Nâng cao hiệu quả sử dụng của các thiết bị tự đóng lại trên lưới điện phân phối

Độ tin cậy là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá về chất lượng điện năng trong lưới điện phân phối. Trong các hệ thống điện hiện đại thì độ tin cậy cung cấp điện ngày càng được xem trọng bởi việc cải thiện độ tin cậy cung cấp điện làm giảm nhẹ đáng kể thiệt hại của nền kinh tế do ngừng cung cấp điện, cải thiện chất lượng sản phẩm trong các lĩnh vực. Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện có thể có nhiều giải pháp khác nhau từ khâu thiết kế qui hoạch đến vận hành, bảo dưỡng trang thiết bị.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao hiệu quả sử dụng của các thiết bị tự đóng lại trên lưới điện phân phối PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 413 NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐÓNG LẠI TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Enhance utilization of existing auto recloser devices in power distribution system Đặng Diệu Hương, Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Đức Huy, Nguyễn Đoàn Khuê Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tóm tắt: Độ tin cậy là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá về chất lượng điện năng trong lưới điện phân phối. Trong các hệ thống điện hiện đại thì độ tin cậy cung cấp điện ngày càng được xem trọng bởi việc cải thiện độ tin cậy cung cấp điện làm giảm nhẹ đáng kể thiệt hại của nền kinh tế do ngừng cung cấp điện, cải thiện chất lượng sản phẩm trong các lĩnh vực. Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện có thể có nhiều giải pháp khác nhau từ khâu thiết kế qui hoạch đến vận hành, bảo dưỡng trang thiết bị. Thuật toán tìm vị trí tối ưu của thiết bị tự đóng lại có xét tới cả ảnh hưởng của đồ thị phụ tải, tuy nhiên mới xét ở mức độ đơn giản. Thuật toán tìm vị trí tối ưu đã được kiểm chứng tính hiệu quả với một lưới điện phân phối cụ thể thông qua mô phỏng. Từ khóa: Nâng cao độ tin cậy; Tối ưu vị trí đặt máy cắt tự đóng lại; Lưới điện phân phối; Giải thuật di truyền; Tự đóng lại. Abstract: Reliability is one of the important criteria for evaluating the quality of power in distribution grid. In modern power systems, the reliability of power supply is increasingly being taken into account by improving the reliability of power supply, which greatly alleviates the damage to the economy by discontinuing power supply, improving quality products in the fields. In order to improve the reliability of power supply there may be many different solutions from planning to planning and maintenance.The algorithm of finding the optimum position of the recloser device takes into account both the effects of the load graph, however, on a simpler level. The optimal position finding algorithm has been proven effective with a specific distribution grid through simulation. Key words: Reliability improvement; Optimum reclosers placement; Distribution networks; Genetic algorithm; Recloser. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Nâng cao độ tin cậy là mục tiêu quan trọng đối với lưới phân phối. Việc sử dụng các thiết bị tự đóng lại (TĐL) hay dao phân đoạn tự động (DPĐTĐ) là giải pháp tốt để giảm số lần mất điện cũng như giảm thời gian tìm và cách ly sự cố. Do giá thành các thiết bị rất cao nên để tối ưu về bài kinh tế vừa đảm bảo yêu cầu kĩ thuật thì cần giải quyết bài toán: tối ưu vị trí đặt của các thiết bị TĐL hay DPĐTĐ. Và để xét mức độ ảnh 414 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 hưởng của sự cố trên lưới, cần tính được chỉ số năng lượng không cung cấp được của hệ thống (ENS), vì thế hàm mục tiêu của bài toán là giá trị nhỏ nhất của ENS. Trong những năm vừa qua, đã có một số nghiên cứu liên quan về bài toán xác định vị trí tối ưu của các thiết bị đóng cắt trên lưới phân phối. Tài liệu [1] trình bày thuật toán chọn lựa vị trí tối ưu đặt tự đóng lại (TĐL). Tuy nhiên, lưới nghiên cứu khá phức tạp và khó kiểm chứng kết quả. Vấn đề vị trí đặt của máy cắt trong lưới phân phối hình tia thuộc về bài toán tổ hợp của các vấn đề tối ưu [2]. Tài liệu [3] mô phỏng trên lưới điện phân phối điển hình hình tia 50 nút với hàm mục tiêu nhằm các hàm chi phí cho lượng điện năng ngừng cung cấp (ENS), chi phí vòng đời của thiết bị và chi phí bảo dưỡng các thiết bị sử dụng giải thuật bầy đàn và mô phỏng Monte Carlo để giải bài toán đặt vị trí tối ưu máy cắt và dao cách ly phân đoạn. Tài liệu [4] sử dụng giải thuật tiến hóa để giải quyết bài toán đặt máy cắt tối ưu. Tuy nhiên, thuật toán có sử dụng nhiều số liệu thống kê từ quá khứ vì vậy không phù hợp cho công tác quy hoạch lưới điện. Kết quả của thuật toán xác định số lượng tối ưu, vị trí điểm đặt các thiết bị đóng cắt chính là số lượng, vị trí và loại thiết bị để nâng cao độ tin cậy của lưới điện, đồng thời chi phí đầu tư là nhỏ nhất. Về khía cạnh kinh tế các thiết bị đóng cắt làm giảm thời gian ngừng cung cấp điện của phụ tải. 2. THUẬT TOÁN ĐỀ XUẤT Hàm mục tiêu nhằm đảm bảo tổng chi phí cho tổng điện năng ngừng cung cấp điện và chi phí đầu tư là nhỏ nhất: f  min( Ci .N CB  Ca .ENS _ val ) Trong đó: C i : Chi phí cho đầu tư thiết bị C a : Chi phí cho lượng điện năng ngừng cung cấp Điện năng ngừng cung cấp được tính theo công thức sau: ENS = å å ll .tkl .L k Trong đó: ll : là suất sự cố của phân đoạn l (lần/năm); tkl là thời gian phân đoạn k bị ảnh hưởng gây ra do sự cố trên phân đoạn l; Lk là công suất tải tại nút k ; PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 415 tkl là thời gian mất điện của nhánh k do sự cố trên nhánh l gây nên (l có thể bằng k ), khi l bằng k có nghĩa là nhánh k bị sự cố. tkl có thể bằng 0 có thể khác không tuỳ theo cấu hình lưới. tkl = t1 + t2 + t3 Trong đó: t1 là thời gian phát hiện, thông báo và cách ly sự cố; t2 là thời gian chuyển mạch; t3 là thời gian công tác (sửa chữa) của phân đoạn l. Phần sau đây sẽ thể hiện rõ hơn ý nghĩa là phương thức tính toán được chỉ tiêu ENS này với lưới điện hình tia một nguồn cấp. Dựa trên các bước tính toán chỉ tiêu ENS này có thể lập trình để đưa vào bài toán tối ưu vị trí đặt TĐL. Lưu đồ thuật toán như trên Hình 1. 3. GIẢI THUẬT DI TRUYỀN Thuật giải di truyền ...