Đang tải... (xem toàn văn)
Facts điều khiển dòng công suất trên đường dây còn được biết đến như biện pháp chống nghẽn mạch, giảm rủi ro về mất điện, tăng độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng sẽ tạo ra không gian điều khiển rộng từ đó có thể giảm được chi phí sản xuất điện năng, đảm bảo lợi ích kinh tế, đồng thời tránh được tình trạng đầu cơ tăng giá điện khi có sự cố nghẽn mạch. Một số công trình nghiên cứu cũng cho thấy rằng, việc sử dụng các thiết bị Facts để điều khiển dòng công suất sẽ hạn chế được quá tải trên đường dây từ đó làm giảm chi phí sản xuất điện năng, tăng giá trị phúc lợi xã hội. Vấn đề là chọn thiết bị Facts phù hợp, do đó đề tài đang nghiên cứu tìm hiểu thiết bị Facts nào tối ưu nhất có khả năng điều khiển điện áp, điều khiển trào lưu công suất và cải thiện ổn định điện áp tại các nút.
Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn TRUYỀN TẢI TRÊN LƯỚI ĐIỆN DÙNG TCSC (CHỐNG NGHẼN MẠNG) Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn CHƯƠNG GIỚI THIỆU LUẬN VĂN Nội dung: 0.1 Đặt vấn đề 0.2 Mục tiêu nhiệm vụ 0.3 Giới hạn đề tài 0.4 Phương pháp giải 0.5 Giá trị thực tiễn phạm vi ứng dụng 0.6 Bố cục luận văn Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn 0.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Điện đóng vai trò quan trọng sản xuất sản phẩm hàng hóa cải thiện đời sống người Chính vậy, nhà nước quan tâm tới phát triển ngành điện, tạo điều kiện cho ngành điện trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn phục vụ nghiệp Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước Xu hướng chuyển dịch từ hệ thống điện độc quyền cấu theo chiều dọc sang thị trường điện cạnh tranh diễn mạnh mẽ nhiều nước giới Thị trường điện với chế mở đem lại hiệu nước cho thấy ưu điểm vượt trội hẳn hệ thống điện độc quyền cấu theo chiều dọc truyền thống Hệ thống điện không ngừng phát triển số lượng, chất lượng độ tin cậy Khi chuyển sang thị trường điện vấn đề tải đường dây thường xuyên, có ảnh hưởng đến ổn định độ tin cậy hệ thống Điều khiển tải đường dây chức quan trọng ISO q trình đảm bảo hệ thống truyền tải khơng bị vi phạm giới hạn vận hành Bất kể nào, ràng buộc vật lý ràng buộc vận hành lưới truyền tải bị vi phạm hệ thống coi trạng thái tải Các giới hạn vấn đề tải đường dây giới hạn nhiệt, mức cảnh báo máy biến áp, giới hạn điện áp nút, ổn định độ ổn định động Các giới hạn ràng buộc lượng cơng suất mà truyền tải hai vị trí thơng qua lưới truyền tải Cơng suất truyền tải không phép tăng lên đến mức mà có xảy cố làm tan rã lưới điện khơng ổn định điện áp Có nhiều cơng trình nghiên cứu vận hành tối ưu hệ thống điện Một toán đặt phân bố luồng cơng suất tối ưu biết đến phương pháp điều khiển dòng cơng suất lưới điện truyền tải nhằm: Hạn chế tải đường dây thời điểm mở rộng phụ tải tương lai Đây nguyên nhân gây nên giá sản xuất điện tăng cao Có nhiều phương pháp để giải tốn tải như: Điều động công suất phát nhà máy, xây dựng đường dây song song sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng chỗ… Ngoài việc sử dụng thiết bị Facts điều khiển dòng cơng suất đường dây biết đến biện pháp chống nghẽn mạch, giảm rủi ro điện, tăng Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng tạo không gian điều khiển rộng từ giảm chi phí sản xuất điện năng, đảm bảo lợi ích kinh tế, đồng thời tránh tình trạng đầu tăng giá điện có cố nghẽn mạch Một số cơng trình nghiên cứu cho thấy rằng, việc sử dụng thiết bị Facts để điều khiển dòng cơng suất hạn chế tải đường dây từ làm giảm chi phí sản xuất điện năng, tăng giá trị phúc lợi xã hội Vấn đề chọn thiết bị Facts phù hợp, đề tài nghiên cứu tìm hiểu thiết bị Facts tối ưu có khả điều khiển điện áp, điều khiển trào lưu công suất cải thiện ổn định điện áp nút Trên sở kết cơng trình nghiên cứu trước đạt được, đề tài đề xuất tên “Nâng Cao Khả Năng Truyền Tải Trên Lưới Điện Bằng TCSC” nhằm trình bày phương pháp xác định vị trí TCSC phương pháp mặt cắt tối thiểu phương pháp theo Heuristic để nâng cao khả truyền tải từ giảm chi phí sản xuất điện để hạn chế nhược điểm cơng trình nghiên cứu trước 0.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ Tìm hiểu giải pháp chống nghẽn mạch hệ thống điện Ứng dụng TCSC để chống tải hệ thống điện Tìm hiểu thuật tốn mặt cắt tối thiểu Tìm hiểu tốn nâng cao khả truyền tải hệ thống điện Tìm hiểu tốn tìm vị trí tối ưu Facts lưới điện truyền tải Tìm hiểu cách tính tốn chi phí hoàn vốn lắp đặt TCSC thu lợi nhuận 0.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : Giải toán nâng cao khả truyền tải lưới điện giảm chi phí sản xuất điện Sử dụng TCSC để điều khiển phân bố công suất lưới điện Xác định vị trí tối ưu TCSC lưới điện truyền tải Tính tốn chi phí hồn vốn lắp TCSC Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Ứng dụng cho toán cụ thể 0.4 PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT Giải tích mơ tốn học Ứng dụng phần mềm Matlab, Powerworld C++ 0.5 GIÁ TRỊ THỰC TIỄN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG Nghiên cứu ứng dụng thiết bị TCSC lưới điện truyền tải, khả điều khiển dòng cơng suất lưới điện để chống tải, nâng cao khả tải đường dây Khi lắp thiết bị TCSC thay điều độ viên trình vận hành hệ thống điện, TCSC điều khiển chống q tải thay điều độ máy phát điện để chống tải Chính mà đề tài “Nâng cao khả truyền tải lưới điện TCSC” cho nhìn tổng quan vấn đề phân bố tối ưu luồng cơng suất giảm chi phí sản xuất điện Với kết thu từ việc nghiên cứu đề tài có thể: Ứng dụng cho lưới điện Sử dụng làm tài liệu tham khảo vận hành lưới điện với thiết bị Facts Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giảng môn học cung cấp điện 0.6 BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN: Chương 0: Giới thiệu luận văn Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở toán học Chương 3: Khảo sát ví dụ mẫu Chương 4: Khảo sát hệ thống điện Việt Nam Chương 5: Kết luận hướng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN Nội dung: 1.1 Tính cần thiết toán nâng cao khả truyền tải HTĐ 1.2 Bài toán nâng cao khả truyền tải HTĐ TCSC 1.3 Các nghiên cứu khoa học có liên quan 1.4 Nhận xét đề xuất phương án giải toán 1.5 Nhận xét chung Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn 1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA BÀI TỐN NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN Khi vận hành hệ thống điện thị trường, chi phí tổ máy phát thứ i nhà máy điện là: C i ( Pgi ) ai Pgi2 bi Pgi ci (1.1) Pgi: công suất phát tổ máy thứ i , bi , ci : Hệ số chi phí máy phát i Do tổng chi phí nhà máy phát điện tính theo biểu thức: CG �Ci ( Pgi ) (1.2) Giá thành điện tổng chi phí để sản xuất đơn vị điện Giá điện đưa thị trường tới nơi tiêu thụ cộng chi phí vận chuyển hình thành nên giá bán điện thị trường Do đó; giá bán điện xác định tính từ giá thành sản xuất điện tối thiểu Trong thị trường điện, cạnh tranh giá khiến nhà sản xuất phải hướng đến mục tiêu tối thiểu hố tổng chi phí hệ thống điện, nghĩa tìm cách đưa tổng chi phí phát điện giá trị nhỏ Điều đồng nghĩa với việc giảm giá thành sản xuất đơn vị điện giá bán điện giảm theo Mục tiêu điều độ viên hệ thống cực tiểu chi phí sản xuất điện nên (1.2) trở thành: T m C G C i Pgit (1.3) t 1 i 1 Các nhà máy sản xuất điện giảm chi phí sản xuất điện cho cực tiểu tổng chi phí phát điện: T m C1 Minimum C i Pgit t 1 i 1 (1.4) Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Điều kiện ràng buộc: Ràng buộc công suất từ nhà máy điện: Pgmin �Pg �Pgmax , g G (1.5) Ràng buộc công suất truyền tải nhánh đường dây: S ij S ijMax , S ji S Max ji (1.6) Nếu khơng xét đến điều kiện (1.6) toán cực tiểu (1.3) đạt giá trị C1 giải đơn giản, lúc xem nhà máy điện nối chung góp vơ lớn Lúc này, lượng công suất phát nhà máy điện phụ tải có cân theo biểu thức: m P Gi i 1 PD (1.7) Tuy nhiên thực tế, yếu tố (1.6) bỏ qua, giá trị cực tiểu hàm số (1.3) C2 C > C1 Lý đơn giản, điều độ viên phải thay đổi công suất phát nhà máy để chống tải đường dây truyền tải Khi có gia tăng phụ tải vượt độ dự trữ cho phép hệ thống, cố đường dây dẫn đến nghẽn mạch – tải số tuyến đường dây mạng điện Nghĩa phụ tải điện thay đổi, tăng lên lượng PL theo biểu thức (1.7), để giải cố nghẽn mạch hệ thống truyền tải điện cần thay đổi công suất phát tổ máy nhà máy điện lượng Pgi Như chi phí cho sản xuất T m 't đơn vị điện trường hợp theo biểu thức (1.4) C C i Pgi C1 t 1 i 1 Khi chi phí sản xuất điện tăng cao giá bán điện đến hộ tiêu thụ tăng theo Điều gây bất lợi cho nhà cung cấp việc gia tăng doanh số bán hàng thị trường nỗ lực giành thị phần Có thể giảm chi phí phát điện từ C C1, cách phân lại luồng công suất nhánh bị tải sang nhánh chưa bị tải hệ thống điện, điều thực cách lắp đặt thiết bị điều khiển dòng cơng suất linh hoạt Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn (FACTs - Flexible Alternating Current Transmission Systems) vị trí thích hợp hệ thống điện Với công nghệ điện tử công suất nay, việc sản suất thiết bị FACTs thực việc Tuy nhiên việc xác định xác vị trí đặt thiết bị khó khăn vì: phải xác định nhánh thường xuyên bị tải đem lại hiệu việc đặt thiết bị FACTs Số lượng thiết bị công suất thiết bị đòi hỏi phải giải tốn cực đại lợi nhuận chi phí thiết bị việc giảm chi phí sản suất điện Những phân tích cho thấy; có thay đổi phụ tải hay cố hệ thống điện dẫn tới giá bán điện thị trường tăng lên chi phí để sản xuất điện tăng Cho dù vận hành lưới điện trạng thái nhà máy sản xuất điện ln tìm cách đưa chi phí C2 trở gần với trạng thái ban đầu nhất: C2C1 1.2 BÀI TOÁN NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI BẰNG TCSC Để xác định luồng công suất nhánh lưới điện cần định nghĩa số đại lượng xét sơ đồ hình 1.1 sau: Vi Vj X iI j I X iII j II TCSC Hình 1.1: Mơ hình truyền tải điện hai nhánh song song Nếu bỏ qua điện trở đường dây truyền tải X iI j , X iII j điện kháng hai nhánh truyền tải điện I, II hai nút i j Vi, Vj điện áp hai nút Trang Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Góc lệch pha hai nhánh song song xem nhau, cần X iI j xét đến tổng trở X iII j hai nhánh phân bố công suất truyền tải hợp lý Giả sử thiết bị bù TCSC lắp đặt nhánh II lưới Khi cơng suất truyền tải hai nhánh từ nút i đến nút j tính theo biểu thức: P ViV j X I i j sin ij ViV j X II i j X TCSC sin ij P I P II (1.8) Từ biểu thức (1.8) cho thấy: dòng cơng suất nhánh II (P II) điều khiển tăng giảm cách thay đổi giá trị bù X TCSC Điều đồng nghĩa với việc điều chỉnh dòng công suất truyền tải nhánh I giảm tăng theo Ở trạng thái tĩnh TCSC xem tụ điện tĩnh –jXc nên lắp đặt vào nhánh gia tăng khả truyền tải nhánh tổng giá trị điện kháng giảm Ngồi có khả bù âm bù dương nên việc gia tăng khả truyền tải, tăng độ dự trữ ổn định tĩnh điều khiển dòng cơng suất vào nhánh khác mạch vòng để hạn chế cố nghẽn mạch Nghĩa tăng X TCSC giá trị bù dương ( bù kháng ) dòng cơng suất truyền tải nhánh II giảm Do cơng suất truyền tải đoạn i-j đẩy qua nhánh I để đảm bảo P = Const, giảm XTCSC giá trị bù âm ( bù dung ) dòng công suất truyền tải nhánh II tăng Do cơng suất truyền tải đoạn i-j bơm vào nhánh II nhiều để đảm bảo P = Const * Ví dụ minh họa: Xét sơ đồ mạch nút xử lý tải TCSC không thay đổi công suất phát nhà máy điện Trang 10 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Hình 4.2: Dữ liệu nhập vào chương trình max-flow LĐĐBSCL nút Sau chương trình chạy cho kết lát cắt hình 4.3 Hình 4.3: Danh sách lát cắt LĐĐBSCL nút max-flow Trang 67 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Từ danh sách đường cắt sau chạy chương trình nhận thấy: lát cắt cực tiểu (Fmin = 15380) qua nhánh 4-5 nhánh 5-7 Đây tập hợp nhánh xung yếu lưới điện có khả gây nghẽn mạch hệ thống tính tốn chương trình max-flow Vấn đề tải hay nghẽn mạch xác định chủ yếu nhánh truyền tải Trong trường hợp tăng tải giảm tải thành lập ma trận nhập vào chương Max-flow tương tự Sử dụng phần mềm powerworld giải tốn phân bố cơng suất cho sơ đồ lưới điện hình 4.1 Nhánh truyền tải liên lạc nút có thơng số bảng phụ lục Những thông số khác phần tử để mặc định chương trình Sau nhập thơng số chạy chương trình kết cho việc giải tốn phân bố cơng suất mạng trình bày trường hợp Bảng 4.1a: Hoạt động phụ tải nút LĐĐBSCL nút Tr/hợp %Tải 50% 60% 100% 105% 110% PD 5508 6609 11515 11567 12117 P1 100 120 200 210 220 P2 400 480 800 840 880 P3 1258 1509 2515 2641 2767 P4 100 120 200 210 220 P5 3175 3810 6350 6668 6985 P6 100 120 200 210 220 P7 375 450 750 788 825 P8 150 180 300 315 330 P9 100 120 200 210 220 Phân bố máy phát theo hoạt động phụ tải Hàm chi phí máy phát điện nút 1: CG1 0,0107 Pg1 30 Pg Hàm chi phí máy phát điện nút 3: CG 0,0108 Pg 66,003 Pg Hàm chi phí máy phát điện nút 6: CG 0,0205 Pg 45,143Pg Hàm chi phí máy phát điện nút 8: CG 0,0095 Pg 33,793Pg Hàm chi phí máy phát điện nút 9: CG 0,0112 Pg 29,6654 Pg Áp dụng biểu thức: L( Pgi ) C1 [1,022 P D m P ] gi i 1 Trang 68 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn L1 L3 Pg1 Pg 0,00214 Pg1 30 0,0216 Pg 66,003 0,041Pg 45,143 0,019 Pg 33,793 0,0224 Pg 29,6654 m Áp dụng: 1,022 P D Pgi i 1 Suy ra: - Công suất máy phát nút là: Pg - Công suất máy phát nút là: Pg - Công suất máy phát nút là: Pg - Công suất máy phát nút là: Pg - Công suất máy phát nút là: Pg 30 0,0214 66,003 0,0216 45,143 0,041 33,793 0,019 29,6654 0,0224 Bảng 4.1b: Kết phân bố máy phát theo hoạt động tải LĐĐBSCL nút Tr/hợp TẢI 50% 60% 100% 105% 110% PD 5508 6609 11515 11567 12117 Pg1 1709 1954 3045 3620 3807 Pg3 26 269 1350 1361 1483 Pg6 522 650 1220 1226 1290 Pg8 1725 2001 3230 3243 3381 Pg9 1647 1881 2924 2935 3052 PG 5629 6755 11769 12385 13013 Khi chạy mô phân bố công suất phần mềm powerworld thấy trường hợp với tải hoạt động 50% 60% cơng suất khơng bị tải nên không xét trường hợp này, trường hợp 3, 4, bị tải Trong trường hợp mạch bị khả đường dây nên không xét Vì chương xét tải hoạt động 100% đến 105% cơng suất, cần mua TCSC lắp đặt xử lý cố tải Trang 69 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Trường hợp 3: tải hoạt động 100% công suất kết chạy mơ phần mềm powerworld hình 4.4 cho thấy: nhánh 7-5 bị tải 4% (hoạt động với 104% cơng suất truyền tải) nhánh 4-5 hoạt động 85% cơng suất Hình 4.4 Phân bố cơng suất Powerworld (tải 100% công suất) LĐĐBSCL nút Trường hợp 4: tải hoạt động 105% công suất kết chạy mơ phần mềm powerworld hình 4.5 cho thấy: nhánh 7-5 tải 9% (hoạt động với 109% cơng suất truyền tải) nhánh 4-5 hoạt động 90% công suất Trang 70 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Hình 4.5 Phân bố cơng suất Powerworld (tải 105% công suất ) LĐĐBSCL nút Như qua q trình mơ Powerworld trường hợp 3, cho thấy gây tải nhánh 7-5 Để tìm vị trí bù thích hợp cần phải kết hợp với việc so sánh góc lệch pha bảng 4.1c Bảng 4.1c: So sánh góc lệch pha nhánh 7-5 nhánh 4-5 LĐĐBSCL nút Tr/hợp Tải (%) 100 105 -10,65 -13,94 -21,11 -25,08 -27,45 -32,16 75 16,8 18,22 6,34 7,08 N 7-5 1,42 N 4-5 0,74 Kết so sánh góc lệch pha trường hợp 3, cho thấy giá trị góc lệch pha nhánh 7-5 lớn nhánh 4-5 Tóm lại: Với kết hợp kết mơ từ hai chương trình Max-flow Powerworld, theo phân tích từ chương trước so sánh góc lệch pha nhánh 7-5 4-5 rút vị trí tối ưu để đặt TCSC nhánh 7-5 * Mô tả đồ thị phụ tải theo t 24h Trang 71 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Bảng 4.2: Giả sử hoạt động phụ tải cho ngày làm việc tính theo thời gian ngày đêm (24 giờ) LĐĐBSCL nút PD 50% T (giờ) 0-3 3-8 8-10 10-12 12-14 14-17 17-20 20-24 60% 100% 105% 5508 6609 11567 11515 5508 6609 11515 5508 Đồ thị phụ tải P (MW) 105%P-D 100%P-D 60%P-D 50%P-D 10 12 14 17 20 24 t (giờ) Hình 4.6: Phụ tải ngày làm việc LĐĐBSCL nút Theo bảng 4.2 đồ thị phụ tải hoạt động ngày kết hợp với mô powerworld cho thấy thời gian đầu tải hoạt động với 50% 60% cơng suất hệ thống chưa bị tại, thời gian gây tải hệ thống tải hoạt động từ 100% đến 105% công suất Ước lượng thời gian gây cố tải ngày đêm h * Tính tốn chi phí phát điện với đồ thị phụ tải có gây tải cho lưới điện mà không điều độ công suất máy phát C1(t), C1(t=24h) (1) Chi phí phát điện lưới bị tải không điều độ máy phát trường hợp 3, phụ tải hoạt động 110% công suất Trang 72 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn C1100 (t ) ( a1 * Pg21(100) b1 * Pg1(100) a3 * Pg23(100) b3 * Pg 3(100) a6 * Pg26 (100) b6 * Pg (100) a8 * Pg28(100) b8 * Pg 8(100) a9 * Pg29 (100 ) b9 * Pg (100) )t100 C1105 (t ) (a1 * Pg21(105) b1 * Pg1(105) a3 * Pg23(105) b3 * Pg 3(105) a6 * Pg26 (105) b6 * Pg (105) a8 * Pg28(105) b8 * Pg 8(105) a9 * Pg29 (105) b9 * Pg (105) )t105 C1 (t ) C1100 (t ) C1105 (t ) Trong đó: + C1100 (t ) : Chi phí trường hợp tải hoạt động 100% công suất + C1105 (t ) : Chi phí trường hợp tải hoạt động 105% công suất Bảng 4.3: Kết chi phí chưa điều độ máy phát điện LĐĐBSCL nút Tr/ hợp Không điều độ máy phát chống tải Thời gian gây tải (h) Chi phí cho trường hợp ($/ngày) Pg1 Pg3 Pg6 Pg8 Pg9 (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) 3045 1350 1220 3230 2924 3878485 3620 1361 1226 3243 2935 1675722 TỔNG CHI PHÍ C1 (t) ($/ngày) 5554207 * Tính tốn chi phí phát điện với đồ thị phụ tải có gây tải cho lưới điện có điều độ công suất máy phát C2(t), C2(t) để lưới điện không bị tải Chi phí điều độ máy phát chống tải phụ tải hoạt động 100% đến 120% cơng suất.(nhập liệu vào chương trình matpower để chạy phân bố cơng suất tối ưu tính tốn chi phí này) Trang 73 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn C2100 (t ) ( Pg' 1(100) * 1(100) Pg' 3(100) * 3(100) Pg' (100) * 6(100) Pg' 8(100) * 8(100) Pg' (100) * 9 (100) )t100 C 2105 (t ) ( Pg' 1(105) * 1(105) Pg' 3(105) * 3(105) Pg' (105) * 6 (105) Pg' 8(105) * 8(105) Pg' 9(105) * 9(105) )t105 C (t ) C 2100 (t ) C 2105 (t ) Trong đó: + C1100 (t ) : Chi phí đđộ trường hợp tải hoạt động 100% công suất + C1105 (t ) : Chi phí đđộ trường hợp tải hoạt động 105% công suất Nhập thông số từ phụ lục 5, bảng 4.1a vào chương trình Matpower sau từ hình command window: >> runopf (‘case9’) cho kết bảng 4.4 Bảng 4.4: Kết chi phí điều độ máy phát điện LĐĐBSCL nút Khi điều độ máy phát chống tải Tr/ hợp P’g1 P’g3 P’g6 P’g8 P’g9 (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) 2998,2 1316,4 1198,6 3174,2 2865,4 3684,8 1545,3 1318,3 2930,5 2659,6 Chi phí nút điều độ máy phát điện Bus Bus Bus Bus Bus ($/Mwh) ($/Mwh) ($/Mwh) ($/Mwh) ($/Mwh) Thời gian tải (h) 94,162 108,86 94,436 94,285 94,103 93,851 99,380 99,191 89,473 89,240 TỔNG CHI PHÍ C2 (t) ($/ngày) Chi phí trường hợp ($) 8183400 2369974 10553374 * Đặt TCSC vào nhánh 7-5 lưới điện nút để chống tải máy phát hoạt động chế độ (1) Khảo sát trường hợp 3, 4, lắp đặt TCSC xử lý tải Vị trí TCSC lắp đặt nối tiếp với đường dây nối hai nút Trường hợp 3: tải hoạt động 100% công suất, giá trị cài đặt điện kháng thiết bị bù TCSC XTCSC = 0.1*Xline7-5 = 0,1*0,00919 = 0,000919 lúc công suất truyền tải nhánh 7-5 bị tải giảm từ 104% xuống 99% làm cho nhánh 7-5 hết tải trở hoạt động với 99% cơng suất hình 4.7 Trang 74 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Hình 4.7 Phân bố cơng suất Powerworld lắp TCSC nhánh 7-5 ( tải 100% công suất) LĐĐBSCL nút Trường hợp 4: tải hoạt động 105% công suất, giá trị cài đặt điện kháng thiết bị bù TCSC XTCSC = 0.2*Xline7-5 = 0,2*0,00919 = 0,001838 lúc công suất truyền tải nhánh 7-5 bị tải giảm 109% đến 99% làm cho nhánh 7-5 hết tải trở hoạt động với 99% cơng suất hình 4.8 Hình 4.8 Phân bố cơng suất Powerworld lắp TCSC nhánh 7-5 ( tải 105% cơng suất) LĐĐBSCL nút * Tính thời gian thu hồi vốn lắp TCSC Chi phí mua TCSC QTCSC 3I 72 X TCSC Trang 75 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn CTCSC QTCSC * M TCSC Chạy phân bố công suất phần mềm powerworld tải hoạt động 105% công suất lúc lắp đặt TCSC nhánh 7-5 với dung lượng lớn để chống tải, dòng điện qua nhánh 7-5 trường hợp hình 4.8 I 7-5 = 3157,61A Dung lượng bù TCSC trường hợp điều chỉnh để bù tải hoạt động 100% trường hợp Vì giá trị XTCSC lớn - 0,8XL XTCSC 0,2XL Bảng 4.5: Kết chi phí thời gian hồn vốn LĐĐBSCL nút CHI PHÍ Chi phí điều độ máy phát chống tải/ ngày (24 làm việc) ($/ngày) Chi phí phát điện chưa điều độ/ ngày (24 làm việc) ($/ngày) 10553374 5554207 Tổng: Tích lũy Mua TCSC (CTCSC) Điểm hoàn Vốn (T) 4999167 ($/Ngày) 4398187362 $ 880 ngày = 2,5 năm Điểm hoàn vốn (T) xác định theo đồ thị : Tiền ($) (2) (1) CTCSC = 4999167 T = 880 Ngày Hình 4.9: Điểm hồn vốn lắp TCSC LĐĐBSCL nút Nhận xét : vận hành hệ thống có lắp đặt TCSC từ 880 ngày trở lợi nhuận cao Nhận xét chung: Với giá trị cài đặt thiết bị bù TCSC nhánh 7-5 (-0,8X L XTCSC 0.2XL) hệ tương đối (pU) có XL(7-5)= 0,00919 pu, hầu hết tải HTĐ TCSC điều khiển giải trừ cách hiệu khả truyền tải HTĐ tăng lên Trang 76 F=mincut �si �a si Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Bảng 4.6: Giá trị XTCSC tỷ lệ giảm công suất tải LĐĐBSCL nút Tr/ hợp PD (Mw) Máy Máy Máy phát Pg1 phát Pg3 phát Pg6 (MW) (MW) (MW) Máy phát Pg8 (MW) Máy phát Pg9 (MW) Giá trị bù XTCSC nhánh 7-5 (pu) Trước bù (%) Sau bù (%) Công suất qua nhánh 7-5 11515 3045 1350 1220 3230 2924 0,1 XL 104 99 11567 3620 1361 1226 3243 2935 0,2 XL 109 99 Trong trường hợp sử dụng TCSC thời gian dài 880 ngày lợi nhuận thu cao Như vậy, vị trí dung lượng tối ưu TCSC bù cho lưới điện nút nhánh 7-5 với giá trị cài đặt bảng 4.6 Trang 77 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Nội dung: 5.1 Kết luận 5.2 Hướng phát triển đề tài 5.1 KẾT LUẬN Trang 78 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Luận văn trình bày phương pháp xác định vị trí TCSC phương pháp mặt cắt tối thiểu phương pháp theo Heuristic để tìm tập hợp nhánh có khả xuất cố tải hệ thống điện Mục đích việc giảm khơng gian liệu ban đầu, giúp q trình tìm kiếm xử lý nhanh để nâng cao khả truyền tải từ giảm chi phí sản xuất điện * Những kết làm luận văn là: Trình bày hàm đánh giá lợi ích lắp TCSC từ hàm mục tiêu đến xây dựng giải hàm mục tiêu chống tải hệ thống điện Sử dụng phần mềm Powerworld để chạy chương trình mơ phân bố công suất lắp đặt TCSC chống tải lấy kết tính tốn chi phí phát điện trường hợp chưa điều độ máy phát (C1) Chạy chương trình Matpower Matlab để điều độ cơng suất máy phát quản lý nghẽn mạch truyền tải có tính tốn chi phí nút hệ thống điện thị trường điện Tính tổng chi phí điều độ máy phát chống tải(C2) Các nghiên cứu mô hệ thống lưới điện mẫu nút 14 nút kết hợp với chương trình phần mềm uy tín lĩnh vực mơ hệ thống điện powerworld, matpower chứng tỏ rằng: Giải thuật sử dụng có tính khoa học ứng dụng cao nghiên cứu vận hành hệ thống điện Phần mềm giao diện đơn giản, dễ dàng cho người sử dụng Kết mơ có tính xác thực đắn so với phần mềm uy tín khác Ngồi nội dung luận văn đề cập làm bật nhiều vấn đề như: Vai trò thiết bị FACTS đặc biệt TCSC việc điều khiển hệ thống điện thị trường điện cạnh tranh Khảo sát xác định vị trí TCSC lưới điện với điều kiện gia tăng phụ tải tương lai Nội dung nghiên cứu vị trí xung yếu HTĐ, nơi đặt TCSC gia tăng khả truyền tải chống tải để giảm chi phí sản xuất điện HTĐ, điều đồng nghĩa với việc giảm giá bán điện thị trường Trang 79 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Trong luận văn tính chi phí mua TCSC thời gian tích lũy để hồn vốn thu lợi nhuận cao từ đưa kết quả, nhận xét vị trí lắp đặt TCSC lưới điện truyền tải đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Tuy đạt kết nội dung luận văn không tránh khỏi hạn chế định: Chưa kết hợp chương trình Max-flow min-cut tìm tập hợp nhánh gây tải hệ thống với chương trình matpower matlab để tính tốn chi phí chống tải hệ thống Chưa thí nghiệm trường hợp dùng nhiều thiết bị Facts để chống tải hệ thống lưới điện có nhiều nút Mặc dù có nhiều cố gắng với giúp đỡ quý thầy cô bạn bè, điều kiện thời gian nghiên cứu hạn chế nên nội dung đề tài nghiên cứu chưa đạt tất mục tiêu đặt Do hạn chế nói trên; chương trình max-flow min-cut thích hợp cho vấn đề nghiên cứu kết hợp với chương trình powerworld matpower để tìm kiếm giải pháp mở rộng phụ tải điện cho lưới điện truyền tải hữu Những hạn chế hướng phát triển đề tài Rất mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn học viên để nội dung luận văn thêm tính khoa học ứng dụng thực tiễn Xin chân thành cảm ơn! Trang 80 Luận văn thạc sĩ Chương 0: Giới thiệu luận văn Trang 81 ... thiết bị TCSC lưới điện truyền tải, khả điều khiển dòng cơng suất lưới điện để chống q tải, nâng cao khả tải đường dây Khi lắp thiết bị TCSC thay điều độ viên q trình vận hành hệ thống điện, TCSC. .. j II TCSC Hình 1.1: Mơ hình truyền tải điện hai nhánh song song Nếu bỏ qua điện trở đường dây truyền tải X iI j , X iII j điện kháng hai nhánh truyền tải điện I, II hai nút i j Vi, Vj điện. .. khiển bù TCSC lưới điện truyền tải rộng Hầu hết hệ thống điện lắp đặt thiết bị bù TCSC làm tăng khả truyền tải Điều có ý nghĩa xác định tập hợp nhánh tải mạng, hay nói cách khác xác định vòng tải