NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH PHÚ YÊN

Cùng với sự phát triển chung của hệ thống điện Việt Nam, lưới điện tỉnh Phú Yên cũng đã phát triển không ngừng, phụ tải luôn tăng trưởng rất cao, lưới điện càng ngày càng được mở rộng và hiện đại hoá [1, 4, 5]. Do vậy, việc đảm bảo cung cấp điện một cách tin cậy và chất lượng song song với việc nâng cao hiệu quả kinh tế trong vận hành là một yêu cầu bức xúc đối với lưới điện phân phối (LĐPP) tỉnh Phú Yên hiện nay. Tuy lưới điện khá rộng lớn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH PHÚ YÊN NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH PHÚ YÊN SELECTION OF OPTIMAL OPERATION MODE FOR PHU YEN POWER DISTRIBUTION NETWORK ĐINH THÀNH VIỆT Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng NGUYỄN VĂN THÀNH HV Cao học khoá 2004-2007 TÓM TẮT Bài báo trình bày phương pháp tính toán lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối tỉnh Phú Yên bằng phần mềm PSS/ADEPT và đề xuất một số giải pháp để hoàn thiện kết dây hiện tại nhằm nâng cao hiệu quả cung cấp điện. ABSTRACT This paper presents a PSS/ADEPT software based analysis for selecting the optimal operation mode of Phu Yen power distribution network. Some solutions are also proposed to raise the efficiency of electric energy supply by improving the curent power distribution network structure. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với sự phát triển chung của hệ thống điện Việt Nam, lưới điện tỉnh Phú Yên cũng đã phát triển không ngừng, phụ tải luôn tăng trưởng rất cao, lưới điện càng ngày càng được mở rộng và hiện đại hoá [1, 4, 5]. Do vậy, việc đảm bảo cung cấp điện một cách tin cậy và chất lượng song song với việc nâng cao hiệu quả kinh tế trong vận hành là một yêu cầu bức xúc đối với lưới điện phân phối (LĐPP) tỉnh Phú Yên hiện nay. Tuy lưới điện khá rộng lớn và phức tạp, việc vận hành LĐPP tỉnh Phú Yên từ trước đến nay chủ yếu vẫn dựa vào kinh nghiệm thực tế vận hành là chính, chưa có tính toán và phân tích bởi những phần mềm chuyên dụng nên chưa có được phương thức kết dây tối ưu, hiệu quả kinh tế trong vận hành thấp và chất lượng điện năng chưa cao. Trước những nhu cầu thực tiễn nêu trên, bài báo tập trung trình bày giải pháp sử dụng phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) của hãng Shaw Power Technologies [2] để tính toán, phân tích và đánh giá nhằm chọn ra phương thức vận hành tối ưu cho LĐPP tỉnh Phú Yên hiện tại, sau đó đưa ra một số giải pháp khắc phục các tồn tại để hoàn thiện hơn nữa kết dây của hệ thống nhằm đảm bảo lưới điện vận hành tin cậy và linh hoạt, nâng cao được chất lượng điện năng, đặc biệt là giảm thiểu được tổn thất công suất tác dụng truyền tải trên đường dây. 2. SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT ĐỂ TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LĐPP TỈNH PHÚ YÊN 2.1. Giới thiệu một số chức năng tính toán của phần mềm PSS/ADEPT Phần mềm PSS/ADEPT có các tính năng sử dụng như sau: Tính toán về phân bố công suất, tính toán điểm mở tối ưu (TOPO), tối ưu hoá việc lắp đặt tụ bù (CAPO), tính toán ngắn mạch, phân tích bài toán khởi động động cơ, phân tích sóng hài, phối hợp các thiết bị bảo vệ, phân tích độ tin cậy lưới điện [4]. Sau đây xin giới thiệu hai chức năng được sử dụng trong việc tính toán lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho LĐPP tỉnh Phú Yên. a. Tính toán phân bố công suất Phần mềm PSS/ADEPT giải bài toán phân bố công suất bằng các phép lặp sử dụng ma trận tổng dẫn thanh cái YTC. Hệ thống điện được thể hiện dưới hình thức sơ đồ một pha nhưng chúng bao gồm đầy đủ thông tin cho lưới ba pha. Các thông tin có được từ bài toán phân bố công suất là trị số điện áp và góc pha tại các nút, dòng công suất tác dụng và công suất phản kháng trên các nhánh và trục chính, tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng trong mạng điện, vị trí đầu phân áp của các máy biến áp trong trường hợp giữ điện áp tại một nút nào đó trong một giới hạn cho phép… b. Tính toán xác định điểm mở tối ưu của mạch kín Phần mềm PSS/ADEPT cung cấp một trình con để xác định điểm mở tối ưu của mạch kín trong lưới điện phân phối sao cho tổn thất công suất trong mạng là bé nhất (TOPO). Giải thuật của TOPO sử dụng phương pháp Heuristic dựa trên sự tối ưu phân bố công suất. Một đặc tính của giải thuật Heuristic là nó không thể định ra điểm tối ưu thứ hai, thứ ba được. Các khoá điện xem xét ban đầu phải ở trạng thái mở nhưng khi đóng lại chúng phải tạo ra một mạch vòng kín, nếu chúng không tạo mạch vòng thì hoặc là chúng đứng tách biệt hoặc là nối với mạng tách biệt. Những khoá điện không tạo thành một mạch vòng kín khi đóng sẽ bị trình TOPO loại bỏ trước khi phân tích. Với một đồ thị phụ tải đơn (một cấp) và không có nhánh quá tải nào thì trình tự hoạt động của trình TOPO có thể giải quyết như sau: Hình 1: Thuật toán xác định điểm mở tối ưu (TOPO) Bắt đầu với một lưới điện hình tia ban đầu, TOPO sẽ đóng một khoá điện trong tập các khoá điện mở để tạo thành một mạch vòng kín. Một bài toán phân bố tối ưu công suất sẽ được thực hiện trên mạch vòng này để xác định việc mở khóa nào là tốt nhất và chuyển mạng điện trở về lại dạng lưới điện hình tia. Quá trình này sẽ kết thúc cho đến khi xét hết khoá điện trong tập các khoá điện mở, lúc này trình con TOPO sẽ kết thúc. Cấu trúc lưới điện cuối cùng sẽ là cấu trúc có tổn thất công suất tác dụng bé nhất. TOPO xuất ra giá trị tổn thất công suất ban đầu và tổn thất công suất sau cùng của mạng điện và số tiền tiết kiệm được trong một năm từ việc giảm tổn thất công suất đó. 2.2. Kết quả tính toán, lựa chọn phương thức vận hành cơ bản tối ưu cho LĐPP tỉnh Phú Yên Kết quả thu được sau khi thực hiện chương trình xác định điểm mở tối ưu của phần mềm PSS/ADEPT cho LĐPP tỉnh Phú Yên được tổng hợp ở bảng 1 như sau: Bảng 1: Vị trí điểm mở tối ưu của phương thức vận hành cơ bản Vị trí mở của mạch vòng STT Tên mạch vòng Trước khi tối ưu hoá Sau khi tối ưu hoá ...