Chuyên đề môn học: Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện

Chia sẻ: Hoàng Văn Thuận | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

288
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và ôn thi, mời các bạn cùng tham khảo chuyên đề môn học "Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện". Nội dung tài liệu cung cấp cho các bạn những câu hỏi bài tập có đáp án về điều khiển ổn định hệ thống điện. Hy vọng tài liệu giúp các bạn đạt kết quả cao trong kỳ thi sắp tới.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề môn học: Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện

CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC Phân tích và điều khiển ổn định Hệ Thống Điện Bài 1: Ta có: R0 .l 0,0277 x600 R 8,31 2 2 X 0 .l 0,281x 600 X 84,3 2 2 Tổn thất điện áp trên đường dây: P.R Q. X 900 x8,31 720 x84,3 U 90.9( kV ) U dm 750 1. Bằng phương pháp gần đúng xác định điện áp tại nút phụ tải: Ut U U 750 90,9 659,1(kV ) 2. Xác định hệ số dự trữ công suất tác dụng và công suất phản kháng theo điều kiện giới hạn ổn định tĩnh: giới hạn công suất tác dụng: E.U 750.750 PDm .sin 6672,6 sin X 84,3 Hệ số dự trữ theo P PDm P0 6672,6 900 KP .100% .100% 641,4% P0 900 P 900 0 arcsin 0 arcsin 7,750 PDm 6672,6 Giới hạn công suất phản kháng U2 750 2 QDm cos 2 0 0,98 1634,8 (MVAr) 4. X 4.84,3 Hệ số dự trữ theo Q QDm Q0 1634,8 720 KQ .100% .100% 127,05% Q0 720 3. Xác định hệ số dự trữ công suất tác dụng và công suất phản kháng theo điều kiện giới hạn ổn định tĩnh khi hệ thống bị đứt 01 đường dây X X 0 .l 0,281x 600 168,6 Giới hạn công suất tác dụng: E.U 750.750 PDm .sin .sin 3336,3 sin X 168,6 Hệ số dự trữ theo P PDm P0 3336,3 900 KP .100% .100% 270,7% P0 900 P 900 0 arcsin 0 arcsin 15,65 0 PDm 3336,3 Giới hạn công suất phản kháng 1
U2 720 2 QDm cos 2 0 0,94 722,56( MVAr ) 4. X 4.168,6 Hệ số dự trữ theo Q QDm Q0 722,56 720 KQ .100% .100% 0,35% Q0 720 Bài 2: Xét sơ đồ hệ thống điện như hình vẽ: 2 F2 B2 4 3 1 5 F1 B1 B3 F3 S4 S5 S3 6 S6 Giả thiết các máy phát F1, F2, F3 có TĐK tác động mạnh với điện áp định mức của máy phát là 15,75kV. Thông số MBA như trong bảng 1: Bảng 1 Tên MBA Sđm Uc Uh Un Pcu Pfe Io% (MVA) kV kV % kW kW Máy biến áp B1 125 230 15,75 14,3 546 82,8 0,2 Máy biến áp B2 360 242 15,75 12,5 375 120 0,2 Máy biến áp B3 200 242 15,75 13 420 96 0,15 Thông số đường dây cho trong bảng 2: Bảng 2 Tên đường dây L Ro Xo Bo Km Ω/km Ω/km 1/ Ωkm Đường dây 24 52 0,032 0,360 3,964 Đường dây 14 55 0,028 0,281 4,243 Đường dây 16 42 0,028 0,281 4,243 Đường dây 45 36 0,042 0,480 3,235 Đường dây 56 45 0,032 0,360 3,964 Đường dây 53 60 0,042 0,480 3,235 Công suất phụ tải như sau: S3=90+j60 (MVA) S4=120+j80 (MVA) 2
S5=65+j40 (MVA) S6=80+j45 (MVA) 1. Sử dụng thuật toán GAUSS để biến đổi đẳng trị sơ đồ hệ thống về dạng hình tia gồm 3 nguồn nối với nút phụ tải S5 2. Sử dụng tiêu chuẩn dQ/dU
Z45= 1,512+17,28j (Ω) Z56= 1,44+16,2j (Ω) Z53= 2,52+28,8j (Ω) Thông số phụ tải đưa về tổng trở 2 U đm . P jQ 230 2. 120 j80 Z4 305,2 j 203,46( ) P2 Q2 120 2 80 2 2 U đm . P jQ 230 2. 65 j 40 Z5 590,3 j 363,26( ) P2 Q2 652 40 2 2 U đm . P jQ 230 2. 80 j 45 Z6 502,3 j 282,5( ) P2 Q2 80 2 452 1 1 y24 0,004 j 0,053 Z 24 1,66 + j18,72 1 1 y14 0,006 j 0,064 Z14 1,54 + 15,45j 1 1 y16 0,008 j 0,084 Z16 1,176 + 11,8j 1 1 y45 0,005 j 0,057 Z 45 1,512 + 17,28j 1 1 y56 0,005 j 0,06 Z 56 1,44 + 16,2j 1 1 y53 0,003 j 0,034 Z 53 2,52 + 28,8j 1 1 y B1 0,483 j16,38 Z B1 0,0018 j 0,061 1 1 yB 2 0,425 j 50 ZB2 0,00017 j 0,02 1 1 yB3 0,422 j 26,31 Z B3 0,00061 j 0,038 1 1 y3 0,0017 j 0,0011 Z3 406,9 j 271,3 1 1 y4 0,0022 j 0,0015 Z4 305,2 j 203,46 4
1 1 y5 0,0012 j 0,0007 Z5 590,3 j 363,26 1 1 y6 0,0015 j 0,00085 Z6 502,3 j 282,5 Y 1,1 y B1 y14 y16 = ( 0,483 j16,38 )+( 0,006 j 0,064 )+( 0,008 j 0,084 ) = 0,49j16,52 Y 2,2 yB 2 y24 = (0,425j50)+( 0,004 j 0,053 ) = 0,429j50,03 Y 3,3 y B 3 y3 y53 = (0,422j26,31)+( 0,0017 j 0,0011 )+( 0,003 j 0,034 ) = 0,426j26,34 Y 4,4 y4 y14 y24 y45 = ( 0,0022 j 0,0015 )+( 0,006 j 0,064 )+( 0,004 j 0,053 )+( 0,005 j 0,057 ) = 0,0170,17j Y 5,5 y5 y53 y45 y56 = ( 0,0012 j 0,0007 )+( 0,003 j 0,034 )+( 0,005 j 0,057 )+( 0,005 j 0,06 ) = 0,014 –j0,15 Y 6,6 y6 y16 y56 = ( 0,0015 j 0,00085 )+( 0,008 j 0,084 )+( 0,005 j 0,06 ) = 0,014 –j0,14 Y 1,4 Y (4,1) y14 0,006 j 0,064 Y 1,6 Y (6,1) y16 0,008 j 0,084 Y 2,4 Y (4,2) y24 0,004 j 0,053 Y 3,5 Y (5,3) y53 0,003 j 0,034 Y 4,5 Y (5,4) y45 0,005 j 0,057 Y 5,6 Y (6,5) y56 0,005 j 0,06 Ybus = 0,49j16,520 0 0 0,006 j 0,064 0 0,008 j 0,084 0 0,429j50,03 0 0,004 j 0,053 0 0 0 0 0,426j26,34 0 0,003 j 0,034 0 0,006 j 0,064 0,004 j 0,053 0 0,0170,17j 0,005 j 0,057 0 0 0 0,003 j 0,034 0,005 j 0,057 0,014 –j0,15 0,005 j 0,06 0,008 j 0,084 0 0 0 0,005 j 0,06 0,014 – j0,14 5
Ta có ma trận: I bus Ybus .U bus Trong đó: I1 I1 I1 I2 I2 I2 là dòng điện được I3 I3 I bus . bơm vào nút I4 0 . I5 0 In I6 0 V1 V2 Vbus . là điện áp nút . Vn Vậy ma trận của bài toán: Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 V1 I1 Y21 Y22 Y23 Y24 Y25 Y26 V2 I2 Y31 Y32 Y33 Y34 Y35 Y36 . V3 = I3 Y41 Y42 Y43 Y44 Y45 Y46 V4 0 Y51 Y52 Y53 Y54 Y55 Y56 V5 0 Y61 Y62 Y63 Y64 Y65 Y66 V6 0 Ta khử nút 6 trước thì theo phương pháp khử Gauss, ta có: Bước 1: Chia phương trình (6) cho Y66 sẽ có: Y61 Y62 Y63 Y64 Y65 1 U1 U2 U3 U4 U5 U6 I6 Y66 Y66 Y66 Y66 Y66 Y66 Bước 2: Nhân phương trình trên cho Y16, Y26, Y36, Y46, Y56 và trừ các kết quả lần lượt từ các phương trình từ (1) đến (6), ta có: 6
Y61Y16 Y62Y16 Y63Y16 Y64Y16 (Y11 )U1 (Y12 )U 2 (Y13 )U 3 (Y14 )U 4 Y66 Y66 Y66 Y66 Y65Y16 Y16 (Y15 )U 5 I1 I6 Y66 Y66 Y61Y26 Y62Y26 Y63Y26 Y64Y26 (Y21 )U1 (Y22 )U 2 (Y23 )U 3 (Y24 )U 4 Y66 Y66 Y66 Y66 Y65Y26 Y26 (Y25 )U 5 I2 I6 Y66 Y66 Y61Y36 Y62Y36 Y63Y36 Y64Y36 (Y31 )U1 (Y32 )U 2 (Y33 )U 3 (Y34 )U 4 Y66 Y66 Y66 Y66 Y65Y36 Y36 (Y35 )U 5 I 3 I6 Y66 Y66 Y61Y46 Y62Y46 Y63Y46 Y64Y46 (Y41 )U1 (Y42 )U 2 (Y43 )U 3 (Y44 )U 4 Y66 Y66 Y66 Y66 Y65Y46 Y46 (Y45 )U 5 I 4 I6 Y66 Y66 Y61Y56 Y62Y56 Y63Y56 Y64Y56 (Y51 )U1 (Y52 )U 2 (Y53 )U 3 (Y54 )U 4 Y66 Y66 Y66 Y66 Y65Y56 Y56 (Y55 )U 5 I5 I6 Y66 Y66 Thay số vào ta có: Y61Y16 ( 0,008 j 0,084).( 0,008 j 0,084) Y11 Y11 (0,49 j16,52) Y66 0,014 j0,14 = 0,485j16,4 Y62Y16 Y12 Y12 0 Y21 Y66 Y63Y16 Y13 Y13 0 Y31 Y66 Y64Y16 Y14 Y14 0,006 j 0,064 Y41 Y66 Y65Y16 ( 0,005 j 0,055).( 0,011 j 0,11) Y15 Y15 0 0,0039 j 0,04 Y51 Y66 0,014 j0,14 7
Y62Y26 Y22 Y22 0,429 j50,03 Y66 Y63Y26 Y23 Y23 0 Y32 Y66 Y64Y26 Y24 Y24 0,004 j 0,053 Y42 Y66 Y65Y26 Y25 Y25 0 Y52 Y66 Y63Y36 Y33 Y33 0,426 j26,34 Y66 Y64Y36 Y34 Y34 0 Y43 Y66 Y65Y36 Y35 Y35 0,003 j 0,034 Y53 Y66 Y64Y46 Y44 Y44 0,017 0,17j Y66 Y65Y46 Y45 Y45 0,005 j 0,057 Y54 Y66 Y65Y56 ( 0,005 j 0,06).( 0,005 j 0,06) Y55 Y55 (0,014 j0,15) Y66 0,014 j0,14 = 0,012j0,124 Vậy ta có lại ma trận: Ybus= 0,485j16,4 0 0 0,006 j 0,064 0,0039 j 0,04 0 0,429 j50,03 0 0,004 j 0,053 0 0 0 0,426 j26,34 0 0,003 j 0,034 0,006 j 0,064 0,004 j 0,053 0 0,017 0,17j 0,005 j 0,057 0,0039 j 0,04 0 0,003 j 0,034 0,005 j 0,057 0,012j0,124 8
Z B2 Z 24 2 F2 Z4 Z B1 1 Z 14 Z 45 5 Z 53 3 Z B3 4 F1 F3 Z5 Z3 Z 15 Hình 2: Khử nút 6 Ta khử nút 4 trước thì theo phương pháp khử Gauss, ta có: Bước 1: Chia phương trình (4) cho Y44 sẽ có: Y41 Y42 Y43 Y45 Y46 1 U1 U2 U3 U 4 U5 U6 I4 Y44 Y44 Y44 Y44 Y44 Y44 Bước 2: Nhân phương trình trên cho Y14, Y24, Y34, Y54 và trừ các kết quả lần lượt từ các phương trình từ (1) đến (5), ta có: Y41Y14 Y42Y14 Y43Y14 Y45Y14 Y14 (Y11 )U1 (Y12 )U 2 (Y13 )U 3 (Y15 )U 5 I1 I4 Y44 Y44 Y44 Y44 Y44 Y41Y24 Y42Y24 Y43Y24 Y45Y24 Y24 (Y21 )U1 (Y22 )U 2 (Y23 )U 3 (Y25 )U 5 I1 I4 Y44 Y44 Y44 Y44 Y44 Y41Y34 Y42Y34 Y43Y34 Y45Y34 Y34 (Y31 )U1 (Y32 )U 2 (Y33 )U 3 (Y35 )U 5 I1 I4 Y44 Y44 Y44 Y44 Y44 Y41Y54 Y42Y54 Y43Y54 Y45Y54 Y54 (Y51 )U1 (Y52 )U 2 (Y53 )U 3 (Y55 )U 5 I1 I4 Y44 Y44 Y44 Y44 Y44 Thay số vào ta có: Y41Y14 ( 0,006 j 0,064).( 0,0039 j 0,04) Y11 Y11 (0,485 j16,4 ) Y44 0,017 0,17j = 0,48j16,37 Y42Y14 ( 0,004 j 0,053).( 0,006 j 0,064) Y12 Y12 0 Y44 0,017 0,17j = 0,0013+j0,019 = Y21 Y43Y14 Y13 Y13 0 Y31 Y44 Y45Y14 ( 0,005 j 0,057 ).( 0,008 j 0,078) Y15 Y15 ( 0,0039 j 0,04) Y44 0,017 0,17j 9
= 0,006+j0,066 = Y51 Y42Y24 ( 0,004 j 0,053).( 0,004 j 0,053) Y22 Y22 (0,429 j50,03) Y44 0,017 0,17j = 0,428j50,01 Y43Y24 Y23 Y23 0 Y32 Y44 Y45Y24 ( 0,005 j 0,057 ).( 0,004 j 0,053) Y25 Y25 0 Y44 0,017 0,17j = 0,0012+j0,017 = Y52 Y43Y34 Y33 Y33 0,426 j26,34 Y44 Y45Y34 Y35 Y35 0,003 j 0,034 Y53 Y44 Y45Y54 ( 0,005 j 0,057).( 0,005 j 0,057) Y55 Y55 (0,012 j0,124 ) Y44 0,017 0,17j = 0,01j0,104 Vậy ta có lại ma trận: Ybus= 0,48j16,37 0,0013+j0,019 0 0 0,034+j0,057 0,0013+j0,019 0,428j50,01 0 0,0012+j0,017 0 0 0,426 j26,34 0,003 j 0,034 0,006+j0,066 0,0012+j0,017 0,003 j 0,034 0,01j0,104 Z B2 Z 25 2 F2 Z 12 Z B1 1 Z 15 5 Z 53 3 Z B3 F1 F3 Z5 Z3 Hình 3: Khử nút 4 10
2. Sử dụng tiêu chuẩn dQ/dU