Báo cáo khoa học: PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN VÀ AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

61
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

PHÂN VẤN ĐIỀU VÀ TOÀN HỆ ĐIỆN ANALYSIS AND POWER S Đ K A N T H TÍCH Ề HIỂN ỐNG C O O F N T R OL O F A F E TY S Y S T EM LÊ HÙNG ĐOÀN MINH Trường Bách học KIM – NGỌC T Ú Đại khoa, Đ à học Đại N ẵ ng TÓM Bài quá thông như suất sự để thống an kinh ABSTRACTS This parameters a frequency the ensure economical T ẮT báo trình số tần khi cố đảm vận toàn, t ế . paper adaptation power and system safe, o p e r ations. này điều của số xảy trong...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN VÀ AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN

PHÂN TÍCH VẤN Đ Ề ĐIỀU K HIỂN VÀ AN TOÀN HỆ T H ỐNG ĐIỆN ANALYSIS OF C O N T R OL AND S A F E TY O F POWER S Y S T EM LÊ KIM HÙNG – ĐOÀN NGỌC MINH TÚ Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà ẵ ng N T ẮT TÓM khảo sát Bài báo này điều chỉnh các quá trình số của hệ thống thông như tần số và công suất khi xảy ra một sự cố trong hệ thống để đảm bảo cho hệ thống vận hành một cách cậy và an toàn, tin t ế. kinh ABSTRACTS This paper studies the parameters adaptation process of a power system, such as frequency and power when the system malfunctions to ensure safe, reliable and economical o p e r ations. 1. M Ở ĐẦU ệ tốg hn đni ệ l H à một hệ thống công n ip ghệ ph c ứ tạ , p c ó diễn biến quá trình nhanh và có vai
tế cực trò kinh kỳ to lớn. Vì vy ậ, điu ề kin hể v à vận hành an toàn ệ tốg hn đn i ệ l h à một vấn đề quan trọng đặt ra đối với các hệ thống điện hiện nay. Nó hệ thống cho phép điện làm việc tin cậy và cấp cung suất một cách công tối ưu. Hệ thống điện có đặc điểm n iu hề ná h hn , nt ú l à việc khảo sát nên ố qá u tìh r n pâ hn b suất trên công các nhánh, nút đó đóng trọng vai trò quan hệ thống giám trong quản lý sát - nn ăg l ợg ư n, qa u đó thể đưa ra có chế độ vận hành hợp lý cho hệ thống. 2. ĐIỀU KHIỂN PHÁT Đ I ỆN ệ tốg hn đn i ệ Cc á h thường được hợp nhất thông qua các đường tạo nên dây liên ệ vn ùg hy a ln i ê h thống. Vai của trò các đường dây này hệ cho phép các thống lân cận phối hợp với nhau bảo đảm sự làm việc tế trong chế kinh đ ộ bh tưn hờg v ìn à hỗ trợ lẫn nhau tr g on tr ờ g ưn hp ợ s ự cố. Việc phối hợp này được thực hiện
bởi mỗi trung tâm điều khiển vùng ứng với mỗi hệ thống đin ệ, th ờ g ưn gọi l à một vùng điều khiển. Mỗi vùng như vậy nhi m ệ đảm n goài trá h c bảo đáp ứng cho phụ tải trong vùng (thực tế thay đổi thường xuy ải ên), còn ph cố gắng duy trì sự trao đổi công suất đã được hoạch định trước với các cận. Điều vùng lân đó dẫn đến hai số cần phải thông kiểm soát bởi các trung tâm điều khiển tần số hệ là thống trao đổi liên Mtộ tôg hn s ố vg ùn . tổng hợp là sai số điều khiển vùng (ACE- Area Control Error), biểu diễn phối hợp độ lệch tần số và độ lệch công suất trao đổi liên với giá vùng so t rị quy định. Chính tự động hệ thống điều khiển phát điện (AGC-Automatic Generation Control) của vùng sẽ có nhiệm vụ khử sai số ACE bởi một phương pháp điều khiển tối ưu đối với thuộc các máy phát vùng. cứ hc nn ăg ca ủ Cc á hệ thống AGC như sau: - Nậhn bế it cc á ta hy đi ổ pụ h ti ả rn ig ê của v ù n g.
đi ổ - Dy u tì r ta ro lê in vn ùg đ hạh oc ã định. - Bo ả đm ả đu i ề độ ế cc á nun gồ knih t của v ù n g. - Pố hi hpợ bo ả đm ả tn ầ s ố ca ủ hệ thống h ợp n h ấ t. Đu i ề độ kh i n t ế thể thực hiện có bởi việc cực tiểu hoá chi phí phát tn ổg thn ôg qau ti á hoạch định công suất hệ phát ra trong th g. ốn N ên guy tắc của AGC được áp dụng niu ề nm ă v co h h à được liên tục cải tiến thông qua việc dụng các công áp nghệ m ớ i. 21 .. Đc ặ tn íh đề iu chỉnh m áy p h át đ iện Đặc tính điều chỉnh của máy điều tốc nm ằ tog rn pạ hm vi k on h ảg 5, % nĩ gha l à tốc độ thay khi đổi 5% thì làm thay đổi 100% công suất ra của thiết bị sơ cấp, chẳng hạn n hư t ua b i n. Bn a đu ầ, đc ặ th í n điều chỉnh làm việc trên đường  (%) đặc tính L0 và hệ thống việc làm C A  tần 5% với L1 B  số định L0 mức 0 (điểm làm PM1 100% PM(%) P M0 Hình 1: Ñaëc tính ñieàu chænh cuûa boä ñieàu toác
việc A). Sau khi thay đổi phụ tải tần số làm cho hệ thống giảm xuống 1 thiết bị thì điều tốc sẽ điều chỉnh để tăng công suất từ PM0 lên PM1 (ể đim lm vc ệ B. ) à i Như vậy, thông qua việc thay đổi điểm đặt của thiết bị điều tốc thì đường đặc tính sẽ dịch c uyn hể t ừ đ ờg ưn L0 giờ sang L1. Bây điểm đặt của thiết bị điều tốc là điểm C và tần số hệ thống trở về  0. Độ dốc của đường đặc tính điều chỉnh xác đ ị nh n h ư s a u:   0 R 1 ( 1 ) PM1  PM0 Nư h vy ậ, b ộ đu i ề tốc giúp ổn định tần số hệ thống, mặt khác hệ thống sẽ gửi AGC tín hiệu điều khiển đến tổ máy được điều chỉnh để thay đổi điểm đặt của thiết bị điều tốc. Như vậy, hoạt động của sẽ xác định AGC tổ máy phát nào sẽ được điều chỉnh thông qua các tín hiệu đ i ều k h i ển n ày. 22 .. Đề iu k in hể tn ầ s ln ê ố đ ờg ưn dyâ i lạc
Đu i ề k in hể tn ầ s ố một trong những là nhiệm vụ của AGC, nó được xác định th g ôn qa u AE C. Si a số ACE là sai số trong tổng công suất phát ra theo tổng công suất phát cầu, nó cho yêu biết khi nào toàn bộ quá trình phát điện phải tăng hoặc giảm trong khu vực đề iu k in h. ể Sơ đ ồ xác định ACE như sau: Tần f số + f Bf Bf.f - Hệ f0 - số Táön ACE säú - P Ptât + P + P + - + P 0 Hình 2 : Sơ đ ồ số điều khiển Sai vn ùg tu h đợ ưc ở đầu ra (hình 2) được xác định theo biểu t h ứ c: ACE  (P  P0 )  Bf (f  f 0 ) ( M W) ( 2) trong đ ó: - P và tổng công P0 là suất trao đổi vùng thực tế và chuẩn h o ạ ch đ ị n h ). (theo - f và tần số f0 là thực tế và chuẩn
(ở tần số định mức l à 50Hz). ệ s ố -B l à h f quy đổi độ lệch hệ số phân (hay cc ự) tn ầ s, ố tứ h nguyên l à M W / H z. Biểu thức toán học của Bf xác định n hư s a u: 1 Bf   D R ( 3) trong đó: R hệ số độ là dốc của đặc tính điều t ố c. hệ D là số điều chỉnh phụ tải hay hệ số giảm tải. D hiểu phần trăm thay là đổi công suất tải đối với thay đổi độ lệch tần số, thường D = 1  2. Bf.f - là độ lệch tần số quy đ ổ i. Cn ầ xc á đh ịn g i á t rị của ACE để tính toán độ lệch trao đổi vùng và độ lệch tần số. trị của P Giá lấy dấu và P0 dương khi tổng công sấ ut ta ro đi ổ l à đi ra khỏi vùng (á bn đn. i) ệ D o Bf ẽ
3 . AN TÀ ON HỆ THỐNG Đ I ỆN Vn ậ hn àh a n tà on hệ thống điện được tự hc hn i ệ tog rn 3 chức năng ở trung tâm điều khiển (ECC-Energy Control C e n t er): 1.Kiểm t ra h ệ t h ố n g. ự c ố. 2.Phân t í ch s hạ ot đn ộg 3. P â hn tíh c hiệu c h ỉ n h. Vc ệ km i ể ta r h ệ i thống cung cấp cho điều độ viên những thông tin được cập nhật liên tục dựa trên điều kiện làm việc của hệ thống đin ệ. Tự hc hn i ệ đo đc ạ cc á tôg hn số của hệ thống khi một tổ máy đang cấp cho một cung ti ả. Gi á tị r nóm h số này các thông được truyền đến phòng điều khiển để xác định t ình trạng làm việc c ủa h ệ t h ố n g. Ph ơn ưg php á tí h n toán hệ số độ các nhạy m ạ n g: hệ số ali là ển côn g st uấ pht, á chuy và đợ ưc bu i ể dn i ễ như s a u: ΔP a li  l ( 4 ) ΔPi trong đó: l: chỉ số đ ư ờ ng d â y. chỉ số i: nút m áy p h á t.  Pl : độ lệch suất trên công đường dây l khi thay đổi lượng t ại n út i . phát  Pi độ lệch  Pi: sấ ut pá ht ti ạ cg ôn nút i .
Giả thiết rằng lượng i ẽ đợ ưc pá ht b P s ù ở nút hệ thống còn các máy phát khc á kh g ôn thy a đ. ổi Hệ số ali đặc trưng cho tính nhạy của dòng chảy trên đường dây l khi thay đổi công suất ở nút i. phát Xté tr ờg ưn hp ợ ki h một máy phát có ngừng cấp và giả thiết rằng lượng công suất hụt này sẽ được bù ở nút hệ thống, giả sử myá pá ht pá ht r a 0 Pi , lợg ưn lc ú đ ó  Pi bù l à: Pi   Pi 0 (5) suất và dòng công mới trên đường dây mgạn đợưc tí h n tr g on toán n hư s a u: ˆ  P 0  a P ới l = 1 ,2,...,L v Pl l li i (6) ˆ trong đó: là Pl suất trên đường công dây l khi máy ở nú t i pt h á bị sự cố. 0 là dòng Pl sấ ut tư c rớ s ự cg ôn cố. ˆ suất Pl trên mỗi Công đường dây có thể được so với sánh trị giới hạn giá của nó và khi vượt quá giá trị giới hạn này thì thể dẫn đến có sự quá tải trên đường dây l do sự cố máy phát ở nút i. Từ thấy hệ (4) ta số chuyển công suất tỷ số của là
suất thay dòng công đổi trên đường dây với thay đổi công suất phát tại một nút. Do đó sự thay đổi công suất ảnh hưởng đồng thời trên các nút phát thể được tính có sử dụng phương toán xp ế c ồn . hg Gả i pá hp thiết rằng mỗi máy tỷ lệ phát bù với mức phát cực đại của chúng. Như vậy, tỷ số bù sấ ut pá ht t ừ cn ôg (i j) sẽ nút j là: Pjmax γ ji  (7)  Pkmax k k i Pkmax : tn rg o đ: ó mc ứ cực đại của phát máy p h át k . γ ji : hệ số tỷ lệ nâng công suất phát của máy phát j khi máy bị sự phát i cố. Sau đó, để kiểm suất tra dòng công tê rn đờg ưn dy â l với giả thiết rằng tất cả các máy phát tham gia vào hệ thống bù liên với lượng như nhau, xác đ ị nh n hư s a u: ˆ Pl  Pl0   a lj γ ji ΔPi (8) j j i ệ s ố pâ hn bố H sấ ut ná h hn h ư cg ôn hỏng được sử dụng để kiểm tra quá tải khi đường dây bị sự cố. Hệ số phân bố công suất nhánh hư hỏng
được xác định như sau: Pl d l,k  (9) Pk0 tog rn đ: ó d: ệ h l , k số phân phân bố công suất nhánh hư hỏng để kiểm tra đường dây l sự cố khi đường d ây k . Pl số là gia dòng công suất trên đường dây l . Nu ế bế it dn òg cn ôg suất trên đường dây l và k trước sự cố thì dòng suất trên đường công dây l khi đường cắt ra, dây k được xác định như sau: ˆ Pl  Pl0  d l,k .Pk0 (10) ệ s ố Tôg hn qa u h bố công suất phân náh hn h ư hn ỏg đ ã tính toán thì có thể kiểm tra công suất trên các đường hệ thống dây trong tải hoặc khi quá sự cố một đường dây n ào đ ó 3. . 1 Ga io dn i ệ mô pỏg hn tà on ki h an xy ả r a mt ộ c ố trong hệ t h ố ng điện
3.2. Sơ đồ thuật tá on ca ủ tủ h tc ụ pâ hn th í c s ự cố như s au
Baét ñaàu o Pi taïi moãi nuùt m aùy phaùt Caùc ñieàu kieän cuûa heä thoáng hieän taïi o Pl treân caùc ñöôøng daây i =1 l =1 Kieåm tra taát caû caùc o Pi =-P ñöôøng daây i ^ o Pl = Pl+ali.Pi quaù taûi sau khi söï coá S maùy phaùt Hieån thò max max -Pl < Pl < P l thoâng baùo Ñ S Thöïc hieän vôùi l = l+1 ñöôøng daây cuoái Ñ S Thöïc hieän vôùi i = i+1 maùy phaùt cuoái Ñ k =1 l=1 S l=k Kieåm tra Ñ taát caû caùc o o ^ ñöôøng daây Pl = P +dlk.Pk l quaù taûi sau khi söï coá S Hieån thò max max -Pl < Pl < Pl ñöôøng daây thoâng baùo Ñ S Thöïc hieän vôùi l = l+1 ñöôøng daây cuoái Ñ S Thöïc hieän vôùi k = k+1 ñöôøng daây cuoái Ñ Keát thuùc h u ật Hình 3: T t oán ự cố phân t í ch s 4. K ẾT L U ẬN Từ c ươn hg trn ìh tí h n phỏng trào toán mô lưu công suất chạy trên đường dây trong trường hợp vận hành th ờn ư g, đặc bit ệ bì h n xảy ra là khi sự cố, ta có thể biết được sự tải trên quá các đường dây hay lệch tại các nút áp hệ thống quá trong mức so với qui
định, từ đó có thể điều chỉnh các số của hệ thông thống để hệ thống thể vận hành có an toàn, đảm bảo độ tin cậy cao nhất. TÀI L I ỆU T H AM K H ẢO [ 1] Allen J . W o od, B r u ce f.Woollenberg, P o w er G e n e r ation Operation a nd C o n t r ol. Đỗ X u ân [ 2] K h ô i, Tính hệ toán p h ân t í ch thống đ i ệ n, Đ H BK N ộ i. Hà L ư ới điệ n Trần B á ch, [ 3] Hệ t hống đ i ệ n, và Tập I I, NXB K h oa học và Kỹ t h u ậ t, 2000.