Luận văn Nghiên cứu chất lượng điện cho lưới phân phối và áp dụng phần mềm pss/adept tính toán cho lộ 371 e28.2 Hưng Yên

nếu như chúng ta lắp đặt một bộ lọc bao gồm: Số bình tụ trên 1 dãy là 6 và tụ có điện dung C = 7,23 mF; Cuộn cảm có giá trị L = 12,25 mH; và một điện trở R = 82,32 W mắc song song với cuộn dây thì ta có thể khử được thành phần sóng hài bậc 11 do bộ biến đổi gây ra tại vị trí của lưới điện khảo sát. 4.6 Đối xứng hóa lưới điện 4.6.1 Đối xứng hóa bằng các phần tử tĩnh 4.6.1.1 Cơ sở lý thuyết Xét một phụ tải không đối xứng là phụ tải một pha trên đó các thành phần áp và dòng như sau: ; ; Ở đây: α - Góc pha ban đầu của điện áp; j - Góc lệch pha giữa áp và dòng đang xét; Công suất tác dụng tức thời của hệ thống một pha này được xác định như sau: = ; Ở đây: là thành phần không đổi theo thời gian; là thành phần đập mạch theo thời gian; Trong hệ thống có m pha công suất tức thời được xác định: ; Ở đây - góc lệch pha ban đầu của áp pha thứ i. - góc lệch pha giữa và . Nếu hệ thống đối xứng thì: Ui = U = const; Ii = I = const; ji = j = const Do đó thành phần thứ nhất: ; Thành phần thứ hai: = 0; Vậy ta thấy rõ rằng trong hệ thống đối xứng công suất tức thời là đại lượng không đổi, còn trong hệ thống không đối xứng công suất tức thời gồm hai thành phần: không đổi và dao động với tần số 100 Hz. Vì vậy khi một hệ thống đã mất đối xứng muốn đối xứng trở lại ta phải triệt tiêu công suất dao động bằng cách tạo ra công suất bằng công suất biến đổi nhưng có chiều ngược lại. Trong hệ thống ba pha công suất dao động được biểu diễn bởi công thức: ; ; ; ; ; ; ; ; Dòng ba pha , , cũng được phân tích tương tự. Khi đó: Như vậy có thể thấy công suất dao động sinh ra do dòng và áp thứ tự nghịch và thứ tự không. Do đó khử được dòng và áp thứ tự nghịch và thứ tự không ta sẽ triệt tiêu được công suất dao động. Trong lưới điện có trung tính cách ly không tồn tại dòng thứ tự không. Mặt khác trong thực tế điện áp thứ tự nghịch cũng rất nhỏ nên để hệ thống đối xứng trở lại cần triệt tiêu dòng thứ tự nghịch. Thiết bị để tạo nên dòng thứ tự nghịch gọi là thiết bị đối xứng hóa. 4.6.1.2 Mô hình các phụ tải không đối xứng 1. Trường hợp phụ tải ba pha không đối xứng nối tam giác Hình 4.28. Từ hình 4.28 trong không gian tọa độ pha A, B, C ta có biểu thức sau: (4.7) Sử dụng phương pháp các thành phần đối xứng ta có: (4.8) (4.9) Từ (4.7); (4.8); (4.9) ta có: (4.10) (4.10) là mô hình tính toán của phụ tải ba pha không đối xứng nối tam giác. 2. Trường hợp phụ tải ba pha không đối xứng nối sao. Hình 4.29. Từ hình 4.29 ta lập được phương trình trong không gian toạn độ pha : (4.11) (4.12) Ta cũng có: (4.13) Từ (4.11); (4.12); (4.13) ta có: (4.14) Hệ phương trình (4.14) là mô hình tính toán của phụ tải ba pha không đối xứng nối sao. 3. Trường hợp phụ tải ba pha không đối xứng nối bất kỳ: Xét trường hợp tải 3 pha không đối xứng với hệ dòng không đối xứng ,,. Ta sẽ thay thế tải 3 pha không đối xứng bằng một tải ba pha đối xứng và một tải một pha. a) b) c) Hình 4.30 - Mô hình hóa phụ tải 3 pha không đối xứng bất kỳ. Ở đây phụ tải 1 pha được nối vào hai pha B, C với dòng tải: (4.15) Phụ tải 1 pha có thể thay bằng một tổng trở phức: (4.16) Với cách thay thế trên phụ tải ba pha đối xứng hiển nhiên không ảnh hưởng đến sự đối xứng của lưới điện. Vì vậy ta chỉ cần quan tâm đến phụ tải 1 pha. Để tiện cho việc tính toán ta thay thế sơ đồ trên thành sơ đồ hình c). Từ hình c) ta viết được; Và: Viết dạng ma trận ta có để tính thành phần đối xứng của dòng điện ta được: Từ đây ta có: Vậy ta có: ; Thay , bằng các thành phần đối xứng và rút gọn ta được: ; Như vậy một phụ tải ba pha không đối xứng ta luôn có thể thay thế bởi 1 phụ tải ba pha đối xứng và một phụ tải 1 pha. Và như vậy với lưới điện không đối xứng ta chỉ cần nghiên cứu các sơ đồ thiết bị đối xứng cho phụ tải một pha. Sau đây ta xét các phần tử đối xứng hóa lưới điện dựa trên các mô hình này. 4.6.1.3 Các phương pháp đối xứng hóa lưới điện Việc đối xứng hóa lưới điện bằng các phần tử tĩnh. Nó có thể có một, hai hoặc ba phần tử. Các phần tử có thể là tổng trở, điện kháng hoặc điện dung. 1. Sơ đồ đối xứng hóa một phần tử. Hình 4.31. Khi phần tử đối xứng hóa được nối vào 2 pha ví dụ pha AB ta có: ; ; . Hệ (4.10) khi đó có dạng: (4.17) Để mạch điện đối xứng hoàn toàn trở lại thì dòng và áp thứ tự nghịch phải bằng không, tức là: ; . Do đó ta có: ; Suy ra: hay: Û (4.18) Ở đây , là tổng trở của phần tử đối xứng hóa và tổng trở phụ tải. Mặt khác ta có: ; ; Thay vào (4.10) và thay Rpt = Zptcosjpt; Xpt = Zptsinjpt ta được: ; ; Ở đây Zpt và jpt là modul và góc của tổng trở phụ tải; Khi phụ tải một pha vẫn nối vào pha BC còn phần tử đối xứng nối vào pha AC thì ta tính được: ; ; Từ đây ta thấy rằng phần tử đối xứng hóa gồm một điện trở tác dụng RAB và một điện kháng XAB phụ thuộc vào đại lượng và hệ số công suất của phụ tải không đối xứng. Để đối xứng không có tổn thất thì ta chỉ dùng những phần tử phản kháng để đối xứng hóa khi đó hệ số công suất của phị tải cosjpt = 0,86. Thiết bị đối xứng một phần tử chỉ cho phép đối xứng hoàn toàn khi hệ số công suất hay góc pha của phụ tải ở trong giới hạn nhất định. Ví dụ, nếu phụ tải một pha nối vào pha BC, còn phần tử đối xứng được nối vào pha AB thì tổng trở của phần tử đối xứng gồm hai thành phần như sau: Điện trở tác dụng phải có giá trị không âm. Từ biểu thức trên suy ra trong trường hợp thứ nhất đối xứng hóa chỉ thực hiện được khi góc pha của phụ tải trong giới hạn ; còn trong trường hợp thứ hai thì . Ngoài ra đối xứng hóa được thực hiện không bị tổn thất tác dụng khi đối với trường hợp đầu và đối với trường hợp sau: Ta có thể lấy ví dụ sau: Ví dụ 1: Cho mạng điện 3 pha 0,4 kV với tải không đối xứng dưới đây ta đo được các giá trị dòng điện, điện áp các pha như sau: ;;;; ;; Hãy xác định giá trị của cơ cấu đối xứng 1 phần tử đặt vào pha AB để cho lưới điện được đối xứng trở lại? Giải: Từ biểu thức thay số ta có: = - . = ; Từ ta có: = = Vậy giá trị của cơ cấu đối xứng 1 phần tử cần mắc vào lưới là: = 81,6cos(1,78p) = 81,6.0,77 = 63 (W); = 81,6sin(1,78p) = -0,64 (F); (Dấu trừ thể hiện cơ cấu đối xứng có tính dung kháng); Như vậy khi đo đếm được các thông số của lưới điện trong trường hợp tải không đối xứng như trên ta chỉ cần mắc 1 phần tử vào pha AB có điện trở là 63 W và điện dung là 0,64 F thì lưới điện được đối xứng trở lại. 2. Thiết bị đối xứng hai phần tử Xét trường hợp phụ tải một pha đấu vào pha BC còn các phần tử đối xứng đấu vào pha AB và AC. Hình 4.32. Ta có: ; ; . Để mạch điện đối xứng hoàn toàn trở lại thì dòng và áp thứ tự nghịch phải bằng không, tức là: ; . Nên từ hệ (4.4) suy ra: ; Suy ra: hay: Û (4.19) Khi thiết bị đối xứng hóa có hai phần tử ta chỉ dùng các phần tử phản kháng (hoặc dung kháng), do đó: ; ; ; Thay vào (4.17) ta được: . Với Rpt = Zptcosjpt; Xpt = Zptsinjpt ta được: ; ; Tương tự ta có được kết quả: + Khi phần tử đối xứng hóa được nối vào hai pha AB, BC thì điện kháng các phần tử đối xứng được tính: ; ; + Khi phần tử đối xứng hóa được nối vào hai pha AC, BC thì điện kháng các phần tử đối xứng được tính: ; ; Ví dụ 2: Vẫn lấy đề bài như ví dụ 1 nhưng ở đây ta dùng hai phần tử đối xứng hóa mắc vào pha AC, BC tương tự ta cũng tính được giá trị của các phần tử của cơ cấu đối xứng đó là: = = 444,6; == -74,3; Vậy ta cần mắc phần tử thứ nhất vào pha AC mang tính cảm kháng với trị số: 444,6 H; Phần tử thứ hai mắc vào pha BC mang tính dung kháng có trị số 74,3 F; Kết luận: Ta có thể đối xứng hóa lưới điện bằng hai phần tử phản kháng hoặc dung kháng với các giá trị phụ thuộc vào đại lượng và hệ số công suất của phụ tải không đối xứng. 3. Sơ đồ đối xứng hóa ba phần tử Hình 4.33. Trong sơ đồ đối xứng ba phần tử cũng chỉ sử dụng các phần tử phản kháng (hoặc dung kháng) do việc dùng các phần tử trở kháng gây tổn thất công suất. Bằng việc phân tích tương tự ta cũng tính được điện kháng của các phần tử đối xứng của chúng bởi công thức sau: (4.20) Trong đó: tgj =tg(arc(arccosj); Ở đây cosj là hệ số công suất của lưới sau đối xứng và là một đại lượng cho trước nên tgj hoàn toàn xác định: Như vậy: + Nếu thì sơ đồ đối xứng hóa ba phần tử trở thành sơ đồ một phần tử XBC và nó mang tính dung kháng. + Nếu XAB, XAC, XBC đều mang tính dung kháng. + Nếu XAB, XAC mang tính cảm kháng còn XBC mang tính dung kháng. Kết luận: + Khi phụ tải ba pha trong lưới điện không đối xứng ta hoàn toàn có thể làm cho nó đối xứng trở lại khi biết được giá trị của các phụ tải và hệ số công suất của nó bằng việc xác định các giá trị của phần tử đối xứng theo các công thức trên. + Việc đối xứng hóa lưới điện bằng các phần tử này sẽ giảm thiểu được những tác hại xảy ra khi trong lưới điện mất đối xứng nâng cao được chất lượng điện đảm bảo cho các thiết bị dùng điện hoạt động hiệu quả và an toàn. 4.6.2 Đối xứng hóa bằng máy điện quay Đối xứng hoá bằng các phần tử tĩnh có ưu điểm chung là đơn giản vì các phần tử đối xứng hoá là cuộn dây điện cảm hoặc điện dung nhưng có nhược điểm lớn là thông số của các phần tử đối xứng hoá phụ thuộc vào tải không đối xứng nên khi phụ tải không đối xứng thay đổi về đại lượng hoặc góc pha, phải điều chỉnh thông số các phần tử đối xứng hoá thì mới có thể duy trì sự đối xứng hoàn toàn của lưới. Điều chỉnh thông số các phần tử đối xứng hoá thường được thực hiện không trơn và chỉ kinh tế khi phụ tải thay đổi trong giới hạn nhỏ. Cũng có những biện pháp điều chỉnh trơn nhưng khi đó làm xuất hiện các sóng điều hoà bậc cao, tức là điều chỉnh các phần tử đối xứng hoá để duy trì sự đối xứng hoàn toàn của hệ thống điện làm ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Trong thực tế phần lớn các phụ tải không đối xứng thay đổi trong giới hạn rộng cả về trị số và góc pha nhất là các phụ tải luôn thay đổi và mang tính chất đột biến như các lò hồ quang, các phụ tải có công suất lớn. Trong trường hợp này việc sử dụng máy điện quay là một giải pháp để đối xứng lưới điện là rất hiệu quả. Chúng ta biết rằng tổng trở thứ tự nghịch của các máy điện quay nhỏ hơn nhiều so với tổng trở thứ tự thuận của chúng. Như vậy nếu máy điện quay làm việc song song với các phụ tải không đối xứng thì phần lớn dòng thứ tự nghịch của phụ tải sẽ khép mạch qua máy điện quay hay nói cách khác máy điện quay tiêu thụ dòng thú tự nghịch của các phần tử không đối xứng làm cho độ không đối xứng của lưới giảm xuống. Nếu như ta có thể làm cho tổng trở thứ tự nghịch bằng không thì khi đó toàn bộ dòng thứ tự nghịch của phụ tải I2 sẽ bị “tiêu thụ” hết qua máy điện quay kết quả là lưới điện được đối xứng hóa hoàn toàn mà không phụ thuộc vào sụ thay đổi của phụ tải. Đây chính là ưu điểm vượt trội khi sử dụng máy điện quay để đối xứng hóa lưới điện so với các phần tử tĩnh. CHƯƠNG 5 SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP LỘ 371 E28.2 LƯỚI ĐIỆN TỈNH HƯNG YÊN 5.1 Giới thiệu chung về phần mềm PSS/ADEPT Phần mềm PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) là phần mềm tiện ích mô phỏng hệ thống điện và là công cụ phân tích lưới điện phân phối với các chức năng sau: 1. Tính toán trào lưu công suất. 2. Tính toán ngắn mạch tại một hay nhiều điểm tải; 3. Phân tích bài toán khởi động động cơ; 4. Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù (đóng cắt và cố định) (CAPO); 5. Bài toán phân tích sóng hài; 6. Phối hợp bảo vệ; 7. Phân tích điểm mở tối ưu (TOPO); 8. Phân tích độ tin cậy lưới điện; Phần mềm PSS/ADEPT giúp phân tích và tính toán lưới điện phân phối, tính toán và hiển thị các thông số về dòng điện (I), công suất (P,Q) của đường dây, đánh giá tình trạng mang tải của tuyến đường dây thông qua chức năng Load Flow Analysis. Cho biết các thông số về tổn thất công suất của từng tuyến dây từ đó có phương án bù công suất phản kháng để giảm tổn thất thông qua chức năng CAPO. - PSS/ADEPT tính toán dòng ngắn mạch ba pha chạm đất, một pha, một pha chạm đất có tính đến thành phần tổng trở đất, ngắn mạch hai pha, ngắn mạch hai pha chạm đất của tất cả các trường hợp cho từng tuyến dây thông qua chức năng Fault, Fault all. - TOPO (chọn điểm nút tối ưu): Chương trình cho biết điểm mở tối ưu cấu hình của lưới điện. - Motor Starting (khởi động động cơ): Chương trình cho biết các thông số như độ sụt áp, tổn thất công suất có ảnh hưởng như thế nào đến tuyến dây đó nếu tuyến dây đó có đặt động cơ (đồng bộ hay không đồng bộ) với công suất lớn. - Ngoài ra chương trình còn có một số chức năng phân tích sóng hài (harmonic), phối hợp bảo vệ (coordination). Màn hình giao diện của chương trình PSS/ADEPT 5.0 được giới thiệu trên Hình 5.1. Equiment List View Main Menu Diagram Toolbar View Progress View Diagram View Status Bar Hình 5.1 - Giao diện chính của chương trình PSS/ADEPT 5.0 Main Menu: Là chương trình đơn chính dùng để truy cập tất cả các chức năng ứng dụng của PSS/ADEPT. Diagram View: Là vùng thể hiện sơ đồ hệ thống điện bằng các biểu tượng đồ họa, hay còn gọi là vùng mô phỏng hệ thống điện. Ngoài ra, có thể xem kết quả phân tích trong vùng này. Progress View: Hiển thị tất cả các thông báo trong quá trình chạy chương trình. Các thông bào này là các thông điệp cảnh báo hoặc báo lỗi về các kích hoạt đã chọn, hoặc các thông điệp về quá trình phân tích. Progress View cũng hiển thị chi tiết tiến trình hội tụ của bài toán phân bổ công suất, tính toán ngắn mạch và khởi động động cơ. Status Bar: Thanh trạng thái cho biết các thông tin trạng thái khác nhau khi sử dụng PSS/ADEPT. Equiment List View: Là vùng xem danh sách các thiết bị. Trong đó mục Network trình bày có thứ bậc các thiết bị trong sơ đồ mạng điện. Diagram Toolbar: Gồm có nút chọn Select và các thiết bị dùng để vẽ sơ đồ hệ thống điện. Sử dụng Diagram Toolbar để chọn và đặt thiết bị vào đúng vị trí trong sơ đồ một cách dễ dàng. Hình 5.2 - Các nút và thiết bị vẽ sơ đồ lưới điện. Mô phỏng: Sơ đồ áp dụng triển khai PSS/ADEPT như sau: Hình 5.3 - Chu trình triển khai chương trình PSS/ADEPT. Trong nội dung áp dụng này chỉ sử dụng các chức năng sau: 1. Tính toán trào lưu công suất. 2. Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù. 5.1.1 Tính toán trào lưu công suất Tính toán trào lưu công suất được thể hiện theo ba bước sau: Bước 1: Cài đặt các tùy chọn của chương trình về tính toán trào lưu công suất. Bước 2: Lập sơ đồ và các thông số của các phần tử trên sơ đồ. Bước 3: Tính toán trào lưu công suất và xuất kết quả ra màn hình. Bước 1: Cài đặt các thông số cơ bản của lưới điện cần tính toán như: Điện áp cơ sở (base voltage), công suất cơ sở (base kVA) và tần số hệ thống. - Circuit ID: Đặt tên lưới điện (từ 1 đến 8 ký tự). - Peak curent (A): khai báo dòng tải cực đại của lưới điện. - Input voltage type: Chọn điện áp dây (line to line) hay điện áp pha (line to neutral). - Set base kVA to 100.000 kVA. - Set base voltage to …kV: Bằng điện áp nút đầu cực máy phát (nút cân bằng). - Set frequency: Chọn tần số lưới điện 50 Hz. Hình 5.4 - Cửa sổ khai báo tham số lưới điện. Bước 2: Lập sơ đồ và nhập các thông số của các phần tử trên sơ đồ. - Tạo nút: Chương trình PSS/ADEPT có 3 loại nút: vertical, horizontal và point như (Hình 5.3). Trên thanh Toolbar sẽ cho phép người sử dụng tự chọn theo từng loại nút để vẽ sơ đồ lưới điện cho phù hợp. horizontal vertical point Hình 5.5. - Tạo Sunt thiết bị: shunt thiết bị luôn luôn kết nối với một nút. Nút phải thiết lập trước, trước khi gắn shunt thiết bị vào nút. PSS/ADEPT cung cấp 6 loại shunt thiết bị như sau: Tải, nguồn, động cơ, tụ bù ngang, tụ bù dọc và sự cố. - Tạo nhánh: Một nhánh được kết nối từ 2 nút. Nút phải có trước khi tạo nhánh. PSS/ADEPT cung cấp 4 loại nhánh như sau: đường dây/cáp, DCL, MBA, tụ bù dọc. Theo trình tự các bước như trên người sử dụng chọn các nút, nhánh, nguồn trên thanh Toolbar để vẽ sơ đồ lưới điện tính toán từ sơ đồ lưới điện thực tế lên màn hình PSS/ADEPT. * Bước 3: Tính toán trào lưu công suất và xuất kết quả tính toán ra màn hình hoặc máy in. Giao diện hiển thị trào lưu công suất như Hình 5.6. Hình 5.6 - Giao diện hiển thị trào lưu công suất. 5.1.2 Tính toán tối ưu hóa vị trí bù (Capacitor placement optimization) Tối ưu hóa vị trí lắp đặt tụ bù trên lưới sao cho kinh tế nhất (nghĩa là sao cho số tiền tiết kiệm được từ việc đặt tụ bù lớn hơn số tiền phải bỏ ra để lắp đặt tụ bù). CAPO chọn nút cho tụ bù thứ n để số tiền tiết kiệm được là lớn nhất. Các bước thực hiện khi tính toán vị trí bù tối ưu trên lưới điện Bước 1: Định nghĩa các thông số trong tính toán tối ưu hóa vị trí đặt tụ bù. Hình 5.7 - Hộp thoại thiết đặt thông số trong CAPO. Bước 2: Cài đặt các tùy chọn cho bài toán tính toán tối ưu vị trí bù tại thẻ CAPO. Hình 5.8 - Cửa sổ tùy chọn CAPO trong bài toán bù kinh tế. Bước 3: Chạy bài toán tính toán tối ưu vị trí bù và xuất kết quả tính toán. Các thông số được định nghĩa như sau: [7]. - Giá điện năng tiêu thụ kWh. - Giá tiền phải trả cho lượng điện năng tiêu thụ. - Giá điện năng tiêu thụ kVArh. - Giá tiền phải trả cho lượng điện năng phản kháng tiêu thụ. - Giá công suất thực lắp đặt/ kW. - Giá tiền phải trả cho lượng công suất thực lắp đặt. - Giá công suất phản kháng lắp đặt/ kVAr. - Giá tiền phải trả cho lượng công suất phản kháng lắp đặt. - Tỷ số trượt giá (pu/year). - Tỷ số hàng năm cần thêm vào để tính đến sự lạm phát khi chuyển đổi tiền (dolar, đồng) về cùng một thời điểm lúc chương trình tính toán. - Tỷ số lạm phát (pu/year). - Giá trị tiền (dolar, đồng) thay đổi hàng năm. - Thời gian tính toán (years). - Khoảng thời gian được sử dụng trong bài toán phân tích kinh tế, tính hàng năm. - Giá lắp đặt cho tụ bù cố định và đóng cắt tự động. - Số tiền phải trả tính trên kVAr để lắp đặt dải tụ bù cố định và hoặc đóng cắt tự động. - Tỷ giá bảo trì tụ bù cố định và đóng cắt tự động. - Tỷ số giá tính trên kVAr-năm cần để bảo trì dải tụ bù cố định và/hoặc tự động. * Giải thích các thông số kinh tế được sử dụng trong quá trình tính toán vị trí đặt tụ bù tối ưu. - Giá điện năng tiêu thụ (cP) tính bằng đơn vị /kWh. Ở Mỹ thường sử dụng đơn vị tiền tệ là dollar, tuy nhiên cả PSS/ADEPT và CAPO đều không bắt buộc đơn vị tiền tệ phải sử dụng, chúng ta có thể sử dụng bất cứ đơn vị tiền tệ nào miễn sao đảm bảo tính nhất quán giữa các biến số. - Giá điện năng phản kháng tiêu thụ (cQ) cũng có đơn vị tuỳ chọn giống với giá điện năng tiêu thụ. Giá trị này (cũng như các giá trị khác) sẽ được đặt là 0 nếu không có giá trị trên thực tế. - Giá công suất thực lắp đặt (dP) là giá của công suất phát phải trả để thay thế tổn hao hệ thống. Hiện tại CAPO không sử dụng giá trị này. - Giá công suất phản kháng lắp đặt (dQ) giống với giá công suất thực lắp đặt. Hiện tại CAPO cũng không sử dụng giá trị này. - Tỷ số trượt giá (r) được sử dụng để quy đổi số tiền tiết kiệm được và chi phí từ tương lai về thời điểm hiện tại. Nếu nguồn tài chính của việc mua và lắp đặt tụ bù được vay từ ngân hàng thì tỷ số trượt giá sẽ bằng hoặc gần bằng lãi suất cho vay của ngân hàng. Khi đã sử dụng tỷ số trượt giá CAPO không tính đến thuế và những yếu tố khác. Sau khi các thông số kinh tế đã được giải thích, ta sẽ biết các phương trình được CAPO sử dụng để tính toán. - Tỷ số lạm phát (i) là sự tăng giá điện năng và tiền bảo trì tụ bù hàng năm. Tỷ số này tính bằng đơn vị tương đối (pu) chứ không phải phần trăm (%). Thông thường giá trị này trong khoảng 0.02 đến 0.08 cho 1 năm. - Thời gian tính toán (N) là khoảng thời gian mà tiền tiết kiệm được từ việc lắp tụ bù bằng với tiền lắp đặt và bảo trì tụ bù (nghĩa là thời gian hoàn vốn). Nếu thực tế có chính sách là đầu tư phải hoàn vốn trong 5 năm thì giá trị này được đặt là 5. - Giá lắp đặt tụ bù cố định (cF) có đơn vị là /kVAr của kích cỡ tụ bù: giá trị này cần được tính để phù hợp với thực tế của người sử dụng. Có thể nó sẽ bao gồm cả tiền vỏ bọc tụ bù, tiền vận chuyển, tiền công lao động, v.v… - Giá lắp đặt tụ bù ứng động (cQ) giống với tụ bù cố định, tuy nhiên có thể tụ bù ứng động sẽ có giá cao hơn, vì vậy nó được để thành giá trị riêng. - Tỷ giá bảo trì tụ bù cố định (mF) là tiền để duy trì hoạt động của tụ bù hàng năm. Tỷ giá này tính bằng kVAr/year. Tiền bảo trì tăng theo tỷ số lạm phát. - Tỷ giá bảo trì tụ bù ứng động (mS) giống với tụ bù cố định. Vì tiền bảo trì này cao hơn nên nó được để riêng. - Giả sử CAPO đang tính toán lắp đặt tụ bù thứ n, độ lớn sF. Tất cả các nút hợp lệ trong lưới điện được xem xét để tìm vị trí đặt tụ bù sao cho số tiền tiết kiệm được là lớn nhất: giả sử công suất thực tiết kiệm được là xP (kW) và công suất phản kháng tiết kiệm được là xQ (kVAr). Năng lượng tiết kiệm và quá trình bảo trì diễn ra trong một khoảng thời gian, vì vậy chúng ta sử dụng một đại lượng thời gian tương đương, gọi là Ne: ; Như vậy giá trị của năng lượng tiết kiệm được là: Saving (sF) = 8760. Ne . (xP . cP + xQ . cQ) Giá trị của chi phí mua tụ bù là: Cost (F) = sF . (cF + Ne . mF) Nếu tiền tiết kiệm được lớn hơn chi phí, CAPO sẽ xem xét đến tụ bù thứ (n+1), nếu tiền tiết kiệm được nhỏ hơn thì CAPO bỏ qua tụ bù thứ n và ngừng tính toán. Hình 5.9 - Lưu đồ thuật toán tối ưu hóa vị trí lắp đặt tụ bù. 5.2 Đánh giá chất lượng điện áp lộ 371 E28.2 lưới điện tỉnh Hưng Yên 5.2.1 Giới thiệu chung lưới điện tỉnh Hưng Yên Nguồn cung cấp cho các xuất tuyến lưới điện tỉnh Hưng Yên do 4 trạm cung cấp: Trạm 110 kV - Lạc Đạo, Trạm 110 kV - Giai Phạm, Trạm 110 kV - Kim Động, Trạm 110 kV - Phố Cao, bốn trạm 110 kV này được cung cấp bởi trạm 220 kV Phố Nối. Ngoài các trạm 110 kV và 220 kV còn có 4 trạm trung gian 35/10 kV cấp điện cho các phụ tải hỗn hợp và một số trạm trung gian chuyên dùng cấp cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp. Điện áp đầu nguồn của các xuất tuyến phân phối thường giữ cố định. Lưới điện phân phối tỉnh Hưng Yên gồm có các cấp điện áp 35 kV, 22 kV và 10 kV, có trung tính cách ly, trung tính trực tiếp nối đất hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang. Lưới điện phân phối vận hành theo chế độ mạng điện hở hình tia, phân nhánh, mạch vòng nhưng vận hành hở. Lộ khảo sát là lộ 371 - E28.2 được cấp điện từ thanh cái 35 kV trạm 110 kV Kim Động (E28.2). Điện áp thanh cái 35 kV của lộ điều chỉnh được nhờ bộ điều áp dưới tải phía 110 kV của máy. Trạm có các thông số kỹ thuật sau: Bảng 5.1 - Thông số kỹ thuật TBA 110 kV - E28.2 Kim Động Tên trạm Công suất (MVA) Điện áp(kV) 110 kV Kim Động 40 115/38,5/0,4 (Thông số phụ tải lộ 371-E28.2 xem phụ lục 1). 5.2.2 Xây dựng đồ thị phụ tải lộ 371 - E28.2 Việc xây dựng đồ thị phụ tải cho ta các thông số cơ bản của đồ thị phụ tải, từ đó ta biết được thời điểm cực đại và cực tiểu của lưới điện để từ đó có thể kiểm tra điện áp tại các nút phụ tải có nằm trong giới hạn cho phép không? Qua đó sẽ cho ta các phương pháp vận hành hợp lý cũng như các biện pháp kỹ thật như điều chỉnh điện áp, bù công suất phản kháng để nâng cao chất lượng lưới điện. Ở đây chúng tôi dựa vào số liệu đo đếm công suất tại thanh cái của lộ 371-E28.2 trong các ngày mùa đông và các ngày mùa hè để xây dựng đồ thị phụ tải các mùa điển hình (số liệu đo đếm xem phụ lục 2, phụ lục 3). Kết quả xây dựng như sau: Hình 5.10 - Đồ thị phụ tải ngày mùa hè điển hình lộ 371-E28.2. Hình 5.11 - Đồ thị phụ tải ngày mùa đông điển hình lộ 371-E28.2. Hình 5.12 - Đồ thị phụ tải năm điển hình lộ 371-E28.2. Phân tích đồ thị phụ tải ta thấy tỷ lệ Pmax/Pmin trên thanh cái trạm trung gian (ngày mùa hè) là (7.743/20.743) = 0,37. Vì vậy một cách gần đúng ta sẽ khảo sát tính toán điện áp nút của lưới điện ở hai chế độ phụ tải Pmax (100%) và chế độ cực tiểu Pmin = 37% Pmax. Điều này có nghĩa là phụ tải của các TBA hạ áp sẽ tương ứng giảm đi 37% so với chế độ cực đại. 5.2.3 Tính toán lộ 371-E28.2 bằng phần mềm PSS/ADEPT 5.2.3.1 Các bước thực hiện Bước 1: Tạo sơ đồ lưới điện trên cửa sổ chính của PSS/ADEPT. Bước 2: + Nhập mã hiệu dây dẫn cho từng đoạn dây thông qua thẻ Line Properties: Bao gồm mã dây và chiều dài dây dẫn. + Nhập thông số cho máy biến áp trên lưới điện thông qua thẻ Tranformer Properties bao gồm: Công suất máy, điện áp. + Nhập thông số phụ tải tại các máy biến áp thông quả thẻ Static Load Properties bao gồm: Công suất tác dụng và công suất phản kháng của tải. Hình 5.13- Thẻ nhập mã dây cho đường dây. Hình 5.14 - Thẻ nhập công suất cho MBA. Hình 5.15 - Thẻ thiết lập thông số cho phụ tải. 5.2.3.2 Kết quả tính toán Chạy phần mềm PSS/ADEPT để tính chế độ xác lập của lưới điện trong hai trường hợp khi điện áp thanh cái đặt là 35 kV (không dùng điều chỉnh dưới tải) và điện áp thanh cái là 37 kV (sử dụng điều áp dưới tải) ta có được điện áp các nút nằm ngoài độ lệch điện áp cho phép như sau: 1. Khi điện áp thanh cái đặt là 35 kV Bảng 5.2 - Nút có điện áp không nằm trong giới hạn cho phép khi tải cực đại. STT Nút Điện áp (kV) Độ lệch điện áp (%) STT Nút Điện áp (kV) Độ lệch điện áp (%) 1 16 32.941 -5.88 54 69 31.174 -10.93 2 17 32.938 -5.89 55 70 31.173 -10.94 3 18 32.215 -7.96 56 71 31.174 -10.93 4 19 32.213 -7.96 57 72 31.022 -11.36 5 20 32.113 -8.25 58 73 31.018 -11.38 6 21 32.108 -8.26 59 74 30.907 -11.70 7 22 31.852 -8.99 60 75 30.793 -12.02 8 23 31.852 -8.99 61 76 30.778 -12.06 9 24 31.849 -9.00 62 77 30.754 -12.13 10 25 31.848 -9.01 63 78 30.745 -12.16 11 26 31.845 -9.01 64 79 30.741 -12.17 12 27 31.843 -9.02 65 80 30.727 -12.21 13 28 31.842 -9.02 66 81 30.725 -12.21 14 29 31.790 -9.17 67 82 30.766 -12.10 15 30 31.788 -9.18 68 83 30.764 -12.10 16 31 31.763 -9.25 69 84 30.761 -12.11 17 32 31.763 -9.25 70 85 30.766 -12.10 18 33 31.744 -9.30 71 86 30.604 -12.56 19 34 31.743 -9.31 72 87 30.578 -12.63 20 35 31.726 -9.36 73 88 30.570 -12.66 21 36 31.724 -9.36 74 89 30.569 -12.66 22 37 31.708 -9.41 75 90 30.569 -12.66 23 38 31.658 -9.55 76 91 30.542 -12.74 24 39 31.640 -9.60 77 108 30.513 -12.82 25 40 31.637 -9.61 78 109 30.459 -12.97 26 41 31.636 -9.61 79 110 30.437 -13.04 27 42 31.634 -9.62 80 111 30.423 -13.08 28 43 31.600 -9.72 81 112 30.421 -13.08 29 44 31.595 -9.73 82 113 30.416 -13.10 30 45 31.591 -9.74 83 114 30.405 -13.13 31 46 31.589 -9.74 84 115 30.403 -13.13 32 47 31.551 -9.85 85 116 30.389 -13.17 33 48 31.550 -9.86 86 117 30.385 -13.19 34 49 31.701 -9.42 87 118 30.373 -13.22 35 50 31.699 -9.43 88 119 30.372 -13.22 36 51 31.672 -9.51 89 120 30.365 -13.24 37 52 31.662 -9.54 90 121 30.372 -13.22 38 53 31.655 -9.56 91 92 30.542 -12.74 39 54 31.699 -9.43 92 93 30.451 -13.00 40 55 31.698 -9.43 93 94 30.451 -13.00 41 56 31.698 -9.44 94 95 30.433 -13.05 42 57 31.710 -9.40 95 96 30.430 -13.06 43 58 31.710 -9.40 96 97 30.419 -13.09 44 59 31.674 -9.50 97 98 30.389 -13.17 45 60 31.674 -9.50 98 100 30.357 -13.27 46 61 31.670 -9.51 99 101 30.349 -13.29 47 62 31.550 -9.86 100 102 30.348 -13.29 48 63 31.545 -9.87 101 103 30.344 -13.30 49 64 31.465 -10.10 102 104 30.318 -13.38 50 65 31.383 -10.34 103 105 30.317 -13.38 51 66 31.302 -10.57 104 106 30.310 -13.40 52 67 31.205 -10.84 105 107 30.309 -13.40 53 68 31.204 -10.85 106 99 30.388 -13.18 (Chi tiết xem phụ lục 4). Nhận xét: - Số nút khảo sát: 121. - Tổng số nút có điện áp không nằm trong giới hạn về độ lệch điện áp cho phép là 106 nút. Trong đó nút có điện áp (trung áp) thấp nhất là nút 107 = 30.309 kV. - Tổng tổn thất công suất tác dụng trên toàn lộ là: 2.088,52 kW. - Tổng tổn thất công suất phản kháng trên toàn lộ là: 2.771,85 kVAr. 2. Khi điện áp thanh cái điều chỉnh 37 kV Bảng 5.3 - Nút có điện áp không nằm trong giới hạn cho phép khi tải cực đại. STT Nút Điện áp (kV) Độ lệch điện áp (%) STT Nút Điện áp (kV) Độ lệch điện áp (%) 1 74 33.212 -5.11 25 114 32.749 -6.43 2 75 33.107 -5.41 26 115 32.747 -6.44 3 76 33.094 -5.45 27 116 32.734 -6.47 4 77 33.071 -5.51 28 117 32.731 -6.48 5 78 33.062 -5.54 29 118 32.719 -6.52 6 79 33.059 -5.55 30 119 32.719 -6.52 7 80 33.046 -5.58 31 120 32.712 -6.54 8 81 33.045 -5.59 32 121 32.718 -6.52 9 82 33.082 -5.48 33 92 32.876 -6.07 10 83 33.080 -5.49 34 93 32.792 -6.31 11 84 33.078 -5.49 35 94 32.792 -6.31 12 85 33.082 -5.48 36 95 32.774 -6.36 13 86 32.933 -5.91 37 96 32.772 -6.37 14 87 32.909 -5.98 38 97 32.762 -6.40 15 88 32.901 -6.00 39 98 32.734 -6.47 16 89 32.900 -6.00 40 100 32.704 -6.56 17 90 32.900 -6.00 41 101 32.697 -6.58 18 91 32.876 -6.07 42 102 32.697 -6.58 19 108 32.849 -6.15 43 103 32.693 -6.59 20 109 32.799 -6.29 44 104 32.669 -6.66 21 110 32.778 -6.35 45 105 32.668 -6.66 22 111 32.765 -6.39 46 106 32.661 -6.68 23 112 32.764 -6.39 47 107 32.661 -6.68 24 113 32.759 -6.40 48 99 32.733 -6.48 (Chi tiết xem phụ lục 5). Nhận xét: - Tổng số nút có điện áp không nằm trong giới hạn về độ lệch điện áp cho phép là 48 nút. - Tổng tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng là: 1.793,79 kW. - Tổng tổn thất công suất phản kháng trên toàn mạng là: 2.381,37 kVAr. * Như vậy khi điều chỉnh điện áp dưới tải chúng ta thấy đã giảm được số nút có điện áp không nằm trong độ lệch cho phép. Mặt khác nó còn giảm được hao tổn công suất trong toàn mạng. * Trong chế độ cực tiểu không có nút nào trong mạng có giá trị vượt quá giới hạn cho phép. Điều này có nghĩa là điện áp trong chế độ cực tiểu đều được đảm bảo. Kết luận: Lộ 371E28.2 với đặc điểm có rất nhiều trạm biến áp phục vụ cho nhu cầu dân sinh nên sự chênh lệch phụ tải giữa thời điểm cực đại và thời điểm cực tiểu là khá lớn. Vì vậy làm cho điện áp tại nhiều nút phụ tải ở thời điểm cực đại có độ lệch nằm ngoài giới hạn cho phép mặc dù tại máy biến áp trung gian đã thực hiện việc điều chỉnh điện áp dưới tải. Các máy biến áp hạ áp nối với các nút này kéo theo đó thì điện áp thanh cái hạ áp cũng giảm theo. Do đó chất lượng điện cung cấp tới các thiết bị điện từ các trạm này không được đảm bảo. Hao tổn công suất trên các máy biến áp và trên đường dây là khá lớn. Đặc biệt là khi phụ tải cực đại. Do đó chúng ta phải có biện pháp để giảm sự tổn thất này xuống nhỏ hơn giá trị quy định như điều chỉnh hợp lý các đầu phân áp máy biến áp hạ áp theo mùa, dùng các thiết bị bù công suất phản kháng. 5.2.4. Xác định vị trí và dung lượng bù để nâng cao chất lượng điện lộ 371.E28.2. 5.2.4.1 Bù công suất phản kháng theo yêu cầu kỹ thuật. Bù công suất phản kháng theo yêu cầu kỹ thuật là ta đi xác định vị trí, dung lượng bù trên lưới điện khảo sát để điện áp các nút trên lưới sau khi bù đều nằm trong giới hạn cho phép. Chạy chương trình Capo trong PSS/ADEPT để tính toán trị số cần bù tại từng nút ta được kết quả cần bù cụ thể theo bảng dưới đây: Bảng 5.4 - Kết quả bù CSPK theo yêu cầu kỹ thuật. STT Vị trí bù Dung lượng bù (kVAr) 1 95 600 2 98 600 3 104 600 4 110 600 5 118 600 Tổng dung lượng bù trên toàn lộ đường dây là: 3.000 kVAr; Sau khi bù với tổng dung lượng như trên tại các nút như Bảng 5.4 ta được kết quả tính toán thông số lưới điện như sau: - Số nút có điện áp vượt quá giới hạn cho phép: 0; - Số nút có điện áp thấp dưới giới hạn cho phép: 0; - Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng là: 1.521,36 kW. - Tổn thất công suất phản kháng trên toàn mạng là: 2.113,58 kVAr. (Chi tiết xem phụ lục 6). 5.2.4.2 Bù công suất phản kháng theo tiêu chí kinh tế. Xuất phát từ thuật toán tính toán tối ưu hóa vị trí bù trong chương trình PSS/ADEPT, ta đi xác định vị trí dung lượng bù tối ưu cho lưới điện ở các thời điểm khác nhau của phụ tải để xác định các giá trị bù nền và bù điều chỉnh cho lưới điện. Việc phân tích các khoảng thời gian càng nhiều thì việc chọn dung lượng bù điều chỉnh để đem lại hiệu quả kinh tế càng cao và kết quả tính toán càng chính xác. Căn cứ theo đồ thị phụ tải ta có thể chia ra các mức phụ tải với công suất và thời gian hoạt động của chúng. Song do khối lượng tính toán lớn nên chúng ta chỉ xét cho phụ tải ở ngày mùa hè điển hình ứng với hai thời điểm khi phụ tải cực tiểu và khi phụ tải cực đại. Các thông số trong CAPO được điều chỉnh phù hợp với lưới điện cần tính toán của và tính chất lưới điện Việt Nam như sau [8], [12]. Bảng 5.5 - Các thông số thiết đặt để tính toán bù kinh tế trong PSS/ADEPT. - Giá điện năng tiêu thụ tại nơi đặt tụ bù kWh (đ/kWh) + Thời điểm cực đại 1.825 + Bình thường 935 + Thời điểm cực tiểu 518 - Giá điện năng tiêu thụ bình quân kVArh 0 - Giá công suất thực lắp đặt/ kW 0 - Giá công suất phản kháng lắp đặt/ kVAr 0 - Tỷ số trượt giá (pu/year) 0.12 - Tỷ số lạm phát (pu/year) 0.05. - Thời gian tính toán (years) 5 - Giá lắp đặt cho tụ bù trung áp cố định đ/kVAr 232.075,85. - Giá lắp đặt cho tụ bù trung áp điều chỉnh đ/kVAr 567.562,62 - Tỷ giá bảo trì tụ bù trung áp cố định đ/kVAr.năm 6.962,28 - Tỷ giá bảo trì tụ bù trung áp điều chỉnh đ/kVAr.năm 17.026,88 Chạy chương trình Capo ta có kết quả sau: * Với chế độ tải cực tiểu kết quả bù cho ở bảng 5.6. Bảng 5.6 – Kết quả bù kinh tế khi tải cực tiểu. Tổn thất P (kW) Q(kVAr) Giá trị (đ) Trước bù 440,70 663,73 8.273.141.265,15 đ Sau bù 336,51 558,45 6.317.212.610,19 đ Tiết kiệm 104,19 105,28 1.955.928.654,96 đ - Tổng dung lượng bù: 3.600 kVAr; - Tổng giá trị chi phí quy về hiện tại cho việc lắp đặt tụ: C = 939.165.029,17 đ. - Tổng giá trị lợi nhuận quy về hiện tại thu được do lắp đặt tụ bù: B = 1.955.928.654,96 đ. - Giá trị hiện tại thuần: NPVcđ = B - C = 1.955.928.654,96- 939.165.029,17 = 1.016.763.625,79 đ. (Chi tiết xem phụ lục 7). * Với chế độ tải cực đại: Với chế độ tải cực đại ta phải xác định vị trí và dung lượng bù đóng cắt so với chế độ phụ tải cực tiểu. Kết quả tính toán cho ta kết quả sau bảng 5.7 Bảng 5.7 - Kết quả bù kinh tế khi tải cực đại. Tổn thất P (kW) Q(kVAr) Giá trị tổn thất Khi đã bù cố định 1.502,28 2.089,30 99.359.276.500,65 đ Khi bù đóng cắt 1356,32 1.940,56 89.705.834.159,10 đ Tiết kiệm 145,96 148,74 9.653.442.341,55 đ - Tổng dung lượng đóng cắt: 2.400 kVAr; - Tổng giá trị chi phí quy về hiện tại cho việc lắp đặt tụ đóng cắt: C = 1.531.208.959,97 đ. - Tổng giá trị hiện tại lợi nhuận do lắp đặt tụ đóng cắt: B = 8.846.502.197,58 đ. - Giá trị hiện tại thuần: NPVđc = B - C = 9.653.442.341,55 - 1.531.208.959,97 = 8.122.233.381,58 đ. (Chi tiết xem phụ lục 8). - Hiệu quả kinh tế khi thực hiện cả việc bù cố định và đóng cắt là: NPV = NPVcđ + NPVđc = 1.016.763.625,79 + 8.122.233.381,58 = 9.138.997.007,37 đ Kết luận: Lưới điện lộ 371 E28.2 là một lưới điện gồm rất nhiều phụ tải, tính chất của phụ tải thể hiện đặc trưng của phụ tải sinh hoạt. Số lượng các trạm biến áp cung cấp cho phụ tải sản xuất, công nghiệp không nhiều. Vì vậy mà có sự chênh lệch khá lớn về công suất giữa các thời điểm trong ngày đặc biệt là giờ cao điểm và thấp điểm. Bằng biện pháp bù kinh tế với việc tính toán vị trí và dung lượng bù nhờ sự trợ giúp của PSS/ADEPT chúng ta thấy rõ được hiệu quả của việc bù công suất phản kháng trên lưới điện. Ngoài lợi ích nó mang lại như phân tích ở trên nó còn góp phần cải thiện chất lượng điện áp tại các nút. Do đó việc bù CSPK theo phương án trên cho lộ 371E28.2 là cần thiết nhằm đảm bảo cho lưới điện của lộ nâng cao được chất lượng đồng thời mang lại nhiều lợi ích kinh tế. KẾT LUẬN 1. Kết luận Chất lượng điện là một vấn đề rất quan trọng trong công tác phân phối và tiêu thụ điện năng. Bởi việc nâng cao chất lượng điện là một trong những giải pháp tốt nhất để giảm tổn thất điện năng. Những ảnh hưởng của chất lượng điện không tốt như sự có mặt của các thành phần dòng điện sóng hài bậc cao, sự không đối xứng lưới điện gây ra các thành phần thứ tự nghịch, thứ tự không là những nguyên nhân chính gây ra tổn thất điện năng trong các phần tử của mạng điện. Chất lượng điện áp không tốt là nguyên nhân làm giảm hiệu suất làm việc của các thiết bị điện cũng như ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe con người. Ở nước ta chất lượng điện hiện nay vẫn chưa được quan tâm đúng mức, một số tiêu chuẩn đã lỗi thời nhưng chưa được điều chỉnh hợp lý. Mạng lưới điện nhất là lưới điện phân phối nơi cung cấp trực tiếp cho phụ tải thì chúng ta mới chỉ quan tâm đến số lượng. Chất lượng điện ở nhiều nơi rất thấp, hiệu quả vận hành không cao, thậm chí một số nơi không dùng được trong các giờ cao điểm do điện áp sụt xuống quá thấp. Đề tài: “Nghiên cứu chất lượng điện trong mạng điện phân phối” có một ý nghĩa hết sức quan trọng. Nó đã cho chúng ta có cách nhìn thực chất hơn về chất lượng điện, từ đó giúp cho các nhà cung cấp điện có những chính sách chất lượng hợp lý và hiệu quả để cung cấp cho khách hàng dùng điện, nhất là trong điều kiện cơ chế thị trường cạnh tranh. Việc nghiên cứu để nâng cao chất lượng điện vừa có lợi ích về mặt kỹ thuật vừa có lợi ích về mặt kinh tế vì nó cho phép cải thiện được chế độ làm việc của các thiết bị điện đồng thời cho phép tiết kiệm điện năng, một nhiệm vụ mang tính toàn cầu. Tuy nhiên nghiên cứu chất lượng điện là một vấn đề rất phức tạp, đặc biệt là khảo sát các chỉ tiêu về sóng hài, hay phân tích về sự không đối xứng lưới điện. Nó đòi hỏi chúng ta phải áp dụng các phương tiện hiện đại, các chương trình chuyên sâu như phần mềm Matlab, chương trình PSS/ADEPT để khảo sát. Trong đó việc áp dụng chương trình Simulink để xây dựng sơ đồ mô phỏng chất lượng điện như mô phỏng về sóng hài. Chương trình PSS/ADEPT giúp chúng ta khảo sát điện áp trong mạng điện được hiệu quả và dễ dàng hơn. Các giải pháp chính để nâng cao chất lượng điện đã được đưa ra như các phương pháp, đối xứng hóa lưới điện, khử sóng hài. Đặc biệt là hiệu quả của các thiết bị hiện đại trong phương pháp điều chỉnh điện áp và bù công suất phản kháng như SVC, STATCOM, UPFC... các thiết bị này đã chứng tỏ được hiệu quả và lợi ích trong lưới điện ở các nước tiên tiến. Song các thiết bị này ở Việt Nam vẫn còn áp dụng rất hạn chế chủ yếu mới sử dụng ở cấp truyền tải. Đối với lưới điện khảo sát, lộ 371 E28.2 Hưng Yên. Kết quả tính toán cho thấy chất lượng điện áp của lộ thực trạng vận hành hiện nay không đảm bảo. Có nhiều điểm nút phụ tải vận hành có độ lệch điện áp vượt ra ngoài giới hạn cho phép. Tổn thất công suất trên toàn lộ khá lớn 8,8 %. Đây cũng là thực trạng về chất lượng điện ở nhiều mạng điện trong hệ thống điện của nước ta. Hiệu quả kinh tế của việc áp dụng các bộ lọc sóng hài, sử dụng tụ bù cũng đã được chứng minh trong luận văn. Khi sử dụng bộ lọc sóng hài kết quả mô phỏng cho thấy dạng sóng điện áp đỡ méo hơn. Việc sử dụng tụ bù vừa cải thiện được chất lượng điện, vừa cho phép giảm được hao tổn điện năng trong lưới điện. 2. Hướng phát triển Đề tài đã nghiên cứu được một số nội dung, tuy nhiên những vấn đề liên quan đến nội dung của đề tài thì rất nhiều. Với tầm quan trọng trong việc nghiên cứu chất lượng điện hiện nay, đặc biệt là việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ FACT trong lưới điện phân phối, thì đề tài cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn ứng dụng của các thiết bị hiện đại này. Khai thác và sử dụng phiên bản cao hơn của chương trình PSS/ADEPT để tính toán nhiều được chỉ tiêu chất lượng điện trong đó có việc phân tính sóng hài trên lưới. Áp dụng chương trình PSS/ADEPT để tính toán chất lượng lưới điện hạ áp sau các trạm biến áp phân phối của lộ. Đồng thời có biện pháp kết hợp với việc điều chỉnh đầu phân áp MBA phân phôi hợp lý. Đây là những nội dung mà luận văn chưa đề cập đến và là hướng tiếp tục nghiên cức của đề tài mà tác giả mong muốn có cơ hội được thực hiện trong tương lai. TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Trần Bách (2000), Lưới điện và hệ thống điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Trần Quang Khánh (2006), Hệ thống cung cấp điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Trần Quang Khánh, Quy hoạch điện nông thôn, NXB Nông nghiệp – 2000. Trần Đình Long (2000), Bảo vệ các hệ thống điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh (2001), Bù công suất phản kháng lưới cung cấp và phân phối điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Xuân Phú (1998), Cung cấp điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Hữu Phúc, Áp dụng PSS/ADEPT 5.0 trong lưới phân phối, Đại học Điện lực. Trần Vinh Tịnh, Trương Văn Chương (2008), Bù tối ưu công suất phản kháng lưới phân phối, Tạp chí khoa học và công nghệ số 2(25). Lã Văn Út (2000), Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Nghị định của chính phủ: Số 105/2005/NĐ-CP ngày 17/8/2005, quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật điện lực. Thông tư, 09/2001/TTLT-BCNBVGCP ngày 31 tháng 10 năm 2001. Thông tư, 08/2010/TT-BCT ngày 24 tháng 02 năm 2010, Bộ công thương. TIẾNG ANH E. Acha, V. G. Agelidis, O. Anaya-Lara, T.J.E. Miller, Power Electrolic Control in Electrical Systems, Oxford OX2&DP. R. C. Dugan, M. F. McGranaghan, S. Santoso, H. W. Beaty, “Electrical Power Systems Quality ’’, Second Edition, McGraw-Hill, New York, 1996. PHỤ LỤC Phụ lục 1 - Bảng công suất và phụ tải cực đại lộ 371-E28.2 STT Tên trạm Nút trên sơ đồ Sn (kVA) P(kW) S (kVA) Cosj Tính chất trạm 1 Khoái Châu QL 2 2000 1,238 1496 0.83 SX 2 Yên Phú 3 4 250 194 230 0.84 SH 3 UB Đại Hạnh 7 320 248 288 0.86 SH 4 B. Tân Long 6 180 139 164 0.85 SH 5 BĐ Từ Hồ 8 30 23 27 0.86 SH 6 Yên Phú 2 9 320 248 288 0.86 SH 7 Yên Phú 1 11 400 313 360 0.87 SH 8 Yên Phú 4 10 320 251 293 0.85 SH 9 Đại Hạnh 2 12 320 251 288 0.87 SH 10 Nhân Nội 15 250 196 230 0.85 SH 11 Hòa Bình 17 250 196 225 0.87 SH 12 Cty KumHo 19 320 245 288 0.85 SX 13 Việt Hưng 1 21 750 587 675 0.87 SX 14 Việt Hưng 2 21 250 189 225 0.84 SX 15 Cửu Cao 1 25 320 242 288 0.84 SH 16 Cửu Cao 2 27 400 302 360 0.84 SH 17 Cửu Cao 4 28 180 138 162 0.85 SH 18 Bơm VGK Dong 30 1000 783 900 0.87 Thủy lợi 19 Bơm VGK Tay 30 1000 783 900 0.87 Thủy lợi 20 Bơm VGK TD 30 50 39 45 0.87 Thủy lợi 21 Như Lân 1 30 180 136 162 0.84 SH 22 Cửu Cao 3 34 180 136 162 0.84 SH 23 Bệnh Viện 36 50 39 45 0.86 SH 24 UB Huyện 36 180 143 162 0.88 SH 25 Nước Sạch 38 50 40 45 0.89 SX 26 Kho Bạc 40 50 38 45 0.84 SH 27 Đan Nhiễm 2 40 250 191 225 0.85 SH 28 Đan Nhiễm 1 42 320 251 288 0.87 SH 29 Tr Vật Tư 43 50 39 45 0.87 SH 30 Công Luân 1B 44 320 251 288 0.87 SH 31 BĐ Văn Phúc 44 50 40 45 0.89 SH 32 Công Luận 1T 46 250 203 225 0.90 SH 33 Z76-1 47 1600 1,152 1440 0.80 SX 34 Công Luận 2 48 180 144 162 0.89 SH 35 Vi Sinh 50 180 146 170 0.86 SX 36 Phụng Công 4 51 180 138 162 0.85 SH 37 Phụng Công 3 52 180 138 162 0.85 SH 38 Thiên Phước 53 180 138 162 0.85 SX 39 VLXD Vgiang 53 560 398 504 0.79 SX 40 V26 55 180 141 162 0.87 SH 41 Phụng Công 1 56 250 191 225 0.85 SH 42 Phụng Công 2 56 180 138 162 0.85 SH 43 Như Lân 2 61 250 196 225 0.87 SH 44 Việt Hàn 63 320 256 288 0.89 SH 45 Lại Ốc 64 320 251 288 0.87 SH 46 Như Phượng 65 180 138 162 0.85 SH 47 B ĐLong Hưng 66 30 23 27 0.86 SH 48 Ngọc Bộ 67 180 138 162 0.85 SH 49 Bắc Hà 68 180 141 162 0.87 SH 50 Sở Đông 70 180 144 162 0.89 SH 51 Tân Tiến 1 73 400 306 360 0.85 SH 52 Tân Tiến 3 74 100 77 90 0.85 SH 53 Tân Tiến 2 75 100 77 90 0.85 SH 54 Bá Khê 77 100 77 90 0.85 SH 55 Quán Trạch 79 250 194 225 0.86 SH 56 Liên Nghĩa 1 80 320 242 288 0.84 SH 57 Liên Nghĩa 2 81 400 320 360 0.89 SH 58 Nông Trường 1 83 180 144 171 0.84 SH 59 Nông Trường 2 84 180 139 162 0.86 SH 60 Đông Tảo 1 87 320 251 288 0.87 SH 61 Đông Tảo 3 89 320 253 288 0.88 SH 62 BĐ Đông Tảo 90 50 40 45 0.88 SH 63 Thiết Trụ 1 95 560 423 504 0.84 SH 64 Thiết Trụ 2 96 250 191 225 0.85 SH 65 Bang Nha 97 180 138 162 0.85 SH 66 Đa Hòa 98 400 306 360 0.85 SH 67 Dạ Trạch DN 101 320 245 288 0.85 SH 68 Cty Triệu Sơn 102 100 78 98 0.79 SX 69 Dạ Trạch Vĩnh 103 320 245 288 0.85 SH 70 Xuân Dinh 104 250 191 225 0.85 SH 71 Đức Nhuận HT 105 50 38 45 0.85 SH 72 Hàm Tử 107 100 77 90 0.86 SH 73 An Canh 105 250 189 225 0.84 SH 74 Bơm Mễ Sở 108 180 134 179 0.75 Thủy lợi 75 BĐ Mễ Sở 109 30 23 29 0.79 SH 76 Phú Thị 110 560 433 516 0.84 SH 77 Nhạn Tháp 112 180 139 178 0.78 SH 78 CT Thiên Nghi 113 100 77 93 0.83 SX 79 Hoàng Trạch 115 180 146 169 0.86 SH 80 Thắng Lợi 1 116 180 146 171 0.85 SH 81 Thắng Lợi 2 117 180 146 176 0.83 SH 82 Phú Trạch 2 119 250 203 243 0.83 SH 83 Thắng Lợi 3 120 400 324 386 0.84 SH 84 Phú Trạch 1 121 180 146 174 0.84 SH Phụ lục 2 - Số liệu đo tải 7 ngày mùa hè tháng 7/2010 tại thanh cái TBA 110 kV Kim Động lộ 371 E28.2 Ngày 7-Jul 8-Jul 9-Jul 10-Jul 11-Jul 12-Jul 13-Jul Ptt Giờ P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) 1 10,357 10,356 10,356 10,356 10,357 10,356 10,356 10,357 2 9,944 9,943 9,943 9,943 9,943 9,944 9,943 9,943 3 7,743 7,744 7,743 7,744 7,743 7,743 7,743 7,744 4 8,946 8,946 8,946 8,946 8,947 8,946 8,946 8,947 5 9,146 9,146 9,146 9,146 9,146 9,146 9,146 9,146 6 9,847 9,847 9,465 9,847 9,846 9,847 9,847 9,893 7 11,247 11,246 11,246 11,246 11,246 11,247 11,246 11,247 8 12,447 12,463 12,446 12,446 12,446 12,446 12,446 12,453 9 13,547 13,545 13,544 13,546 13,548 13,549 13,543 13,547 10 15,518 15,517 15,533 15,520 15,522 15,526 15,513 15,526 11 16,690 16,689 16,690 16,689 16,687 16,689 16,689 16,690 12 17,619 17,619 17,618 17,618 17,617 17,618 17,619 17,619 13 17,318 17,317 17,318 17,318 17,317 17,317 17,317 17,318 14 16,187 16,191 16,191 16,191 16,190 16,191 16,190 16,191 15 15,129 15,129 15,128 15,128 15,128 15,129 15,128 15,129 16 15,328 15,329 15,329 15,328 15,328 15,329 15,329 15,329 17 17,326 17,326 17,325 17,325 17,326 17,326 17,326 17,326 18 19,119 19,122 19,120 19,120 19,116 19,116 19,118 19,120 19 20,728 20,735 20,756 20,748 20,727 20,726 20,725 20,744 20 20,568 20,556 20,562 20,568 20,463 20,470 20,469 20,559 21 18,881 18,879 18,881 18,885 18,884 18,882 18,887 18,885 22 17,967 17,960 17,900 17,900 17,900 17,968 17,970 17,963 23 14,986 14,990 14,986 14,986 14,987 14,990 14,986 14,989 24 12,567 12,566 12,568 12,565 12,569 12,566 12,566 12,568 Phụ lục 3 - Số liệu đo tải 7 ngày mùa đông tháng 2/2010 tại thanh cái TBA 110 kV Kim Động lộ 371 E28.2. Ngày 2-Jan 3-Jan 4-Jan 5-Jan 6-Jan 7-Jan 8-Jan Ptt Giờ P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) P(kW) 1 7,463 7,463 7,462 7,462 7,463 7,462 7,462 7,463 2 6,984 6,985 6,985 6,984 6,984 6,984 6,984 6,985 3 6,543 6,543 6,542 6,543 6,542 6,543 6,542 6,543 4 7,148 7,147 7,148 7,147 7,147 7,147 7,147 7,148 5 7,654 7,654 7,654 7,654 7,653 7,654 7,653 7,654 6 8,458 8,458 8,459 8,459 8,458 8,458 8,458 8,459 7 9,235 9,234 9,235 9,233 9,235 9,235 9,235 9,235 8 10,569 10,568 10,568 10,568 10,568 10,568 10,568 10,568 9 11,125 11,126 11,125 11,126 11,126 11,125 11,125 11,126 10 11,678 11,678 11,678 11,678 11,678 11,678 11,678 11,678 11 13,114 13,113 13,114 13,114 13,113 13,114 13,113 13,114 12 14,988 14,987 14,987 14,988 14,988 14,987 14,987 14,988 13 13,463 13,462 13,462 13,462 13,462 13,462 13,462 13,462 14 12,744 12,744 12,743 12,743 12,743 12,743 12,743 12,744 15 11,255 11,255 11,254 11,254 11,254 11,254 11,254 11,255 16 12,795 12,794 12,793 12,793 12,793 12,793 12,793 12,794 17 15,265 15,265 15,265 15,265 15,265 15,265 15,265 15,265 18 17,446 17,445 17,445 17,445 17,446 17,445 17,445 17,446 19 17,943 17,943 17,942 17,943 17,943 17,943 17,943 17,943 20 17,157 17,157 17,155 17,155 17,154 17,154 17,154 17,156 21 15,484 15,483 15,483 15,484 15,483 15,484 15,484 15,484 22 13,423 13,424 13,424 13,423 13,424 13,424 13,423 13,424 23 10,483 10,483 10,483 10,483 10,483 10,483 10,484 10,483 24 8,666 8,665 8,665 8,665 8,665 8,665 8,665 8,666