Nghiên cứu các phương pháp sa thải phụ tải

Tần số chủ yếu bị ảnh hưởng điện không thể đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng của các phụ tải, điện áp trở tính toán trong các chương trình sa thải phụ tải.. Tiếp theo là nghiên cứu ch

TÓM T ẮT

Điện áp và tần số là hai thông số quan trọng ảnh hưởng đến việc duy trì ổn định của hệ thống điện Điện áp và tần số tại tất cả các thanh góp, cả hai đều phải được duy trì trong giới hạn quy định được thiết lập Tần số chủ yếu bị ảnh hưởng

điện không thể đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng của các phụ tải, điện áp trở

tính toán trong các chương trình sa thải phụ tải Phần thứ nhất của nghiên cứu trong

đề tài là xem xét cả hai thông số trong việc thiết kế một chương trình sa thải tải, để xác định số lượng tải bị sa thải và vị trí thích hợp của nó Tiếp theo là nghiên cứu chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng và vị trí của phụ tải, chi phí

Phương pháp được sử dụng cho đề xuất thuật toán sa thải tải bao gồm tần số

và điện áp là tín hiệu đầu vào Mức độ nhiễu loạn được ước tính bằng cách sử dụng

được quyết định dựa trên độ nhạy điện áp tính toán tại mỗi vị trí tải ở chế độ xác lập Phương pháp sử cho chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng và vị trí

ABSTRACT

Voltage and frequency are the two important parameters affecting the maintenance

of stability of the power system The voltage at all the buses and the frequency, both

of which must be maintained within prescribed limits Frequency is mainly affected

by the active power, while the voltage is mainly affected by the reactive power When disturbances occur makes the difference between power generation and load demand, reducing the power generation capacity of the system In addition, the reactive power of the load affects the amplitude of the voltage at the buses When the power system is unable to meet the reactive power demands of the loads, the voltages become unstable Therefore both parameters: frequency and voltage needs

to be taken into account in the load shedding program The first part of the study of the subject is considered both in the design parameters of a load shedding, to determine the amount of load was shedded and its appropriate location Followed by the research the load shedding program, taking into account the importance and position of the load, load costs, and the constraints conditions

The methodology used for the proposed load shedding algorithm includes frequency and voltage as the inputs The disturbance magnitude is estimated using the rate of change of frequency and the location and the amount of load to be shed from each bus is decided using the voltage sensitivities which calculated at each load in the steady state Methods for the load shedding program taking into account the importance and position of the load, load costs, and the constraint conditions based

on Analytic Hierarchy Process (AHP) algorithm to process when the system there are many different types of load: the crucial load, important load unimportant load, AHP assists in decisions to maintain or shedding load and calculate the coefficients of importance of each load, may represent the importance of the different types of load The algorithm is given a step-by-step and give brief information about the test system Software PowerWorld be used to simulate disturbances Test system is used 37 bus 9 generators system

M ỤC LỤC

Trang tựa

Lý lịch khoa học i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Tóm tắt iv

Mục lục vi

Danh sách các bảng viii

Danh sách các hình x

Chương 1 T NG QUAN 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Tổng quan các kết quả nghiên cứu 2

1.2.1 Tóm lược các chương trình sa thải phụ tải đang áp dụng 4

1.2.2 Sa thải tải dưới tần số 8

1.2.3 Sa thải tải dưới điện áp 15

1.3 Tính cấp thiết của đề tài 20

1.4 ụ nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 21

1.5 Mục tiêu – khách thể - đối tượng nghiên cứu 21

1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 21

1.5.2 Khách thể nghiên cứu 21

1.5.3 Đối tượng nghiên cứu 21

1.6 Phạm vi nghiên cứu 21

1.7 Phương pháp nghiên cứu 22

1.8 Nội dung luận văn 22

Chương 2 Cơ sở lý thuyết 24

2.1 Sa thải phụ tải 24

2.2 Sa thải phụ tải truyền thống 24

2.3 Sa thải phụ tải thông minh (ILS) 27

2.3.1 Mô tả việc sa thải phụ tải thông minh 27

2.3.2 Sơ đồ khối chức năng ILS 30

2.4 Tối ưu hóa sa thải phụ tải 31

2.4.1 Hàm mục tiêu – Tối đa hóa hàm lợi ích 31

2.4.2 Các điều kiện ràng buộc của sự giảm bớt phụ tải 32

2.5 Quá trình phân tích hệ thống phân cấp - Thuật toán AHP 33

2.5.1 Thuật toán AHP 33

Chương 3 Xây dựng chương trinh sa thải tải 36

3.1 Chương trình sa thải phụ tải dựa trên tần số và điện áp không xét đến các chỉ tiêu kinh tế và các điều kiện ràng buộc về giảm bớt phụ tải 36

3.2 Chương trình sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng của phụ tải, chi phí tải, sự thay đổi của tải theo giờ trong ngày và các điều kiện ràng buộc về giảm bớt phụ tải 42

Chương 4 Quan sát trên hệ thống thử nghiệm 45

4.1 Nghiên cứu trường hợp sự cố mất một máy phát điện trong hệ thống 37 bus, 9 máy phát sử dụng chương trình sa thải phụ tải theo tần số và độ nhạy điện áp 45 4.2 Nghiên cứu trường hợp mất một máy phát điện trong hệ thống 37 bus 9 máy phát, sử dụng chương trình sa thải phụ tải theo AHP 58

Chương 5 Kết luận 76

5.1 Kết luận 76

5.2 Hướng nghiên cứu phát triển 76

TÀI LI U THAM KH O 77

PH L C

DANH SÁCH CÁC B NG

B ng 1.1: Các bước sa thải tải của FRCC 4

B ng 1.2: Các bước sa thải tải của MAAC 5

B ng 1.3: Chương trình sa thải tải của ERCOT 7

B ng 1.4: Công th ức sa thải tải dựa trên SCADA 13

B ng 1.5: Sa th ải tải bởi Điều hành hệ thống truyền tải Hy Lạp 18

B ng 4.1: Th ứ tự sắp xếp dV/dt tại các thanh góp tải 48

B ng 4.2: Giá tr ị dV/dQ tại các thanh góp tải 49

B ng 4.3: Lượng tải sa thải tại mỗi thanh góp trong hệ thống 50

B ng 4.4: Sa th ải phụ tải theo các bước dựa trên sự thaỔ đ i của tần số 54

B ng 4.5: K ết quả so sánh giữa các phương pháp sa thải phụ tải trong trường hợp m ất một máy phát 58

B ng 4.6: D ữ liệu tải trong hệ thống 37 bus tại các khoảng thời gian 59

B ng 4.7: Ma tr ận phán đoán A-PI 60

B ng 4.8: Ma tr ận phán đoán A-LD 61

B ng 4.9: Giá tr ị M i c ủa ma trận A-PI 62

B ng 4.10: Giá tr ị M i c ủa ma trận A-LD 63

B ng 4.11: Giá trị M i * của ma trận A-PI 63

B ng 4.12: Giá tr ị M i * c ủa ma trận A-PI 64

B ng 4.13: Các giá tr ị W j c ủa ma trận A-PI 65

B ng 4.14: Các giá trị W di của ma trận A-LD 65

B ng 4.15: Giá tr ị các hệ số quan trọng của tải được tính toán bởi AHP 66

B ng 4.16: S ắp xếp các đơn vị phụ tải theo giá trị hệ số quan trọng của phụ tải W ij giảm dần 67

B ng 4.17: Sơ đ sa thải phụ tải tại các thời đoạn 69

B ng 4.18: Công su ất tại các nút tải khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải 70

B ng 4.19: Sắp xếp các phụ tải giảm dần theo công suất và chi phí phụ tải 71

B ng 4.20: Giá trị các phụ tải khi áp dụng sa thải phụ tải thông thường 72

B ng 4.21: So sánh gi ữa sa thải phụ tải theo AHP và LP 73

B ng 4.22: T ng h ợp kết quả giữa phương pháp sa thải phụ tải thông thường (LP)

và phương pháp sa thải phụ tải theo AHP 74

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Mô hình đáp ứng tần số ở trạng thái vận hành n định 25

Hình 2.2: nh hưởng của hệ số cản dịu tải trên đường giảm tần số (đường cong n định hệ thống cho các quá tải khác nhau) 27

Hình 2.3: C ấu trúc t ng quát của chương trình ILS 30

Hình 2.4: Mô hình m ạng phân cấp của việc sắp xếp các đơn vị 33

Hình 3.1: Thuật toán sa thải tải theo tần số và điện áp 42

Hình 3.2: Mô hình m ạng phân cấp của việc sắp xếp các đơn vị 43

Hình 4.1: Sơ đ hệ thống 37 bus 9 máy phát 45

Hình 4.2: Tần số hệ thống trong trường hợp sự cố máy phát tại bus số 4 46

Hình 4.3: Điện áp tại bus 11 khi xảy ra sự cố mất máy phát tại bus 4 47

Hình 4.4: T ần số hệ thống sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải 51

Hình 4.5: Điện áp tại bus 11 sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải 52

Hình 4.6: T ần số hệ thống sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải không theo thứ tự dV/dt 53

Hình 4.7: Điện áp tại bus 11 sau khi áp dụng chương trình sa thải phụ tải không theo th ứ tự dV/dt 53

Hình 4.8: Tần số hệ thống sau khi sa thải 9% t ng công suất tải 55

Hình 4.9: Tần số hệ thống sau khi sa thải 7% công suất tải 56

Hình 4.10: T ần số hệ thống sau khi sa thải 5% công suất tải 56

Hình 4.11: T ần số hệ thống sau khi sa thải 5% công suất tải 57

Hình 4.12: T ng công su ất phát và nhu cầu tải ở các thời đoạn 60

Ch ơng 1

T NG QUAN

1.1 Gi i thi u

điện dẫn đến điều kiện vận hành của các đư ng dây truyền tải gần với giới hạn của

kháng, nhưng cũng không đủ để đáp ứng nhu cầu phụ tải Vì những lý do này, các

điện, hoặc bất ng thay đổi tải Những nhiễu loạn thay đổi về cư ng độ của nó, tại

Điều này dẫn đến cần thiết để nghiên cứu hệ thống và theo dõi nó để ngăn chặn hê ̣ thông tr nên mất ổn định

định được thiết lập Tần số chủ yếu bị ảnh hư ng b i công suất tác dụng, trong khi điện áp chủ yếu bị ảnh hư ng b i công suất phản kháng

điện của hệ thống Ví dụ, do sự cố mất một máy phát điện, khả năng phát điện giảm

Ngoài ra, nhu cầu công suất phản kháng của phụ tải ảnh hư ng đến biên độ điện áp tại thanh góp Khi hệ thống điện không thể đáp ứng nhu cầu công suất phản

1.2 Tổng quan các k t qu nghiên cứu

được phát triển b i các nhà nghiên cứu và đã được sử dụng trong ngành công

chính xác

điện áp trong hệ thống Giảm điện áp có thể là một kết quả của một sự nhiễu loạn

Đó là nguyên nhân chính, tuy nhiên, còn có thể do cung cấp không đủ công suất

phản kháng Điều này dẫn đến các nhà nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật để duy trì

điện và nhu cầu phụ tải Điều này ảnh hư ng đến tần số và điện áp Kế hoạch sa thải

lượng tải từ những thanh góp, biên độ điện áp tại một số thanh góp chắc chắn có thể được cải thiện

phương diện kinh tế đóng một phần quan trọng trong các kế hoạch sa thải tải Thông thư ng, một phương pháp tiếp cận thông minh được sử dụng kết hợp Tổng

đạt đến điểm nhận thứ hai, tỷ lệ phần của tải còn lại được sa thải Quá trình này diễn

lượng cao công suất phản kháng thì sẽ được cắt giảm đầu tiên; biên độ điện áp có

1.2.1 Tóm l ợc các ch ơng trình sa th i phụ t i đang áp dụng

bước cuối cùng Các bước tần số, th i gian và số lượng của tải sẽ bị sa thải trình bày

để tránh sự trì trệ của tần số tại một giá trị thấp hơn so với danh định Vì vậy, nếu

B ng 1.1: Các bước sa thải tải của FRCC

Các bước

UFLS

Tần số sa thải tải (Hz) Th i gian trễ (s) (phần trăm tổng tải) (%) Lượng tải sa thải Ttải sa thải (%) ổng số lượng

định FRCC (SWG) Căn cứ vào kế hoạch này chắc chắn chỉ tiêu tần số phải được

cài đặt tần số, và số lượng tải sẽ bị sa thải tại mỗi bước Các rơle bảo vệ máy phát

điện được thiết lập để ngắt máy phát điện sau bước sa thải tải cuối cùng Kế hoạch này có ba bước sa thải phụ tải cơ bản, được trình bày trong Bảng 1.2

B ng 1.2: Các bước sa thải tải của MAAC

Số lượng phần trăm tổng tải sa thải Tần số cài đặt sa thải tải (Hz)

đó tức th i được sa thải Số lượng của các bước sa thải tải có thể tăng được hơn ba

Cài đặt th i gian trễ được áp dụng cho rơle dưới tần số với th i gian trễ là

đồng nhất để đạt được một cách xấp xỉ giống nhau về tốc độ đáp ứng Một cơ s dữ

tải

được kết hợp với sự mất ổn định tức th i của các động cơ không đồng bộ trong

thống vùng đã được sử dụng để thử nghiệm phương pháp này Mư i ba bước sa thải

tác động khác có thể bao gồm việc m các đư ng dây, tăng vùng mất điện Những hành động này được thực hiện khi tần số giảm xuống dưới 58,7 Hz Kế hoạch này

Trong bước đầu tiên, lên đến 10% của tải, nhưng không quá 15% là cần thiết để sa

được kết hợp giữa Cote d'Ivoire-Ghana-Togo-Benin thành lập một chương trình sa

phụ tải nó sa thải lên đ ến 25% tải của hệ thống Chương trình có ba bước, căt giảm

B ng 1.3: Chương trình sa thải tải của ERCOT

59.3 Hz 5% Tải hệ thống (Tổng 5%) 58.9 Hz Cộng thêm 10% tải hệ thống (Tổng 15%) 58.5 Hz Cộng thêm 10% tải hệ thống (Tổng 25%)

Các chương trinh trên chưa bao g ồm bất kỳ kế hoạch cô lập điện Chỉ ngẫu nhiên được xem xét sự ngắt điện của máy phát điện Trong một sự kiện của tháng

03 năm 2003, chương trình UFLS đã đưa vào thử nghiệm Nó hoạt động tốt b i ngắt

ban đầu và sa thải tải của UFLS Các bộ phận này được phát hiện có rơle bảo vệ

chương trình bảo vệ sa thải tải thích hợp nhất Các đầu vào cho hệ thống được đoi hỏi xác suất tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống bảo vệ hoặc số lượng của khách hàng

hình động hai động cơ và một mô hình động tổng hợp Đề án này tính toán các hệ

số động lực D, đó là các hệ số của các mô hình tải khác nhau tùy thuộc vào tần số

và điện áp của tải

đích thử nghiệm [12], xem xét việc tối ưu hóa các vấn đề điều phối kinh tế, nhanh

1.2.2 Sa th i phụ t i d i tần số

Sa thải tải dươi t ần số chủ yếu cai đă ̣t cac relay đ ể phát hiện những thay đổi

lượng nhất định của tải sẽ cắt giảm, nếu tần số giảm xuống hơn nữa, lại một số lượng nhất định tải bị cắt giảm Điều này dẫn đến cho một liên kết của các bước Số lượng tải sẽ sa thải và vị trí của tải sẽ sa thải được xác định trước Sau đây là tóm lược các bài báo nghiên cứu dựa trên sa thải tải dưới tần số

kiểu Newton không đệ quy Trong thuật toán thứ hai, độ lớn của sự xáo trộn được ước tính bằng cách sử dụng phương trình chuyển động của rotor máy phát điện đơn

 Hoạt động của hệ thống điện khi thực hiện b i trung tâm điều khiển

 Điều chỉnh sơ cấp của các tổ máy phát điện sau sự cố của một tổ máy phát điện

 Điều chỉnh thứ cấp và sử dụng các nguồn dự trữ để phục hồi

Ba trư ng hợp khác nhau của so sánh nguồn dự trữ với tải được xem xét

đủ các tổ máy phát điện nhanh như vậy, tải sẽ không được phục hồi trong một th i gian dài đáng kể

tính Đặc tính duy nhất về rơle này là xây dựng trong việc thiết lập tần số và thiết

hệ thống Một ví dụ về sự sụp đổ tr lại của hệ thống như sau: Xem xét sự cố một máy phát điện và kích hoạt một bước sa thải tải Điều này làm cho tần số của hệ

quá độ, đồng th i cũng ngăn chặn sa thải quá mức

phương pháp phi tham số, có thể lựa chọn các tham số hệ thống, và các mối liên

phương pháp này có thể được áp dụng cho các hình thức khác của các nhiễu loạn

Một phương pháp sử dụng lọc Kalman để ước lượng tần số và tốc độ của nó thay đổi từ dạng sóng điện áp Các thanh góp được xếp hạng dựa trên tốc độ thay đổi các giá trị điện áp (dV/dt) của nó Mức độ nhiễu loạn được tính từ phương trình

được tính bằng cách sử dụng bộ lọc Kalman Sau khi tổng số lượng của tải sẽ sa thải được ước tính, tải sẽ sa thải từ mỗi thanh góp được xác định dựa trên những phân tích PV

đã được thiết kế cho một hệ thống điện miền Đông Bắc Trung Quốc với tần số 50Hz Các chương trình truyền thống chỉ yêu cầu những thông tin suy giảm tần số đây, tốc độ thay đổi của tần số được sử dụng như thông tin phụ trợ Các đồ thị

chương trình mới được đề xuất trong bài báo này, nó xem xét sự tích hợp của tốc độ thay đổi tần số (df/dt) để chỉ ra sự suy giảm tần số Bằng cách tích hợp một phép đo

được quyết định bằng cách tích hợp giá trị df/dt trong mỗi bước Các kết quả mô

Ý tư ng chính trong bài báo được đề nghị b i Xiong và cộng sự [18] là sự

điều chỉnh tần số nhỏ hơn được sa thải đầu tiên, tiếp theo là các tải với các hệ số điều chỉnh tần số lớn hơn Mối quan hệ công suất tác dụng và tần số tải được thành

N LN n N

LN N

LN LN

o

đây: f N là t ần số danh định, P LN là giá trị công suất hoạt động và a i (i = 1,2 n) là

Các sô ha ̣ng cao hơn được bỏ qua

3 2

1 * *

dP

dưới tần số Các ý định này để thay thế các mô phỏng động tác động chậm thông thư ng bằng các cơ cấu mạng nơron nhanh chóng và hiệu quả Thủ tục nói chung là xác định các yếu tố đầu vào cho các mạng nơron, các cài đặt dữ liệu của sự phát điện, thiết kế NN và đánh giá hiệu suất của các mạng nơron Các biến được sử dụng như những tin hiê ̣u đ ầu vào là công suất phát điện hiê ̣n ta ̣i, biến công suất thực, số lượng tải thực tế bị sa thải và tỷ lệ phần trăm của tải theo hàm số mũ được sa thải

trước đo Có nghĩa là tần số hệ thống được xac định như sau

)

*

ứng của máy phát trong hệ thống

Thêm vào phương trình df/dt cho mỗi máy phát điện, phương trình vi ̣ trí

i i n

i

i i

H

P dt

H f

H d

1

1 1

2

60))

/(

)

*((

(1.4)

phát điện đó, là trong giới hạn cho phép Đối với tình huống mà đó độ lớn nhiễu

được phân bố tỉ lệ nghịch với hằng số quán tính máy phát điện để làm cho sa thải tải

)1(1

1

, 1

thr L

n

i i

n

i k k

P P H

bước sa thải một phần ba tải còn lại Các bước này được trình bày trong Bảng 1.4

B ng 1.4: Công th ức sa thải tải dựa trên SCADA

)1(

*31

1

, 1

thr L n

i i

n

i k k

P P H

*32

1

, 1

thr L n

i i

n

i k k

P P H

Một chương trình sa thải tải thích nghi nó bao gồm một chiến lược tự phục

sau đó phân chia thành các cụm nhỏ để tự duy trì Sau cô lập này, sa thải tải dựa

Đầu tiên là kiểm soát cô lập, nó được thực hiện bằng cách sử dụng phương

xác định các tương tác của các máy phát điện, liên kết mạnh hay yếu Chương trình

hơn nữa của phần cô lập Do đó, một chiến lược sa thải tải hai lớp được sử dụng cho các vung cô lâ ̣p nhi ều tải Lớp đầu tiên là dựa trên phương pháp suy giảm tần số,

vượt quá ngưỡng tín hiệu, lớp thứ hai đưa vào hoạt động Nó sẽ gửi một tín hiệu để

ứng phân tầng Độ lớn của nhiễu loạn là căn cứ dựa trên công thức sau

df

được là:

H

P dt

Nếu m i >m 0 thì lớp thứ hai được kích hoạt, nếu không thì chương trình sa thải tải thông thư ng được sử dụng Chương trình sa thải tải mới này làm tăng sự ổn định

1.2.3 Sa th i t i d i đi n áp

điện áp có thể là quá gần với các giới hạn ổn định và sự sụp đổ có thể rất nhanh

điện áp hiệu quả

Lopes và các cộng sự [23] đề xuất một phương pháp mà thực hiện sa thải tải trong trư ng hợp hai điều kiện Thứ nhất là nơi sa thải tải xảy ra do một vị trí nhiễu

hành động chuyển mạch tụ bù, điều chỉnh đầu ra máy biến áp và kiểm soát điện áp

áp được xem xét đầu tiên Các chỉ số được ước tính từ xác suất xảy ra sự sụp đổ của điện áp

Nó được đề xuất b i Yorino và các cộng sự [27] đề nghị một phương pháp lập kế

vào tính toán để đến với các chương trinh quy ho ạch tối ưu VAR Do đó, hàm mục

được chia thành hai loại:; phân cấp và tập trung Phân cấp sa thải tải bao gồm sự điều chỉnh rơle tại các thanh góp với tải được sa thải và ngắt các rơle tương ứng Chương trình tập trung được nâng cao hơn Các rơle được lắp đặt tại các vị trí thanh

góp khóa lại, và các thông tin liên quan mà các rơle sẽ ngắt được gửi đến các rơle

biệt" hoặc "diện rộng"

rơle này yêu cầu logic và phải sử dụng có hiệu quả và chính xác Ngoài ra, những rơle này phải tránh những hoạt động sai Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu trên, rơle

nó xác định một sự sụp đổ điện áp và rơle ngăn chặn do sự cố gây ra điện áp thấp

Mạch logic thứ tự thuận, UVLS kiểm tra điện áp thứ tự thuận với giá trị điểm cài đặt Từ sự sụp đổ điện áp là cân bằng cho tất cả ba pha, điện áp thứ tự thuận là

Căn cứ vào sự cố mất điện năm 2004, và hệ thống đánh giá điện áp cho sự

động hóa quá trình sa thải tải Trong bài báo sau đây [29] hai chiến lược sa thải tải được mô tả Đầu tiên là khu vực Athens và sau đó là trong khu vực bán đảo Peloponnese Đối với chương trinh đầu tiên tại Athens, một chương trình bảo vệ đặc

chương trình này Các lệnh ngắt 2 và 3 là dành cho sự mất ổn định điện áp

Một sự ngắt kết nối đột ngột của một đư ng dây 400kV gây ra ngày 22 tháng

6 chương trình bảo vệ để kích hoạt tự động sa thải tải như thể hiện trong Bảng 1.5

chương trình tự động Đối với điện áp vẫn ổn định, số lượng thực tế của tải sa thải

B ng 1.5: Sa th ải tải bởi Điều hành hệ thống truyền tải Hy Lạp.

Các lệnh ngắt ớc lượng tải sa thải (MW) Đo lư ng tải trong 22/06/2006 (MW)

nguôn từ khu vực Megalopolis bị ngắt kết nối Sa thải tải bằng tay làm tăng độ tin

đề xuất trong bài báo này b i Van Cutsem và các cộng sự [30] Nó sử dụng các bộ điều khiển phân phối được ủy quyền, một điện áp truyền tải và một nhóm tải được

đổi về độ lớn dựa trên sự phát triển của điện áp giám sát Mỗi bộ điều khiển hành

đô ̣ng trên một cai đặt đóng điện các tải và giám sát điện áp V của thanh góp truyền

sa thải tải dựa trên sự so sánh giữa điện áp V của khu vực đó với giá trị ngưỡng Vth

t t

t th

ngưỡng, việc tích hợp mất ít th i gian hơn để đạt được C, do đó th i gian trễ cũng ít

av sh

V K

- V(t) khác nhau, l ớn hơn giá trị V av

sa thải tải

được trong lĩnh vực này

1.3 Tính cấp thi t của đề tài

tần số

Hơn nữa, việc phục vụ khách hàng là nhiệm vụ của hệ thống điện bao gồm

độ tin cậy, chất lượng điện năng, và khả năng tải liên tục Các nhà quản lý vận hành

được các yêu cầu đó và duy trì hệ thống đạt chất lượng mong muốn Đặc biệt là, thị trư ng điện đang hướng tới một thị trư ng cạnh tranh, không có nhiều sự kết hợp

tranh để bán và mua điện Lợi ích tính ổn định hệ thống điện trước đây sẽ giúp họ

phát điện, và khả năng truyền tải hiện tại của lưới Nói chung, một hệ thống quá tải

phụ tải tối ưu Trong trư ng hợp đặc biệt của sự thiếu hụt năng lượng thì việc sa

chương trình sa thải tải để làm giảm nhu cầu phụ tải

thay đổi của tải theo gi trong ngày và các điều kiện ràng buộc về giảm bớt phụ tải

cũng được trình bày

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực ti n của đề tài

và điều độ hệ thống truyền tải và phân phối điện

1.5 Mục tiêu – khách thể - đối t ợng nghiên cứu

1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu

độ thay đổi tần số và độ nhạy điện áp tại các thanh góp tải của hệ thống trong lưới điện Đồng th i xem xét đến tầm quan trọng của tải, chi phí tải, sự thay đổi của tải

1.5.2 Khách thể nghiên cứu: Vận hành và điều khiển hệ thống điện

1.5.3 Đối t ợng nghiên cứu: các quá trình quá độ, ổn định hệ thống điện và sa thải

1.6 Ph m vi nghiên cứu

và độ nhạy điện áp tại các thanh góp tải của hệ thống điện

- Phương pháp sa thải phụ tải dựa trên cơ s xem xét tầm quan trọng của tải,

1.7 Ph ơng pháp nghiên cứu

1.8 N i dung lu ận văn

Chương 1: T ng quan

nước Đặt vấn đề và hướng giải quyết vấn đề, nhằm duy trì ổn định hệ thống điện

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

dưới điện áp, sử dụng thuật toán AHP

Chương 3: XâỔ dựng chương trình sa thải phụ tải

xuất

Chương 4: Tính toán, thử nghiệm trên hệ thống

phát điện bằng phần mềm Powerworld Đối với hệ thống thử nghiệm được xem xét

đổi tần số và độ nhạy điện áp tại các thanh góp tải của hệ thống trong lưới điện

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Trình bày các kết quả đạt được trong luận văn, và hướng nghiên cứu phát triển

Ch ơng 2

C S LÝ THUY T

2.1 Sa th i phụ t i

điều kiện này bao gồm: Sự cố máy biến áp hoặc là sự cố đường dây truyền tải, mất

2.2 Sa th i phụ t i truyền thống

điều kiện cần thiết Trong các phương pháp sa thải phụ tải thông thường, khi tần số

 Một sự biến động chung của lưới điện liên kết có cùng giá trị

 Là sự biểu thị sự cân bằng giữa nguồn cung cấp và tải tiêu thụ

 Yếu tố quan trọng hàng đầu cho sự vận hành suôn sẽ của khách hàng,

Để nghiên cứu các tình huống mất cân bằng giữa năng lượng cung cấp và tiêu

hình đơn giản của trạng thái ổn định là thành phần chính của đơn vị nhiệt được sử

Phương trình (2.1) mô tả hệ thống ở các điều kiện ban đầu của sự nhiễu loạn

Theo phương trình (2.1), các thông số và yếu tố chính điều khiển trạng thái

được chỉ ra trong phương trình sau:

D=

F

P P

F





được sử dụng trong tất cả các trường hợp của kế hoạch Các nghiên cứu cuối cùng

đã chỉ ra D = 3.3 cho trường hợp mạng lưới điện [8]

nh hưởng của D đối với tốc độ suy giảm tần số là khá rõ ràng như là một sự

cao hơn và tần số hệ thống cuối cùng sẽ được ổn định ở một cấp độ cao hơn Hình

Trong các phương pháp được sử dụng chung, kế hoạch sa thải phụ tải có mối

lượng của việc sa thải phụ tải

Hình 2.2: nh hưởng của hệ số cản dịu tải trên đường giảm tần số (đường cong n định hệ thống cho các quá tải khác nhau)

bước nào mà tần số vẫn tiếp tục giảm (với sự quan tâm tới thời gian relay đã xác định), bước tiếp theo sẽ khởi động tự động sa thải cho đến khi tần số ngừng giảm

dao động của lưới; bởi vậy, nó có thể trở thành cơ sở để quyết định chỉ một bước

2.3 Sa th i ph ụ t i thông minh (ILS)

2.3.1 Mô t vi c sa th i phụ t i thông minh

tận dụng hết Ngoài ra, hầu hết dữ liệu và các kết quả nghiên cứu đã bị mất hoàn

Đó là phương pháp kích hoạt những rơle dưới tần số dựa trên một chương

 Khả năng bản đồ một hệ thống năng lượng phi tuyến phức tạp với một số lượng giới hạn các điểm tập hợp dữ liệu tới một khoảng không gian xác định

 Cấu hình hệ thống nhớ tự động, các điều kiện vận hành như là tải được thêm

 Nhận dạng các mẫu hệ thống khác để dự đoán đáp ứng hệ thống cho các

 Tận dụng vào sự hiểu biết ban đầu có thể cải thiện được bằng các trường hợp

đã xác định được khách hàng

 Khả năng thích nghi huấn luyện tự động và hệ tự học của cơ sở kiến thức hệ

 Ra các quyết định nhanh, đúng, và tin cậy trong việc ưu tiên sa thải phụ tải

 Sa thải lượng phụ tải nhỏ nhất để duy trì sự ổn định của hệ thống và tần số thông thường

 Sự kết hợp tối ưu để sa thải của các máy cắt với sự hiểu biết đầy đủ vào các

vào đáp ứng tần số hệ thống các nhiễu loạn Các thông số này bao gồm:

 Năng lượng đã thay đổi giữa hệ thống và lưới điện cả trước và sau nhiễu loạn

 Khả năng phát điện trước và sau nhiễu loạn

 Động học của máy phát điện tải chổ

 Tải thực tế và các tình trạng được cập nhật của mỗi phụ tải có thể sa thải

 Đặc điểm động học của các phụ tải hệ thống Đặc điểm này bao gồm các

tải

 Kiến thức cơ sở đã được cấu hình và được lựa chọn cẩn thận

 Khả năng để đảm bảo sự hiểu biết cơ ban hệ thống một cách đầy đủ, đúng, và

đã được trải nghiệm

 Khả năng để thêm tính logic xác định khách hàng

 Một hệ thống giám sát trực tuyến có thể có được sự liên kết với dữ liệu hệ

 Khả năng để thực hiện một phương pháp dự báo và ngăn ngừa để có thể đưa

 Một hệ thống điều khiển tại chổ phân phối cho hệ thống năng lượng trung

2.3.2 Sơ đồ khối chức năng ILS

Danh sách

nhiễu loạn

Giám sát cấp cao

Cơ sở tri thức

Mô hình mạng lưới

Công cụ tính toán

Kiểm soát phân loại

Kiểm soát phân loại

Kiểm soát phân loại

Sa thải tải

Sa thải tải

Sa thải tải

Hình 2.3: C ấu trúc t ng quát của chương trình ILS

Cơ sở tri thức được huấn luyện và đầu ra của nó bao gồm các diễn biến động

Căn cứ vào các yếu tố đầu vào cho hệ thống và cập nhật hệ thống liên tục, các cơ sở

Nhiễu loạn hệ thống hoặc mất điện

Các kiểu sa thải phụ tải được truyền xuống các bộ điều khiển phân phối đã được định vị kết nối tới mỗi phụ tải có thể sa thải Khi một sự nhiễu loạn xảy ra, hành động sa thải phụ tải nhanh có thể được thực hiện

2.4 Tối u hóa sa th i phụ t i

2.4.1 Hàm mục tiêu – Tối đa hóa hƠm lợi ích

Trong điều kiện cấp phát nguồn dữ liệu có so sánh, các hệ thống trợ giúp quyết định

được dự kiến cho mục đích này Mô hình toán học của sa thải phụ tải được trình bày như sau:



 ( )

1 i

H

M ax

K ND

j

ij ij

ij v x w

2.4.2 Các điều ki n ràng bu c của sự gi m b t phụ t i

Các điều kiện ràng buộc của sự rút ngắn phụ tải phản ánh trường hợp quá tải

đường dây then chốt (đường dây kết nối nguồn hoặc trung tâm tải khác) Các điều

K j ij

 

  T  j 

ij ij iT

G

Hướng của dòng công suất được thỏa mãn khi công suất đi vào nút, và không

2.5 Quá trình phân tích h thống phân cấp - Thuật toán AHP

Phương pháp tiếp cận này hỗ trợ việc ra quyết định sắp xếp các đơn vị trong các

2.5.1 Thu ật toán AHP

AHP là phương pháp tiếp cận việc thực hiện các quyết định Nó trình bày các phương án và tiêu chí đánh giá cân bằng, và thực hiện một cách tổng hợp để đi đến

đến phân tích và định lượng Quá trình phân tích hệ thống Analytic Network

phương án phụ thuộc vào tiêu chuẩn với nhiều tương tác

Các bước của thuật toán AHP có thể được trình bày như sau:

B c 1: Thiết lập mô hình hệ thống phân cấp

B c 2: Xây dựng ma trận phán đoán

Sắp xếp thứ tự

PI 1 tiêu

chí 1

PI 2 tiêu chí 2

PI 3 tiêu chí 3

PI 4 tiêu chí 4

Hình 2.4: Mô hình m ạng phân cấp của việc sắp xếp các đơn vị