Đang tải... (xem toàn văn)
Sử dụng phần mềm pss adept để tính toán chế độ xác lập lưới điện phân phối trung áp phúc thọ
LỜI MỞ ĐẦU Điện dạng lượng sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực hoạt động kinh tế đời sống người Nhu cầu sử dụng điện ngày cao, cần xây dựng thêm hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện, mạng điện hộ tiêu thụ điện liên kết với thành hệ thống để thực trình sản xuất, truyền tải, phân phối tiêu thụ điện Mạng điện tập hợp gồm có trạm biến áp, trạm đóng cắt, đường dây không đường dây cáp Mạng điện dùng để truyền tải phân phối điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ Xuất phát từ yêu cầu thực tế, em nhà trường khoa giao cho thực đề tài tốt nghiệp “Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán chế độ xác lập lưới điện phân phối trung áp Phúc Thọ” Đồ án tốt nghiệp giúp sinh viên áp dụng kiến thức học, hội giúp sinh viên hiểu thực tế, đồng thời có khái niệm công việc quy hoạch thiết kế mạng lưới điện bước tập dượt để có kinh nghiệm cho công việc sau nhằm đáp ứng đắn kinh tế kỹ thuật công việc thiết kế xây dựng mạng lưới điện, mang lại hiệu cao kinh tế phát triển nước ta nói chung ngành điện nói riêng Việc thiết kế mạng lưới điện phải đạt yêu cầu kỹ thuật đồng thời giảm tối đa vốn đầu tư phạm vi cho phép LỜI CẢM ƠN GVHD:TS Lê Thành Doanh Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với cố gắng nỗ lực thân, với giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo T.S Lê Thành Doanh thầy cô khoa hệ thống điện, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên kiến thức hạn chế nên đồ án nhiều khiếm khuyết Em mong nhận nhận xét góp ý thầy cô để thiết kế em thêm hoàn thiện giúp em rút kinh nghiệm cho thân Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo đọc, phản biện góp ý để em hoàn thiện đồ án Hà Nội, ngày 26 tháng 10 năm 2016 Sinh viên NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) GVHD:TS Lê Thành Doanh NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) GVHD:TS Lê Thành Doanh GVHD:TS Lê Thành Doanh GVHD:TS Lê Thành Doanh Thuật ngữ, ký hiệu viết tắt CAD: Computer Aided Design CAM: Computer Aided Manufacture CNPM: Công nghệ phần mềm CNTT: Công nghệ thông tin CSDL: Cơ sở liệu GUI: Graphic user interface GIS: Hệ thống thông tin địa lý-Geographic Information System IA: Trí tuệ nhân tạo-Inlelligence Artificielle MIS: Hệ Thông Tin quản lý NNLT: Ngôn ngữ lập trình PC: Personal computer SQL: Structured query language CB: Cán DS: Disconect Swicth-Dao cách ly EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam Hộ sử dụng điện: Hộ sử dụng điện qua câu lại, qua điện kế phụ HTĐ: Hệ thống điện IEC: Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế-International Electrotechnical Commission ISO: Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế-International Organization for Standardization Khách hàng: Hộ sử dụng điện theo hợp đồng cung ứng sử dụng điện với ngành điện qua điện kế LBS: Load break switch-Dao cách ly đóng cắt có tải LĐPP: Lưới điện phân phối LTD: Dao cách ly chịu sức căng-Line Tenson Disconect GVHD:TS Lê Thành Doanh MBA: Máy biến áp ĐLKV: Điện lực khu vực PC HCMC: Công ty điện lực TP HCM PC Công ty điện lực REC: Máy cắt tự động đóng lại-Recloser SCADA: Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh VHLĐ: Vận hành lưới điện KĐĐC: Khởi động động Network: Lưới điện CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH PSS/ADEPT 1.Giới thiệu chương trình PSS/ADEPT Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool ) phần mềm họ phần mềm PSS hãng GVHD:TS Lê Thành Doanh Shaw Power Technologies, Inc sử dụng phổ biến Mỗi phiên tùy theo yêu cầu người dùng kèm theo khóa cứng dùng chạy máy đơn hay máy mạng Với phiên chạy máy đơn khóa cứng kèm theo, chạy môt máy tính Phần mềm PSS/ADEPT phần mềm phân tích tính toán lưới điện mạnh, phạm vi áp dụng cho lưới cao đến hạ với qui mô số lượng nút không giới hạn hoàn toàn áp dụng rộng rãi công ty Điện Lực Phần mềm PSS/ADEPT phát triển dành cho kỹ sư nhân viên kỹ thuật ngành điện Nó sử dụng công cụ để thiết kế phân tích lưới điện phân phối PSS/ADEPT cho phép thiết kế, chỉnh sữa phân tích sơ đồ lưới cách trực quan theo giao diện đồ họa với số nút không giới hạn Tháng 04/2004, hãng Shaw Power Technologies cho đời phiên PSS/ADEPT 5.0 với nhiều tính bổ sung cập nhật đầy đủ thông số thực tế phần tử lưới điện PSS/ADEPT công cụ phân tích lưới điện phân phối PSS/ADEPT gồm có chức sau : Phân bố công suất Tính toán ngắn mạch 01 điểm hay nhiều điểm Phân tích khởi động động Tính toán xác định vị trí bù tối ưu (ứng động hay cố định) Tính toán phân tích sóng hài Phối hợp thiết bị bảo vệ Tính toán xác định điểm dừng tối ưu Phân tích đánh giá độ tin cậy PSS/ADEPT giúp phân tích tính toán lưới điện Tính toán hiển thị cácthông số dòng (I), công suất (P, Q) tuyến dây (đường trục nhánh rẽ),đánh giá tình trạng mang tải tuyến dây thông qua chức phân bố công suất(Load FlowAnalysis) Tính toán xác định vị trí bù tối ưu (CAPO, tối ưu hóa việc đặt tụ bù) Tính thông số SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI đánh giá độ tin cậy tuyến dây thông qua chức DRA Tính toán dòng ngắn mạch thông qua chức Fault, Fault All Chọn điểm dừng lưới tối ưu (TOPO): chương trình cho ta biết điểm dừng lưới bị tổn thất công suất tuyến dây Khởi động động (Motor Starting): chương trình tính toán phân tích trình xảy ra, ảnh hưởng đến tuyến dây, có động (đồng hay không đồng bộ) với công suất lớn, khởi động tuyến dây Phân tích GVHD:TS Lê Thành Doanh sóng hài (Harmonics) Phối hợp thiết bị bảo vệ (Protection Coordination) Hỗ trợ cho công tác thiết kế,phát triển lưới điện cách sử dụng kết tính toán chương trình thời điểm Dự đoán tải phần tử lưới điện 2.Chức 2.1 Các chức ứng dụng: PSS/ADEPT cung cấp đầy đủ công cụ ( Tools) cho việc thiết kế phân tích luới điện cụ thể Với PSS/ADEPT, có thể: Vẽ sơ đồ cập nhật lưới điện giao diện đồ họa Việc phân tích mạch điện sử dụng nhiều loại nguồn không hạn chế số nút Hiển thị kết tính toán sơ đồ lưới điện Xuất kết dạng report sau phân tích tính toán Nhập thông số cập nhật dễ dàng thông qua data sheet thiết bị sơ đồ 2.2 Các phân hệ PSS/ADEPT: Nhiều module tính toán hệ thống điện không đóng gói sẵn phần mềm PSS/ADEPT, mua từ nhà sản xuất module sau cài đặt chương trình Các module bao gồm: Bài toán tính phân bố công suất (Load Flow – module có sẵn): phân tích tính toán điện áp, dòng điện, công suất nhánh phụ tải cụ thể Bài toán tính ngắn mạch (All Fault- module có sẵn): tính toán ngắn mạch tất nút lưới, bao gồm loại ngắn mạch ngắn mạch pha, pha pha Bài toán TOPO (Tie Open Point Optimization), phân tích điểm dừng tối ưu:tìm điểm có tổn hao công suất nhỏ lưới điểm dừng lưới mạng vòng pha Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement), đặt tụ bù tối ưu : tìm điểm tối ưu để đặt tụ bù cố định tụ bù ứng động cho tổn thất công suất lưới nhỏ Bài toán tính toán thông số đường dây (Line Properties Culculator):tính toán thông số đường dây truyền tải Bài toán phối hợp bảo vệ ( Protection and Coordination) Bài toán phân tích sóng hài (Hamornics): phân tích thông số ảnh hưởng thành phần sóng hài lưới GVHD:TS Lê Thành Doanh Bài toán phân tích độ tin cậy lưới điện (DRA- Distribution Reliability Analysis): tính `2.3 Các cửa sổ ứng dụng PSS/ADEPT: Cửa số ứng dụng PSS/ADEPT bao gồm nhiều thành phần sau: Cửa sổ View: bao gồm thông tin cho ứng dụng, đồ họa cửa sổ để thiết kế phân tích sơ đồ mạch điện Thanh trạng thái (StatusBar) để hiển thị thông tin trạng thái chương trình PSS/ADEPT tính toán Thanh menu ( Main Menu) gồm hàm chức PSS/ADEPT Thanh công cụ (ToolBar) cung cấp tool giúp cho việc vẽ sơ đồ mạch điện thực nhanh chóng dễ dàng 2.4 Khóa cứng Có loại khóa cứng để bảo vệ quyền cho phần mềm này: loại parallel gắn cổng máy in loại USB Hiện nay, hãng Shaw Power Technologies có loại khóa cứng cho máy đơn máy mạng Chúng ta lưu ý không gắn khóa cứng vào trình cài đặt làm hư khóa cứng ( theo khuyến cáo nhà sản xuất) Hình Các cửa sổ View PSS/ADEPT Cửa số ứng dụng PSS/ADEPT bao gồm nhiều thành phần sau: GVHD:TS Lê Thành Doanh 10 Tính toán tổn thất phần mềm PSS/ADEPT lộ dây 376 • Xuất tuyến 372 GVHD:TS Lê Thành Doanh 96 Sơ đồ đơn tuyến từ autocad -Chạy trào lưu công suất Tính toán phân bố công suất phần mềm PSS/ADEPT GVHD:TS Lê Thành Doanh 97 Tính toán tổn thất phần mềm PSS/ADEPT lộ dây 372 • Xuất tuyến 371 GVHD:TS Lê Thành Doanh 98 Sơ đồ đơn tuyến từ autocad -Chạy trào lưu công suất Tính toán phân bố công suất phần mềm PSS/ADEPT GVHD:TS Lê Thành Doanh 99 Tính toán tổn thất phần mềm PSS/ADEPT lộ dây 371 Tổng ST T Tên tuyến dây 371 372 373 376 Tổn thất công suất Tỷ lệ tổn thất P (kW) Q (kVAr) ΔP ΔQ 9550,63 683,35 5052,95 41,28 3554,64 -259,04 1268,18 21,43 184,96 9,95 44,66 0,04 409,50 31,23 120,72 -0,23 1,94 1,46 0,88 0,1 Tổng hợp kết tính toán tổn thất công suất điện áp lưới 35kV Phúc Thọ phần mềm PSS/ADEPT Dựa vào kết tính toán em nhận thấy kết có sai số nhỏ so với số tính thực tế Điện lực Nếu thông số phụ tải ta đưa vào chương trình gần xác toán thể đáp số gần với số liệu thực tế.Để số liệu nút phụ tải xác GVHD:TS Lê Thành Doanh 100 ta xây dựng biểu đồ phụ tải đầu nguồn cách xác xác định xác số lượng phụ tải phát tuyến phân loại ngành nghề phụ tải ta xây dựng số liệu phụ tải trung bình nút thuộc tuyến giờ,rồi sau dùng phương án tính công suất trung bình c,Chạy toán CAPO Analysis: tính toán toán đặt tụ bù tối ưu Một phương pháp làm giảm tổn thất công suất tổn thất điện bù công suất phản kháng Bài toán tính dung lượng bù quan trọng trình quản lý, vận hành lưới điện lợi ích ưu mang lại: Nâng cao khả tải dây dẫn,giảm công suất nguồn, giảm tổn thất điện lưới điện,… Nên em tận dụng chức tính toán bù tối ưu lưới điện để tính bù cho lưới phân phối Điện lực Phúc Thọ Đối tượng áp dụng để tính toán toán xác định vị trí bù tối ưu – Capo lưới điện phân phối Điện lực Phúc Thọ xuất tuyến 371,372,373,376 -Các bước thực hiện: Xây dựng đồ thị phụ tải sau: GVHD:TS Lê Thành Doanh 101 Xuất tuyến 373 Xây dựng đồ thị phụ tải cho xuất tuyến 373 Các thông số thiết lập đồ thị phụ tải cho lưới điện 35 kV Điện lực Phúc Thọ theo bảng sau: Base ST T Feeder name 371 372 373 376 Max Relative duration (pu) Scale Factor Relative duration (pu) Scale Factor 1 1 1,0 1,0 1,0 1,0 1 1 1,5 1,5 1,5 1,5 Note Xác định số lượng tụ bù tĩnh ứng động bao gồm: Số lượng giàn tụ bù tĩnh giàn tụ bù ứng động lắp tuyến dây chọn sau: GVHD:TS Lê Thành Doanh 102 Vào menu Analysis Chọn mục Option Chọn trang CAPO Nhập số tụ bù cố định công suất tụ bù mục Fixed Capacitor Placement Nhập số tụ bù ứng động công suất tụ bù mục Switched Capacitor Placement Bấm OK Chạy toán CAPO Xác định số lượng giàn tụ bù tĩnh ứng động cho tuyến dây trung 373 -Chạy toán Capo Trong toán này, tụ bù em sử dụng loại tụ bù ngang cố định, giá trị 600 kVAr.Đây loại tụ bù thông dụng sử dụng Điện lực -Tụ hữu: tụ bù cố định 600 kVar (Capac 2,Capac 3) Kết bù cho tuyến dây trung 373: GVHD:TS Lê Thành Doanh 103 Beginning CAPO analysis Placing 600.00 kvar fixed capacitor bank at node 388 Placing 600.00 kvar fixed capacitor bank at node 6e Placed fixed capacitor bank(s) Placed switched capacitor bank(s) Initial system loss: 75.64 kW 208.26 kvar Final system loss: 73.84 kW 204.59 kvar Power savings: 1.8 kW 3.67 kvar CAPO analysis completed; Tổn thất công suất suất sau đặt tụ bù xuất tuyến 373 Xuất tuyến 372 -Tụ hữu:01 tụ cố định 600kVAr (Capac 1) -Vì công suất phản kháng lộ nhỏ tụ nên không cần phải bù trường hợp GVHD:TS Lê Thành Doanh 104 Xuất tuyến 376 -Do tụ hữu đặt lộ tổn thất thấp (0,1%) nên không cần bù trường hợp Xuất tuyến 371 -Tụ hữu: tụ cố định 600kVAr (Capac 4,Capac 5) -Tính toán xác định vị trí bù tối ưu phần mềm PSS/ADEPT Kết bù cho tuyến dây trung 371: GVHD:TS Lê Thành Doanh 105 Beginning CAPO analysis Placing 600.00 kvar fixed capacitor bank at node 59 Placing 600.00 kvar fixed capacitor bank at node 35 Placing 600.00 kvar fixed capacitor bank at node node 123 Placing 600.00 kvar switched capacitor bank at node 86 Placing 600.00 kvar switched capacitor bank at node 66 Placed fixed capacitor bank(s) Placed switched capacitor bank(s) Initial system loss: 184.96 kW 409.50 kvar Final system loss: 172.87 kW 388.32 kvar Power savings: 12.08kW 21.18 kvar CAPO analysis completed; GVHD:TS Lê Thành Doanh 106 Tổn thất công suất suất sau đặt tụ bù xuất tuyến 371 BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ CHẠY BÀI TOÁN CAPO Số Tên tuyến dây 371 372 373 376 Bù tĩnh Bù ứng động 600kVAr/Bộ Cộng 3000 3000 1200 1200 GVHD:TS Lê Thành Doanh 600kVAr/Bộ 107 Cộng Tổng(kVAr ) Ghi GVHD:TS Lê Thành Doanh 108 GVHD:TS Lê Thành Doanh 109 GVHD:TS Lê Thành Doanh 110 ... máy tính Phần mềm PSS/ ADEPT phần mềm phân tích tính toán lưới điện mạnh, phạm vi áp dụng cho lưới cao đến hạ với qui mô số lượng nút không giới hạn hoàn toàn áp dụng rộng rãi công ty Điện Lực Phần. .. Phần mềm PSS/ ADEPT phát triển dành cho kỹ sư nhân viên kỹ thuật ngành điện Nó sử dụng công cụ để thiết kế phân tích lưới điện phân phối PSS/ ADEPT cho phép thiết kế, chỉnh sữa phân tích sơ đồ lưới. .. phiên PSS/ ADEPT 5.0 với nhiều tính bổ sung cập nhật đầy đủ thông số thực tế phần tử lưới điện PSS/ ADEPT công cụ phân tích lưới điện phân phối PSS/ ADEPT gồm có chức sau : Phân bố