MỤC LỤC CHƯƠNG MÔ HÌNH CÁC THIẾT BỊ TRONG NGHIÊN CỨU ÔN ĐỊNH HTĐ  Hệ đơn vị tương đối  Đường dây tải điện  Phụ tải  Máy biến áp  Máy phát điện đồng  Các thiết bị khác HVDC, FACTS  Thiết bị kích từ 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Hệ đơn vị tương đối Một HTĐ bao gồm nhiều cấp điện áp khác nhau, nhiều đại lượng với hệ đơn vị khác cần có biến đổi đại lượng cấp điện áp => dùng hệ đơn vị tương đối  Định nghĩa X ( pu )    X ( đon vi ) X cb ( đon vi )  Ví dụ Thông thường Scb ba pha, Vcb điện áp dây Đối với HTĐ, gồm có đại lượng Scb, Vcb, Zcb ,Icb S đvtđ ( S pu )  S ( MVA ) V (V / kV ) ; V (V pu )  ; S cb ( MVA ) đvtđ V cb (V / kV ) I cb  I đvtđ ( I pu )  I ( A / kA ) Z ( ) ; Z đvtđ ( Z pu )  I cb ( A / kA ) Z cb (  ) 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Z cb  Scb V ; Z cb  cb 3Vcb 3I cb Vcb 2  kV 2 (cb) Scb MVA (cb) 2 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Hệ đơn vị tương đối  Trong hệ đơn vị tương đối, giá trị pha pha giống nhau, dùng công thức: S pu  Vpu I* pu ;Vpu  Z pu Ipu   Tổng trở tải: Nếu công suất tải ba pha tính theo công thức *  I S cb (3 )  3V P  cb 3V V Z P  * P  *L  L () S cb (3 ) S cb (3 )   Thay vào ta có: V Z S Z pu  P  L  L2 * cb Z cb Vcb S cb ( 3 ) P  cb  I  VP Dòng điện tải pha: P Z  P 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Hệ đơn vị tương đối  Thay đổi đại lượng   Thông số MPĐ, MBA cho nhà phân phối, thường cho hệ đvtđ định mức MPĐ MBA Khi tính toán HTĐ thường chọn đại lượng chung, ví dụ Scb=100MVA, Do cần phải chọn điện áp Thông thường chọn Vcb cho cấp điện áp định mức cấp Cho lý lịch Máy Z cu pu  Z moi pu 10/16/2015 Z   Z   S cu cb     Z  Z cu cb   V cu cb V cu cb      S cu cb     Z   Z   S moi cb  moi   Z   2 Z cb   V moi cb V moi cb      S moi cb Nguyễn Đăng Toản    Z moi pu Smoi cb  V cu cb   Z pu cu  moi  S cb  V cb  cu  Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Hệ đơn vị tương đối  Lợi ích hệ đvtđ:       Hệ đvtđ cung cấp giá trị tương đối đại lượng S, I, V, Z Các giá trị hệ đvtđ có giá trị nhỏ Các giá trị đvtđ MBA, MPĐ đơn giản không cần quan tâm đến phía cao áp, hạ áp, … Vẫn áp dụng công thức tính toán thông thường Rất thuận lợi tính toán HTĐ phức tạp Nhược điểm:  10/16/2015 Không tính đến độ lệch pha sơ cấp thứ cấp MBA , đầu điều chỉnh điện áp Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Ví dụ đại lượng MPĐ 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Ví dụ  Ví dụ 1: cho HTĐ hình vẽ, Tính đại lượng hệ đvtđ với: Scb=100MVA, Vcb=22kV phía B1 MPĐ B2 MPĐ Lưới 220kV         10/16/2015 MPĐ: 90MVA, 22kV, X=18% ~ B3 Lưới 110kV B1: 50MVA, 22/220kV, X=10% B2: 40MVA, 220/11kV,X=6% B3: 40MVA, 22/110kV, X=6,4% B4: 40MVA, 110/11kV, X=8% ĐC Đ: 66,5MVA, 10,45kV, X=18,5% Tải : 57MVA, cos=0,6 chậm sau, V=10,45kV Z1=j48,4  (đ/d 220kV) Z2=j65,43 Đ B4 Tải Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Ví dụ       Tính điện áp cấp: MPĐ: Vcb=22kV B1:  V2=V3=22.(220/22)=220kV B2:  V4=220.(11/220)=11kV B3:  V5=V6=22(110/22)=110kV Tính đại lượng hệ đvtđ        MPĐ: X=0,18.(100/90)=0,2pu B1: X=0,1.(100/50)=0,2pu B2: X=0,06.(100/40)=0,15pu B3: X=0,064.(100/40)=0,16pu B4: X=0,08.(100/40)=0,2 pu ĐC: X=0,185.(100/66,5) (10,45/11)2 = 0,25 pu đ/d1: Zcb1= 2202/100=484   đ/d2: Zcb2=1102/100=121   10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản X=(48,4/484)=0,1pu X=65,43/121=0,54pu Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.1 Ví dụ  Đối với tải, hệ số công suất 0,6 chậm sau   Do tổng trở tải cũ dạng đơn vị có tên là:   Zcũ tải ()=(Vdây)2/S*tải3pha =(10,45)2/(57-53,130 ) =1,1495+J1,53267  Tổng trở dạng đơn vị có tên nút là:   Stải3pha=5753,130 MVA Zcb4()=(11)2/100=1,21  Tổng trở tải hệ đvtđ:   10/16/2015 Ztải (pu)=Ztải () / Zcb4() =(1,1495+J1,53267)/1,21=0,95+j1,2667 pu Nguyễn Đăng Toản Q Tải mang tính dung : S=P-jQ S S góc  P vượt trước P =53,15  P Tải mang tính cảm: S=P+jQ P chậm sau S góc  10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Q S 10 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2 ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 10/16/2015 11 Nguyễn Đăng Toản 2.2 ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN  Sh Shield wire= earth wire 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 12 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2 Mô hình đường dây truyền tải     Đ/dtt thiết bị q/t htđ Các ý   Có nhiều loại đ/d khác  Trên không/cáp ngầm, xoay chiều, chiều, có bù  Ba pha không đối xứng Đường dây đảo pha Đường dây phân pha Các thông số đ/d không R, G, L,C  d 10/16/2015 d d 13 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2 Mô hình đường dây truyền tải ngắn trung bình  Đường dây ngắn, U0 ta có Ir Vx yx - Một đoạn nhỏ x Theo đ/l Kirchhop ta có V( x  x )  V( x )  zx.I ( x ) Ix + V(x+x) Vs -  zx (x+x) x   y.V( x  x ) x->0 ta có:  z.I ( x ) dI ( x ) dx  y.V( x ) 15 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2 Mô hình đường dây truyền tải dài  Lấy đạo hàm ta có d V( x ) dx    z dx  yzV( x ) Đặt:   zy P/t vi phân bậc dạng d V( x ) dx  dI ( x )   V( x )  Kết p/t là: V( x )  A1e x  A e  x 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản  Trong đó:  hệ số truyền sóng:     j  zy  (r  jL)(g  jC)  Tương tự: dòng điện dV( x )   A1e x  A 2e  x z dx z y  A1e x  A 2e  x z I(x)  A1e x  A 2e  x ZC  I(x)       16 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ  Để tìm hệ số A1,A2 giả sử  Rút gọn ta có: ta biết điện áp cuối e x  e  x e x  e  x V( x )  VR  ZC IR đường dây x=0, V(x)=VR 2 I(x)=IR e x  e  x e x  e  x VR  ZC I R I( x )  A1  VR  ZC I R A2   ZC VR  IR Do đó: điện áp dòng điện VR  ZC I R x VR  ZC I R  x e  e 2 VR VR  IR  IR Z Z  c e x  c e  x 2 V( x )  I( x ) 10/16/2015 17 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2 Mô hình đường dây truyền tải dài   Nếu đ/d không tổn thất, L R=0,Zthì    j LC C    ZC tổng trở đặc tính  số truyền sóng Đối với đ/d tải điện thông thường (G=~0, R công thức SIL pha 18 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2 Mô hình đường dây truyền tải dài  Ví dụ số đường dây  Đ/d 500kV, với chiều dài 160km, tính thông số sơ đồ thay X=52Ohm=> Xpu=52/250= 0,2pu B/2=Y/2=0,104pu BC= 160x5,20x 10 -6= 8, 32x 10-4 S BC (pu)= 8,32x 10-4 250=0,208pu? Tại Z=(R+jX) Y/2 Y/2  Đ/dây Trung bình (>80km, 200km) Phân thành đ/dây trung bình,       10/16/2015 19 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.2.1 Đường dây tải điện  Các mô hình đường dây khác     Đường dây có tụ bù dọc Đường dây có kháng bù ngang kháng bù ngang Đường dây có tụ bù ngang Các đường dây có thiết bị bù linh hoạt FACTS HVDC… HVDC Tụ bù dọc 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Tụ bù ngang TS Nguyễn Đăng Toản 20 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.1 Chế độ xác lập MPĐ cực ẩn Tuabin điều khiển: Pm    Bởi công suất Pm sinh tuabin có ảnh hưởng trực tiếp đến Pe Bộ phận tự động điều chỉnh điện áp (Automatic Voltage Regulator-AVR)    10/16/2015 Các giới hạn     Điều khiển điện áp đầu cực V Dòng điện kích từ ảnh hưởng đến Eq, Giới hạn dòng điện rotor: max Ikt -> max Eq, Ikt Giới hạn dòng phần ứng: (stator) > max Ia Công suất tuabin – max Pm Giới hạn ổn định P phụ thuộc vào Eq 55 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.2 Chế độ xác lập máy phát điện cực lồi Sơ đồ véc tơ hình vẽ  ~ Iq   ~ Eq V Xd sin   V  HTĐ   X dI d P/t đặc tính công suất : Pe  Với V jXqIq V Ia Id  Eq  Xd  Xq 2Xd X q sin 2 Xd,Xq điện kháng dọc ngang trục MPĐ Ia dòng điện tải MPĐ Khi biết công suất điều kiện ban đầu cho trước ta tính  V sin   X q I q  X q I a cos(   )  X q I a (cos  cos   sin  sin  ) Eq  V cos   X d I d hay Eq  V cos   X d I a sin(   ) 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản   tg 1 X q I a cos  V  X q I a sin  56 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.3 Chế độ độ MPĐ cực ẩn  Các giả thiết    10/16/2015  Trước xảy qtqđ MPĐ làm việc chế độ xác lập, vùng giới hạn Khi xảy cố trình độ điện từ làm cho sức điện động Eq tăng lên, làm cho điện áp đầu cực giảm xuống Do thông thường thay sức điện động độ E’ điện kháng độ Xd’ không đổi    E’ X’d số thời điểm ban đầu, sau tắt dần, có số thời gian lớn so với thời gian tác động MC,RL nên coi không đổi nghiên cứu độ Hiện MPĐ trang bị thiết bị tự động điều chỉnh điện áp AVR nên E’ lại giảm chậm MPĐ không bị bão hòa mạch từ, Pm không đổi… Mô hình chi tiết bao gồm X”d, X’d, Xd., X”q, X’q, Xq, T”d, T’d, T”q, T’q, D, H, 57 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.3 Chế độ độ MPĐ cực ẩn   Mô hình đơn giản gồm điện kháng độ X’d với điện áp độ E’ hình: Nếu máy phát nối với góp vô lớn Điện áp độ  V E’ ~ Khi máy phát bị ngắn mạch dòng điện trình độ bị giới hạn giá trị X’d, E '  V  jX ' d I Stải MPĐ E’  V jXd’ I 10/16/2015 E' V E' V Pe  sin  Pmax sin Pmax  X' d X'd Nguyễn Đăng Toản 58 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.3 Chế độ độ MPĐ cực ẩn  Nếu máy phát điện nối với góp vô lớn qua đường dây hình: Vg E’ ~  Điện áp độ  V XL Khi máy phát bị ngắn mạch dòng điện trình độ bị giới hạn giá trị X’d điện kháng đường dây,   I( jX ' d  jX ) E '  V L E’ Vg jXd’ jXL V I I(jX’d+jXL) MPĐ E' V sin  Pmax sin X' d  X L Pe  10/16/2015 59 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.3 Chế độ độ MPĐ cực ẩn  Nếu sơ đồ phức tạp hình vẽ Vg E’ jXd’ V ZL  Sử dụng phép tính trào lưu công suất để tính thông số chế độ  I  Zs MPĐ Dùng biến đổi -> tam giác Giá trị y10,y12, y20 tính sau thông qua biến đổi sao/tam giác y 10  E’ y12 I1 y10 V y20 I2 Z L jX d Z s  jX ' d Z L  Z s Z L ' jX ' d jX d Z s  jX ' d Z L  Z s Z L Z s y 12  ' jX d Z  jX ' d Z  Z Z y 20  ' s 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản L s L 60  Đặc tính công suất  Viết dạng phương trình dòng nút ta có I  y  y E '  y V  10 12 12 I   y E '  y  y V  12 20 12 E’ V y12 I1 y10   10/16/2015 y20 Viết dạng mạng hai cửa ta có   I1   Y 11      I  Y21 I2   E '  Y 12     Y22   V  Từ tính I1, E’ 61 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.3 Chế độ độ MPĐ cực ẩn  Sau tính I1 E’ Công suất điện nút 1: Y11  Y11  11 Pe  ReE ' I*1  Y  Y   Pe  E ' Y11 cos11  E ' V Y12 cos - 12  12  12 Nếu bỏ qua điện trở, 11 =12=900, Y12=B12=1/X12 Ta có Pe  E ' V Y12 cos - 90   12 Khái niệm dự trữ ổn định 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản E' V X12 sin  Pmax sin Pmax  P0 100% Pmax 62  Ví dụ: Cho MPĐ đồng có thông số sau          10/16/2015  Xd=1,0 (pu), Xq=0,6 (pu), Xd’=0,3 (pu) Bỏ qua điện trở phần ứng, MPĐ nối với góp vô lớn có điện áp V=100 (tính tương tự nối qua đường dây có Xdây = 0,25 (pu), điện áp góp vô lớn cũ MPĐ mang tải P= 0,5pu với cos=0,8 chậm sau Xác định điện áp độ phương trình đặc tính công suất trường hợp cực ẩn, góc ban đầu Gợi ý: Vẽ sơ đồ thay thế, Tính S, Dòng điện chạy mạch, Tính E’ Tính P=> tính Pmax=> tính góc ban đầu 63 Nguyễn Đăng Toản Sơ đồ nguyên lý: V E’ ~ Stải MPĐ  Sơ đồ thay thế: E’ V=100 jXd’ I  Stải Công suất tải là: P 0,5 S  tai   36,87  0,62536,87 ( pu ) cos  0,8  Dòng điện chạy mạch là: * I  S * V 10/16/2015  0,625  36,87  0,625  36,87 ( pu ) 10 Nguyễn Đăng Toản V=1,025-30 ??? 64  Sức điện động độ là: E  V  jX ' d I  10  j 0,3 * 0,625  36,87 '   0,390 * 0,625  36,87   0,1875(90  36,87 )   0,1875(53,130 )   0,1875[cos(53,130 )  j sin(53,130 )]   0,1875 * 0,6  j 0,1875 * 0,8  1,1125  j 0,15  1,12267,680  Đặc tính góc-công suất là: E' V Pe   X' d sin  1,1226 x1 sin  3,742sin 0,3 Vì hệ thống không tổn thất, nên thời điểm ban đầu ta có: Pm  Ptai  0,5  Pe  3,742sin  10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản P    arcsin t  Pmax   0,5    arcsin    7,680  3,742   65 Ví dụ có thêm đường dây  Sơ đồ nguyên lý: E’ I ~ Stải MPĐ  Sơ đồ thay thế: V V=100 jXdây E’ jXd’  Công suất tải là: I Stải P 0,5 S  tai   36,87  0,62536,87 ( pu ) cos  0,8  Dòng điện chạy mạch là: * I  S * V 10/16/2015  0,625  36,87  0,625  36,87 ( pu ) 10 Nguyễn Đăng Toản V=1,025-30 ??? 66  Sức điện động độ là:   E  V  jX ' d  jX dây I  100   j 0,3  j 0,25 * 0,625  36,87 '   0,5590 * 0,625  36,87   0,34375(900  36,87 )   0,34375(53,130 )   0,34375[cos(53,130 )  j sin(53,130 )]   0,34375 * 0,6  j 0,34375 * 0,8  1,20625  j 0,275  1,237212,840  Đặc tính góc-công suất là: Pe  E' V 1,2372 x1 sin  sin  2,249sin X' d  X day 0,3  0,25  Vì hệ thống không tổn thất, nên thời điểm ban đầu ta có: Pm  Ptai  Pe  2,249sin     arcsin( Pt / Pmax )  arcsin(0,5 / 2,249)  12,84 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 67 Bài tập nhà  Ví dụ: Cho MPĐ đồng có thông số sau         10/16/2015 Xd’=0,3 (pu) Bỏ qua điện trở phần ứng, MPĐ nối với góp vô lớn qua MBA có Xmba=0,2, hai đường dây song song, đường dây có Xdây = 0,3 (pu) có điện áp V=1,025-30 Tải góp vô lớn P= 0,75pu với cos=0,85 chậm sau Xác định điện áp độ phương trình đặc tính công suất trường hợp cực ẩn, góc ban đầu Gợi ý: Vẽ sơ đồ thay thế, Tính S, Dòng điện chạy mạch, Tính E’ Tính P=> tính Pmax=> tính góc ban đầu Nguyễn Đăng Toản 68 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.4 Chế độ độ MPĐ cực lồi  Khi nghiên cứu ảnh hưởng rotor cực lồi, trình độ điện kháng độ dọc trục X’d thành phần điện kháng vuông góc giữ Xq Sơ đồ véc tơ sau: Pe   X 'd  X q 2X ' d X q sin 2 Từ sơ đồ véctơ tìm E’q E 'q  V cos   X ' d I d jXqIq V Ia  Xd’ Id  10/16/2015 X 'd sin   V E 'q  V cos   X ' d Ia sin(  )  Id Từ ta có công suất trình độ E 'q V E’q Iq   Phải tính Ia sin(  ) từ chế độ xác lập Trong Ia dòng điện tải MPĐ 69 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.4 Chế độ độ MPĐ cực lồi  Thay từ phương trình Ia sin(  )   E  V cos  Ví dụ:Cho MPĐ đồng có thông số sau  Xd  Ta có:   X 'd E  X d  X ' d V cos  Eq  Xd '    10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản Xd=1,0 (pu), Xq=0,6 (pu),Xd’=0,3 (pu) MPĐ nối với góp vô lớn có điện áp V=100 MPĐ mang tải P=0,5 (pu) với cos=0,8 chậm sau Xác định điện áp độ đặc tính công suất trường hợp cực lồi 70 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.7.4 Chế độ độ MPĐ cực lồi  Đặc tính công suất MPĐ cực ẩn cực lồi Dac tinh cong suat cua MPD cuc an va cuc loi 4.5 dac tinh cong suat cua MPD cuc an dac tinh cong suat cua MPD cuc loi 3.5 cong suat - MW Pm 2.5 1.5 0.5 0 0.5 0 10/16/2015 0 1.5 goc delta - rad 2.5 3.5 max max Nguyễn Đăng Toản 71 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8 Hệ thống kích từ      Dòng kích từ tạo từ trường quay, từ cảm ứng cuộn dây stato sức điện động cảm ứng Sự điều chỉnh Dòng kích từ thực tay, thông thường dùng hệ thống điều khiển tự động qua hệ thống tự động điều chỉnh kích từ Hệ thống điều khiển kích từ hệ thống điều khiển có phản hồi, có chức giữ điện áp đầu cực giá trị định trước việc điều chỉnh dòng điện kích từ MPĐ tùy theo thay đổi điện áp đầu cực Nếu ko có việc điều khiển kích từ, điện áp đầu cực MPĐ thay đổi mà PMPĐ thay đổi tùy theo điều kiện HTĐ Điều khiển thường phản hồi âm điện áp đầu cực tăng lên, dòng điện kích từ giảm xuống ngược lại 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 72 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8 Hệ thống kích từ  Một sơ đồ khối HT kích từ vẽ hình Bộ hạn chế Và bảo vệ Bộ cảm biến điện áp Và tạo đặc tuyến Bộ điều Chỉnh AVR máy Kích từ Tự động dập từ MPĐ Tới Hệ Thống Bộ ổn Định công suất 10/16/2015 73 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8 Hệ thống kích từ  Có ba khối chức      10/16/2015 Khối kích từ thiết bị mà cung cấp dòng điện kích từ cho MPĐ Khối tự động điều chỉnh điện áp (automatic voltage regulator (AVR) lấy tín hiệu điện áp đầu cực đưa vào đầu vào kích từ Khối khuyếch đại tín hiệu để tăng công suất tín hiệu điều chỉnh theo yêu cầu kích từ Nếu khuếch đại điện gọi kích từ từ xa khuếch đại quay Nếu khuếch đại “tĩnh’ thường phần AVR Nguyễn Đăng Toản 74 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8 Hệ thống kích từ  Có ba loại kích từ sau đây:    10/16/2015 Máy phát chiều (DC Generator Exciter) Máy phát xoay chiều (AC Generator Exciter) Hệ thống kích từ tĩnh (Static Exciter) 75 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8.1 Loại dùng MPĐ chiều   Sử dụng MPĐ chiều gắn trục MPĐ đồng để cung cấp dòng điện kích từ: Loại thường ko sản xuất có đáp ứng chậm, Độ khuếch đại nhỏ, yêu cầu việc bảo dưỡng vòng trượt, chổi than, AVR AVR MPĐ MP kích từ 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 76 10/16/2015 77 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8.2 Dùng MPĐ xoay chiều   Dùng MPĐ AC với hệ thống chỉnh lưu DC để cung cấp dòng điện kích từ cho MPĐ đồng Một ưu điểm quan trọng MPĐ AC loại không chổi than, không dùng vòng trượt, ko đặt trục MPĐ đồng Chỉnh lưu+ Khuếch đại AVR AVR MP kích từ 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản MPĐ 78 Chỉnh lưu tĩnh Chỉnh lưu quay 10/16/2015 79 Nguyễn Đăng Toản Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8.3 Loại tĩnh   Gồm thiết bị điện tử công suất, hoàn toàn phần quay, Nguồn cấp cho loại từ BU, BI, từ đầu cực MPĐ, ht tự dùng Dòng pha cung cấp đến chỉnh lưu đầu chỉnh lưu DC đưa vào rotor MPĐ qua hệ thống vòng trượt không cần chổi than    Đáp ứng nhanh, Có hệ khuếch đại lớn Không có phần quay, Vận hành bảo dưỡng đơn giản Là loại rẻ tiền MPĐ AVR Chỉnh lưu+ Khuếch đại 10/16/2015 MBA kích từ Nguyễn Đăng Toản BU BI 80 Mô hình thiết bị điện nghiên cứu ổn định htđ 2.8.3 Loại tĩnh 10/16/2015 81 Nguyễn Đăng Toản Tóm tắt chương   Tính hệ đơn vị tương đối Mô hình đường dây:    Mô hình máy biến áp:    Đường dây ngắn, trung bình, dài Mô hình đơn giản: Thay điện kháng Xdây Mô hình đầy đủ: tổn thất không tải, điều chỉnh điện áp Mô hình đơn giản: Điện kháng Xmba Mô hình tải:    10/16/2015 Tải tĩnh: Kiểu hàm số mũ, kiểu đại số Tải động: Động điện Mô hình đơn giản: Stải =P+jQ Nguyễn Đăng Toản 82 Tóm tắt chương       Xác lập: Eq, Xd Quá độ: E’, X’d Đặc tính công suất cố (chú ý trường hợp khác)   I( jX ' d  jX ) E '  V L  Cực lồi:   E’  Cực ẩn:   Iq Mô hình máy phát: Id jX’dI E '  V  jX ' d I Pe  E' V X'd  X L V I Pe  E' V X'd sin  Pmax sin sin  Pmax sin Xác lập: Eq, Xd, Xq Quá độ: Hệ thống kích từ: Cung cấp dòng điện kích từ, CóĐăng hệToản thống AVR+PSS/ chủ yếu kích từ tĩnh Nguyễn  10/16/2015 83 [...]...2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.3 Mô hình phụ tải (LOADs ) 10/16/2015 21 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2 3 Mô hình phụ tải   Đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu ổn định Với ổn định góc thường dùng mô hình tải tĩnh ZIP- Mô hình tải tĩnh của IEEE  Q  Q q V   q V  q... yMBA  a  28 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.4 Mô hình MBA  Tổng quát: MBA là phần tử không đối xứng: vì tổn thất không tải và đầu phân áp MBA yMBA/a i Vj i j yMBA j Vx j Ij x i Ii Y0  a 1    yMBA  a   1 a   2  yMBA  a  S0 10/16/2015 29 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.4 Mô hình MBA       Trong đó: Y0=G0-jB0... trị điện áp V=1.0(pu), Pv, Qv là hệ số mũ nhạy theo P và Q 23 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2 3 Mô hình phụ tải  Mô hình tải động hỗn hợp       Tính theo % Động cơ lớn % động cơ nhỏ % công suất không đổi % bóng đèn % loại khác  Tải động chi tiết  Động cơ điện Ví dụ mô hình CLOAD 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 24 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên. .. Đăng Toản 38 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ Sơ đồ một đường dây HVDC  Sơ đồ đơn cực, kết nối B-B, Lưỡng cực Bộ biến đổi Thanh MC MBA góp Bộ AC lọc Cầu chỉnh/nghịch lưu Điện cực Bộ lọc xoay chiều 10/16/2015 39 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.6 Một số khái niệm về FACTS    FACTS dựa trên sự phối hợp giữa thiết bị điện tử công suất... là không đổi trong khi nghiên cứu quá độ Hiện nay các MPĐ đều trang bị thiết bị tự động điều chỉnh điện áp AVR nên E’ lại càng giảm chậm MPĐ không bị bão hòa mạch từ, Pm không đổi… Mô hình chi tiết có thể bao gồm X”d, X’d, Xd., X”q, X’q, Xq, T”d, T’d, T”q, T’q, D, H, 57 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.7.3 Chế độ quá độ của MPĐ cực ẩn   Mô hình đơn giản... Nguyễn Đăng Toản 71 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.8 Hệ thống kích từ      Dòng kích từ tạo ra từ trường quay, từ đó cảm ứng trong cuộn dây stato sức điện động cảm ứng Sự điều chỉnh Dòng kích từ có thể được thực hiện bằng tay, nhưng thông thường dùng hệ thống điều khiển tự động qua hệ thống tự động điều chỉnh kích từ Hệ thống điều khiển kích từ là một hệ thống điều khiển... Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.7.1 Chế độ xác lập của MPĐ cực ẩn P Eq EqV  jI.Xd Xd  VI   V  V Xd I Sơ đồ véc tơ điện áp E q  V  ( R  jX d ) I  V  jX I d 10/16/2015 Q 2 Nguyễn Đăng Toản Đặc tính công suất Pe  V I cos  Qe  V I sin  Eq V Xd Eq V Xd sin cos  V 2 X d54 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.7.1 Chế... dựa trên công nghệ IGBT (Switched at higher frequencies)  STATCOM (shunt and series connected)  HVDC – VSC (HVDC- light, hoặc HVDC-Plus) Nguyễn Đăng Toản 42 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.6 Một số khái niệm về FACTS jXs Is Im Vm jXc1 Vc1 jXr Ir ~ + + jXc2 Vr ~ Vs + Vc2 - 10/16/2015 ~ - ~ - 43 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.6 Một... Giảm quá độ điện từ Nâng cao khả năng ổn định       Ổn định quá độ Dao động công suất Điện áp… Chất lượng điện năng Đo lường và xác định trạng thái Đó là những lý do để chúng ta nâng cấp các đường dây hiện tại với các thiết bị FACTS nhằm nâng cao khả năng truyền tải điện năng 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 44 10/16/2015 45 Nguyễn Đăng Toản 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.7... trong nghiên cứu ổn định htđ 2.7 MÁY PHÁT ĐIỆN 10/16/2015 Nguyễn Đăng Toản 46 2 Mô hình các thiết bị điện trong nghiên cứu ổn định htđ 2.7 Máy phát điện  Khi ở chế độ xác lập: Biến đổi cơ năng thành điện năng  Dưới dạng điện áp và dòng điện 3 pha: Phần lớn là các MPĐ đồng bộ    Cực ẩn (tua bin hơi nước, …)    Có các hệ thống điều khiển  Cực lồi (MPĐ thủy điện)  10/16/2015 Rô to dài, quay nhanh,