Thực Tập Giải Tích Mạng

Chuyên ngành: Kỹ thuật Công nghệ ĐiệnĐiện tửViễn thông Điện Sơ lược: Báo cáo kết quả thực tập A. Chức năng và phạm vi ứng dụng Power World I. Giải và mô phỏng một trường hợp II. Tìm hiểu về Solotion và Control B. Các bước thực hiện trên phầm mềm Power World C. Bài tập

A CHỨC NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG POWER WORLD:

I.GIẢI VÀ MÔ PHỎNG MỘT TRƯỜNG HỢP (Solving and Simulating a Case)

Chương này trình bày sự điều khiển và những công cụ chung để giải bài toán phân bố công suất trong Simulator Chủ đề này được sử dụng tuỳ biến và điều khiển lĩnh

vực thời gian vàgiải phân bố công suất trong chế độ Run Mode Hơn nữa, chủ đề

cũng mô tả cách để xem các kết quả và dữ liệu bằng giao diện đồ hoạ

Thẻ Solution/Environment

Simulator cung cấp một môi trường linh hoạt để vận hành hệ thống điện bằng cách

đề nghị bạn truy cập đến một số tuỳ chọn Hộp thoại PowerWorld Simulator Options Dialog có 6 trang Để trình bày hộp thoại này, chọn Options > Solution/Environment từ thực đơn chính Nếu việc mô phỏng thực sự được tính giờ

khi mở hộp thoại, nó tạm ngừng một cách tự động và sẽ không tiếp tục lại mãi đến khi đóng hộp thoại

• Có 6 thẻ tuỳ chọn trong hộp thoại Solution/Environment Options

- Power Flow Solution Options

- Environment Options

- Oneline Options

- File Manage Options

- Case Information Display Options

• Maximum Number of Iterations: tùy chọn này xác định số lần lặp lớn nhất Simulator sẽ thực hiện quá trình lời giải phân bố công suất để hội tụ lời giải Nếu sự mô phỏng vượt quá số lần lặp này, nó giả thiết rằng trường hợp phân bố công suất thì không hội tụ và sẽ kết thúc quá trình giải Nếu sự mô phỏng được định hình để tượng trưng cho trường hợp phân bố công suất không hội tụ bằng sự mất tín hiệu tạm thời, màn hình sẽ chuyển sang màu xám và tin nhắn cảnh giác mất tín hiệu tạm thời sẽ xuất hiện

• Do Only One Iteration: nếu chọn thì Simulator chỉ thực hiện một lần cho quá trình lời giải phân bố công suất bất chấp sự cài đặt số lần lặp lớn nhất

• Initialize From Flat Start Values: khi chọn, mỗi lời giải phân bố công suất được bắt đầu với giải thiết rằng biên độ điện áp và những máy phát thiết lập điện áp ban đầu bằng 1 và giá trị góc pha bằng 0 Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn Một số vấn đề phân bố công suất sẽ rất khó khăn để giải với sự giả thiết này

Vì thế, tuỳ chọn này thường ít sử dụng

• Disable Power Flow Optimal Multiplier: nếu chọn, quá trình giải bằng phương pháp Newton Raphson sẽ bỏ qua tối ưu điện kế (optimal multiplier) Tối ưu điện kế được tính toán giá trị một cách chính xác, điều đó biểu thị quá trình lặp có thể tiếp tục để đạt lời giải hợp lý Nếu tối ưu điện kế trở nên quá bé, nó báo hiệu rằng phương pháp giải tìm ra ở điểm mà nó thay đổi một lượng vô cùng nhỏ trong mỗi lần lặp Nếu điều này xảy ra ở điểm mà ở đó lời giải không vượt quá sai số cho phép trong phương pháp Newton, phương pháp Newton sẽ đưa ra kết quả trong độ hội tụ cho lời giải hợp lý

• Enforce Generator MW Limits: nếu được chọn, giới hạn công suất phát lớn nhất và nhỏ nhất sẽ có hiệu lực cho tất cả các máy phát Ngược lại, giới hạn công suất phát sẽ không có hiệu lực

• Disable Automatic Generation Control (AGC): Vô hiệu những ràng buộc sự trao đổi công suất tác dụng MW cho tất cả các vùng Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn

• MVA Convergence Tolerance: dung sai hội tụ công suất MVA đáp ứng như một tiêu chuẩn sosánh cho việc xác định khi nào quá trình lời giảiphân bố công suất hội tụ Thông thường, giá trị nàysẽ được làm tròn bằng 0.1 MVA Nếu ta có điều cản trở trong việc giải một trường hợp đặc biệt, nócó thể hữu ích để tăng độ hội tụ công suất MVAvới tính chất tạm thời nhằm điều khiển việc kếtthúc lời giải đến lời giải có thực, vàsau đó giải lại từ lời giải với độ hội tụ nhỏ hơn

• Include Loss Penalty Factors in ED: nếu được chọn, tính toán vận hành kinh tế sẽ kể đến tổn thất trong việc tính toán vận hành kinh tế Mặc khác, tính toán vận hành kinh tế sẽ không chú ý đến tổn thất trong hệ thống

• Enforce Convex Cost Curves in ED: Nếu được chọn, Simulator sẽ nhận dạng những điểm vận hành ở bên ngoài phần lồi của đường đặc tính chi phí và bắt đầu sự điều khiển một cách tự động

• Post Power Flow Solution Actions: Kích vào tuỳ chọn này sẽ mở hộp thoại Post Power Flow Solution Actions dialog , trong hộp thoại này người sử dụng có thể xác định danh sách những công việc để được thực hiện vào lúc cuối của mỗi lời giải phân bố công suất AC

• Disable Checking Gen VAR Limits: nếu được chọn, những giới hạn công suất phản kháng được bỏ qua cho tất cả các máy phát trong trường hợp giải phân bố công suất Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn

• Check Immediately: nếu được chọn, những vi phạm về giới hạn công suất phản kháng Mvar cho các máy phát sẽ được kiểm tra trước khi lời giải phân bố công suất được bắt đầu Bình thường, lời giải phân bố công suất được bắt đầu mà không kiểm tra giới hạn công suất phản kháng mãi đến khi kết thúc một lời Nếu sau lời giải mà có vi phạm bất cứ giới hạn công suất phản kháng Mvar nào thì những ràng buộc sẽ có hiệu lực, và phân bố công suất được giải lại Khi tuỳ chọn này được chọn, những vi phạm sẽ được kiểm tra trước lúc dòng công suất chạy Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn

• Disable Switched Shunt Control: nếu chọn, sẽ vô hiệu hoá sự điều khiển tự động tụ bù ngang cho tất cả các vùng Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn

• Disable LTC Transformer Control: nếu chọn, sẽ vô hiệu hoá việc tự động điều chỉnh đầu phân áp của máy biến thế trong tất cả các vùng Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn

• Minimum Sensitivity for LTC Control: tuỳ chọn này xác định độ nhạy đầu phân áp nhỏ nhất cho máy biến thế có đầu phân áp Tất cả các máy biến thế có giá trị tuyệt đối của độ nhạy đầu phân áp dưới giá trị này thì sẽ được vô hiệu hoá một cách tự động bởi sự điều khiển tự động Điều này ngăn cản sự thay đổi đầu phân áp của máy biến thế, do đó sẽ có một ít ảnh hưởng đến điện áp điều chỉnh của chúng Hộp thoại Transformer AVR Dialog thể hiện độ nhạy đầu phân áp cho mỗi máy biến thế có điều khiển điện áp

• Disable Balancing of Parallel LTC Taps: nếu chọn, sẽ vô hiệu hoá sự cân bằng một cách tự động đầu phân áp của các máy biến thế làm việc song song

• Disable Phase Shifter Transformer Control: nếu chọn, sẽ vô hiệu hoá sự tự động điều khiển độ dịch pha của máy biến thế trong tất cả các vùng Mặc định, tuỳ chọn này không được chọn

• Model Phase Shifters as Discrete Controls: nếu chọn, bộ chuyển đổi pha sẽ được chuyển đến những vị trí đầu phân áp một cách riêng rẽ dựa trên độ lớn mỗi nấc phân áp của máy biến thế có đầu phân áp Mặc định, tuỳ chọn này sẽ không được chọn, nghĩa là bộ phận đổi nấc sẽ được bậc một cách liên tục, không phụ thuộc vào độ lớn của từng nấc phân áp

• Prevent Controller Oscillations: Thỉnh thoảng, phân bố công suất sẽ không hội tụ bởi vì các điều khiển tự động thí dụ như ràng buộc giới hạn công suất phản kháng ở những máy phát, sự chuyển mạch đầu phân áp máy biến thế và sự chuyển mạch song song dao động giữa ranh giới điều khiển của chúng Những dao động này thường gây ra sự sai lệch Nếu tuỳ chọn này được chọn, sự mô phỏng sẽ dò ra sự điều khiển dao động và gán chúng bằng giá trị hiện hành để chúng không dao động lâu hơn

giải, ngoài vòng lặp của thuật toán lời giải phân bố công suất là sự kiểm tra bất cứ sự thay đổi bộ điều chỉnh dựa vào sự thay đổi những giá trị điều khiển từ bước lặp cuối cùng của phương pháp giải phân bố công suất Newton-Raphson Số vòng lặp lớn nhất kết thúc thuật toán có thể được cài đặt ở đây Điều này không giống số lần lặp lớn nhất, cái mà cung cấp cho thuật toán lặp trong nội bộ của phương pháp Newton-Raphson

¾ Thẻ Island-Based AGC:Tuỳ chọn Island Based AGC cho phép người sử dụng chọn sự

vận chuyển công suất một cách cô lập thay vì

theo vùng

1 Disable (Use the Area and Super Area Dispatch Settings): khi chọn tuỳ chọn này, Island Based AGC được sử dụng, các máy phát được vận hành theo vùng như thường

l ä

¾ Thẻ General:

• Restore Initial State on Restart: nếu được họn, một sự mô phỏng tạm ngưng sẽ được trở lại

nh trạng những điều kiện lúc ban đầu bất cứ lúc

ao người sử dụng chọn Simulation, Play từ thực

ơn chính để bắt đầu sự mô phỏng, hoặc chọn

mulation, Reset theo sau tuỳ chọn Play để bắt

ầu lại sự mô phỏng

• Assumed MVA Per-Unit Base: cho phép gười sử dụng xác định công suất cơ bản được sử ung cho toàn trường hợp Mặc định, giá trị này ang 100 MVA

• Bus Loss Sensitivity Function: xác định cách thay đổi tổn thất miền hay vùng khi dòng công suất chạy vào nút

• Monitor/Enforce Contingent Interface Elements: xác định cách những hiện tượng bất thường trong giao diện sẽ được giải quyết trong Simulator Có thể chọn để không kể đến ảnh hưởng của hiện tượng bất thường vào dòng chảy, chỉ bao gồm những hiện tượng bất thường ảnh hưởng đến sự phân bố công suất thông thường hoặc quá trình tối ưu phân bố công suất hoặc trong tất cả các quá trình như phân tích ngắn mạch, ràng buộc an toàn trong tối ưu phân bố công suất

Thẻ Environment Options

• isable Showing Blackouts: nền phụ của sơ đồ trực tuyến sẽ trở nên tô màu xám tối và hộp tin nhắn sẽ xuất hiện để thông báo hệ thống có sự mất tín hiệu tạm thời Để vô hiệu hoá đặc điểm này, chọn hộp Disable Showing Blackouts

• Auto Open Bus Records if No Oneline: nếu trường hợp được mở mà không có liên kết với sơ đồ trực tuyến, thì sự mô phỏng sẽ tự động mở sự trình bày trường hợp thông tin nút Bus Records nếu tùy chọn này được chọn

• Disable AGC When Manually Changing Generator MW: khi tuỳ chọn này được chọn, việc điều khiển bằng tay công suất phát của máy phát sẽ gỡ bỏ máy phát một cách tự động từ hộp thoại Automatic Generation Control Nếu muốn vẫn duy trì sự thiết lập điều khiển công suất ngõ ra một cách tự động khi có sự thay đổi công suất ngõ ra bằng tay, ta phải không kích chọn tuỳ chọn này

• Automatic Archiving of PWB Files: Tự động lưu trữ trường hợp đang làm việc mọi lúc dưới dạng file pwb

• Automatic Loading of Auxiliary File: tập tin hỗ trợ có thể được lưu trữ khi

trường hợp mở bằng cách kích chọn hộp thoại Automatically Load Auxiliary File when Case is Opened

• Power Units for Display: cho phép chuyển đổi giữa sự trình bày gái trị điện năng trong đơn vị Mega hoặc đơn vị Kilo

Tuỳ chọn này gồm:

• Show Log: nếu được chọn, bản ghi tin nhắn sẽ được xuất hiện message log thể hiện chi tiếtnhững kết quả của từng lời giải phân bố công suất.Thông thường bản ghi này không xuất hiện Tuynhiên, khi gặp trục trặc với trường hợp mô phỏng,bản ghi sẽ chứng minh sự hữu ích cho việc gỡ lỗitrường hợp

• Auto Load Script File: nếu được chọn, tập tin lệnh sẽ được nhập vào một cách tự động chotrường hợp Chú ý, tập lệnh có thể được chèn bằngtay từ một tùy chọn trong trường mô phỏng

• Clock Style: đồng hồ là thiết bị bấm giờ để thể hiện thời gian hiện hành, thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc của quá trình mô phỏng Có thể cho ẩn đồng hồ mô phỏng bằng cách chỉ định loại đồng hồ là None Trường hợp khác, để hiển

thị đồng hồ trong cửa sổ của chính nó, chọn Dialog và để hiển thị đồng hồ trên thanh trạng thái của chương trình, chọn Status Bar

• Measurement System: tuỳ chọn này cho phép người sử dụng chọn đơn vị đo lường của hệ thống là đơn vị English hoặc đơn vị Metric

• Recently Used File List Entries: Số tên tập tin và vị trí tập tin lớn nhất được lưu trữ trong lịch sử danh sách của menu tập tin

Thẻ Oneline Options

• Save Contour Image with Oneline File: nếu được chọn và nếu một đường viền đang được trình bày trên sơ đồ trực tuyến, Simulator sẽ lưu trữ đường viền của

sơ đồ trực tuyến khi lưu trường hợp hoặc lưu trợ giúp trực tuyến

• Display Only: nếu được chọn, Simulator chỉ hiển thị trường hợp; nó không giải những phương trình phân bố công suất Dòng chảy công suất hệ thống được quyết định bởi giá trị lúc ban đầu trong file trường hợp Tuỳ chọn này nên được chọn nếu chỉ muốn sử dụng Simulator để hình dung một trường hợp mà vừa được giải quyết

• Minimum Screen Font Size: cỡ phông chữ nhỏ nhất để văn bản nhìn thấy được trên màn hình Điều này thì hữu ích khi có sự phóng đại trên sơ đồ trực tuyến nơi mà nhiều văn bản có thể khó đọc trên màn hình

• Minimum Print/Copy Font Size: cỡ phông chữ nhỏ nhất để văn bản có thể được in ấn hoặc được sao chép

• Visualizing out-of-service elements: Ba tùy chọn này cho phép chọn cách mà những đối tượng trên sơ đồ sẽ xuất hiện khi chúng đang đại diện cho một thiết

bị hệ thống điện Ba tuỳ chọn là Blink, Use dashed lines, Draw và X through off-line

generators Hai tuỳ chọn đầu áp dụng cho bất cứ đối tượng nào, trong khi tuỳ chọn

thứ ba chỉ đặc trưng cho đối tượng máy phát

• Show Oneline Hints: nếu được chọn, hộptrình đơn sẽ xuất hiện khi kéo chuột qua đối mộtđối tượng trên sơ đồ trực tuyến Điều này sẽ chonhững thông tin về đối tượng, ví dụ, hộp trình đơncủa máy phát sẽ hiển thị số nút, số máy phát,công suất tác dụng và công suất phản kháng phátcủa máy phát

• Show X,Y Coordinates: nếu được chọn,toạ độ (x,y) của con trỏ được giám sát trên thanhtrạng thái ở phía dưới màn hình Toạ độ (x,y) củacon trỏ chỉ được thể hiện trong chế độ Edit Mode.Mặc định, tùy chọn này được chọn

• Transformer Symbol: tuỳ chọn này cho phép người sử dụng trình bày máy biến thế dưới dạng cuộn dây hoặc dạng vòng tròn

• Main Oneline File: tuỳ chọn này được sử dụng để nhận dạng sơ đồ trực tuyến chính sử dụng trong trường hợp Trợ giúp trực tuyến là file mà được hiển thi khi mở trường hợp đầu tiên Hộp danh sách rơi xuống liệt kê tất cả những file trợ giúp trực tuyến, đó là những file hiện có trong cùng thư mục với trường hợp Chọn một trong những file này, hoặc nhập vào đường dẫn đến file trợ giúp trực tuyến muốn sử dụng nếu nó không xuất hiện trong hộp danh sách rơi xuống

• Use Default Oneline File: Có thể yêu cầu Simulator mở file sơ đồ trực tuyến riêng biệt nếu không thể tìm thấy file sơ đồ trực tuyến cho trường hợp đang cố để mở

• Save Onelines when Saving Case: Mặc định, Simulator luôn luôn lưu bất cứ

sơ đồ trực tuyến nào đang mở khi người sử dụng lưu file trường hợp Tuỳ chọn này cho phép bạn chọn để được nhắc nhở lưu sơ đồ trực tuyến khi file trường hợp được lưu hoặc chẳng bao giờ lưu trợ giúp trực tuyến khi file trường hợp được lưu

• Oneline Browsing Path: tuỳ chọn này áp dụng khi kể đến Oneline Links trên

sơ đồ trực tuyến Đúng hơn là chỉ định đường dẫn và tên đầy đủ của sơ đồ trực tuyến bằng sự liên kết trợ giúp trực tuyến Khi kết nối được kích vào chế độ Run Mode, quá trình mô phỏng sẽ kiểm tra tất cả những thư mục được liệt kê ở đây

Thẻ Post Power Flow Solution Actions Dialog: Hộp thoại Post Power Flow Solution Actions mô tả một danh sách các hoạt động được thi hành vào lúc kết thúc lời giải dòng phân bố công suất AC Điều này có nghĩa chúng không được thi hành cho lời giải phân bố dòng công suất DC

+ Để mở hộp thoại này, chọn Options

> Solution Environment Kế tiếp kích vào

nhãn Power Flow Solution Actions trên thẻ Power Flow Solution

+ Kích Chọn Do Not Used Post

Power Flow Solution Action List để tránh

sử dụng những hoạt động này

+ Những hành động có thể được chèn vào hoặc xoá bằng cách sử dụng trình đơn địa phương trên hộp thoại Kích phải chuột

và chọn Insert hoặc Delete Những hành

động được chèn qua hộp thoại Contingency Element Dialog

(Hộp thoại Contingency Element Dialog)

1 Status: tuỳ chọn này có giá trị cho những vùng sau:

+ CHECK : Hành động sẽ được thực thi chỉ khi điều kiện mô hình là đúng Nó sẽ không thực thi nếu không có điều kiện được xác định

+ ALWAYS: Hành động luôn luôn được thi hành, bất chấp điều kiện mô hình + NEVER: Hành động chẳng bao giờ được thi hành, bất chấp điều kiện mô hình

+ The action will never by executed, regardless of the Model Criteria

+ POSTCHECK: Hành động này sẽ được kiểm tra sau hành động Check và Always vừa được thi hành và lời giải phân bố công suất đã thực hiện Note that the Never action allows you to disable a particular action without deleting

it

2 Comment: Cho phép thêm các chú thích đối với hành động

II TÌM HIỂU VỀ SOLỤTION VÀ CONTROL

Chức năng chính của mô phỏng PowerWorld là mô phỏng sự vận hành của hệ thống điện có liên kết Trình đơn mô phỏng và thanh chương trình Program tương ứng với nó được sử dụng để điều khiển sự mô phỏng Thanh trình đơn được sử dụng để bắt đầu/ kết thúc sự mô phỏng, tạm dừng sự mô phỏng và xác lập lại sự mô phỏng đối với những thông số lúc ban đầu của nó Đồng hồ hệ thống thường được nhìn thấy trong suốt sự mô phỏng được tính giờ và thể hiện giờ mô phỏng hiện hành cùng với thời gian bắt đầu và kết thúc quá trình mô phỏng Đồng hồ hệ thống

2 Actions: thể hiện một chuỗi kí tự mà mô tả hành động Có thể tùy chỉnh sự định dạng của chuỗi kí tự mô tả những hành động bằng cách kích phải chuột vào danh sách liệt kê hành động và chọn

Display Descriptions By và sau đó có

thể chọn Name, Num, Name/Num, PW File Format by Numbers, PW File Format by Name/kV or PTI File Format

3 Model Criteria: Xác định điều kiện mô hình bao gồm: Model Conditions và Model Filters

sẽ xuất hiện cả trong cửa sổ riêng của nó hoặc ở góc phải trên thanh trạng thái của của sổ

Những nhiệm vụ sau thì có hiệu lực từ menu điều khiển sự mô phỏng và thanh chương trình Program:

• Starting a Timed Simulation: để bắr đầu sự mô phỏng có tính thời gian, chọn Simulation > Play từ menu chính, hoặc kích vào nút play trên thanh công cụ Run Mode Đồng hồ giả lập, có thể được nhìn thấy ở cửa sổ riêng của nó hoặc ở thanh trạng thái, sẽ theo dõi thời gian mô phỏng

• Có thể xác lập lại sự mô phỏng bất cứ lúc nào bằng cách chọn lệnh

Simulation > Restart hoặc kích vào nút restart trên thanh công cụ Run Mode

• Pausing a Timed Simulation: Một khi sự mô phỏng vừa bắt đầu, có thể tạm

dừng sự mô phỏng bất cứ lúc nào bằng cách chọn Simulation > Pause từ menu

chính, hoặc kích vào nút Pause trên thanh công cụ Run Mode Nó sẽ hữu ích để tạm dừng sự mô phỏng khi muốn quan sát kỹ sự mô phỏng trong chốc lát

• Continuing a Timed Simulation: Một khi sự mô phỏng vừa bị tạm dừng, có

thể tiếp tục sự mô phỏng bằng cách chọn Simulation > Play từ trình đơn chính

hoặc kích vào nút play trên thanh công cụ Run Mode

• Restoring a Previous Solution or a Previous State: Thỉnh thoảng sự giả định phân bố công suất sẽ không hội tụ đến một lời giải Khi điều này xuất hiện, điện áp và góc pha được tính bởi phương pháp phân bố công suất sẽ không thoả mãn ràng buộc cân bằng công suất tác dụng và công suất phảng kháng tại các nút Vì vậy, lưu trữ trạng thái vận hành hiện tại vào bộ nhớ sẽ không là điểm vận hành hệ thống thực sự Điều này rất khó để hệ thống đồng bộ Để giúp khôi phục lại lời giải, sự giả lập Simulator cung cấp hai tuỳ chọn:

• Sau khi sự giả lập giải quyết hệ thống một cách thành công, nó sẽ lưu trữ

điện áp và góc pha vào bộ nhớ Có thể chọn Simulation > Restore > Last Successful Solution để không nạp những kết quả của lời giải được hội tụ cuối cùng

vào bộ nhớ Sau khi không nạp những thông tin này, sự giả lập sẽ giải lại và làm mới tất cả những trình hiển thị

• Trước khi giả lập mộ giải pháp, Simulator lưu trạng thái của hệ thống vào bộ nhớ Nếu giải pháp phân bố công suất thành công, Simulator sẽ loại bỏ trạng thái giải pháp trước đó Song, lời giải phân bố công suất không hội tụ, Simulator sẽ giữ

lại trạng thái trong bộ nhớ Để khôi phục lại, chọn Simulation > Restore > State Before Last Solution Attempt từ trình đơn chính

• Nếu làm việc với những hệ thống lớn, việc lưu những trạng thái của hệ thống có thể chiếm nhiều bộ nhớ Vì vậy, Simulotor cung cấp một tuỳ chọn để vô

hiệu hoá một trong những đặc điểm trên Để làm điều này, chọn Options > Solution/Environment để mở hộp thoại Solution/Environment, và sau đó chọn

thẻ Storage của thẻ Solution Có hai hộp checkbox mà ta có thể chọn để cho lưu hoặc không lưu trạng thái hệ thống

• Performing a Single Solution: bất cứ khi nào sự mô phỏng hiện tại không hoạt động, ta có thể ra lệnh cho Simulator thực hiện tính toán phân bố công suất

riêng rẽ bằng cách chọn một trong các loại giải pháp từ menu Simulation Trong tình huống này, nút single solution giải phân bố công suất bằng Full Newton AC

load flow hoặc DC Approximation load flow được xác định trong tùy chọn Solution / Environment Options

• Reset to Flat Start :Chọn Simulation > Reset to Flat Start từ trình đơn

chính để cài đặt giá điện áp danh định cho máy phát và điện áp cài đặt là 1 pu và tất cả góc pha điện áp bằng 0 Thông thường điều này được thực hiện khi sự hội tụ có trục trặc

• Robust Solution Process: cung cấp một phương pháp để thử đạt một giải pháp khi lời giải phân bố công suất bằng phương pháp Newton Raphson không hội tụ Đầu tiên, robust solution sẽ tắt tất cả các điều chỉnh trong trường hợp Sau đó, phân bố công suất sẽ được giải bằng phương pháp decouple Nếu đạt được giải pháp bằng phương pháp decouple, ngay lúc đó sự mô phỏng giải phân bố công suất bằng phương pháp phân bố công Newton- Raphson, lúc này sự điều chỉnh vẫn tắt Nếu phương pháp Newton – Raphson cũng thành công, sự mô phỏng sẽ bắt đầu thêm các điều chỉnh trở lại quá trình giải Vì vậy, các điều chỉnh công suất phản kháng MVAR của máy phát được thêm vào, và phân bố dòng công suất được giải lại Sau đó, sự mô phỏng vẫn tiếp tục điều khiển theo cách này nghĩa đưa vào điều chỉnh đầu phân áp LTC và cuối cùng là điều chỉnh độ dịch pha

• Primal LP: sự mô phỏng thử giải phân bố tối ưu phân bố công suất, cung cấp tất cả thủ tục để giải thành công bài toán phân bố công suất

• Open Script File, Clear Script File: mở hoặc xoá tập tin lệnh từ bộ nhớ

Phân bố công suất là sự tính toán công suất chạy trên các đường dây và biên độ điện áp tại tất cả các nút trong hệ thống điện Sự mô phỏng mô tả hệ thống có tần số không đổi Sự giả định này chỉ mang tính gần đúng, nhưng trong mọi thời điểm vận hành, độ lệch tần số thông thường là rất nhỏ Bài toán phân bố công suất yêu cầu giải một loạt những phương trình không tuyến tính Để giải những phương trình không tuyến tính đòi hỏi phải sử dụng thuật toán lặp Có nhiều cách để giải những phương trình không tuyến tính và PowerWorld đã truy cập phương pháp Newton-Raphson để giải bài toán phân bố công suất Thông thường, tính toán phân bố công suất hội tụ một cách nhanh chóng Tuy nhiên, chắc chắn có thể có những điều kiện cho giải pháp phân bố công suất hiện hữu hoặc thuật toán không thể hội tụ trong phạm vi số lần lặp lớn nhất đã được xác định Trong những trường hợp như vậy, bản ghi tin nhắn sẽ cung cấp tin nhắn chỉ báo rằng sự tính toán không hội tụ Hơn nữa, màn hình mô phỏng sẽ chuyển sang màu xám và tin nhắn chỉ bảo sự mô phỏng tạm ngừng sẽ xuất hiện

Area Control

Một trong những phần quan trọng nhất của vận hành hệ thống điện có liên kết là đảm bảo nhu cầu điện năng Nhu cầu này thường thường được đáp ứng bằng điều khiển máy phát tự động Mục đích của điều khiển máy phát tự động là đảm bảo rằng công suất phát thực của một vùng bằng với công suất hoạch định của vùng Hệ thống điều khiển máy phát tự động thực hiện điều này bằng cách tính lỗi điều khiển vùng ACE Lỗi điều khiển vùng ACE được xác định như sau:

ACE = Pactual - Pscheduled + ( một số hạng phụ thuộc vào tần số hệ thống)

Trong đó: Pactual là lượng công suất thực MW chảy ra khỏi một vùng Nếu công suất chảy vào một vùng thì Pactual mang giá trị âm Pscheduled là lượng công suất hoạch định chảy ra khỏi vùng và vì thế bằng tổng công suất bán của vùng trừ cho tổng công suất mua Số hạng cuối cùng trong công thức tính ACE tùy thuộc vào độ lệch giữa tần số hệ thống thực và tần số hệ thống hoạch định Khi tần số hệ thống là hằng số, số hạng này luôn luôn bằng 0 Khi có sự so lệch tần số, số hạng này bằng -10 BΔf , trong đó B là hệ số so lệch với đơn vị là MW/0.1 Hz, và Δf độ lệch tần số hệ thống so với tần số danh định Trong Simulator, Pscheduled có hai phần: công suất trao đổi danh định và công suất trao đổi cơ bản Khi ACE nhỏ hơn 0, điều đó có nghĩa, công suất phát của vùng cao và vì vậy cần giảm công suất phát và bán điện nhiều hơn Tương tự như vậy, khi ACE nhỏ hơn 0, công suất phát của vùng thấp và

vì vậy cần tăng công suất phát và mua nhiều hơn Điều khiển máy phát tự động là để giữ cho lỗi điều khiển vùng ACE bằng 0 Trong mô phỏng, có 5 tuỳ chọn cho việc thực hiện điều khiển máy phát tự động:

3 No area control: ngõ ra của tất cả máy phát không thay đổi một cách tự động

4 Participation Factor Control: ngõ ra của tất cả máy phát trong vùng thay đổi một cách tự động để đưa lỗi điều khiển vùng về giá trị 0 Công suất phát của mỗi máy phát được thay đổi tương xứng với hệ số tham gia của máy phát Điều chỉnh hệ số tham gia chỉ điều chỉnh những máy phát khi có sự vi phạm đến hệ thống chẳng hạn như sự thay đổi lượng công suất tải trong trường hợp hoặc có thêm một vùng mới Hệ số tham gia của một máy phát không thể âm Theo mặc định, hệ số tham gia của một máy phát bằng với giá trị công suất hiện hành của máy phát đó, nhưng từng hệ số tham gia riêng biệt có thể được thay đổi

5 Economic Dispatch Control: ngõ ra của tất cả máy phát có điều khiển máy phát tự động trong vùng thay đổi một cách liên tục để đưa lỗi điều khiển vùng về giá trị 0 Ngõ ra của mỗi máy phát được thay đổi để hệ thống được vận hành một cách kinh tế, dựa trên thông tin nhập vào cho các máy phát trong trường hợp Chú ý rằng dữ liệu chi phí thông thường không được bao gồm trong dữ liệu dòng tải chuẩn Không có dữ liệu chi phí theo lý thuyết nhập vào mô phỏng, sử dụng thuật toán vận hành kinh tế không hữu hiệu Dữ liệu chi phí phải được xác định từ nguồn khác và nhập vào trường hợp mô phỏng Với điều khiển vận hành kinh tế, mô phỏng thử thay đổi ngõ ra của

những máy phát AGC trong vùng một cách kinh tế để chi phí vận hành của vùng là thấp nhất

Để thực hiện vận hành kinh tế, cần biết phải chi phí bao nhiêu để sản xuất ra một

MW công suất tác dụng Điều này được hiểu như độ tăng chi phí sản xuất Suất tăng chi phí cho mỗi máy phát được mô phỏng sử dụng công thức sau:

λi = ICi (Pgi) = ( bi + 2ci Pgi + 3di (Pgi) 2 ) * chi phí nhiên liệu $/MWH

Đồ thị của hàm ICi (Pgi) được biết như đường cong suất tăng chi phí Vận hành kinh tế cho hệ thống đòi hỏi suất tăng chi phí cho tất cả máy phát phải bằng nhau Giá trị này được biết như suất tăng chi phí hệ thốngλ Giá trị này cho biết chi để phát một MW trong một giờ là bao nhiêu Suất tăng chi phí hệ thống trở nên quan trọng khi thử xác định liệu vùng sẽ bán hoặc mua công suất Ví dụ, nếu một vùng có thể mua điện rẻ hơn nó có thể sản xuất, nó có thể mua điện thì tốt hơn

6 Optimal Power Flow (OPF):

¾ Tuỳ chọn vận hành tối ưu OPF chỉ có giá trị nếu có OPF add – on cho mô phỏng PowerWorld Điều khiển OPF tương tự điều khiển vận hành kinh tế ED, tức là thử vận hành máy phát để tối thiểu chi phí sản xuất Hàm số thêm vào OPF là để tối thiểu chi phí trong khi vẫn tuân theo giới hạn ràng buộc của đường dây, máy biến áp Tuỳ chọn này cũng không hữu ích khi không dùng thông tin chi phí máy phát thực, cái mà phải được lấy từ nguồn khác và nhập vào mô phỏng

¾ Điều khiển OPF cũng dựa vào đường đặc tính chi phí sản xuất để thực hiện phân bố công suất tối ưu một cách tự động Tuy nhiên, OPF dùng đường tuyến tính từng khúc trong thuật toán giải pháp Điều này được thực hiện từ việc nhập thông tin chi phí như hàm chi phí bậc ba được mô tả bởi phương trình trên

1 Area Slack Bus Control

- Chỉ ngõ ra của nút cân bằng của vùng thay đổi một cách tự động để đưa lỗi điều khiển vùng ACE về giá trị 0 Loại điều khiển máy phát này thường chỉ tốt cho sự mất ổn định nhỏ và thường có thể bị lỗi khi có sự mất ổn định lớn

Trong tình huống này, có thể nhập vào trực tiếp đường cong tuyến tính từng

khúc thay vì nhập đường đặc tính chi phí bậc ba Trên thực tế, sự pha trộn hai đường này là có thể chấp nhận được Cho trường hợp vận hành kinh tế ED, bất cứ loại mô hình nào được nhập vào sẽ được sử dụng trực tiếp cho mỗi máy phát Cho trường hợp OPF, tất cả những đường cong tuyến tính từng khúc sẽ được sử dụng một cách trực tiếp, và những đường đặc tính chi phí dạng bậc ba nhập vào sẽ được chuyển thành đường cong tuyến tính từng khúc trong suốt quá trình của bài toán OPF

B CÁC BƯỚC THỰC HIỆN TRÊN PHẦM MỀM POWER WORLD:

Màn hình giao diện chính của PowerWorld Simulator

T Ạ

O M Ộ

T H

Ệ ATHỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN POWERWORLD

Giả sử cần tạo một hệ thông với 6 thanh cái và 4 máy phát

- Các thanh cái được đánh số thứ tự từ 1 Ỵ 6, tên là TC1 Ỵ TC6

- Mỗi thanh các có thể chịu tải từ 0 Ỵ 400 MW

- Các máy phát được đánh số thứ tự từ 1 Ỵ 4, tên là MF1 Ỵ MF4

- Mỗi máy phát có công suất từ 100 Ỵ 700MW

Giả sử hệ thống có 6 tải được gắn với mỗi thanh cái, các tải có tên và công suất lần lượt là : L1 = 300 MW ; L2 = 250 MW ; L3 = 270 MW ; L4 = 300

MW ; L5 = 200 MW ; L6 = 280 MW Các tải ứng với các thanh các đã cho Cần tính toán vận hành, sự cố ngắn mạch 1 pha, 2 pha, 3 pha…

Option/Info Main

Option/Info