Xây dựng chương trình vẽ đường cong P - V và xác định điểm sụp đổ điện áp trong hệ thống điện

Bài báo trình bày việc nghiên cứu xây dựng toàn bộ đường cong PV bằng giải pháp sử dụng phương pháp phân bố công suất liên tục gồm 2 bước. Trước tiên dự đoán theo phương cát tuyến và hiệu chỉnh theo phương pháp giao điểm trực giao, sau đó phân tích đường cong P-V của các nút để đánh giá ổn định điện áp và xác định điểm sụp đổ điện áp trong hệ thống điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng chương trình vẽ đường cong P - V và xác định điểm sụp đổ điện áp trong hệ thống điện TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VẼ ĐƯỜNG CONG P-V VÀ XÁC ĐỊNH ĐIỂM SỤP ĐỔ ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN DEVELOPING A PROGRAM TO DRAW A P-V CURVE AND IDENTIFYING A POINT OF VOLTAGE COLLAPSE IN THE POWER SYSTEM Đinh Thành Việt , N gô Văn Dưỡng Lê Hữu Hùng Ngô Minh Khoa Đại học Đà Nẵng Cty Truyền tải điện 2 Trường ĐH Quy Nhơn TÓM TẮT Bài báo trình bày việc nghiên cứu xây dựng toàn bộ đường cong PV bằng giải pháp sử dụng phương pháp phân bố công suất liên tục gồm 2 bước. Trước tiên dự đoán theo phương cát tuyến và hiệu chỉnh theo phương pháp giao điểm trực giao, sau đó phân tích đường cong P-V của các nút để đánh giá ổn định điện áp và xác định điểm sụp đổ điện áp trong hệ thống điện. Trên cơ sở của thuật toán phân bố công suất liên tục đã đề xuất, tiến hành xây dựng chương trình vẽ đường cong quan hệ công suất – điện áp P-V và xác định điểm sụp đổ điện áp trong hệ thống điện dựa trên phần mềm MATLAB. Kết quả chương trình được kiểm tra, cho hệ thống điện mẫu IEEE 14 nút với các phân tích cụ thể đối với các đường cong P-V thu được. ABSTRACT This paper presents an investigation into the development of a P-V curve through the use of a two-stage continuation power flow method. In the first stage, prediction is accomplished by a secant method and then correction is accomplished by a perpendicularly intersection technique. In the second stage, a P-V curve is used to analyze voltage stability and identify a point of voltage collapse in the power system. With a continuation power flow algorithm, a MATLAB programme is accordingly developed to draw a P-V curve and determine a point of power system voltage collapse. Finally the program can be tested and applied to a 14-bus IEEE power system through detailed analyses on obtained P-V curves. 1. Đặt vấn đề Sau khi sự cố Trước khi sự xảy ra Ổn định điện áp là khả năng của cố xảy ra Điểm sụp đổ hệ thống điện (HTĐ) duy trì điện áp điện áp trong phạm vi cho phép tại tất cả các nút của hệ thống trong các điều kiện làm việc bình thường hoặc sau kích động bé [2]. Vấn đề ổn định điện áp có Biên mất thể được phân tích, đánh giá bằng các ổn định phương pháp đường cong P -V, đường cong Q-V, phân tích độ nhạy, phân tích P0 Pmax Pmax0 modal, xác định khoảng cách nhỏ nhất Hình 1. Đường cong P-V đến điểm mất ổn định điện áp là điểm mà tại đó ma trận Jacobian của hệ phương trình phân bố công suất bị suy biến [2, 3, 6]. 30  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 Do đó, ta không thể đánh giá chính xác trị số tải cực đại của hệ thống dẫn đến sụp đổ điện áp. Vì vậy nội dung được trình bày trong bài báo này là nghiên cứu sử dụng phương pháp phân bố công suất liên tục để xây dựng toàn bộ đường cong P-V gồm 2 bước: Dự đoán theo phương cát tuyến và Hiệu chỉnh theo phương pháp giao điểm trực giao. Sau đó phân tích đường cong P-V tương ứng của các nút để đánh giá ổn định điện áp và xác định điểm sụp đổ điện áp trong HTĐ. Hình 1 thể hiện đường cong P-V trong trạng thái cơ sở và trạng thái sau khi xảy ra một sự cố . Từ hình 1 cho thấy sau khi xảy ra một sự cố nào đó thì điểm sụp đổ điện áp cũng như biên mất ổn định điện áp trong HTĐ cũng thay đổi. 2. Ứng dụng phương pháp phân bố công suất liên tục viết chương trình v ẽ đường cong p-v và xác định điểm sụp đổ điện áp 2.1. Phương pháp phân bố công suất liên tục Để áp dụng phương pháp phân bố công suất liên tục vào việc xây dựng đường cong P-V trong HTĐ, các phương trình phân bố công suất được viết lại bao gồm tham số thay đổi tải λ [4]. Khi đó công suất tải và phát tại một nút là một hàm của tham số thay đổi tải. Do đó, dạng thông thường của các phương trình cho mỗi nút i là:   Ti ∑ ViV j yij cos(δ i − δ j − ν ij ) n P =  PGi (λ ) − PLi (λ ) − PTi = 0  j =1  (1);  (2) QGi (λ ) − QLi (λ ) − QTi = 0 Q = V V y sin (δ − δ − ν ) ...