Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát hệ thống điện sử dụng phần mềm powerworld

Phần mềm mô phỏng powerworld là sản phẩm của công ty Powerworld với nhiều phiên bản được phát hành. Phần mềm được dùng để thiết kế, mô phỏng sự vận hành của hệ thống điện dựa trên các thông số của hệ thống, có khả năng phân tích và tính toán các thông số của hệ thống như: dòng công suất tối ưu (OPF ), đánh giá độ ổn định của hệ thống (PVQV ), phân tích khả năng truyền tải (ATC )…

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG

PHẦN MỀM POWERWORLD

MSSV: 1064176

Cần Thơ 11/2010

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG I 3

SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM POWERWORLD 3

1.1 POWERWORLD LÀ GÌ? 3

1.2 ỨNG DỤNG CỦA POWERWORLD 3

1.3 CÁC THANH CÔNG CỤ 4

1.3.1 Thanh công cụ chính 4

1.3.2 Thanh công cụ file 4

1.3.4 Thanh công cụ Program 5

1.3.5 Thanh Edit Mode (Edit mode only 5

1.3.6 Thanh công cụ Insert 6

1.3.7 Thanh công cụ Format 6

1.3.8 Thanh công cụ Zoom 7

1.3.9 Thanh công cụ Case Information 7

1.3.10Thanh công cụ OptionInfo 8

1.3.11Thanh công cụ Run Mode 9

CHƯƠNG II 10

CÔNG CỤ Ở CHẾ ĐỘ EDIT MODE 10

2.1 CÁC CÔNG CỤ 10

2.1.1 Thêm dữ liệu vào sơ đồ 10

2.1.2 Làm tươi” các kết nối 10

2.1.3 Sắp xếp lại số thứ tự cho thanh cái 11

2.1.4 Phân chia thanh cái 12

2.1.5 Di chuyển thiết bị 13

2.1.6 Điểm nối trên đường dây 14

2.1.7 Cài đặt mặc định cho các đối tượng vẽ 15

2.1.8 Hiển thị danh sách các đối tượng chưa liên kết 17

2.1.9 Danh sách tất cả các đối tượng hiển thị trên sơ đồ 18

2.2 CHÈN TỰ ĐỘNG 19

2.2.1 Chèn tự động một thanh cái 19

2.2.2 Chèn tự động đường dây truyền tải 19

2.2.3 Chèn tự động máy phát 20

2.2.4 Chèn tự động tải vào sơ đồ 20

CHƯƠNG III 22

KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 22

3.1 ĐÁNH GIÁ TÍNH ỔN ĐỊNH 22

3.1.1 Ổn định điện áp 22

3.1.2 Ảnh hưởng của điện áp đến hoạt động của hệ thống điện 22

3.3 CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ TRÊN PHẦN MỀM 26

3.3.1 Đường cong PV 26

3.3.2 Đường cong QV 36

CHƯƠNG IV 38

KHẢO SÁT GIÁ ĐIỆN TẠI NÚT THANH CÁI (LMP) 38

4.1 TÍNH KINH TẾ TỐI ƯU CÔNG SUẤT SỬ DỤNG(EDC) 38

4.1.1 Giải quyết tính kinh tế 38

4.1.2 Công suất giới hạn 38

4.1.3 Mô hình phân bố 38

4.1.4 Bài toán tổng quát về EDC 39

4.1.5 Trường hợp tổng quát, hàm Lagrangian 39

4.1.6 Trường hợp khi không thõa sự tối ưu kinh tế 39

Ví dụ áp dụng: 40

4.2 GIÁ ĐIỆN TẠI VỊ TRÍ BIÊN CỦA HỆ THỐNG(LMP) 42

Các định nghĩa về (LMP) 42

4.3 MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM 43

CHƯƠNG V 48

KHẢO SÁT HỆ SỐ PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRUYỀN TẢI TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN(PTDF) 48

5.1 CÁC ĐỊNH NGHĨA 48

5.1.1 PTDF là gì? 48

5.1.2 Ý nghĩa của PTDFs 49

5.2 KHẢO SÁT “PTDF” TRONG THỰC NGHIỆM 49

5.3 CÁC VÍ DỤ 49

Ví dụ 1: 49

Ví dụ 2 50

Ví dụ 3 51

5.4 MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM 59

CHƯƠNG VI 65

PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ MẤT ĐIỆN TRÊN ĐƯỜNG DÂY(LODFs) 65

6.1 GIỚI THIỆU 65

6.2 CÁCH TÍNH TOÁN “LODF” 66

6.2.1 Các công thức tính 66

6.2.2 Ví dụ 66

6.3 HƯỚNG DẪN TRÊN PHẦN MỀM 69

KẾT LUẬN 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

CHƯƠNG I

SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM POWERWORLD

1.1 POWERWORLD LÀ GÌ?

Phần mềm mô phỏng powerworld là sản phẩm của công ty Powerworld với

nhiều phiên bản được phát hành Phần mềm được dùng để thiết kế, mô phỏng sự vậnhành của hệ thống điện dựa trên các thông số của hệ thống, có khả năng phân tích vàtính toán các thông số của hệ thống như: dòng công suất tối ưu(OPF), đánh giá độ ổnđịnh của hệ thống (PVQV), phân tích khả năng truyền tải (ATC)…

1.2 ỨNG DỤNG CỦA POWERWORLD

Powerworld là phần mềm có khả năng phân tích hệ thống điện lớn với nhiềuthanh cái Là phần mềm cho phép ta có thể thiết kế hệ thông điện một cách nhanhchống, dễ sử dụng với độ tin cậy cao Cho phép phân tích các thông số của hệ thốngđiện qua các bảng số liệu, biểu đồ và đồ thị cụ thể nhờ đó mà ta có thể dễ dàng kiểmsoát hệ thống, điều chỉnh, sửa chữa kịp thời chánh những tổn thất đáng tiếc ngoài ratrong thiết kế chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến vấn đề giảm giá thành điện năngnhưng phải tăng độ tin cậy Và phần mềm này cho phép ta tính toán được điều đóthông qua tính toán chi phí sử dụng của hệ thống ngoài thực tế

Bên cạnh những công cụ dùng trong việc thiết kế hệ thống, phần mềm còn có những

công cụ mở rộng khác (Simulator Add-On Tools).

- Công cụ đánh giá tính ổn định và tương thích của điện áp (Voltage Adequacy

And Stability Tool).

- Công cụ xác định dòng công suất tối ưu (Optimal Power Flow Tool).

- Công cụ xác định tính an toàn dòng công suất tối ưu (Security Constrained

Optimal Power Flow Tool).

- Công cụ phân tích khả năng truyền tải của hệ thống (Available Transfer

Capability Analysis Tool)

- Khả năng tự động hóa (Simulator Automation Server

1.3 CÁC THANH CÔNG CỤ

Hình 1.1 1.3.1 Thanh công cụ chính

Hình 1.2

Thanh công cụ này luôn hiển thị trên màn hình làm việc

1.3.2 Thanh công cụ file

Hình 1.3

Thanh công cụ này cho phép truy cập các hoạt động của hệ thống điều hành như:lưu sơ đồ, in sơ đồ, tải hồ sơ từ đĩa Ngoài ra còn có các chức năng sau:

- Mở sơ đồ dự án (Open Case)

- Mở sơ đồ đơn tuyến (Open Oneline)

- Lưu một sơ đồ dự án (Save Case)

- Lưu một sơ đồ đơn tuyến (Save Oneline)

- Tạo mới sơ đồ dự án (New Case)

- Tạo mới sơ đồ đơn tuyến (New Oneline)

- Tải một tập tin hỗ trợ (Load Auxiliary File)

- Tính hợp lệ của dự án (Validate Case)

- Abort: ấn nút chương trình sẽ tạm dừng mô phỏng.

- Edit Mode: chuyển chương trình sang chế độ chỉnh sửa

- Run Mode: Chạy chuong trình đã được thiết lập, ta có thể thực

hiện các giải pháp cho hệ thống hay mô phỏng bằng hoạt cảnh

- Script Mode dùng để gọi một nhóm lệnh hoặc mở một tập tin hỗ trợ chứa cácnhóm lênh và dữ liệu sửa đổi

- Log: Chức năng hiển thị bảng ghi các thông số vận hành của sơ đồ mô phỏng.chỉ ra các thông tin mà Power Flow Solution vừa xữ lý

- Single Solution-Full Newton (Run mode only): Xuất hiện ở chế độ run mode,

tunh toán dòng công suất môt cách độc lập

1.3.5 Thanh Edit Mode (Edit mode only)

Hình 1.5

- Bao gồm các lệnh sau:

+ Cắt (cut)

+ Chọn một đối tượng (select by criteria)

+ Chọn một nhóm đối tượng (rectangle selection)

1.3.6 Thanh công cụ Insert

Hình 1.6

Thanh này hiển thị ở chế độ Edit Mode, chứa rất nhiều tùy chọn cho phép chèn,

vẽ các phần tử hệ thống vào sơ đồ đơn tuyến như: thanh cái, máy phát, máy biến áp,đường dây truyền tải,… Các nút bấm trên thanh công cụ này cung cấp hầu hết các tínhnăng sẵn có trong menu Insert

1.3.7 Thanh công cụ Format

Hình 1.7

Thanh công cụ cho phép điều khiển thuộc tinh sau: Font chữ (Font), màu sắc

(color), kiểu đường kẻ (line styles)… Thanh này còn cho phép đặt các giá trị mặc định

cho các tham số vẽ khác nhau và để xác lập các giá trị mặc định khi cần thiết Thanhnày còn cung cấp các tính năng có sẵn trong trình đơn Format của menu chính

Gồm các lệnh sau:

- Font: cho phép xác định kiểu chữ, cỡ chữ, màu sắc

- Line/Fill: quy định màu sắc, kích cỡ của đường dây

- Levels/Layer: dùng để tùy chỉnh, xếp lớp đối tượng

- Sent to back: chuyển ra sau một đối tượng khac

- Bring to front: chuyển ra trước một đối tượng

1.3.8 Thanh công cụ Zoom

- Show full oneline: hiển thị đầy đủ sơ đồ trên màn hình

- Save view: lưu một sơ đồ đơn tuyến

- Present zoom level: cho phép chon kích thước thích hợp

- Pan-ZoomCtrl: cho phép quan sát chi tiết trên sơ đồ

- Zoom in on Area: phóng to nơi cần quan sát

1.3.9 Thanh công cụ Case Information

Hình 1.9

Thanh công cụ này hiển thị thông tin của dự án, cung cấp những khả năng để dễdàng truy cập đến những tùy chọn hiển thị thông tin của dự án, nhằm tùy chỉnh và địnhdạng một danh sách đang hiển thị

Bao gồm các tùy chọn sau:

- Options: cho phép gọi một trình đơn kéo xuống có các tùy chọn giống như hộpthoại Case information Display

- Copy All: cho phép sao chép toàn bộ mẫu tin vào vùng lưu trữ tạm thời, từ đó

có thể dán sang một chương trình khác

- Copy selection: sao chép những mẫu tin được chọn và dán vào một chương trình

- Find: truy cập đến những mẫu tin có liên quan bằng số thứ tự hay tên.

- Search: gọi hộp thoại search for text, cho phép tìm đến địa chỉ văn bản trong sơđồ

- Use Area/Zone/Owner Filters: chon lọc mẫu tin hiển thị bằng cách cho hiển thịtheo vùng, khu vực

- Set Area/Zone/Wner Filters: đặt lại các vùng, khu vực để áp dụng lọc mẫu tin

- Show Dialog: cho phép gọi một hộp thoại chứa thông tin chi tiết các thiết bị vàcho phép điều chỉnh các thông tin cho từng thiết bị

- Display/Column Option: điều chỉnh các nội dung và các thông tin định dạng củabảng số liệu đang hiển thị

- Advanced Filtres: tùy chỉnh lọc theo mong muốn

- Advanced Sort: tùy chỉnh sắp xếp các thông tin hiển thị theo mong muốn

- Refresh: cập nhật dữ liệu hiện thời nhằm thỏa trạng thái dang hiện hữu của hệthống

- Get Column Metrics: hộp thoại này cho phép ước tính số lượng cột được chọn

- Auto Size all column widths: quy định độ rộng của tất cả các file để chứa dữliệu rộng nhất của các phần tử trong mỗi cột

- Increase/Decrease Decimals: điều chỉnh tăng giảm số thập phân cho mỗi ô

1.3.10 Thanh công cụ OptionInfo

Hình 1.10

Đây là thanh công cụ cung cấp khả năng truy suất nhanh đến nhiều thông tinhiển thị và cài dặt tùy chọn của ứng dụng Sử dụng thanh công cụ này để mô phỏng vàgiải quyết các tùy chọn, định nghĩa các vùng hay khu vực được lựa chọn, thực hiện giảiquyết dòng công suất, tạo nhanh danh sách dòng công suất…

Bao gồm các tùy chọn:

- Case/Simulation Option: cung cấp môi trường linh hoạt để mô tả, mô phỏng sựvận hành của hệ thống

- Quick Powerflow List: cung cấp một danh sách tổng quát về dòng công suất củamột thanh cái nào đó.

Hình 1.11

- Display Bus View: hiển thị thông tin của tất cả các phần tử nối với thanh cái

- Area/ Zone Filters: lựa chọn vùng, khu vực hiển thị trên bảng số liệu

- Display Subtation view: hiển thị thông tin liên quan đến trạm biến áp…

1.3.11 Thanh công cụ Run Mode

Hình 1.12

Thanh công cụ này sử dụng ở chế độ Run Mode, giúp chúng ta điều chỉnh sơ đồnhư: bắt đầu chạy mô phỏng, khởi động lại và dừng Nó liên kết với các công cụ nhưcontouring, difference flow và fault analysis

Có các lệnh sau:

- Play: bắt đầu chạy mô phỏng

- Pause: dừng mô phỏng

- Reset: khởi động lại chương trình mô phỏng

- Contouring: dùng thể hiện các màu sắc khác nhau của từng phần tử trong hệthống (tùy vào hiện trạng của các phần tử này)

- Difference Flows: cho phép so sánh hai đường truyền khác nhau trên cùng hệthống

- Fault Analysis: cho phép phân tích các tình huống xảy ra sự cố ngắn mạch , hiển

CHƯƠNG II CÔNG CỤ Ở CHẾ ĐỘ EDIT MODE

2.1 CÁC CÔNG CỤ

2.1.1 Thêm dữ liệu vào sơ đồ

Lệnh Append Case cho phép ta thêm vào những thiết bị mới cho hệ thống điện

để bổ xung vào sơ đồ có sẵn Khác với lệnh Open Case, lệnh Append Case không xóamất những sơ đồ đang hiện hữu (nếu có), trước khi tải sơ đồ mới được chọn

Để sữ dụng lệnh này ta vào hướng dẫn Tool>Append Case ở chế độ Edit Mode.

Lệnh Append Case rất hữu ích khi sử dụng phối hợp chúng với lệnh hiển thị một sơ đồ

tương đương (Equivalencing Display).

Khi sử dụng lệnh Append Case thì dữ liệu hoàn toàn được ghi đè lên các thông số đanghiện hữu sẵn tương ướng với số thứ tự của từng thanh cái

2.1.3 Sắp xếp lại số thứ tự cho thanh cái

Hộp thoại Renumber Buses cho phép ta thay đổi số thứ tự của thanh cái trêntoàn bộ hệ thống đang mở

Để vào hộp thoại ta chọn Option > Renumber Buses

Hình 2.2

Bảng số liệu của hộp thoại Renumber Buses được sử dụng để quản lý danh sách

số thứ tự thanh cái hiện thời, nếu có bất kỳ sự thay đổi nào, sẽ sắp xếp lại thứ tự thanhcái trên sơ đồ Ta có thể chỉ rõ số thứ tự thanh cái muốn thay đổi và nhập giá trị mớicủa chúng trực tiếp vào bảng Hoặc ta có thể truy cập tự động số thứ tự của thanh cáibằng cách chọn bất kỳ một tùy chọn nào trong các tùy chọn tự động cài đặt (AutomaticSetup Of Bus List Options) và click vào nút Setup Bus Swap List trên hộp thoại

Ở hộp thoại này ta có thể chèn một thanh cái với một số thứ tự mới bằng cáchchọn Insert hay xóa các số thứ tự một thanh cái đang hiển thị trong danh sách bằngcách chọn Delete từ trình đơn vùng khi click chuột phải lên danh sách Ta cũng có thểxóa sạch toàn bộ danh sách các số thứ tự của thanh cái bằng cách click vào Clear Bus

list” để tạo môt danh sách hoặc xóa một danh sách số thứ tự bằng cách click vào “ClearBus Swap List” từ hộp thoại.

Load All Buses in Case: tùy chọn này cho phép đánh số cho toàn bộ thanh cái

trong hệ thống bằng cách mặc định Mặc định số thứ tự của thanh cái mới cũng chính

là số thứ tự của thanh cái cũ.Ngoài ra ta còn có thể đánh số lại cho mỗi thanh cái hoặcthêm thanh cái vào, nhưng số thanh cái mới và cũ phải đồng nhất

Load Buses with Valid Area/Zone Filters: chế độ này cho phép ta đánh số

những thanh cái nằm trung vùng/khu vực hợp lệ mới được nhập vào bảng để đánh số tựđộng

Load Only Buses on Oneline: chỉ dùng để đánh số những thanh cái có trên sơ

đồ đơn tuyến tùy chọn này đem lại nhiều hữu ích cho chúng takhi cần thay đổi thanhcái trên sơ đồ đơn tuyến

Load Buses From Text File: dùng để đánh lại số toàn lại thanh cái trong bảng

bằng cách sử dụng từ những tập tin ngoài

Freshen Current Online: tùy chọn này giúp ta danh số lại một cách nhanh

chóng môt sơ đồ đơn tuyến đang hiện hữu với một sự sắp xếp thứ tự mới

2.1.4 Phân chia thanh cái

Trong phần mềm này có thể giúp ta thay đổi từ một thanh cái kết hợp chuyểnngược lại thành hai thanh cái Trong quá trình phân chia ta có thể giữ lại những thiết bịnào nối với thanh cái nguyên bản hay di chuyển thiết bị đến thanh cái mới

Để phân chia ta click chuột phải vào thanh cái và chọn Split Bus

Hình 2.3

Hộp thoại này chứa hai mục chính:

Existing Bus: là mục chứa những thanh cái đang hiện hữu trên sơ đồ, vùng để

phân chia Ngoài ra chúng ta có thể bấm vào mục Find… để tìm tới những thanh cáiđang hiện hữu trên sơ đồ

New Bus: là mục dùng để đặc số thứ tự và đặc tên cho thanh cái mới được phân

chia ra thành thanh cái gốc Ta có thể chỉ rõ sự quan hệ giữa thanh cái gốc và thanh cai

mới bằng cách chọn “Insert bus tie between existing and new buses”, khi đó chương

trình tự đặt trở kháng cho quan hệ giữa thanh cái mới và thanh cái gốc

Vấn đề còn lại là thanh cái sau khi được phân chia ra thành từng phần thì chuỗi

dữ liệu được xữ lý làm sao? Nếu ta đã định nghĩa chuỗi dữ liệu cho sự phân tích thìchương trình mô phỏng sẽ tính toán lại chuỗi dữ liệu cho thanh cái gốc và thanh cáimới sau khi chia ra

2.1.5 Di chuyển thiết bị

Dùng để di chuyển các thiết bị giữa các thanh cái như tải, máy phát,… để tiến

hành công việc này ta vào Tool > Move Bus Equipment Trên thanh menu chính của chương trình, hoặc ta click phải chuột vào thiết bị rồi chon Equipment Move.

Trong hộp thoại này ta có thể lựa chọn thiết bị cần chuyển của thanh cái nguồn

từ danh sách thanh bên dưới và chọn “Yes” trong trường “Move Object” và chọn giá trị

% từ trường “Move%”

Sau khi đã chọn thiết bị cần chuyển ta click chuột vào “Move equipment” đểchuyển Để kết thúc công việc ta click “close” trên hộp thoại

2.1.6 Điểm nối trên đường dây

Hộp thoại này cho phép ta có thể chèn thêm thanh cái tại một vị trí nào đó trênđường dây truyền tải đang hiện hữu Thiết bị này giúp ta có thể gắn thêm những thiết bịlên sơ đồ

Để làm được việc này ta click chuột phải lên đường dây và chọn Insert Line Tap hoặc chon Tool > Tap transmission line.

Hộp thoại này cho phép ta định nghĩa được việc cài đặt để chèn một thanh cáimới tới đường dây truyền dẫn Tại đây ta có thể thay đổi đường dây bằng cách chọnnhững đối tượng trong mục “Search For Near Bus”, rồi sau đó chọn đối tượng trongmục “Select Far Bus, CKT”.

Position along line (vị trí dọc theo đường dây): là mục chỉ khoảng cách tại vị tríclick chuột phải trên đường dây truyền dẫn so với tổng chiều dài đường dây theo đơn

vị phần trăm Nói cách khác nếu đoạn dây có độ dài là 10,chúng ta click chuột vào vịtrí đơn vị là 7 thì Posittion along line sẽ là 30% từ thanh cái đến điểm cuối cùng củađường dây

New Bus Number: dùng đặt số thứ tự cho thanh cái mới Mặc định chương trình

sẽ đặt một số thứ tự mới không có trên sơ đồ

New Bus Name: dùng đặt tên cho thanh cái mới Nếu không đặt tên thì chương

trình cũng tự động đặt tên Tên có thể trùng với số thứ tự của nó

New Bus Area: dùng để chọn vùng cho thanh cái mới Nó có thể cùng vùng với

các thanh cái khác trên sơ đồ hoặc ta có thể chon vùng khác cho nó

New Bus Zone: dùng để chọn khu vực cho thanh cái mới Cũng giống như chọn

vùng cho thanh cái

Shunt Model: dùng để đặt giá trị điện dung cho đường dây truyền dẫn khi chèn

thanh cái mới vào Mặc định chương trình sẽ gán cho giá trị gốc từ đường dây ban đầu.Thường điện dung của hai phần tử nhánh được đặt giá trị là 0

Treat sections as a multi-section line: khi ta chọn mục này là để bắt buộc trạng

thái của hai đoạn dây mới được điều khiển đồng thời

Click nút Tab để đóng hộp thoại và thi hành lệnh

2.1.7 Cài đặt mặc định cho các đối tượng vẽ

Được sữ dụng để mặc định kích thước, những đối tượng mới và hiển thị các

tham số khác Những tùy chọn này chỉ có ở chế độ Edit Mode Để làm được việc này

ta chọn đường dẫn Options > Default Drawing Values, trên thanh menu chính của

chương trình

Hình 2.6

Giá trị mặc định này xuất hiện khi chúng ta chèn một đối tượng mới vào một sơ

đồ đơn tuyến Khi chúng ta thay đổi các giá trị mặc định sẽ không làm thay đổi các đốitượng đã vẽ trên sơ đồ

Trường Nom kV: do có nhiều đối tượng với nhiều mức điện áp khác nhau Vì

vậy trường này dùng để đặt giá trị điện áp cho từng đối tượng Dựa vào mức điện ápcủa từng đối tượng mà ta có thể đặt vào đó mức điện áp tương ứng với nó trong trườngNom kV Mức điện áp đặt vào phải lớn hơn hoặc bằng mức điện áp trong trường Nom

kV Nếu mức điện áp của đối tượng nhỏ hơn các giá trị trong trường Nom kV thì chúng

ta đặt giá trị này ở mức giá trị điện áp thấp nhất trong trường Nom kV

Chỉnh sửa giá trị trong bảng số liệu

Những font màu trong bảng số liệu này theo quy ước của Case InformationDisplay Hầu hết các giá trị mặc định có thể truy nhập và sửa đổi bằng cách lựa chọngiá trị mà ta muốn thay đổi và sau đó nhập giá trị vào

Để thay đổi giá trị trong bảng số liệu ta nhấp double click chuột vào giá trị cầnthay đổi và nhâp giá trị mới vào

Trường CB size: khi ta chèn những đường dây truyền tải hoặc máy biến thế mới, thì

những cầu dao điện sẽ tự động chèn lên nhánh với kích thước được chỉ rõ trong trường

CB size Nếu ta không muốn những cầu dao này chèn vào thì ta đặt giá trị cho trường

là “0” hoặc một số âm

Trường Pie size: những đồ thị hình tròn sẽ tự động chèn vào hệ thống khi ta

chèn đường dây và máy biến thế mới vào hệ thống kích thước giống như trường CBsize

Tùy chọn Set Default Font: khi click vào nút này thì chương trình xuất hiên

hộp thoại Font cho ta lựa chọn phông chữ, màu sắc, kích cỡ… dùng để mặc định sửdụng các trường văn bản mới để sử dụng được những giá trị này ta chọn Use thedefault font size for new text

Tùy chọn Only Cut/Copy Display Objects, Not Power System Records: khi ta

muốn cắt hoặc xóa một đối tượng từ sơ đồ đơn tuyến chương trình cần biết có phải tamuốn cắt hoặc xóa các biểu tượng trong hệ thống đã được định nghĩa từ mô hình haykhông Click chọn tùy chọn này để chương trình hiểu rằng nó cần phải luôn luôn xóanhững đối tượng từ sơ đồ đơn tuyến, không phải từ mô hình hệ thống

Mục Oneline/Bus View Background Color: để thay đồi màu sắc cho sơ đồ đơn

tuyến và màu nền cho hộp thoại tổng quan thanh cái

2.1.8 Hiển thị danh sách các đối tượng chưa liên kết

Tùy chọn này liệt kê danh sách các đối tượng chưa liên kết tới bảng ghi của môhình hệ thống Sự tồn tại của các đối tượng chưa liên kết này có thể bị thất lạc bởi vìchúng có giá trị điện áp và dòng bằng “Zero”

Hình 2.7

Tùy chọn Total Number of Unlinked Display Objects: tùy chọn này cho biết

toàn bộ đối tương chưa liên kết trên màn hình Theo lý tưởng số trong mục này là zero.Nếu khác không thì các đối tượng này sẽ được xác định trong bảng bởi kiểu “type”, vịtrí trên màn hình “screen location”…

Tùy chọn Delete Unlinked Objects: xóa bỏ các thông sổ của các đối tượng

chưa liên kết được hiển thị

2.1.9 Danh sách tất cả các đối tượng hiển thị trên sơ đồ

Vào đường dẫn Option > list display object > on

Hình 2.8

Hộp thoại này cho chúng ta biết được tọa độ X,Y của các thiết bị trên màn hìnhhiển thị cùng một lúc với thông tin của chúng Để tùy chỉnh các đối tượng hiển thị taclick chuột phải lên sơ đồ và chọn các tùy chọn từ danh sách menu hiện lên Để xóacác đối tượng trên sơ đồ đơn tuyến ta chọn Delete, để xem thông tin các đối tượng hiểnthị ta chọn Show Dialog Cuối cùng ta chọn Pan Oneline to Object để di chuyển đến vịtrí mong muốn và chọn các đối tượng tương ứng trên sơ đồ đơn tuyến

2.2 CHÈN TỰ ĐỘNG

2.2.1 Chèn tự động một thanh cái

Chương trình cho phép ta chèn tự động thanh cái vào sơ đồ Nếu chúng ta muốn

tự động chèn đường dây truyền tải sau khi đã chèn thanh cái thì ta click vào Auto

Insert transmission lines when finished Nếu không thì chương trình chỉ chèn

thanh cái vào sơ đồ

Để truy xuất hộp thoại này ta chọn Insert > Auto Insert > Buses

Hình 2.9 2.2.2 Chèn tự động đường dây truyền tải

Hộp thoại này cung cấp cho ta các tùy chọn để xác định điện áp nhỏ nhất quađường dây (Minimum kV Level), cho phép chúng ta mặc định chèn CB, biểu đồ hìnhtròn, thông số cho đường dây truyền tải (Default Drawing Values), nhập giá trị trởkháng của đường dây để tự động chèn ( Maximum P.U … ) Ngăn không cho chènnhánh cụt vào thanh cái ( Do not insert…) và chỉ chèn một CB cho đường dây (Onlyinsert….)

Để truy xuất hộp thoại này ta chọn như sau: Insert > Auto Insert > Lines

Hình 2.10 2.2.3 Chèn tự động máy phát

Tùy chọn này cho chúng ta nhập giá trị điện áp nhỏ nhất để có thể xác địnhđược vị trí thanh cái cần gắn máy phát ( Minimum kV Level), ta có thể mặc định đượcgiá trị máy phát ( Default Drawing Values), chèn một trường văn bản vào sơ đồ (Inserttext fields)

Ta chọn Insert > Auto Insert > Generator để thấy được hộp thoại

Hình 2.11 2.2.4 Chèn tự động tải vào sơ đồ.

Chương trình sẽ cho ta chèn tải ở cuối thanh cái có giá trị điện áp mà ta chọntrong Minimum kV Level Ta có thể thiết lập các giá trị của tải thông qua tùy chọnDefault Drawing Values Chúng ta cũng có thể chèn văn bản như các tùy chọn trên

Để thấy được hộp thoại này ta chọn Insert > Auto Insert > Loads

Hình 2.12

CHƯƠNG III KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

Đặc trưng của sụp đổ điện áp:

Tăng tải, nhiễu lớn và những hiện tựong ban đầu hệ thống không có khả năngđáp ứng nhu cầu Q Sụp đổ điện áp thường thể hoện qua sự giảm dần điện áp Thờigian sụp đổ có thể vài phút

Sụp đổ điện áp phụ thuộc vào tình trang đặc tuyến của hệ, VD: khoảng cách lớn

về điện giữa tải và nguồn phát; điều chỉnh phân áp dưới tải, phối hợp không tốt giữađiều khiển và hệ thống bảo vệ

Sụp đổ điện áp có thể do ảnh hưởng của tụ mắc shunt

Phân tích ổn định điện áp: phân tích ổn định điện áp có hai khía cạnh

Chỉ số gần tới mất ổn định Có nghĩa là hệ còn cách bao xa thì tới giới hạn về ổnđịnh điện áp

Cơ cấu mất ổn định điện áp Nguyên nhân và cách thức của sự mất ổn định.Vùng yếu nhất, biện pháp nào

Ổn định điện áp thường được xem xét như bài toán ổn định tĩnh cho các phần tửtĩnh trong hệ thống Khả năng truyền tải Q từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ trong vậnhành tĩnh là khía cạnh chính của ổn định điện áp

3.1.2 Ảnh hưởng của điện áp đến hoạt động của hệ thống điện

Điện áp luôn biến đổi trong hệ thống đó là do nhiều nguyên nhân khác nhau:

Sự biến đổi của phụ tải mà biến đổi có ảnh hưởng lớn là công suất phảnkháng, đây là sự biến đổi tự nhiên và chậm

phần tử ngưng hoạt động đột ngột, sự thay đổi cấu trúc lưới, hoạt động của các bảo vệ

tự động, khởi động hoặc ngưng các tổ máy

Sự biến đỗi điện áp dẫn đến chất lượng điện năng ở các thiết bị không đạt yêucầu, ảnh hưởng đến công tác của hệ thống, điện áp tăng quá cao gây nguy hiểm chothiết bị, điện áp thấp làm giảm ổn định tĩnh của hệ thống tải điện, giảm khả năng ổnđịnh động và ổn định tổng quát nếu thấp quá gây mất ổn định phụ tải

Mức điện áp trong hệ thống ảnh hưởng lớn đến tổn thất công suất và tổn thất điệnnăng

3.1.3 Nhiệm vụ của việc điều chỉnh điện áp

Đảm bảo cho chất lượng điện năng cho thiết bị dùng điện

Đảm bảo hoạt động của hệ thông trong chế độ bình thườngcũng như trong sự cố.Nếu điện áp cao quá giới hạn cho phép sẽ làm thiết bị hỏng hoặc già hóa nhanh Nếuthấp quá sẽ gây quá tải đường dây và máy biến áp.ảnh hưởng đến tự dùng trong nhàmáy và phụ tải, đạt hiêu quả kinh tế

3.2 ĐƯỜNG CONG ĐIỆN ÁP

3.2.1 Quan hệ công suất phản kháng và điện áp

Phương thức điều chỉnh điện áp

Nhu cầu công suất phản kháng thay đổi gây ra sự biến đổi điện áp Ta biết côngthức tính tổn thất điện áp là:

U j U U

R Q PX

U j U U

X P j U

X Q

U     

Ta thấy thành phần ΔU hoàn toàn phụ thuộc vào công suất phản kháng Q tảitrên lưới điện Còn sự thay đổi công suất tac dụng chỉ làm thay đổi góc lệch pha củađiện áp, thành phần này ảnh hưởng ít đến modul của điện áp

Ta thấy trong lưới hệ thống, mức điện áp phụ thuộc vào dòng công suất phản kháng

Điều chỉnh dòng công suất phản kháng tức là điều chỉnh sự cân bằng công suất phản

kháng trong HTD.

Trong lưới điện cao thế và nhất là trung hạ thế, R khá lớn có thể so sánh với X,trong lưới cáp còn lớn hơn X nhiều, do đó công suất tác dụng cũng ảnh hưởng đến điện

áp Nhưng không thể dung cách điều chỉnh dòng công suất tác dụng để điều chỉnh điện

áp được, vì công suất tác dụng là yêu cầu của phụ tải để sinh ra năng lượng Còn côngsuất phản kháng không sinh công, nó chỉ là dòng công suất gây ra dao động trên lướiđiện, rất cần thiết nhưng có thể cấp tại chổ cho phụ tải Do đó trong các lưới này vẫn

phải điều chỉnh điện áp bằng cách điều chỉnh cân bằng công suất phản kháng.

Điều chỉnh điện áp và điều chỉnh cân bằng công suất phản kháng là đồng nhấtvới nhau Khi điện áp tại một nút nào đó của hệ thống nằm trong phạm vi cho phép thì

có nghĩa là công suất phản kháng của nguồn đủ đáp ứng nhu cầu của phụ tải tại thờiđiểm đó Nếu điện áp cao thì thừa công suất phản kháng, còn khi điện áp thấp thì thừacông suất phản kháng

Công suất phản kháng thường thiếu trong chế độ max cần phải có thêm nguồn,còn khi phụ tải min thì có nguy cơ thừa do điện dung của đường dây và cáp gây ra, cầnphải có thiết bị tiêu thụ

Cân bằng công suất phản kháng vừa có tính chất vừa có tính hệ thống vừa cótính địa phương, điện áp ở các điểm khác nhau thì có thể rất khác nhau Do đó điềuchỉnh cân bằng công suất phản kháng phải ở hai cấp Ở cấp hệ thống điều chỉnh mứcđiện áp trung bình của hệ thống, còn ở cấp địa phương thì điều chỉnh đáp ứng nhu cầu

cụ thể cho địa phương

Hình 3.1

0

V(pu)

HT không

ổn định

Q(Var )

HT

ổn định

0

3.2.2 Quan hệ giữa công suất tác dụng và điện áp

Công suất cực đại của hệ thống tải điện đi xa gồm máy phát điện và đường dâydài siêu cao áp có quan hệ trong công thức sau:

 





L Z

X Z

U E P

C

2 2

2

2 Z Z X X

/(21/

coscos

)/

X Z Z X

U Z

Giới hạn vận hành

Điểm vận hành

Z 

điện áp của hệ thống điện, nhất thết phải tránh, Ughlà giới hạn lý thuyết Giới hạn thực

tế trong vận hành (Ughvh, Pghvh) sẽ lớn hơn một chút, điện áp vận hành – Uvh phải giữkhoảng cách an toàn nhất định đến giới hạn này để đề phòng các đột biến về điện ápcũng như phụ tải

Phần trình bày trên cho thấy ý nghĩa quan trọng của điện áp đối với ổn định củaHTĐ Ta thấy để đảm bảo ổn định của HTĐ, điện áp nguồn phải được giữ vững trongvận hành, còn điện áp ở phụ tải phải luôn lớn hơn giá trị cho phép thấp nhất

3.3 CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ TRÊN PHẦN MỀM

Để biểu diễn mối quan hệ đó ta có các bước sau:

Voltage stability > PV Curves, hộp thoại sẽ xuất hiện.

Hình 3.4

Đầu tiên ta sẽ chọn nút góc và nút tải, nếu việc này đã được làm trước thì ta chỉ

cần bấm vào Source và Sink Nếu không có thì ta sẽ vào View/Define Groups khi đó

xuất hiện

Hình 3.7

Chuột phải vào bên trong khung chon insert

Chọn nút thanh cái chứa máy phát sau đó OK

Khi OK hộp thoại xuất hiện

Hình 3.9

Bấm New sau đó đặt tên “TAI” và tạo giống như tạo nút thanh cái Sau đó ta có

Initial step size (MW): cho ta biết mức công suất lúc bắt đầu truyền.

Minimum step size: cho phép ta quay lại mức độ truyền tải trước khi giải quyết

lỗi trong hệ thống

When convergences fails, reduce step by a factor of: khi hệ thống gập sự cố

chó phép giảm công suất theo hệ số đã chọn

Allow only AGC units to vary: chỉ cho phép các đơn vị AGC mới được thay

đổi

Tiếp theo ta chọn Tab What Should be monitored?

Tab này cho ta kiểm tra các đối tượng của sơ đồ như: thanh cái, máy phát,nhánh truyền tải, nhánh rẻ và giao diện

Hình 3.11

Hình 3.12

khi ta chọn tab Other Options, trong tab sẽ có tùy chọn solution options khi

nhấp vào tùy chọn này sẽ suất hiện:

Hình 3.13

Tùy chọn này cho ta tùy chỉnh các giải pháp khi xử lý và phân tích PV cũng như

ta sẽ tìm đến điểm tới hạn truyền tải

Tiếp đến ta chọn Tab Control/Results là tab để thi hành khảo sát đường cong

PV khi click Run hệ thống bắt đầu hoạt động đến mức giới hạn của các đường dây

Hình 3.14

Lúc này ta chọn tab Plot này cho phép ta chọn trục của đường cong PV, sau khi

chọn trục xong ta chọn Run và quan sát đường cong

Hình 3.15

Trong tab Plot ta chọn trục cho việc xuất đường cong sau đó bấm nút Plot tađược đường cong PV của hệ thống