu quả.
CHƯƠNG 3. ỨNGDỤNGTÁICẤUHÌNHLƯỚIĐIỆNPHÂN PHỐI lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.1. Mô hình lưới điện và số liệu đề bài
3.1.1. Thông số lưới
Lưới điện ngầm có thông số lưới như hình vẽ có 15 nút tải và 2 hệ thống pin
quang điện hòa lưới. Giữa 2 nút tải, các nhánh đều được bố trí các LBS (máy cắt có tải)
để có khả năng chuyển tải không mất điện.
3.1.2. Thông số tải
Bảng 3.1. Thông số tải Đề 1 Pmax (MW) Qmax Loại tải Nút (MVar) 2 0.1760 0.180 1 3 0.2800 0.286 2 4 0.5680 0.560 3 5 0.1760 0.172 1 6 0.5600 0.560 1 7 0.5600 0.568 2 8 0.2800 0.200 2 9 0.2800 0.200 3 10 0.1760 0.160 3 11 0.5600 0.400 1 12 0.2800 0.280 1 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 13 0.1760 0.160 1 14 0.2800 0.284 2 15 0.5600 0.520 3
3.1.3. Đồ thị phụ tải
Bảng 3.2. Số liệu phụ tải theo giờ
t(h ) 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10- 11- 12- 13- 14- 15- 16- 17- 18- 19- 20- 21- 22- 23- 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
%P 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.8 0.9 0.9 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.6 8 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 Tải 5 5 5 5 5 5 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 5 loạ i 1 %
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.6 0.4 3 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 Q 2 3 4 4 4 3 7 7 7 7 7 7 %P 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 0.9 5 0.9 1 1 0.8 0.6 2 Tải 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 5 loạ i 2 %
0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 7 0.4 Q 5 5 5 5 5 5 5 5
%P 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 0.9 5
1 0.9 0.9 0.8 2 0.7 0.6 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 0.4 Tải 1 1 1 9 9 1 2 1 1 loạ i 3 % 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
0.5 0.5 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5 Q 7 7 7 7 7 7
3.1.4. Đồ thị phát của hệ thống NLMT
Bảng 3.3. Số liệu máy phát NLMT
thoi gian 0- 1- 2- 3- 4- 5- 6-7 7- 8- 9- 10- 11- 12- 13- 14- 15- 16- 17- 18- 19- 20- 21- 22- 23- 1 2 3 4 5 6
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 %P
0 0 0 0 0 0 0.2 0.3 0.5 0.6 0.8 1 1 0.9 0.7 0.4 0.2 0 0 0 0 0 0 0 PV %Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Với PPV1 = 800 kWp và PPV2= 500 kWp
*Mô hình lưới điện phân phối trong powerworld:
Hình 3.2. Mô hình lưới điện phân phối trên Power World
3.2. Nội dung thực hiện 3.2.1. Số hóa đồ thị các nhánh dây 2-9 và 2-6 khi mờ các khóa
điện trên các nhánh 4-14, 15-13 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.3. Mô hình lưới điện khi mờ khóa 4-14, 15-13
- Sau khi thực hiện mô phỏng khi mờ các khóa điện trên các nhánh 4-14 và 15-13
với Time Step Simulation ta được bảng sau:
Bảng 3.4. Thông số các nhánh 2-9, 6-16 sau khi chạy Time Step Simulation
2 TO 9 2 TO 9 2 TO 9 16 TO 6 16 TO 6 16 TO CKT 1 CKT 1 CKT 1 CKT CKT 1 6 CKT 1 Date Time MW Mvar MVA 1 MW Mvar MVA From From From From From From 10/15/2021 12:00:00 AM 0.27 0.3 0.4 1.49 0.97 1.78 10/15/2021 1:00:00 AM 0.27 0.3 0.4 1.49 0.97 1.78 10/15/2021 2:00:00 AM 0.27 0.3 0.4 1.49 0.97 1.78 10/15/2021 3:00:00 AM 0.27 0.3 0.4 1.49 0.97 1.78 10/15/2021 4:00:00 AM 0.27 0.3 0.4 1.49 0.97 1.78 10/15/2021 5:00:00 AM 0.27 0.3 0.4 1.49 0.97 1.78 10/15/2021 6:00:00 AM 0.19 0.29 0.35 1.86 1.23 2.23 10/15/2021 7:00:00 AM 0.19 0.29 0.35 2.64 1.65 3.12 10/15/2021 8:00:00 AM 0.13 0.33 0.36 3.19 2.13 3.84 10/15/2021 9:00:00 AM 0.13 0.4 0.42 3.34 2.25 4.03 10/15/2021 10:00:00 AM -0.03 0.42 0.42 3.24 2.31 3.98 10/15/2021 11:00:00 AM -0.21 0.42 0.47 3.11 2.42 3.94 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 10/15/2021 12:00:00 PM -0.21 0.42 0.47 3.11 2.42 3.94 10/15/2021 1:00:00 PM -0.21 0.42 0.47 3.11 2.42 3.94 10/15/2021 2:00:00 PM 0.05 0.42 0.42 3.19 2.23 3.89 10/15/2021 3:00:00 PM 0.25 0.38 0.46 2.82 1.84 3.37 10/15/2021 4:00:00 PM 0.36 0.38 0.52 2.78 1.84 3.33 10/15/2021 5:00:00 PM 0.5 0.35 0.61 2.5 1.47 2.9 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 10/15/2021 6:00:00 PM 0.5 0.35 0.61 2.5 1.47 2.9 10/15/2021 7:00:00 PM 0.5 0.35 0.61 2.5 1.47 2.9 10/15/2021 8:00:00 PM 0.6 0.36 0.7 2.86 1.55 3.25 10/15/2021 9:00:00 PM 0.6 0.36 0.7 2.86 1.55 3.25 10/15/2021 10:00:00 PM 0.45 0.35 0.57 2.38 1.49 2.81 10/15/2021 11:00:00 PM 0.36 0.31 0.47 1.8 1.07 2.1
- Đồ thị của các nhánh 2-9 và 6-16 khi mờ các khóa điện 4-14 và 13-15: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Downloaded by Dung Tran (tiendungtr12802@gmail.com) 9
3.2.2. Nhập số liệu vào powerworld
• Số liệu P, Q sau khi tính toán để nhập vào powerworld: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Bảng 3.5. Số liệu tính toán tải P
Tải P Bus 2 Bus 3 Bus 4 Bus 5 Bus 6 Bus 7 Bus 8 Bus 9 Bus 10 Bus 11 Bus 12 Bus 13 Bus 14 Bus 15 0-1
0.06160 0.14000 0.17608 0.06160 0.19600 0.28000 0.14000 0.08680 0.05456 0.19600 0.09800 0.06160 0.14000 0.17360 1-2
0.06160 0.14000 0.17608 0.06160 0.19600 0.28000 0.14000 0.08680 0.05456 0.19600 0.09800 0.06160 0.14000 0.17360 2-3
0.06160 0.12600 0.17608 0.06160 0.19600 0.25200 0.12600 0.08680 0.05456 0.19600 0.09800 0.06160 0.12600 0.17360 0.16240 3-4
0.06160 0.12600 0.16472 0.06160 0.19600 0.25200 0.12600 0.08120 0.05104 0.19600 0.09800 0.06160 0.12600 4-5
0.06160 0.12600 0.16472 0.06160 0.19600 0.25200 0.12600 0.08120 0.05104 0.19600 0.09800 0.06160 0.12600 0.16240 5-6
0.06160 0.14000 0.17608 0.06160 0.19600 0.28000 0.14000 0.08680 0.05456 0.19600 0.09800 0.06160 0.14000 0.17360 6-7
0.08272 0.15400 0.23856 0.08272 0.26320 0.30800 0.15400 0.11760 0.07392 0.26320 0.13160 0.08272 0.15400 0.23520 0.33600 7-8
0.14080 0.15400 0.34080 0.14080 0.44800 0.30800 0.15400 0.16800 0.10560 0.44800 0.22400 0.14080 0.15400 0.44800 8-9
0.17248 0.16800 0.45440 0.17248 0.54880 0.33600 0.16800 0.22400 0.14080 0.54880 0.27440 0.17248 0.16800
9-10 0.17248 0.15400 0.56800 0.17248 0.54880 0.30800 0.15400 0.28000 0.17600 0.54880 0.27440 0.17248 0.15400 0.56000
10-11 0.17248 0.15400 0.56800 0.17248 0.54880 0.30800 0.15400 0.28000 0.17600 0.54880 0.27440 0.17248 0.15400 0.56000
11-12 0.17600 0.15400 0.53960 0.17600 0.56000 0.30800 0.15400 0.26600 0.16720 0.56000 0.28000 0.17600 0.15400 0.53200 0.56000
12-13 0.15840 0.15400 0.56800 0.15840 0.50400 0.30800 0.15400 0.28000 0.17600 0.50400 0.25200 0.15840 0.15400
13-14 0.15840 0.17360 0.51120 0.15840 0.50400 0.34720 0.17360 0.25200 0.15840 0.50400 0.25200 0.15840 0.17360 0.50400
14-15 0.15840 0.19600 0.51120 0.15840 0.50400 0.39200 0.19600 0.25200 0.15840 0.50400 0.25200 0.15840 0.19600 0.50400
15-16 0.11968 0.19600 0.46576 0.11968 0.38080 0.39200 0.19600 0.22960 0.14432 0.38080 0.19040 0.11968 0.19600 0.45920
16-17 0.11968 0.19600 0.39760 0.11968 0.38080 0.39200 0.19600 0.19600 0.12320 0.38080 0.19040 0.11968 0.19600 0.39200
17-18 0.08448 0.22400 0.34080 0.08448 0.26880 0.44800 0.22400 0.16800 0.10560 0.26880 0.13440 0.08448 0.22400 0.33600
18-19 0.08448 0.26600 0.39760 0.08448 0.26880 0.53200 0.26600 0.19600 0.12320 0.26880 0.13440 0.08448 0.26600 0.39200
19-20 0.08448 0.26600 0.39760 0.08448 0.26880 0.53200 0.26600 0.19600 0.12320 0.26880 0.13440 0.08448 0.26600 0.39200
20-21 0.08448 0.28000 0.39760 0.08448 0.26880 0.56000 0.28000 0.19600 0.12320 0.26880 0.13440 0.08448 0.28000 0.39200
21-22 0.08448 0.28000 0.34080 0.08448 0.26880 0.56000 0.28000 0.16800 0.10560 0.26880 0.13440 0.08448 0.28000 0.33600
22-23 0.08448 0.22400 0.28400 0.08448 0.26880 0.44800 0.22400 0.14000 0.08800 0.26880 0.13440 0.08448 0.22400 0.28000
23-24 0.06160 0.17360 0.22720 0.06160 0.19600 0.34720 0.17360 0.11200 0.07040 0.19600 0.09800 0.06160 0.17360 0.22400
Bảng 3.6. Số liệu tính toán tải Q
Tải Q Bus 2 Bus 3 Bus 4 Bus 5 Bus 6 Bus 7 Bus 8 Bus 9 Bus 10 Bus 11 Bus 12 Bus 13 Bus 14 Bus 15 0-1
0.0180 0.0286 0.2240 0.0172 0.0560 0.2272 0.0800 0.0940 0.0752 0.0400 0.0280 0.0160 0.1136 0.2444 1-2
0.0180 0.0286 0.2240 0.0172 0.0560 0.2272 0.0800 0.0940 0.0752 0.0400 0.0280 0.0160 0.1136 0.2444 2-3
0.0180 0.0286 0.2240 0.0172 0.0560 0.2272 0.0800 0.0940 0.0752 0.0400 0.0280 0.0160 0.1136 0.2444 3-4
0.0180 0.0286 0.2240 0.0172 0.0560 0.2272 0.0800 0.0940 0.0752 0.0400 0.0280 0.0160 0.1136 0.2444 4-5
0.0180 0.0286 0.2240 0.0172 0.0560 0.2272 0.0800 0.0940 0.0752 0.0400 0.0280 0.0160 0.1136 0.2444 5-6
0.0180 0.0286 0.2240 0.0172 0.0560 0.2272 0.0800 0.0940 0.0752 0.0400 0.0280 0.0160 0.1136 0.2444 6-7
0.0396 0.0629 0.2240 0.0378 0.1232 0.2272 0.0800 0.1000 0.0800 0.0880 0.0616 0.0352 0.1136 0.2600 7-8
0.0774 0.1230 0.2240 0.0740 0.2408 0.2272 0.0800 0.1000 0.0800 0.1720 0.1204 0.0688 0.1136 0.2600 8-9
0.1152 0.1830 0.2240 0.1101 0.3584 0.2272 0.0800 0.1200 0.0960 0.2560 0.1792 0.1024 0.1136 0.3120 9-10
0.1152 0.1830 0.2240 0.1101 0.3584 0.2272 0.0800 0.1600 0.1280 0.2560 0.1792 0.1024 0.1136 0.4160 0.4160 10-11
0.1152 0.1830 0.2520 0.1101 0.3584 0.2556 0.0900 0.1600 0.1280 0.2560 0.1792 0.1024 0.1278 11-12
0.1260 0.2002 0.2520 0.1204 0.3920 0.2556 0.0900 0.1600 0.1280 0.2800 0.1960 0.1120 0.1278 0.4160 12-13
0.1080 0.1716 0.2520 0.1032 0.3360 0.2556 0.0900 0.1600 0.1280 0.2400 0.1680 0.0960 0.1278 0.4160 13-14
0.1080 0.1716 0.2520 0.1032 0.3360 0.2556 0.0900 0.1600 0.1280 0.2400 0.1680 0.0960 0.1278 0.4160 14-15
0.1080 0.1716 0.2520 0.1032 0.3360 0.2556 0.0900 0.1600 0.1280 0.2400 0.1680 0.0960 0.1278 0.4160 15-16
0.0774 0.1230 0.2520 0.0740 0.2408 0.2556 0.0900 0.1400 0.1120 0.1720 0.1204 0.0688 0.1278 0.3640 16-17
0.0774 0.1230 0.2520 0.0740 0.2408 0.2556 0.0900 0.1400 0.1120 0.1720 0.1204 0.0688 0.1278 0.3640 17-18
0.0486 0.0772 0.2520 0.0464 0.1512 0.2556 0.0900 0.1200 0.0960 0.1080 0.0756 0.0432 0.1278 0.3120 18-19
0.0486 0.0772 0.2800 0.0464 0.1512 0.2840 0.1000 0.1200 0.0960 0.1080 0.0756 0.0432 0.1420 0.3120 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 19-20
0.0486 0.0772 0.2800 0.0464 0.1512 0.2840 0.1000 0.1200 0.0960 0.1080 0.0756 0.0432 0.1420 0.3120 20-21
0.0486 0.0772 0.2800 0.0464 0.1512 0.2840 0.1000 0.1200 0.0960 0.1080 0.0756 0.0432 0.1420 0.3120 21-22
0.0486 0.0772 0.2800 0.0464 0.1512 0.2840 0.1000 0.1200 0.0960 0.1080 0.0756 0.0432 0.1420 0.3120 22-23
0.0486 0.0772 0.2632 0.0464 0.1512 0.2670 0.0940 0.1200 0.0960 0.1080 0.0756 0.0432 0.1335 0.3120 23-24
0.0180 0.0286 0.2520 0.0172 0.0560 0.2556 0.0900 0.1000 0.0800 0.0400 0.0280 0.0160 0.1278 0.2600
• Số liệu của hệ thống PV sau khi tính toán:
Bảng 3.7. Số liệu tính toán hệ thống PV PV1 PV2 t (kW) (kW) 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 160 100 8 240 150 9 250 400 10 480 300 11 640 400 12 800 500 13 800 500 14 720 450 15 560 350 16 320 200 17 160 100 18 0 0 19 0 0 20 0 0 21 0 0 22 0 0 23 0 0 24 0 0
3.2.3. Chỉnh nấc điều áp của máy biến áp khi mở khóa điện CB5 -
Sau khi chỉnh các nấp điều áp để tỷ số MBA ở hệ đơn vị tương đối là lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
1.0pu, tađược mô hình lưới điện như sau.
Hình 3.6. Kết quả mô phỏng sau khi chỉnh nấc điều áp của MBA Dòng điện
trên các nhánh vào thời điểm 10:00am và 1:00pm.
Bảng 3.8. Dòng điện sau chạy Time Step Simulation tại 10am và 1pm lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan -
Điện áp tại các nút vào thời điểm 10:00am và 1:00pm.
Bảng 3.9. Điện áp nút sau chạy Time Step Simulation tại 10am và 1pm
*Tại thời điểm 10:00am, điện áp tại các nút: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.7. Kết quả mô phỏng điện áp nút tại 10am
*Tại thời điểm 1:00pm, điện áp tại các nút:
Hình 3.8. Kết quả mô phỏng điện áp nút tại 1pm
3.2.4. Mối liên quan giữa điện áp nút và dòng công suất giữa các nút: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan Hình 3.9 -
Từ hình trên ta thấy được nút 7 có điện áp 0.96pU thấp hơn điện áp tại nút 6 là 0.97pU
thì dòng công suất có chiều từ 6 sang 7. Tương tự, ta cũng thấy nút
1 có điện áp 0.94pU nhỏ hơn nút 7 thì dòng coog suất cũng chảy từ 7 sang
11. Vì vậy, có thể kết luận dòng công suất sẽ có chiều từ nút có điện áp cao
hơn sang nút có điện áp thấp hơn.
3.2.5. Các biện pháp giảm tổn thất công suất và sụt áp lưới:
a. Thay đổi nấc điều áp máy biến áp để điện áp cuối lưới tăng thêm 0,02pU
Ban đầu, điện áp tại bus 5 cuối lưới là 0.92pU, ta thực hiện thay đổi nấc điều áp MBA tại
bus 2 và bus 16 thành 1.02pU như hình thì điện áp tại bus 5 là 0.94pU:
Hình 3.10. Điện áp tại nút 5 sau khi chỉnh nấc điều áp của MBA lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
b. Lắp 01 tụ bù để tăng áp tại nút này tăng lên 0.02pU.
Lắp tụ bù tại nhánh với công suất được tính như sau:
Vậy ta lắp 1 tù bù với dung lượng 2.4Mvar tại nút số 7 để điện áp từ 0.96pU tăng lên 0.98pU.
Hình 3.11. Lắp tụ tại nút 7
Với tổng tổn thất công suất giảm 0.0852 MW
Hình 3.12. Tổng tổn thất công suất sau khi lắp tụ tại nút 7
c. Lắp 01 tụ bù để tổn thất công suất trên lưới phân phối giảm nhiều nhất
vớidung lượng bé nhất.
Ban đầu tổng tổn thất công suất của hệ thống khi chưa lắp tụ bù là 0.2705MW.
Tổn thất này tương đối lớn nên để giảm tổn thất này nhóm có các đề xuất sau:
* Đề xuất 1: Lắp tụ trên nhánh 2-9 Dung lượng tụ:
- Lắp 01 tụ bù với công suất 0.4MVar lần lượt tại nút số 9, 10, 14 trên nhánh
29 thì tổng tổn thất công suất trên lưới phân phối như bảng sau: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Bảng 3.10. Kết quả sau khi lắp tụ tại nhánh 2-9 Tổng tổn thất
Dung lượng tụ bù phát Bus (MW) (Mvar) 9 0.2689 0.4 10 0.2681 0.4 14 0.2679 0.4
- Ta thấy lắp tụ bù 0.4MVar tại bus 14 thì thu được tổng tổn thất công suất của
hệ thống là nhỏ nhất 0.2679 MW.
* Đề xuất 2: Lắp tụ trên nhánh 2-6
- Lắp 01 tụ bù với công suất 0.4MVar tại nút số 10 thì tổng tổn thất công suất
trênlưới phân phối như sau:
Bảng 3.11. Kết quả sau khi lắp tụ tại nhánh 2-6 Tổng tổn thất
Dung lượng tụ bù phát Bus (MW) (Mvar) 3 0.1464 2.2 4 0.1449 2.2 5 0.1724 2.2 6 0.2030 2.4 7 0.1853 2.3 8 0.2148 2.4 11 0.1527 2.3 12 0.1682 2.3 13 0.2058 2.3 15 0.1696 2.2
- Ta thấy lắp tụ bù 2.4MVar tại bus 4 thì thu được tổng tổn thất công suất của hệ
thống là nhỏ nhất 0.1449 MW. *Kết luận:
- Vậy khi lắp 01 tụ bù với công suất 2.4MVar tại nút số 4 thì tổng tổn thất công
suấttrên lưới phân phối sẽ giảm nhiều nhất từ 0.2705MW xuống 0.1449MW. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
- Ta thấy được từ bảng, tụ bù phát không đúng giá trị định mức là 2.4Mvar bởi vì theocông thức
, tụ chỉ phát đúng dung lượng định mức tại giá trị điện áp
1.00pU nên ở các bus 4 có cấp điện áp 0.92pU thì tụ chỉ phát được 2.2Mvar.
d. Thay thế máy phát điện phân tán có tổng công suất phát như cũ để tổn thất
công suất là bé nhất
- Vị trí ban đầu của 2 máy phát NLMT là máy PV1 0.5MW tại bus số 14 và máy phát PV2 0.8MW tại bus số 11.
Hình 3.13. Vị trí ban đầu của 2 máy phát NLMT
* Đề xuất: Ta có thể thấy nhánh 2-9 có tổng tải 0.912MW bé hơn nhiều tổng tải trên nhánh
16-6 4MW nên nhóm đề xuất thay đổi vị trí 2 máy phát NLMT: máy phát
0.5MW sẽ được gắn tại bus 14 và máy phát 0.8MW gắn ở bus 15.
- Tổn thất công suất sẽ giảm từ 0.2705 MW xuống 0.2371 MW. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.14. Vị trí 2 máy phát NLMT sau khi thay đổi
e. Giải thích:
*Phương án lắp tụ bù:
Tổn thất công suất trong mạng điện được xác định theo công thức: (3 – 1)đó:
∆U: tổn thất điện áp Tổn thất điện áp trong mạng điện:
(3 – 2) ∆A: tổn thất năng lượng (3
Khi lắp tụ bù QC tại nút Tổn thất năng lượng: – 3) thì công suất phản
kháng Q của nút sẽ giảm => ∆P, ∆U giảm => ∆A giảm. Vì vậy có thể thấy việc lắp tụ bù
đem lại lợi ích cả về giảm tổn thất công suất và tổn thất điện áp của mạng điện.
*Phương án thay thế máy phát điện phân tán:
Khi lắp máy phát điện phân tán, sẽ phân bố lại công suất của mạng điện, điện áp các
nút sẽ được nâng cao kết hợp với công thức (3 - 1), (3 – 2) và (3 – 3) ta thấy tổn thất lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
công suất ∆P và tổn thất điện áp ∆U tỷ lệ nghịch với điện áp tại nút nên khi điện áp nút
tăng lên thì ∆P và ∆U sẽ giảm. Vì vậy, việc thay thế bằng các máy phát điện phân tán
sẽ giúp giảm tổn thất công suất và cải thiện sụt áp. f. Nhận xét:
- Dung lượng của tụ bù được xác định bằng 2/3 tổng dung lượng công suất phản khángtrên
nhánh và vị trí cũng nằm ở khoảng 2/3 của nhánh như ở vị trí nút số 4.
- Các máy phát điện phân tán có dung lượng dựa trên các máy phát điện sẵn có, vị tríthường
được lắp đặt gần cuối đường dây[4] như ở nút 14 và nút 15 để tăng điện áp tại các nút này
và phát lên lưới thì sẽ giảm được tổn hao đường dây, cải thiện
chỉ số điện áp, nâng cao chất lượng điện năng, tăng độ tin cậy trong việc truyền tải và phân phối, v.v. .
3.2.6. Nhập đồ thị phụ tải theo đồ thị phụ tải đặc trưng lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.15. Đồ thị phụ tải các nút
- Tổng tổn thất công suất theo từng thời đoạn như bảng sau:
Bảng 3.12. Tổng tổn thất công suất theo từng thời đoạn Thời
Tổng tổn thất công suất Tổng tải gian (MW) (MW) 12am 0.0312 1.8658 1am 0.0312 1.8658 2am 0.0312 1.7958 3am 0.0312 1.7642 4am 0.0312 1.7642 5am 0.0312 1.8658 6am 0.0496 2.3414 7am 0.0975 3.2628 8am 0.1514 3.9966 9am 0.175 4.2434 10am 0.171 4.2434 11am 0.1674 4.2028 12pm 0.1674 4.0892 1pm 0.1674 4.0288 2pm 0.159 4.1408 3pm 0.1188 3.5899 4pm 0.1147 3.3998 5pm 0.0858 2.9958 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 6pm 0.0858 3.3642 7pm 0.0858 3.3642 8pm 0.1075 3.4342 9pm 0.1075 3.2758 10pm 0.0789 2.8374 11pm 0.0445 2.1764 Tổng 2.3222 73.9085
- Sau 24h, tổn thất năng lượng là:
3.2.7. Đóng khóa điện trên các nhánh
Đóng hết các khóa điện trên các nhánh (CB5 mở), ta thấy hệ thống như sau:
Hình 3.16. Mô hình lưới điện khi mở CB5 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.17. Sơ đồ tổng quát lưới điện
- Xét trên vòng (2-9-10-14-4-3-11-7-6-2): chọn mở nhánh 10-14, cố định nhánh 10-14 và
lần lượt mở khóa các nhánh trên vòng còn lại (3-4-15-13-12-11-3) ta thu được tổng tổn
thất công suất như bảng sau:
Bảng 3.13. Tổng tổn thất công suất khi ở các đường dây trên nhánh 2-9 Mở 10-14
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 3-4 0.1003 4-15 0.0860 15-13 0.0870 13-12 0.0889 12-11 0.0934 11-3 0.1091
Tổn thất công suất nhỏ nhất là 0.0860 MW
- Từ bảng, ta thấy mở nhánh 4-15 có tổn thất công suất nhỏ nhất nên ta cố định nhánh này
và đóng nhánh 10-14 lại. Lúc này ta lại có một vòng, tiếp tục thực hiện mở khóa các nhánh
dây trên vòng này, thu được tổn thất công suất như sau:
Bảng 3.14. Tổng tổn thất công suất khi ở các đường dây trên nhánh 2-6 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan Mở 4-15
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 2-9 0.1159 9-10 0.0970 10-14 0.0860 14-4 0.0833 4-3 0.0578 3-11 0.0540 11-7 0.0809 7-6 0.1162 6-2 0.1865
- Từ bảng trên ta thấy mở nhánh 3-11 thu được tổn thất công suất là nhỏ nhất Vậy chọn
mở 2 khóa 4-15 và 3-11 để thu được tổng tổn thất công suất là nhỏ nhất
- Tổng tổn thất công suất theo từng thời đoạn như bảng sau:
Bảng 3.15. Tổng tổn thất điện năng theo từng thời đoạn Thời gian
Tổng tổn thất công suất Tổng tải (MW) (MW) 12:00:00 AM 0.0236 1.8658 1:00:00 AM 0.0236 1.8658 2:00:00 AM 0.0236 1.7958 3:00:00 AM 0.0236 1.7642 4:00:00 AM 0.0236 1.7642 5:00:00 AM 0.0236 1.8658 6:00:00 AM 0.0319 2.3414 7:00:00 AM 0.0607 3.2628 8:00:00 AM 0.0906 3.9966 9:00:00 AM 0.1031 4.2434 10:00:00 AM 0.0973 4.2434 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 11:00:00 AM 0.0929 4.2028 12:00:00 PM 0.0929 4.0892 1:00:00 PM 0.0929 4.0288 2:00:00 PM 0.0925 4.1408 3:00:00 PM 0.0724 3.5899 4:00:00 PM 0.0734 3.3998 5:00:00 PM 0.0582 2.9958 6:00:00 PM 0.0582 3.3642 7:00:00 PM 0.0582 3.3642 8:00:00 PM 0.0728 3.4342 9:00:00 PM 0.0728 3.2758 10:00:00 PM 0.0539 2.8374 11:00:00 PM 0.0308 2.1764 Tổng 1.4471
- Tổn thất năng lượng trong 1 ngày:
*Cách khác: Từ cơ sở của cách làm trên và công thức tổn thất công suất thì dòng điện I
tỷ lệ thuận với tổn thất công suất ∆P nên ta có thể dựa vào dòng điện nhỏ nhất trên mạch
để tìm ra khóa mở nhầm thu được tổng tổn thất công suất nhỏ nhất.
- Xét vòng 1: bao gồm các nút 1-2-9-10-14-4-15-13-12-11-7-6-2 có dòng điện trên cácđường dây như sau:
+ Ta nhận thấy trong vòng này dòng điện trên đường dây 15-13 là nhỏ nhất với giá
trị là 1.94A. Vậy ta thực hiện mở đường dây từ bus 15 đến bus 13 thì thu được tổng tổn thất là 0.1480MW lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.18. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh 15-13
- Vòng 2: gồm các nút 1-2-9-10-14-4-3-11-7-6-2 có dòng điện trên các nhánh như hình trên.
+ Trong vòng này ta nhận thấy dòng điện tại đường dây 3-4 nhỏ nhất là 4.42A. Vì vậy ta
thực hiện mở đường dây này thu được tổng tổn thất công suất 0.1475MW:
Hình 3.19. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh 3 - 4
*Nhận xét: Từ 2 kết quả trên, ta thấy mở đường dây 3-4 thì có tổn thất công suất nhỏ
hơn. Tiếp tục xét vòng còn lại là vòng 1 ta thấy dòng 4.74A trên đường dây 15-13 là lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
nhỏ nhất. Vậy ta sẽ mở thêm đường dây 15-13 này. Kết quả thu được sẽ là tổng tổn
thất công suất bé nhất là 0.1460MW.
Hình 3.20. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh 3 – 4 và 15-13
3.2.8. Đóng và mở lần lượt các khóa trên vòng để xác định tổn thất công suất của hệ thống
Lần lượt đóng khóa đang mở và mở khóa kế tiếp trên vòng 2-9, 9-10, 10-14, 14-4, 4-
15, 15-13, 13-12, 12-11, 11-7, 7-6, 6-2 (khóa 11-3 luôn ở trạng thái đóng)
- Tổn thất công suất của hệ thống như sau: Bảng 3.16
Đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 2-9 0.3318 9-10 0.2830 10-14 0.2530 14-4 0.2658 4-15 0.1609 15-13 0.1480 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 13-12 0.1493 12-11 0.1573 11-7 0.2070 7-6 0.3003 6-2 0.5078
3.2.9. Sử dụng giải thuật Civanlar
Đóng hết các khóa điện trên các nhánh (CB5 mở), ta thấy hệ thống như sau: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
Hình 3.21. Mô hình lưới điện chạy tính toán ngắn mạch
- Xét trên vòng (2-9-10-14-4-3-11-7-6-2): chọn mở nhánh 2-9, cố định nhánh 2-9 và
lần lượt mở khóa các nhánh trên vòng còn lại (3-4-15-13-12-11-3) ta thu được tổng
tổn thất công suất như bảng sau: Bảng 3.17 Mở 2-9
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 3-4 0.1433 4-15 0.1157 15-13 0.1186 13-12 0.1209 12-11 0.1263 11-3 0.1547
Tổn thất công suất nhỏ nhất là: ∆P1=0.1157 MW
- Từ bảng, ta thấy mở nhánh 4-15 có tổn thất công suất nhỏ nhất nên ta cố định
nhánh này và đóng nhánh 2-9 lại. Lúc này ta lại có một vòng, tiếp tục thực hiện mở
khóa các nhánh dây trên vòng này, thu được tổn thất công suất như sau: Bảng 3.18 Mở 4-15
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 2-9 0.1157 9-10 0.0969 10-14 0.0859 14-4 0.0833 4-3 0.0578 3-11 0.0540 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 11-7 0.0809 7-6 0.1162 6-2 0.1862
Tổn thất công suất nhỏ nhất là: ∆P2=0.0540MW
- Vì ∆P1>∆P2 (0.1157 > 0.0540) nên ta cố định mở khóa đường dây 3-11. Tiếp tục
thực hiện mở khóa các nhánh dây trên vòng (2-9-10-14-4-15-13-12-11-7-62), được
tổng tổn thất công suất lần lượt là: Bảng 3.19 Mở 3-11
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 2-9 0.1547 9-10 0.1260 10-14 0.1090 14-4 0.1045 4-15 0.0540 15-13 0.0513 13-12 0.0538 12-11 0.0611 11-7 0.0755 7-6 0.1166 6-2 0.2028
Tổn thất công suất nhỏ nhất là: ∆P3=0.0513MW
- Vì ∆P2>∆P3 (0.0540 > 0.0513) nên ta cố định mở khóa đường dây 15-13. Tiếp tục
thực hiện mở khóa các nhánh dây trên vòng (2-9-10-14-4-3-11-7-6-2), được tổng
tổn thất công suất lần lượt là: Bảng 3.20 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan Mở 13-15
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 2-9 0.1186 9-10 0.0986 10-14 0.0869 14-4 0.0839 4-3 0.0493 3-11 0.0513 11-7 0.0722 7-6 0.1050 6-2 0.1716
Tổn thất công suất nhỏ nhất là: ∆P4=0.0493 MW
- Vì ∆P3>∆P4 (0.0513 > 0.0493) nên ta cố định mở khóa đường dây 4-3. Tiếp tục thực
hiện mở khóa các nhánh dây trên vòng (2-9-10-14-15-13-12-11-7-6-2), được tổng
tổn thất công suất như sau là: Bảng 3.21 Mở 3-4
Mở đường dây Tổng tổn thất công suất (MW) 2-9 0.1433 9-10 0.1162 10-14 0.1003 14-4 0.0961 4-15 0.0578 15-13 0.0493 13-12 0.0504 12-11 0.0551 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 11-7 0.0805 7-6 0.1205 6-2 0.2159
Tổn thất công suất nhỏ nhất là: ∆P5=0.0493MW
- Vì ∆P4=∆P5=0.0493 MW nên khi mở cặp khóa 3-4 và 15-13 thì đạt được tổn thất công
suất là nhỏ nhất 0.0493 MW.
*Nhận xét: Như vậy khi thực hiện 5 lần cố định 1 khóa trên vòng và di chuyển 1 khóa trên
vòng còn lại đã thu được tổn thất công suất nhỏ nhất là 0.0493MW.
- Tổn thất năng lượng theo từng thời đoạn khi mở 3-4 và 15-13 với giá trị tải bìnhthường:
Bảng 3.22. Tổng tổn thất công suất theo từng thời đoạn khi mờ 3-4 và 15-13
Tổng tổn thất công suất Tổng tải Thời gian (MW) (MW) 12:00:00 AM 0.0234 1.8658 1:00:00 AM 0.0234 1.8658 2:00:00 AM 0.0234 1.7958 3:00:00 AM 0.0234 1.7642 4:00:00 AM 0.0234 1.7642 5:00:00 AM 0.0234 1.8658 6:00:00 AM 0.0299 2.3414 7:00:00 AM 0.0540 3.2628 8:00:00 AM 0.0785 3.9966 9:00:00 AM 0.0877 4.2434 10:00:00 AM 0.0817 4.2434 11:00:00 AM 0.0764 4.2028 12:00:00 PM 0.0764 4.0892 1:00:00 PM 0.0764 4.0288 2:00:00 PM 0.0793 4.1408 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 3:00:00 PM 0.0651 3.5899 4:00:00 PM 0.0667 3.3998 5:00:00 PM 0.0554 2.9958 6:00:00 PM 0.0554 3.3642 7:00:00 PM 0.0554 3.3642 8:00:00 PM 0.0697 3.4342 9:00:00 PM 0.0697 3.2758 10:00:00 PM 0.0515 2.8374 11:00:00 PM 0.0306 2.1764 Tổng 1.3002
- Sau 24h, tổn thất năng lượng là:
3.2.10. Đường dây 6-7 bị sự cố (ngắn mạch hoặc quá tải)
a. Phương án khôi phục cung cấp điện sao cho tất cả các phụ tải đều đượccung
cấp điện và đảm bảo lưới điện vẫn hình tia - Ban đầu hệ thống là hình tia như hình: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan Hình 3.22
- Sau khi đường dây 6-7 gặp sự cố, phải cô lập nhánh này khỏi hệ thống vì vậy nhóm đề
xuất mở một đường dây trên các vòng để giảm quá tải cho máy phát điện mặt trời
PV2. Nhánh được chọn để mở là nhánh 4-15, thu được tổng tổn thất công suất là 0.1163MW
và đảm bảo lưới điện vẫn hình tia.
Hình 3.23. Mô hình khi có sự cố ngắn mạch đường dây 6-7
b. Phương án khôi phục cung cấp điện sao cho tất cả các phụ tải đều đượccung
cấp điện và không có nhánh nào bị quá tải và đảm bảo lưới điện vẫn hình tia
- Ở câu a, sau khi mở nhánh 4-15 mạch điện đảm bảo hình tia với tổng tổn thất công suất là
0.1163MW. Tổng tổn thất công suất này có thể chưa tối ưu.
- Nên nhóm đề xuất mở các nhánh còn lại trên vòng 3-4-15-13-12-11-3 để xác định trường
hợp có tổng tổn thất nhỏ nhất: Bảng 3.23 Đường
Tổng tổn thất công suất dây (MW) 3-4 0.1250 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan 4-15 0.1162 15-13 0.1050 13-12 0.1039 12-11 0.1035 11-3 0.1167
Từ bảng trên ta thấy khi mở đường dây 12-11 thì thu được tổng tổn thất công suất hệ thống là nhỏ nhất 0.1035 MW.
Hình 3.24. Mô hình tối ưu tổn thất công suất khi có sự cố đường dây 6-7
c. Đề xuất xây thêm nhánh dây nào để giải quyết việc khôi phục cung cấp
điệnđược tốt hơn và đảm bảo lưới điện vẫn hình tia. Biết rằng tọa độ địa lý của
các phụ tải tương tự lưới đang xem xét
- Như kết quả đạt được ở câu a và b, khi nhánh 6-7 gặp sự cố thì ta phải cô lậpnhánh 6-7 khỏi
đường dây, lúc này máy phát điện PV2 cũng bị quá tải, tiến hành mở các đường dây để giảm
tối đa tổng tổn thất công suất là 0.1035MW
- Tuy nhiên, nhóm đề xuất gắn thêm các đường dây với bus số 6 để tăng độ tin cậycho hệ
thống điện đồng thời giảm tổng tổn thất công suất lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan Bảng 3.24 Đường
Tổng tổn thất công suất dây (MW) 6-3 0.0472 6-11 0.0436 6-12 0.0471 6-13 0.0521
Sau khi lần lượt nói các đường dây từ bus 6 đến các bus 3, 11, 12, 13 và được bảng trên
ta thấy gắn thêm đường dây 6-11 sẽ thu được tổng tổn thất công suất là nhỏ nhất 0.0436MW.
3.2.11. Tính toán ngắn mạch bằng tay và bằng phần mềm powerworld tại bus
9 khi CB5 đóng và CB5 mở
a. Sử dụng phần mềm powerworld tính toán ngắn mạch tại bus 9 ta được: - Khi CB5 mở:
Bảng 3.25. Thông số tại các nút khi ngắn mạch nút 9 và CB5 hở lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan - Khi CB5 đóng:
Bảng 3.26. Thông số tại các nút khi ngắn mạch nút 9 và CB5 hở lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan
b. Tính toán ngắn mạch bằng tay:
- Điện áp của máy phát điện l.00pU, cung cấp công suất 25 MVA với pf = 0.95 tínhcảm, Xd” = 0.19. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan Hình 3.25 *Khi CB5 hở:
- Khi CB5 hở, chỉ có 1 máy biến áp trong mạch. Ngắn mạch nút 9 thì dòng điện I L=0, dòng điện ngắn mạch IF = I.
Hình 3.26. Mô hình tính toán khi ngắn mạch nút 9 và CB5 hở
Ta có dòng ngắn mạch khi có sự cố được tính như sao: lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan *Khi CB5 đóng:
- Khi CB5, lúc này 2 MBA đang vận hành song song trong hệ thống, ngắn mạch bus
9 thì dòng điện IL = 0, dòng điện ngắn mạch IF = I.
Hình 3.27. Mô hình tính toán khi ngắn mạch nút 9 và CB5 hở
Ta có dòng ngắn mạch khi có sự cố được tính như sao:
3.2.12. Nhận xét và kết luận
Tổn thất năng lượng (MWh) A1 2.3222 lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan A2 1.4471 A3 1.3002
Qua các phương pháp giảm tổn thất điện năng đã thực hiện ở trên ta có thể thấy tổn thất
điện năng của phương pháp vận hành hở lưới điện sử dụng giải thuật Civanlar để tái cấu
hình lưới điện phân phối thu được tổn thất điện năng là tối ưu hơn. Lưới điện sẽ được vận
hành mạch vòng hay hình tia, các đường dây phân phối điện luôn được vận hành hở và nhờ
cấu trúc vận hành hở mà dòng ngắn mạch giảm đáng kể. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan KẾTLUẬN
Lưới điện phân phối là một phần quan trọng của hệ thống điện ở nước ta. Sau
khi nghiên cứu, nhóm nhận thấy có nhiều phương pháp vận hành tối ưu lưới điện phân
phối giảm tổn thất điện năng như lắp tụ bù, máy phát điện phân tán. Tuy nhiên, các
phương pháp này đòi hỏi tốn chi phí đầu tư và thiết bị ban đầu. Vì vậy, phương pháp
tối ưu hơn đó là tái cấu hình lưới điện phân phối thông qua cách đóng/mở các cặp khoá
điện có sẵn trên lưới điện cũng có thể giảm đáng kể tổn thất điện năng mà không cần
nhiều chi phí để cải tạo lưới điện.
Ở góc độ tối ưu hóa, bài toán tái cấu hình LĐPP có ràng buộc cao, kích thước
bài toán lớn, phi tuyến… với nhiều cực trị địa phương. Vì vậy, tìm kiếm các lời giải tối
ưu cho bài toán tái cấu hình là một thách thức và cũng là nhu cầu thiết yếu trong
nghiên cứu hệ thống điện phân phối. Phương pháp trao đổi nhánh là chiến lược kỹ
thuật phổ biến nhất đã được áp dụng cho bài toán tối ưu hệ thống điện phân phối. Ở đồ
án này, nhóm sử dụng kỹ thuật đổi nhánh – giải thuật Civanlar để thực hiện tính toán
mô phỏng đơn giản và hiệu quả. lOMoARcPSD|36086670
Đồ án Điều khiển HTĐ CN GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quan TÀILIỆUTHAMKHẢO
[1] T. T. V. Anh, “Các giải thuật tái cấu hình lưới điện phân phối,” 2014.
[2] S. Civanlar, J. J. Grainger, H. Yin, and S. S. H. Lee, “Distribution feeder reconfiguration
for loss reduction,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 3, no. 3, pp.
1217–1223, Jul. 1988, doi: 10.1109/61.193906.
[3] MERLIN and A., “Search for a Minimal-Loss Operating Spanning Tree
Configuration for an Urban Power Distribution System,” Proc. 5th PSCC, 1975,
vol. 1, pp. 1–18, 1975, Accessed: Dec. 04, 2021. [Online]. Available:
http://ci.nii.ac.jp/naid/10024470517/en/.
[4] H. D. H. Ngo Minh Khoa*, “Tối ưu vị trí và công suất nguồn điện phân tán nhằm nâng cao
chất lượng điện áp trên lưới điện phân phối (download tai tailieutuoi.com).pdf.” 2019.
Document Outline
- Hình 3.20. Mô hình lưới điện khi mờ nhánh 3 – 4 và
- Hình 3.21. Mô hình lưới điện chạy tính toán ngắn m
- Hình 3.22
- Hình 3.23. Mô hình khi có sự cố ngắn mạch đường dâ
- Hình 3.24. Mô hình tối ưu tổn thất công suất khi c
- Hình 3.25
- Hình 3.26. Mô hình tính toán khi ngắn mạch nút 9 v
- Hình 3.27. Mô hình tính toán khi ngắn mạch nút 9 v