BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  LÊ VĂN PHƯỢNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN TIÊN DU – TỈNH BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  LÊ VĂN PHƯỢNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN TIÊN DU – TỈNH BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ: 60.52.02.02 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. TRẦN THANH SƠN HÀ NỘI, NĂM 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, những gì mà tác giả viết trong luận văn này là do sự tìm hiểu, nghiên cứu của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của TS. Trần Thanh Sơn. Mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của các tác giả khác nếu có đều được trích dẫn nguồn gốc cụ thể. Luận văn này cho đến nay chưa được bảo vệ tại bất kỳ một Hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ nào và chưa được công bố trên bất kỳ một phương tiện thông tin nào. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những gì mà tôi đã cam đoan. Hà Nội, tháng 9 năm 2014 Tác giả Lê Văn Phượng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả luôn được sự quan tâm, góp ý của thầy giáo TS. Trần Thanh Sơn. Nhân dịp này tác giả xin bày tỏ cảm ơn chân thành tới thầy Sơn đã trực tiếp hướng dẫn và dành nhiều thời gian công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Cơ Điện - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, đã tạo mọi điều kiện cho tác giả học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn đúng thời hạn. Qua đây tôi cũng xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Điện Lực huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh đã giúp đỡ tôi rất nhiệt tình trong quá trình tác giả thu thập số liệu để hoàn thiện luận văn. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót nhất định. Rất mong được đóng góp ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp, của các bạn đọc quan tâm đến đề tài của luận văn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 9 năm 2014 Tác giả Lê Văn Phượng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Phạm vi của đề tài. 2 3. Mục đích của đề tài 2 4. Phương pháp nghiên cứu 2 Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 3 1.1. Tổng quan về lưới điện phân phối 3 1.1.1. Khái niệm về lưới phân phối 3 1.1.2. Đặc điểm và phân loại lưới phân phối 3 1.2. Các phần tử trong lưới phân phối 4 1.3. Phương pháp phân phối điện trung áp và nối đất trung tính cuộn trung áp của máy biến áp nguồn 6 1.3.1. Phương pháp phân phối điện trung áp 6 1.3.2. Nối đất trung tính cuộn trung áp của máy biến áp nguồn 7 1.4. Sơ đồ lưới điện phân phối 9 1.4.1. Cấu trúc lưới điện phân phối 9 1.4.2. Sơ đồ lưới điện phân phối trung áp trên không 12 1.4.3. Sơ đồ phân phối cáp trung áp 13 1.4.4. Mạch liên nguồn 14 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iv 1.4.5. Mạng phân phối được cung cấp điện thông qua trạm cắt 15 1.4.6. Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung 15 1.4.7. Sơ đồ hệ thống phân phối điện 16 1.4.8. Sơ đồ lưới phân phối hạ áp 18 1.5. Trạm biến áp phân phối 18 1.6. Các chỉ tiêu và tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của lưới phân phối điện 19 1.7. Đặc điểm của lưới phân phối 19 Chương 2: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 21 2.1. Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện 21 2.1.1. Khái niệm chung về độ tin cậy 21 2.1.2. Độ tin cậy của hệ thống 22 2.1.3. Độ tin cậy của phần tử 22 2.1.4. Độ tin cậy hợp lý 31 2.1.5. Tổn thất kinh tế do mất điện và ảnh hưởng của độ tin cậy đến cấu trúc của hệ thống điện 32 2.2. Chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của lưới phân phối 33 2.2.1. Tần suất mất điện trung bình của hệ thống, SAIFI 33 2.2.2. Tần suất mất điện trung bình của khách hàng, CAIFI 34 2.2.3. Thời gian mất điện trung bình của hệ thống, SAIDI 34 2.2.4. Thời gian mất điện trung bình của khách hàng, CAIDI 34 2.2.5. Tổng thời gian mất điện trung bình của khách hàng, CTAIDI 35 2.2.6. Độ sẳn sàng (không sẳn sàng) phục vụ trung bình, ASAI (ASUI) 35 2.2.7. Năng lượng không được cung cấp, ENS (Energy not supplied index) . 35 2.2.8. Điện năng trung bình không được cung cấp, AENS hay mất điện hệ thống trung bình (Average Energy not supplied index): 36 2.2.9. Chỉ số mất điện khách hàng trung bình, ACCI 36 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của lưới phân phối 36 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page v 2.3.1. Độ tin cậy của các phần tử tạo nên lưới điện 36 2.3.2. Cấu trúc lưới điện 36 2.3.3. Hệ thống tổ chức quản lý và vận hành 37 2.3.4. Ảnh hưởng môi trường 37 2.3.5. Yếu tố con người 37 2.4. Các giải pháp nâng cao độ tin cậy 37 2.4.1. Giải pháp lập kế hoạch bảo dưỡng thiết bị 37 2.4.2. Giải pháp đồng bộ hoá thiết bị trên lưới 37 2.4.3. Giải pháp phân đoạn đường dây 38 2.4.4. Giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá lưới diện phân phối 38 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 40 3.1. Các phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện 40 3.1.1. Phương pháp đồ thị giải tích 40 3.1.2. Phương pháp không gian trạng thái 48 3.1.3. Phương pháp cây hỏng hóc 48 3.1.4. Phương pháp mô phỏng Monte - Carlo 53 3.2. Phương pháp phân tích độ tin cậy của lưới điện 58 3.2.1. Phân tích độ tin cậy của lưới phân phối một nguồn 58 3.2.2. Phân tích độ tin cậy của lưới phân phối hai nguồn 74 3.3. Phương pháp phân tích độ tin cậy của trạm biến áp 74 3.3.1. Khái quát chung 74 3.3.2. Dự trữ và thay thế máy biến áp 76 Chương 4: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN HUYỆN TIÊN DU – TỈNH BẮC NINH 82 4.1. Giới thiệu chung về lưới điện của huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh 82 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vi 4.2. Giao diện các chương trình tính toán độ tin cậy và giới thiệu chương trình . 83 4.3. Phân tích, đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối điện huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh 87 4.3.1. Tính toán độ tin cậy lộ 374 E27.3 87 4.3.2. Tính toán độ tin cậy lộ 376 E27.3 91 4.4. Các đề xuất và giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối điện huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh 95 4.4.1. Các đề xuất nâng cao độ tin cậy 95 4.4.2. Giải pháp nâng cao độ tin cậy 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 1. KẾT LUẬN 104 2. KIẾN NGHỊ 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT - CCĐ: Cung cấp điện - DCL: Dao cách ly - ĐTC: Độ tin cậy - ĐD: Đường dây - HT: Hệ thống - HTCCĐ: Hệ thống cung cấp điện - MBA: Máy biến áp - MC: Máy cắt - LPĐ: Lưới phân đoạn - LPP: Lưới phân phối - TBA: Trạm biến áp - TBĐ: Thiết bị điện - TĐL: Tự động đóng lại đường dây - TĐN: Tự động đóng nguồn dự phòng - SCADA: Hệ thống điều khiển giám sát - TBPĐ: Thiết bị phân đoạn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả tính toán của các phân đoạn 66 Bảng 3.2. Ma trận đường nối B(i,j) 70 Bảng 3.3. Ma trận ảnh hưởng số lần mất điện AS(i,j) 71 Bảng 3.4. Ma trận ảnh hưởng thời gian mất điện AH(i,j) 71 Bảng 3.5. Ma trận ảnh hưởng số lần mất điện AS(i,j) 72 Bảng 3.6. Ma trận ảnh hưởng thời gian mất điện AH(i,j) 72 Bảng 3.7. Ma trận ảnh hưởng số lần mất điện AS(i,j) 73 Bảng 3.8. Ma trận ảnh hưởng thời gian mất điện AH(i,j) 73 Bảng 3.9. Các trạng thái của máy biến áp 77 Bảng 4.1. Kế hoạch bảo dưỡng định kỳ lộ 374 E27.3 88 Bảng 4.2. Thông số phụ tải lộ 374 E27.3 89 Bảng 4.3. Tên các nhánh trong các nhóm đẳng trị 90 Bảng 4.4. Kết quả tính độ tin cậy 90 Bảng 4.5. Kế hoạch bảo dưỡng định kỳ lộ 376 E27.3 92 Bảng 4.6. Thông số phụ tải lộ 376 E27.3 94 Bảng 4.7. Tên các nhánh trong các nhóm đẳng trị 94 Bảng 4.8. Kết quả tính độ tin cậy Bảng 4.9. Bảng tổng hợp ngừng điện lưới trạm biến áp 110kV 95 (Lộ 374 E27.3 và lộ 376 E27.3) [...]... phương pháp phân tích độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối và áp dụng các phương pháp vào lưới điện cụ thể của huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh 4 Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết về lưới phân phối, các phương pháp nghiên cứu và tính toán độ tin cậy Vận dụng kết quả nghiên cứu, xây dựng phương pháp tính toán độ tin cậy của lưới phân phối và áp dụng tính toán ĐTC cho lưới điện phân phối huyện. .. phân tích độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối huyện Tiên Du – tỉnh Bắc Ninh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 1 2 Phạm vi của đề tài: Nghiên cứu phương pháp phân tích độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối điện, áp dụng phân tích độ tin cậy của lưới điện huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh 3 Mục đích của đề tài: Cơ sở lý thuyết về lưới phân phối, các phương. .. huyện Tiên Du bằng phần mềm tính toán độ tin cậy, nghiên cứu một số giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Trong phạm vi luận văn thực hiện các nội dung sau: Chương 1: Khái quát về lưới điện phân phối Chương 2: Khái quát về độ tin cậy cung cấp điện Chương 3: Phương pháp phân tích độ tin cậy của lưới điện và trạm biến áp Chương 4: Phân tích, đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối. .. với lưới cáp không hiệu quả vì sự cố trong lưới đa số là do hư hỏng vĩnh cửu cách điện - Phạm vi ứng dụng: Phương pháp được áp dụng cho lưới 35KV Có thể dùng cho lưới 22KV khi cần độ tin cậy cung cấp cao, là biện pháp chủ yếu trong tương lai 1.4 Sơ đồ lưới điện phân phối 1.4.1 Cấu trúc lưới điện phân phối Lưới điện phân phối bao gồm: - Các phần tử tạo thành lưới điện phân phối - Sơ đồ lưới điện phân phối. .. lưới phân phối là cấp điện cho phụ tải đảm bảo chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện trong giới hạn cho phép Tuy nhiên do điều kiện kinh tế và kỹ thuật, độ tin cậy của lưới phân phối cao hay thấp phụ thuộc vào yêu cầu của phụ tải và chất lượng của lưới điện phân phối Lưới phân phối gồm lưới phân phối trung áp và lưới phân phối hạ áp Cấp điện áp thường dùng trong lưới phân phối trung áp là... tải thấp để giữ điện áp, một số phần tử lưới không làm việc để lưới phân phối vận hành hở theo điều kiện tổn thất công suất nhỏ nhất 1.3 Phương pháp phân phối điện trung áp và nối đất trung tính cuộn trung áp của máy biến áp nguồn 1.3.1 Phương pháp phân phối điện trung áp Có hai phương pháp phân phối điện trong lưới điện phân phối trung áp: 1.3.1.1 Phương pháp dùng lưới điện 3 pha Điện năng được truyền... thất toàn hệ thống - Lưới phân phối gần với người sử dụng điện do đó vấn đề an toàn điện cũng rất quan trọng 1.1.2.2 Phân loại lưới phân phối Người ta thường phân loại lưới trung áp theo 3 dạng: - Theo đối tượng và địa bàn phục vụ: + Lưới phân phối thành phố + Lưới phân phối nông thôn + Lưới phân phối xí nghiệp - Theo thiết bị dẫn điện: + Lưới phân phối trên không + Lưới phân phối cáp ngầm - Theo cấu... trong lưới điện và trạm biến áp phân phối đều ảnh hưởng trực tiếp đến các hộ tiêu thụ Để nâng cao độ tin cậy và tính liên tục cung cấp điện cũng như dự phòng hợp lý Do đó trong luận văn này tác giả tập trung nghiên cứu tính toán độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối từ đó đưa ra các biện pháp giảm thiệt hại về kinh tế và thời gian mất điện đối với phụ tải Tên luận văn: Nghiên cứu phương pháp phân. .. bị điện Việt Nam Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 2 Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.1 Tổng quan về lưới điện phân phối 1.1.1 Khái niệm về lưới phân phối Lưới phân phối là một bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung gian, các trạm khu vực hay thanh cái của nhà máy điện cấp điện cho phụ tải Nhiệm vụ của lưới phân phối. .. trúc này lưới điện phân phối có thể thay đổi sơ đồ vận hành ngoài tải, tức là trong khi lưới phân phối cắt điện Đó là lưới điện phân phối có cấu trúc kín vận hành hở - Cấu trúc động hoàn toàn: Trong cấu trúc này lưới điện phân phối có thể thay đổi sơ đồ vận hành ngay cả khi đang làm việc, đó là hệ thống phân phối điện - Cấu trúc động được áp dụng là do nhu cầu ngày càng cao về độ tin cậy cung cấp điện . tin cậy cung cấp điện Chương 3: Phương pháp phân tích độ tin cậy của lưới điện và trạm biến áp Chương 4: Phân tích, đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối điện huyện Tiên Du- . dụng phân tích độ tin cậy của lưới điện huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh. 3. Mục đích của đề tài: Cơ sở lý thuyết về lưới phân phối, các phương pháp phân tích độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân. Chương 4: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN HUYỆN TIÊN DU – TỈNH BẮC NINH 82 4.1. Giới thiệu chung về lưới điện của huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh 82 Học