daigai

Well-Known Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Các biện pháp nâng cao chất lượng điện năng trong lưới điện phân phối huyện phú bình
MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU:………………………………………………………………………..1
CHƢƠNG 1: CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP
ĐIỆN……………………………………………………………………………..3
1.1. Khái niệm về chất lƣợng điện năng………………………………………3
1.2. Các tiêu chuẩn về chất lƣợng điện năng………………………………….4
1.2.1. Chất lƣợng tần số……………………………………………………….4
1.2.2. Chất lƣợng điện áp.…………………………………………………….5
CHƢƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG TRONG HỆ
THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN………………………………………9
2.1. Nâng cao hệ số công suất cosφ…………………………………………..9
2.2. Chế độ vận hành kinh tế của các máy biến áp nhằm giảm tổn thất điện
năng……………………………………………………………………………...9
2.3. Khái niệm về bù công suất phản kháng………………………………....12
2.3.1. Bù công suất phản kháng……………………………………………...12
2.3.2. Sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng…………………………….13
2.3.3. Sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng trong lƣới điện phân phối...15
2.4. Tái cấu trúc lƣới điện để giảm tổn thất điện năng………………………18
2.4.1. Giới thiệu chung về tái cấu trúc lƣới điện…………………………….18
2.4.2. Phƣơng pháp thực nghiệm…………………………………………….20
2.4.2.1. Giải thuật di truyền ( Genetic Algorithms - GA )…………………..20
2.4.2.2. giải thuật mạng Nơron ( Meural Networks ) ……………………….20- 8 -
2.4.2.3. Giải thuật con kiến…………………………………………………..21
2.4.2.4. Giải thuật dựa trên hệ thống chuyên gia…………………………….22
2.5. Kết luận…………………………………………………………………23
CHƢƠNG 3: TÁI CẤU TRÚC LƢỚI ĐIỆN VÀ BÀI TOÁN GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN
NĂNG…………………………………………………………...25
3.1. Lƣới điện phân phối trung thế…………………………………………..25
3.1.1. Giới thiệu chung về lƣới phân phối trung thế………………………....25
3.1.2. Các phần tử phân đoạn trong lƣới điện phân phối…………………….25
3.1.2.1. Dao cách ly………………………………………………………….25
3.1.2.2. Dao cách ly có điều kiện…………………………………………....26
3.1.2.3. Cầu dao phụ tải……………………………………………………...26
3.1.2.4. Máy cắt……………………………………………………………...27
3.1.2.5. Máy cắt tự đóng lại ( Recloser )…………………………………….27
3.1.2.6. Hệ thống tự động phân phối (Distriibuted Automation System - DAS)
...………………………………………………………………………………..28
3.1.3. Một số cấu trúc lƣới phân phối………………………………………..29
3.1.3.1. Lƣới phân phối trung thế hình tia, không phân đoạn……………….29
3.1.3.2. Lƣới phân phối trung thế một nguồn, có phân đoạn………………..30
3.1.3.3. Lƣới phân phối trung thế hai nguồn, có phân đoạn…………………31
3.2. Tổn thất điện năng trong lƣới phân phối………………………………..31
3.3. Mô hình toán học bài toán tái cấu trúc lƣới điện phân phối…………….32
CHƢƠNG4:ỨNG DỤNG TÁI C PHÚ BÌNH
ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG…………………35
4.1. Giới thiệu chung về lƣới điện ph ...35
4.2. PSS/ADEPT và khả năng ứng dụng tái cấu trúc lƣới điện phân phối…..35
4.2.1. Giới thiệu chƣơng trình PSS/ADEPT…………………………………35
4.2.1.1. Chức năng của PSS/ADEPT………………………………………..37
4.3. Tái cấu trúc lƣới điện phân phối………………………………………..43
4.3.1. Hàm mục tiêu…………………………………………………………44
4.3.2. Giải thuật tìm điểm mở tối ƣu trong lƣới điện mạch vòng……………44
4.3.2.1. Điểm phân công suất trong lƣới điện vòng…………………………44
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 9 -
4.3.2.2. Cách xác định điểm phân công suất………………………………...45
4.3.2.3. Phƣơng pháp giải bài toán tái cấu trúc lƣới điện phân phối………...47
4.3.2.4. áp dụng giải bài toán mẫu…………………………………………...49
4.3.3. Áp dụng giải bài toán tái cấu trúc lƣới điện phân phối huyện Phú
Bình…………………………………………………………………………….60
4.4. Kết luận…………………………………………………………………74
KẾT LUẬN CHUNG VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO….……………………...75
PHỤ LỤC- 10 -
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Trong những năm qua, Điện lực Phú Bình luôn đảm bảo điện ổn định, an toàn với
chất lƣợng cao cho các hoạt động chính trị, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng, ngoại
giao, các hoạt động văn hóa thể thao, lễ hội của Đảng và Nhà nƣớc diễn ra trên toàn
Huyện. Cùng với việc đảm bảo vận hành tốt lƣới điện, Điện lực Phú Bình đã đảm bảo cung
cấp đủ điện cho mọi đối tƣợng khách hàng trên địa bàn Huyện Phú Bình, đáp ứng tối đa
nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và sinh hoạt của nhân dân trong Huyện.
Huyện Phú Bình sau khi mở rộng một số dự án một số khu công nghiệp nhƣ Điềm
thụy, Kha sơn trên địa bàn rộng lớn, lƣới điện cũ lát, lạc hậu. Việc giảm tổn thất điện năng
trong lƣới điện phân phối không chỉ góp phần đáng kể vào giảm giá thành điện năng mà
còn chƣa theo kịp sự phát triển của phụ tải điện thì việc nâng cao chất lƣợng điện năng lƣới
điện phân phối không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn góp phần đảm bảo khả năng
cung cấp điện ổn định cho các phụ tải điện.
2. Lịch sử nghiên cứu:
Trên cơ sở nghiên cứu những biện pháp nâng cao chất lƣợng điện năng cho hệ
thống cung cấp điện và ứng dụng trong giải bài toán tái cấu trúc lƣới điện giảm tổn thất
điện năng từ những báo cáo, tài liệu đã công bố.
3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu:
Đề tài " Các biện pháp nâng cao chất lƣợng điện năng trong lƣới phân phối huyện
Phú Bình" trình bày các phƣơng pháp nâng cao chất lƣợng điện năng, ứng dụng tái cấu trúc
lƣới điện phân phối huyện Phú Bình.
Úng dụng chạy chƣơng trình mô phỏng tính toán hệ thống điện PSS/ADEPT
(Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) phiên
bản 5.0 ứng dụng cho bài toán mẫu Civanlar 3 nguồn và lƣới điện phân phối huyện Phú
Bình.
4. Các luận điểm cơ bản và đóng góp mới:
Với mục đích nhƣ trên, nội dung cơ bản của luận văn bao gồm:
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 11 -
- Các biện pháp nâng cao chất lƣợng điện năng trong lƣới phân phối huyện Phú
Bình.
- Tái cấu trúc lƣới điện giảm tổn thất điện năng.
- Ứng dụng tái cấu trúc lƣới điện phân phối huyện Phú Bình nâng cao chất lƣợng
điện năng.
Luận văn đƣa ra tính hiệu quả và sự cần thiết của việc tái cấu trúc lƣới điện phân
phối huyện Phú Bình thông qua nghiên cứu với phần mềm PSS/ADEPT 5.0.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Luận văn đƣợc thực hiện dựa trên những nghiên cứu tìm hiểu về bài toán tái cấu
trúc lƣới điện phân phối giảm tổn thất điện năng từ những báo cáo và tài liệu tham khảo đã
công bố.
Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ứng dụng mô phỏng tính toán hệ thống cung
cấp điện huyện Phú Bình.
Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn đã hoàn thành. Tác giả xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo PGS.TS. Đặng
Quốc Thống. Xin chân thành Thank các thầy, cô giáo trong Bộ môn Hệ thống điện -
Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội và các thầy cô giáo trƣờng Đại học Kỹ thuật Công
nghiệp - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình tham gia khóa
học. Xin chân thành Thank Khoa sau đại học, bạn bè đồng nghiệp và ngƣời thân đã tạo
điều kiện giúp đỡ tui hoàn thành luận văn này.
Do hạn chế về thời gian, trình độ nên luận văn không thể tránh khỏi sai sót. Tác giả
rất mong nhận đƣợc những chỉ dẫn, góp ý của các thầy giáo, cô giáo cũng nhƣ các đồng
nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và chân thành cảm ơn!- 12 -
CHƢƠNG 1: CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA HỆ THỐNG
CUNG CẤP ĐIỆN
1.1 Khái niệm về chất lƣợng điện năng.
Định nghĩa về chất lƣợng điện năng đƣợc sử dụng rộng rãi trong hệ thống
điện. sự gia tăng ứng dụng của các thiết bị điện tử đã làm tăng sự quan tâm đến chất
lƣợng điện năng trong những năm gần đây. Đảm bảo chất lƣợng điện năng là phải
đảm bảo chất lƣợng của điện áp và tần số. Chỉ cần một trong các yếu tố trên không
đảm bảo, chất lƣợng điện năng sẽ không đảm bảo.
Hệ thống điện Việt Nam gồm có các nhà máy điện, các lƣới điện, các hộ tiêu
thụ đƣợc liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện 4 quá trình sản xuất,
truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng trong lãnh thổ Việt Nam. Hệ thống điện
Việt Nam có nhiều cấp điện áp định mức khác nhau: 500kV, 220kV, 110kV, 63kV,
35kV, 22kV, 15kV, 10kV, 6kV, 0,4kV với tần số định mức là 50Hz. Trong khi tần
số là đại lƣợng mang tính hệ thống, điện áp lại không đồng nhất tại các điểm khác
nhau trong hệ thống. Trong cùng một cấp điện áp, điện áp ở xa nguồn thƣờng có giá
trị nhỏ hơn ở những điểm gần nguồn do tồn tại tổn thất điện áp trong mạng điện.
Các thiết bị dùng điện đều đƣợc thiết kế để làm việc với giá trị tần số định mức của
hệ thống điện và giá trị điện áp ở lân cận giá trị định mức của một cấp điện áp phân
phối nào đó.
Chất lƣợng điện năng đƣợc xem là đảm bảo nếu tần số và điện áp biến đổi
trong phạm vi cho phép quanh giá trị định mức. Phạm vi này đƣợc quy định trên cơ
sở đảm bảo điều kiện làm việc bình thƣờng của thiết bị dùng điện và các tiêu chuẩn
về độ lệch điện áp và tần số. Khi các giá trị thực tế của điện áp và tần số vƣợt ra
ngoài độ lệch cho phép phải tiến hành các biện pháp điều chỉnh.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 13 -
Độ lệch điện áp hay tần số đƣợc định nghĩa là hiệu số giữa giá trị đo đƣợc
và giá trị quy định, chẳng hạn:
0
0
u
u u
U ( 1.1)
Trong đó:
U : giá trị điện áp đo đƣợc
U 0 : giá trị điện áp định mức
Các chỉ tiêu chất lƣợng điện năng liên quan chặt chẽ với sự cân bằng công
suất tác dụng P và công suất phản kháng Q trong hệ thống điện.
Có thể tăng thêm nguồn công suất phản kháng Q bằng các thiết bị bù hoặc
phân bố lại công suất phản kháng Q trong hệ thống điện.
Việc điều chỉnh điện áp trong mạng điện rất phức tạp. Mỗi mức cân bằng P
và Q trong hệ thống điện xác định một giá trị của tần số và điện áp. Khi sự cân bằng
bị phá vỡ tần số và điện áp sẽ biến đổi cho đến khi xác lập sự cân bằng mới, ứng với
các giá trị xác lập mới của tần số và điện áp.
Điều kiện cần thiết để có điều kiện điều chỉnh đƣợc tần số và điện áp là trong
hệ thống điện phải có đủ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q để đáp
ứng nhu cầu luôn biến đổi của phụ tải và bù vào tổn thất trong quá trình sản xuất
truyền tải điện năng.
Điều chỉnh tần số có thể thực hiện nhờ thay đổi công suất của các nhà máy
điện nào, ngƣợc lại điều chỉnh điện áp không thể tiến hành tập trung mà phải thực
hiện ở chỗ thiếu công suất phản kháng Q.
Điều chỉnh điện áp có thể thay đổi cân bằng công suất tác dụng P và cân
bằng công suất phản kháng Q nhƣng chủ yếu đƣợc thực hiện bằng cách thay đổi cân
bằng công suất phản kháng Q.
1.2 Các tiêu chuẩn về chất lƣợng điện năng.
1.2.1 Chất lƣợng tần số.- 14 -
Chất lƣợng tần số đƣợc đánh giá bằng độ lệch tần số so với tần số định mức
của hệ thống điện Độ lệch tần số đƣợc tính nhƣ sau:
.100%
đm
t đm
tb
f
f f
f (1.2)
Trong đó:
ft :Tần số thực tế
fđm :Tần số định mức
Độ lệch tần số là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lƣợng
điện năng.
Chất lƣợng tần số còn đƣợc đánh giá dựa trên độ dao động tần số, đƣợc đặc
trƣng bởi độ lệch giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của tần số khi tốc độ tần số
biến thiên nhanh hơn 1%/s.
1.2.2 Chất lƣợng điện áp
Độ lệch điện áp trên cực các thiết bị dùng điện so với điện áp định mức của
mạng điện đƣợc định nghĩa là:
Utb .100%
đm
t đm
U
U U
(1.3)
Trong đó:
Ut : Điện áp thực tế
Uđm : Điện áp định mức
Độ lệch điện áp đƣợc quy định nhƣ sau:
Đối với động cơ điện ở các xí nghiệp công nghiệp
-5% U +10%
Đối với các thiết bị chiếu sáng trong xí nghiệp công nghiệp, trong các công
sở và chiếu sáng công công cộng
-2,5% U +5%
Đối với các thiết bị điện khác ở thành phố xí nghiệp
-5% U +5%
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 15 -
Đối với các thiết bị điện đấu vào mạng điện nông nghiệp
-10% U +7,5%
Trong trạng thái sự cố, cho phép tăng giới hạn trên thêm 2,5% và giảm giới
hạn dƣới thêm 5%
Ví dụ:
-5% - 5% = -10%
Ubc 5% +2,5% = 7,5%
Điều chỉnh điện áp theo độ lệch
Các chỉ tiêu chính của chất lƣợng điện năng là độ lệch tần số, độ lệch điện
áp, dao động điện áp, sự không đối xứng và không hình sin của đƣờng cong điện áp.
- Độ lệch tần số là chỉ tiêu hệ thống của chất lƣợng điện năng.
- Độ lệch điện áp là hiệu số giữa giá trị thực của điện áp danh định của mạng
Udđ.
- Độ dịch chuyển trung điểm của các nút điện áp.
Tần số là một thông số có tính hệ thống. Ngƣợc lại việc quản lý chất lƣợng
điện áp về nguyên tắc phải đƣợc thực hiện phân tán và theo nhiều cấp khác nhau
trong mạng điện nhằm đạt các chỉ tiêu về độ lệch tuyệt đối so với giá trị điện áp yêu
cầu, về khoảng thời gian xảy ra độ lệch, về hậu qủa của độ lệch. Nghĩa là cần đánh
giá sự kiện sai lệch về chất lƣợng điện áp không gian 3 chiều: chiều rộng của cƣờng
độ, chiều dài của thời gian (còn gọi là đánh giá tích phân) và chiều sâu của hệ quả
(thiệt hại kinh tế). tuy nhiên những chỉ tiêu trên đây đƣợc thực hiện trong những
giằng buộc cụ thể về cấu trúc hệ thống, khả năng thiết bị, vốn đầu tƣ….
Điều chỉnh điện áp theo độ lệch là nhằm đảm bảo sao cho độ lệch điện áp so
với điện áp định mức ở tất cả các thiết bị dùng điện nằm trong phạm vi cho phép.
Chất lƣợng điện áp phải đƣợc đảm bảo ở mạng điện hạ áp sau TĐL, và phải
đƣợc đảm bảo trên các cực thiết bị dùng điện sử dụng điện áp cao hơn nếu có.
Để điều chỉnh điện áp ta có thể sử dụng các phương pháp sau:
1. Điều chỉnh điện áp máy phát điện bằng cách điều chỉnh dòng điện kích
thích.- 16 -
2. Điều chỉnh điện áp ra của máy biến áp tăng áp và hạ áp bằng các đầu phân
áp.
3. Điều chỉnh điện áp trên đƣờng dây tải điện bằng máy biến áp điều chỉnh
hay biến áp bổ trợ.
4. Đặt thiết bị bù ngang.
5. Đặt thiết bị bù dọc trên đƣờng dây để thay đổi điện kháng đƣờng dây
nhằm thay đổi tổn thất điện áp.
6. Thay đổi cấu trúc lƣới, thay đổi phƣơng thức vận hành….
Về địa điểm thực hiện điều chỉnh điện áp có thể ở nhà máy điện, trên mạng
điện khu vực và ở mạng điện địa phƣơng hay đặt tại thiết bị dùng điện.
Theo bản chất vật lý, chỉ có hai phƣơng pháp điều chỉnh điện áp, hay tăng
thêm nguồn công suất phản kháng (các phƣơng pháp 1 và 4) hay phân phối lại
công suất phản kháng trong mạch điện (các phƣơng pháp còn lại) phƣơng pháp này
chỉ có hiệu quả khi hệ thống điện có đủ công suất phản kháng . Khi hệ thống điện
thiếu công suất phản kháng thì phƣơng pháp duy nhất để điều chỉnh điện áp là tăng
thêm các nguồn công suất phản kháng.
Do sự phức tạp về cấu trúc của hệ thống điện và chế độ làm việc của phụ tải
và sự phân cấp trong thiết kế, thi công và quản lý vận hành, việc điều chỉnh điện áp
một cách thống nhất trong toàn hệ thống điện là không thể thực hiện đƣợc. Nhiệm
vụ điều chỉnh điện áp đƣợc phân chia cho từng khu vực của hệ thống điện: ở nhà
máy điện, mạng điện khu vực và mạng điện địa phƣơng. Ở mỗi khu vực việc điều
chỉnh điện áp nhằm đảm bảo các yêu cầu về điện áp ở đầu ra đƣợc tiêu chuẩn hóa.
Ở nhà máy điện điều chỉnh điện áp nhằm đảm bảo điện áp vào của mạng điện khu
vực, khi điều chỉnh phải chú ý đến chất lƣợng điện áp của phụ tải tự dùng. Ở mạng
điện khu vực phải đảm bảo điện áp ra của các trạm khu vực đã đƣợc quy định.
Mạng điện địa phƣơng trực tiếp cung cấp điện năng cho phụ tải, nên việc điều chỉnh
điện áp ở đây rất quan trọng và là nhiệm vụ chính để đảm bảo chất lƣợng điện áp
nói chung. Việc tối ƣu hóa chế độ điện áp chủ yếu tiến hành ở khu vực này.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 17 -
Điều chỉnh tập trung và điều điều chỉnh cục bộ là 2 phƣơng pháp đƣợc sử
dụng chủ yếu; Điều chỉnh tập trung nhằm thay đổi điện áp của toàn khu vực, còn
điều chỉnh cục bộ chỉ thay đổi định mức điện áp của một bộ phận nào đó của mạng
điện. Trong thực tế để đảm bảo chất lƣợng điện áp thƣờng kết hợp cả hai phƣơng
thức trên.
Khi tính toán điều chỉnh điện áp chỉ cần xét hai chế độ đặc trƣng của phụ tải,
đó là chế độ công suất cực đại (max) và chế độ công suất cực tiểu (min). Nếu đảm
bảo chất lƣợng điện áp ở hai chế độ trên thì sẽ đảm bảo chất lƣợng điện áp các chế
độ còn lại.
Khi tính toán điều chỉnh điện áp cũng không cần xét đến mọi điểm trong
mạng điện hạ áp mà chỉ cần xét đến một số điểm, việc đảm bảo chất lƣợng điện áp
ở các điểm đó sẽ dẫn tới đảm bảo ở các điểm còn lại, ta gọi đó là các điểm kiểm tra.
Vấn đề đảm bảo chất lƣợng điện áp phải đƣợc quán triệt từ quá trình thiết kế
đến vận hành mạng điện. Khi thiết kế phải căn cứ vào các đặc điểm vận hành trong
tƣơng lai, lựa chọn đúng các phần tử của mạng điện theo điều kiện điện áp lựa chọn
đúng và đặt đúng chỗ các thiết bị điều chỉnh điện áp. Trong vận hành thƣờng xuyên
theo dõi điện áp ở các điểm kiểm tra, đề ra các phƣơng thức điều chỉnh thích hợp
để đảm bảo chất lƣợng điện áp, khi phụ tải luôn thay đổi theo thời gian, cần kịp thời
gian đề ra các biện pháp sao cho chất lƣợng điện áp luôn luôn đạt tiêu chuẩn quy
định.- 18 -
CHƢƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO
CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Chất lƣợng điện năng đƣợc đặc trƣng bằng các giá trị qui định của điện áp và
tần số trong mạng điện. Chất lƣợng điện năng ảnh hƣởng nhiều đến các chỉ tiêu
kinh tế và kỹ thuật của các hộ dùng điện. Các thiết bị dùng điện chỉ có thể làm việc
với hiệu quả tốt trong trƣờng hợp điện năng có chất lƣợng cao. Vì vậy để nâng cao
chất lƣợng điện năng trong hệ thống cung cấp điện cần có các biện pháp nâng
cao chất lƣợng điện năng nhƣ sau.
- Nâng cao hệ số công suất cos
- Chế độ vận hành kinh tế của các máy biến áp, nhằm giảm tổn thất điện năng.
- Tái cấu trúc lƣới điện để giảm tổn thất điện năng.
2.1. Nâng cao hệ số công suất cos
Nâng cao hệ số công suất cos là một trong những biện pháp quan trọng để
tiết kiệm điện năng. Khi hệ số công suất cos đƣợc nâng lên sẽ đƣa đến những hiệu
quả sau đây:
- Giảm đƣợc tổn thất công suất trên mạng điện.
- Giảm đƣợc tổn thất điện áp trong mạng điện.
- Tăng khả năng truyền tải của đƣờng dây và máy biến áp.
Ngoài ra việc nâng cao hệ số công suất cos còn đƣa đến hiệu quả là giảm
đƣợc chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện
của máy phát điện…
Vì những lý do trên mà việc nâng cao hệ số công suất cos trở thành vấn đề
quan trọng, cần đƣợc phải quan tâm đúng mức trong khi thiết kế cũng nhƣ vận hành
hệ thống cung cấp điện.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 19 -
2.2. Chế độ vận hành kinh tế của các máy biến áp nhằm giảm tổn thất điện
năng.
Để giảm tổn thất công suất và điện năng trong hệ thống điện thì giải pháp
hiệu quả là các máy biến áp trong các trạm cần có chế độ làm việc hợp lý. Trong
các trạm biến áp cung cấp cho các hộ tiêu thụ loại I và loại II, cũng nhƣ trong các
trạm khu vực thƣờng có nhiều máy biến áp, các máy biến áp này có thể làm việc
song song và độc lập. Khi làm việc độc lập mỗi máy biến áp đƣợc nối vào một phân
đoạn thanh góp riêng biệt vì vậy giảm đƣợc dòng ngắn mạch sau các máy biến áp,
do đó giảm nhẹ sự làm việc của thiết bị và các công cụ đóng cắt. Nhƣng chế độ làm
việc độc lập của các máy biến áp không kinh tế so với chế độ làm việc song song
của chúng.
Chế độ vận hành kinh tế nhất của các máy biến áp tƣơng ứng với phụ tải, tỷ
lệ với công suất danh định của chúng. Sự phân phối kinh tế của các phụ tải giữa các
máy biến áp đạt đƣợc trong trƣờng hợp nếu nhƣ các thông số của chúng giống nhau.
Nhƣng trong thực tế điều kiện này thƣờng không đạt đƣợc. Các máy biến áp kiểu
khác nhau cho phép làm việc song song nếu nhƣ tỷ số các công suất của chúng
không lớn hơn 1:3, điện áp ngắn mạch khác nhau không lớn hơn 10%, điện áp của
các đầu điều chỉnh khác nhau không lớn hơn 0,5% và tổ nối của các cuộn dây giống
nhau. Tổn thất công suất tác dụng trong máy biến áp gồm có tổn thất trong lõi thép
và trong các cuộn dây của máy biến áp. Tổn thất công suất trong lõi thép không phụ
thuộc vào phụ tải, còn tổn thất trong các cuộn dây phụ thuộc vào phụ tải của máy
biến áp. Trong chế độ phụ tải lớn tổn thất công suất trong các cuộn dây lớn hơn
nhiều tổn thất trong lõi thép máy biến áp và ngƣợc lại trong chế độ phụ tải nhỏ tổn
thất trong lõi thép lớn đáng kể so với tổn thất trong các cuộn dây máy biến áp vì vậy
khi phụ tải nhỏ, để giảm tổn thất công suất và điện năng cần cắt một phần máy
biến áp làm việc song song.
Chúng ta xét phƣơng pháp xác định hợp lý về kinh tế của máy biến áp làm
việc trong các trạm.- 20 -
Giả thiết rằng, trong trạm có 2 máy biến áp giống nhau và công suất danh
định của mỗi một máy là S dđ . Nếu nhƣ 2 máy biến áp làm việc song song thì tổn
thất công suất tác dụng trong trạm có giá trị nhƣ sau:
2
2 0
1 2
2
sdđ
n
S
P P P (2.1)
Trong đó:
P0 : Tổn thất công suất trong lõi thép của máy biến áp
Pn : Tổn thất công suất ngắn mạch
S : Phụ tải của trạm
Khi cắt một máy biến áp, tổn thất công suất tác dụng trong trạm có gía trị
nhƣ sau:
2
1 0
s
P P P

n
S
(2.2)
Từ các công thức trên có thể nhận thấy rằng khi ta cắt một máy biến áp sẽ
hợp lý về kinh tế nếu nhƣ tổn thất công suất P1 nhỏ hơn P2 , nghĩa là:
2
0
2
0
1 2
2

n

n
s
s
P P
s
s
P P (2.3)
Từ đó nhận đƣợc
n

P P
S S 2 0 (2.4)
Bất đẳng thức trên chính là điều kiện để cắt hợp lý một máy biến áp trong
trạm có hai máy biến áp.
Tƣơng tự có thể chứng minh rằng khi trong trạm có m máy biến áp làm việc
song song, cắt một trong các máy biến áp sẽ hợp lý về kinh tế nếu nhƣ thỏa mãn
điều kiện sau:
n

m P
P m
S S 0. .( 1) (2.5)
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 21 -
Ngoài ra bằng phƣơng pháp xây dựng các đƣờng cong tổn thất công suất
trong trạm có nhiều máy biến áp chúng ta sẽ có thể xác định đƣợc chế độ làm việc
kinh tế của các máy biến áp trong trạm. Chúng ta xét trạm có m máy biến áp công
suất nhƣ nhau Sdđ. Tổn thất công suất tác dụng trong lõi thép của mỗi máy biến áp
P0 , tổn thất công suất trong các cuộn dây ở chế độ tải danh định Pn . Khi thay đổi
phụ tải S, các đƣờng cong tổn thất Pt f (S) đối với số lƣợng các máy biến áp làm
việc khác nhau, dựa vào chế độ phụ tải ta có các phƣơng án vận hành kinh tế các
máy biến áp với các giá trị S1 và S2 là các phụ tải giới hạn đƣợc sử dụng để xác
minh các chế độ làm việc kinh tế của các máy biến áp trong trạm có nhiều máy biến
áp.
2.3. Khái niệm về bù công suất phản kháng
Nhiệm vụ chủ yếu của mạng điện là cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ,
thể hiện qua hai chỉ tiêu cơ bản sau:
- Đảm bảo cấp điện liên tục, thỏa mãn nhu cầu điện năng.
- Đảm bảo chất lƣợng điện năng.
Khi truyền năng lƣợng trên đƣờng dây đến các hộ tiêu thụ sẽ gây nên các tổn
thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp trên các phần tử của mạng điện,
do đó làm xấu đi chất lƣợng điện năng và giảm thấp điện áp trên các phần tử của
mạng điện.
Để giảm tổn thất và nâng cao độ tin cậy, tăng khả năng làm việc của các
phần tử trong mạng điện, một vấn đề đặt ra là giảm sự truyền công suất phản kháng
trên các phần tử có dòng điện chạy qua. Việc truyền công suất phản kháng gây lên
những hiện tƣợng không mong muốn, làm xấu đi những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của
mạng điện.
Sự truyền tải về công suất phản kháng trên đƣờng dây cũng nhƣ máy biến áp
làm giảm khả năng tải, tăng tiết diện dây dẫn, tăng công suất đặt hay số lƣợng máy
biến áp trong trạm. Từ đó sự truyền tải công suất phản kháng trên đƣờng dây và các
phần tử có dòng điện chạy qua là vấn đề thực tế về mặt kinh tế cũng nhƣ kỹ thuật.- 22 -
Nhƣ vậy việc bù công suất phản kháng thể hiện ở hai mặt vừa hợp lý vừa bắt buộc,
khi các biện pháp giảm sự tiêu thụ công suất phản kháng (nâng cao hệ số công suất
cos ) đã sử dụng mà chƣa thỏa mãn.
2.3.1. Bù tự nhiên công suất phản kháng
Trong thực tế có những phƣơng pháp mà không cần sử dụng thiết bị chuyên
bù để nâng cao hệ số công suất. Đó chính là các biện pháp bù tự nhiên công suất
phản kháng:
- Đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ( Máy bù đồng bộ, các tụ bù tĩnh,
các thiết bị bù điều khiển tĩnh).
- Vận hành kinh tế các trạm biến áp.
- Tối ƣu hóa sự phân phối công suất trong các mạng kín không đồng nhất.
- Nâng cao điện áp danh định của mạng điện.
- Điều chỉnh đồ thị phụ tải ngày và giảm các đỉnh phụ tải trong giờ cực đại…
- Điều chỉnh quá trình công nghệ cho việc nâng cao hệ số cos .
- Sử dụng những động cơ đồng bộ trong những trƣờng hợp có thể.
- Sử dụng các thiết bị có hiệu suất cao.
- Nghiên cứu các phƣơng thức vận hành tối ƣu.
- Nghiên cứu và thực hiện các biện pháp điều hòa phụ tải, nâng cao hệ số
cao thấp điểm, hệ số điền kín phụ tải.
- Nghiên cứu sắp xếp, điều chỉnh quá trình sản xuất trong xí nghiệp để đảm
bảo cho các thiết bị tiêu thụ điện (động cơ, máy biến áp, máy hàn…) không bị
thƣờng xuyên không tải hay non tải.
Hiện nay vấn đề vận hành tối ƣu hệ thống điện rất đƣợc quan tâm, sử dụng
các thiết bị điện có hiệu suất cao và giảm mức tiêu thụ năng lƣợng, tăng cƣờng quản
lý việc tiêu thụ và sử dụng.
2.3.2. Sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng
Trong Hệ thống điện, CSPK có thể nhận đƣợc từ nhiều nguồn khác nhau
nhƣ: các bộ tụ điện tĩnh, các máy bù đồng bộ, các kháng điện có điều chỉnh…
Mục đích sử dụng của các thiết bị bù:
Hình 4.23. Sơ đồ 972 và 974 sau tái cấu trúc được mô phỏng trên PSS/ADEPT
4.4. Kết luận
Qua tính toán ở trên chúng ta đã thấy rõ lợi ích mang lại khi áp dụng tái cấu
trúc lƣới điện phân phối về mặt giảm tổn thất điện năng trong quá trình vận hành hệ
thống. Rõ ràng dù mọi hạn chế về mặt thiết bị cũng nhƣ công nghệ phân phối điện
so với các nƣớc tiên tiến trên thế giới nhƣng chúng ta vẫn hoàn toàn có thể ứng
dụng phƣơng pháp tính toán ở trên. Phƣơng pháp đƣợc tính cho lƣới phân phối
trung áp huyện phú bình, tuy nhiên đối với các lƣới phân phối tại các tỉnh thành
khác trong cả nƣớc hoàn toàn có thể ứng dụng kết quả này. Áp dụng phƣơng pháp
để kiểm tra trên bài toán mẫu, kết quả thu đƣợc hoàn toàn phù hợp với những
nghiên cứu trƣớc đây cũng nhƣ kết quả khi chạy phần mềm PSS/ADEPT. Tuy nhiên
việc trang bị phổ biến phần mềm tính toán này không hề đơn giản bởi chi phí đầu tƣ
khá cao. Phƣơng pháp đƣa ra cách giải bài toán tái cấu trúc dựa trên kết quả tính
toán thông số vận hành mà nhiều phần mềm trong nƣớc có thể giải quyết nhằm tháo
gỡ những khó khăn về vấn đề đầu tƣ trong giai đoạn hiện nay.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi- 83 -
KẾT LUẬN CHUNG VỀ LUẬN VĂN
1. ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC CỦA LUẬN
VĂN.
1. Luận văn đã giới thiệu lý thuyết về chất lƣợng điện năng trong lƣới điện
phân phối
2. Từ lý thuyết về chất lƣợng mạng lƣới phân phối điện, luận văn đã đƣa ra
một số giải pháp nâng cao chất lƣợng điện năng trong hệ thống cung cấp điện.
3. Tái cấu trúc lƣới điện nhằm giảm tổn thất điện năng đã đƣợc tác giả phân
tích và cho thấy đây là một phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm dựa trên lƣới điện sẵn
có.
4. Xây dựng bài toán mẫu Civanlar và tính toán trên phần mềm PSS/ADEPT
5. Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán đối với lƣới điện huyện
Phú Bình. Qua 2 lần lặp, luận văn đã đƣa ra đƣợc cấu trúc vận hành tối ƣu của 2
xuất tuyến 972 và 974.
6. Kết quả nghiên cứu của luận văn cho thấy vấn đề tái cấu trúc vận hành
lƣới phân phối là cần thiết nhằm giảm tổn thất điện năng trong lƣới và giảm chi phí
đầu tƣ nâng cấp tiết diện dây dẫn.
2. KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.
Luận văn đã sử dụng các tài liệu của các thầy cô giáo, Viện sĩ, Giáo sƣ, Tiến
sĩ, và của các cơ quan chuyên ngành cung cấp đƣợc ghi trong phần phụ lục.
Qua các kết quả đạt đƣợc, trong một chừng mực nào đó luận văn đã mở ra
hƣớng nghiên cứu tiếp theo:
- Luận văn mới chỉ đề cập đến phụ tải tĩnh, trong thực tế cần có hệ thống thu
thập giá trị thực của phụ tải tại các thời điểm khác nhau để đƣa ra chế độ vận hành
phù hợp.
- Nghiên cứu vấn đề tái cấu trúc lƣới điện phân phối có xét đến chỉ tiêu kinh
tế và sự ảnh hƣởng của nguồn phân tán.
Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
D các biện pháp phòng ngừa và ứng phó sự cố hóa chất cho các cảng container tại khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh Khoa học kỹ thuật 0
D Các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí kinh doanh Khách sạn và du lịch và các biện pháp tiết kiệm chi phí trong các doanh nghiệp Khách Sạn Du lịch Luận văn Kinh tế 0
D Khảo sát bệnh toan huyết, kiềm huyết và ceton huyết ở bò sữa tại một số cơ sơ chăn nuôi các Tỉnh phía bắc, biện pháp phòng trị Nông Lâm Thủy sản 0
D Nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường cho Nhà máy xử lý chất thải nguy hại Huy Thịnh Nông Lâm Thủy sản 0
D Vấn đề tranh chấp tên miền và các biện pháp giải quyết Công nghệ thông tin 0
D Các biện pháp khẩn cấp tạm thời trong giải quyết tranh chấp kinh doanh thương mại Luận văn Kinh tế 4
D Thặng dư và thâm hụt cán cân thanh toán quốc tế - Các biện pháp điều chỉnh của Việt Nam trong giai đoạn hiện nay Luận văn Kinh tế 0
D Nghiên cứu kiến thức, thái độ, thực hành về các biện pháp tránh thai của sinh viên một số trường Đại học Cao đẳng Y dược 0
D Biện pháp quản lý công tác chủ nhiệm lớp ở các trường thcs thành phố hạ long Luận văn Sư phạm 0
D Tình hình cán cân thanh toán quốc tế, các biện pháp thăng bằng cán cân khi nền kinh tế gặp bất ổn Luận văn Kinh tế 0

Các chủ đề có liên quan khác

Top