Ứng dụng của thiết bị bù tĩnh SCV tới ổn định điện áp trong hệ thống điện

SVC là gì?SVC Static VAR Compensator tụ bù tĩnh có dung lượng thay đổi là một thiết bị bù công suất phản kháng tác động nhanh trên lưới truyền tải điện áp cao.. Nó được dù

Ứng dụng của thiết bị bù tĩnh SVC tới ổn định điện áp trong

hệ thống điện

Hà Nội, ngày 23 tháng 10 năm 2012

Mục lục

 Giới thiệu chung

 Thiết bị bù tĩnh SVC

 Xây dựng mô hình mô phỏng hoạt động

của SVC

 Kết luận chung

Phần 1: Giới thiệu chung

1 Ổn định điện áp là gì???

Theo định nghĩa của IEEE/CIGRÉ:

Là khả năng một htđ vẫn còn duy trì được môđun điện áp của các nút trong một khoảng giới hạn cho phép sau khi trải qua các kích động.

2) Các biện pháp nâng cao sự

ổn định điện áp

Nguyên nhân chủ yếu gây ra mất ổn định điện áp là thiếu hụt công suất phản kháng => bù công suất phản kháng

 Lắp đặt tụ điện tại phía lưới phân phối để giảm sự truyền tải Q trên đường dây truyền tải.

 Tăng khả năng điều khiển công suất phản kháng

dự trữ từ các MPĐ.

 Các tụ đóng cắt được, FACTS ( SVC, Statcom )

 Sa thải phụ tải.

 Khóa hoặc thay đổi chiều điều khiển ULTC

Phần 2:

Thiết bị bù tĩnh SVC

1 SVC là gì?

SVC (Static VAR Compensator) tụ bù tĩnh có dung lượng thay đổi là một thiết bị bù công suất phản kháng tác động nhanh trên lưới truyền tải điện áp cao

Nó được dùng để điều chỉnh điện áp và

tăng khả năng ổn định của HTĐ

 SVC là thiết bị tự động điều chỉnh điện

kháng, được chế tạo để điều chỉnh điện áp tại các nút đặt SVC và điều chỉnh công suất phản kháng

 Nếu hệ thống thừa công suất phản kháng hay điện áp tại nút cao hơn giá trị cho phép, SVC sẽ đóng vai trò là các kháng bù ngang

 Ngược lại, nếu hệ thống thiếu công suất phản kháng, các tụ bù ngang sẽ được tự động đóng vào.

 SVC cũng thường được đặt tại các vị trí có tải thay đổi nhiều với tốc độ cao, như lò điện…

#Một số hình ảnh về hệ

thống SVC

Hệ thống SVC ngoài trời

Hệ thống SVC trong nhà

Hệ thống tụ bù của SVC

Tụ bù hạ thế trong nhà ngoài

trời

Tụ bù trung thế ngoài trời

2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của SVC

Sơ đồ một sợi của một SVC điển

hình

2.2 Nguyên tắc hoạt động

-Việc thay đổi góc dẫn của thyristor mà điện

kháng đẳng trị của SVC có thể thay đổi liên tục được => công suất phản kháng của lưới điện có thể được bơm vao hay hút đi một cách liên tục

-Theo cấu trúc này các tụ điện sẽ điều chỉnh

thô.Sau đó các TCR sẽ điều chỉnh giá trị cảm kháng, kết quả là giá trị điện kháng đẳng trị là một giá trị liên tục

-Có thể điều chỉnh trơn hơn và linh hoạt hơn bằng cách sử dụng bộ tụ điện được đóng cắt bằng thyristo hay TCCS (thyristo-controlled capacitor switching).

-Thyristo là các thiết bị điều chỉnh tĩnh bằng điện.Thhyristo cũng như các thiết bị bán dẫn khác, luôn phát nhiệt, nước đã khử ion được dùng để làm mát

- Các tải cảm kháng thay đổi nhanh trong mạch(như các lò điện) có thể làm biến đổi dạng sóng điều hòa của điện áp.

- Và do đó các bộ lọc sóng điện tử công suất lớn được sử dụng để làm trơn sóng điện áp

- Bản thân các bộ lọc sóng điều hòa này lại có tính dung, do đó chúng cung cấp công suất phản kháng cho lưới điện

Sơ đồ mô phỏng lắp đặt SVC và thuật toán

chương trình

Sơ đồ mô phỏng lắp đặt SVC

Để nghiên cứu hoạt động của SVC trong quá trình điều khiển thay đổi điện áp của hệ thống , cũng như sử dụng SVC để giữ ổn định điện áp nút, ta chọn một sơ đồ HTĐ đơn giản gồm một nút cân bằng, một nút nguồn và một nút tải có lắp SVC như hình vẽ trên.

Điều khiển góc mở α của bộ TCR, phối hợp với việc khoá và mở các thyristor của các bộ TSR và TSC sẽ điều khiển lượng công suất phản kháng trao đổi với hệ thống qua thanh góp U2, kết quả cho phép thay đổi điện áp hệ thống

Để giữ ổn định điện áp thanh góp U2 theo giá trị UYC, lấy tín hiệu điện áp trên thanh góp cung cấp cho bộ điều khiển (ĐK) như hình, khi đó nếu có sự thay đổi chế độ vận hành dẫn đến U2 ≠ UYC, bộ

ĐK sẽ điều khiển lượng công suất phản kháng của SVC trao đổi với hệ thống sao cho U2 ≈ UYC.

Thuật toán chương trình

Trên cơ sở nguyên lý làm việc của SVC và các phân tích ở mục trên, xây dựng được

sơ đồ thuật toán chương trình Trong đó phần tính toán chế độ xác lập hệ thống điện, sử dụng modul tính toán của chương trình CONUS, lấy kết quả từ file conus.res để cung cấp cho chương trình.

#

Chương trình mô phỏng hoạt động

của SVC

Từ sơ đồ thuật toán xây dựng chương trình OP_SVC, chương trình cho phép khảo sát hoạt

động của SVC thông qua chức năng "điều khiển" và khả năng

điều khiển giữ ổn định điện áp của SVC thông qua chức năng "tự

động".

Khởi động chương trình

Khi điều khiển đóng bộ TSR và góc mở α = 25°

Điều khiển “tự động”, Uyc nút = 525 kV

Điều chỉnh tăng tải lên (600+j500) MVA

HTĐ VN đã và đang phát triển mạnh cả

về quy mô lẫn công nghệ

 chiều dài đường dây truyền tải 500 kV tăng nhanh

Các đường dây siêu cao áp liên kết với nhiều nhà máy công suất lớn, với các phụ tải có đồ thị phụ tải khác nhau

Công suất trong hệ thống thay đổi liên tục theo chế độ vận hành

Thông số của các chế độ

cũng thay đổi liên tục, đặc biệt là điện áp ở các nút thay đổi trong phạm vi rộng, dễ rơi ra khỏi phạm vi cho phép

Do đó không thể sử dụng các thiết bị bù cố định để điều chỉnh điện áp Ở các HTĐ này phải sử dụng các

thiết bị bù có điều khiển như SVC,

STATCOM,…

Sơ đồ thuật toán của chương trình FP _ SVC

Các chức năng chính của chương

trình FP _ SVC gồm:

 Chức năng mô phỏng vận hành hệ thống điện

 Chức năng tìm vị trí đặt SVC

Chức năng xác định công suất của SVC

Mô phỏng HTĐ Việt Nam 2015

Tìm vị trí lắp đặt SVC

Xác định công suất SVC

Bằng cách thu thập đầy đủ thông số hệ thống, thông số vận hành và số liệu dự báo về nhu cầu phụ tải, nguồn phát, sử dụng các chức năng của chương trình FP_SVC sẽ cho phép tìm được vị trí và công suất tối ưu để lắp đặt SVC cho hệ thống nhằm nâng cao khả năng ổn định điện áp cho hệ thống điện

Kết luận chung

Các hiệu quả của thiết bị bù tĩnh SVC:

Ổn định điện áp trong HTĐ

Điều khiển trào lưu công suất phản kháng tại nút bù

Điều khiển quá trình quá độ và nâng cao tính ổn định của HTĐ

Giảm tổn thất công suất và điện năng

Chúng em xin chân thành cảm

ơn !!!