MÔ PHỎNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG MẠNG ĐỆN 5 THANH CÁI.

Khi ngắn mạch 3 pha trên đường dây, công suất điện thông thường sẽ giảm về 0, khi đó công suất cơ quá lớn sẽ làm tăng tốc độ rotor máy phát,trong trường hợp đó, các bộ điều tốc, bộ kích từ sẽ làm việc để cân bằng hai đại lượng công suất điện và công suất cơ, tuy nhiên, các turbine thông thường có hắng số quấn tính nên giảm công suất cơ về 0 đẻ cân bắng với công suất điện ngay lập tức là điều không thể. Vì vậy, nếu ngắn mạch xảy ra trong thời gian dài sẽ là tăng tốc độ rotor máy phát quá lớn, phá vỡ kết cấu cơ khí. Nếu cắt đường dây kịp thời, công suất điện tăng lên lớn hơn công suất cơ ( do công suất cơ đã giảm) làm giảm tốc rotor máy phát. Qua quá trình khảo sát trên đường dây 100200,Khi ngắn mạch 3 pha trên đường dây, công suất điện thông thường sẽ giảm về 0, khi đó công suất cơ quá lớn sẽ làm tăng tốc độ rotor máy phát,trong trường hợp đó, các bộ điều tốc, bộ kích từ sẽ làm việc để cân bằng hai đại lượng công suất điện và công suất cơ, tuy nhiên, các turbine thông thường có hắng số quấn tính nên giảm công suất cơ về 0 đẻ cân bắng với công suất điện ngay lập tức là điều không thể. Vì vậy, nếu ngắn mạch xảy ra trong thời gian dài sẽ là tăng tốc độ rotor máy phát quá lớn, phá vỡ kết cấu cơ khí. Nếu cắt đường dây kịp thời, công suất điện tăng lên lớn hơn công suất cơ ( do công suất cơ đã giảm) làm giảm tốc rotor máy phát. Qua quá trình khảo sát trên đường dây 100200,

Trang 1

MÔ PHỎNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG MẠNG ĐỆN 5 THANH CÁI.

Để qua sát rõ anh hưởng của các sự cố lên sự ổn định của lưới điện, ta khảo sát một mạng điện nhỏ, vói số lượng thanh cái nhỏ như vậy, mỗi tác động lên một thanh cái hay một đường dây truyền tải đều gây một ảnh hưởng lớn lên sự ổn định của hệ thống Xét một hệ thóng có 5 thanh cái

Thông số khảo sát phân bố công suất:

Thông số thanh cái

Thanh cái Tên áp(kV)Điện Code áp(pu)Điện pha(deg)góc P Q

Thông số máy phát

Thanh cái ID Pgen Pmax Pmin Qgen Qmax Qmin Mbase Z1 Z2 Z0

Trang 2

Thông số đường dây

100 150 1 0.01 0.1 0.018 0.03 0.3 0.01

100 200 1 0.02 0.2 0.03 0.06 0.6 0.018

150 200 1 0.01 0.1 0.018 0.03 0.3 0.01

Thông số máy biến áp

sơ cấp thứ cấp ID R X RATE A RATE B RATEC tỉ số

Thông số mô hình mô phỏng ổn định động

Thanh

cái ID

Mô hình máy phát

Mô hình kích từ

Mô hình điều tốc

Mô hình PSS

100 1 GENSAL SCRX HYGOV không có

Thông số máy phát:

Thanh

cái Mô hình ID

Thanh

cái Mô hình ID

201 GENRO

Thông số bộ kích từ:

Thanh cái Mô hình ID J J+1 J+2 J+3 J+4 J+5 J+6 J+7

Thanh cái Mô hình ID J J+1 J+2 J+3 J+4 J+5

Trang 3

Thông số bộ điều tốc:

Thanh cái Mô hình ID J J+1

J+

2 J+3 J+4 J+5

J+

6 J+7 J+8 J+9 J+10 J+11

100 HYGOV 1 0.05 0.75 8 0.05 0.5 0.2 1 0 1.3 1.1 0.5 0.08

100 HYGOV 2 0.05 0.75 8 0.05 0.5 0.2 1 0 1.3 1.1 0.5 0.08

100 HYGOV 3 0.05 0.75 8 0.05 0.5 0.2 1 0 1.3 1.1 0.5 0.08 Thanh cái Mô hình ID J J+1 J+2 J+3 J+4 J+5 J+6

201 TGOV1 1 0.05 0.5 1 0.3 1 1 0

Thông số bộ ổn định PSS:

Thanh

cái hìnhMô ID

J+9 J+10 J+11 J+12 J+13 J+14 J+15 J+16

0.1 30 0.15 0.03 0.15 0.03 -0.1 -0.1

0.1 6.5 0.44 0.08 0.2 0.98 0.1 -0.1

MÔ PHỎNG NGẮN MẠCH 3 PHA TRÊN ĐƯỜNG DÂY

ĐƯỜNG DÂY 100-200

Tìm giới hạn cắt đường dây để mạng điện ổn định.

Khi ngắn mạch 3 pha trên đường dây, công suất điện thông thường sẽ giảm về 0, khi

đó công suất cơ quá lớn sẽ làm tăng tốc độ rotor máy phát,trong trường hợp đó, các bộ điều tốc, bộ kích từ sẽ làm việc để cân bằng hai đại lượng công suất điện và công suất

cơ, tuy nhiên, các turbine thông thường có hắng số quấn tính nên giảm công suất cơ về

0 đẻ cân bắng với công suất điện ngay lập tức là điều không thể Vì vậy, nếu ngắn

mạch xảy ra trong thời gian dài sẽ là tăng tốc độ rotor máy phát quá lớn, phá vỡ kết

cấu cơ khí Nếu cắt đường dây kịp thời, công suất điện tăng lên lớn hơn công suất cơ (

do công suất cơ đã giảm) làm giảm tốc rotor máy phát Qua quá trình khảo sát trên

đường dây 100-200, ta tìm được thời gian tới hạn đẻ cách ly đường dây được thể hiện trong hình 1

Theo hình 1, néu đường dây được cắt tại thời điểm 1.09s sau khi ngắn mạch thì góc

rotor máy phát 201 sẽ bị giảm rất lớn qua đó hệ thống sẽ mất đồng bộ Ngược lại, nếu cắt tại thời điểm 1.08s sau ngắn mạch thì góc rotor máy phát 201 sẽ dần trở về rất nhỏ

Có thể rút ra kết luận, thời gian tới hạn để cách ly đường dây 100-200 khi đường dây này xảy ra ngắn mạch là 1.08s

Trang 4

Hình 1: thời gian tới hạn khi ngắn mạch đường dây 100-200

So sánh đáp ứng góc rotor máy phát 201 trong trường hợp có và không có PSS.

Để so sánh ta cho ngắn mạch trong 2 trường hợp

Trường hợp thứ nhất: ngắn mạch 3 pha và cách ly đường dây sau 0.2s

Hình 2: cách ly đường dây sau 0.2s ngắn mạch đường dây 100-200

Trang 5

trường hợp thứ hai: ngắn mạch 3 pha có tự đóng lại sau 1s.

Hình 3: tự đóng lại sau 1s cách ly đường dây 100-200

Trong cả hai trường hợp khi hệ thống có PSS, đáp ứng góc rotor máy phát 201 lâu đi đến ổn định hơn, tuy nhiên, dộ dao động góc ít hơn, từ đó điện áp, tần số máy phát cũng dao động ít hơn

ĐƯỜNG DÂY 100-150

Tương tự trường hợp đường dây 100-200 Khi nắn mạch quá lâu sẽ gây mất ổn định

hệ thống qua quá trình khảo sát, ta tìm được giới hạn cắt đường dây là 0.98s

Hình 4: thời gian tới hạn cắt đường dây khi ngắn mạch 3 pha tại đường dây 100-150

Trang 6

Trên hình 4 thể hiện góc rotor máy phát 201 khi xảy ra ngắn mạch 3 pha tại đường dây 100-150 sau đó cách ly đường dây trong hai thời điểm khác nhau Đặc tuyến màu xanh là khi cách ly đường dây tại thời điểm 0.98s sau ngắn mạch, đường màu đỏ là cách ly đường dây thời điểm 0.99s sau ngắn mạch Theo dặc tuyến màu xanh, góc rotor sau khi cách ly đường dây đã quay về góc nhỏ, và giữ ổn định với giá trị không đổi trái lại, đường màu đỏ sau khi ngắn mạch, góc rotor hạ thấp ( nhỏ hơn -80000) Qua đồ thị có thể tạm kết luận thời gian tới hạn để cắt đường dây 100-150 khi xảy ra ngắn mạch 3 pha tại đường dây 1005-150 là 0.98s

Để so sánh ta cho ngắn mạch trong 2 trường hợp

Hình 5: cách ly đường dây sau 0.2s ngắn mạch đường dây 100-150

Dựa vào hình 5, khi hệ thống có PSS dao động góc rotor máy phát 201 có biên dộ thấp hơn, tuy nhiên, thời gian dao đọng dài hơn, qua đó tính ổn định cao hơn, điện áp, công suất, tần số cũng ít dao động hơn

trường hợp thứ hai: ngắn mạch 3 pha có tự đóng lại sau 1s

Trang 7

Hình 6: tự đóng lại sau 1s ngắn mạch

trong trường hợp này, chúng ta càng thấy rõ tác dụng giảm dao động của PSS Khi không có PSS, sau khi cách ly đường dây góc rotor máy phát tăng vọt, điều này có nghĩa là tốc đọ của rotor máy phát tại thanh cái 201 tăng nhanh, dẫn đến các thông số khác như tần số cũng tăng lên nhanh Khi có sự tham gia của PSS, góc rotor máy phát dao động nhỏ, tăng từ từ, qua đó kiẻm soát tốt hơn tần số, điện áp, công suất đầu ra của máy phát

ĐƯỜNG DÂY 200-150

Qua khảo sát, chúng ta tìm được thời gian tới hạn cắt đường dây 200-150 là 1.11s

Trang 8

Hình 7: thời gian tới hạn cách ly đường dây 200-150

Tương tự 2 đường dây trên, tuy nhiên đường dây 200-150 có thời gian tới hạn lâu hơn

Trang 9

trường hợp thứ hai: ngắn mạch 3 pha có tự đóng lại sau 1s

KẾT LUẬN

Cả ba đường dây có thời gian tới hạn tương đối giống nhau, do mạng điện nhỏ nên tất

cả các đường dây đều đóng vai trò quan trọng như nhau trong việc truyền tải công suất đến tải

Khi các máy phát được gắn têm bộ PSS, khi xảy ra ngắn mạch tên các đường dây Đọ dao đôngh góc rotor máy phát 201 nhỏ hơn khi không có PSS, từ đó làm giảm các dao động kkhacs như tần số, điện áp, công suất máy phá này cung cấp vào hệ thống Tuy nhiên, mặc dù làm giảm doa dộng nhưng thời gian tiến tới ổn định của máy phát 201 lại lâu hơn khi không gắn PSS

Trang 10

MÔ PHỎNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG MẠNG ĐỆN IEEE9 THANH CÁI.

Xét mạng điện IEEE 9 thanh cái

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	199,15 KB