Nghiên cứu biện pháp nâng cao khả năng tải của lưới điện 500kv việt nam theo điều kiện ổn định tĩnh

Lã Minh Khánh.

L I CAM OAN

Tôi xin cam đoan: B n lu n v n t t nghi p này là công trình nghiên c u th c

s c a cá nhân, đ c th c hi n trên c s nghiên c u lý thuy t, ki n th c kinh đi n,

áp d ng vào th c ti n và d i s h ng d n khoa h c c a TS Lã Minh Khánh

Nh ng s li u đ c s d ng đ c ch rõ ngu n trích d n trong danh m c tài

li u tham kh o.K t qu nghiên c u này ch a đ c công b trong b t k công trình nghiên c u nào t tr c đ n nay

Hà N i, ngày 20 tháng 3 n m 2016

Nguy n Vi t Hà

CH NG 2 Các ch tiêu, bi n pháp đ đánh giá, nâng

cao gi i h n kh n ng t i c a HT theo đi u ki n

2.1 Các ch tiêu đánh giá gi i h n kh n ng t i c a l i đi n theo đi u

2.1.1 M t s ch tiêu ch y u đang đ c ng d ng 26 2.1.2 Nghiên c u các ch tiêu đánh giá m c đ n đ nh trên c s tính

tr c ti p ch đ gi i h n (s d ng ch ng trình) 332.2 Các bi n pháp nâng cao gi i h n kh n ng t i c a l i đi n 36

2.2.2 S d ng t bù d c 37

K t lu n ch ng 2 40

CH NG 3 ng d ng đánh giá kh n ng t i theo đi u ki n n đ nh

B ng 3.9 B ng đi n áp t i các nút tr c và sau khi đ t t bù

B ng 3.10 B ng đi n áp t i các nút t i khi nút 510, 511, 513 không

mang t i

B ng 3.11 B ng đi n áp t i các nút t i khi không bù, bù b ng t đi n

t nh và bù b ng SVC

Nam t ng 10%

Hình 3.6 Mi n n đ nh công su t nút à N ng (511) ch đ t i phía

Nam t ng 10%

Hình 3.18 S đ t ng đ ng hóa SVC trong ch ng trình tính CONUS

và đ c tính làm vi c c a SVC Hình 3.19 Mi n n đ nh công su t nút Hà T nh (510) khi l p đ t SVC Hình 3.20 Mi n n đ nh công su t nút à N ng (511) khi l p đ t SVC Hình 3.21 Mi n n đ nh công su t nút D c S i (513) khi l p đ t SVC

M U

Lý do ch n đ tài

Cùng v i s phát tri n c a n n kinh t , xã h i, nhu c u s d ng đi n c a m i

Qu c gia đ u t ng nhanh, vi c đ m b o đáp ng k p th i và đ y đ nhu c u đi n

n ng cho các ph t i công nghi p, dân sinh v i ch t l ng đi n n ng cao là tiêu chí quan tr ng hàng đ u c a các ngành đi n trên th gi i nói chung và Vi t Nam nói riêng đ t đ c đi u đó, các n m g n đây, h th ng đi n không ng ng đ c m

r ng, các đ ng dây, tr m bi n áp m i đ c xây d ng H th ng đi n Vi t Nam trong nh ng n m g n đây có t c đ phát tri n v t b c, tiêu bi u là H th ng đi n

ba mi n B c - Trung - Nam b ng đ ng dây siêu cao áp 500kV Tuy nhiên, song song v i t c đ phát tri n nhanh là các v n đ đ t ra cho h th ng đi n là v n hành sao cho đ c n đ nh, tin c y và hi u qu Sau nh ng bi n đ i nh y v t v l ng thì

v n đ càng ph i quan tâm h n n a là ph i tìm ra các gi i pháp, công ngh nh m

đ t đ c hi u qu cao trong v n hành h th ng đi n ngày càng phát tri n

Trên c s đó, lu n v n d ki n tìm hi u v ph ng pháp phân tích kh n ng

t i c a l i truy n t i đi n trong các tình hu ng v n hành c th T đó cho phép đánh giá m c đ làm vi c an toàn và tin c y c a l i đi n, xác đ nh các y u t ch

y u nh h ng đ n kh n ng truy n t i c a các đ ng dây theo các đi u ki n gi i

h n và đ xu t gi i pháp t ng ng nh m nâng cao đ tin c y trong v n hành h

th ng đi n Vi t Nam

M c đích nghiên c u lu n v n

Xây d ng c s lý thuy t v kh n ng t i c a h th ng đi n, tìm cách đánh giá

đ nh l ng kh n ng t i, xác đ nh các ch tiêu đánh giá n đ nh t nh cho l i đi n truy n t i

So sánh và đánh giá hi u qu c a các bi n pháp nâng cao kh n ng t i đã và đang áp d ng cho l i đi n 500kV

i t ng và ph m vi nghiên c u

- i t ng nghiên c u c a lu n v n là các ch tiêu đánh giá và bi n pháp nâng cao cho kh n ng t i c a l i đi n 500kV Vi t Nam

- Trong ph m vi nghiên c u c a đ tài, lu n v n d ki n th c hi n thu th p s

li u, s d ng công c mô ph ng các k ch b n và ch đ làm vi c c a l i đi n 500kV Vi t Nam nh m minh h a kh n ng t i c a l i đi n theo đi u ki n n

xu t và đánh giá hi u qu c a các bi n pháp nh m c i thi n và nâng cao kh n ng

t i c a l i đi n

N i dung nghiên c u

Lu n v n tìm hi u và t ng h p m t cách toàn di n v v n đ đánh giá kh

n ng t i c a l i đi n, tìm hi u các ch tiêu k thu t khác nhau cho t ng khía c nh,

kh n ng áp d ng đ i v i đánh giá phân tích cho h th ng truy n t i 500kV Vi t Nam Lu n v n c ng đã đ a ra cách l a ch n bi n pháp nâng cao kh n ng t i c a

l i theo đi u ki n th c t thông qua nh ng phân tích, tính toán c th cho t ng

ph ng án

Trên c s đó, n i dung c a lu n v n s đ c chia thành các ph n nh sau:

1 T ng quan v kh n ng t i c a đ ng dây đi n siêu cao áp và v n đ b o

đ m gi i h n n đ nh cho l i truy n t i đi n Vi t Nam

2 Phân tích các ch tiêu và bi n pháp nh m đánh giá, nâng cao gi i h n kh

n ng t i c a HT theo đi u ki n n đ nh t nh

3 Thu th p s li u, mô ph ng c u trúc c a l i đi n 500kV Vi t Nam trong

ph n m m Xây d ng k ch b n v n hành quan tâm và áp d ng đánh giá kh

n ng t i theo đi u ki n n đ nh cho h th ng đi n Vi t Nam

4 M t s đánh giá và k t lu n chung

Ch ng 1

T NG QUAN V KH N NG T I C A NG DÂY I N SIÊU CAO ÁP VÀ V N B O M GI I H N N NH

CHO L I TRUY N T I I N VI T NAM

1.1 Các y u t nh h ng đ n kh n ng t i c a đ ng dây truy n t i đi n xoay chi u

1.1.1 Kh n ng t i c a đ ng dây theo các đi u ki n gi i h n cho phép

Kh n ng t i c a l i đi n nói chung và đ ng dây t i đi n nói riêng là dòng đi n

ho c công su t t i đ c mà không vi ph m các tiêu chu n k thu t c a l i đi n, không gây ra các nguy h i cho b n thân, cho h th ng đi n (HT ) và ph t i đi n i

v i các d ng l i đi n khác nhau, kh n ng t i có th là gi i h n nhi t (phát nóng), ràng bu c v t n th t đi n áp và gi i h n theo đi u ki n n đ nh t nh c a HT , các gi i

h n này đ c tính riêng cho các tr ng h p c th

Trong đó v i đ ng dây t i đi n, các gi i h n v kh n ng t i c a đ ng dây ph thu c nhi u y u t khác nhau tu theo c p đi n áp và chi u dài đ ng dây V i h u h t

đ ng dây c a các lo i l i đi n khác nhau, gi i h n công su t truy n t i th ng đ c xác đ nh ho c ki m tra theo đi u ki n phát nóng i v i các đ ng dây có c p đi n áp

th p h n (l i trung áp), thì t n th t đi n đi n áp là y u t c n đ c quan tâm đ u tiên

V i các đ ng dây dài truy n t i đi n đi xa (đ ng dây siêu cao áp - SCA), kh n ng

t i l i đ c quy t đ nh b i đi u ki n gi i h n n đ nh t nh

c đi m c a đ ng dây t i đi n xoay chi u là ch u nh h ng r t l n b i dòng

đi n đi n dung c a đ ng dây Công su t ph n kháng do đi n dung c a đ ng dây sinh

ra trong quá trình v n hành gây nhi u khó kh n v m t k thu t cho vi c thi t k và

v n hành đ ng dây L ng công su t ph n kháng d th a trên đ ng dây ch đ non t i s tràn vào các m ng đi n áp th p làm thay đ i thông s v n hành, đ ng th i tràn vào các nhà máy đi n lân c n gây ra hi n t ng t kích thích trong các máy phát

đi n Nghiên c u đ y đ các y u t nh h ng đ n gi i h n công su t truy n t i trên

đ ng dây s giúp cho ng i v n hành tìm các bi n pháp đi u ch nh thích h p nh m nâng cao kh n ng t i c a đ ng dây

* 2

U

* 2

U

* 1

U

*

U

U U

Các ph n t c a l i đi n luôn có đi n tr và đi n kháng ây chính là nguyên nhân gây nên s t áp trên l i đi n khi làm nhi m v truy n t i công su t

đ a ra công th c s ph thu c c a đ s t áp vào công su t truy n t i trên l i

đi n, ta đi xét l i có đi n tr R, đi n kháng X c p đi n cho ph t i công su t P + jQ2 2

i n áp ph c cu i đ ng dây là U*2 , đi n áp ph c đ u ngu n, công su t c a ngu n

o Ia (vuông góc v i U2) đ ch r ng ph n th c c a dòng đi n là do công su t tác

d ng gây ra, còn ph n o c a nó do công su t ph n kháng gây ra:

*

t a

I = I - jI = Icos - jIsin

I

* 1

* 2

U

*

I

* 1

U

U U

Bi t

*

Z = R + jX là t ng tr c a đ ng dây Theo đ nh lu t Ohm ta có t n th t

đi n áp trên đ ng dây nh sau:

=U + 2 3(Icos R + Isin X) + j 3(Icos X - Isin R)

Module đi n áp và góc pha c a đi n áp U.1:

s t áp (hi u gi a module c a đi n áp U*1 và

* 2

U ) là đi n áp b m t đi khi

U xu ng

* 2

Qua (1.7) ta th y r ng v i m t đi n áp U danh đ nh, khi l i đi n (v i thông s R,

X xác đ nh) truy n t i công su t t i ph t i t s có s t áp S t áp này càng l n khi

l ng công su t truy n t i (P, Q) càng l n Và khi P, Q l n t i m t m c đ nào đó thì

đ s t áp s v t quá m c cho phép, lúc đó đi n áp cu i ngu n U2 s gi m t i m c:

¬ i v i l i đi n truy n t i: S t áp có th v t quá kh n ng đi u ch nh c a thi t

b gây nh h ng k thu t và an toàn h th ng t i các ph n t sau nó

Trong đi u ki n bình th ng, đ l ch đi n áp đ c phép dao đ ng trong kho ng

±5% so v i v i đi n áp danh đ nh và đ c xác đ nh t i v trí đ t thi t b đo đ m đi n

ho c t i v trí khác do hai bên tho thu n Trong tr ng h p l i đi n ch a n đ nh,

đi n áp đ c dao đ ng t -10% đ n +5% V i quy đ nh này thì rõ ràng v i m t l i

đi n đã cho, đ không vi ph m v đ s t đi n áp l n nh t chúng ta ch có th truy n t i

m t l ng công su t (l n nh t) nh t đ nh mà thôi

Dây d n m t trong các ph n t chính, quan tr ng c a l i đi n Chúng c ng là

m t trong nh ng ph n t ch m ng ng phát nóng t i h n đ u tiên khi truy n t i công

su t trong l i T n th t công su t trên đi n tr n i t i c a b n thân dây d n là nguyên nhân chính gây lên s t ng nhi t t i h n này Các ph ng trình v nhi t d i đây s

đ c vi t cho dòng đi n t i và nhi t đ gây lên b i dòng đi n t i

S t ng nhi t đ c a các ph n t l i đi n nói chung, c a dây d n nói riêng do

t n th t công su t trên đi n tr c a b n thân chúng đ c bi u di n b ng ph ng trình:

Trong đó: R(Ω) – đi n tr c a ph n t l i đi n có dòng đi n ch y qua;

I(A) – dòng đi n hi u d ng ch y qua ph n t ;

G(g) – kh i l ng c a ph n t có dòng đi n ch y qua;

C(W.s/g.oC) – t nhi t c a ph n t có dòng đi n ch y qua;

q(W/cm2.oC) – su t t a nhi t b m t c a ph n t có dòng đi n ch y qua; F(cm2) – di n tích b m t c a ph n t có dòng đi n ch y qua;

0(oC) – nhi t đ môi tr ng đ t ph n t ;

(oC) – nhi t đ c a ph n t có dòng đi n ch y qua

Th c ch t có th hi u ph ng trình cân b ng nhi t (1.1) nh sau: Ngu n nhi t do dòng đi n sinh ra khi ch y qua ph n t đ c chia thành hai ph n M t ph n làm t ng nhi t đ c a ph n t , ph n nhi t còn l i t a ra môi tr ng xung quanh

đ t đ n m t tr s t ng ng nh t đ nh i u này c ng có th d dàng suy ra t (1.10) khi l y gi i h n v th i gian ti n t i vô h n

t ng nhi t đ trong tr ng thái làm vi c dài h n c a ph n t :

2 2

-t/T -t/T

1 t

i v i đa s các ph n t đi n, khi nhi t đ t ng đ b n c và đi n c a các ph n

t c a chúng s gi m S thay đ i đ b n c và đi n c a các v t li u thông d ng cho hình 1.3

°C 300 200 100 0

40 20 0 25 50 75 100

%

120 100

C Th c t thì nhi t đ c a các v t li u làm thanh d n có th ch u đ ng đ c t ng đ i cao, kho ng

110 oC, song khi ch u tác d ng lâu dài c a nhi t đ kho ng 70 - 75 o

chuy n, k t qu là nhi t đ t i các m i n i có th r t cao, gây nguy hi m và có th phá

h ng các m i n i tránh h h ng các m i n i, ph i đ m b o sao cho nhi t đ c a nó không v t quá 70 - 75 oC

C ng d i tác d ng c a nhi t đ cao, đ b n c a các v t li u cách đi n c ng gi m

xu ng i v i s cách đi n (hình 1.3b), khi nhi t đ kho ng 80 - 85o

Nh v y, qua các phân tích trên có th th y đ c nhi t đ cho phép c a dây d n

và MBA khi làm vi c lâu dài s b h n ch b i đ b n nhi t c a cách đi n và các m i

tr ng kh ng ch dòng đi n (kh n ng t i) ch y trong l i đi n

C n c vào nhi t đ cho phép, t (1.4) ng i ta có th d dàng tính ra dòng đi n làm vi c lâu dài cho phép c a ph n t d n đi n trong l i đi n:

cp 0 cp

( - ).q.F

I =

ho c b ng các thí nghi m đ xác đ nh dòng đi n cho phép Icpđ i v i các dây d n, dòng

đi n đ nh m c (công su t đ nh m c) đ i v i MBA và các khí c đi n khi làm vi c lâu dài

c Gi i h n n đ nh (t nh),[2]

th y rõ gi i h n công su t truy n t i c a l i đi n đi n theo đi u ki n n đ nh

t nh, trong đã mô hình hóa l i đi n đi n thành m ng hai c a (hình 1.4) và dùng

ph ng trình truy n – ph ng trình cho m i quan h gi a thông s c a vào và c a ra

Trong đó ký hi u góc truy n t i = 1 – 2 (góc pha U1 – góc pha U2), B là góc

c a B , và BA = B – A Áp là các giá tr pha và công su t 1 pha, còn n u l y giá

tr dây thì ta có công su t 3 pha S2 có chi u nh I2, t c là đi ra kh i m ng hai c a Tách riêng ph n th c và ph n o, ng i ta có ph ng trình cho công su t tác

(P2 và Q2 đi ra kh i m ng hai c a)

Trong th c t m ng hai c a th ng có t n th t r t nh , có th b qua Lúc đó A

Trong đó d u phía trên ng v i tr ng h p th ng g p h n A = D = 0o, d u phía d i ng v i A = D = 180o (A và D là s th c âm)

Giá tr này đ t đ c khi v i góc truy n t i m = B = 90o

Pm chính là gi i h n truy n t i công su t qua m ng hai c a theo đi u ki n n đ nh góc c a h th ng ó là g i h n truy n t i qua m ng hai c a mà các máy phát đi n hai phía có th duy trì s làm vi c đ ng b Khi h th ng làm vi c góc truy n t i >

m thì ch c n m t kích đ ng nh , h th ng s b đánh b t kh i đi m làm vi c cân b ng, các máy phát m t đ ng b và h th ng có th tan rã

* Gi i h n (t nh) n đ nh đi n áp ph t i

Khi không có ngu n công su t ph n kháng đ c p cho c a ra thì khi t ng ph t i,

đi n áp c a nó b t đ u gi m và đ n m t m c nào đó có th gây ra m t n đ nh đi n áp

kh o sát s m t n đ nh này, ph i tính đ n đáp ng đ ng c a các ph n t l i đi n

và ph t i đi n, ti p theo sau m t s s t gi m đi n áp Tuy nhiên b qua các đáp ng

đ ng ta c ng th y đi n áp ph t i có m t gi i h n t nh, suy ra t đi u ki n t n t i đi m làm vi c xác l p – đi u ki n đ t n t i U2 khi bi t U1, P2 và Q2

Ng i ta xác đ nh đi u ki n t n t i nghi m U2 b ng cách chuy n riêng s h ng

ch a c a (1.21) sang m t v , ti n hành bình ph ng hai v và c ng hai ph ng trình này v i nhau, đ c:

U

S =

B qua các d n xu t toán h c, ta th y gi i h n này là m t hi n t ng v t lí c b n

c a m ch đi n V i đi n áp đ u ngu n không đ i, vi c t ng công su t ph t i (đ ng

th i c P và Q) có th th c hi n đ c b ng vi c gi m t ng tr c a nó, vì vi c này có

th làm t ng dòng đi n ph t i Nh ng gi m t ng tr ph t i l i có th làm gi m đi n

áp đ t lên nó d n đ n gi m công su t Vì th , quá trình gi m t ng tr ph t i đ n m t lúc nào đó s có tác d ng ng c l i là làm gi m công su t toàn ph n

1.2 V n đ b o đ m gi i h n n đ nh cho l i truy n t i đi n Vi t Nam

Nói chung v i nh ng l i đi n có quy mô không quá l n, kho ng cách truy n t i công su t không quá dài (d i 200km) thì gi i h n truy n t i công su t theo đi u ki n

n đ nh t nh th ng khá cao so v i các gi i h n khác Công su t t i l n nh t cho phép

c a đ ng dây t i đi n lúc này đ c đánh giá theo đi u ki n phát nóng dài h n và đ

s t áp cho phép Nh l i đi n đô th hay l i đi n công nghi p, m t đ ph t i l n

thì đi u ki n phát nóng dài h n s đ c quan tâm tr c tiên khi truy n t i công su t trong l i, các đi u ki n còn l i ch mang tính ki m tra Còn l i đi n nông thôn có chi u dài l n, ph t i phân tán thì đi u ki n v đ s p áp cho phép l i đ c xét t i đ u tiên l i đi n phân ph i đi n l c vi c truy n t i công su t trong l i l i đ c ki m tra đ ng th i theo c 2 đi u ki n phát nóng dài h n và đ s t áp cho phép

Sau khi đ a vào v n hành đ ng dây 500kV và t o ra HT h p nh t c a Vi t Nam, quy mô công su t và kho ng cách truy n t i t ng v t đã đ t ra v n đ b o đ m

kh n ng v n hành n đ nh và tin c y cho h th ng Trong l i h th ng v i c p đi n

áp 500kV c a Vi t Nam hi n nay, chi u dài m t s đo n đ ng dây t i đi n khá l n (h n 300km), l ng công su t truy n t i t i m t s th i đi m khá cao d n đ n gi i h n truy n t i công su t theo đi u ki n n đ nh t nh th p h n các gi i h n truy n t i công

su t theo các đi u ki n khác, do đó nó tr thành y u t quy t đ nh kh n ng t i c a

l i

Trong l i đi n 500kV Vi t Nam, đã t ng có s c v n hành liên quan đ n kh

n ng t i c a l i trong đi u ki n và ch đ làm vi c n ng n , nh s c rã l i t i l i

đi n mi n Nam ngày 22/5/2013 gây m t đi n và nh h ng đ n nhi u khu v c thu c

22 t nh thành trên di n r ng Sau s c này, đ i v i EVN và ngành i n nói chung,

v n đ quan tr ng là làm gì, và làm nh th nào đ các s c t ng t , ho c nghiêm

tr ng h n, n u có x y ra, thì m c nh h ng s đ c gi m thi u C n thi t ph i có

nh ng mô ph ng, tính toán c th đ có nh ng ph ng án d phòng s c , đ xu t các

bi n pháp thích h p trong v n hành nh san t i cho đ ng dây 500 kV khi có s c , đ không ph i rã l i toàn h th ng, d n t i m t đi n trên di n r ng Bên c nh đó khi thi t

k và quy ho ch cho HT 500kV c a Vi t Nam, vi c t o ra các k ch b n v n hành

n ng n nh m đánh giá kh n ng t i theo đi u ki n n đ nh t nh và đánh giá tr c hi u

qu c a các bi n pháp nâng cao kh n ng t i có ý ngh a quan tr ng và c n đ c quan tâm nghiên c u

1.3 K t lu n ch ng 1

Kh n ng t i c a l i đi n và đ ng dây t i đi n ph thu c vào nhi u y u t

m i m t l i đi n khác nhau s có m t y u t quy t đ nh kh n ng t i c a l i ó là

y u t mà gi i h n truy n t i công su t theo tiêu chí c a nó là nh nh t V i l i đi n truy n t i 500kV Vi t Nam, đ ng dây dài, đi u ki n n đ nh t nh là y u t quy t đ nh

kh n ng t i c a l i Trên th c t các tình hu ng v n hành có kh n ng gây ra m t n

đ nh có th x y ra theo nh ng k ch b n r t khác nhau và ch đ làm vi c n ng n Vi c nghiên c u gi i h n truy n t i theo đi u ki n n đ nh t nh c ng yêu c u đánh giá đ nh

l ng đ c gi i h n làm vi c n đ nh c a h th ng v i các ch tiêu phù h p Ngoài ra

c n ph i xây d ng đ c m t s k ch b n quan tâm và đánh giá đ c hi u qu c a các

bi n pháp nâng cao kh n ng công su t t i trong h th ng theo đi u ki n n đ nh t nh

Ch ng 2 c a lu n v n s ti p t c đi tìm hi u các ch tiêu, bi n pháp đ đánh giá và

nâng cao gi i h n làm vi c n đ nh c a l i truy n t i đi n theo các k ch b n bi n đ i thông s khác nhau

U - U

UTrong đó: Pgh, P0 là công su t h th ng ch đ gi i h n và ch đ hi n t i;

Ugh, U0 là đi n áp nút ch đ gi i h n và ch đ hi n t i

các HT đ n gi n thì h s d tr n đ nh r t ti n dùng và có ý ngh a r t rõ ràng Ví d nh v i h th ng có m t máy phát phát công su t lên thanh cái đi n áp không đ i (có 1 b c t do), gi i h n công su t phát lên h th ng tính đ c t ng

n đ nh tính theo công su t tác d ng ch a đ đ đ c tr ng cho đ tin c y n đ nh

ó là vì trong tr ng h p này gi i h n công su t tác d ng truy n t i ph thu c vào công su t ph n kháng truy n kèm theo c tr ng c a s n đ nh lúc này là m t

mi n trên m t ph ng công su t (P, Q – hình 2.1) xác đ nh h s d tr c n gi thi t h th ng bi n thiên theo m t k ch b n nào đó, ví d nh trong k ch b n đi n hình, ph t i đ c t ng d n v i cos đ c gi nguyên nh cos ban đ u, đ ng đi

đ n gi i h n n đ nh là đ ng 1, còn trong k ch b n nguy hi m nh t ph t i s thay

đ i sao cho đ ng đi đ n gi i h n n đ nh là đ ng 2 (đ ng ng n nh t)

Hình 2.1: Mi n n đ nh và m t s k ch b n đi t i gi i h n n đ nh

Tuy nhiên, HT ph c t p thì dù đã xác đ nh đ c m t k ch b n làm bi n thiên thông s ch đ c ng ch a đ đ gi i quy t v n đ v i m t h s d tr đ n

đ nh, b i nó không đ tin c y i u này có th d th y nh k ch b n nguy hi m

nh t, h th ng ti n đ n gi i h n theo đ ng 2 tr ng h p này, h s d tr theo

P r t th p, nh ng th c t s bi n thiên thông s P không ph i là nguy hi m Ng c

l i bi n thiên công su t ph n kháng Q nguy hi m h n vì bi n thiên nhanh h n

Do v y, đ đánh giá m c đ n đ nh c a HT ph c t p, ng i ta c n tính các

h s d tr theo nhi u k ch b n khác nhau, đ ng th i m i k ch b n h s d tr

l i đ c tính theo nhi u thông s , t o thành m t vec-t các h s d tr Và c ng vì các h s d tr đ c tính theo các thông s có th nguyên khác nhau nên c n quy

đ i v chu n nh ngh a vector h s d tr đ c quy đ i nh sau:

2

0 j U đm

U - U

k = 100%; j=J'+1, J'+2, , J

U k

Trong đó: 1, 2, ., J' - các nút có thông s thay là công su t tác d ng

J'+1, J'+2, , J - các nút có thông s thay đ i là đi n áp

Sau khi tính đ c vector h s d tr nh trên, đ đánh giá đ tin c y n đ nh

ta có th s d ng m t trong các ch tiêu t ng h p sau:

j=1

K = ∑k

Th c t ng i ta hay dùng ch tiêu KI i u ki n c n đ m b o đ tin c y n

đ nh cho h th ng là: KI ≥ 1 KI có th gi i thích theo ngh a: trong 1 k ch b n làm

n ng ch đ chính thông s có kj l n m i là thông s nguy hi m do t c đ bi n thiên nhanh Do v y kh o sát s n đ nh c a thông s này s đ m b o s n đ nh

N u coi ngu n là nút cân b ng v i đi n áp U2 xác đ nh (góc pha b ng 0), ch

đ h th ng s hoàn toàn xác đ nh b i m t ph ng trình (*) vi t cho nút t i

2 1

i n áp n đ nh ng v i d u c ng trong bi u th c nghi m (tr s l n h n trong

2 nghi m), còn ch đ gi i h n n đ nh ng v i nghi m kép c a U1, khi:

L = MAX (L )

L

ji i i

v i kh i l ng tính toán l n Ngoài ra ch s L ch đ c tr ng cho kh n ng m t n

đ nh v ph ng di n s t áp (hi n t ng s p đ đi n áp) vì th trong nhi u h th ng (có các NM xa trung tâm) thì ch tiêu này không ph i là đ c tr ng cho đ n đ nh

h th ng

Ch tiêu đ c thi t l p d a trên c s h ph ng trình C XL vi t cho đ l ch

nh (x p x tuy n tính quanh đi m cân b ng) d ng chung, ta có:

Q1

P1 L=1,0

L=0,5L=0,4

L = 0,2

Trong đó, ξ(nxn), η(nxn) l n l t là ma tr n vect riêng bên ph i, bên trái c a JR, còn Λ(nxn) là ma tr n đ ng chéo v i các ph n t trên đ ng chéo là các tr riêng

00

0

0

0

2 1

)

(

ηξ

th ng theo cùng m t t l cho đ n khi h th ng m t n đ nh H s d tr n đ nh tính theo k ch b n đi n hình đ c xác đ nh theo công th c:

gh 0 dt

0

P - P

Trong đó: P gh, P 0 - là t ng công su t ph t i ch đ gi i h n và ch đ ban

đ u H s d tr n đ nh tính theo k ch b n đi n hình là m t trong nh ng ch tiêu

đ c tr ng cho m c đ n đ nh chung c a h th ng

Ngoài k ch b n đi n hình, tùy theo c u trúc và đ c đi m v n hành, m c đ n

đ nh h th ng còn c n ph i ki m tra theo nh ng k ch b n khác nhau nh :

- Vào mùa khô c n phát công su t t ng c ng khu v c ngu n nhi t đi n,

gi m công su t phát các nhà máy th y đi n Ng c l i, khi mùa m a đ n c n huy

đ ng t i đa công su t c a các nhà máy th y đi n (ch ng x th a), gi m công su t

phát các nhà máy nhi t đi n Lúc này, lu ng công su t trao đ i có th thay đ i nhi u, v t quá gi i h n cho phép C n ph i ki m tra d tr n đ nh

- Ch đ s c ho c s a ch a các máy phát c ng có th ph i ki m tra kh

n ng s d ng công su t d phòng theo đi u ki n n đ nh t nh

Trong các tr ng h p này đ tìm gi i h n n đ nh c n làm thay đ i t t các thông s t ch đ hi n hành sang ph ng th c m i Có th làm thay đ i t i đa (theo h ng làm gia t ng công su t truy n t i), nh m phát hi n gi i h n n đ nh H

s d tr v n có d ng:

i gh i 0 dt

K ch b n này mang tính lý thuy t là ch y u, th c t r t hi m x y ra ó là

k ch b n mà t m t tr ng thái hi n hành đi theo đ ng ng n nh t đ đ n biên gi i

mi n n đ nh N u bi t đ ng đi ng n nh t này có th đ nh ngh a h s d tr :

i gh i 0 dt

i 0

L - L

Li là thông s đ c tr ng cho h ng đi ng n nh t đ n gi i h n n đ nh

Th ng thì vi c xác đ nh h ng đi nguy hi m nh t là bài toán khá ph c t p nhi u khi không có l i gi i, vì th ch tiêu này ch có th s d ng cho m t s tr ng

h p riêng

c) Mi n n đ nh thông s bi n thiên c c b

Do nh ng nguyên nhân khác nhau công su t nút b bi n đ i Kh o sát mi n n

đ nh theo không gian công su t nút c ng có th đ a ra nhi u thông tin có l i đ đánh giá m c đ n đ nh h th ng Trên hình 2.3 minh h a mi n n đ nh trong không gian công su t m t nút t i cùng v i đi m tr ng thái hi n hành

Nh ng bi n đ ng th ng xuyên ng u nhiên thông s ch đ c a nút kh o sát

có th đ c bi u di n theo m t hình tròn (bán kính 10% công su t bi u ki n ph t i

ch ng h n) s cho phép đánh giá m c đ tin c y n đ nh, t ng ng v i xác su t thay đ i ph t i nh h n ho c b ng 10%

Hình 2.4: Mi n n đ nh t i trong không gian công su t nút

Mi n n đ nh c ng ch rõ gi i h n tuy t đ i có th phát tri n ph t i t i nút

kh o sát Các nút khác nhau có kích th c mi n n đ nh khác nhau th hi n "đ

m nh" cung c p công su t cho khu v c nút S phát tri n ph t i nút không th v t quá ph m vi n đ nh

Qua các phân tích trên cùng v i vi c tìm hi u các công th c tính, lu n v n

nh n th y hai ch tiêu sau có ý ngh a l n trong vi c phân tích đ n đ nh c a h

th ng, s đ nh h ng trong vi c s d ng các bi n pháp đ nâng cao đ n đ nh này:

0 gh U

đ i U/ P là l n nh t) T i các nút này, khi có bi n pháp can thi p nh m nâng cao

h s s t áp, có th th y hi u qu nh t đ nâng cao d tr n đ nh chung

%100P

PP

%

k

0

0 gh P

−

Trong đó P0 và Pgh t ng ng là tr s công su t truy n t i trên nhánh ch đ đang xét và ch đ gi i h n

V i cùng k ch b n, nhánh có kP% l n là nhánh nguy hi m, t c là khi thông s

h th ng thay đ i theo k ch b n, công su t nhánh thay đ i nhanh đ n gi i h n n

M t khác B có giá tr đúng b ng t ng tr d c c a đ ng dây (trong m ch đi n thay

th hình Pi), nên gi m B c ng có ngh a là gi m t ng tr d c c a đ ng dây T ng

tr d c c a đ ng dây l i có quan h đ ng bi n v i đi n kháng c a nó, thành ra

m u ch t c a v n đ s là gi m đi n kháng c a đ ng dây Có th th c hi n vi c này b ng các cách sau:

¬ Gi m kho ng cách trung bình gi a các pha

Ta bi t r ng đ t c m (t c m và h c m) c a HT ba pha t l v i ln(D/rđt) (v i D là kho ng cách trung bình gi a các pha, rđt là bán kính đ ng tr c a dây d n), nên gi m D s gi m đ c L Song D l i b ch n d i b i kho ng cách cách đi n an toàn Dmin, khi kho ng cách cách đi n nh h n Dmin này s gây phóng đi n (pha – pha, pha – đ t) Do đó ng i ta ch có th gi m D xu ng m t m c đ nào đó mà thôi

¬ T ng bán kính đ ng tr dây d n rđt

Bán kính đ ng tr c a dây d n rđt có m i quan h v i bán kính dây d n, kho ng cách gi a các dây phân pha và s dây phân pha theo công th c:

- T ng bán kính dây d n r: Vi c t ng bán kính dây d n r hi n nhiên s làm

t ng bán kính đ ng tr rđt Tuy nhiên ng i ta không th t ng r lên quá l n vì khi đó

s gây tr ng i cho vi c thi công (kh i l ng dây/1 đ n v chi u dài l n) H n n a khi bán kính dây l n thì chi u dài cu n dây trong ru-lô s b gi m xu ng d n t i h

qu phát sinh r t nhi u m i n i trong m t kho ng kéo dây

- S d ng k thu t phân pha Rõ ràng qua (2.24), ta th y phân pha làm cho bán kính c a dây d n t ng nhi u so v i bán kính th c c a dây

2.2.2 S d ng t bù d c

M t cách tr c quan ta có th hi u: đ ng dây mang tính c m, đ t t bù d c (mang tính dung) vào đ ng dây s làm tr kháng c a đ ng dây gi m xu ng T ng dung kháng bù (làm gi m B t ng ng) s t ng đ c kh n ng t i Tuy nhiên hi u

qu c a bù d c l i còn ph thu c vào v đ t t bù N u v trí đ t bù nh hình 2.5, ta tính đ c Btđ c a h th ng t i đi n:

ZS0 - t ng tr sóng c a đ ng dây khi không xét đ n R và G;

0 – h s pha khi không tính đ n R và G