Báo cáo nghiên cứu khoa học: LỰA CHỌN THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN 500KV VIỆT NAM

Có rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng thiết bị FACTS mà đặc biệt là sử dụng các thiết bị phát nguồn công suất phản kháng cho hệ thống lưới điện 500kV Việt Nam nhằm gia tăng biên độ ổn định điện áp cũng như ổn định quá độ đã được đưa ra xem xét, tuy nhiên việc đánh giá chọn lựa thiết bị phát công suất nào hợp lý (STATCOM hay SVC) cũng như dung lượng bù tối ưu trong phân tích chế độ xác lập, quá độ là chưa được quan tâm. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " LỰA CHỌN THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN 500KV VIỆT NAM" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(26).2008LỰA CHỌN THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢNKHÁNG TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN 500KV VIỆTNAMOPTIMAL SELECTION OF REACTIVE COMPENSATORS FORVIETNAM’S 500KV POWER SYSTEM NGUYỄN HỒNG ANH Đại học Đà Nẵng LÊ CAO QUYỀN Công ty CP Tư vấn Xây dựng Điện 4TÓM TẮTCó rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng thiết bị FACTS mà đặc biệt là sửdụng các thiết bị phát nguồn công suất phản kháng cho hệ thống lưới điện 500kVViệt Nam nhằm gia tăng biên độ ổn định điện áp cũng như ổn định quá độ đãđược đưa ra xem xét, tuy nhiên việc đánh giá chọn lựa thiết bị phát công suất nàohợp lý (STATCOM hay SVC) cũng như dung lượng bù tối ưu trong phân tích chếđộ xác lập, quá độ là chưa được quan tâm. Bài báo này nghiên cứu về các vấnđề nêu trên nhằm đưa ra một giải pháp lắp đặt nguồn phát cô ng suất kháng hợplý (loại, vị trí, dung lượng) cho hệ thống lưới điện 500kV Việt Nam. Việc phân tíchsẽ chỉ căn cứ trên các yếu tố kỹ thuật mà không dựa trên yếu tố kinh tế. Trongtính toán sẽ sử dụng hệ thống điện lưới 500kV Việt Nam giai đoạn đến năm 2015(Tổng sơ đồ VI). Nhằm để tập trung đánh giá một cách sâu sắc, kế hoạch thựchiện bù công suất kháng chỉ được nghiên cứu cho lưới điện 500kV Miền Nam lànơi tập trung nhu cầu phụ tải lớn và có thể gia tăng đột biến.Các kết quả tính toán trào lưu công suất hệ thống, phân tích các đặc tính PV,OPF, ổn định quá độ được khảo sát qua phần mềm PSS/E-30.ABSTRACTMany of papers refers to study of application for FACTS, especially for usingreactive compensators for Vietnam’s 500KV power system in order to in creasethe static voltage stability margin and transient stability enhancement haveconsidered, however the optimal evaluation and selection of suitable Var source(STATCOM or SVC) as well as determination of the size of the Var source insteady state and transient analysis has not yet been proposed. The purpose ofthis paper is to solve the above problems in order to suggest a solution of optimalshunt compensator (kind of Var source, allocation, size) for Vietnam’s 500KVpower system. The analysis is based on technical specifications without takinginto account economic cost. In the study, Vietnam’s 500KV power system will beused in the stage up to the year 2015 in accordance with Power Network Planningfor Vietnam (the Sixth Power Development Master Plan). For the sake of carefuland deep analysing, the planning process aims at providing the system withefficient Var compensation to be investigated in 500kV power system in SouthernViet Nam, of which the load is highest and can undergo a great sudden inc rease.The results of load flow, PV curve analysis, OPF, and transient stability areexamined by using the PSS/E-30. 1 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(26).20081. Giới thiệu Các sự cố tan rã hệ thống gần đây đều có liên quan đến sự sụp đổ điện áp(hoặc là mất ổn định điện áp). Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự sụp đổ điện ápthường là do sự không đáp ứng đủ nhu cầu công suất phản kháng tăng mạnh bấtthường của nhu cầu phụ tải [2]. Thời gian mất ổn định điện áp từ khi bắt đầu đạtđến giới hạn công suất truyền tải cho đến khi mất điện có thể kéo dài từ vài giâyđến vài giờ. Các thiết bị điện tử công suất hoặc hệ thống truyền tải điện xoay chiều linhhoạt (FACTS) cung cấp các giải pháp kỹ thuật để giải quyết các vấn đề về ổn địnhđiện áp. Nhờ độ chính xác, tính khả dụng và đáp ứng nhanh, các thiết bị bù côngsuất kháng như SVC, STATCOM có thể cung cấp trạng thái ổn định và điều khiểnđiện áp quá độ có chất lượng cao so với kiểu bù rẽ nhánh thông thường. Theo [1], phân tích bài toán lập kế hoạch bù công suất kháng sẽ xác địnhđược vị trí bù tối ưu và dung lượng bù hợp lý, tuy nhiên để quyết định chọn nguồnphát công suất kháng nào hợp lý (phản ứng nhanh, linh hoạt đối với các hiện tượngsự cố trong hệ thống) thì bài toán phân tích ổn định trong miền thời gian rất đượcquan tâm.2. Mô hình STATCOM và SVC trong hệ thống điện [2], [3], [4]2.1. Mô hình Statcom: STATCOM là một thiết bị chuyểnđổi nguồn áp (VSI-Voltage –SourceInverter), nó chuyển đổi nguồn điện áp mộtchiều thành điện áp xoay chiều để bù côngsuất tác dụng hoặc công suất phản khángcho hệ thống. STATCOM là một thiết bị bùngang, nó điều khiển điện áp tại vị trí nólắp đặt đến giá trị cài đặt (Vref) thông quaviệc điều chỉnh điện áp và góc pha từSTATCOM. Bằng cách khống chế điện áp củaSTATCOM, cùng pha với điện áp hệthống, nhưng có biên độ lớn hơn, dòng điện Hình 1 : Cấu trúc cơ bản củavà công suất phản kháng chạy từ STATCOMSTATCOM vào hệ t ...