Luận văn:Nghiên cứu sử dụng thiết bị UPFC để điều khiển dòng công suất trên các đường dây truyền tải

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vấn đề hiệu ứng nhà kính, hậu quả của nó đã gây những biến đổi to lớn về khí hậu ảnh hưởng nghiêm trọng, tác động đến mọi mặt trong đời sống xã hội loài người, đang trở thành mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam, trong những năm qua, nhiều dự án tham gia cơ chế phát triển sạch (CDM) đã được xúc tiến nhằm giảm phát thải khí nhà kính, đặc biệt là các dự án nhằm giảm phát thải khí CO2 từ nguồn năng lượng sạch....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu sử dụng thiết bị UPFC để điều khiển dòng công suất trên các đường dây truyền tải

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N NHƯ CƯ NG NGHIÊN C U S D NG THI T B UPFC Đ ĐI U KHI N DÒNG CÔNG SU T TRÊN CÁC ĐƯ NG DÂY TRUY N T I Chuyên ngành: M ng và H th ng ñi n Mã s : 60.52.50 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2012
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. Ngô Văn Dư ng Ph n bi n 1: TS. Đoàn Anh Tu n Ph n bi n 2: TS. Nguy n Bê Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ M ng và H th ng ñi n h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 27 tháng 10 năm 2012 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 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng
3 M Đ U 1. Lý do ch n ñ tài Cùng v i s phát tri n chung c a n n kinh t toàn c u, nhu c u tiêu th năng lư ng ngày càng tăng, trong ñó năng lư ng ñi n ñóng vai trò r t quan tr ng. Đ ñáp ng nhu c u trên h th ng ñi n (HTĐ) cũng ngày càng phát tri n và m r ng, nhi u ñư ng dây (ĐD) truy n t i ñi n dài ñi n áp siêu cao ñư c hình thành ñ liên k t các HTĐ c a nhi u khu v c v i nhau. S n i li n các h th ng ñi n con thành h th ng ñi n duy nh t mang l i nhi u l i ích nhưng cũng ñ t ra nhi u v n ñ k thu t ph c t p, trong ñó có v n ñ n ñ nh h th ng, v n ñ th a công su t ph n kháng trong ch ñ non t i, v n ñ trao ñ i công su t gi a các khu v c. Đ gi i quy t bài toán k thu t và kinh t trong v n ñ truy n t i m ng ñi n cao áp, nh ng v n ñ liên quan ñ n n ñ nh ñ ng, n ñ nh tĩnh, kh năng truy n t i c a các ñư ng dây, ch t lư ng ñi n năng, gi m t n th t trên ñư ng dây truy n t i…h n ch t i m c th p nh t nh ng s c có th x y ra. Đ nâng cao kh năng t i c a ñư ng dây ngư i ta s d ng các thi t b bù c ñ nh như t bù d c và kháng bù ngang v i dung lư ng thích h p, nhưng t t c các thi t b lo i này s d ng các thi t b ñóng c t cơ khí, thao tác ch m. Khi ph m vi thay ñ i công su t truy n t i l n thì phương pháp trên b h n ch .Hi n nay, trên th gi i các nư c tiên ti n như M , Canada, Brasil…là nh ng nư c tiên phong trong ng d ng k thu t công ngh FACTS trong lư i ñi n truy n t i. FACTS là h th ng ñi n truy n t i ñi n xoay chi u linh ho t s d ng các thi t b ñi u khi n công su t, ho t ñ ng ch ñ t ñ ng v i dòng ñi n và ñi n áp cao, cho phép ñi u khi n ñ n ñ nh ñi n áp h th ng nhanh chóng, góc pha tr kháng
4 ñư ng dây, g n như t c th i. Ngoài ra nó còn cho phép ñư ng dây v n hành g n v i m c gi i h n v nhi t c a ñư ng dây truy n t i. Các thi t b thư ng ñư c s d ng như: SVC, TSC, TCR, TSR, TCSC, STATCOM, SSSC, UPFC. Trong ñó thi t b ñi u khi n n i ti p-song song (UPFC) cho phép ñi u khi n có ch n l c ñi n áp, tr kháng, góc pha ñư ng dây do ñó thay ñ i dòng công su t tác d ng và ph n kháng truy n trên ñư ng dây.Trong khuôn kh lu n văn cao h c tác gi s t p trung nghiên c u thi t b UPFC s d ng cho vi c ñi u ch nh dòng công su t trên các ñư ng dây truy n t i ñi n xoay chi u thu c h th ng ñi n Vi t Nam ñ n năm 2030. 2. M c ñích nghiên c u : Tìm hi u c u t o, nguyên lý làm vi c c a thi t b bù UPFC, xây d ng mô hình tính toán c a thi t b s d ng cho bài toán gi i tích m ng ñi n. Xây d ng ph n m m mô ph ng ñ nghiên c u kh năng ñi u khi n trào lưu công su t truy n t i trên ñư ng dây.Áp d ng tính toán l a ch n v trí l p ñ t thi t b UPFC trên các ñư ng dây truy n t i HTĐ Vi t Nam. 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u: - Các ñư ng dây truy n t i ñi n siêu cao áp 500kV HTĐ Vi t Nam. S thay ñ i trào lưu công su t trên các ñư ng dây theo ch ñ v n hành c a h th ng. - Vai trò và công d ng c a các thi t b thu c h th ng FACTS nói chung, ñi sâu tìm hi u ñ s d ng thi t b UPFC. 4. Phương pháp nghiên c u - Thu th p s li u v thông s h th ng và thông s v n hành c a HTĐ Vi t Nam hi n t i và quy ho ch phát tri n c a HTĐ ñ n năm 2030.
5 - Nghiên c u c u t o, nguyên lý làm vi c c a thi t b UPFC ñ xây d ng mô hình tính toán trong bài toán gi i tích m ng ñi n, t ñó xây d ng chương trình mô ph ng ñ nghiên c u vai trò ñi u khi n trào lưu công su t khi l p ñ t trên các ñư ng dây truy n t i. - Áp d ng tính toán l a ch n ví trí l p ñ t thi t b ñ ñi u khi n trào lưu công su t cho các ñư ng dây truy n t i thu c HTĐ Vi t Nam. 5. Ch n tên ñ tài: Căn c vào m c ñích, ñ i tư ng, ph m vi và phương pháp nghiên c u. Đ tài ñư c ñ t tên: “Nghiên c u s d ng thi t b UPFC ñ ñi u khi n dòng công su t trên các ñư ng dây truy n t i”. 6. B c c lu n văn: M ñ u. Chương 1: T ng quan v quá trình hình thành và qui ho ch phát tri n h th ng ñi n Vi t Nam ñ n năm 2020. Chương 2:T ng quan v các thi t b c a h th ng truy n t i ñi n xoay chi u linh ho t FACTS, nghiên c u l a ch n ph n m m ng d ng ñ tính toán và phân tích h th ng ñi n. Chương 3: Nghiên c u c u t o, nguyên lý làm vi c, mô hình tính toán và xây d ng chương trình mô ph ng ho t ñ ng c a thi t b UPFC. Chương 4:Áp d ng tính toán l p ñ t thi t b UPFC ñ ñi u khi n dòng công su t trên ñư ng dây truy n t i 500kV thu c HTĐ Vi t Nam. K t lu n và ki n ngh . Tài li u tham kh o. Ph l c.
6 Chương 1 - T NG QUAN V QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ QUI HO CH PHÁT TRI N H TH NG ĐI N VI T NAM Đ N NĂM 2020 1.1. T NG QUAN V H TH NG ĐI N VI T NAM 1.1.1 Quá trình phát tri n c a lư i truy n t i ñi n 1.1.2. Ngu n và lư i truy n t i hi n t i 1.2. K HO CH PHÁT TRI N NGU N VÀ LƯ I ĐI N 500KV VI T NAM Đ N NĂM 2020 1.2.1. S tăng trư ng ph t i ñi n giai ño n 2011-2020: 1.2.2. K ho ch phát tri n ngu n ñi n: 1.2.3. K ho ch phát tri n lư i truy n t i ñi n: 1.2.4. Sơ ñ t ng th HTĐ Vi t Nam ñ n năm 2020 1.3. K T LU N H th ng truy n t i ñi n 500kV ñã ñư c ñ u tư xây d ng nh m ñ m b o s phát tri n hài hoà c a h th ng ñi n, ñ m b o tính ñ ng b gi a phát tri n ngu n và kh năng truy n t i ñi n t i các trung tâm ph t i m t cách tin c y, hi u qu . Nhìn chung, lư i ñi n 500kV v n hành tương ñ i n ñ nh và ñóng vai trò r t quan tr ng trong vi c ñ m b o an toàn cung c p ñi n. Tuy nhiên t n su t s c trên h th ng 500kV các năm 2005 tr l i ñây cao hơn giai ño n 1999-2004 m t ph n do s m t cân ñ i gi a tăng ph t i và ngu n ñưa vào các mi n trong các năm v a qua. Giai ño n g n ñây các ngu n ñưa vào mi n B c b ch m ti n ñ , d n ñ n các ĐD 500kV ph i làm vi c căng th ng ñ t i ñi n t mi n Trung và Nam ra B c. Trong quy ho ch phát tri n HTĐ Vi t Nam ñ n năm 2020 xét ñ n 2030, phương án nhu c u ñi n cho toàn qu c và các mi n d a trên d
7 báo t c ñ tăng trư ng GDP toàn qu c ñ n năm 2030, d báo nhu c u ñi n c a các T ng công ty ñi n l c ñ n năm 2020 và d a vào Pmax c a các tram hi n có. Quy ho ch ngu n và lư i ñư c thi t k trên cơ s ñáp ng phương án ph t i cơ s và có c d phòng cho phương án ph t i cao. Quy ho ch ngu n phát tri n cân ñ i công su t ngu n trên t ng mi n B c, Trung và Nam, ñ m b o ñ tin c y cung c p ñi n trên t ng h th ng ñi n mi n liên k t v i nhau sao cho gi m t n th t truy n t i, chia s công su t ngu n d tr và t n d ng mùa nư c ñ khai thác h p lý kinh t các nhà máy thu ñi n. Chương trình phát tri n lư i ñi n truy n t i d a trên cơ s cân b ng ngu n và ph t i các vùng mi n và khu v c. Chương 2 - T NG QUAN V CÁC THI T B C A H TH NG TRUY N T I ĐI N XOAY CHI U LINH HO T FACTS, NGHIÊN C U L A CH N PH N M M NG D NG Đ TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH H TH NG ĐI N 2.1. H TH NG TRUY N T I ĐI N XOAY CHI U LINH HO T FACTS 2.1.1 M ñ u 2.1.2. Nhóm các thi t b ñi u khi n song song 2.1.2.1. Thi t b bù ñ ng b tĩnh (STATCOM) 2.1.2.2 Máy bù tĩnh (SVC-Static Var Compensator) 2.1.2.3 SSG (Static Synchronous Generator):\ 2.1.2.4 BESS (Battery Energy Storage System) 2.1.2.5 SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) 2.1.3. Nhóm các thi t b ñi u khi n n i ti p 2.1.3.1. Máy bù d c ñ ng b tĩnh SSSC (Static Synchronous Series Compensators)
8 2.1.3.2. Các b t bù n i ti p ñư c ñi u khi n b ng Thyristor (TCSC-Thyristor Controlled Series Capacitor) 2.1.3.3. Các b t n i ti p chuy n m ch b ng Thyristor (TSSC- Thyristor Switched Series Capacitor) 2.1.3.4. Các b kháng n i ti p ñư c ñi u khi n b ng Thyristor (TCSR-Thyristor Controller Series Reactor) 2.1.3.5. Các b kháng n i ti p chuy n m ch b ng Thyristor (TSSR- Thyristor Switched Series Reactor) 2.1.4. Nhóm các thi t b ñi u khi n n i ti p – song song k t h p 2.1.4.1. Thi t b ñi u khi n dòng công su t h p nh t (UPFC- Unified Power Flow Controller) 2.1.4.2. Máy bi n áp d ch pha ñi u khi n b ng Thyristor (TCPST- Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer) 2.1.4.3. B ñi u ch nh áp dùng thyristor (TCVR - Thyristor- Controlled Voltage Regulator) 2.1.5. Hi u qu c a vi c s d ng các thi t b FACTS 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN GI I TÍCH M NG ĐI N 2.2.1. Phương pháp l p Gauss – Seidel: 2.2.2. Phương pháp l p Newton –Raphson: 2.3. GI I THI U CÁC PH N M M NG D NG 2.3.1. Chương trình PSS/E (Power system simulation/engineer) 2.3.2. Chương trình POWERWORLD 2.3.3. Chương trình CONUS 2.3.4. Phân tích l a ch n chương trình tính toán 2.4. K T LU N H th ng truy n t i ñi n xoay chi u linh ho t (Facts) s d ng thi t b ñi n t công su t ho t ñ ng ch ñ t ñ ng v i dòng ñi n và
9 ñi n áp cao, cho phép ñi u khi n ñ n ñ nh ñi n áp h th ng, góc pha, tr kháng ñư ng dây g n như t c th i, ñi u khi n dòng công su t trên các ñư ng dây truy n t i m t cách linh ho t và nhanh chóng. Thi t b Facts mang l i hi u qu : - Đi u khi n công su t theo yêu c u và tăng kh năng t i c a ñư ng dây ñ n g n gi i h n nhi t. S d ng t t hơn các h th ng truy n t i hi n có. - Gi m t n th t công su t và ñi n năng trên ñư ng dây truy n t i. - Gi m quá ñi n áp trong ch ñ s c , tăng ñ tin c y và tính kh d ng c a h th ng truy n t i. Giúp n ñ nh ñi n áp trong nh ng h th ng khó hi u ch nh, cung c p ch t lư ng ñi n năng theo yêu c u. - Đi u khi n các quá trình quá ñ nâng cao tính n ñ nh cho h th ng. Trên cơ s 2 phương pháp l p Gauss – Seidel và Newton – Raphson ngư i ta ñã xây d ng nhi u ph n m m tính toán và ñang ñư c s d ng như: PSS/E, CONUS, POWER WORLD... Chương trình PSS/E có nhi u ưu ñi m nên trong lu n văn tác gi s d ng chương trình PSS/E ñ tính toán, phân tích các ch ñ làm vi c c a HTĐ. Chương 3 - NGHIÊN C U C U T O, NGUYÊN LÝLÀM VI C, MÔ HÌNH TÍNH TOÁN VÀ XÂY D NGCHƯƠNG TRÌNHMÔ PH NG HO T Đ NGC A THI T B UPFC 3.1. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A THI T B UPFC Thi t b UPFC có c u t o g m hai b bi n ñ i công su t d ng ngh ch lưu áp, m c theo ki u lưng t a lưng liên k t v i t DC d tr công su t như hình 3.1
10 Hình 3.1: C u t o c a thi t b UPFC Hình 3.2: Nguyên lý làm vi c cơ b n c a thi t b bù UPFC B ngh ch lưu th hai (m c n i ti p trên ñư ng dây) th c hi n nhi m v chính c a UPFC là ñ t n i ti p v i ñư ng dây m t ñi n áp Vpq có biên ñ Vpq và góc pha ρ ñi u ch nh ñư c. Đi n áp n i ti p nêu trên có tác d ng như m t ngu n ñ ng b xoay chi u. Theo gi n → ñ véctơ hình 3.2 cho th y UPFC có th ñi u khi n ñư c môdul Vs và → → góc l ch δ gi a Vs và Vr . Công su t tác d ng, ph n kháng truy n t i trên ñư ng dây lúc này: δ (3.1)
11 δ) (3.2) Vi c ñi u khi n UPFC d n ñ n thay ñ i biên ñ Vseff và góc l ch δ do ñó có th ñi u khi n ñư c dòng công su t truy n t i trên ñư ng dây. B ngh ch lưu th nh t h tr ho t ñ ng cho b ngh ch lưu th hai b ng cách th c hi n ñưa vào m ch DC lư ng công su t tác d ng yêu c u c n cho quá trình thi t l p ñi n áp n i ti p trên ñư ng dây c a b ngh ch lưu th hai. Ngoài ch c năng trên, b ngh ch lưu th nh t cũng có th th c hi n vi c trao ñ i công su t ph n kháng v i h th ng ñi n xoay chi u (bù ngang) m t cách ñ c l p v i ch c năng th nh t. 3.2. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN C A THI T B UPFC[5] Hình 3.7: Mô hình toán h c c a UPFC tr ng thái n ñ nh Các thành ph n công su t tương ñương ñ t vào như hình 3.7 là: Pi ,upfc = 0.02 rbseVi 2 Sin γ − 1.02 rb seViV j Sin( δ i − δ j + γ ) (3.25) Pj ,upfc = rbseViV j Sin( δ i − δ j + γ ) (3.26) Qi ,upfc = − rb seVi 2 Cos γ (3.27) Q j ,upfc = rbseViV j Cos( δ i − δ j + γ ) (3.28) 3.3. XÂY D NG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PH NG V N HÀNH THI T B UPFC
12 3.3.1. Sơ ñ h th ng ñi n nghiên c u NMĐ1 U1=525 kV U3 U2=525 kV NMĐ2 L13= 620km L32= 200Km ~ ~ L14= 350Km P2=500 L43= 450Km S3= 1000 + j750 P3upfc + jQ3upfc P5upfc + jQ5upfc U4 S4= 700 + j500 Hình 3.8: Sơ ñ h th ng ñi n có l p ñ t thi t b UPFC 3.3.2 Các bư c xây d ng chương trình mô ph ng h th ng ñi n Đ xây d ng chương trình mô ph ng, c n ph i ti n hành các bư c sau: V sơ ñ h th ng ñi n như trên (hình 3.8) trên màn hình máy tính. Nh p s li u sơ ñ lư i ñi n vào file chương trình tính toán Matlab. File tính toán ch ñ xác l p ñư c tác gi vi t d a theo phương pháp l p Gauss-Seidel trên n n chương trình Matlab. Xây d ng chương trình g m các Unit ñ th c hi n các ch c năng sau: Đ c s li u t file s li u c a chương trình Matlab. Ch y file tính toán ch ñ xác l p c a chương trình Matlab. Đ c k t qu t file k t qu c a chương trình Matlab. Hi n th k t qu ñ c ñư c lên sơ ñ h th ng ñi n.
13 Cho phép thay ñ i các thông s v n hành c a h th ng ñi n tr c ti p trên giao di n chương trình, t ñó kh o sát các ch ñ v n hành c a h th ng ñi n khi có s tham gia c a thi t b UPFC. 3.3.3. Tính toán ch ñ xác l p 3.3.3.1. Dùng chương trình Conus 3.3.3.2. Dùng file tính toán vi t b ng chương trình Matlab K t qu tính toán ch ñ xác l p cho h th ng ñi n như hình 3.8 b ng chương trình Conus hoàn toàn trùng v i k t qu tính toán theo phương pháp l p Gauss-Seidel b ng chương trình Matlab do tác gi vi t. Do ñó có th ng d ng file chương trình Matlab do tác gi vi t ñ tính toán ch ñ xác l p khi có s tham gia c a thi t b UPFC. 3.3.4. Sơ ñ thu t toán mô ph ng ho t ñ ng c a thi t b UPFC khi l p ñ t trên h th ng ñi n 3.3.5. Chương trình mô ph ng ho t ñ ng c a thi t b UPFC 3.3.5.1. Xây d ng chương trình Hình 3.10: Giao di n c a chương trình mô ph ng UPFC 3.3.5.2. Kh o sát các ch c năng c a chương trình a) Thay ñ i thông s v n hành
14 b) Kh o sát kh năng ñi u khi n công su t trên ñư ng dây c a UPFC c) Kh o sát kh năng ñi u khi n ñi n áp nút l p ñ t UPFC d) Kh o sát kh năng ñi u khi n góc δ c a ñi n áp nút l p ñ t UPFC e) Kh o sát kh năng kh ng ch công su t trên ñư ng dây l p ñ t theo giá tr ñ nh trư c c a UPFC Hình 3.9: Sơ ñ thu t toán mô ph ng kh năng ñi u ch nh công su t theo r và γ c a UPFC trên ñư ng dây
15 3.4. K T LU N Qua nghiên c u c u t o, nguyên lý làm vi c, phân tích ñánh giá kh năng ho t ñ ng c a thi t b UPFC nh n th y: UPFC ñi u khi n vectơ ñi n áp n i ti p trên ñư ng dây truy n t i c v modul l n góc pha cho nên cho phép ñi u khi n linh ho t dòng công su t truy n t i trên ñư ng dây và ñi n áp cu i ñư ng dây theo ch ñ v n hành. Đi u khi n ñ c l p công su t tác d ng và ph n kháng trong ph m vi r ng. Trên cơ s phân tích mô hình tính toán UPFC ñã xây d ng ñư c sơ ñ thu t toán chương trình mô ph ng kh năng ñi u ch nh công su t theo r và γ c a UPFC trên ñư ng dây cho m t h th ng ñi n ñơn gi n ñ nghiên c u như hình 3.8. Các tính năng c a chương trình mô ph ng: Cho phép kh o sát ch ñ v n hành HTĐ như th c t nh các ch c năng : thay ñ i thông s v n hành Pt, Qt, Pt, Uf, hi n th thông s ch ñ U∠δnút, Pñd, Qñdlên sơ ñ . Kh o sát kh năng ñi u khi n c a thi t b UPFC: UPFC có kh năng ñi u khi n ñ c l p dòng công su t tác d ng trên ñư ng dây khi ñi u ch nh γ = 900 và thay ñ i giá tr r. UPFC ñi u khi n ñ c l p dòng công su t ph n kháng trên ñư ng dây khi ñi u ch nh γ = 00 và thay ñ i giá tr r. Ph i h p ñi u khi n r và góc γ thích h p cho phép ñi u khi n ñư c dòng công su t truy n t i trên ñư ng dây theo yêu c u khi thông s v n hành c a h th ng thay ñ i. Chương trình có th s d ng làm mô hình h c t p cho sinh viên nghiên c u nguyên lý làm vi c và vai trò ñi u khi n c a thi t b UPFC trong HTĐ.
16 Chương 4 - ÁP D NG TÍNH TOÁN L P Đ T THI T B UPFC Đ ĐI U KHI N DÒNG CÔNG SU T TRÊN ĐƯ NG DÂY TRUY N T I 500kV THU C H TH NG ĐI N VI T NAM 4.1. SƠ Đ VÀ S LI U TÍNH TOÁN HTĐ VI T NAM Nghiên c u tính toán các ch ñ v n hành h th ng ñi n 500kV Vi t Nam năm 2020 xét ñ n năm 2030.Qua tìm hi u tác gi ñã n m ñư c các thông tin v ngu n, ñư ng dây, ph t i, máy bi n áp sơ ñ HTĐ 500kV hi n t i và quy ho ch phát tri n ñ n năm 2020xét ñ n 2030 (ph l c 1, 2, 3, 4, 5) ñư c cung c p b i Công ty tư v n xây d ng ñi n 4. Toàn b s li u ñư c nh p vào file s li u c a chương trình PSS/E (ph l c 6, 7, 8, 9, 10).File s li u c a chương trinh PSS/E v ch ñ ph t i c c ñ i trong ñi u ki n v n hành bình thư ng c a HTĐ 500kV Vi t Nam năm 2020xét ñ n 2030 ñư c cung c p b i Công ty tư v n xây d ng ñi n 4. 4.2. TÍNH TOÁN CÁC CH Đ V N HÀNH CHO HTĐ VI T NAM 4.2.1. Ch ñ cơ s Đ kh o sát ñi n áp trên các nút và kh năng t i c a ñư ng dây siêu cao áp thu c HTĐ Vi t Nam năm 2020 xét ñ n 2030, ch n ch ñ ph t i c c ñ i trong ñi u ki n v n hành bình thư ng, ngu n ñi n các máy phát th y ñi n phát 100% công su t ñ t, còn l i huy ñ ng t các nhà máy nhi t ñi n, tuabin khí, ñi n h t nhân... làm ch ñ cơ s . 4.2.2. Ch ñ công su t truy n t mi n Trung ra mi n B c và mi n Trung vào mi n Nam (ch ñ 1) a/ Gi i thi u ch ñ v n hành: Ch ñ ph t i c c ñ i vào mùa khô.Các nhà máy th y ñi n l n (công su t ñ t > 500MW) phát kho ng 50% công su t ñ t, nhà máy
17 nhi t ñi n, th y ñi n nh phát 100% công su t ñ t (ph l c 11).T ng h p v ngu n và t i, trào lưu công su t 3 mi n B c - Trung - Nam t file ch ñ ph t i c c ñ i vào mùa khô c a chương trình PSS/E như b ng 4.1, 4.2 b/ K t qu tính toán: Khi huy ñ ng công su t mi n Trung c p cho mi n B c, công su t s truy n t i r t l n trên ñư ng dây 500kV t D c S i v Đà N ng (3215,3MVA), vư t quá công su t ñ nh m c ñư ng dây này (Sñm = 2636MVA). Công su t truy n t i các ñư ng dây khác ñ u nh hơn công su t ñ nh m c c a ñư ng dây. Đi n áp nút 500kV Đà N ng th p hơn m c cho phép ( < 95%Uñm): 464,7kV, ñi n áp nút D c S i: 482,3kV, ñi n áp các nút khác n m trong gi i h n 95%Uñm ñ n 105%Uñm Công su t truy n t i trên các ñư ng dây liên quan b ng 4.3: B ng 4.3: Công su t trên các ñư ng dây liên quan (ch ñ 1) H s mang t i Công su t Công su t truy n t i ñ nh m c km= Nút ñ u Nút cu i trên ĐD ĐD St (MVA) Sñm (MVA) D cS i Đà N ng 3208.2 + j214.3 2636 122 Pleiku D cS i 137 + j339.4 2636 13.9 Pleiku Th nh M 1208.8 + j287.1 2636 47.1 Th nh M Đà N ng 1411.4 + j379.4 2636 55.4 c/ Nh n xét:Trong ch ñ ph t i c c ñ i vào mùa khô, công su t truy n t mi n Trung ra mi n B cthì ñi n áp t i nút Đà N ng là
18 464,7kV th p hơn m c gi i h n cho phép 475kV, công su t truy n t i trên ñư ng dây 500kV t D c S i v Đà N ng là 3215,3MVA vư t quá công su t ñ nh m c ñư ng dây này (Sñm = 2636MVA). 4.2.3.Ch ñ s c ñư ng dây B c Ái - Đi n H t Nhân 2 (ch ñ 2) a/ Gi i thi u ch ñ v n hành: Ch ñ ph t i c c ñ i vào mùa mưa.Vào mùa mưa (tháng 1 ÷ tháng 9), các nhà máy th y ñi n phát 100% công su t ñ t, còn l i huy ñ ng t các nhà máy nhi t ñi n, tuabin khí, ñi n h t nhân...(ph l c 10).T ng h p v ngu n và t i, trào lưu công su t 3 mi n B c - Trung - Nam t file ch ñ ph t i c c ñ i vào mùa mưa như b ng 4.4, 4.5. H th ng ñang ch ñ ph t i c c ñ i, công su t ñư ng dây kép 500kV B c Ái ñi Đi n H t Nhân 2 (mi n Trung c p vào mi n Nam): 3109,4MVA. Gi s s c cô l p m t ñư ng dây B c Ái - Đi n H t Nhân 2. b/ K t qu tính toán: Kh o sát nh n th y công su t trên ñư ng dây B c Ái - Đi n H t Nhân 2 còn l i: 2742,2MVA vư t công su t ñ nh m c ñư ng dây này (2636MVA). Công su t truy n t i các ñư ng dây khác ñ u nh hơn công su t ñ nh m c c a ñư ng dây. Đi n áp các nút n m trong gi i h n 95%Uñm ñ n 105%Uñm. Công su t truy n t i trên các ñư ng dây liên quan b ng 4.6.
19 B ng 4.6: Công su t trên các ñư ng dây liên quan (ch ñ 2) H s mang t i Công su t Công su t truy n t i ñ nh m c km= Nút ñ u Nút cu i trên ĐD ĐD St (MVA) Sñm (MVA) Đi n h t B c Ái 2742 + j32.2 2636 104 nhân 2 Vân Phong B c Ái 573.7 – j184.8 2636 22.9 Vân Phong Bình Đ nh 431.7 - j213 2636 18.3 Bình Đ nh D cS i 978.5 + j89.7 2636 37.3 D cS i Pleiku 777.1 – j280 2636 31.3 c/ Nh n xét: Trong ch ñ công su t truy n t mi n B c vào mi n Nam vào mùa mưa, n u s c m t ñư ng dây B c Ái - Đi n H t Nhân 2 thì công su t truy n t i trên ñư ng dây còn l i: 2742,2MVA, vư t quá công su t ñ nh m c ñư ng dây này (2636MVA). 4.2.4. Phân tích l a ch n v trí l p ñ t thi t b UPFC ch ñ 1, trào lưu công su t mi n Trung c p ra mi n Băc, ñư ng dây D c S i - Đà N ng b quá t i, trên sơ ñ hình 4.1 nh n th y n u ñi u khi n tăng dòng công su t truy n trên m ch vòng D c S i - Pleiku - Th nh M - Đà N ng lên thì s gi m ñư c công su t truy n trên ñư ng dây D c S i - Đà N ng ñ ng th i gi m h s mang t i ñư ng dây này và n u nâng ñi n áp t i nút D c S i lên thì ñi n áp t i các nút 500kV Đà N ng s ñư c c i thi n ch ñ 2, trào lưu công su t mi n Trung c p vào mi n Nam, khi s c ñư ng dây B c Ái - Đi n H t Nhân 2, ñư ng dây B c Ái -
20 Đi n H t Nhân 2 còn l i b quá t i, theo sơ ñ hình 4.2 nh n th y n u ñi u khi n dòng công su t trên ñư ng dây t D c S i ñi Pleiku tăng lên thì s gi m ñư c công su t truy n trên ñư ng dây B c Ái - Đi n H t Nhân 2 xu ng tránh quá t i ñư ng dây này. Trên các cơ s này nh n th y v trí thích h p nh t ñ ñ t UPFC là t i nút D c S i trên ñư ng dây D c S i - Pleiku. ThotNot CuChi 3990.8+j316.8 TanDinh -532.4-j753.2 56.3+j78.6 495.6kV 1133.8-j419.4 497.6kV 980 MyPhuoc CauBong 3x( 811.7+j147.2 2x(110.9+j118.6 479.0+j140.0 DakNong 880 849.8+j20.8 630.6.2-j321.6 4x(1490.6+j239.6) 515kV 2x( 347.7-j55.2 Pleiku2 590 511.4kV 723.1-j13.7 437.0+j128.0 996.3-j12.7 996.3-j12.7 2x( 32.2+j56.8 4x(1000+j306.4 513.1kV 560 DienHatNhan2 519kV Pleiku 810 DiLinh 811.1-j115 472.5-j20.7 694.6-j327.4 2742+j32.2 PhongDien 4x( 180+j43.2 -562+j359 4x(400+j108.2) TBK_MT DienHatNhan3_MT Yaly BANSOK 283.0+j82.0 PSPP BacAi 515kV 790 522.3kV 780 2x(0+j0 2x(-516.6+j25.6) 2x(656.4+j290.9 2x( 1000+j1.8) 537.7-j184.8 537.7-j184.8 500.8kV DaNang 540 526.6kV 680 4x( 660-j3.7) 1060.5+j378.2 DienHatNhan1 2000-j248.4 -1687.4+j227.7 511.4kV VanPhong 195+j230.7 227.0+j66.0 710 431.7-j213 158.0+j46.0 4x(600+j153.4) 1x(898.4+j304.7 1x(449.6+j151.2 869.4+j313.5 505.3kV 660 BinhDinh 2x(221.8+j23.8 DocSoi 517.7kV 730 978.5+j89.7 512.7kV ThanhMy 978.5+j89.7 550 777.1-j280 147.4-j291.7 Hình 4.2: Sơ ñ HTĐ ch ñ 2 4.3. TÍNH TOÁN SAU KHI L P Đ T THI T B UPFC 4.3.1. 4.3.1. Tính toán ñi u ch nh UPFC làm vi c ch ñ 1: Đ t thi t b UPFC t i D c S i ñ ñi u khi n dòng công su t truy n t i trên ñư ng dây t D c S i ñi Pleiku. Trong chương trình