ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSSADEPT PHỤC VỤ CÔNG TÁC TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH LƯỚI ĐIỆN

Hướng dẫn sử dụng phần mềm PSSADEPTPhục vụ tính toán phân tích lưới điệnTÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC MODULE CỦA PHẦN MỀM PSSADEPTỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSSADEPT ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRÊN HỆ THỐNG PHÂN PHỐIÁP DỤNG PHÂN TÍCH THỰC TẾ TRÊN MỘT HỆ THỐNG PHÂN PHỐI ĐIỂN HÌNH

1

Hướng dẫn sử dụng phần mềm PSS/ADEPT

Phục vụ tính toán phân tích lưới điện

CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG

CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG

• CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG = CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP

– Tần số điện áp

– Biên độ điện áp

– Dạng sóng điện áp

• CÁC ĐỐI TƯỢNG LIÊN QUAN

– Các khách hàng tiêu thụ điện (sản phẩm tiêu dùng)

– Các nhà máy sản xuất (yếu tố đầu vào)

– Các công ty sản xuất, cung cấp thiết bị điện (yếu tố liên quan)

– Các công ty cung cấp điện năng (sản phẩm cung cấp)

• XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG

– Các chỉ số họa tần : SATHD; STHD95…

– Các chỉ số sụt áp : SARFI

– Các chỉ số độ tin cậy : SAIFI; SAIDI; CAIFi; CAIDI

PHẦN MỀM PSS/ADEPT

GIỚI THIỆU PSS/ADEPT

• Xu hướng tại các công ty điện lực là d ù ng các phần mềm

chuyên nghiệp để tính toán các vấn đề trên lưới phân phối và đánh giá chất lượng điện năng

• PSS/ADEPT (Power System Simulator/ Advaned Distribution

Engineering Productivity Tool) là phần mềm chuyên nghiệp hàng đầu do công ty PTI ( thuộc tập đoàn SIEMENT) sản

xuất Phiên bản mới nhất hiện nay là Version 5.1

• Bắt đầu từ năm 2004 Công ty Điện lựcTP.HCM đã sử dụng

phần mềm PSS/ADEPT tại tất cả các đơn vị thành viên của công ty Phiên bản hiện nay đang dùng là Version 5.0

GIAO DIỆN CHÍNH CỦA PSS/ADEPT

ĐẶC ĐIỂM CỦA PSS/ADEPT

• Giao diện đồ họa trực quan và thân thiện với người sử dụng (đã quen

thuộc với HĐH WINDOWS)

• Có khả năng tính toán hệ thống lớn, không hạn chế số nút (chỉ phụ thuộc

vào máy tính sử dụng)

• Có đầy đủ các Module hỗ trợ tính toán các vấn đề cần thiết trên lưới

phân phối

• Có đầy đủ các công cụ hỗ trợ như Line Constants (tính toán tổng trở

đường dây), CSDL thiết bị bảo vệ, tập tin thư viện (quản lý dữ liệu các phần tử) và Crystal Report (lập các báo cáo kết quả tính toán)

• Chế độ bản quyền được thực hiện thông qua khóa cứng giao tiếp máy

tính bằng cổng USB

CÁC MODULE CỦA PSS/ADEPT

– Hỗ trợ giải bài toán phân bố công suất

– Cho biết dòng điện, điện áp, công suất tiêu thụ (thực và phản kháng)

cũng như góc pha tại tất cả các nút Đồng thời cho biết dòng điện, tổn thất công suất và góc pha trên tất cả các nhánh

– Cơ sở tính toán dựa trên phương pháp lặp để giải phương trình quan hệ

điện áp và công suất thông qua ma trận tổng dẫn của hệ thống

– Hỗ trợ giải bài toán tính toán ngắn mạch trên lưới phân phối

– Tính được tất cả các loại ngắn mạch một, hai và ba pha

– Cho biết dòng điện ngắn mạch lớn nhất có thể tại tất các nút trên hệ

thống (Fault All) – Cho biết dòng điện ngắn mạch xảy ra tại tất cả các nút khi có sự cố xảy ra

tại một nút nào đó (Fault)

CÁC MODULE CỦA PSS/ADEPT (TT)

– Hỗ trợ phân tích sụt áp trong trường hợp khởi động các động cơ công suất

lớn trong hệ thống

– Phương pháp phân tích là giải bài toán phân bố công suất để tính điện áp

nút trước và trong quá trình khởi động động cơ sau đó so sánh để xác định mức độ sụt áp

4 TOPO (TIE OPEN POINT OPTIMIZATION)

– Hỗ trợ phân tích để xác định cấu hình có tổn thất nhỏ nhất trong hệ thống

phân phối có nhiều cấu hình hoạt động – So sánh giá trị tổn thất công suất của từng cấu hình có thể có của hệ thống – Cho biết cấu hình lưới có tổn thất nhỏ nhất và các thiết bị bảo vệ phải thay

đổi trạng thái so với cấu hình ban đầu

– Phiên bản hiện tại chỉ xét các hệ thống hình vòng đang vận hành hở

CÁC MODULE CỦA PSS/ADEPT (TT)

– Hỗ trợ giải bài toán tìm vị trí đặt tụ bù tốt nhất trên phương diện giá trị kinh

tế

– Phương pháp tính toán là so sánh số tiền tiết kiệm được do việc lắp đặt tụ

bù mang lại và số tiền đầu tư, vận hành tụ bù – Có thể sử dụng để kiểm tra các tụ bù hiện hữu hoặc tìm vị trí lắp đặt mới

tụ bù

– Hỗ trợ phân tích sự phối hợp giữa các thiết bị bảo vệ hiện hữu trên hệ

thống

– Phương pháp phân tích là so sánh các đường đặc tuyến dòng điện theo

thời gian của các thiết bị bảo vệ có liên quan

– Có thể sử dụng để kiểm tra tình trạng hoạt động của các thiết bị bảo vệ

hiện tại và đề xuất các giá trị cài đặt mới cho các thiết bị bảo vệ để có các sơ

đồ phối hợp tốt hơn

CÁC MODULE CỦA PSS/ADEPT (TT)

– Hỗ trợ phân tích các vấn đề ảnh hưởng của họa tần bậc cao đến hệ thống

phân phối

– Cho biết từng thành phần các bậc họa tần, độ méo dạng tổng (THD), hệ số

ảnh hưởng đường dây điện thoại (TIF), dạng sóng… tại tất cả các nút và nhánh trong hệ thống

– Sử dụng phương pháp bơm dòng và quét tần số

8 DRA (DISTRIBUTION REALIABILIY ANALYSIS)

– Hỗ trợ tính toán các chỉ số độ tin cậy trong hệ thống phân phối như SAIFI,

SAIDI, CAIFI, CAIDI

– Phiên bản hiện tại chỉ áp dụng được với các hệ thống hình tia và chỉ xét đến

các sự kiện mất điện dài hạn

– Các số liệu về mất điện thoáng qua đã được đưa vào (nhưng chưa sử dụng)

chứng tỏ ở phiên bản kế tiếp có thể xét được cả các sự kiện mất điện thoáng qua

TIỆN ÍCH HỖ TRỢ CỦA PSS/ADEPT

– Hỗ trợ tính toán tổng trở thứ tự thuận và thứ tự không của đường dây (cả

đường dây trên không và cáp ngầm)

– Người dùng có thể nhập các thông số đường dây trực tiếp trên giao diện đồ

họa và tính tóan tổng trở của các lọai đường dây để sử dụng sau này

– Kết quả tính toán có thể cập nhật trực tiếp vào tập tin thư viện của chưong

– Các báo cáo này có thể xem, in ấn hoặc xuất ra các định dạng tập tin thông

dụng như Text, Excel…

TIỆN ÍCH HỖ TRỢ CỦA PSS/ADEPT (TT)

3 CƠ SỞ DỮ LIỆU THIẾT BỊ BẢO VỆ (PTIPROT.MDE)

– Chứa đầy đủ thông số của các thiết bị bảo vệ thông dụng trên lưới phân

phối như relay, recloser và chì

– Thiết bị bảo vệ của nhiều hãng sản xuất lớn và phổ biến trên thế giới như

COOPER, ABB, WESTINGHOUSE…

– Cung cấp dưói dạng quen thuộc là ACCESS, cho phép hiệu chỉnh các thiết bị

sẳn có và cập nhật thêm các thiết bị mới

4 TẬP TIN THƯ VIỆN CỦA CHƯƠNG TRÌNH (PTI.CON)

– Lưu trữ thông số của các loại phần tử trên nhánh (như đường dây, máy

biến áp và thiết bị đóng cắt) dưới dạng các mẩu tin có tên để tham chiếu – Các thông tin lưu trữ trong một mẩu tin bao gồm tổng trở thứ tự, thông số

phục vụ tính độ tin cậy và các mức xét quá tải

– Sử dụng tập tin này để hỗ trợ quản lý thông số của các phần tử nhánh cùng

loại (rất hay gặp trên hệ thống phân phối)

CÁC PHẦN TỬ TRONG PSS/ADEPT

5 TẢI (LOADS)

9 THIẾT BỊ BẢO VỆ (PROTECTIVE DEVICES)

10 THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT (SWITCHS)

SỬ DỤNG CÁC MODULE PSS/ADEPT

1 Bổ sung các phần tử phụ của module cần phân tích

2 Thiết lập các tham số cần thiết cho module phân tích Vào

Menu ANALYSIS/OPTION

3 Thực hiện phân tích các module bằng cách vào Menu

ANALYSIS hoặc dùng chuột click vào các button tương ứng trên thanh công cụ

4 Xem các kết quả phân tích trực tiếp trên giao diện đồ họa

hoặc thông qua các report dạng bảng

PHÂN TÍCH THỰC TẾ

2 PHÁT TUYẾN BÌNH HƯNG & QUI ĐỨC

• Lấy nguồn từ trạm phân phối 110/15 kV Phú Định qua thanh

cái 51 (tuyến Bình Hưng) và thanh cái 52 (tuyến Qui Đức)

• Phát tuyến chính chạy dọc theo 2 bên Liên tỉnh lộ 15 và

Quốc lộ 50 hướng về Cần Giuộc Long An Ngoài ra còn có

một số nhánh rẽ 1 pha và 3 pha

• Cung cấp điện cho 2 xã Bình Hung, Qui Đức và các khu vực

lân cận

• Khách hàng chủ yếu là các khu dân cư và một số nhà máy

tiểu thủ công nghiệp (nhỏ và trung bình) Các loại khách

hàng khác rất ít, không đáng kể

2 PHÁT TUYẾN BÌNH HƯNG & QUI ĐỨC

CẬP NHẬT TẬP TIN THƯ VIỆN PTI.CON

THỐNG KÊ SỐ LIỆU TIÊU THỤ

TUYẾN QUI ĐỨC TUYẾN BÌNH HƯNG

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Series1

BỐN TÌNH TRẠNG TẢI (SNAPSHOT)

BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT

CƠ SỞ THẤP ĐIỂM CAO ĐIỂM TRG BÌNH

BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT

DÒNG ĐIỆN ĐẦU PHÁT TUYẾN

NHẬN XÉT

• NHẬN XÉT CHUNG

– Độ sụt áp lớn nhất nằm trong giới hạn cho phép (< 5%)

– Không xảy ra tình trạng quá tải trên các dây dẫn

– Phần trăm tổn thất công suất thực và công suất phản kháng nhỏ hơn 1% tức là nằm trong giới hạn cho phép

• ĐỀ XUẤT

– Khi hoạt động hết định mức tải (thực tế không có hoặc nếu có thì không kéo dài) thì hiện tượng sụt áp xảy ra khá nhiều nên cấn lưu ý các thời điểm này (nếu có) đề đề phòng

– Mức độ tải hiện nay là phù hợp, trong trường hợp có tăng thêm phụ tải cần tính toán cụ thể để tránh tổn thất quá lớn hoặc quá tải các đường dây

– Tổn thất công suất phản kháng thấp trong điều kiện tải thấp điểm nên có thể giảm bớt công suất kháng của tụ bù bằng cách mở các tụ bù ứng động

KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ

• Chỉ phân tích tuyến Qui Đức

• Giả định động cơ sử dụng là động

cơ nhóm B (NEMA Type B); mã

khởi động A có công suất định

mức 1000 kW và kéo tải ở 50%

định mức

• Phân tích khởi động động cơ

trong 3 trường hợp ứng với 3 vị

trí của động cơ là đầu giữa và

Sụt áp max (kV) 0.08 0.2 0.32 Sụt áp min

(kV) 0.06 0.06 0.05

PP KHỞI ĐỘNG

ĐỘC LẬP DÙNG MBA

Sụt áp max (kV)

Sụt áp min (kV)

LẮP ĐẶT TỤ BÙ TỐI ƯU

• Kiểm tra vị trí lắp đặt tụ bù hiện tại

trên phát tuyến Bình Hưng

• Phân tích lắp đặt mới tụ bù trên

PHỐI HỢP BẢO VỆ

PHỐI HỢP BẢO VỆ

RELAY 578 VÀ RECLOSER HƯƠNG LỘ 7

RELAY 578 VÀ LBFCO C/C BÌNH HƯNG

LBFCO TÂN LIÊM VÀ FCO

RELAY 573 VÀ RECLOSER TÁI LẬP

NHẬN XÉT

– Giá trị chỉnh định các thiết bị bảo vệ phù hợp với dòng điện ngắn

mạch đã tính toán – Sự phối hợp giữa các thiết bị bảo vệ nói chung khá tốt đảm bảo tuân

thủ các yêu cầu của sơ đồ phối hợp bảo vệ

– Các recloser hiện nay đang hoạt động ở chế độ 1 lần đóng lại (tác

động 2 lần) chưa thể hiện hết tính năng ưu việt của nó Vì vậy nên tăng số lần đóng lại lên 2 hoặc 3 lần

– Relay 573 và recloser TÁI LẬP có đặc tuyến tác động cắt nhau chứng

tỏ sự phối hợp chưa tốt cần chỉnh định lại bằng cách tăng giá trị TIME_DIAL lên hoặc nâng cao ngưỡng tác động của relay

PHÂN TÍCH HỌA TẦN

– Đo đạc các giá trị nguồn họa tần

dòng điện tại các tải có mức độ họa tần lớn

– Tính họa tần điện áp tại các nút

khác trên hệ thống – Thể hiện dạng sóng và phổ điện áp

tại các nút quan tâm

0.5 1

0.0001

Harmonic number

– Kết quả phân tích không chính

xác so với số liệu đo đạc thực tế – Theo kết quả đo đạc thì mức độ

họa tần tại thanh cái 52 trạm Phú Định nằm trong mức độ cho phép (Với cấp điện áp < 69kV thì THD cho phép là 3%

THD-F trung bình trong ngày

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Thời gian

TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY

TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY

• SỐ KHÁCH HÀNG

1 Lấy giá trị chính xác tại từng trạm phụ tải

2 Lấy trung bình theo công suất trung bình của trạm phụ tải

3 Xem như mỗi trạm phụ tải là một khách hàng

CHỈ SỐ GÍA TRỊ TÍNH TOÁN TRÊN TUYẾN QUI ĐỨC

TRƯỜNG HỢP 1 TRƯỜNG HỢP 2 TRƯỜNG HỢP 3 SAIFI 6.350 6.522 5.682

SAIDI 13.559 13.735 12.615

CAIFI 6.350 6.522 5.682

CAIDI 2.135 2.106 2.220

ASAI 99.845 99.843 99.856

NHẬN XÉT SƠ BỘ VỀ CLĐN

– Sụt áp lớn nhất < 5% tức là nằm trong giới hạn cho phép

– Không xảy ra quá điện áp

– THD điện áp tại đầu nguồn và các nút tải luôn < 2% tức là nằm

trong giói hạn cho phép

– Tương đối cao và ổn định

– Các trạm biến áp trong khu vực khu dân cư Bình Hưng hay xảy ra sự

cố cần lưu ý khắc phục

KẾT LUẬN

KẾT LUẬN VỀ PSS/ADEPT

– Tính toán cho kết quả chính xác đối với các bài toán phổ biến trên hệ thống

phân phối

– Phù hợp sử dụng tại công ty Điện lực TP.HCM

– Cơ sở dữ liệu của PSS/ADEPT quá yếu, không hỗ trợ truy vấn dữ liệu và trao

đổi dữ liệu với các phần mềm khác một cách trực tiếp (ví dụ : thông qua các câu lệnh truy vấn SQL chẳng hạn) gây khó khăn trong cập nhật hiệu chỉnh số liệu

– Cơ sở dữ liệu thiết bị bảo vệ phần Recloser (đặc biệt là Recloser điện tử)

chưa đạt yêu cầu

– Module Protection and Coordination chưa thể phân tích chính xác một số

sơ đồ phối hợp bảo vệ

– Phụ thuộc vào khóa cứng, giá tiền băn quyền khá cao nên chi phí đầu tư rất

lớn

HƯỚNG PHÁT TRIỂN

– Phương pháp sử dụng các module của PSS/ADEPT vào đánh giá hệ thống

phân phối

– Phương pháp thu thập và xử lý một số dữ liệu

– Kết quả thu được sau khi phân tích thực tế 7 module đạt yêu cầu Có thể

áp dụng phương pháp trên vào thực tế vận hành

– Module TOPO chưa được sử dụng thực tế nên chưa thể có kết luận chính

xác về khả năng tính toán của nó

– Phân tích thực tế một lưới phân phối có qui mô lớn hơn để kiểm chứng khả

năng tính toán của PSS/ADEPT – Phương pháp kết nối trao đổi dữ liệu giữa PSS/ADEPT và các phần mềm

khác như ACCESS, MAP_INFO…