Nghiên cứu cải thiện chất lượng điện áp của hệ thống điện

Khi hệ thống điện mất ổn định, các máy phát làm việc ở trạng thái khôngđồng bộ, cần cắt ra ảnh hưởng đến công suất của hệ thống; tần số hệ thống thayđổi ảnh hưởng đến hộ tiêu thụ; điện á

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Nguyễn Hùng

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP

HCMngày tháng năm 2016

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc

sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã đượcsửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

PGS.TS Nguyễn Thanh Phương

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Trần Thị Tuyết Nhung Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 12/9/1974 Nơi sinh: Quảng Bình

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: 1441830034

I- Tên đề tài:

Nghiên cứu cải thiện chất lượng điện áp hệ thống điện.

II- Nhiệm vụ và nội dung:

- Nghiên cứu lý thuyết ổn định điện áp hệ thống điện

cải thiện chất lượng điện áp

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm MATLAB/SIMULINK

- Mô hình mô phỏng ứng dụng Statcom vào hệ thống điện trên phần mềmMATLAB/ SIMULINK

- Ứng dụng vào mạng điện thực tế 3 nút, 4 nút và lưới điện Hòa Hưng – ThiệnThuật

- Nhận xét, đánh giá kết quả

III- Ngày giao nhiệm vụ : Tháng 12/2015

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : Tháng 06/2016

V- Cán bộ hướng dẫn : TS Nguyễn Hùng

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kếtquả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõnguồn

gốc

Học viên thực hiện

Trần Thị Tuyết Nhung

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường, nay tôi đã hoàn thành đềtài luận văn cao học của mình, có được kết quả này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đốivới Thầy TS Nguyễn Hùng, người đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi trong suốtquá trình thực hiện Luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy trong bộ môn đã trang bị kiến thức

bổ ích cho tôi, cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành nghiêncứu

này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Trần Thị Tuyết Nhung

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu cải thiện chất lượng điện áp của hệ thống điện” đã giải

quyết các vấn đề sau :

- Nghiên cứu lý thuyết ổn định điện áp hệ thống điện

- Nghiên cứu lý thuyết về Statcom và ứng dụng của nó vào hệ thống điện đểcải thiện chất lượng điện áp

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm MATLAB/SIMULINK

- Mô hình mô phỏng ứng dụng Statcom vào hệ thống điện trên phần mềmMATLAB/ SIMULINK nhằm cải thiện chất lượng điện áp

- Ứng dụng vào mạng điện thực tế 3 nút, 4 nút và lưới điện Hòa Hưng – ThiệnThuật

- Nhận xét, đánh giá kết quả

ABSTRACT

resolved the following issues :

- Theoretical study voltage stability in power system

improve voltage quality

- Research using the software MATLAB / SIMULINK

- Application simulation model STATCOM in the power system on the software MATLAB / SIMULINK to improve the voltage quality

- Applications in real power system 3 buttons, 4 buttons and grid Hoa Hung - Thien Thuat

- Reviews, evaluate the results

MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cam

đoan i Lời cảm

ơn ii Tóm tắt iii Abstract .iv Mục lục v Danh mục các từ viết tắt……… viii Danh mục các biểu đồ,

đồ thị, hình ảnh ix CHƯƠNG 1: GIỚI

THIỆU LUẬN VĂN 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ 2

1.3 Phương pháp giải quyết 2

1.4 Giới hạn đề tài 3

1.5 Điểm mới của luận văn 3

1.6 Phạm vi ứng dụng 3

1.7 Bố cục của luận văn 3

1.8 Một số nghiên cứu có liên quan ……… 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ỔN ĐỊNH ÁP 4

2.1 Các chế độ làm việc của hệ thống điện 5

2.1.1 Các chế độ 5

2.1.2 Chế độ xác lập bình thường 6

2.2 Tổng quan về ổn định hệ thống điện .8

2.2.1 Đặc điểm hoạt động của hệ thống điện .8

2.2.2 Ổn định hệ thống điện 9

2.2.3 Phân loại ổn định hệ thống điện .11

2.2.4 Giới hạn ổn định trong hệ thống điện 12

2.3 Ổn định điện áp trong hệ thống điện .17

2.3.1 Khái niệm 17

2.3.2 Các tiêu chuẩn ổn định áp 17

2.3.3 Nguyên nhân làm mất ổn định điện áp 19

2.3.4 Phân loại ổn định điện áp 19

2.3.5 Điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện 20

2.3.6 Đánh giá ổn định áp qua đường cong PV, QV 23

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG STATCOM VÀO HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP .25

3.1 Bù công suất phản kháng 25

3.1.1 Công suất phản kháng 25

3.1.2 Nguyên lý bù công suất phản kháng 25

3.1.3 Hiệu quả của việc bù công suất phản kháng 28

3.2 Thiết bị FACTS (FACTS-Flexible AC Transmission System) 30

3.3.Tổng quan về Statcom 31

3.4.Cấu trúc cơ bản 33

3.5 Nguyên lý hoạt động 33

3.6 Đặc tính bù của Statcom 36

3.7 Ưu điểm của Statcom 38

CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ 39

4.1 Phần mềm MATLAB/SIMULINK 39

4.2 Khảo sát mạng điện 3 nút .40

4.2.1 Sơ đồ đơn tuyến 40

4.2.2 Sơ đồ Simulink 41

4.2.3 Chạy mô phỏng và kết quả 48

4.3 Mạng điện 4 bus .52

4.3.1 Sơ đồ đơn tuyến 52

4.3.2 Sơ đồ Simulink 52

4.3.3 Chạy mô phỏng và kết quả 53

4.4 Mạng điện phân phối tuyến Hòa Hưng – Thiện Thuật .56

4.4.1 Sơ đồ đơn

tuyến 56

4.4.2 Sơ đồ Simulink 57

4.4.3 Chạy mô phỏng và kết quả 58

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 62

5.1 Kết luận 62

5.2 Hướng phát triển đề tài 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

HTĐXC Hệ thống điện xoay chiều

TCSC Thyristor controlled series capacitor – Bộ tụ bù mắc nối tiếpEVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam

ISTA(Iq) Dòng điện STATCOM VSTA(Vq)

IGBT Transistor lưỡng cực

PWM Pulse Width Modulation - Kỹ thuật điều chế độ rộng xung

Static Var Compensator - Thiết bị bù tĩnh điều khiển bằngSVC

thyristorSTATCOM Static Synchronous Compensator

AVR Bộ điều chỉnh điện áp tự động

Flexible Alternating Current Transmission System - Hệ thốngFACTS

truyền tải điện xoay chiều linh hoạtIEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers

Nội dung Trang

Hình 2.1 Sự ổn định của hệ cơ học 9

Hình 2.2 Phân loại ổn định hệ thống điện .12

Hình 2.3: Hệ thống điện .14

Hình 2.4: Đường cong công suất - góc 15

Hình 2.5: Sự thay đổi góc công suất của hệ thống ổn định quá độ 16

Hình 2.6: Sự thay đổi góc công suất của hệ thống ổn định dao động bé .17

Hình 2.7: Dạng đường cong PV điển hình……… …….23

Hình 2.8 Dạng đường cong QV điển hình 24

Hình 3.1: Hệ thống truyền tải điện 26

Hình 3.2 : Minh họa nguyên lý bù công suất phản kháng 27

Hình 3.3 : Giản đồ véc tơ điện áp và dòng điện của bù công suất phản kháng 27

Hình 3.4 : Giản đồ vec tơ công suất của bù công suất phản kháng 28

Hình 3.5: Mạch điện tương đương của STATCOM 32

Hình 3.6: Cấu trúc cơ bản của STATCOM 33

Hình 3.7: Nguyên lý hoạt động cơ bản STATCOM 34

Hình 3.8 Nguyên lý bù của bộ bù tích cực 35

Hình 3.9: Trạng thái hấp thụ công suất phản kháng của bộ bù 36

Hình 3.10: Trạng thái phát công suất phản kháng của bộ bù………36

Hình 3.11: Đặc t u y ế n V – I của S TAT C OM 37

Hình 3.12: Đặc t u y ế n V – Q của STAT C OM 37

Hình 4.1 Sơ đồ đơn tuyến .41

Hình 4.2 Các khối của Sơ đồ Simulink 43

Hình 4.3 Mô hình tải động .46

Hình 4.4 Cấu tạo D - Statcom .46

Hình 4.5 Hệ thống điều khiển D - Statcom 47

Hình 4.6 Sơ đồ Simulink mạng điện 3 nút .48

Hình 4.7 Đường công suất tác dụng tại B3(3bus) 48

Hình 4.8 Đường công suất phản kháng tại B3(3bus) 49

Hình 4.9 Đường Điện áp tại bus B1(3bus) 49

Hình 4.10 Đường Điện áp tại bus B3(3bus) 50

Hình 4.11 Flicker tại bus B3(3bus) với time 4s 51

Hình 4.12 Điện áp tại bus B3(3bus) với time 4s 51

Hình 4.13 Sơ đồ đơn tuyến mạng 4 bus 52

Hình 4.14 Sơ đồ Simulink mạng 4 bus .52

Hình 4.15 Đường công suất tác dụng tại B3(4bus) 53

Hình 4.16 Đường công suất phản kháng tại B3(4bus) 53

Hình 4.17 Đường Điện áp tại bus B1(4bus) 54

Hình 4.18 Đường Điện áp tại bus B3(4bus) 54

Hình 4.19 Điện áp tại bus B3(4bus)với time 4s 55

Hình 4.20 Flicker tại bus B3 (4bus) với time 4s 56

Hình 4.21 Sơ đồ đơn tuyến mạng Hòa Hưng đến Thiện Thuật 57

Hình 4.22 Sơ đồ simulink mạng Hòa Hưng đến Thiện Thuật 57

Hình 4.23 Đường công suất tác dụng tại B3(Hòa Hưng) 58

Hình 4.24 Đường công suất phản kháng tại B3(Hòa Hưng) 58

Hình 4.25 Đường Điện áp tại bus B1(Hòa Hưng) 59

Hình 4.26 Đường Điện áp tại bus B3(Hòa Hưng) 59

Hình 4.27 Điện áp tại bus B3(Hòa Hưng) với time 4s 60

Hình 4.28 Flicker tại bus B3(Hòa Hưng) với time 4s 61

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LUẬN VĂN1.1 Đặt vấn đề

Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trênthế giới do nó có ưu điểm rất quan trọng là dễ dàng chuyển đổi sangdạng năng lượng khác Hơn nữa, điện năng còn là dạng năng lượng dễ dàng trongsản xuất, vận chuyển và sử dụng Hệ thống điện của mỗi quốc gia ngày càng pháttriển để đáp ứng sự phát triển lớn mạnh của nền kinh tế xã hội Cùng với xu thếtoàn cầu hoá nền kinh tế, hệ thống điện cũng đã, đang và hình thành các mốiliên kết giữa các khu vực trong mỗi quốc gia, giữa các quốc gia trong khu vựchình thành nên hệ thống điện hợp nhất có quy mô rất lớn về công suất

Ở Việt Nam, trong những năm qua sự hội nhập về kinh tế dẫn đến nhucầu điện năng là rất lớn, để đáp ứng nhu cầu về điện năng thì hệ thống điện cũngngày càng phát triển về quy mô lẫn công nghệ Tuy nhiên, sự xuất hiện nhiều nhàmáy thủy điện và nhiệt điện cũng làm cho việc vận hành hệ thống điện trở nênphức tạp hơn, đặc biệt là vấn đề về đồng bộ cũng như tính ổn định của hệ thống.Chúng ta biết rằng hệ thống điện là tập hợp các phần tử phát, dẫn, phânphối có mối quan hệ tương tác lẫn nhau rất phức tạp, tồn tại vô số các nhiễu tácđộng lên hệ thống

Khi hệ thống điện mất ổn định, các máy phát làm việc ở trạng thái khôngđồng bộ, cần cắt ra ảnh hưởng đến công suất của hệ thống; tần số hệ thống thayđổi ảnh hưởng đến hộ tiêu thụ; điện áp giảm thấp, có thể gây ra hiện tượng sụp

đổ điện áp tại các nút phụ tải…như vậy hậu quả có thể phải cắt hàng loạt tổ máy,phụ tải, có thể làm tan rã hệ thống và gây thiệt hại nghiêm trọng cho nền kinh tế.Trong chế độ vận hành xác lập, chế độ làm việc cơ bản của hệ thống điện, hệthống điện có thể mất ổn định áp do tải biến động hay thay đổi cấu trúc lưới…,hiện tượng này xảy ra là bình thường và liên tục, tuy nhiên nếu không giải quyếtthì các biến động nhỏ đó có thể phát triển thành lớn gây sự cố cho hệ thống điện,

vì vậy cần có biện pháp điều chỉnh, hỗ trợ tương ứng để hạn chế gây thiệt hại vàảnh hưởng đến chất lượng hoạt động phụ tải tiêu thụ điện

Việc nghiên cứu hệ thống điện và lý thuyết ổn định điện áp là cơ sở để lựachọn và ứng dụng các thiết bị điện phù hợp để ngăn ngừa các sự cố xảy ra với hệthống điện đồng thời nâng cao chất lượng điện năng và vận hành ổn định lướiđiện

Đảm bảo chất lượng điện áp khi vận hành bình thường hoặc ổn định sau khichịu tác động nhiễu là rất cần thiết và quan trọng, đó là lý do tác giả lựa chọn đề

tài “Nghiên cứu cải thiện chất lượng điện áp của hệ thống điện” nhằm nghiên cứu

lý thuyết ổn định áp và nghiên cứu ứng dụng thiết bị STATCOM vào hệ thống điện

để nâng cao chất lượng điện áp (ổn định biên độ điện áp và giảm chập chờn, nhấpnháy lưới điện)

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ

Mục tiêu : Nghiên cứu cải thiện chất lượng điện áp của hệ thống điện.

Nhiệm vụ :

- Nghiên cứu lý thuyết ổn định điện áp hệ thống điện

- Nghiên cứu lý thuyết về Statcom và ứng dụng của nó vào hệ thống điện đểcải thiện chất lượng điện áp

- Mô hình mô phỏng ứng dụng Statcom vào hệ thống điện trên phần mềmMATLAB/ SIMULINK để cải thiện chất lượng điện áp

- Ứng dụng vào mạng điện thực tế 3 nút, 4 nút và lưới điện phân phối HòaHưng – Thiện Thuật (trích sơ đồ tuyến dây CMT8, quận 3, thành phố Hồ Chí Minh)

để cải thiện chất lượng điện áp trong chế độ xác lập

1.3 Phương pháp giải quyết

- Thu thập tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết ổn định áp hệ thống điện

- Nghiên cứu lý thuyết về Statcom và ứng dụng của nó vào hệ thống điện đểcải thiện chất lượng điện áp

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm MATLAB/SIMULINK

-Thực nghiệm ứng dụng Statcom trên mô hình lưới điện 3 nút, 4 nút và lướiđiện Hòa Hưng – Thiện Thuật

- Nhận xét, đánh giá kết quả

1.4 Giới hạn đề tài

Xét hệ thống điện làm việc ở chế độ xác lập

1.5 Điểm mới của luận văn

Ứng dụng Statcom vào mạng điện thực cho ổn định biên độ điện áp và giảmthấp dao động (nhấp nháy) của lưới điện tại nút đặt Statcom, hệ thống điện được

mô phỏng trên phần mềm MATLAB/SIMULINK

1.6 Phạm vi ứng dụng

- Ứng dụng cho các lưới điện phân phối bất kỳ

- Làm tài liệu tham khảo khi vận hành lưới điện

1.7 Bố cục của luận văn Chương 1:

Giới thiệu luận văn Chương 2: Cơ sở

lý thuyết ổn định áp

Chương 3: Ứng dụng Statcom vào hệ thống điện để cải thiện chất lượng điện

áp Chương 4: Mô hình mô phỏng và kết quả

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

1.8 Một số nghiên cứu có liên quan

- Enhancement of power quality in distribution system using D-Statcom,2016

https://www r e s ear c hgate.net/ / 261480301_Enhancement_of_power_

Nghiên cứu về cải thiện hệ số công suất và sóng hài trong hệ thống điện phânphối

- Nguyễn Xuân Dũng Đánh giá ổn định điện áp 220kV khu vực miền trung Đại

học Đà Nẵng, 2012 Tác giả sử dụng thiết bị SVC để ổn định và mô phỏng trênphần mềm Powerworld

- Nguyễn Hải Tâm Nghiên cứu bộ điều khiển bù công suất phản kháng statcom ổn

định hệ thống điện,2016 Tác giả nghiên cứu hệ thống điện làm việc ở chế độ quá

độ và mô phỏng trên phần mềm Powerworld

- Nguyễn Hải Thắng Đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao khả năng ổn định

điện áp cho hệ thống điện 220KV miền Nam Việt Nam Đại học Đà Nẵng, 2013 Tác

giả sử dụng thiết bị SVC để ổn định và mô phỏng trên phần mềm Conus

- Nguyễn Văn Trí Nghiên cứu ứng dụng Statcom trong việc nâng cao ổn định điện

áp trong hệ thống điện có kết hợp nguồn điện gió, 2016 Tác giả nghiên cứu hệ

thống điện làm việc ở chế độ quá độ và mô phỏng trên phần mềm Matlab

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ỔN ĐỊNH ÁP

Ổn định điện áp là khả năng duy trì điện áp tại tất cả các nút trong hệ thốngnằm trong một phạm vi cho phép ở điều kiện vận hành bình thường hoặc sau cáckích động Hệ thống sẽ đi vào trạng thái không ổn định khi xuất hiện các kích độngnhư tăng tải đột ngột hay thay đổi các điều kiện của mạng lưới hệ thống Các thayđổi đó có thể làm cho quá trình giảm điện áp xảy ra và nặng nhất là có thể rơi vàotình trạng không thể điều khiển điện áp, gây ra sụp đổ điện áp

Nguyên nhân chính gây ra mất ổn định điện áp là hệ thống điện không cókhả năng đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng trong mạng Các thông số có liênquan đến sụp đổ điện áp là dòng công suất tác dụng, công suất phản kháng cùngvới điện dung, điện kháng của mạng lưới điện

Mất ổn định điện áp hay sụp đổ điện áp là sự cố nghiêm trọng trong vậnhành hệ thống điện, làm mất điện trên một vùng hay trên cả diện rộng, gây thiệthại rất lớn về kinh tế, chính trị, xã hội Trên thế giới đã ghi nhận được nhiều sự cốmất điện lớn do sụp đổ điện áp gây ra như tại Ý ngày 28/9/2003, Nam Thụy Điển

và Đông Đan Mạch ngày 23/9/2003, phía Nam Luân Đôn ngày 28/8/2003, PhầnLan ngày

23/8/2003, Mỹ - Canada ngày 14/8/2003 Ổn định điện áp đã được quan tâm,nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới Ở Việt Nam cũng đã xảy ra nhiều lần sự cốmất điện trên diện rộng, chẳng hạn như vào các ngày 17/5/2005,27/12/2006,

04/9/2007

Do điện là yếu tố then chốt của sản xuất, nhiều nước trên thế giới khôngcòn tính toán thiệt hại do mất điện theo đơn vị giờ mà là đơn vị phút Vì vậy, việcphân tích ổn định điện áp ở Việt Nam cần được nghiên cứu nhiều hơn nữa và cónhững biện pháp để ngăn ngừa sụp đổ điện áp

2.1 Các chế độ làm việc của hệ thống điện

2.1.1 Các chế độ

Tập hợp các quá trình điện xảy ra trong một thời điểm hoặc một khoảngthời gian vận hành gọi là chế độ của hệ thống điện Đặc trưng của chế độ là cácthông số U, I, P, Q, f, δ Các thông số này luôn biến đổi theo thời gian, là hàm sốcủa thời gian Tùy theo sự biến đổi của các thông số chế độ, ta có các chế độ làmviệc của hệ thống điện như sau :

+ Chế độ xác lập : Trong đó các thông số chế độ dao động rất nhỏ xung

quanh giá trị trung bình nào đó, thực tế có thể xem các thông số này là hằng số

Trong chế độ xác lập còn được phân thành :

- Chế độ xác lập bình thường : chế độ làm việc bình thường của hệ thốngđiện Hệ thống điện được thiết kế để làm việc với các chế độ xác lập này Với chế

độ xác lập bình thường yêu cầu thõa mãn các tiêu chí sau :

Đảm bảo chất lượng điện năng: điện năng cung cấp cho các phụ tải phải cóchất lượng đảm bảo, tức giá trị của các thông số chất lượng (điện áp và tần số)phải nằm trong giới hạn được quy định bởi các tiêu chuẩn

Đảm bảo độ tin cậy : các phụ tải được cung cấp điện liên tục với chất lượngđảm bảo Mức độ liên tục này phải đáp ứng được yêu cầu của các hộ dùng điện vàđiều kiện của hệ thống điện

Có hiệu quả kinh tế cao: chế độ thoả mãn độ tin cậy và đảm bảo chất lượngđiện năng được thực hiện với chi phí sản xuất điện, truyền tải và phân phốiđiện năng nhỏ nhất

Đảm bảo an toàn điện: phả đảm bảo an toàn cho người vận hành, người dùng

điện và thiết bị phân phối điện

- Chế độ xác lập sau sự cố : chế độ đã được tính trước vì sự cố là không thểtránh khỏi trong vận hành hệ thống điện, các chỉ tiêu như chế độ xác lậpbình thường nhưng giảm đi

- Chế độ sự cố xác lập : yêu cầu không được phép gây hại và duy trì quá thờihạn cho phép

+ Chế độ quá độ

Các thông số biến thiên mạnh theo thời gian

- Chế độ quá độ bình thường : xảy ra thường xuyên khi hệ thống điệnchuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác, yêu cầu kết thúc nhanh vàcác thông số biến đổi trong giới hạn cho phép

- Chế độ quá độ sự cố: xảy ra khi có sự cố trong hệ thống điện yêu cầukhông gây hại cho hệ thống điện loại trừ nhanh nhất có thể

2.1.2 Chế độ xác lập bình thường

Điều kiện cần để CĐXL có thể tồn tại là sự cân bằng công suất tác dụng(CSTD) và công suất phản kháng (CSPK) Công suất do các nguồn sinh ra phảibằng công suất do các phụ tải tiêu thụ cộng với tổn thất công suất trong các phần

Sự biến đổi của CSPK ảnh hưởng chủ yếu đến điện áp của hệ thống điện.Như vậy có thể xem điện áp là chỉ tiêu để đánh giá sự cân bằng CSPK

Trong hệ thống điện các điều kiện cân bằng công suất được đảm bảomột cách tự nhiên Các thông số của chế độ luôn giữ các giá trị sao cho các điềukiện cân bằng công suất được thõa mãn

Ví dụ, khi xuất phát từ một vị trí cân bằng nào đó ta tăng CSTD của nguồn lên lập tức tần số sẽ tăng lên làm cho công suất tiêu thụ của phụ tải cũng tăng lên theo cho tới khi cân bằng với công suất của nguồn Hay khi đóng thêm một phụ tải CSPK thì lập tức điện áp toàn hệ thống sẽ giảm làm cho các phụ tải phản kháng khác sẽ giảm đi cho tới khi đạt lại sự cân bằng CSPK Tất nhiên sự điều chỉnh này chỉ thực hiện được trong phạm vi cho phép.

Điều kiện đủ : CĐXL luôn bị kích động bởi các kích động lớn, nhỏ do sựbiến đổi không ngừng của phụ tải và sự cố các loại.

Các kích động nhỏ xảy ra liên tục, tác động vào cân bằng công suất tác dụngtrên máy phát điện và cân bằng công suất tác dụng trên máy phát điện và cânbằng công suất ở các nút phụ tải, cho nên chế độ xác lập muốn tồn tại phải chịuđược các kích động này Nói cách khác, hệ thống điện phải có ổn định tĩnh và ổnđịnh điện áp, tức khả năng phục hồi chế độ ban đầu sau khi bị kích động nhỏ Đâychính là điều kiện đủ để chế độ xác lập tồn tại

Nếu muốn tồn tại lâu dài, hệ thống điện phải chịu được các kích độnglớn, nói cách khác, hệ thống điện phải có ổn định động, tức khả năng phục hồichế độ xác lập sau khi bị kích động lớn

Chế độ xác lập được dùng trong thực tế phải thõa mãn điều kiện ổn địnhtĩnh và ổn định động

Ổn định tĩnh

Các kích động nhỏ xảy ra liên tục và có biên độ nhỏ, đó là sự biến đổi củathiết bị điều chỉnh …Các kích động này tác động lên roto của máy phát, phá hoại sựcân bằng công suất ban đầu làm cho chế độ xác lập tương ứng bị dao động CĐXLmuốn duy trì được thì phải chịu được các kích động nhỏ này, có nghĩa là sự cânbằng công suất phải được giữ vững trước các kích động nhỏ, nói đúng hơn là sựcân bằng công suất phải được khôi phục sau các kích động nhỏ, trong trường hợp

bằng công suất Cơ – Điện bị phá vỡ đột ngột, CĐXL tương ứng bị dao động rấtmạnh Khả năng của hệ thống điện chịu được các kích động này mà CĐXL không

bị phá hoại gọi là khả năng ổn định động của hệ thống điện

Ta có định nghĩa ổn định động : ổn định động là khả năng của hệ thống điệnkhôi phục lại chế độ làm việc ban đầu hoặc là rất gần chế độ ban đầu sau khi bị kíchđộng lớn

Như vậy ổn định động là điều kiện để cho chế độ của hệ thống điện tồn tạilâu dài [1]

2.2 Tổng quan về ổn định hệ thống điện

2.2.1 Đặc điểm hoạt động của hệ thống điện

Điện năng là sản phẩm không thể dự trữ được mà phụ tải yêu cầu đến đâuthì hệ thống điện sản xuất đến đó Công suất của nguồn điện phải luôn luôn cânbằng với công suất sử dụng của phụ tải Công suất của phụ tải luôn biến đổitheo thời gian, do đó công suất phát cũng phải biến đổi không ngừng để đáp ứng.Các thông số chất lượng điện năng biến đổi theo phụ tải do đó phải được điềuchỉnh liên tục

Các quá trình xảy ra trong hệ thống điện rất nhanh, từ phần trăm giây đếnvài chục giây Ví dụ sau khi xảy ra ngắn mạch thì trong vòng 0,01 giây dòng điệnngắn mạch đạt tới đỉnh nguy hiểm Do đó trong hệ thống điện phải sử dụng cácthiết bị có phản ứng rất nhanh để điều khiển chế độ

Hệ thống điện chịu tác động của quá trình già hóa thiết bị, quá trình này gây

ra những hỏng hóc ngẫu nhiên, dẫn đến ngừng cung cấp điện Do đó hệ thống điệnphải được tổ chức bảo dưỡng định kỳ để phục hồi khả năng làm việc và thaythế thiết bị hết hạn sử dụng

Hệ thống điện chịu tác động mạnh của môi trường, nhất là môi trường địa

lý có thể gây ra thiếu năng lượng sơ cấp (do khô hạn…), hỏng hóc thiết bị dẫn đếnmất điện (sấm sét, gió bão, lũ lụt, sinh vật gây ngắn mạch…), do đó hệ thống điệnphải có dự phòng khá lớn công suất nguồn và năng lượng sơ cấp, phải có hệ thốngvận hành hoàn hảo, hệ thống tự động chống sự cố để giảm thấp nhất các thiệt hại

động, hệ thống phải được phân cấp điều khiển và phải được trang bị các kỹ thuậtđiều khiển, đo lường và thông tin hoàn hảo.

Hệ thống điện không ngừng phát triển trong không gian và theo thời gian,

do đó đòi hỏi hệ thống vận hành cũng phải phát triển không ngừng về số lượng vàchất lượng để thích ứng

Hệ thống điện là tập hợp các phần tử phát, dẫn, phân phối có mối quan hệtương tác lẫn nhau rất phức tạp, chịu tác động, ảnh hưởng của nhiều yếu tố nhưcác đặc điểm đã nêu ở trên, chịu vô số các nhiễu tác động lên hệ thống Tuy nhiên

hệ thống điện phải đảm bảo được tính ổn định trong quá trình làm việc

2.2.2 Ổn định hệ thống điện

Ổn định hệ thống điện là khả năng hệ thống điện đang làm việc ở trạngthái vận hành này có thể làm việc ở trạng thái vận hành mới sau khi chịu tác độngcủa các kích động tự nhiên

Xét sự ổn định của hệ cơ học sau :

B

A A(a) (b)Hình 2.1 Sự ổn định của hệ cơ học

Ta thấy rằng hệ thống banh lăn có hai loại điểm cân bằng hay hai trạng thái nghỉ,các điểm cân bằng này như sau:

- Điểm cân bằng ổn định A : sau các dao động lớn hay nhỏ banh sẽ trở lại vị trí ban đầu

- Điểm cân bằng không ổn định B : tại đó banh sẽ bị rời vị trí B nếu chỉ cần một tácđộng nhẹ

Sự ổn định của banh được định nghĩa như là khả năng của banh trở lại trạngthái nghỉ lâu dài A (điểm vận hành bình thường trong hệ thống kỹ thuật) sau cácdao động nhỏ hoặc lớn Hệ thống là bền nếu banh trở lại điểm cân bằng ổnđịnh của nó sau khi bị tác động

Ổn định hệ thống điện là khả năng trở lại vận hành bình thường hoặc ổn địnhsau khi chịu tác động nhiễu Đây là điều kiện thiết yếu để hệ thống có thể tồn tại

và vận hành Ở chế độ xác lập để tồn tại cần phải có sự cân bằng công suất trong

hệ (khi đó các thông số của hệ mới giữ không đổi) và đồng thời phải duy trì được

độ lệch nhỏ của các thông số dưới những kích động ngẫu nhiên nhỏ (làm các thông

số này lệch khỏi các giá trị tại điểm cân bằng) Hoặc do tác động của những thaotác đóng cắt, hệ thống điện cần phải chuyển từ trạng thái xác lập này sang trạngthái xác lập khác

Ổn định hệ thống điện nhằm đáp ứng chất lượng điện năng phục vụ tốt nhất Chất lượng điện năng bao gồm : chất lượng tần số và chất lượng điệnáp

Chất lượng tần số : được đánh giá bằng

- Độ lệch tần số so với tần số định mức :

(2.3)

- Độ lệch tần số phải nằm trong giới hạn cho phép :

Cũng có nghĩa là tần số phải luôn nằm trong giới hạn cho phép

: Trong đó :

(2.4) (2.5)

số không được lớn hơn giá trị cho phép.

Điều chỉnh tần số : điều chỉnh tần số gồm 3 giai đoạn

- Điều chỉnh cấp 1 hay điều chỉnh tốc độ (điều chỉnh sơ cấp), do thiết bị tựđộng điều chỉnh tốc độ của máy phát tự động thực hiện, giữ tần số ở giá trị chấpnhận được

- Điều chỉnh cấp 2 hay điều chỉnh tần số, do điều độ viên thực hiện hoặc tựđộng thực hiện nhờ thiết bị tự động điều chỉnh tần số Đưa tần số về giá trịđịnh mức hoặc trong miền độ lệch cho phép tùy thuộc hệ thống điều tần sử dụng

- Điều chỉnh cấp 3 nhằm mục đích phân bố lại công suất giữa các nhà máyđiện theo điều kiện kinh tế

2.2.3 Phân loại ổn định hệ thống điện

Hệ thống điện được phân loại ổn định dựa trên các chỉ tiêu như ổn định gócrotor, tần số và điện áp Phân loại ổn định trong hệ thống điện được trình bàytrong sơ đồ sau :

Hình 2.2 Phân loại ổn định hệ thống điện.

Trong đề tài này nghiên cứu ổn định điện áp hệ thống điện dưới tác động nhiễu loạn nhỏ, liên tục.

2.2.4 Giới hạn ổn định trong hệ thống điện

Việc phát và truyền tải công suất tác dụng và công suất phản kháng bị ràngbuộc bởi các giới hạn sau :

Giới hạn điện áp :

Các thiết bị điện của điện lực và khách hàng được thiết kế để hoạt động ởcông suất định mức hoặc điện áp định mức Phần lớn, sự lệch áp kéo dài sovới điện áp định mức có thể gây bất lợi cho đặc tính làm việc và có thể phá hủythiết bị Dòng điện chạy trong đường dây truyền tải gây ra một sụt áp lớn khôngmong muốn trên đường dây của hệ thống Điện áp rơi là nguyên nhân chính gâynên tổn thất công suất phản kháng Tổn thất này xảy ra ngay khi có dòng điện chạytrong hệ

Giới hạn chấp nhận là +6% giá trị điện áp định mức (Phụ thuộc vào tiêuchuẩn cho phép của từng cấp điện áp và từng quốc gia khác nhau) Hệ thốngthường yêu cầu hỗ trợ công suất phản kháng để giúp ngăn chặn vấn đề điện ápgiảm thấp Tổng công suất phản kháng sẵn sàng hỗ trợ thường được xác định theogiới hạn truyền tải công suất Hệ thống có thể bị hạn chế đến mức thấp côngsuất tác dụng truyền tải hơn mong muốn bởi vì hệ thống không đáp ứng yêucầu dự trữ công suất phản kháng đủ để hỗ trợ điện áp.

Giới hạn nhiệt :

Các giới hạn nhiệt do khả năng chịu nhiệt của các thiết bị hệ thống điện.Ngay khi công suất truyền tải gia tăng, biên độ dòng điện gia tăng, dẫn đến hưhỏng quá nhiệt Cho ví dụ, trong các nhà máy điện, việc vận hành liên tục các thiết

bị ở mức giới hạn vận hành tối đa sẽ dẫn đến hư hỏng do nhiệt, ví dụ có thể làcuộn dây stator hoặc cuộn dây rotor của máy phát điện Cả công suất tác dụng

và phản kháng đều tác động đến biên độ dòng điện Ngoài ra trong hệ thống điện,các đường dây truyền tải và thiết bị liên quan cũng phải vận hành có các giới hạnnhiệt Việc phải thường xuyên vận hành quá tải các đường dây trên không làm chocấu trúc kim loại của dây dẫn bị phá vỡ, làm giảm khả năng dẫn điện của chúng.Quá tải liên tục sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị do giảm cách điện Hầu hết cácthiết bị điện có thể được quá tải cho phép, chú ý giới hạn quá tải và thời gian quátải

Giới hạn ổn định :

Ổn định hệ thống điện là khả năng của hệ thống để duy trì trạng thái vậnhành cân bằng trong những điều kiện vận hành bình thường và trở lại trạng tháicân bằng sau khi chịu tác động của các nhiễu loạn Mất ổn định trong hệ thốngđiện được thể hiện dưới nhiều dạng khác nhau phụ thuộc vào cấu trúc hệ thống

và chế độ vận hành Thông thường, ổn định là việc duy trì tất cả các máy phátđồng bộ trong hệ thống điện làm việc đồng bộ với nhau

Xem xét giới hạn ổn định của hệ thống gồm 2 nguồn và hai đường dây songsong với nhau như hình 2.3:

Hình 2.3: Hệ thống điện

Công suất tác dụng truyền tải giữa hai thanh cái là phụ thuộc vào góc δ Khi

xảy ra sự cố trên đường dây 1- 2 thì máy cắt 1 và máy cắt 2 cắt ra, điểm ngắn

xảy ra ngắn mạch, đường công suất của hệ thống bị sự cố giảm thấp đột ngột do

tại điểm máy cắt cắt nhanh Tại điểm 3 do công suất P điện lớn hơn công suất cơ

Nếu tại điểm 4 máy phát không được hãm tốc và tiếp tục trượt dài nữa thì làm

định dao động bé.

+ Ổn định quá độ :

Ổn định quá độ được định nghĩa là khả năng của hệ thống để duy trì sựđồng bộ khi chịu tác động của các nhiễu loạn lớn Nó được xác định bằng cách hệthống đáp ứng được các nhiễu loạn lớn Hệ thống được gọi là ổn định quá độnếu nó có thể vượt qua được nhiễu loạn ban đầu và trở lại ổn định, ngược lại

hệ thống là không ổn định nếu nó không thể vượt qua được

Đối với một hệ thống ổn định, khi bất ngờ xảy ra một nhiễu loạn lớn, giá trịgóc hệ thống bắt đầu tăng đến đỉnh điểm và sau đó bắt đầu giảm, làm cho hệthống ổn định quá độ Kết quả là hệ thống đáp ứng độ lệch phức tạp của góc rotormáy phát Ổn định phụ thuộc vào trạng thái vận hành ban đầu của hệ thống và độlớn của nhiễu loạn

Hình 2.5: Sự thay đổi góc công suất của hệ thống ổn định quá độ (a) và hệ

+ Ổn định dao động bé :

Ổn định dao động bé là khả năng của của hệ thống điện trở lại ổn định saukhi chịu tác động từ các nhiễu loạn bé Ổn định dao động là đặc tính liên quan đếnbiên độ và độ dài của các nhiễu loạn hệ thống điện Nhiễu loạn điện áp, tần số, góc

và dòng công suất có thể bị tác động từ nhiều yếu tố khác nhau Các nhiễu loạn bé

có thể phát triển thành lớn làm hệ thống điện mất ổn định

2.3 Ổn định điện áp trong hệ thống điện

2.3.1 Khái niệm

Ổn định điện áp là khả năng duy trì điện áp tại tất cả các nút trong hệ thốngnằm trong phạm vi cho phép ở điều kiện vận hành bình thường hoặc sau các kíchđộng

2.3.2 Các tiêu chuẩn ổn định áp

Độ lệch điện áp so với điện áp định mức của lưới điện :

(2.6)kiện :

U là điện áp thực tế trên cực các thiết bị dùng điện, phải thỏa mãn điều

, là giới hạn trên và giới hạn dưới của độ lệch điện áp

Tiêu chuẩn về độ lệch điện áp của các nước khác nhau

Khi điện áp quá cao làm tuổi thọ thiết bị dùng điện giảm, nhất là thiết bịchiếu sáng, còn khi điện áp thấp quá làm cho các thiết bị dùng điện giảm công suất, nhất là đèn điện Điện áp cao hoặc thấp quá đều gây ra phát nóng phụ cho thiết bị

dùng điện, làm giảm tuổi thọ và năng suất công tác, làm hỏng sản phẩm…nếu thấpquá thì nhiều thiết bị dùng điện không làm việc được.

Độ lệch điện áp là tiêu chuẩn điện áp quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đến giá

Dao động điện áp gây ra dao động ánh sáng, làm hại mắt người lao động, gây nhiễu máy thu thanh, máy thu hình và các thiết bị điện tử…

Độ dao động điện áp được hạn chế trong miền cho phép

Độ không đối xứng

Phụ tải các pha không đối xứng dẫn đến điện áp các pha không đối xứng, sự

Điện áp không đối xứng làm giảm hiệu quả công tác và tuổi thọ của thiết bịdùng điện, giảm khả năng tải của lưới điện và tăng tổn thất điện năng

chỉnh lưu, thyristor…làm biến dạng đường đồ thị điện áp, khiến nó không còn là

phần làm giảm điện áp trên đèn điện và thiết bị sinh nhiệt, làm tăng thêm tổnthất sắt từ trong động cơ, tổn thất điện môi trong cách điện, tăng tổn thất tronglưới điện và thiết bị dùng điện, giảm chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cungcấp điện, gây nhiễu máy thu thanh, máy thu hình và các thiết bị điện tử khác…[1]

2.3.3 Nguyên nhân làm mất ổn định điện áp

Hệ thống có thể rớt vào trạng thái mất ổn định điện áp vì nhữngnguyên nhân sau:

- Những kích động nhỏ trong hệ thống xuất hiện như do yêu cầu công suấtphụ tải thay đổi hay thay đổi đầu phân áp tại các trạm biến áp

- Những kích động lớn như việc mất tải đột ngột vì một lý do nào đó; tìnhtrạng quá tải trên đường dây hoặc sự cố thay đổi cấu trúc mạng lưới

- Yêu cầu về cung cấp công suất phản kháng của các phụ tải cũng là một yếu

tố dẫn đến dao động điện áp

- Các điều kiện vận hành của hệ thống như : khoảng cách giữa nguồn và phụtải xa, đồ thị phụ tải không thuận lợi, sự phối hợp giữa các thiết bị và bảo vệ chưahiệu quả

2.3.4 Phân loại ổn định điện áp

Phân loại ổn định điện áp dựa trên nguyên nhân tác động gây mất ổn định điện áp:

+ Ổn định điện áp nhiễu loạn lớn (ổn định động): Khả năng của hệ thốngđiện để duy trì ổn định điện áp ngay sau khi các nhiễu loạn lớn xảy ra như các sự

cố hệ thống, ngắt máy phát điện, hoặc ngắn mạch… Khả năng này được xác địnhbởi đặc tính của hệ thống và phụ tải, và ảnh hưởng của cả hệ thống điều khiểnvà

bảo vệ Nghiên cứu ổn định này quan tâm trong khoảng thời gian từ một vài giâyđến 10 phút.

+ Ổn định điện áp nhiễu loạn bé (ổn định tĩnh): Khả năng của hệ thống đểduy trì ổn định điện áp khi hệ thống xảy ra các dao động bé như việc gia tăng sựthay đổi trong hệ thống phụ tải Đây là dạng ổn định bị ảnh hưởng bởi đặc tínhcủa phụ tải, việc điều khiển liên tục và điều khiển gián đoạn ở thời gian tức thời đãcho

trước

+ Ổn định điện áp trong ngắn hạn: liên quan đến tác động của cácthành phần phụ tải thay đổi nhanh như mô-tơ cảm ứng, phụ tải có điều khiểnbằng thiết bị điện tử Nghiên cứu quá trình trong khoảng vài giây

+ Ổn định điện áp trong dài hạn: liên quan đến các thiết bị hoạt độngchậm hơn như máy biến áp điều nấc, các phụ tải có điều khiển theo nhiệt độ vàcác máy phát điện có bộ hạn dòng Thời gian quá độ có thể được mở rộng một vàiphút và dài hơn nữa.[1]

2.3.5 Điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện

Chất lượng điện áp được đảm bảo nhờ các biện pháp điều chỉnh điện

áp trong lưới truyền tải và phân phối Các biện pháp điều chỉnh điện áp và thiết bị

để thực hiện được chọn lựa trong quy hoạch, thiết kế lưới điện và hoàn thiệnthường xuyên trong vận hành

Để điều chỉnh điện áp phải điều chỉnh công suất phản kháng của nguồn điện

và các nguồn công suất phản kháng khác Vì điện áp có tính chất khu vực nên điềuchỉnh điện áp cũng phải phân cấp và phân tán Điều chỉnh điện áp bao gồm điềuchỉnh công suất phản kháng của nhà máy điện, các bộ tụ bù có điều khiển đượcđặt ở nhiều nơi trong hệ thống điện, phân bố lại dòng công suất phản kháng trênlưới điện bằng cách điều chỉnh dưới tải các đầu phân áp của các máy biến áp ởtrạm khu vực và trung gian có đặt điều áp dưới tải Các đầu phân áp của các máybiến áp điều chỉnh ngoài tải phải được chọn phù hợp Các điều chỉnh điện áp phảiđược phối hợp với nhau để đạt hiệu quả chung cao nhất

phụ tải, vì chất lượng điện áp được đánh giá trên cực các thiết bị dùng điện Điềuchỉnh điện áp ở các cấp cao hơn nhằm vào mục đích của hệ thống điện là giảm tổnthất công suất và đảm bảo điều kiện thuận lợi cho điều chỉnh điện áp ở cấp lướiphân

phối

Điều kiện cần để điều chỉnh điện áp là nguồn điện phải có dư thừa công suất phản kháng và điều kiện đủ là các công suất phản kháng đó phải điều chỉnh được

Sự biến đổi điện áp trên lưới hệ thống

Tổn thất điện áp trên lưới hệ thống được tính như sau :

(2.8)Trên lưới hệ thống X>>R nên có thể viết :

(2.9)

Ta thấy điện áp trên lưới hệ thống phụ thuộc chủ yếu vào dòng côngsuất phản kháng Q và sơ đồ lưới điện X Bù công suất phản kháng làm giảm tổnthất điện áp và giảm tổn thất công suất tác dụng trên lưới điện

Có 2 loại biến thiên điện áp trên lưới hệ thống :

- Biến đổi chậm gây ra bởi sự biến đổi tự nhiên của phụ tải theo thời gian

- Biến đổi nhanh do nhiều nguyên nhân khác nhau : Sự dao động điều hòahoặc ngẫu nhiên của phụ tải, sự biến đổi sơ đồ lưới điện, hoạt động của rơle bảo

vệ và các thiết bị tự động hóa, khởi động hay dừng tổ máy phát

Mục tiêu điều chỉnh điện áp.

- Giữ vững điện áp trong mọi tình huống vận hành bình thường cũng như sự

cố, trong phạm vi cho phép xác định bởi giới hạn trên và dưới

Giới hạn trên xác định bởi khả năng chịu áp của cách điện và hoạt động bìnhthường của các thiết bị cao áp và siêu cao áp Nếu điện áp tăng cao sẽ làm già hóanhanh cách điện và làm cho thiết bị hoạt động không chính xác

Giới hạn dưới xác định bởi điều kiện an toàn hệ thống, tránh quá tải đườngdây và máy biến áp (trong lưới điện có điều áp dưới tải khi P là hằng số, nếu Ugiảm I sẽ tăng gây quá tải), tránh gây mất ổn định điện áp (hiện tượng suy áp).

Giới hạn trên đây là giới hạn kỹ thuật hay điều kiện kỹ thuật Trong lưới điện

mức giới hạn này thì việc điều chỉnh dưới tải ở các máy biến áp khu vực và trunggian sẽ rất thuận lợi

- Trong giới hạn kỹ thuật cho phép, giữ mức điện áp sao cho tổn thất côngsuất tác dụng nhỏ nhất

Phương tiện điều chỉnh điện áp

- Điều chỉnh kích từ máy phát điện

- Điều chỉnh dưới tải hệ số biến áp (đầu phân áp) ở máy biến áp tăng áp vàmáy biến áp hạ áp theo thời gian

- Điều chỉnh điện áp ở các máy biến áp bổ trợ chuyên dùng có điều chỉnhđiện áp

- Điều chỉnh công suất phản kháng của các nguồn công suất phản kháng đặttrên lưới : nguồn điều khiển hai chiều vô cấp (SVC) và tụ điện, kháng điện điềukhiển hữu cấp

- Điều chỉnh ngoài tải đầu phân áp ở các máy biến áp chỉ có đầu phân áp cốđịnh, điều chỉnh theo mùa

Phương thức điều chỉnh điện áp

Theo hệ thống điều chỉnh của EDF

- Điều chỉnh sơ cấp là quá trình đáp ứng nhanh và tức thời các biến đổi điện

áp nhanh và ngẫu nhiên bằng tác động của các thiết bị điều chỉnh điện áp máyphát và các máy bù tĩnh Trong trường hợp điện áp biến đổi lớn thì các bộ tựđộng điều áp dưới tải ở các máy biến áp cũng tham gia vào quá trình điều chỉnh.Điều chỉnh sơ cấp thực hiện tự động trong thời gian rất nhanh Điều chỉnh sơ cấpnhằm mục đích giữ điện áp lưới điện ở mức an toàn, tránh nguy cơ suy áp trongchế độ bình thường và nhất là khi sự cố,

bị điều chỉnh sơ cấp của các máy phát và các bộ tụ bù có điều khiển tự động trongmiền nó đảm nhận Quá trình này kết thúc trong vòng 3 phút.

- Điều chỉnh cấp 3 điều hòa mức điện áp giữa các miền điều chỉnh cấp 2, tối

ưu hóa mức điện áp của hệ thống điện theo tiêu chuẩn kinh tế và an toàn Quátrình này có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động

Ba cấp điều chỉnh trên được phân biệt theo thời gian và trong không gian.Theo thời gian để tránh mất ổn định của quá trình điều chỉnh, trong không gian

để có thể chiếu cố ưu tiên các yêu cầu khu vực.[1]

2.3.6 Đánh giá ổn định áp qua đường cong PV, QV

Mất ổn định điện áp có ảnh hưởng mở rộng đến toàn hệ thống điện vì nóphụ thuộc vào quan hệ giữa công suất tác dụng truyền tải P, công suất phảnkháng Q bơm vào nút và điện áp cuối đường dây V Các quan hệ này đóng vai tròhết sức quan trọng trong phân tích ổn định điện áp và thường được thể hiện dướidạng các đường đặc tuyến trên đồ thị

Nhờ các đường đặc tuyến này ta sẽ phân tích sự ổn định của hệ thống,trong phân tích ổn định điện áp ta thường dùng 2 loại đường cong hay còn gọi

là đặc tuyến : Đặc tuyến PV và đặc tuyến QV

Đặc tuyến PV

Hình 2.7: Dạng đường cong PV điển hình