Luận văn Đánh giá độ tin cậy phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối

Luận văn Đánh giá độ tin cậy phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối Hướng tới mục tiêu nước ta cơ bản đạt được quy mô và trình độ của nước công nghiệp theo hướng...

H U

CÔNG TRÌNH C HOÀN THÀNH T I

Cánb h ngd nkhoah c : PGS.TS NGUY N HOÀNG VI T

(Ghirõh , tên, h chàm, h cv vàch ký)

Lu nv nTh cs đ cb ov t iTr ng ih cK thu tCôngngh TP HCM ngày14tháng07 n m 2012

Thànhph nH iđ ngđánhgiáLu nv nTh cs g m:

(Ghirõh , tên, h chàm, h cv c aH iđ ngch mb ov Lu nv nTh cs )

1 ………

2 ………

3 ………

4 ………

5 ………

Xácnh nc aCh t chH iđ ngđánhgiáLu nsaukhiLu nv nđãđ c

s ach a (n ucó)

Ch t chH iđ ngđánhgiáLV

H tênh cviên: Ph mQu cNghi pGi itính: Nam

Ngày, tháng, n msinh: 28/07/1973N isinh: H iD ng

Chuyênngành: Thi tb , m ng&nhàmáyđi n MSHV: 1081031049

I- TÊN TÀI:

“ ÁNH GIÁ TIN C Y PHÁT TUY N HÌNH TIA C A M NG I N

PHÂN PH I”

- C s khoah clýthuy tvàth cnghi mc acôngtácđanhgiáđ tin c y

-

Xâyd ngph ngphápxácđ nhs l nm tđi nhàngn mm tkháchhàngtrênm tpháttuy nhìnhti

ac am ngđi nphânph ivàth igiantrungbìnhc nthi tđ khôiph cl ichokháchhàngc apháttu

y nhìnhtiatrongm ngđi nphânph i

- Xétđánhgiám tpháttuy nc th m tpháttuy nphânph ihìnhtiac am ngđi nphânph i

(H tênvàch ký) (H tênvàch ký)

H U

Tôixin cam đoanđâylàcôngtr ìnhnghiênc uc ariêngtôi Cács li u,

k tqu nêutrongLu nv nlàtrungth cvàch at ngđ caicôngb trongb tk côngtrìnhnàokhá

H U

L iđ utiênxinc m nc quann itôicôngtác

(KhoaCôngNgh i nTr ng iH cCôngNghi pThànhph H Chí Minh) đãt om iđi uki nv th igianc ngnh b trís px pcôngvi cchotôiphùh pđ tôithamgiađ c khóah cnày Xinchânthànhc m ncácquýth ycôgiáođãgi ngd ychol p Cao hcThi tb ,

m ng&nhàmáyđi nkhóa I v it tc lòngbi t nvàkínhtr ng

Xinchânthànhc m nTr ng ih cK thu tCôngngh Thànhph H Chí Minh, Ban giámhi uvàcácth ycôtrongphòngsauđ ih cvàh ptácqu ct , khoaC - i n- i nt ,

đ cbi tlàth yPGS.TS

Nguy nHoàngVi tGi ngviêntr ng ih cBáchKhoaThànhph H Chí Minh đãt ntìnhgiúpđ , h ngd n, cungc ptàili uchotôitrongquátrìnhth chi nlu nv nnày

C m nt tc nh ngng ib ntrongl pđãk vaisátcánhcùngtôi chia

s vàhoànthi ntrongkhóah cnày

Cu icùngvìtrìnhđ ki nth ccóh n,

th igianđ ut chovi cl ys li ulu nv nvàhoànthi nlu nv ncònh nch Do

cácb ntrongl pđónggópđ lu nv nhoànthi nh n

Xintrânthànhc m n

H cviênth chi nLu nv n

Ph mQu cNghi p

Hi n nay, n c ta đang trên đà phát tri n công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t

n c Cung c p đi n đ c xem là m t trong nh ng y u t then ch t đ thúc đ y n n kinh t phát tri n Ngành đi n n c ta đang t ng b c đi vào th tr ng đ n c nh tranh i u quan tr ng nh t đ thu hút khách hàng là các công ty đi n ph i cung c p

đ n có đ tin c y cao và có tính c nh tranh đáp ng hai v n đ trên là h t s c khó

kh n và v n còn m i đ i v i ngành đi n c a n c ta Vì th trong lu n v n này tác gi

s trình bày ph ng pháp đánh giá đ tin c y v i vi c tính toán đ c gi i h n‘c ng

đ c đ a ra trong các đ n v c a s c m i n m và th i gian ph c h i – rfeeder

đ c

th hi n trong s gi m i l n m t đi n Ph ng pháp này có th đ c áp d ng ch ng minh v i các thi t b khác nhau, c u hình phát tuy n khác nhau s nh h ng đ n đ tin c y và t đó nh h ng t i khách hàng c a phát tuy n

phân tích đánh giá đ tin c y m t phát tuy n m t phát tuy n trong lu n v n này chia m t phát tuy n phân ph i hình tia thành nhi u khu v c, và t khu v c ti p t c

đ c chia thành các ti u khu v c

Thành ph n c ng đ m t đi n c a phát tuy n ( feeder) trong m ng đi n phân

ph i hình tia bao g m các c ng đ h ng hóc ( component) Thành ph n ph c h i c a

phát tuy n (rfeeder) trong m ng đi n phân ph i hình tia bao g m các thành ph n

(Switch restoration time)

TH I GIAN

PH C H I DO

S A CH A

(Repair restoration time)

ng dây trên không

(Overhead lines) oh ro_swt ro_rep

C ng đ m t đi n cho m i ti u khu ( subzone) c a phát tuy n hình tia trong m ng

đi n phân ph i s bao g m t ng t t c các c ng đ h ng hóc thành ph n ( component)

1

λ λ

λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ

feeder

kW

kWi

[ ]

kWi : là t i kilowatt trong ti u khu v c

kWtotall : là t ng t i kilowatt c a phát tuy n

+ B n c t đ u tiên c a ma tr n [SUBZcomp] đ c t o ra b ng m t b ng s th t [TRU] nh m t ng ng v i chi u dài đ ng dây có th đóng m đ c c ng nh có

th s a ch a đ c v i chi u dài đ ng dây Ph c v m i ti u khu, b ng này xác

+ hoàn thành b n c t đ u tiên c a ma tr n [SUBZcomp] thì ta ph i l p m t ma

tr n đ ng hành TRU là m t vector (ma tr n m t c t) chi u dài đ ng dây Các đ u vào c a ma tr n này s là t ng chi u dài (đ n v là mét) c a đ ng dây trên không trong m i khu v c và ti u khu v c Vector này đ c g i là [LOHlength

1000

]

[ ].

[ ] [ TOHlenght = TRU LOHlenght

] T ng chi u dài m t đi n khi "đóng ng t" và t ng chi u dài khi "s a ch a" (đ n v là km)

đi n đ y v i nh ng s “1”

3 2.1 Ph ng Trình Th i Gian Ph c H i Cho Ti u Khu V c

Th i gian s a ch a và ph c h i cho m i ti u khu (rsubzone) c a phát tuy n hình tia trong m ng đi n phân ph i bao g m t ng các th i gian ph c h i thành ph n (rcomponent)

+ Th i gian đóng ng t thi t b đóng ng t b ng tay –

Switching time manually switching devices ( r

)

s_swt

+ Th i gian s a ch a thi t b đóng ng t b ng tay –

Time repair manually switching devices ( r

subzn

r r

kW

kW r

kWi : là t i kilowatt trong ti u khu v c

kWtotall : là t ng t i kilowatt c a phát tuy n

rsubzi : th i gian ph c h i c a ti u khu v c

rep s

swt s

rep u

swt u

rep o

swt o

comp

r r r r r r r r r r

r ] [

c p đi n cho các

ti u khu n b ng cách đóng ng t không?

"1" trong hàng

"swt" và "0" trong hàng "rep" c a

"rep"

"1" Trong hàng "swt"

và "0" trong hàng "rep" c a n theo

g m ti u khu v c 2.1, 2.2 và 2.3 i v i Khu v c -3 và Khu v c -4, các ti u khu v c

và khu v c đ c xem là nh nhau

(Repair restoration time)

ng dây trên không

(Overhead lines) oh = 0.1376 ro_swt = 2.1281 ro_rep = 10

th i gian ph c h i cho ti u khu v c n

S đ gi i thu t c a ch ng trình đ c s d ng đ hoàn thành b ng s th t N u

h h ng đã s y ra ti u khu n (ti u khu m b ng ti u khu n) sau đó các câu tr l i các

kh i quy t đ nh là "No", "Yes" và "No", k t qu s là "0" trong hàng"swt" và "1" trong

"rep" hàng n theo c t m

[ ] [ λsubz = SUBZcomp λcomp

kW

kWi

subzn

r r

kW

kW r

r

i

Trong đó:

kWi : là t i kilowatt trong ti u khu v c

kWtotall : là t ng t i kilowatt c a phát tuy n

tài này trình bày m t ph ng pháp đ đánh c ng đ m t đi n hàng n m và

th i gian ph c h i cho t ng khu v c và ti u khu v c c a m t phát tuy n phân ph i S

d ng t ng t i phát tuy n và t i trong t ng khu v c và ti u khu v c, m t ph ng pháp

đ xác đ nh c ng đ m t đi n và th i gian ph c h i cho khách hàng đ c ph c v

b i phát tuy n Ph ng pháp này có th r t hi u qu trong vi c ch ng minh các thi t b khác nhau, c u hình phát tuy n khác nhau s nh h ng đ n đ tin c y c a phát tuy n

và t đó nh h ng t i khách hàng c a phát tuy n

tài cho ta th y vi c cho phép áp d ng s đ , thi t b nào trong b c thi t k ,

c ng nh phân b v n đ u t đ nh n đ c h th ng phân ph i có đ tin c y cao h n,

Khi ngành đi n n c ta đang t ng b c đi vào th tr ng đ n c nh tranh thì

ph ng pháp này s tr thành m t công c đánh giá đ c đ tin c y phát tuy n c a

m ng đi n phân ph i hình tia

DISTRIBUTION NETWORK

Hi n nay, đang trên đà phát tri n công nghi p hóa, hi n đ i hóa Cung c p đi n đ c xem là m t trong

nh ng y u t then ch t đ thúc đ y n n kinh t phát tri n Ngành đi n đang t ng b c đi vào th tr ng

đ n c nh tranh i u quan tr ng nh t đ thu hút khách hàng là các công ty đi n ph i cung c p đ n có đ tin c y cao và có tính c nh tranh đáp ng hai v n đ trên là h t s c khó kh n và v n còn m i đ i v i ngành đi n Vì th trong lu n v n này tác gi s trình bày ph ng pháp đánh giá đ tin c y v i vi c tính toán đ c gi i h n ‘c ng đ h ng hóc’ h ng n m và ‘th i gian ph c h i’ t ng ng đ i v i m t khách hàng c a m t phát tuy n phân ph i hình tia c a m ng đi n phân ph i Ph ng pháp này này s phát tri n

m t n n t ng và lý thuy t nh m tính toán các ch s v đ tin c y

ABSTRACT

Present, are on the rise of industrialization and modernization Power supply is considered one of the key factors to promote economic development The electricity sector has gradually come into the market to competition The most important thing is to attract customers to the electric company to provide high reliability and competitive To meet the above two issues are very difficult and is still new to our industry So in this paper the author presents methods for evaluating reliability calculation is limited to

‘outage rate’ annual and ‘restoration time’, respectively, for a client of a play online distribution of the radial power distribution network This approach will develop a theoretical foundation and to calculate the reliability index

H U

I.GI I THI U

tài (đánh giá đ tin c y phát tuy n hình tia c a

m ng đi n phân ph i), là đ tính toán s l n m t

đi n hàng n m c a m t khách hàng trên m t phát

tuy n thông qua “c ng h ng hóc ph n t ” hàng

n m và liên quan đ n “th i gian s a ch a ph c h i”

cho khách hàng trên mt phát tuy n hình tia c a

th hi n trong s gi m i l n m t đi n phân tích

đánh giá đ tin c y m t phát tuy n m t phát tuy n

trong lu n v n này chia m t phát tuy n phân ph i

hình tia thành nhi u khu v c, và t khu v c ti p t c

đ c chia thành các ti u khu v c

Ti p t c m i khu v c l i đ c chia thành các ti u

khu v c, ranh gi i c a ti u khu v c trong m t khu

v c s là các b đóng ng t b ng tay Ti u khu đ c

đánh s tuân theo t ng s khu v c v i vi c b

sung thêm m t con s phía sau và tu n

)

lf

+ C ng đ h ng hóc c a máy bi n áp – Transformer (

1

λ λ

[ ]

[ λsubz = SUBZcomp λcomp (2.4)

kWi : là t i kilowatt trong ti u khu v c

kWtotall : là t ng t i kilowatt c a phát tuy n

III PH NG TRÌNH TH I GIAN PH C H I

Ph ng Trình Th i Gian Ph c H i Cho Ti u Khu

V c

Th i gian s a ch a và ph c h i cho m i ti u khu

(rsubzone) ca phát tuy n hình tia trong m ng đi n phân phi bao g m t ng các th i gian ph c h i thành ph n (rcomponent

Th i gian ph c h i thành ph n (r

)

component

+ Th i gian đóng ng t c a đ ng dây trên không –

Switching time of the overhead lines (r

):

o_swt

+ Th i gian s a ch a c a đ ng dây trên không –

Repair times of overhead lines (r

)

o_rep

+ Th i gian đóng ng t c a đ ng dây đi ng m –

switching time of underground lines (r

)

u_swt

+ Th i gian s a ch a c a đ ng dây đi ng m –

Repair time of underground lines (r

)

u_rep

+ Th i gian đóng ng t thi t b đóng ng t b ng tay –

Switching time manually switching devices (r

)

s_swt

+ Th i gian s a ch a thi t b đóng ng t b ng tay –

Time repair manually switching devices (r

)

s_rep

+ Th i gian đóng ng t do đi u ch nh đi n áp –

Switching time by voltage regulation (r

r r

Trong đó:

kW

kW r

kWi : là t i kilowatt trong ti u khu v c

kWtotall : là t ng t i kilowatt c a phát tuy n

v i Khu v c -3 và Khu v c -4, các ti u khu v c và

khu v c đ c xem là nh nhau

B NG S TH T (TRU) C A PHÁT TUY N

V i b ng "s th t" [TRU] – b ng (3.2) đ c t o ra

nh m t n g n g v i ch i u d ài đ n g d ây có th đóng ng tvà có th s a ch a đ c Ph c v m i ti u khu B ng này xác đ nh các h h ng trong t t c các khu v c và các ti u khu v c s có c ng đ h ng hóc và th i gian ph c h i cho ti u khu v c n

S đ gi i thu t c a ch ng trình – (s đ 3.3) đ c

s d ng đ hoàn thành b ng s th t N u h h ng đã

s y ra ti u khu n (ti u khu m b ng ti u khu n) sau

đó các câu tr l i các kh i quy t đ nh là " No",

"Yes" và "No", k t qu s là "0" trong hàng"swt" và

"1" trong "rep" hàng n theo c t m

rep s

swt s

rep u

swt u

rep o

swt o

comp

r r r r r r r r r r

r ] [

nh h ng đ n đ tin c y c a phát tuy n và t đó

nh h ng t i khách hàng c a phát tuy n

tài cho ta th y vi c cho phép áp d ng s đ , thi t

b nào trong b c thi t k , c ng nh phân b v n

• John E Propst, Senior Member, IEEE, and Daniel R Doan, Senior Member, 2001 IEEE, Improvements in Modeling and Evaluation of Electrical Power System Reliability, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL 37, NO 5, SEPTEMBER/OCTOBER 2001, 1423 – 1421

• Nguy n Hoàng Vi t – 2004 – ánh giá đ tin

c y trong h th ng đi n – Nhà xu t b n i H c

Qu c Gia TP H Chí Minh

• Nguy n Hoàng Vi t, H V n Hi n và Phan Th Thanh Bình Nguyn Hoàng Vi t – ch biên,

• Nguy n Hoàng Vi t và Phan Th Thanh Bình

Nguy n Hoàng Vi t – ch biên 2005 Ng n

b n khoa hoc k thu t

• R.E Brown Member, T.M Taylor Member,

1999 Modeling the Impact of Substations on

Distribution Reliability, IEEE Transactions on

Power Systems, Vol 14, No 1, February, 1999,

349 – 354

• Tr n Quang Khánh – Matlab ng d ng – Tr n Quang Khánh – 2010 – Nhà xu t b n khoa h c

k thu t

• W.H.Kersting, Fellow, IEEE, W.H.Phillips, Member, IEEE, and R.ClayDoyle, Member, IEEE, Feeder Reliability Studies IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL.35,NO.2, MARCH/APRIL 1999, 319 – 323

• Zhenfu Dong, Don O Koval, Fellow, IEEE, and JohnE Propst,Fellow, IEEE Reliability of Various Industrial Substations, 2004 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL 40, NO.4, JULY/AUGUST 2004, 989 – 994

Có ph i có s n 1 ngu n d phòng c p

"rep"

"1" Trong hàng "swt"

và "0" trong hàng

No

Yes

ng dây trên không

(Overhead lines) oh = 0.1376 ro_swt = 2.1281 ro_rep = 10

(Overhead – m)

NG DÂY NG M – M

(Underground – m)

PH T I - kW (Load – kW)

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 1.2 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 1.2, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 1.2 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 1.3 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 1.3, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 1.3 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 1.4 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 1.4, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 1.4 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 1.5 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 1.5, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 1.5 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 1.6 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 1.6, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 1.6 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 1.7 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 1.7, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 1.6 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 2.1 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 2.1, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 2.1 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 2.2 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 2.2, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 2.2 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

XET SU CO SAY RA O TIEU KHU VUC 2.3 SE ANH HUONG THE NAO DEN TIEU KHU VUC 1.1

Khi co su co xay ra o tieu khu vuc 2.3, tieu khu vuc 1.1 co the duoc co lap khoi tieu khu vuc 2.3 boi cac thiet bi dong ngat tu dong hay khong?

y