Bài giảng Hệ thống điện - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Chia sẻ: Mucnang222 Mucnang222 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:256

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tập bài giảng Hệ thống điện gồm 6 chương được trình bày như sau: Khái quát về hệ thống điện; Sơ đồ và kết cấu mạng truyền tải và phân phối; Tính toán các thông số và tổn thất trong mạng điện; Tính toán ngắn mạch mạng cao áp; Lựa chọn các phần tử cung cấp điện mạng cao áp; Điều chỉnh chất lượng điện năng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống điện - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm vừa qua nền kinh tế nước ta đã đạt được nhiều thành tựu to lớn, tạo ra những tiền đề cơ bản để bước vào thời phát triển mới thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, mà trong đó nghành điện đóng một vai trò then chốt. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng thêm vào đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị máy móc hiện đại đòi hỏi yêu cầu về chất lượng độ tin cậy và an toàn trong hệ thống điện hết sức nghiêm ngặt điều đó đòi hỏi hệ thống điện phải được thiết kế hoàn hảo đảm bảo cung cấp điện đầy đủ chất lượng và tin cậy cho các hộ tiêu thụ điện ở mức cao nhất, để hệ thống điện có thể đáp ứng được đầy đủ các yêu câu trên dĩ nhiên cần phải có một lượng vốn đầu tư hợp lý. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để có được mạng điện tin cậy chất lượng nhưng phải bỏ ra một số vốn đầu tư là nhỏ nhất nghĩa là chất lượng cao nhưng giá thành lại vừa phải, câu trả lời đó một phần tìm thấy trong cuốn Tập bài giảng môn học Hệ thống điện dưới đây. Để thống nhất nội dung giảng dạy, có tài liệu nghiên cứu cho sinh viên chuyên nghành Công nghệ Kỹ thuật điện chúng tôi đã biên soạn Tập bài giảng môn học Hệ thống điện. Môn học được chia thành 6 chương: Chương 1: Khái quát về hệ thống điện Chương 2: Sơ đồ và kết cấu mạng truyền tải và phân phối Chương 3: Tính toán các thông số và tổn thất trong mạng điện Chương 4: Tính toán ngắn mạch mạng cao áp Chương 5: Lựa chọn các phần tử cung cấp điện mạng cao áp Chương 6: Điều chỉnh chất lượng điện năng Trong quá trình biên soạn, nhóm tác giả đã cố gắng tham khảo nhiều nguồn tài liệu, cập nhật kịp thời các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực hệ thống điện. Tuy nhiên do với hạn chế về thông tin nên Tập bài giảng không tránh khỏi thiếu sót, chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc để Tập bài giảng ngày càng hoàn thiện hơn. Nội dung đóng góp xin gửi về bộ môn Kỹ thuật điều khiển -Khoa Điện điện tử trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam định. Nhóm tác giả i
Mục lục LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................. i CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN ...................................................... 1 1.1 Khái quát về hệ thống điện và lưới điện ............................................................... 1 1.2. Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng ................................... 3 1.3. Các thành phần của hệ thống điện hiện đại .......................................................... 3 1.4. Hệ thống bảo vệ .................................................................................................. 10 1.4.1. Các dạng bảo vệ rơ le trong hệ thống điện ......................................................... 10 1.4.2. Bảo vệ các phần tử cơ bản của hệ thống điện..................................................... 10 1.5.Trung tâm điều độ hệ thống điện ......................................................................... 12 1.5.1.Giới thiệu chung .................................................................................................... 12 1.5.2. Phân cấp quản lý vận hành hệ thống điện Việt Nam ......................................... 19 1.Phân cấp, tính toán các chế độ vận hành, bảo vệ rơle và tự động: ........................... 19 1.5.3.Quy định chung trong công tác điều độ hệ thống điện ....................................... 21 1.6. Phương pháp nghiên cứu mới về hệ thống điện ................................................. 23 1.6.1. Khái niệm về tương tác giữa người máy (TNM): .............................................. 23 1.6.2. Một số các nguyên tắc cơ bản trong các hệ thống SCADA ( supervisory Control And Data Acquisition ) ..................................................................................... 25 1.6.3. Cấu trúc và chức năng của các hệ thống SCADA. ............................................ 29 1.6.4. Cấu hình phần cứng của hệ thống SCADA:....................................................... 30 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 .................................................................................. 30 CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ VÀ KẾT CẤU MẠNG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ........ 31 2.1. Khái niệm chung ................................................................................................. 31 2.1.1. Lưới truyền tải. ..................................................................................................... 31 2.1.2 Lưới phân phối ..................................................................................................... 32 2.2. Sơ đồ đường dây ................................................................................................. 32 2.2.1. Sơ đồ hình tia ........................................................................................................ 32 2.2.2 Sơ đồ phân nhánh .................................................................................................. 33 2.2.3. Sơ đồ mạch vòng .................................................................................................. 34 2.3. Sơ đồ hệ thống thanh góp ................................................................................... 35 2.3.1. Sơ đồ thanh góp đơn ............................................................................................ 35 2.3.2. Sơ đồ thanh góp có phân đoạn: ........................................................................... 36 2.3.3. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp .............................................................................. 38 2.4. Kết cấu mạng cao áp ........................................................................................... 39 2.4.1. Kết cấu đường dây ............................................................................................... 39 2.4.2. Kết cấu trạm trung gian........................................................................................ 45 2.4.3. Kết cấu trạm phân phối ........................................................................................ 47 ii
2.5. Vận hành trạm biến áp ........................................................................................48 2.5.1. Trình tự thao tác ....................................................................................................48 2.5.2. Kiểm tra, đo lường. ...............................................................................................50 2.5.3. Vận hành kinh tế máy biến áp..............................................................................50 2.6. Phần mềm mô phỏng hệ thống điện PowerWorld Corporation. .........................53 2.6.1. Tạo một hệ thống mới ..........................................................................................53 2.6.2. Thêm thông tin cho Bus .......................................................................................59 2.6.3 Chạy chương trình .................................................................................................60 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2 ..................................................................................61 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ VÀ TỔN THẤT TRONG MẠNG ĐIỆN ..............................................................................................................................62 3.1. Khái quát chung ..................................................................................................62 3.2. Sơ đồ thay thế và các thông số của đường dây ...................................................63 3.2.1. Sơ đồ thay thế của đường dây ..............................................................................63 3.2.2. Tổng trở của đường dây .......................................................................................65 3.2.3.Tổng dẫn của đường dây .......................................................................................65 3.2.4. Dung dẫn của đường dây......................................................................................68 3.2.5. Tính toán điện dẫn tác dụng G của dây dẫn. .......................................................68 3.2.6. Thông số của máy biến áp ....................................................................................70 3.3. Sơ đồ thay thế và các thông số của máy biến áp hai dây quấn. ..........................71 3.4. Sơ đồ thay thế và các thông số của máy biến áp ba dây quấn. ...........................73 3.5. Sơ đồ thay thế và các thông số của máy biến áp tự ngẫu ...................................75 3.7. Tính toán tổn thất điện áp trên đường dây ..........................................................78 3.7.1. Tổn thất điện áp tính theo dòng điện, véctơ điện áp. ..........................................79 3.7.2. Độ sụt áp ................................................................................................................80 3.7.3.Tính toán tổn thất điện áp và điện áp theo công suất...........................................81 3.8. Tính tổn thất công suất........................................................................................83 3.8.1.Tính tổn thất công suất trên đường dây. ...............................................................83 3.8.2. Tổn thất công suất trong máy biến áp..................................................................84 3.9. Tổn thất điện năng ..............................................................................................87 3.9.1. Tổn thất điện năng trên đường dây ......................................................................87 3.9.2. Tổn thất điện năng trong máy biến áp. ................................................................91 3.10. BÀI TẬP CHƯƠNG 3 ......................................................................................94 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3 ................................................................................105 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH MẠNG CAO ÁP ...................................106 4.1 Khái quát chung .................................................................................................106 4.2 Các giả thiết cơ bản và hệ đơn vị tương đối ......................................................106 iii
4.2.1. Các giả thiết cơ bản. ........................................................................................... 106 4.2.2. Hệ đơn vị tương đối ........................................................................................... 107 4.3 Thành lập sơ đồ thay thế .................................................................................... 109 4.3.1. Máy phát điện ..................................................................................................... 109 4.3.2. Máy biến áp ........................................................................................................ 109 4.3.3. Cuộn kháng điện ................................................................................................. 112 4.4 Tính toán ngắn mạch đối xứng .......................................................................... 117 4.4.1. Ng¾n m¹ch ba pha trong m¹ng ®iÖn:................................................................. 117 4.4.2. Các giá trị thực của dòng ngắn mạch toàn phần và các thành phần: .............. 122 4.5 Tính toán ngắn mạch không đối xứng ............................................................... 123 4.5.1 Các thành phần của dong ngắn mạch không đối xứng ..................................... 123 4.5.2 Điện trở của các phần tử ở chế độ ngắn mạch không đối xứng. ...................... 124 4.5.3 Xác định dòng điện ngắn mạch không đối xứng............................................... 124 4.6 Các phương pháp thực tế tính toán dòng ngắn mạch. ....................................... 125 4.6.1 Sơ đồ thay thế tính toán: ..................................................................................... 125 4.6.2 Phương pháp đường cong tính toán: ................................................................. 127 4.6.3 Tính dòng ngắn mạch trong 1 số trường hợp đơn giản: ................................... 133 4.7 Bài tập ví dụ ....................................................................................................... 134 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 ............................................................................ 139 CHƯƠNG 5. LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CUNG CẤP ĐIỆN MẠNG CAO ÁP . 140 5.1.Khái niệm .......................................................................................................... 140 5.2. Điều kiện chung để chọn thiết bị điện và các phần tử có dòng chay qua ......... 140 5.2.1. Chọn theo điều kiện làm việc lâu dài. ............................................................... 140 5.3. Tác dụng điện động của dòng điện. .................................................................. 145 5.3.1. Định luật Biôxava về lực điện động. ................................................................. 145 5.3.2. Lực điện động của một số trường hợp riêng..................................................... 146 5.3.3 Hệ thống thanh dẫn vuông góc ........................................................................... 147 5.4. Chọn và kiểm tra khí cụ điện cao áp ................................................................ 148 5.4.1. Máy cắt điện ....................................................................................................... 148 5.4.2.Máy căt phụ tải .................................................................................................... 166 5.4.3. Các điều kiện chọn dao cách ly ......................................................................... 175 5.5. Máy biến điện áp .............................................................................................. 176 5.5.1. Các tham số của máy biến điện áp .................................................................... 177 5.5.2. Máy biến dòng điện ............................................................................................ 181 5.6. Chọn và kiểm tra tiết diện dây dẫn dây cáp..................................................... 183 5.6.1.Khái niệm chung ................................................................................................. 183 5.6.2.a. Nhiệt độ phát nóng cho phép của các khí cụ điện và dây dẫn ...................... 184 iv
5.6.2.b. Phương trình phát nóng tổng quát của dây dẫn trần đồng nhất ....................187 5.7. Thanh dẫn .........................................................................................................189 5.7.1.a. Vật liệu làm thanh dẫn .....................................................................................189 5.7.1.b. Hình dáng và kích thước của thanh dẫn .........................................................191 5.7.2. Chọn thanh dẫn cứng ..........................................................................................195 5.7.2.a. Tiết diện của thanh dẫn ....................................................................................195 5.7.2.b. Kiểm tra ổn định nhiệt của thanh dẫn .............................................................199 5.8. Chọn cuộn kháng điện ......................................................................................200 5.8.1. Các tham số của kháng điện ...............................................................................200 5.9. Sét và thiết bị chống sét ....................................................................................210 5.9.1. Bảo vệ chống sét cho các đường dây tải điện ...................................................210 5.9.2. Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp ....................................................................210 5.9.3 Bảo vệ chông sét cho mạng hạ áp phân xưởng và mạng dân dụng ..................217 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5 ............................................................................220 CHƯƠNG 6. ĐIỀU CHỈNH CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG .....................................221 6.1.Khái quát chung về chất lượng điện năng .........................................................221 6.1.1.Chất lượng tần số .................................................................................................221 6.1.2. Chất lượng điện áp. .............................................................................................221 6.2 Điều chỉnh tần số trong hệ thống điện ...............................................................224 6.2.1. Đặc tính điều chỉnh tốc độ của tuabin và đặc tính công suất tĩnh của phụ tải 224 6.2.2. Quá trình điều chỉnh tần số.................................................................................229 6.3. Điều chỉnh điện áp trên lưới hệ thống ..............................................................234 6.3.1. Khái niệm chung. ................................................................................................234 6.3.2. Điều chỉnh điện áp trên lưới hệ thống. ..............................................................236 6.4. Điều chỉnh điện áp trong lưới phân phối ..........................................................241 6.4.1. Đánh giá chất lượng điện áp trong lưới hạ áp. ..................................................241 6.4.2. Phương thức điều chỉnh điện áp trong lưới phân phối .....................................244 6.4.3.Các biện pháp giảm dao động điện áp, không đối xứng và không sin .............245 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6 ................................................................................249 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................250 v
CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Khái quát về hệ thống điện và lưới điện Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, trạm biến áp, các đường dây tải điện và các thiết bị khác (như thiết bị điều khiển, tụ bù, thiết bị bảo vệ …) được nối liền với nhau thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất ,truyền tải và phân phối điện năng. Tập hợp các bộ phận của hệ thống điện gồm các đường dây tải điện và các trạm biến áp được gọi là lưới điện Điện năng truyền tải đến các hộ tiêu thụ phải thoả mãn các tiêu chuẩn chất lượng phục vụ (bao gồm chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện) và có chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối nhỏ nhất. Điện năng được sản xuất từ thuỷ năng và các loại nhiên liệu sơ cấp như : than đá, dầu, khí đốt, nguyên liệu hạt nhân … trong các nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện, điện nguyên tử… Điện năng được sử dụng ở các thiết bị dung điện dể tạo ra các dạng năng lượng khác để phục vụ sản xuất và đời sống con người như : cơ năng, nhiệt năng, quang năng… Các thiết bị dung điện được gọi chung là phụ tải điện. Hình 1.1 Vị trí hệ thống điện trong nền kinh tế quốc dân Có nhiều cánh phân biệt hệ thống điện : 1
- Hệ thống điện tập trung trong đó các nguồn điện và nút phụ tải lớn tập trung trong một phạm vi không lớn chỉ cần dùng các đường dây ngắn để tạo thành hệ thống. - Hệ thống điện hợp nhất trong đó các hệ thống điện độc lập ở cách rất xa nhau được nối liền thành hệ thống bằng các đường dây tải điện dài siêu cao cấp. - Hệ thống điện địa phương hay cô lập là hệ thống điện riêng, như hệ thống điện tự dùng của các xí nghiệp công nghiệp lớn, hay các hệ thống điện ở các vùng xa không thể nối vào hệ thống điện quốc gia. Trên (hình 1.1) là mô hình miêu tả vị trí của hệ thống điện trong nền kinh tế quốc dân trên (hình 1.2) là sơ đồ cấu trúc của hệ thống điện. Hệ thống điện có cấu trúc phức tạp gồm nhiều loại nhà máy điện, nhiều loại lưới điện có điện áp khác nhau trải rộng trong không gian. Hệ thống điện phát triển không ngừng trong không gian và thời gian để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao của phụ tải. Để nghiên cứu ,quy hoạch phát triển hệ thống điện cũng như để quản lí, vận hành, hệ thống điện được phân chia thành các hệ thống tương đối độc lập với nhau.  Về mặt quản lý, vận hành hệ thống điện được phân thành : - Các nhà máy điện do các nhà máy điện tự quản lý. - Lưới hệ thống siêu cao áp (≥ 220 kV ) và trạm khu vực do các công ty truyền tải quản lý. Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống trạm khu vực - Nguồn điện, lưới hệ thống, các trạm khu vực được quy hoạch trong tổng sơ đồ. - Lưới truyền tải và phân phối được quy hoạch riêng  Về mặt điều độ hệ thống điện chia làm 3 cấp : - Điều độ trung ương (Ao ) 2
- Điều độ địa phương: điều độ các nhà máy điện, điều độ các trạm khu vực, điều độ các công ty điện. - Điều độ các sở điện.  Về mặt nghiên cứu, tính toán, hệ thống điện được chia thành : - Lưới hệ thống. - Lưới truyền tải ( 35 kV, 110 kV, 220 kV ). - Lưới phân phối trung áp ( 6, 10, 15, 22, 35 kV ) - Lưới phân phối hạ áp ( 0,4/0,22 kV ). Điện áp 35 kV có thể dung cho lưới truyền tải và lưới phân phối. Mỗi loại lưới có tính chất vật lý và quy luật hoạt động khác nhau, do đó các phương pháp tính được sử dụng khác nhau, các bài toán đặt ra để nghiên cứu cũng khác nhau. 1.2. Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng Điện năng là một loại năng lượng có nhiều ưu điểm như:dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa ...), dễ truyền tải và phân phối chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong lĩnh vực hoạt động của con người. Điện năng nói chung không tích trữ được, trừ một vài trường hợp cá biệt và công suất nhỏ như pin, ắc quy, vì vậy giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng phải luôn luôn đảm bảo cân bằng. Quá trình sản xuất điện năng là quá trình điện từ. Đặc điểm của quá trình này là xảy ra rất nhanh .Vì vậy để đảm bảo quá trình sản xuất và cung cấp điện an toàn, tin cậy, đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ, thông tin phải đo lường, bảo vệ và tự động hoá v.v... Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển các đô thị và khu dân cư v.v..Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển trước một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai 5, 10 năm hoặc có khi còn lâu hơn nữa. Những đặc điểm nêu trên cần phải xem xét thận trọng và toàn diện trong suốt quá trình từ nghiên cứu thiết kế, xây dựng đến vận hành khai thác hệ thống sản xuất, phân phối và tiêu thụ điện năng. 1.3. Các thành phần của hệ thống điện hiện đại Hệ thống điện thông minh (Smart Grid) là hệ thống điện có sử dụng các công nghệ thông tin và truyền thông để tối ưu việc truyền dẫn, phân phối điện năng giữa nhà sản xuất và hộ tiêu thụ, hợp nhất cơ sở hạ tầng điện với cơ sở hạ tầng thông tin liên 3
lạc. Có thể coi hệ thống điện thông minh gồm có hai lớp: lớp 1 là hệ thống điện thông thường và bên trên nó là lớp 2, hệ thống thông tin, truyền thông, đo lường. Smart Grid phát triển trên 4 khâu: 1. Phát điện: Smart Generation 2. Truyền tải: Smart Transmission 3. Phân phối: Smart Distribution 4. Tiêu thụ: Smart Power Consumers Chức năng của hệ thống điện thông minh là:  Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính  Giảm lượng tiêu hao năng lượng trên dây dẫn, tăng cường chất lượng điện năng  Giảm chi phí sản xuất, truyền tải, chi phí nâng cấp nhờ phân hóa lượng điện tiêu thụ Các nhà máy điện đều sử dụng nguồn năng lượng lấy từ Trái Đất, một số nguồn năng lượng có thể dần cạn kiệt. Hơn nữa, với sự bùng nổ và phát triển của xã hội ngày nay, nhu cầu về điện năng đang tăng tốc chóng mặt trên mọi ngành nghề. Điều này, đòi hỏi chúng ta phải nhanh chóng có những giải pháp cải thiện hệ thống điện truyền thống ngày nay nhằm tiết kiệm điện và sử dụng dòng điện một cách chất lượng. Vì vậy, việc tạo ra hệ thống điện thông minh đảm nhận các chức năng trên là rất cần thiết. Điều này có lợi cho cả hộ tiêu thụ lẫn nhà sản xuất và phân phối điện năng vì chi phí để tiết kiệm được 1kWh rẻ hơn chi phí để sản xuất ra 1kWh. Để đáp ứng các đòi hỏi, hệ thống điện thông minh cần có các đặc tính sau: - Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng. - Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính. - Trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng lượng, cắt giảm nhu cầu…) - Trợ giúp sự phát triển các nguồn năng lượng tái tạo. - Cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện. - Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối kể cả giảm chi phí đầu tư mới và nâng cấp hệ thống điện. - Công cụ cơ bản của vận hành thị trường điện rộng rãi. 4
Nhưng một hệ thống điện chỉ thông minh như vậy thôi là chưa đủ. Phải đảm bảo rằng hệ thống này không gây nguy hai tới môi trường yếu tố này sẽ góp phần đánh giá đưa hệ thống vào sử dụng thực tiễn. Không gây nguy hại cho môi trường là hệ thống này không được phép tác động xấu tới môi trường hoặc chỉ được tác động đến môi trường ở một giới hạn nào đó cho phép. Để có được điều này, ở khâu sản xuất của hệ thống điện nên sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng sạch có thể tái sinh. Nếu sử dụng các nguồn năng lượng khác có thể gây hại cho môi trường thì cần có phương án điều hòa chất thải để giảm bớt tác động xấu tới môi trường. Kiến trúc của hệ thống điện thông minh hay cấu trúc là bao gồm các thành phần,bộ phận, trang thiết bị để tạo nên một hệ thống điện thông minh. Về cơ bản, hệ thống điện thông minh bao gồm hệ thống truyền tải, cung cấp điện năng hiện tại nhưng được áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông,số hóa dữ liệu và áp dụng các công nghệ hiện đại vào việc điều khiển,kiểm tra, giám sát.Nhằm đảm bảo an toàn,ổn định và nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống điện. Từ mô hình ta thấy rằng hệ thống điện thông minh gồm:  Hệ thống điện có sẵn: - Cơ sơ hạ tầng (nhà máy điện, trạm biến áp, trạm điều khiển....) - Hệ thống truyền tải (đường dây dẫn, cột điện, rơle bảo vệ, máy biến áp...) - Các nơi tiêu thụ điện (hộ gia đình, nhà máy, cơ quan...)  Hệ thống điều khiển lấy công nghệ thông tin làm trung tâm:gồm cơ sở dữ liệu được số hóa, các thành phần trong hệ thống được liên kết với nhau chặt chẽ thành một thể thống nhất có thể vận hành ổn định,tự khắc phục khi có sự cố xảy ra. Thiết kế cơ bản của Smart Grid Cho đến hiện nay, chưa một ai hoặc một tổ chức nào khẳng định chắc chắn về các công nghệ sẽ được sử dụng trong Smart Grid của tương lai. Tuy nhiên, chúng ta có thể chỉ ra được các đặc tính chính của Smart Grid sẽ bao gồm:  Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng.  Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính.  Trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng lượng, cắt giảm nhu cầu) 5
 Trợ giúp sự phát triển các nguồn năng lượng tái tạo.  Cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.  Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối kể cả giảm chi phí đầu tư mới và nâng cấp hệ thống điện.  Công cụ cơ bản của vận hành thị trường điện rộng rãi. Để tạo được sự tiến bộ trong việc giải quyết được những thách thức của hệ thống hiện tại cũng như những đặc tính chính của Smart Grid trong tương lai, các công ty điện lực cần tập trung vào bốn lĩnh vực sau: - Thu thập dữ liệu: Dữ liệu cần được thu thập từ rất nhiều nguồn khác nhau của - hệ thống điện (hệ thống bảo vệ, điều khiển, công tơ điện, các bộ I/O..., các bộ thu thập dữ liệu tiêu thụ điện của thiết bị tại các nhà máy và thậm chí tại nhà ở của khách hàng và các nguồn thông tin “không điện” như thời tiết. Khả năng thu thập dữ liệu được dựa trên sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ thông tin và viễn thông trong thế kỷ 21. - Phân tích và dự báo: Dữ liệu thu thập từ nhiều nguồn khác nhau ở trên, theo tính toán với một hệ thống có 2 triệu khách hàng sử dụng điện thì lượng dữ liệu sẽ khoảng 22 Gb/ngày, cần được phân tích cho các mục tiêu vận hành và kinh doanh. Cho mục đích vận hành hệ thống điện các phân tích sẽ được dựa trên số liệu thời gian thực và cận thời gian thực. Còn đối với mục đích kinh doanh thì sẽ sử dụng số liệu quá khứ. Các số liệu thời gian thực và quá khứ cũng được sử dụng cho công tác dự báo từ dài cho đến trung hạn phục vụ công tác lập qui hoạch, kế hoạch phát triển và phương thức vận hành. - Giám sát/quản lý/điều khiển: Dữ liệu được thu thập và xử lý thành thông tin phục vụ công tác vận hành, điều khiển khiển hệ thống điện cũng như được lưu trữ cho các mục đích khác nhau theo yêu cầu của các qui định trong quản lý và điều tiết hoạt động điện lực. Trong lĩnh vực kinh doanh, các thông tin này được sử dụng để xác định mức sử dụng và tính toán chi phí thanh toán giữa các bên tham gia thị trường điện và khách hàng. - Phát triển hệ thống: cho phép trao đổi thông tin và điện năng hai chiều giữa nhà cung cấp và khách hàng sử dụng điện. Cả ba bước trên sẽ chỉ có khả năng ảnh hưởng tối thiểu lên khách hàng nếu họ không được tiếp cận và có các thiết bị để cùng tham gia vào hoạt động điện lực từ phía tiêu thụ điện. Thực ra đây là lĩnh vực tốn kém nhất trong Smart Grid và theo tính toán thì thế giới sẽ mất khoảng 20 năm để 6
hoàn thành phần này với việc trang bị các Smart Meter và thiết bị cho phép tương tác hai chiều đối với bất kỳ khách hàng nào. Một số các thành phần của Smart Grid đã được lắp đặt trong hệ thống điện. Tuy nhiên, chúng ta còn phải nỗ lực hết sức để có thể biến một hệ thống điện truyền thống hiện nay thành một hệ thống điện thông minh (Smart Grid) thực sự. Bởi vì nó không đơn thuần chỉ bao gồm các hệ thống phần cứng và phần mềm. Smart Grid có thể cho chúng ta biện pháp để tác động trước mắt bao gồm: - Nâng cao hiệu suất hoạt động của các nhà máy điện. - Tối ưu hóa nhằm giảm tổn thất kỹ thuật trong vận hành hệ thống điện. - Giảm hệ số đàn hồi giữa tốc độ tăng nhu cầu sử dụng điện trên tốc độ tăng GDP. - Giảm lượng năng lượng sử dụng trung bình trên giá trị 1 đồng GDP. - Giảm tổn thất phi kỹ thuật. - Tạo ra văn hóa tiết kiệm và bảo tồn năng lượng trong xã hội. - Tạo điều kiện phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và các loại nguồn điện nhỏ phân tán để giảm phát thải CO2. Ngày nay, ngành công nghiệp điện đang có sự thay đổi, từ sản xuất, phân phối, đến sử dụng điện. Hiệu ứng nóng lên của trái đất, sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng hóa thạch, sự bùng nổ tăng trưởng của các nước đang phát triển và lượng dân số đã dẫn đến yêu cầu bức thiết phải có những phương cách mới trong việc cung cấp và sử dụng năng lượng. Hiện việc cung cấp điện hầu như chỉ dựa trên mục tiêu thỏa mãn tối đa nhu cầu bằng các biện pháp tăng nguồn cung cấp. Ngành Điện có những đặc quyền kinh doanh, do Nhà nước quy định trong lĩnh vực này, cho nên cũng phải có nghĩa vụ cung cấp một nguồn năng lượng dồi dào ở mọi nơi và vào mọi lúc với giá rẻ cho xã hội và nền kinh tế vì mục tiêu tăng trưởng, thỏa mãn tối đa nhu cầu. Trong khi đó, các công ty điện lực đang vận hành không tạo ra được các phương thức khuyến khích đủ mạnh đối với người sử dụng, cũng như cơ quan điều tiết của Chính phủ. Và ngay cả chính các công ty này, để vận hành hệ thống đạt hiệu suất cao thì cũng gặp không ít khó khăn ban đầu. Vấn đề bảo tồn năng lượng, tăng cường sự độc lập về năng lượng và vấn đề nóng lên của trái đất đang là sự quan tâm hàng đầu của Chính phủ nhiều nước trên thế giới. Một loạt các chính sách bao gồm thuế, luật tiết kiệm năng lượng và các chính sách khác được thiết lập để giảm thiểu việc đốt các dạng năng lượng hóa thạch đang được xem xét trên phạm vi toàn cầu. Trong khoảng 5 năm vừa qua đã xuất 7
hiện nhiều nhân tố có giá trị thúc đẩy sự thay đổi cách thức nhà cung cấp và người sử dụng vận hành hệ thống điện. Các nhân tố này bao gồm:  Sự biến đổi khí hậu của Thế Giới Trong xã hội, mọi người ngày càng nhận ra những ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường khi con người đốt các loại năng lượng hóa thạch để sản xuất điện, thiên tai xảy ra nhiều hơn với cường độ phá hoại ngày càng nghiêm trong hơn và các nỗ lực đang được xây dựng trên nhiều lĩnh vực để giảm thiểu sự phát thải CO2. Sự nóng lên của trái đất do việc sử dụng năng lượng theo cách hiện nay đang được cho là quá sức chịu đựng của trái đất vào năm 2050 với dân số khoảng 9,5 tỷ người.  Nhu cầu của khách hàng Khách hàng không những ngày càng tiêu thụ nhiều điện hơn và công suất đỉnh tăng hàng năm (ở Việt Nam vào khoảng 14-15%/năm) mà nhu cầu về chất lượng điện năng ngày càng cao do những đòi hỏi về chất lượng cuộc sống và việc sử dụng rộng rãi các loại thiết bị điện tử giá rẻ. Ngoài ra, việc trao đổi và giám sát được sử dụng điện của chính bản thân khách hàng cũng là một nhu cầu của khách hàng thay vì chỉ hàng tháng nhận được một hóa đơn tiền điện khô khan. Theo điều tra, khi khách hàng có thể giám sát được việc sử dụng điện của mình thì họ có xu hướng giảm mức tiêu thụ khoảng từ 5% đến 10%. Việc trao đổi hai chiều giữa các công ty điện lực và khách hàng để tạo điều kiện cho khách hàng hiểu rõ hơn về ngành điện và ngược lại là nhu cầu của cả hai bên, nhưng chỉ có các công ty điện lực mới có thể triển khai với hệ thống Smart Grid.  Cơ sở hạ tầng ngày càng già cỗi và khó khăn về vốn Rất nhiều các nhà máy điện, đường dây truyền tải và phân phối đã trở nên già cỗi sau 20-30 năm vận hành và được thiết kế để cung cấp điện trong những thời đại trước. Các công ty điện lực thường có xu hướng giảm thiểu đầu tư vào cơ sở hạ tầng này và rất khó khăn tìm kiếm các nguồn đầu tư tin cậy để đảm bảo sự phát triển hợp lý các cơ sở hạ tầng này trong những thập kỷ tiếp theo.  Vấn đề về chất lượng điện năng và tổn thất phi kỹ thuật Các giải pháp đảm bảo chất lượng điện năng đã được xác định và dựa trên dữ liệu thu nhận được từ hệ thống thì các công ty điện lực có thể đưa ra các giải pháp hợp lý hơn cho các nguồn phát sóng hài và các nguồn gây ra vấn đề về chất lượng điện năng trên bình diện là các giải pháp công nghiệp. Với các nước đang phát triển thì giảm được tổn thất phi kỹ thuật trong vận hành hệ thống điện cũng là các mối quan tâm hàng đầu, các tổn thất phi kỹ thuật bao gồm: + Ăn cắp điện + Hư hỏng hoặc bất thường của thiết bị đo đếm làm phát sinh tranh chấp + Chu kỳ thu tiền kéo dài Với khả năng kết nối trực tiếp với thiết bị và trao đổi dữ liệu với các hệ thống quản lý sẽ đảm 8
bảo cho các công ty điện lực đạt được mục tiêu giảm tổn thất này với ước tính lên đến 30-40% tổng tổn thất trong kinh doanh của ngành Điện.  Sự thân thiện môi trường Lưới điện thông minh là mạng lưới xanh. (Green Grid) Một hệ thống điện thông minh trước hết phải là một hệ thống không gây nguy hại tới môi trường. Không gây nguy hại cho môi trường là hệ thống này không được phép tác động xấu tới môi trường hoặc chỉ được tác động đến môi trường ở một giới hạn nào đó cho phép. Để có được điều này, ở khâu sản xuất của hệ thống điện nên sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng sạch có thể tái sinh. Nếu sử dụng các nguồn năng lượng khác có thể gây hại cho môi trường thì cần có phương án điều hòa chất thải để giảm bớt tác động xấu tới môi trường. Ô nhiễm môi trường làm biến đổi khí hậu. The Green Grid Smart Initiative (GSGI) đã được đưa ra để chứng minh rằng các mạng lưới thông minh thực sự có thể là một chính sách tích cực trong việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Trong số các vấn đề đó sẽ tìm cách xây dựng một sự hiểu biết là: 1.Smart Grid và năng lượng tái tạo Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo là một thành phần quan trọng của chiến lược và kế hoạch để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Năng lượng tái tạo sẽ góp phần làm giảm sức ép về sự phụ thuộc quá mức vào năng lượng hạt nhân luôn là mối nguy hiểm đối với môi trường và năng lượng hóa thạch gây đang tạo ra mức khí thải quá mức cho phép như hiện nay. Bằng cách sử dụng công nghệ lưới thông minh, năng lượng tái tạo sẽ được đưa vào hệ thống điện quốc gia làm giảm sức ép về năng lượng. Tổ chức hay tư nhân tạo ra lượng lớn năng lượng tái tạo sẽ bán năng lượng để hòa vào lưới điện quốc gia, khi mà nhiều nguồn cung cấp hơn thì giá thành sẽ giảm đi do cạnh tranh. Mạng lưới điện truyền thống biến thành mạng lưới điện thông minh. Trước tiên, máy phát điện bằng sức gió, sóng thủy triều, và ánh sáng được lắp đặt vào mạng lưới điện truyền thống. Mạng lưới điện thông minh kết hợp chặt chẽ với các cơ sở mạng lưới điện truyền thống và công nghệ thông tin để ngăn ngừa sự cố và nâng cao hiệu quả hoạt động, cũng như tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng bằng cách trao đổi thông tin với người tiêu dùng. Khi mạng lưới thông minh kết hợp điện năng, truyền thông, và công nghệ thông tin được kích hoạt, toàn bộ nơi tiêu thụ sẽ được cung cấp bởi năng lượng xanh. 2.Smart Grid và hiệu quả năng lượng Smart Grid trong sử dụng năng lượng hiệu quả triệt để. Các mạng lưới thông minh cho phép các hoạt động của toàn bộ hệ thống điện được tự động tối ưu hóa mọi lúc. Ngoài ra, và quan trọng, các mạng lưới thông minh sẽ không dừng lại ở đồng hồ của khách hàng. Nó sẽ cung cấp cho khách hàng với giá mới và các tùy chọn thanh toán và 9
không bao giờ sai lệch thông tin. Và khách hàng chủ động kiểm soát việc sử dụng năng lượng của mình, với việc luôn biết được việc tiêu thụ điện của mình ở mức bao nhiêu, điều này sẽ làm họ tiết kiệm và nhờ vậy tổng năng lượng điện sẽ được phân phối đều đến tất cả các nơi tiêu thụ, các sự cố về cao điểm sẽ được hạn chế tối đa. Năng lượng tái tạo và năng lượng hiệu quả là một vai trò thiết yếu, một lưới điện thông minh hơn và một mạng lưới xanh hơn, và Green Grid thông minh không chỉ có một vai trò trong giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu, nhưng có thể sẽ cần thiết để đạt được các mục tiêu khi khí hậu thay đổi. 1.4. Hệ thống bảo vệ 1.4.1. Các dạng bảo vệ rơ le trong hệ thống điện 1. Bảo vệ dòng điện cực đại: có thời gian duy trì, dùng để bảo vệ quá tải và làm bảo vệ dự phòng cho các loại bảo vệ khác. 2. Bảo vệ cắt nhanh: cũng là loại bảo vệ dòng điện cực đại nhưng tác động nhanh (không có thời gian duy trì). Dùng để bảo vệ ngắn mạch. 3. Bảo vệ so lệch: là loại bảo vệ dòng điện cực đại không có thời gian duy trì để bảo vệ tình trạng ngắn mạch (bảo vệ 1 phần tử nhất định). 4. Báo tín hiệu: báo tình trạng cách điện của mạng. 1.4.2. Bảo vệ các phần tử cơ bản của hệ thống điện 1. Bảo vệ đường dây:  Mạng U < 1000 V - Cầu chì để bảo vệ ngắn mạch - Aptômát để bảo vệ ngắn mạch và quá tải. Để đảm bảo tính chọn lọc thì cầu chì cấp trên phải đảm bảo lơn hơn cầu chì cấp dưới ít nhất là 1 cấp.  Mạng 6 – 10 kV - Bảo vệ quá tải dùng bảo vệ dòng cực đại có thời gian duy trì độc lập. - Bảo vệ ngắn mạch dùng bảo vệ cắt nhanh. - Để tránh chạm đất 1 pha dùng thiết bị kiểm tra cách điện để báo tín hiệu (biến áp 3 pha năm trụ) hoặc dùng bảo vệ dòng thứ tự không.  Mạng  110 kV: là mạng có trung tính trực tiếp nối đất nên dòng ngắn mạch 1 pha là rất lớn: 10
- Dùng bảo vệ cắt nhanh để bảo vệ ngắn mạch các dạng 1, 2, 3 pha . - Bảo vệ quá tải dùng bảo vệ dòng cực đại có thời gian duy trì độc lập. 2. Bảo vệ máy biến áp: Với máy biến áp cần phải bảo vệ để tránh các tình trạng làm việc không bình thường và sự cố sau:  Quá tải.  Dầu biến áp giảm xuống dưới mức qui định.  Ngắn mạch giữa các pha ở trong hoặc ở đầu ra của máy biến áp.  Ngắn mạch giữa các vòng dây trong cùng một pha.  Ngắn mạch trạm đất. Không phải với bất cứ máy biến áp nào cũng được trang bị đầy đủ các loại hình bảo vệ, mà tuy theo nhu cầu cũng như mức độ quan trọng và giá thành của biến áp mà người ta quyết định chọn cho phù hợp.  Với máy Sđm  320 kVA (U  10 kV) dùng cầu chì để bảo vệ ngắn mạch.  Với máy Sđm < 320 kVA thường dùng bảo vệ dòng cực đại có thời gian duy trì để bảo vệ quá tải, và bảo vệ cắt nhanh để bảo vệ ngắn mạch.  Với máy Sđm  1000 kVA . Có thể thay bảo vệ cắt nhanh bằng bảo vệ so lệch dọc, với các biến áp này người ta qui định phải đặt rơle hơi để bảo vệ các dạng ngắn mạch trong. Với biến áp S  560 kVA đặt trong nhà, nơi dễ cháy cũng phải đặt rơle hơi. 3. Bảo vệ động cơ: Các dạng sự cố trong động cơ là:  Ngắn mạch giữa các pha.  Ngắn mạch các vòng dây trong cùng 1 pha.  Ngắn mạch chạm đất.  Quá tải, sụt áp. U < 1000 V thường dùng Aptômát để bảo vệ ngắn mạch. và quá tải, loại công suất nhỏ dùng cầu chì. Có thể dùng công tắc tơ để đóng cắt, bảo vệ sụt áp, rơle nhiệt để bảo vệ quá tải, cầu chì bảo vệ ngắn mạch. 11
U > 1000 V công suất lớn thường dùng bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ so lệch dọc để bảo vệ quá tải. Để bảo vệ quá tải thường dùng bảo vệ dòng cực đại có t. Để tránh tình trạng động cơ làm việc khi mất 1 pha, thường đặt bảo vệ mất pha. Bảo vệ sụt áp ở động cơ được chỉnh định căn cứ vào điện áp tự khởi động của nó, thường được chỉnh định bằng 70  80 % Uđm. Thời gian tác động 6  10 s. 4. Bảo vệ tụ bù: + Bảo vệ ngắn mạch thường dùng cầu chì. + Với nhóm tụ dung lượng lớn Q > 400 kVAr thường dùng máy cắt để đóng cắt. Trường hợp này ngoài cầu chì đặt ở từng pha còng có thiết bị bảo vệ dòng cực đại có thời gian duy trì đặt chung cho cả nhóm. 1.5.Trung tâm điều độ hệ thống điện 1.5.1.Giới thiệu chung 1. Công tác điều độ vận hành hệ thống điện: Hệ thống điện (HTĐ) của một nước, một vùng có vai trò và vị trí hết sức quan trọng trong sự nghiệp sản xuất của nước hay vùng đó. Hệ thống điện là nguồn lực chủ yếu của nền kinh tế vùng, miền, quốc gia trong phạm vi hệ thống điện cung ứng điện. Nó tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển, đẩy mạnh sản xuất công, nông nghiệp và góp phần cải thiện, nâng cao đời sống dân sinh trong vùng. Các chức năng và nhiệm vụ chủ yếu khi vận hành hệ thống điện là:  Đảm bảo liên tục cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ theo hợp đồng quy định  Đảm bảo vận hành từng phần tử và toàn hệ thống được an toàn  Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số, điện áp) đạt yêu cầu.  Đảm bảo vận hành hệ thống điện một cách kinh tế nhất Hệ thống điện gồm các nhà máy điện, các trạm biến áp, các đường dây truyền tải điện, phân phối điện và các hộ tiêu thụ điện. Quá trình hoạt động hệ thống điện gắn bó chặt chẽ, khăng khít xuyên suốt các khâu PHÁT – TRUYỀN TẢI – PHÂN PHỐI – SỬ DỤNG. Trong dây chuyền đó chỉ cần một mắt xích bị hỏng, cả quá trình sẽ bị hỏng. Để điều khiển đồng bộ, ăn khớp từ khâu đầu đến khâu cuối, đảm bảo khai tác vận hành hệ thống điện tối ưu, toàn bộ các công việc trên được giao cho HỆ ĐIỀU ĐỘ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN. Các đơn vị tham gia trong hệ điều độ hệ thống điện nước ta bao gồm: 12
 Một trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia.  Các phòng điều hành trung tâm của các nhà máy thuỷ điện.  Các phòng điều độ khu vực, miền.  Các trạm điều độ điện lực tỉnh và thành phố.  Các trạm điều độ chi nhánh điện. 2.Cơ cấu tổ chức điều độ vận hành hệ thống điện Việt Nam: Hệ thống điện Quốc gia có phạm vi hoạt động cả nước, được tạo thành do việc hợp nhất các hệ thống điện miền Bắc, miền Trung, miền Nam. Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia (ĐĐQG) là cơ quan chỉ huy điều độ vận hành cao nhất của hệ thống điện Quốc gia. Các trung tâm điều độ hệ thống điện miền Bắc, miền Trung, miền Nam là cơ quan điều độ của hệ thống điện miền, chịu sự chỉ huy vận hành trực tiếp của ĐĐQG. Trong công tác điều độ vận hành những người chịu sử chỉ huy trực tiếp của kỹ sư điều hành hệ thống điện Quốc gia gồm:  Kỹ sư điều hành hệ thống điện miền.  Kỹ sư trưởng ca máy nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và một số nhà máy điện có công suất lớn.  Trưởng kíp vận hành các trạm 500 kV.  Kỹ sư trực ban vận hành các công ty truyền tải điện. Điều độ hệ thống điện quốc gia là cấp điều độ cao nhất, chỉ huy các điều độ hệ thống điện miền, các nhà máy điện thuộc Tổng công ty điện lực Việt Nam (EVN) và các công ty truyền tải điện nhằm đảm bảo cho toàn bộ hệ thống điện vận hành an toàn, liên tục và kinh tế. Điều độ hệ thống điện Quốc gia điều khiển trực tiếp toàn bộ hệ thống điện 500 kV đến máy cắt tổng 220 kV của các máy biến áp 500/220/35 kV trạm 500 kV, điều khiển trực tiếp phần nguồn của tất cả các nhà máy điện trực thuộc Tổng công ty điện lực Việt Nam quản lý điều chỉnh tần số hệ thống và quản lý điều chỉnh điện áp thanh cái 220 kV của thuỷ điện Hoà Bình, thuỷ điện Trị An và thanh cái 220 kV của trạm 500/220 kV. Điều độ hệ thống điện miền là cấp trung gian, chịu sự chỉ huy của điều độ hệ thống điện Quốc gia, chỉ huy các điều độ lưới điện phân phối, các công ty truyền tải điện nằm trong địa bàn miền (đối với các thiết bị dưới quyền điều khiển trực tiếp của mình). Nhằm đảm bảo cho hệ thống điện miền vận hành an toàn, kinh tế điều độ hệ thống điện miền điều khiển trực tiếp toàn bộ lưới điện 110 – 220 kV kể cả trạm phân 13
phối của các nhà máy điện và một số mạng lưới phân phối của miền (theo cấp hiện hành). Điều độ lưới điện phân phối điều khiển trực tiếp lưới điện phân phối của từng khu vực, chịu sử chỉ huy trực tiếp của điều độ hệ thống điện miền. Dưới cấp điều độ lưới điện phân phối hiện đang tồn tại bộ phận trực vận hành chi nhánh để triển khai các thao tác và xử lý sự cố ở lưới trung hạ thế ở đây không coi là một cấp điều độ riêng. Các thiết bị trong hệ thống điện là tải sản đơn vị nào thì đơn vị đó trực tiếp vận hành và quản lý thiết bị. Cơ quan điều độ các cấp có trách nhiệm quản lý các thiết bị theo phân cấp. Cơ quan quản lý vận hành chỉ khai thác các thiết bị và tiến hành các thao tác, điều khiển, điều chỉnh khi thiết bị đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật. Khi thiết bị không đủ tiêu chuẩn vận hành hoặc bị sự cố, cơ quan quản lý vận hành phải giao cho cơ quan quản lý thiết bị kiểm tra, thí nghiệm hoặc sửa chữa. SƠ ĐỒ PHÂN CẤP ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN CẤP ĐIỀU MÔ HÌNH TỔ CHỨC QUYỀN ĐIỀU KHIỂN ĐỘ CƠ QUAN TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ HTĐ QUỐC GIA (Ao) - Các NMĐ lớn. ĐIỀU ĐỘ - Hệ thống 500kV QUỐC GIA - Tần số hệ thống - Điện áp các nút chính TT ĐIỀU TT ĐIỀU TT ĐIỀU ĐỘ HTĐ ĐỘ HTĐ ĐỘ HTĐ ĐIỀU ĐỘ ĐIỀU ĐỘ ĐIỀU ĐỘ - Các NMĐ và và nhỏ, MIỀN MIỀN MIỀN các trạm diesel, trạm bù ĐIỀU ĐỘ BẮC (A1) TRUNG NAM (A2) trong miền. MIỀN (A3) - Lưới điện truyền tải 220-110-66kV - Công suất vô cùng ĐIỀU ĐỘ ĐIỀU ĐỘ ĐIỀU ĐỘ NMĐ CLTĐL: ĐIỆN LỰC CLTĐL: HÀ NỘI, CÁC H.C.M, HẢI TỈNH, ĐỒNG - Các trạm phân phối ĐIỀU PHÒNG, THÀNH NAI, ĐIỆN 110-66kV phân phối cấp ĐIỆN LỰC PHỐ MIỀN LỰC CÁC cho điều độ lưới điện ĐỘ CÁC TRUNG TỈNH, phân phối điều khiển. LƯỚI TỈNH, THÀNH - Lưới điện phân phối. THÀNH PHỐ MIỀN - Các trạm thủy điện ĐIỆN PHỐ MIỀN NAM nhỏ, các trạm diesel, PHÂN BẮC trạm bù trong lưới điện phân phối PHỐI Hình 1.3 Sơ đồ phân cấp điều độ hệ thống điện 3.Những nhiệm vụ chủ yếu của Trung tâm điều độ Hệ thống điện miền Trung (A3): 14