intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu sa thải phụ tải hệ thống điện dựa trên khoảng cách điện theo điện áp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST
Báo xấu
6
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu sa thải phụ tải hệ thống điện dựa trên khoảng cách điện theo điện áp" nhằm xây dựng mạng nơ-ron kép nhận dạng sự cố và đưa ra quyết định sa phụ thải với khối lượng cắt tải hợp lý, và dẫn đến phục hồi ổn định hệ thống điện với thời gian gian phục hồi tần số nhanh hơn các phương pháp truyền thống. Đánh giá hiệu quả của mô hình sa thải phụ tải đề xuất thử nghiệm trên hệ thống điện IEEE 39 nút khi xảy ra các dạng sự cố mất máy phát bằng phương pháp mô hình hóa mô phỏng với sự trợ giúp của phần mềm PowerWorld.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu sa thải phụ tải hệ thống điện dựa trên khoảng cách điện theo điện áp

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH VĂN NUÔI NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỆN DỰA TRÊN KHOẢNG CÁCH ĐIỆN THEO ĐIỆN ÁP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 0 5 9 8 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2018
  2. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI i
  3. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Huỳnh Văn Nuôi Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 1981 `Nơi sinh: An Giang Quê quán: Thoại Sơn – An Giang Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: ấp Đông An, xã Vĩnh Chánh, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang. Điện thoại cơ quan: 02962.217402 Điện thoại di động: 0915.668824 E-mail: nuoihv@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: từ 10/1999 đến 04/2002. Nơi học: Trường trung học Điện 2 Ngành học: Điện công nghiệp và dân dụng 2. Đại học: Hệ đào tạo: tại chức Thời gian đào tạo: từ 10/2010 đến 11/2014. Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh. Ngành học: Điện công nghiệp III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ Chi Nhánh Điện Tân Châu- 01/06/2002 - Cán bộ kỹ thuật Điện lực An Giang 30/12/2003 Từ Điện lực Thoại Sơn - Công ty 01/01/2004 - Trưởng Phòng KHKT Điện lực An Giang đến nay Thoại Sơn, ngày 03 tháng 11 năm 2018 Huỳnh Văn Nuôi HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI ii
  4. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Thoại Sơn, ngày 03 tháng 11 năm 2018 Huỳnh Văn Nuôi HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI iii
  5. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả Thầy, Cô đã tận tình giảng dạy. Đặc biệt, tôi xin gởi lời tri ân sâu sắc đến Thầy PGS.TS Quyền Huy Ánh, Khoa Điện - Điện Tử, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp cũng như trong suốt quá trình công tác, giảng dạy, nghiên cứu và học tập tại trường. Xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy Lê Trọng Nghĩa, đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. Xin cảm ơn đến tất cả người thân trong gia đình đã động viên, ủng hộ tạo điều kiện tốt nhất hoàn thành tốt cho tôi hoàn thành đề tài này. Cảm ơn những người bạn, những đồng nghiệp đã luôn sát cánh chia sẻ những khó khăn và động viên trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường. Thoại Sơn, ngày 03 tháng 11 năm 2018 Huỳnh Văn Nuôi HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI iv
  6. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH TÓM TẮT Luận văn nghiên cứu và đề xuất công cụ sa thải phụ tải trên cơ sở áp dụng mạng nơ-ron kép lan truyền ngược-hồi quy và khoảng cách điện theo điện áp. Mạng nơ-ron lan truyền ngược được sử dụng để nhận dạng máy phát bị sự cố, và ra quyết định có/không sa thải phụ tải. Mạng nơ-ron hồi quy được sử dụng để xác định chiến lược điều khiển sa thải phụ tải tương ứng với từng trường hợp sự cố. Việc tính toán khoảng cách điện theo điện áp giữa máy phát bị sự cố với thanh góp tải để lập kế hoạch ưu tiên sa thải phụ tải theo thứ tự tăng dần. Kế hoạch ưu tiên sa thải phụ tải được thực hiện cho từng trường hợp máy phát bị sự cố sẽ hình thành một chiến lược sa thải phụ tải làm ngõ ra của mạng nơ-ron. Hiệu quả của công cụ sa thải phụ tải đề xuất được kiểm tra thông qua mô phỏng offline cho hệ thống chuẩn IEEE 39 bus máy phát tương ứng với từng trường hợp sự cố máy phát ở các mức tải từ 70% đến 120%. Các thông số của mẫu huấn luyện bao gồm: PG, PL, PBranch, Vbus, fbus sẽ được thu thập để làm bộ cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc huấn luyện mạng nơ-ron lan truyền ngược nhận dạng sự cố với thuật toán Scaled Conjugate Gradient, độ chính xác huấn luyện là 99,75%, độ chính xác kiểm tra là 98,86% và huấn luyện mạng nơ-ron hồi quy ra quyết định sa thải phụ tải với độ chính xác huấn luyện là gần 100%, độ chính xác kiểm tra là gần 100%. Lượng công suất sa thải giảm 21,63%, thời gian phục hồi nhanh hơn 41,6% so với phương pháp sa thải bằng relay dưới tần số truyền thống đã chứng minh hiệu quả của phương pháp đề xuất. Kết quả nghiên cứu của luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các NCS, học viên cao học Ngành Kỹ thuật điện và các điều độ viên hệ thống điện quan tâm đến bài toán sa thải phụ tải khi sự cố máy phát trong hệ thống điện. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI v
  7. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH ABSTRACT The thesis researches and proposes the load shedding tool based on the application of back propagation-regression dual neural network and the voltage electrical distance. Back propagation neural network are used to identify the generator outage, and to decide whether or not the load shedding. The Generalized Regression Neural Network are used to determine the load shedding control strategies corresponding to each generator outage. The calculation of the voltage electrical distance between the generator outage and the load buses for scheduling priority load shedding in ascending order. The priority plans for load shedding are made for each case of generator outage will form a strategy of load shedding as the output of the neural network. The effectiveness of the proposed load shedding tool is tested through offline simulations for the IEEE 39 bus standard system for each generator outage at load levels from 70% to 120%. The parameters of the training sample such as PG, PL, PBranch, Vbus, fbus will be collected as the input database for training back propagation neural network to identify problem with Scaled Conjugate Gradient algorithm. The training accuracy is 99.75%, the test accuracy is 98.86%, and the training accuracy of Generalized Regression Neural Network that decide load shedding is close to 100%, the test accuracy is close to 100%. The amount of load shedding was reduced by 21.63%, and the recovery time was faster than 41.6% the traditional load shedding using under frequency load shedding relay demonstrated the effectiveness of the proposed method. The results of the thesis can be used as reference for the PhD students, post graduate students of Electrical Engineering Program and electrical system operators who are interested in load shedding in case of generator outage in the power system. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI vi
  8. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH MỤC LỤC TRANG TỰA QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI ................................................................................... i LÝ LỊCH KHOA HỌC ..............................................................................................ii LỚI CAM ĐOAN .................................................................................................... iii LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................... iv TÓM TẮT .................................................................................................................. v ABSTRACT ............................................................................................................... vi MỤC LỤC ................................................................................................................vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................... ix DANH SÁCH CÁC BẢNG ....................................................................................... x DANH SÁCH CÁC HÌNH ....................................................................................... xi Chương 1 TỔNG QUAN ............................................................................................ 1 1.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 1 1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu .............................................................. 2 1.2.1. Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước ........................................ 2 1.2.2. Điều khiển tần số trong hệ thống điện Việt Nam ...................................... 4 1.2.3. Chế độ cắt tải theo tần số trong hệ thống điện Tỉnh An Giang ................. 6 1.2.4. Các phương pháp sa thải phụ tải ................................................................ 8 1.3. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 12 1.4. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 14 1.5. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 14 1.6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 15 1.7. Điểm mới của đề tài........................................................................................ 15 1.8. Nội dung đề tài ............................................................................................... 15 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .............................................................................. 16 2.1. Khoảng cách điện theo điện áp ...................................................................... 16 2.1.1. Giới thiệu ................................................................................................. 16 2.1.2. Ý nghĩa ..................................................................................................... 16 2.2. Mạng nơ-ron ................................................................................................... 17 2.2.1. Giới thiệu ................................................................................................ 17 2.2.2. Các thành phần chính chính của mạng nơ-ron ........................................ 17 HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI vii
  9. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH 2.2.3. Mạng nơ-ron hồi quy (Generalized Regression Neural Network- GRNN) ........................................................................................................... 20 2.2.4. Mạng nơ-ron lan truyền ngược ................................................................ 23 2.2.5. Các thuật toán áp dụng cho mạng lan truyền ngược .............................. 24 Chương 3 PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI ĐỀ XUẤT .................................. 28 3.1. Xây dựng chương trình sa thải ....................................................................... 28 3.2. Nhận dạng sự cố theo phương pháp ANN ..................................................... 29 Chương 4 THỰC NGHIỆM TRÊN SƠ ĐỒ ĐIỆN CHUẨN ................................... 39 4.1. Mô tả hệ thống điện IEEE 10 máy 39 bus (New England) ........................... 39 4.2. Tính toán khoảng cách điện theo điện áp ....................................................... 40 4.3. Xây dựng mạng nơ-ron nhân tạo ................................................................... 44 4.3.1. Xây dựng mạng nơ-ron lan truyền ngược................................................ 44 4.3.2. Xây dựng mạng nơ-ron hồi quy .............................................................. 47 4.4. So sánh độ chính xác nhận dạng với các phương pháp sa thải khác nhau ..... 50 4.4.1. Phương pháp sa thải phụ tải dùng relay sa thải tần số thấp ..................... 51 4.4.2. Phương pháp sa thải dựa trên thuật toán AHP......................................... 52 4.4.3. Phương pháp sa thải phụ tải đề xuất ........................................................ 54 4.4.4. Thời gian điện áp phục hồi theo các phương pháp sa thải phụ tải khác nhau .................................................................................................................... 55 Chương 5 KẾT LUẬN & HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ........................ 58 5.1. Kết luận .......................................................................................................... 58 5.2 Hướng nghiên cứu phát triển đề tài ................................................................. 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 60 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 62 HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI viii
  10. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT HTĐ: Hệ thống điện STPT: Sa thải phụ tải UBND: Uỷ ban nhân dân MC: Máy cắt ANN: Artificial neural networks ANNI: Artificial Neural Network Investing BPNN: Backpropagation Neural Network GRNN: Generalized Regression Neural Networks ULFS : Underfrequency Load. Shedding HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI ix
  11. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1: Trạm 110 kV Thoại Sơn ............................................................................ 8 Bảng 1.2: Ưu và nhược điểm của các kỹ thuật sa thải phụ tải thông minh….………………………………………………………………………11 Bảng 2.1: Thông số mặc định của thuật toán huấn luyện Scaled Conjugate Gradient ................................................................................................................................... 25 Bảng 2.2: Các thông số mặc định thuật toán huấn luyện Resillient Backpropagation ................................................................................................................................... 26 Bảng 4.1. Khoảng cách điện theo điện áp giữa các máy phát với các nút tải. ......... 42 Bảng 4.2. Thứ tự sa thải phụ tải ứng với từng máy phát bị sự cố. ........................... 43 Bảng 4.3. Kết quả nhận dạng của mạng nơ-ron ANN-1 .......................................... 47 Bảng 4.4. Kết quả sai số toàn phương trung bình (MSE)......................................... 50 Bảng 4.5: Các bước sa thải tải dựa trên relay sa thải dưới tần số của FRCC........... 51 Bảng 4.6. Thứ tự sa thải dựa vào thuật toán AHP. ................................................... 53 Bảng 4.7. So sánh hiệu quả của các phương pháp STPT khác nhau khi sự cố MF36 ................................................................................................................................... 55 Bảng 4.8: So sánh hiệu quả của các phương pháp STPT khác nhau khi sự cố MF32 ................................................................................................................................... 57 HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI x
  12. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ phân cấp điều chỉnh tần số hệ thống điện Việt Nam........................ 5 Hình 1.2. Các phương pháp sa thải phụ tải phổ biến [5] ............................................ 9 Hình 1.3. Sa thải phụ tải sử dụng Relay F81 .............................................................. 9 Hình 1.4. Cấu trúc tổng quát của phương pháp sa thải phụ tải thông minh ............ 11 Hình 2.1. Thứ tự sa thải ưu tiên theo khoảng cách điện theo điện áp. ..................... 16 Hình 2.2. Mô hình các phần tử của mạng nơ-ron. .................................................... 18 Hình 2.3. Cấu trúc mạng nơ-ron một lớp ................................................................. 18 Hình 2.4. Cấu trúc mạng nơ-ron nhiều lớp............................................................... 19 Hình 2.5 Cấu trúc mạng truyền thẳng một lớp ......................................................... 19 Hình 2.6. Cấu trúc mạng truyền thẳng nhiều lớp. .................................................... 20 Hình 2.7. Nơ-ron hồi quy ......................................................................................... 20 Hình 2.8 Cấu trúc mạng hồi quy một lớp ................................................................. 20 Hình 2.9. Cấu trúc mạng hồi quy nhiều lớp ............................................................. 20 Hình 2.10. Cấu trúc mạng GRNN ........................................................................... 21 Hình 3.1. Quy trình sa thải phụ tải online đề xuất.................................................... 29 Hình 3.2. Quy trình mô phỏng lấy mẫu ngõ vào, mẫu ngõ ra .................................. 30 Hình 3.3. Giao diện cài đặt các thông số mô hình các phần tử ................................ 31 của hệ thống điện thử nghiệm. .................................................................................. 31 Hình 3.4. Quy trình cài đặt các thông số mô hình của ............................................. 32 các phần tử của hệ thống thử nghiệm........................................................................ 32 Hình 3.5. Quy trình kích hoạt các mô hình của hệ thống điện thử nghiệm. ............ 33 Hình 3.6. Tính phân bố tối ưu công suất trong hệ thống điện thử nghiệm. ............. 34 Hình 3.7. Giao diện thực hiện chạy mô phỏng sự cố, lấy mẫu ngõ vào................... 35 Hình 3.8. Mô phỏng sự cố, quá trình lấy mẫu ngõ vào mạng nơ-ron ...................... 36 Hình 3.9. Quy trình mô phỏng sa thải, lấy mẫu ngõ ra ............................................ 37 Hình 3.10. Dữ liệu đầu vào của mạng nơ-ron .......................................................... 38 Hình 3.11. Sơ đồ khối quá trình huấn luyện và sử dụng mạng nơ-ron kép. ............ 38 Hình 4.1. Sơ đồ hệ thống điện IEEE 10 máy 39 bus New England ......................... 40 Hình 4.2. Vị trí ma trận J4 trong ma trận Jacobian J. ............................................... 41 Hình 4.3. Xây dựng mạng nơ-ron............................................................................. 44 Hình 4.4. Hàm sigmoid ............................................................................................ 45 Hình 4.5. Đồ thị quan hệ giữa số nơ-ron lớp ẩn và phần trăm độ chính xác nhận dạng. .......................................................................................................................... 46 Hình 4.6. Huấn luyện mạng neural lan truyền ngược ANN-1 ................................. 47 Hình 4.7. Sơ đồ khối qui trình sa thải phụ tải của ANN-2. ...................................... 48 Hình 4.8. Bảng dữ liệu mẫu đầu vào của ANN-2 sau khi mô phỏng. ...................... 49 Hình 4.9. Kết quả phép thử hệ số Spread trong huấn luyện tập dữ liệu ................... 50 Hình 4.10. Quan hệ tần số f theo t khi mất máy phát 36. ......................................... 51 Hình 4.11. Quan hệ tần số f theo t khi sa thải bằng relay sa thải tần số thấp. .......... 52 HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI xi
  13. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH Hình 4.12. Quan hệ tần số f theo t khi sa thải dựa trên thuật toán AHP. ................. 54 Hình 4.13. Quan hệ tần số f theo t khi sa thải theo phương pháp đề xuất................ 55 Hình 4.14. Quan hệ điện áp U theo t tại bus 39 STPT theo thuật toán AHP ......... 56 Hình 4.15. Quan hệ điện áp U theo t bus 39 STPT bằng relay tần số thấp ............ 56 Hình 4.16. Quan hệ điện áp U theo t tại bus 39 STPT theo phương pháp sa thải dựa trên khoảng cách điện......................................................................................... 57 HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI xii
  14. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu Năng lượng điện là nguồn năng lượng rất phổ biến, sản lượng điện hàng năm trên thế giới ngày càng tăng chiếm tỷ trọng rất lớn so với các nguồn năng lượng khác. Điện năng được sử dụng nhiều là do có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (hòa, cơ, nhiệt…) dễ di chuyển đi xa, hiệu suất rất cao. Điện năng sản xuất ra thì không thể tích trữ được, cho nên phải quá trình sản xuất điện và sử dụng điện diễn ra đồng thời, thông qua đường dây truyền tải điện. Đất nước đang phát triển, đòi hỏi nguồn năng lượng phục vụ phát triển đất nước rất cao, đặc biệt là ngành công nghiệp nhu cầu về điện năng rất lớn. Theo Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN) thì tổng sản lượng điện thương phẩm ở Việt Nam có tốc độ gia tăng 10,84% trong giai đoạn từ 2011-2015. Trong năm 2015 thì tổng sản lượng điện thương phẩm là 143,7 tỷ kWh và 10 tháng đầu năm 2016 thì đạt 132,6 tỷ kWh, tăng 11,34% so với cùng kỳ năm 2015 [1]. Qua các số liệu đó thì có thể thấy rằng tốc độ tăng trưởng trong nhu cầu năng lượng Việt Nam là rất cao nên phải sản xuất ngày một nhiều điện hơn để đáp ứng nhu cầu và việc truyền tải công suất ngày một lớn dần như vậy thông qua lưới điện hiện tại dẫn đến điều kiện vận hành của các đường dây truyền tải ngày càng tiến gần tới giới hạn của nó làm cho hệ thống trở nên dễ bị nhiễu loạn và mất điện. Để đủ khả năng nhu cầu năng lượng tăng cao của xã hội, hiện nay hệ thống điện đang hoạt động ở giới hạn tính tải tối đa của họ kết thúc để giảm lợi nhuận ổn định và khả năng dự trữ nhỏ hơn. Trong điều kiện như vậy, mất điện tổng thể rất có khả năng xảy ra trong trường hợp xuất hiện sự cố nghiêm trọng. Các sự cố nghiêm trọng trong hệ thống điện, thường là các sự cố mất một máy phát điện, hoặc bất ngờ thay đổi tải. Những nhiễu loạn thay đổi về cường độ của nó, tại thời điểm này những nhiễu loạn có thể gây ra mất ổn định hệ thống. Ví dụ, khi một phụ tải công nghiệp lớn đột ngột được đóng, hệ thống có thể trở nên mất ổn định. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 1
  15. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH Điều này dẫn đến cần thiết để nghiên cứu hệ thống và theo dõi nó để ngăn chặn hệ thống trở nên mất ổn định. Giải pháp sa thải phụ tải là một trong những giải pháp mạnh và hiệu quả để duy trì ổn định hệ thống điện và tái lập giá trị tần số trong giới hạn qui định trong các tình huống sự cố khẩn cấp.Vấn đề đặt ra là phải sa thải nhanh, mức sa thải công suất hợp lý nhằm giảm thiệt hại do mất điện. 1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu Có nhiều phương pháp khác nhau để sa thải phụ tải và phục hồi hệ thống cung cấp điện đã được các nhà nghiên cứu và đã được sử dụng rộng rãi trong và ngoài nước. Hầu hết trong số này là dựa trên sự suy giảm tần số trong hệ thống. Bằng cách xem xét một yếu tố, đó là tần số, trong một số trường hợp phương pháp này tỏ ra kém hiệu quả. Sa thải tải quá nhiều là không thích hợp trong việc cung cấp điện của ngành điện vì nó gây ra sự làm mất điện và giảm độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng. Các cải tiến về các phương pháp truyền thống này đã dẫn đến sự phát triển của kỹ thuật sa thải phụ tải dựa trên tần số cũng như tốc độ thay đổi của tần số. Điều này dẫn đến nâng cao độ chính xác và dự đoán tốt hơn lượng phụ tải cần phải sa thải. Sau khi xem xét các thông số cho sa thải tải, cần thiết phải có các thiết bị phù hợp cho việc thu thập dữ liệu hệ thống để các dữ liệu đưa vào cho chương trình sa thải được chính xác như các giá trị thực tế. Thông thường, các bộ phận đo lường pha được sử dụng để đo dữ liệu thời gian thực. 1.2.1. Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước 1. Nghiên cứu trong nước 1. Luận văn ThS Nguyễn Trọng Tín: Nghiên cứu sa thải phụ tải nhưng chỉ xét đến các yếu tố điều kiển sơ cấp (điều khiển và phản ứng bộ điều tốc), không có xét đến các yếu tố điều khiển thứ cấp; đề tài thể hiện chiến lược sa thải phụ tải dựa trên df/dt, chưa sử dụng mạng Nơ ron; 2. Luận văn ThS Đỗ Hữu Kiệt: nghiên cứu đề xuất chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng và vị trí của phụ tải, chi phí phụ tải, và các điều kiện ràng HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 2
  16. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH buộc dựa trên thuật toán phân tích hệ thống phân cấp AHP và Fuzzy Logic để xử lí số liệu, chưa sử dụng mạng Nơ ron; 3. Luận văn ThS Mai Ngọc Nhẫn nghiên cứu và đề xuất mô hình: “Nghiên cứu sa thải phụ tải áp dụng mạng nơron và thuật toán AHP” để sa thải phụ tải nhằm đảm bảo duy trì ổn định động hệ thống điện khi xuất hiện sự cố ngắn mạch trên cơ sở phối hợp áp dụng giải thuật công nghệ tri thức: K-means, mạng nơ ron và giải thuật AHP. 2. Nghiên cứu nước ngoài 1. Junjie Tang, Junqi Liu [8] đã đề xuất trong bài báo này một thuật toán sa thải thích ứng tập trung, thích ứng mới, sử dụng cả thông tin điện áp và tần số được cung cấp bởi các bộ đo đồng bộ pha (PMU). Đóng góp chính của phương pháp mới là việc xem xét công suất phản kháng cùng với công suất hoạt động trong chiến lược sa thải tải. Do đó, phương pháp này giải quyết các vấn đề ổn định tần số và điện áp kết hợp tốt hơn các phương pháp tiếp cận độc lập. 2. Alireza Saffarian và Majid Sanaye-Pasand, [9] đề xuất ba phương pháp sa thải tải hỗn hợp thích nghi được đề xuất để cải thiện hoạt động của chương trình sa thải tải theo tần số thấp để tăng cường sự ổn định của hệ thống điện sau các rối loạn nghiêm trọng. Các phương pháp được đề xuất sử dụng tín hiệu điện áp và tần số đo tại chỗ để chống lại các sự kiện đó. Trong các thuật toán được đề xuất, tải đổ được bắt đầu từ các vị trí có phân rã điện áp cao hơn trong khoảng thời gian dài hơn. Tốc độ, vị trí và lượng tải đổ được thay đổi một cách thích nghi tùy thuộc vào vị trí nhiễu, trạng thái điện áp của hệ thống và tốc độ giảm tần số. Hoạt động của quy ước và đề xuất tải phương pháp đổ đã được mô phỏng trong một mạng thực tế lớn. 3. A.P. Ghaleh, M. Sanaye-Pasand, A. Saffarian [10], đã đề xuất một phương pháp sa thải tải mới để tăng tính bảo mật của hệ thống điện trong các nhiễu loạn lớn. Phương pháp được đề xuất sử dụng tín hiệu điện áp và tần số đo tại chỗ và không cần bất kỳ liên kết truyền thông nào. Hiệu quả của sơ đồ truyền thống và phương pháp sa thải được đề xuất sử dụng các tiêu chuẩn cắt khác nhau đã được mô phỏng trong hai hệ thống thử nghiệm: một mạng lớn thực sự và một hệ thống kiểm tra tiêu chuẩn. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 3
  17. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH 4. H. Bevrani và các cộng sự, 2009 [16], đã nghiên cứu việc sử dụng tốc độ thay đổi tần số df/dt trong các sơ đồ điều khiển khẩn cấp hệ thống điện. Bài báo thảo luận vài trò của df/dt trong hiệu quả thiết kế sa thải phụ tải dưới tần số, cũng như phân tích tác động của các nguồn năng lượng tái tạo (gió, mặt trời) lên độ dốc tần số hệ thống. Tác giả đã nhấn mạnh việc sử dụng ∆f/∆t là tốt hơn df/dt. Các công trình nghiên cứu sa thải phụ tải nêu trên chưa áp dụng phương pháp sa thải phụ tải trên cơ sở áp dụng mạng nơ-ron kép lan truyền ngược-hồi quy và khoảng cách điện theo điện áp. 1.2.2. Điều khiển tần số trong hệ thống điện Việt Nam Quy định điều khiển tần số trong hệ thống điện Việt Nam như sau [2]: Tần số hệ thống điện Quốc gia phải luôn duy trì ở mức 50Hz với mức chênh lệch cho phép trong khoảng ± 0,2Hz. Trường hợp hệ thống điện chưa ổn định thì mức chênh lệch cho phép là ± 0,5Hz. Tất cả các tổ máy phát trong hệ thống điện Việt Nam có đặc tính điều chỉnh được đặt với độ dốc 4%. Việc đặt cùng độ dốc nhằm phân bố phụ tải cho các tổ máy theo khả năng phát của tổ máy đó. Điều chỉnh tần số trong hệ thống điện Việt Nam được chia thành 3 cấp: ✓ Điều tần cấp I là đáp ứng của hệ thống tự động điều khiển phát điện (AGC) nhằm duy trì tần số định mức 50Hz với dải dao động cho phép ± 0,2 Hz. ✓ Điều tần cấp II là điều chỉnh tự động hoặc điều chỉnh bằng tay các tổ máy phát điện nhằm đưa tần số nằm ngoài khoảng 50 ± 0,5 Hz về giới hạn trong khoảng 50 ± 0,5 Hz. ✓ Điều tần cấp III là điều chỉnh bằng sự can thiệp của lệnh điều độ để đưa tần số hệ thống điện vận hành ổn định theo quy định hiện hành và đảm bảo phân bổ kinh tế công suất phát các tổ máy. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 4
  18. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH Hình 1.1. Sơ đồ phân cấp điều chỉnh tần số hệ thống điện Việt Nam ✓ Cấp điều độ có quyền điều tần phải thường xuyên theo dõi lượng công suất dự phòng điều tần cấp I, xu hướng thay đổi phụ tải của HTĐ để chủ động điều chỉnh công suất phát các NMĐ, đảm bảo mức dự phòng quay theo quy định. ✓ Cấp điều độ có quyền điều tần quy định 1 hoặc nhiều nhà máy điện (NMĐ) tham gia điều tần cấp I. Căn cứ vào nhiệm vụ phân công điều tần mà các NMĐ điều tần cấp I đưa các bộ tự động điều chỉnh công suất, tần số vào làm việc phù hợp thực tế. Khi gần hết lượng công suất dự phòng cho việc điều tần, các NMĐ này phải kịp thời báo cho cấp điều độ có quyền điều khiển. ✓ Tất cả các NMĐ không làm nhiệm vụ điều tần cấp I đều phải tham gia điều tần cấp II (trừ trường hợp đã được chấp thuận bởi cấp điều độ có quyền điều khiển). Khi tần số HTĐ ra ngoài mức 50Hz ± 0,5Hz quá 15 giây, các NMĐ làm nhiệm vụ điều tần cấp II đều phải tham gia điều chỉnh theo khả năng của tổ máy để đưa tần số HTĐ về mức 50Hz ± 0,2Hz. Khi tần số HTĐ đã được đưa về mức trên, tất cả các NMĐ đã tham gia điều tần cấp II giữ nguyên công suất và báo cho cấp điều độ có quyền điều khiển để xác nhận thanh toán dịch vụ điều tần theo Quy trình xác định và vận hành dịch vụ phụ trợ được Cục Điều tiết Điện lực ban hành. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 5
  19. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH Trong hệ thống điện Việt Nam chỉ có nhà máy thủy điện Hòa Bình là có trang bị bộ điều khiển công suất theo nhóm, nhằm phân bố đều công suất cho các tổ máy đang vận hành khi điều chỉnh tần số hệ thống. Tuy nhiên, do vùng chết của dải điều chỉnh tần số của các tổ máy mà đặc tính tần số hiện tại của hệ thống không phải luôn luôn nằm trong phạm vi 50  0,2 Hz. Khi tần số giảm xuống dưới 49,5 Hz mà đã hết khả năng điều chỉnh của các nhà máy điện điều tần cấp I và II, kỹ sư điều hành hệ thống điện Quốc gia phải ra lệnh khởi động thêm các tổ máy đang ở trạng thái dự phòng kể cả của khách hàng. Việc lựa chọn tổ máy huy động phải xét đến khả năng đáp ứng nhanh của tổ máy và tính tối ưu khai thác nguồn trong hệ thống điện. Trong trường hợp tần số vẫn tiếp tục giảm, đe dọa đến độ hoạt động ổn định của hệ thống điện quốc gia sẽ phải tiến hành sa thải phụ tải theo quy định. Ngược lại, trong trường hợp tần số hệ thống lớn hơn 50,5 Hz Điều độ HTĐ Quốc gia có quyền ra lệnh ngừng dự phòng một số tổ máy, sau khi xét đến an toàn của hệ thống, tính kinh tế, điều kiện kỹ thuật và khả năng huy động lại. 1.2.3. Chế độ cắt tải theo tần số trong hệ thống điện Tỉnh An Giang 1. Khu vực phụ tải Hệ thống điện tỉnh An Giang được chia thành các trạm 110kV Cái Dầu, Long Xuyên, Châu Đốc, Phú Tân, Tri Tôn, An Châu, Chợ Mới, An Phú, Thoại Sơn, Phú Châu: Trạm 110 kV Cái Dầu gồm các phát tuyến: 471 Cái Dầu, 473 Cái Dầu, 475 Cái Dầu, 472 Cái Dầu, 474 Cái Dầu, 476 Cái Dầu, 478 Cái Dầu. Cấp điện khu vực huyện Châu Phú bao gồm các cơ quan ban ngành của huyện và Khu Công Nghiệp Bình Long. Trạm 110 kV Long Xuyên gồm các phát tuyến: 471 Long Xuyên, 473 Long Xuyên, 475 Long Xuyên, 477 Long Xuyên, 472 Long Xuyên, 474 Long Xuyên, 476 Long Xuyên, 478 Long Xuyên, 480 Long Xuyên, 482 Long Xuyên. Cấp điện khu vực Thành Phố Long Xuyên bao gồm các cơ quan ban ngành của tỉnh An Giang, Khu Công Nghiệp Mỹ Quý, Mỹ Thới, đặc biệt khu Tưởng niệm Chủ tịch Tôn Đức Thắng. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 6
  20. LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS.QUYỀN HUY ÁNH Trạm 110 kV Châu Đốc gồm các phát tuyến: 372 Châu Đốc, 374 Châu Đốc, 471 Châu Đốc, 473 Châu Đốc, 475 Châu Đốc, 477 Châu Đốc. Cấp điện khu vực Thành Phố Châu Đốc, 1/2 huyện Tịnh Biên bao gồm các cơ quan ban ngành của Thành Phố Châu Đốc, đặc biệt khu di tích lịch sử cấp quốc gia Miếu Bá Chúa Xứ, Núi Sam Thành Phố Châu Đốc. Trạm 110 kV Phú Tân gồm các phát tuyến: 471 Phú Tân, 473 Phú Tân, 475 Phú Tân, 477 Phú Tân, 479 Phú Tân, 481 Phú Tân, 472 Phú Tân, 474 Phú Tân, 476 Phú Tân, 478 Phú Tân, 480 Phú Tân. Cấp điện khu vực huyện Phú Tân. Trạm 110 kV Tri Tôn gồm các phát tuyến: 471 Tri Tôn, 473 Tri Tôn, 475 Tri Tôn, 477 Tri Tôn, 479 Tri Tôn, 481 Tri Tôn. Cấp điện khu vực huyện Tri Tôn, 1/2 huyện Tịnh Biên, bao gồm khu khai thác đá Cô Tô, đặc biệt khu Du lịch Lâm Viên Núi Cấm, huyện Tịnh Biên. Trạm 110 kV An Châu gồm các phát tuyến: 471 An Châu, 472 An Châu, 473 An Châu, 475 An Châu, 477 An Châu, 479 An Châu, 481 An Châu. Cấp điện khu vực huyện Châu Thành bao gồm các cơ quan ban ngành của huyện và Khu Công Nghiệp Bình Hòa. Trạm 110 kV Chợ Mới gồm các phát tuyến: 473 Chợ Mới, 475 Chợ Mới, 479 Chợ Mới, 478 Chợ Mới, 480 Chợ Mới, 482 Chợ Mới. Cấp điện khu vực huyện Chợ Mới. Trạm 110 kV An Phú gồm các phát tuyến: 472 An Phú, 474 An Phú, 476 An Phú, 478 An Phú, 480 An Phú. Cấp điện khu vực huyện An Phú. Trạm 110 kV Phú Châu gồm các phát tuyến: 472 Phú Châu, 474 Phú Châu, 475 Phú Châu, 477 Phú Châu, 479 Phú Châu. Cấp điện khu vực Thị xã Tân Châu. Trạm 110 kV Thoại Sơn gồm các phát tuyến: 472 Thoại Sơn, 474 Thoại Sơn, 476 Thoại Sơn, 478 Thoại Sơn, 480 Thoại Sơn. Cấp điện khu vực huyện Thoại Sơn gồm 14 xã và 3 Thị Trấn, trong đó có 1 Khu Công Nghiêp Phú Hòa phụ tải khá lớn khoảng 20MVA, khu du lịch Hồ Ông Thoại Thị Trấn Núi Sập, đặc biệt khu di tích quốc gia đặc biệt Óc Eo. Dự kiến trong tương lai sẽ phát triển Khu Công Nghiêp Vọng Thê khoảng 10MVA. HVTH: HUỲNH VĂN NUÔI 7
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2069 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2