Luận văn:Nghiên cứu mô hình thiết bị UPFC và ứng dụng tính toán chế độ xác lập hệ thống điện 500kV Việt Nam

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

121
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn:nghiên cứu mô hình thiết bị upfc và ứng dụng tính toán chế độ xác lập hệ thống điện 500kv việt nam', luận văn - báo cáo, thạc sĩ - tiến sĩ - cao học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu mô hình thiết bị UPFC và ứng dụng tính toán chế độ xác lập hệ thống điện 500kV Việt Nam

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N VĂN HI U Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. TR N T N VINH NGHIÊN C U MÔ HÌNH THI T B UPFC Ph n bi n 1: PGS.TS. ĐINH THÀNH VI T VÀ NG D NG TÍNH TOÁN CH Đ XÁC L P H TH NG ĐI N 500 KV VI T NAM Ph n bi n 2: PGS.TS. NGUY N H NG ANH Chuyên ngành : M ng và h th ng ñi n Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn Mã s : 60.52.50 t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 15 tháng 12 năm 2011 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2011 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 4 M Đ U d ng tính toán ch ñ xác l p h th ng ñi n 500 kV Vi t Nam. 1. Lý do ch n ñ tài. 3. M c tiêu và nhi m v nghiên c u. V i nhi u ưu ñi m n i b t như d dàng chuy n ñ i sang - Nghiên c u nguyên lý làm vi c và mô hình thi t b UPFC d ng năng lư ng khác, d dàng trong s n xu t, v n chuy n và s - Xây d ng thu t toán tính toán ch ñ xác l p c a h th ng ñi n có s d ng d ng. Hi n nay ñi n năng là d ng năng lư ng ñư c s d ng r ng rãi thi t b UPFC. và ph bi n nh t trên th gi i. Ngày nay, h th ng ñi n Vi t Nam ñã - ng d ng thu t toán m i xây d ng tính toán ch ñ xác l p h phát tri n tương ñ i ñ y ñ v quy mô l n công ngh , t 3 h th ng th ng ñi n 500kV năm 2015 có s d ng thi t b UPFC. ñi n ñ c l p B c, Trung, Nam trư c ñây, ñ n nay Vi t Nam ñã có 4. Phương pháp nghiên c u. ñư ng dây 500kV hai m ch liên k t các h th ng ñi n khu v c thành - Trên cơ s lý thuy t phương pháp Newton-Raphson và mô hình tính h th ng ñi n h p nh t Vi t Nam. Cùng v i s phát tri n m nh m toán c a thi t b UPFC, ti n hành xây d ng thu t toán tính toán ch c a k thu t ñi n t , công nghi p ch t o các linh ki n bán d n công ñ xác l p c a h th ng ñi n có s d ng thi t b UPFC. su t l n và k thu t ño lư ng ñi u khi n trong h th ng ñi n, các - Tính toán m t s sơ ñ m u ñ ki m tra tính ñúng ñ n c a thu t toán. thi t b bù d c và bù ngang ñi u ch nh nhanh b ng thyristor hay - Thu th p s li u c a h th ng ñi n 500 kV Vi t Nam ñ tính ch ñ tri c ñã ñư c ng d ng và mang l i hi u qu cao trong vi c nâng xác l p khi có UPFC. cao n ñ nh ch t lư ng ñi n áp cũng như ñi u khi n dòng công 5. Tên ñ tài. su t c a h th ng ñi n. Các thi t b thư ng dùng là: thi t b bù NGHIÊN C U MÔ HÌNH THI T B UPFC VÀ NG D NG TÍNH tĩnh có ñi u khi n (SVC), thi t b bù d c có ñi u khi n (TCSC), TOÁN CH Đ XÁC L P H TH NG ĐI N 500 KV VI T NAM thi t b ñi u khi n dòng công su t (UPFC). Các thi t b này cho 6. B c c lu n văn. phép chúng ta v n hành h th ng ñi n m t cách linh ho t, hi u Lu n văn ñư c b c c như sau: qu . Vi c nghiên c u thi t b ñi u khi n dòng công su t UPFC v i M ñ u vi c nâng cao n ñ nh và kh năng truy n t i c a h th ng ñi n Vi t Chương 1. T ng quan v v n ñ s d ng thi t b FACTS Nam là r t c n thi t. Nh m m ra m t hư ng m i trong vi c áp d ng trong h th ng ñi n. các phương pháp ñi u ch nh, ñi u khi n ho t ñ ng c a h th ng ñi n. Chương 2. Nguyên lý làm vi c và mô hình c a thi t b UPFC B n lu n văn s nghiên c u mô hình thi t b UPFC và áp d ng tính trong bài toán tính toán ch ñ xác l p c a h th ng ñi n. toán ch ñ xác l p h th ng ñi n 500 kV Vi t Nam. Chương 3. Tính toán ch ñ xác l p c a h th ng ñi n có s 2. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u. d ng UPFC b ng phương phương pháp Newton-Raphson. - Đ i tư ng nghiên c u: Nguyên lý làm vi c và mô hình thi t b Chương 4. ng d ng tính toán ch ñ xác l p c a h th ng ñi n UPFC. 500kV năm 2015 có s d ng thi t b UPFC - Ph m vi nghiên c u: Tính toán ch ñ xác l p c a h th ng ñi n có K t lu n và ki n ngh s d ng UPFC b ng phương phương pháp Newton-Raphson. Áp
5 6 Chương 1 trong ph m vi 0 ≤ V pq ≤ V pq max và góc pha γ ñư c ñi u ch nh trong T NG QUAN V V N Đ S D NG THI T B FACTS ph m vi 0 ≤ γ ≤ 2π . TRONG H TH NG ĐI N V ch c năng, UPFC cho phép ñi u khi n ñ ng th i trào lưu 1.1. Khái quát s hình thành và phát tri n c a h th ng truy n công su t tác d ng, ph n kháng và c biên ñ ñi n áp t i nút n i v i t i ñi n xoay chi u linh ho t (FACTS). UPFC. Trong c u trúc thi t b bù UPFC thì s trao ñ i công su t tác 1.2 C u hình và các thi t b cơ b n c a FACTS d ng ñư c th c hi n b i nút ñi n áp phát Vs c a h th ng, như ñư c 1.3 Phân lo i thi t b FACTS minh h a hình 2.2 1.3.1 Thi t b bù ngang (Shunt Devices) 1.3.1.1 SVC (Static Var Compensator) 1.3.1.2 STATCOM 1.3.2 Thi t b bù d c (Series Devices) 1.3.2.1 TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor) 1.3.2.2 SSSC (Static Synchronous Series Compensator) Hình 2.2 Nguyên lý làm vi c cơ b n c a thi t b bù UPFC. 1.3.3 Thi t b bù n i ti p-song song Thi t b UPFC có c u t o g m hai máy bi n áp m c song 1.3.3.1 DFC (Dynamic Flow Controller) song và m c n i ti p, ñư c n i v i 2 b ngh ch lưu áp, m c theo ki u 1.3.3.2 UPFC (Unified Power Flow Controller) lưng t a lưng v i 1 t DC chung như hình 2.3. 1.3.3.3 IPFC (Interline Power Flow Controller ) 1.3.3.4 GUPFC (Generalize Unified Power Flow Controller) Chương 2 NGUYÊN LÝ LÀM VI C VÀ MÔ HÌNH C A THI T B UPFC TRONG BÀI TOÁN TÍNH TOÁN CH Đ XÁC L P C A H TH NG ĐI N 2.1 C u t o và nguyên lý làm vi c c a thi t b UPFC Thi t b bù UPFC là s k t h p c a hai b bi n ñ i n i ti p và song song, ñư c xem như m t d ng ngu n áp ñ ng b , t o nên ñi n áp Vpq ñ t n i ti p vào ñư ng dây truy n t i. Đi n áp này có t n Hình 2.3 C u trúc c a thi t b UPFC b i hai b ngh ch lưu áp s cơ b n b ng t n s c a h th ng ñi n, biên ñ ñi n áp ñi u ch nh ñư c dùng chung t DC ñ u lưng t a lưng.
7 8 2.2 Mô hình tính toán Pk = −Vk2 .Gvr −Vk2 .Gkm + Vk .Vm.[Gkm.cos( k −θm ) + Bkm.sin( k −θm )] θ θ (2.73) D a vào c u t o và nguyên lý làm vi c c a thi t b UPFC, + Vk .Vcr .[Gkm.cos( k − δcr ) + Bkm.sin( k − δcr )] θ θ + Vk .Vvr [Gvr .cos( k − δ vr ) + Bvr .sin( k − δvr )] chúng ta nghiên c u m t mô hình c th như sau: θ θ Vk θk VcR θcR Vm θm Qk = Vk2 .Bvr + Vk2 .Bkm + Vk .Vm .[Gkm . sin(θ k − θ m ) − Bkm . cos(θ k − θ m )] Ik Im (2.74) IcR + Vk .Vcr .[Gkm . sin(θ k − δ cr ) − Bkm . cos(θ k − δ cr )] bus k IvR bus m Re{-VvRI*vR + VcRI*m}=0 + Vk .Vvr .[Gvr . sin(θ k − δ vr ) − Bvr . cos(θ k − δ vr )] VvR θvR Pm = −Vm .Gmk + Vm .Vcr .[Gmk . cos(θ m − δ cr ) + Bmk .sin(θ m − δ cr )] 2 (2.75) + Vm .Vk .[Gmk . cos(θ m − θ k ) + Bmk . sin(θ m − θ k )] Hình 2.4 Sơ ñ tương ñương c a UPFC Q m = V m2 . B mk + V m .V k .[G mk . sin( θ m − θ k ) − B mk . cos( θ m − θ k ) ] (2.76) + V m .V cr .[G mk . sin( θ m − δ cr ) − B mk . cos( θ m − δ cr ) ] Đ xây d ng mô hình tính toán c a UPFC, trư c h t ta xét h th ng g m 2 ngu n n i v i nhau thông qua t ng tr Zmk như hình v : Như v y, ta th y r ng, khi có l p ñ t thi t b UPFC thì lư ng k m công su t t i m i nút thay ñ i. Lư ng công su t này ta xem như ñư c Zkm Ik Im cung c p b i UPFC bơm vào các nút k và m. Mô hình tính toán c a thi t b UPFC như hình sau: Nút k Nút m Ek Em Zkm Vm Vk Hình 2.5. Sơ ñ m ng 2 nút 2.3 K t lu n D a vào vi c phân tích mô hình tính toán và tính dòng công su t truy n t i trên ñư ng dây ta có: PkUPFC+jQkUPFC PmUPFC+jQmUPFC Công su t truy n t i trên ñư ng dây như sau: Khi không có thi t b UPFC: Hình 2.7 Mô hình tính toán thi t b UPFC Pk = Vk2Gkk + VkVm [Gkmcos (θk - θm) + Bkmsin(θk- θm)] cal (2.71) cal 2 Mô hình trên hình 2.5 và các công th c bi u th c t (2.73) Qk = -Vk Bkk + VkVm [Gkmsin (θk - θm) + Bkmcos(θk- θm)] (2.72) Khi l p ñ t thi t b UPFC vào ñư ng dây, công su t t i các ñ n (2.76) ñư c s d ng ñ thay th thi t b UPFC trong các sơ ñ nút ñư c tăng thêm m t lư ng là: tính toán các bài toán gi i tích m ng ñi n.
9 10 B tñ u Chương 3 TÍNH TOÁN CH Đ XÁC L P C A H TH NG ĐI N CÓ Nh p s li u ban ñ u c a m ng ñi n S D NG UPFC B NG PHƯƠNG PHÁP NEWTON-RAPHSON 3.1 Tính trào lưu công su t b ng phương pháp Newton-Raphson k = 0 3.1.1 Phương pháp Newton-Raphson 3.1.2 Tính trào lưu công su t b ng phương pháp Newton-Raphson Áp d ng phương pháp Newton-Raphson ñ gi i bài toán trào Đ lưu công su t thì phương trình có d ng như sau: H it ∆X (i ) = −[J (i ) ] .F ( x ( i ) ) −1 (3.9) ( i +1) X = X + ∆X (i ) (i ) (3.10) S Trong ñó X là vectơ các bi n chưa bi t: biên ñ V và góc pha θ . Tính dòng ñi n nút : L p ma tr n Jacobian  ∂P ∂P  (i )  ∂θ ∂V V   ∆θ  (i ) I N = YBus.V  ∆P  (3.31) (i ) ∆Q  = −  ∂Q ∂Q   ∆V  4 4   V  4 3 V  ∆ M = - J. ∆ V 123 F ( X (i ) ) 1θ 24 3  ∂44∂V 4 1 2i4 ( ) ∆X L p phương trình : J ( X (i ) ) Tính công su t nút : Ma tr n Jacobian có th lên ñ n c p (nb-1) x (nb-1) và các SNut=VNut.I Gi i phương trình tìm : ∆ V i , ∆ θ ik k ph n t c a ma tr n có d ng: ∂ Pk ∂ Pk  , Vm  ∂θ m ∂V m  (3.32) Tính công su t truy n  Tính : trên các nhánh ∂Q k ∂Q k , Vm  k +1 k ∆ V ik ∂θ m ∂V m   Vi = Vi + k +1 θi k = θi + ∆ θ ik v i: k = 1,....,nb và m = 1,....,nb Tính t n th t công su t trong m ng trên các nhánh 3.2 Tính trào lưu công su t b ng phương pháp Newton-Raphson khi xét ñ n thi t b UPFC. k +1 k +1 C p nh t các giá tr : V i , θi 3.2.1 Các bi u th c cơ b n 3.2.2 Phương trình ñ l ch K t thúc 3.2.3 Thu t toán. k = k +1 Hình 3.3 Sơ ñ thu t toán tính phân b công su t b ng phương pháp Newton-Raphson
11 12 Start 3.3. Thu t toán xây d ng ma tr n Jacobian khi xét ñ n UPFC. 3.3.1. C u trúc c a ma tr n Jacobian. Đ c s li u Jacobian 3.3.2 Các bi u th c tính các ph n t c a ma tr n Jacobian Jo ban ñ u 3.3.3. Thu t toán Theo như phân tích nh ng ph n trên, chúng ta ñã bi t ñư c Đ c s li u Jacobian, v trí t i nút k-m nh ng ph n t c a ma tr n Jacobian ban ñ u có th thay ñ i giá tr ho c gi nguyên như cũ. Nh ng ph n t ñư c gi nguyên là ñ o hàm i=1 (nút ñ u tiên) c a các thành ph n công su t c a các nút mà không n i thi t b vào, công su t c a nó ñư c tính như ban ñ u. Vì v y, khi xây d ng ma tr n Jacobian có xét ñ n thi t b UPFC ta ñ a trên cơ s là ma tr n i≠k&m i = k ho c i = m Jacobian ñã có. Do v y, trong thành ph n c a ma tr n Jacobian m i bao g m c nh ng ph n t c a Jacobian ñã xây d ng trư c ñó v i giá Các giá tr c a Jacobian ñư c gi Các giá tr này thay ñ i tr như ban ñ u. nguyên như Jacobian ban ñ u m t lư ng như sau: J(i,i) = Jo(i,i) J(i,j) = Jo(i,j) + ∆J Các ph n t c n ph i hi u ch nh l i là các ph n t tính theo J(i,j) = Jo(i,j) V i ∆J ñư c tính theo các bi u ñ o hàm c a các thành ph n công su t c a các nút có thi t b n i vào, th c 3.58-3.77 do lúc này công su t t i các nút ñó có thêm lư ng công su t do thi t b cung c p. Do ñó các ph n t trong ma tr n Jacobian m i ñư c tính b ng giá tr c a nó trong ma tr n cũ c ng thêm v i ñ o hàm c a i = i+1 ph n công su t do thi t b cung c p. Bên c nh nh ng ph n t ñư c hi u ch nh t ma tr n ban ñ u Đ và nh ng ph n t ñư c gi nguyên t trư c còn có nh ng ph n t i < nbb m i xu t hi n, ñó là ñ o hàm c a các thành ph n công su t trên các S b bi n ñ i c a thi t b UPFC theo biên ñ và góc pha ñi n áp t i các Thêm các ph n t m i nút mà nó ñư c l p ñ t, m t s ph n t m i n a chính là ñ o hàm J(2*nbb +1:2*nbb+3; 1:2*nbb) J(1:2*nbb; 2*nbb+1:2*nbb+3) c a công su t t i các nút ñ t thi t b vào theo biên ñ ñi n áp và góc Các ph n t này tính theo các bi u th c t 3.77- 3.129 pha c a ñi n áp trên các b bi n ñ i. Qua nh ng phân tích trên ñây ta có th xây d ng sơ ñ thu t toán thành l p ma tr n Jacobian khi có xét ñ n thi t b UPFC. Lưu k t qu JACOBIAN Stop Hình 3.5 Sơ ñ thu t toán thành l p ma tr n Jacobian khi xét ñ n thi t b UPFC
13 14 3.4. Ví d áp d ng ñ i v i m t s sơ ñ m u. Đi n áp t i các nút trong m ng ñi n: 3.4.1 Khi chưa l p ñ t thi t b UPFC 3.4.1.1 Sơ ñ tính toán 45+j15 40+j5 1 3 4 (2) (6) (3) (1) (4) (7) 2 5 20+j10 (5) 60+j10 3.4.2 Khi l p ñ t thi t b UPFC vào trong m ng Hình 3.6 Sơ ñ m ng ñi n bình thư ng 3.4.2.1 Sơ ñ tính toán 3.4.1.2 S li u tính toán 3.4.1.3 K t qu tính toán. 45+j15 40+j5 Phân b công su t trên các ñư ng dây trong m ng ñi n: 1 3 6 4 (2) (6) (1) (3) (4) (7) 2 5 20+j10 (5) 60+j10 3.4.2.2 S li u tính toán khi l p ñ t UPFC
15 16 3.4.2.3 K t qu tính toán khi l p ñ t thi t b UPFC ñi u ki n bình thư ng là trên nhánh 1 v i ∆P = 2.5 MW, khi có Dòng công su t trên các ñư ng dây khi có UPFC. UPFC thì t n th t công su t trên nhánh ñó gi m còn l i là ∆P = 2.3 MW. Như v y khi có UPFC thì nó cũng góp ph n làm gi m t n th t công su t trong m ng ñi n. So v i trư ng h p bình thư ng, khi có UPFC thì ñi n áp t i t t c các nút trong m ng ñi n ñư c c i thi n hơn so v i ban ñ u, ñi n áp tăng lên g n b ng giá tr ñ nh m c.T i nút có n i thi t b UPFC vào, ñ ñi u ch nh ñi n áp ta có th ñ t giá tr ñi n áp t i nút ñó theo giá tr mong mu n, sau khi tính toán ta th y biên ñ ñi n áp t i ñó ñ m b o yêu c u ñi u ch nh ñi n áp ñ t ra. Lúc bình thư ng dòng công su t trên nhánh 6 là 19.4+j2.9 MVA, khi ñ t UPFC vào nhánh này v i P = 40 MW và Q= 2 MVAR thì ta th y dòng công su t trên nhánh 6 ñúng b ng giá tr ñ t ban ñ u, như v y ta th y r ng UPFC có kh năng ñi u khi n dòng công su t. Đi n áp t i các nút. Qua các nh n xét ta th y ñư c tác d ng c a UPFC trong vi c truy n t i ñi n nămg như ñi u ch nh ñi n áp, ñi u khi n dòng công su t trên các ñư ng dây, c i thi n ñi n áp t i các nút trong m ng ñi n ñúng như lý thuy t ñã nghiên c u trong các ph n trên. Chương 4 NG D NG TÍNH TOÁN CH Đ XÁC L P C A H TH NG ĐI N 500kV NĂM 2015 CÓ S D NG THI T B UPFC 4.1. T ng quan v h th ng ñi n Vi t Nam. 4.1.1 Hi n tr ng h th ng ñi n Vi t Nam 4.1.2. H th ng ñi n Vi t Nam giai ño n 2010 - 2020 3.4.3 Nh n xét k t qu . 4.2. Tính toán ch ñ xác l p c a h th ng ñi n 500kV năm 2015 Khi có thi t b UPFC thì dòng công su t trên các nhánh 2 và khi chưa l p ñ t UPFC. 3 tăng lên, truy n v phía nút 3 .S tăng lên này nh m ñáp ng nhu 4.2.1 Sơ ñ ñư ng dây 500 kV Vi t Nam c u công su t c a b bi n ñ i n i ti p trên UPFC. Ta s d ng sơ ñ v n hành c a h th ng ñi n 500kV Vi t T n th t công su t l n nh t trong m ng khi làm viêc trong Nam năm 2015 theo t ng sơ ñ 6 ñ tính toán
2 5 6 8 9 10 Nho Quan Hµ TÜnh §µ N½ng Pleiku Dak N«ng Phó L©m 30.5Ohm 30.5Ohm 21.5Ohm 21.5Ohm 30.5Ohm 18.8Ohm 30.5Ohm 21.5Ohm 21.5Ohm 21.5Ohm 21.5Ohm 18.8Ohm 128MVAr 98MVAr 98MVAr 98MVAr 128MVAr 128MVAr 91MVAr 91MVAr 174MVAr 91MVAr 91MVAr 174MVAr 89km 260km 390km 259km 300km 196km 7 11 12 1920MW 21.5Ohm Dèc Sái Di Linh T©n §Þnh 21.5Ohm 30.5Ohm 30.5Ohm 8 Ohm 21.5Ohm 8 Ohm 21.5Ohm 46Ohm 30Ohm 15Ohm 15Ohm 98MVAr 98MVAr 128MVAr 128MVAr 33.5MVAr 33.5MVAr 65MVAr 65MVAr 218MVAr 116MVAr 65MVAr 65MVAr 290km 390km 100km 200km 220km 147km 49km Hßa B×nh 1 17 §¹i Ninh (300MW) 3 4 Yaly 20km Th−êng TÝn Qu¶ng Ninh (720MW) 152km 16 14 13 75km 52MVAr 52MVAr Yaly Phó Mü Nhµ BÌ 152km 42.5km 16km 52MVAr 52MVAr Phó Mü 65MVAr (3800MW) 65MVAr 152km ¤ M«n (600MW) 162km 15 ¤ M«n Hình 4.1: Sô ñoà löôùi ñieän 500kV Vieät Nam naêm 2015 4.2.2. S li u tính toán. 18 - Dòng công su t phân b trên các ñư ng dây. 4.2.3. K t qu tính toán lúc chưa ñ t thi t b UPFC.
19 20 - Đi n áp t i các nút trong m ng ñi n: Do ñó ta ch n v trí ch n ñ t thi t b UPFC là nút Đăk Nông (9) v phía Pleiku. Tính toán phân b công su t cho m ng ñi n khi có thi t b UPFC. Trên sơ ñ này ta b trí thi t b UPFC t i Dăk Nông. Như v y khi không có thi t b , m ng ñi n g m 16 nút, khi l p ñ t thi t b vào thì ta xem như có m t nút gi tư ng là nút 17 ñư c thêm vào trong m ng và g n Dăk Nông, hai nút này chính là 2 nút n i thi t b UPFC vào. UPFC ñư c n i n i ti p vào ñư ng dây Pleiku → Dăk Nông. Xem nút 17 như là m t nút PQ v i ñi n áp ban ñ u gi ñ nh là 1(pu) và góc pha ban ñ u b ng 0. Đ i v i thông s ñư ng dây, khi ñ t UPFC vào g n nút Dăk Nông (9) thì ta xem như nhánh Pleiku → Dăk Nông lúc này n i gi a nút Pleiku và nút gi tư ng 17. 4.3.2. S li u tính toán khi l p ñ t UPFC 4.3.3. K t qu tính toán khi l p ñ t UPFC 4.3. Tính toán ch ñ xác l p h th ng ñi n 500kV năm 2015 Khi l p ñ t UPFC 4.3.1. Sơ ñ tính toán Như k t tính toán ch ñ xác l p h th ng ñi n 500kV khi chưa ñ t UPFC , t i nút s Dăk Nông (9) có ñi n áp th p nh t, dòng công su t trên hai tuy n ñư ng dây Pleiku → Dăk Nông → Phú Lâm và Pleiku → Di Linh → Tân Đ nh → Phú Lâm còn chênh l ch l n.
21 22 - Dòng công su t trên các ñư ng dây khi có UPFC. - Đi n áp t i các nút sau khi l p ñ t UPFC. 4.4. Nh n xét. * V ch t lư ng ñi n áp t i các nút. Theo k t qu tính toán ñư c khi có và không có UPFC, ta th y khi có UPFC vào thì nó có tác d ng ñi u ch nh ñư c ñi n áp t i v trí ñ t, góp ph n ñi u ch nh ñi n áp trên các ñư ng dây trong h th ng. Như trong ví d th c t trên, khi có UPFC vào thì:
23 24 - Nh có thi t b UPFC ñi n áp t i nút Đ k Nông ñư c gi b ng ñi n * V t n th t công su t. áp ñ nh m c 1(p.u) so v i ñi n áp chưa có UPFC là 0.961 (pu) Vì ñi n áp t i các nút ñư c c i thi n, do ñó t n th t trong toàn m ng - Sau khi ñ t thi t b UPFC t i Đ k Nông, t i các v trí có ñi n áp cũng ñư c gi m ñáng k , c th như sau: th p như D c S i, Pleiku, Phú Lâm, Nhà Bè ñã tăng nhi u so v i T ng t n th t công su t trên trên lư i 500kV khi chưa có UPFC. ban ñ u. T i các nút có ñi n áp cao như Nho Quan, Thư ng tín, Q ng + T ng t n th t : ∆P = 1,71223 (pu) = 171,223 MW Ninh, Hà Tĩnh cũng ñư c gi m ñáng k . Đi n áp các nút ti n sát v + T ng t n th t %: giá tr ñ nh m c, tho mãn yêu c u ñi n áp các nút. ∆P 1, 71223 ∆P % = = .100% = 3,16% . * V kh năng ñi u khi n dòng công su t trên lư i. Pphat 54, 2 Như phân tích trên, khi chư có UPFC dòng công su t trên hai T ng t n th t công su t trên trên lư i 500kV khi có UPFC. tuy n ñư ng dây song song là Pleiku → Dăk Nông → Phú Lâm và + T ng t n th t : ∆P’ = 1,56874 (pu) = 156,874 MW Pleiku→Di Linh→Tân Đ nh → Phú Lâm còn chênh l ch l n, c th + T ng t n th t %: ∆P 1,56874 như sau. ∆P '% = = .100% = 2,89% . Pphat 54, 2 Nút ñ u Nút cu i Công su t ñ u Công su t cu i ñư ng dây ñư ng dây Như v y sau khi ñ t UPFC trên lư i ñi n, thì t n th t công su t gi m Pleiku Đ k Nông 3,914 – j0,813 3,987 – j 3,416 m t lư ng là: ∆P − ∆P ' 1.71223 − 1, 56874 Đ k Nông Phú Lâm 6,687 + j1,246 6,794 – j0,325 .100% = .100% = 8,38% ∆P 1.71223 Pleiku Di Linh 7,971 – j3,823 8,198 – j5,985 Tóm l i, khi l p ñ t thi t b UPFC m ng ñi n 500kV thì ta thu ñư c Di Linh Tân Đ nh 7,898 – j4,450 8,046 – j5,566 k t qu như sau: Tân Đ nh Phú Lâm 10,746 –j2,886 10,815 – j2,682 - Ch t lư ng ñi n áp t i các nút trong m ng ñư c c i thi n. Sau khi ñ t UPFC t i Đ k Nông, v i yêu c u ñi u ch nh dòng - T n th t công su t trong toàn m ng gi m xu ng. công su t thì dòng công su t trên hai tuy n trên ñư c phân b l i như - Đi u khi n, phân b ñư c dòng công su t trên ñư ng dây. sau. - T i nút ñ t UPFC n u ta mu n ñi u ch nh ñi n áp ta có th Nút ñ u Nút cu i Công su t ñ u Công su t cu i ñ t giá tr ñi n áp mong mu n theo các thông s ñ u vào c a UPFC, ñư ng dây ñư ng dây khi ñó UPFC s tác ñ ng ñi u ch nh ñi n áp t i v trí ñó theo giá tr Pleiku Đ k Nông 4,895 – j0,279 4,987 – j2,949 mà ta mong mu n. Đ k Nông Phú Lâm 7,750 – j2,224 7,906 – j3,763 - Khi c n ñi u ch nh dòng công su t trên m t nhánh b t kỳ, Pleiku Di Linh 6,985 – j3,393 7,158 – j5,669 ta ñ t UPFC vào nhánh ñó và ñ t các giá tr dòng công su t mong Di Linh Tân Đ nh 6,846 – j4,353 6,963 – j5,612 mu n cho UPFC, nó s ñi u ch nh dòng công su t g n như giá tr d t. Tân Đ nh Phú Lâm 9,654 – j2,930 9,709 – j2,886 Qua các nh n xét ñưa ra trên ñây ta th y ñư c m t s tác
25 26 d ng c a UPFC trong vi c truy n t i ñi n nămg như ñi u ch nh ñi n ưu trong v n hành và ñi u khi n h th ng truy n t i ñi n. Thêm vào áp, tác ñ ng kh ng ch dòng công su t trên các ñư ng dây, c i thi n ñó, Vi t Nam v i t c ñ phát tri n ph t i nhanh như hi n nay, nh t ñi n áp t i các nút trong m ng …v..v... ñúng như lý thuy t ñã nghiên là hai lĩnh v c công nghi p và d ch v thì h th ng ñi n 500kV s c u trong các ph n trên. ñ y t i trong m t tương lai không xa. Khi ñó vi c nghiên c u và ng K T LU N VÀ KI N NGH d ng công ngh truy n t i ñi n linh ho t FACTS cho h th ng ñi n cao 1. K t lu n chung. áp và siêu cao áp c a Vi t Nam là r t c n thi t. - Lu n văn ñã hoàn thành ñư c vi c nghiên c u mô hình tính 3. Hư ng phát tri n c a ñ tài. toán c a thi t b UPFC, xây d ng thu t toán tính toán ch ñ xác l p - Trong ph m vi ñ tài, tác gi ñã nghiên c u, tính toán ch ñ c a h th ng ñi n khi có s d ng UPFC b ng phương pháp l p xác l p c a h th ng ñi n 500kV Vi t Nam năm 2015 khi s d ng 1 Newton – Raphson. V i lý thuy t mô hình hóa m i xây d ng, tác gi UPFC trong m ng. Như tác gi ñã phân tích trên, vi c ch n v trí ñã ti n hành tính toán, ki m ch ng ñư c tính ñúng ñ n c a lý thuy t thích h p trên lư i ñi n ñ ñ t thi t b FACTS là r t quan tr ng. do qua sơ ñ m u. ñó, n u ñi u ki n cho phép ñ tài có th phát tri n theo hư ng l a - T k t qu phân tích và nghiên c u trong các chương 1,2 và chon v trí t i ưu trên lư i ñi n 500kV Vi t Nam ñ ñ t thi t b 3. Tác gi s d ng chương trình Matlab m i xây d ng ñư c, ti n FACTS. hành tính ch ñ xác l p h th ng ñi n 500kV Vi t Nam năm 2015 - V i chương trình Matlab ñã xây d ng ñư c, ngư i dùng có khi chưa có và khi có s d ng thi t b FACTS (UPFC). T ñó rút ta th tính toán, làm quen, tìm hi u ngôn ng MATLAB ñ hi u ch nh, nh ng nh n xét và k t lu n ñ ng th i ñưa ra ñ xu t vi c ng d ng nâng c p chương trình cho phù h p v i yêu c u c a công vi c. thi t b FACTS nói trên trong h th ng ñi n. 2. Ki n ngh . - S d ng thi t b ñi u khi n công su t UPFC không nh ng gia tăng kh năng truy n t i trên các ñư ng dây dài, ñi u khi n n ñ nh ñi n áp, mà còn ñóng vai trò quan tr ng nâng cao ñ n ñ nh c a h th ng. Vi c ch n l a ñúng v trí thanh cái c n ñ t không nh ng gi m ñư c chi phí l p ñ t trang b bù, c i t o ñư ng dây mà còn làm d dàng cho vi c v n hành cũng như tính toán b o v h th ng. - Trong tương lai, cùng v i s phát tri n m nh m c a k thu t ñi n t cũng như công ngh ch t o các thyristor công su t l n, các thi t b truy n t i ñi n xoay chi u linh ho t FACTS ngày càng ñư c ng d ng r ng rãi v i chi phí ñ u tư gi m, ñáp ng các yêu c u v t i