BÁO CÁO THỰC TẬP-HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC VÀ GIỚI THIỆU PSS ADEPT

Do đó hệ số công suất cosφ có giá trị nhỏ điều này ảnh hưởng rất lớn đến các thamsố kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: Giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất côngsuất và tăng đốt nóng d

MỤC LỤ

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC VÀ GIỚI THIỆU PSS/ADEPT 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC 3

1.1.1 Cấu trúc và cơ sở hạ tầng hệ thống thông tin điện lực. 4

1.2 GIỚI THIỆU PSS/ADEPT VÀ YÊU CẦU CÀI ĐẶT 5

1.2.1 Giới thiệu PSS/ADEPT 5

1.2.2 Yêu cầu máy tính 6

1.2.3 Cài đặt 6

1.2.3.1 Chuẩn bị 6

1.2.3.2 Chọn kiểu cài đặt 7

1.2.3.3 Màn hình Welcome 7

1.2.3.4 Về bản quyền 8

1.2.3.5 Mã nhận diện khách hàng 8

1.2.3.6 Chọn thư mục cài đặt 9

1.2.3.7 Cơ sở dữ liệu bảo vệ và phối hợp 10

1.2.3.8 Thư mục đặt chương trình 10

1.2.3.9 Tình trạng cài đặt 11

1.2.3.10 Khóa cứng 11

1.2.3.11 Kết thúc quá trình cài đặt 12

CHƯƠNG 2 TÍNH THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY 14

2.1 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 14

2.2 CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ XẢY RA TRONG DÂY DẪN 15

2.3 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA DÂY DẪN 16

1.2.3.12. 16

2.3.1 Tính toán điện trở của dây dẫn 16

2.3.2 Tính toán điện kháng của dây dẫn 18

2.3.3 Tính toán điện dung – Điện dẫn 19

CHƯƠNG 3 TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO LƯỚI ĐIỆN 22 kV 20

3.1 MỤC ĐÍCH CỦA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT 20

3.2 PHÂN BIỆT CÁC LOẠI ĐIỂM NÚT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 20

3.3 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN YTC BẰNG PHÉP LẶP GAUSS –

SEIDEL 23

3.4 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN Zbus BẰNG PHÉP LẶP Gauss - Zeidel 24

3.5 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NEWTON – RAPHSON 25

1.2.3.13. 26

3.5.1 Tính toán theo số phức dạng vuông góc 26

3.5.2 Tính toán theo số phức dạng cực 27

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO LƯỚI ĐIỆN 22kV 30

4.1 NGẮN MẠCH ĐỐI XỨNG 30

4.2 NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG 31

1.2.3.14. 35

4.2.1 sNgắn mạch một pha chạm đất (N(1)) 35

4.2.2 Ngắn mạch hai pha không chạm đất (N(2)) 38

4.2.3 Ngắn mạch hai pha chạm đất (N(1,1)) 40

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU 43

5.1 KHÁI QUÁT 43

5.2 CÁC LỢI ÍCH CỦA VIỆC LẮP ĐẶT TỤ BÙ 43

5.3 CÁCH TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ LƯỚI PHÂN PHỐI CHO TỪNG PHÁT TUYẾN 44

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ĐIỂM DỪNG TỐI ƯU –TOPO 47

6.1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 47

6.1.1 Tái cấu trúc lưới điện phân phối 48

6.1.2 Các lý do vận hành hở lưới điện phân phối 49

6.1.3 Thuật toán tổng quát 49

6.2 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ĐIỂM DỪNG TỐI ƯU - TOPO BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 51

6.2.1 VI.2.1 Giới thiệu 51

6.2.2 VI.2.2 Thiết đặt thông số kinh tế cho bài toán TOPO 52

CHƯƠNG 7 CHƯƠNG VII 53

7.1 KẾT LUẬN 53

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Biểu diễn mối liên hệ các thành phần trong hệ thống thông tin 3

Hình 1.2 Màn hình tự chạy của phần mềm PSS/ADEPT 7

Hình 1.3 Hộp thoại chọn kiểu cài đặt 7

Hình 1.4 Hộp thoại Welcome 8

Hình 1.5 Hộp thoại chứa các thông tin về bản quyền 8

Hình 1.6 Hộp thọai nhập thông tin nhận diện khách hàng 9

Hình 1.7 Thông báo không đúng CD key 9

Hình 1.8 Hộp thoại chọn thư mục cài đặt 10

Hình 1.9 Thông báo chấp nhận cơ sở dữ liệu Access 10

Hình 1.10 Hộp thoại chọn thư mục chương trình 11

Hình 1.11 Hộp thọai tình trạng cài đặt 11

Hình 1.12 Hộp thoại chọn loại khóa cứng 12

Hình 1.13 Khuyến cáo các khóa cứng cắm vào cổng USB 12

Hình 1.14 Cài đặt thành phần Crystal Reports 12

Hình 1.15 Hộp thoại hoàn thành cài đặt 13

Hình 1.16 Thư mục tập tin nguồn 13

Hình 2.1 Sơ đồ tính toán 14

Hình 2.2 Sơ đồ lưới điện một pha 15

Hình 2.3 Sơ đồ một sợi 15

Hình 2.4 Đường dây ba pha bố trí không đối xứng 19

Hình 3.1 Sơ đồ 4 nút 21

Hình 3.2 Sơ đồ 3 nút 26

Hình 4.1 Các thành phần đối xứng 32

Hình 4.2 Tổng hợp các thành phần không đối xứng theo các thành phần đối 33

xứng của chúng 33

Hình 4.3 Hình IV.3: Sự cố pha a chạm đất qua tổng trở chạm ZN 35

Hình 4.4 Hình IV.5: Sự cố 2 pha không chạm đất qua tổng trở chạm ZN 38

Hình 4.5 Hình IV.6: Kết nối hai mạch tương đương Thevenin của hai mạng thứ tự thuận và nghịch để biểu diễn sư cố hai pha không chạm đất 39

Hình 4.6 Hình IV.7: Sự cố hai pha chạm đất 40

Hình 4.7 Kết nối các mạch tương đương Thevenin của các mạng thứ tự để biểu diễn sự cố hai pha chạm đất (pha b và pha c) 41

Hình 6.1 Xác định lại cấu trúc mạng điện 50

Hình 6.2 Hình VI.1: Thuật toán xác định điểm mở tối ưu TOPO 52

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực tập này, chúng em luôn nhận được sự hướng dẫn, chỉbảo tận tình của Th.S Lê Thị Trang Linh, giảng viên khoa công nghệ thông tintrường Đại học Điện lực, thầy đã giành nhiều thời gian hướng dẫn, giúp đỡ tận tìnhchúng em trong quá trình thực tập

Chúng em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đạihọc Điện Lực và đặc biệt các thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin, nhữnggiảng viên đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinhnghiệm quý báu trong suốt những năm học tập và rèn luyện ở trường Đại học ĐiệnLực

Hà Nội, ngày 23 tháng 07 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Lại Hồng Thăng

Do đó hệ số công suất cosφ có giá trị nhỏ điều này ảnh hưởng rất lớn đến các tham

số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: Giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất côngsuất và tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, hạn chế khả năng truyền tải côngsuất tác dụng, không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện,tăng giá thành điện năng

Đề tài về tìm hiểu phần mềm mô phỏng tính toán lưới điện phân phối(Pss/adap)giúp hiểu rõ về phần mềm với những tác dụng của nó.Với sự nổ lực của bản thân, sựgiúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn Th.S Trang Linh để em có thể hoàn thành đềtài này Nếu có sự thiếu sót mong thầy cô thông cảm!Em hy vọng sẽ nhận được sự ủng

hộ, đóng góp chân thành từ phía thầy cô và các bạn Một lần nữa em xin chân thànhcảm ơn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC VÀ

GIỚI THIỆU PSS/ADEPT

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC

Khái niệm hệ thống: Trong các hoạt động của con người, các thuật ngữ như hệ

thống triết học, hệ thống pháp luật, hệ thống kinh tế, hệ thống thông tin đã trở nênquen thuộc Một cách đơn giản và vấn tắt, ta có thể hiểu: Hệ thống là một tập hợp vậtchất và phi vật chất như người, máy móc, thông tin, dữ liệu, các phương pháp xử lý,các qui tắc, quy trình xử lý, gọi là các phần tử của hệ thống Trong hệ thống, các phần

tử tương tác với nhau và cùng hoạt động để hướng tới mục đích chung

Khái niệm thông tin là một loại tài nguyên của tổ chức, phải được quản lý chu

đáo giống như mọi tài nguyên khác Việc xử lý thông tin đòi hỏi chi phí về thời gian,tiền bạc và nhân lực Việc xử lý thông tin phải hướng tới khai thác tối đa tiềm năngcủa nó

Khái niệm về hệ thống thông tin (HTTT)

Hệ thống thông tin (Information System - IS) là một hệ thống mà mục tiêu tồn tại của nó là cung cấp thông tin phục vụ cho hoạt động của con người trong một tổ chức nào đó Ta có thể hiểu hệ thống thông tin là hệ thống mà mối liên hệ giữa các thành phần của nó cũng như mối liên hệ giữa nó với các hệ thống khác là sự trao đổi thông tin.

Hình 1.1 Biểu diễn mối liên hệ các thành phần trong hệ thống thông tin.

Hệ thống thông tin là một hệ thống bao gồm con người, dữ liệu, các quy trình vàcông nghệ thông tin tương tác với nhau để thu thập, xử lý, lưu trữ và cung cấp thôngtin cần thiết ở đầu ra nhằm hỗ trợ cho một hệ thống Hệ thống thông tin hiện hữu dướimọi hình dạng và quy mô

Hệ thống thông tin trong một tổ chức có chức năng thu nhận và quản lý dữ liệu

để cung cấp những thông tin hữu ích nhằm hỗ trợ cho tổ chức đó và các nhân viên,khách hàng, nhà cung cấp hay đối tác của nó Ngày nay, nhiều tổ chức xem các hệ

thống thông tin là yếu tố thiết yếu giúp họ có đủ năng lực cạnh tranh và đạt đượcnhững bước tiến lớn trong hoạt động Hầu hết các tổ chức nhận thấy rằng tất cả nhânviên đều cần phải tham gia vào quá trình phát triển các hệ thống thông tin Do vậy,phát triển hệ thống thông tin là một chủ đề ít nhiều có liên quan tới bạn cho dù bạn có

ý định học tập để trở nên chuyên nghiệp trong lĩnh vực này hay không

Các HTTT có thể được phân loại theo các chức năng chúng phục vụ.

 Hệ thống xử lý giao dịch (Transaction processing system - TPS) là một hệthống thông tin có chức năng thu thập và xử lý dữ liệu về các giao dịch nghiệp vụ

 Hệ thống thông tin quản lý (Management information system - MIS) là một

hệ thống thông tin cung cấp thông tin cho việc báo cáo hướng quản lý dựa trên việc xử

lý giao dịch và các hoạt động của tổ chức

 Hệ thống hỗ trợ quyết định (Decision support system - DSS) là một hệ thốngthông tin vừa có thể trợ giúp xác định các thời cơ ra quyết định, vừa có thể cung cấpthông tin để trợ giúp việc ra quyết định

 Hệ thống thông tin điều hành (Excutive information system - EIS) là một hệthống thông tin hỗ trợ nhu cầu lập kế hoạch và đánh giá của các nhà quản lý điều hành

 Hệ thống chuyên gia (Expert System) là hệ thống thông tin thu thập tri thứcchuyên môn của các chuyên gia rồi mô phỏng tri thức đó nhằm đem lại lợi ích chongười sử dụng bình thường

 Hệ thống truyền thông và cộng tác (Communication and collaborationsystem) là một hệ thống thông tin làm tăng hiệu quả giao tiếp giữa các nhân viên, đốitác, khách hàng và nhà cung cấp để củng cố khả năng cộng tác giữa họ

 Hệ thống tự động văn phòng (Office automation system) là một hệ thốngthông tin hỗ trợ các hoạt động nghiệp vụ văn phòng nhằm cải thiện luồng công việcgiữa các nhân viên

2.1.1 Cấu trúc và cơ sở hạ tầng hệ thống thông tin điện lực

Căn cứ trên kết cấu hiện có của Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam, ta có thểnghiên cứu cấu trúc của HTTT Điện Lực Việt Nam theo mô hình phân lớp Theo môhình này, cấu trúc Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam được phân thành 3 lớp rõrệt

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU PSS/ADEPT VÀ YÊU CẦU CÀI ĐẶT

3.1.1 Giới thiệu PSS/ADEPT

Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool ) là phần mềm mới nhất trong họ phần mềm PSS của hãng Shaw Power Technologies, Inc được sử dụng rất phổ biến Mỗi phiên bản

tùy theo yêu cầu người dùng kèm theo khóa cứng dùng chạy trên máy đơn hay máymạng Với phiên bản chạy trên máy đơn và khóa cứng kèm theo, chỉ chạy trên môtmáy tính duy nhất

Phần mềm PSS/ADEPT là một phần mềm phân tích và tính toán lưới điện rấtmạnh, phạm vi áp dụng cho lưới cao thế đến hạ thế với qui mô số lượng nút khônggiới hạn và hoàn toàn có thể áp dụng rộng rãi trong các công ty Điện Lực

Phần mềm PSS/ADEPT được phát triển dành cho các kỹ sư và nhân viên kỹ thuậttrong ngành điện Nó được sử dụng như một công cụ để thiết kế và phân tích lướiđiện phân phối PSS/ADEPT cũng cho phép chúng ta thiết kế, chỉnh sữa và phântích sơ đồ lưới một cách trực quan theo giao diện đồ họa với số nút không giới hạn

Tháng 04/2004, hãng Shaw Power Technologies đã cho ra đời phiên bản

PSS/ADEPT 5.0 với nhiều tính năng bổ sung và cập nhật đầy đủ các thông số thực

tế của các phần tử trên lưới điện

Nhiều Module tính toán trong hệ thống điện không được đóng gói sẵn trong phần mềm PSS/ADEPT Nhưng chúng ta có thể mua từ nhà sản xuất từng Module sau khi cài đặt chương trình Các Module bao gồm:

 Bài toán tính phân bố công suất (Load Flow – Module có sẵn): Phân tích và tính

toán điện áp, dòng điện, công suất trên từng nhánh và từng phụ tải cụ thể

 Bài toán tính ngắn mạch (All Fault – Module có sẵn ): Tính toán ngắn mạch tại

tất cả các nút trên lưới, bao gồm các loại ngắn mạch như ngắn mạch 1 pha, 2pha và 3 pha

 Bài toán TOPO ( Tie Open Point Optimization): Phân tích điểm dừng tối ưu.

Tìm ra những điểm có tổn hao công suất nhỏ nhất trên lưới và đó là điểm dừnglưới trong mạng vòng 3 pha

 Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement): Đặt tụ bù tối ưu Tìm ra những

điểm tối ưu để đặt các tụ bù cố định và tụ bù ứng động sao cho tổn thất trên lưới

là bé nhất

 Bài toán tính toán các thông số đường dây (Line Properties Calculator): Tính

toán các thông số đường dây truyền tải

 Bài toán phối hợp và bảo vệ (Protection and Coordination).

 Bài toán phân tích sóng hài (Hamornics): Phân tích các thông số và ảnh hưởng

của các thành phần sóng hài trên lưới

 Bài toán phân tích độ tin cậy trên lưới điện (DRA – Distribution Reliability Analysis) Tính toán các thông số độ tin cậy trên lưới điện như:

- SAIFI: (chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của hệ thống)

- SAIDI: (chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình hệ thống)

- CAIFI: (chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình của khách hàng)

- CAIDI: (chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của khách hàng)

- ASAI: (chỉ tiêu khả năng sẵn sàng cung cấp )

- ASUI: (chỉ tiêu khả năng không sẵn sàng cung cấp)

- ENS: (Chỉ tiêu thiếu hụt điện năng )

- AENS: (chỉ tiêu thiếu hụt điện năng trung bình )

3.1.2 Yêu cầu máy tính

Để cài đặt và chạy PSS/ADEPT, máy tính cần đáp ứng cấu hình như sau:

Bộ vi xứ lý Pentium III trở lên với CPU: 1.6 GHz

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM tối thiểu 256 MB

Dung lượng ổ cứng còn trống khoảng 50MB để cài đặt chương trình

Ta có thể dùng hệ điều hành Windows 2000, WindowsXP hay WindowsVista

Phải có cổng Parallel hay USB để cắm khóa cứng

Độ phân giải màn hình SVGA (1024x768 hay cao hơn)

3.1.3 Cài đặt

1.2.3.1.Chuẩn bị

Ta cần biết trước các thông tin về bản quyền trước khi cài đặt CD-ROMđược cung cấp có chức năng tự chạy khi ta đặt nó vào ổ CD-ROM trên máytính

Nếu chương trình không kích hoạt được chức năng này, ta vào lệnh Menu Start \Run, đường dẫn (Ổ CD-ROM) Màn hình tự chạy sẽ xuất hiện như

sau:

Hình 1.2 Màn hình tự chạy của phần mềm PSS/ADEPT

1.2.3.2.Chọn kiểu cài đặt

Ở màn hình này người cài đặt phải chọn dạng cài đặt Nếu cài đặt trên máy

đơn thì ta chọn Local Nếu cài đặt trên máy mạng thì ta chọn Server.

Hình 1.3 Hộp thoại chọn kiểu cài đặt

1.2.3.3.Màn hình Welcome

Ở màn hình này xuất hiện hộp thoại Welcome, để tiếp tục cài đặt cho PSS/ADEPT 5.0 ta nhấn nút “Next”

CD key được cấp bởi PSS/ADEPT kèm theo trong chương trình Để tiếp tục

tiến trình cài đặt ta nhấn nút “Next”

Hình 1.6 Hộp thọai nhập thông tin nhận diện khách hàng

Mã CD key này rất quan trọng, nếu ta nhập không đúng thì chương trình càiđặt sẽ không tiếp tục được Sau đó chương trình sẽ đưa ra thông báo và ta sẽphải quay trở lại để thực hiện lại bước này

Hình 1.7 Thông báo không đúng CD key

1.2.3.6.Chọn thư mục cài đặt

Ở hộp thoại này ta chọn thư mục đến cho PSS/ADEPT, thư mục mặc định

mà PSS/ADEPT đến sẽ là C:\Program Files\PTI\PSS-ADEPT5, (nếu ổ C là

ổ chương trình) ta nên chấp nhận đường dẫn mặc định này, đừng thay đổi gì

tại bước này Để tiếp tục tiến trình cài đặt ta nhấn nút “Next” Nếu ta không chấp nhận chọn ổ C làm thư mục cài đặt thì ta vào Browse để thay đổi ổ đĩa

và đường dẫn

Hình 1.8 Hộp thoại chọn thư mục cài đặt

1.2.3.7.Cơ sở dữ liệu bảo vệ và phối hợp

Nếu ta chọn Acecess sẽ xuất hiện thông báo chấp nhận, số CD key được cấp

sẽ xác định ta có được quyền cài đặt thành phần dữ liệu thiết bị bảo vệ vàphối hợp

Hình 1.9 Thông báo chấp nhận cơ sở dữ liệu Access

1.2.3.8.Thư mục đặt chương trình

Ta chọn thư mục chương trình cho PSS/ADEPT;PSS-ADEPT5 là thư mục mặc định trong thư mục Program Files Để tiếp tục tiến trình cài đặt ta nhấn nút “Next”.

Hình 1.10 Hộp thoại chọn thư mục chương trình

Hình 1.12 Hộp thoại chọn loại khóa cứng

Hình 1.13 Khuyến cáo các khóa cứng cắm vào cổng USB Thông báo cho biết thành phần Crystal Reports được cài đặt cùng PSS/ADEPT-5

Hình 1.14 Cài đặt thành phần Crystal Reports

1.2.3.11 Kết thúc quá trình cài đặt

Sau khi hoàn thành quá trình cài đặt Nếu ta cần chạy PSS/ADEPT ngay lập tức

thì ta chọn “No, I will restart my computer later” và chọn “Finish”

Hình 1.15 Hộp thoại hoàn thành cài đặt

Hình 1.16 Thư mục tập tin nguồn

CHƯƠNG 4 TÍNH THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY

CHƯƠNG 5 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN

Xét sơ đồ thực của đường dây gồm ba dây pha và một dây trung tính như hìnhvẽ:

2

Hình 2.1 Sơ đồ tính toán

Trong chế độ đối xứng điện áp ba pha ở đầu nguồn như nhau và bằng UtN Vìphụ tải đối xứng nên dòng điện trong dây trung tính bằng không Do ba pha đốixứng nên tổn thất điện áp, tổn thất công suất trên các pha cũng bằng nhau, và điện

áp trên phụ tải cũng bằng nhau và bằng Ut

Công suất yêu cầu trên một pha là:

Hình 2.2 Sơ đồ lưới điện một pha

Trên dây trung tính không có dòng điện chạy qua do đó không có tổn thấtđiện áp và tổn thất công suất nên cũng có thể bỏ qua Cuối cùng sơ đồ thay thế đểtính toán lưới điện đối xứng là sơ đồ một sợi chỉ gồm một dây dẫn tượng trưng chomột pha Nếu phụ tải là không đối xứng thì sơ đồ tính toán phải là sơ đồ đầy đủ badây hoặc bốn dây tuỳ theo lưới điện

Hình 2.3 Sơ đồ một sợi

CHƯƠNG 6 CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ XẢY RA TRONG DÂY DẪN

Thông số của dây dẫn đặc trưng cho quá trình vật lý xảy ra trong dây dẫn khi

có điện áp xoay chiều đặt trên dây dẫn hoặc khi có dòng điện xoay chiều đi qua.Khi có điện áp hoặc dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn có bốn quá trình vật lýxảy ra

 Dây dẫn bị phát nóng do hiệu ứng Joule Một phần công suất tải qua lưới bị mất

để làm nóng dây dẫn và một phần điện áp cũng bị tổn hao do hiện tượng này.Quá trình này được đặc trưng bởi điện trở của dây dẫn R0 (/ km)

 Dòng điện xoay chiều gây ra từ trường tự cảm của từng dây dẫn và hỗ cảm giữa

các dây dẫn với nhau Từ trường gây ra tổn thất công suất phản kháng và tổnthất điện áp và cũng đặc trưng bởi điện kháng X0 (/ km)

 Điện áp xoay chiều gây ra điện trường giữa các dây dẫn và giữa các dây dẫn

với đất vì giữa các dây dẫn với nhau và giữa các dây dẫn với đất như các bảncủa một tụ điện Điện trường này gây ra dòng điện điện dung có tác dụng làmtriệt tiêu một phần dòng điện cảm (của phụ tải ) chạy trong dây dẫn Quá trìnhnày được đặc trưng bởi dung dẫn B0 (1/ km ) hoặc là công suất phản kháng

dung tính Qc(kVAr km/ ) của đường dây, công suất này có giá trị đáng kể ở cácđường dây có điện áp định mức từ 110 kV trở lên.

 Điện áp cao gây trên bề mặt dây dẫn cường độ điện trường, nếu cường độ nàylớn hơn một mức nào đó sẽ gây ion hoá không khí quanh dây dẫn, gọi là hiệntượng “vầng quang” Vầng quang điện làm tổn thất một phần điện năng gọi là

tổn thất vầng quang.

Điện áp cao cũng gây nên dòng điện rò trong cách điện của cáp và trên bề

mặt cách điện khác làm tổn thất một phần điện năng

Các loại tổn thất này được đặc trưng bởi điện dẫn G0 (1/ km )

Điện dẫn G chỉ được tính đến khi đường dây điện có điện áp định mức từ 330

kV trở lên vì ở điện áp thấp hơn tổn thất vầng quang và rò điện rất nhỏ

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA DÂY DẪN

7.1.1 Tính toán điện trở của dây dẫn

Điện trở một chiều

l R F

Điện trở xoay chiều

Điện trở đối với dòng điện xoay chiều lớn hơn đối với dòng điện mộtchiều vì do: Hiệu ứng mặt ngoài của điện xoay chiều khiến cho dòng điệnphân bố nhiều hơn ở quanh bề mặt dây dẫn chứ không đều đặn trên khắp tiếtdiện

7.1.2 Tính toán điện kháng của dây dẫn

Điện kháng của dây dẫn X0 được tính theo độ tự cảm L0 của dây dẫn:

4

s

D L

D



 

(H/km) Với: Dm: Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha

7.1.3 Tính toán điện dung – Điện dẫn

Hình 2.4 Đường dây ba pha bố trí không đối xứng

Trong đó: Cd-d: Điện dung dây-dây

Cd-đ: Điện dung dây – đấtNhưng Cd-d<<Cd-đ nên ta tạm bỏ qua Cd-đ, xem như chỉ có Cd-d Sau khi biếnđổi Y/Δ, ta tính được:



(F/m)Với: Dm: Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha

Ds: Bán kính trung bình hình học

CHƯƠNG 8 TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO LƯỚI ĐIỆN 22 kV

CHƯƠNG 9 MỤC ĐÍCH CỦA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT

Phân bố công suất là bài toán quan trọng trong qui hoạch, thiết kế phát triển

hệ thống trong tương lai cũng như trong việc xác định chế độ vận hành tốt nhất của

hệ thống hiện hữu Thông tin chính có được từ khảo sát phân bố công suất là trị sốđiện áp và góc pha tại các thanh cái, dòng công suất tác dụng và phản kháng trêncác nhánh

CHƯƠNG 10 PHÂN BIỆT CÁC LOẠI ĐIỂM NÚT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆNThường có ba loại nút hay thanh cái

Thanh cái cân bằng: Là thanh cái máy phát điện đáp ứng nhanh chóng

với sự thay đổi của phụ tải Nhờ vào bộ điều tốc nhạy cảm, máy phát điện cân bằng

có khả năng tăng tải hoặc giảm tải kịp thời theo yêu cầu của toàn hệ thống Đối vớithanh cái cân bằng, cho trước giá trị điện áp U và góc pha 0 chọn làm chuẩn(thường cho 0=0)

Thanh cái máy phát:Đối với máy phát điện khác ngoài máy phát cân

bằng, cho biết trước được công suất thực P mà máy phát ra (định trước vì lý donăng suất của nhà máy và điện áp U của thanh cái đó) Thanh cái máy phát còn gọi

là thanh cái P,U

Thanh cái phụ tải:Cho biết công suất P và Q của phụ tải yêu cầu Thanh

cái phụ tải còn gọi là thanh cái P,Q

Nếu không có máy phát hay phụ tải ở một nút nào đó thì coi nút đó như nútphụ tải với P = Q = 0 Dòng công suất ở các thanh cái được qui ước theo chiều đivào thanh cái

MA TRẬN TỔNG DẪN THANH CÁI (Y Bushay Y TC) VÀ MA TRẬN TỔNG TRỞTHANH CÁI (Z BUShay Z TC)

Cho hệ thống có 4 nút không kể nút trung tính với sơ đồ đơn tuyến như hình

vẽ

I = U4 y40 + (U4 -U2)y24 +(U4 - U3)y34

Các dòng điện I1,I2,I3,I4 tính theo chiều đi vao nút

Sắp xếp các phương trình trên dưới dạng ma trận:

U U U U

U U U U

 Mỗi phần tử Y ij

với ij ở ngoài đường chéo gọi là tổng dẫn tương hỗ (haytổng dẫn chuyển) giữa nút i và nút j và bằng số âm của tổng dẫn nhánh (các nhánh)nối giữa nút i và nút j

Tổng quát đối với mạng điện có n nút không kể nút trung tính, định luậtKirchoff về dòng điện viết theo điện áp nút được biểu diễn bởi phương trình matrận:

.

TC

i Y U  trong đó Y TC là ma trận tổng dẫn thanh cái bậc (nxn) với n là sốnút của hệ thống không kể nút trung tính, i là ma trận cột dòng điện nút tính theochiều đi vào nút, U là ma trận cột điện áp nút so với trung tính Ma trận Y TClà matrận vuông, đối xứng, có nhiều số không vì mỗi nút chỉ có một vài nhánh nối đếncác nút khác, vì vậy Y TCcó dạng ma trận thưa

Nếu biết các dòng điện nút thì suy ra điện áp nút từ phương trình:

CHƯƠNG 11 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN YTC BẰNG PHÉP LẶP GAUSS – SEIDEL

Từ phương trình nút viết cho thanh cái k, biểu thức điện áp U kđược viết từ

a/ Giả thiết các giá trị điện áp ban đầu (trị số và góc pha ) ở mỗi thanh cái phụtải và góc giả thiết góc pha điện áp cho mỗi thanh cái (ngoại trừ thanh cái cân bằng

có0 =0)

Gọi các trị số giả thiết này là U U(0)2 ,  3(0)

…U n(0).b/ Tính U2(1) theo các điện áp giả thiết ban đầu:

: Luôn luôn dùng các giá trị điện áp mới tính được trongbước trước Khi tính xong điện áp của n thanh cái là xong một lần lặp.

e/ Lặp lại các quá trình từ bước một đến bước bốn cho đến khi sai số về điện

áp gữa hai lần lặp nhỏ hơn một giá trị  cho trước Quá trình trên chỉ thích hợp vớithanh cái phụ tải ở đó P và Q được biết và |U| và góc  đều được giả thiết và tínhgần đúng qua phép lặp Trường hợp thanh cái k là thanh cái máy phát ở đó Pk và |

Uk| được biết còn Qk thì chưa biết, do đó phải tính gần đúng Qk

Trong đó: U k* và U i lấy từ lần lặp hiện tại và lần lặp trước

Qk sẽ được thay vào phương trình tính điện áp thanh cái máy phát ngay tronglần lặp đó Giả sử tính được điện áp |U k | k bằng |U k|k nghĩa là chỉ dùng góc

k

 vừa được tính

Trong thực tế công suất kháng Qk phát ra bởi máy phát k phải được giới hạnbởi bất đẳng thức: Q k,min Q k Q k,max

Trong quá trình tính toán ở một bước lặp nếu

Qk ở ngoài giới hạn nói trên thì Qk được lấy bằng giới hạn mà nó vi phạm, cụ thể

,min

k k

Q Q thì lấy Qk=Qk,min còn nếu Qk>Qk,max thì lấy Qk=Qk,max Khi đó nút máy phát(nút P,U) được xử lý như nút phụ tải (nút P,Q) và điện áp phải được tính toán lại.CHƯƠNG 12 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN Zbus BẰNG PHÉP LẶP Gauss - Zeidel

Đối với thanh cái k là thanh cái phụ tải, phương trình điện áp tại nút này cho

a/ Giả thiết các điện áp ban đầu U U 1(0), (0)2 , ,U(0)n

b/ Tính U1theo các điện áp giả thiết ban đầu

d/ Tính U2(1)trong đó sử dụng U1(1)vừa tính được ở bước 3 Tương tự tính(1)

3

U ,….,U n(1)

e/ Lặp lại các bước từ 2 đến 4 luôn luôn dùng các kết quả điện áp vừa tínhđược Tiếp tục lặp cho đến khi sai số giữa hai lần lặp đạt độ chính xác  cho trước.Bài toán đó được xem như hội tụ

Quá trình trên đây chỉ phù hợp cho thanh cái phụ tải ở đó Pi và Qi của phụ tảitại thanh cái thứ i hoàn toàn biết trước Trường hợp thanh cái k là thanh cái máyphát thì lại biết trước |U k|và Pk và cần phải tính gần đúng Qk trước khi thay vàophương trình tính điện áp U kcủa thanh cái này

*

*

* 1

* 1

CHƯƠNG 13 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NEWTON –

Đặt Uk e k jh kvà Y ik G ik  jB ikviết theo dạng vuông góc

cho trước Tuy vậy, sau khi thay thế các giá trị của e và h trong lần thay thế đầutiên sẽ nhận được P k(0)và Q k(0)khác với Pk và Qk sự sai biệt là:

e e h h