Ổn định tĩnh và chất lượng điện áp của hệ thống điện nhận công suất từ các nguồn xa

Hệ phương trình là phi tuyến và nhiều biến số (ví dụ, hệ thống điện có n nút, hệ phương trình có 2n phương trình và 2n Nn) nên trong tính toán thường sử dụng thuật toán lặp dần đúng, một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi và thuận tiện là phương pháp Newton-Raphson.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ổn định tĩnh và chất lượng điện áp của hệ thống điện nhận công suất từ các nguồn xaT¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44)/N¨m 2007 –ỔN ĐNNH TĨNH VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP CỦA HỆ THỐNG ĐIỆNNHẬN CÔNG SUẤT TỪ CÁC NGUỒN XAVũ Văn Thắng (Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp – ĐH Thái Nguyên)1. Đặt vấn đềTrong những năm gần đây, tốc độ phát triển phụ tải điện của nước ta tăng cao, đặc biệttrong giai đoạn 2006-2010 tốc độ tăng trưởng phụ tải khoảng 14%/năm [6]. Do đó, trong giaiđoạn này hệ thống điện Việt Nam thiếu hụt công suất trầm trọng, với 780 MW thiếu hụt năm2007 và 261 MW thiếu hụt năm 2008 của hệ thống điện miền Bắc. Để đảm bảo cân bằng côngsuất đáp ứng yêu cầu của phụ tải, một trong các biện pháp được đưa ra là nhập khNu điện năngtừ Trung Quốc qua đường dây 220kV từ Tân Kiều (Trung Quốc) cung cấp cho khu vực Lào Cai,Yên Bái, Phú Thọ và Vĩnh Phúc. Hệ thống điện khu vực tách lưới có khoảng cách truyền tải là296.6 km, mang đặc điểm của lưới điện nhận công suất từ nguồn xa, do đó chất lượng điện ápvà khả năng ổn định tĩnh của hệ thống điện cần đặc biệt quan tâm.2. Phương pháp phân tích chế độ và đánh giá ổn định tĩnh hệ thống điện2.1 Phương pháp phân tích chế độCơ sở để tính toán phân tích chế độ của hệ thống điện là hệ phương trình cân bằng côngsuất nút:Y11U 12 + Y12Uɺ 2Uɺ 1* + ... + Y1N Uɺ N Uɺ 1* = P1 − jQ1 ɺ ɺ*2*Y21U 1U 2 + Y22U 2 + ... + Y2 N Uɺ N Uɺ 2 = P2 − jQ2......................................................Y Uɺ Uɺ * + Y Uɺ Uɺ * + ... + Y U 2 = P − jQN2 2 NNNNNN N1 1 Ntrong đó: Y là điện dẫn, U là điện áp nút và P, Q là công suất nút.Hệ phương trình là phi tuyến và nhiều biến số (ví dụ, hệ thống điện có n nút, hệ phươngtrình có 2n phương trình và 2n Nn) nên trong tính toán thường sử dụng thuật toán lặp dần đúng, mộttrong những phương pháp được sử dụng rộng rãi và thuận tiện là phương pháp Newton-Raphson.2.2 Phương pháp đánh giá ổn định tĩnhPhương pháp đánh giá ổn định tĩnh hệ thống điện gồm: Đánh giá theo tiêu chuNn nănglượng, tiêu chuNn Lyapunov, tiêu chuNn đại số Hurwiz và các tiêu chuNn thực dụng. Trong tínhtoán thường sử dụng tiêu chuNn thực dụng Gidanov do tiêu chuNn sử dụng kết quả của phươngpháp Newton-Raphson bằng cách xét dấu của ma trận Jacobi đã được xác định. Vì vậy, phântích chế độ và đánh giá ổn định tĩnh hệ thống điện thường được thực hiện đồng thời để giảmkhối lượng tính toán và đánh giá được đầy đủ thông số chế độ của hệ thống điện.3. Đặc điểm của lưới điện nhận công suất từ nguồn xaHệ thống điện nhận công suất từ các nguồn xa có những đặc điểm sau:78T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44)/N¨m 2007 –- Điện áp nút U bị dao động rất mạnh khi mất cân bằng công suất phản kháng, do tiêud∆Q