Bài giảng phân tích thiết kế hệ thống năng lượng power system a

CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG• Điện áp nút khi sự cố tìm được bằng phương pháp xếp chồng: • Dòng điện chạy trên các đường dây khi sự cố: CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG b Sơ đồ thay thế và tương đ

Trang 1

CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO

LƯU CÔNG SUẤT

• Nghiệm sau bước lặp thứ 3:

 Nghiệm hội tụ: Sự sai lệch về công suất < 2,5.10-4

 Các giá trị nghiệm của Điện áp các nút còn lại:

LƯU CÔNG SUẤT

• Biểu thức tính Công suất các nút còn lại:

Trang 2

LƯU CÔNG SUẤT

• Các dòng Công suất và Tổn thất trên đường dây:

LƯU CÔNG SUẤT

• Phương pháp Fast Decoupled:

– Tỉ số X/R là lớn ↔ R << X

– P thay đổi theo |V| ít và thay đổi theo δ nhiều.

– Q thay đổi theo |V| nhiều và thay đổi theo δ ít.

 Các phần tử J2và J3của Ma trận Jacobian có thể lấy bằng 0

Trang 3

LƯU CÔNG SUẤT

• Một số xấp xỉ đơn giản hóa → Không phải tính lại J1và J4sau

mỗi bước lặp:

+ Phần tử trên đường chéo chính của J1:

-Là phần ảo của phần tử trên đường chéo chính Y bus.

*) Thông thường:

*) Giả thiết:

LƯU CÔNG SUẤT

*) Trong trạng thái vận hành bình thường:

→ Các phần tử ngoài đường chéo chính của J1:

→ Với giả thiết: , ta có:

+ Phần tử trên đường chéo chính của J4:

Trang 4

LƯU CÔNG SUẤT

→ Tương tự: Các phần tử ngoài đường chéo chính của J4:

→ Hệ Phương trình trở thành:

+) B’ và B” là phần ảo của Y bus.

+) B’ có bậc n-1.

+) B” có bậc n-1-m.

+) Cần nhiều bước lặp hơn N-R.

+) Cần ít thời gian hơn ở mỗi bước lặp.

+) Cho kết quả nhanh.

+) Dùng cho nghiên cứu phân tích nhiễu động.

LƯU CÔNG SUẤT

• Ví dụ 2: Giải bằng Fast Decoupled

Trang 5

LƯU CÔNG SUẤT

• Ma trận Tổng dẫn nút của Hệ thống:

• Ma trận B’ tương ứng để tính và là:

• Các xấp xỉ đầu:

LƯU CÔNG SUẤT

Trang 6

LƯU CÔNG SUẤT

• Quá trình tiếp diễn cho đến khi đạt được độ chính xác yêu cầu:

LƯU CÔNG SUẤT

Trang 7

CHƯƠNG 5 – PHÂN TÍCH TRÀO LƯU

CÔNG SUẤT

• Bài tập Chương 5: (Chương 6 GT Power

System Analysis – Hadi Saadat).

– Sự cố: Xác định điện áp nút và dòng điện dây.

– Sự cố đối xứng và không đối xứng.

Trang 8

CHƯƠNG 6 – SỰ CỐ ĐỐI XỨNG

• Ba quá trình trạng thái của Máy phát:

– Siêu quá độ (Subtransient)

– Quá độ (Transient)

– Xác lập (Steady-State)

• Nghiên cứu sự cố 3 pha đối xứng:

– Tính toán không sử dụng máy tính (Biến đổi sơ đồ)

– Xây dựng Ma trận Tổng trở Nút bằng Building Algorithm

– Sự cố: thể hiện sự thay đổi cấu trúc của lưới tương đương

với việc đóng thêm một tổng trở vào điểm sự cố → Giải

bằng phương pháp Thévenin

→ Điện kháng Siêu Quá độ, cho một vài chu kỳ đầu.

→ Xác định Công suất cắt của Máy cắt.

→ Điện kháng Quá độ, cho (khoảng) 30 chu kỳ tiếp theo.

→ Sử dụng cho việc cài đặt bảo vệ Relay, nghiên cứu ổn

định quá độ điển hình

→ Điện kháng Đồng bộ, cho trạng thái xác lập.

Trang 9

• Ví dụ:

 HTĐ có 3 nút, coi là không tải.

 Máy phát biểu diễn bằng SĐĐ nối tiếp với điện kháng quá độ.

 Công suất cơ sở: 100MVA.

 Bỏ qua điện trở, điện dung ngang.

Trang 11

• Điện áp nút khi sự cố tìm được bằng phương pháp xếp chồng:

• Dòng điện chạy trên các đường dây khi sự cố:

(b) Sơ đồ thay thế và tương đương:

Trang 13

• Điện áp nút khi sự cố tìm được bằng phương pháp xếp chồng:

• Dòng điện chạy trên các đường dây khi sự cố:

• Với sự cố tại Nút 1 → Tính toán tương tự như với Nút 2

• Chú ý:

– Điện áp nút trước sự cố: Tìm từ bài toán Trào lưu Công suất.

– Biểu diễn phụ tải bằng tổng trở hằng với điện áp trước sự cố.

– Quy trình tính toán:

• Tính toán điện áp trước khi xảy ra sự cố.

• Chuyển phụ tải thành Tổng trở hoặc Tổng dẫn hằng.

• Đưa mạch sự cố về mạch tương đương Thévenin nhìn từ nút sự cố Sử dụng Lý

thuyết Thévenin để tính sự thay đổi điện áp nút ở mạch mới.

• Xếp chồng mạch để tìm điện áp nút khi sự cố.

• Tính các dòng điện chạy trên các đường dây.

Trang 14

• Công suất Ngắn mạch:

– Đánh giá mức độ mạnh yếu của một nút.

– Bằng tích của biên độ điện áp định mức với dòng sự cố.

– Dùng để xác định kích cỡ của thanh cái tại nút đó và dung lượng cắt

của Máy cắt.

• Phân tích sự cố sử dụng Zbus:

Trang 15

• Sơ đồ thay thế tương đương:

• Điện áp Nút trước khi xảy ra sự cố:

Trang 16

 Dòng trên các đường dây khi có sự cố:

 Nếu xác định được Z bus, ta sẽ tìm được dòng trên đường dây và

áp tại các nút khi sự cố

 Xác định Z bus từ Y bus

 Xác định Z busbằng Building Algorithm

Trang 18

• Xây dựng Ma trận Tổng trở Nút – Zbus:→ Đóng lần lượt

cho tới khi tất cả các nút và nhánh đã ở trong Ma trận

 Đóng nhánh mới vào lưới cũ:

Đóng 1 nhánh mới nối giữa nút q (mới) vào nút tham chiếu (cũ)

 Đóng nhánh mới vào lưới cũ: <Tiếp>

Đóng 1 nhánh mới nối giữa nút q (mới) vào nút p (cũ)

Trang 20

 Nếu q là nút tham chiếu:

 Có thể sử dụng để khử nhánh bằng quy trình tương tự nhưng thay bằng

tổng trở âm.

với

Trang 21

• Ví dụ: Hệ thống đơn giản quen thuộc:

Thứ tự Quy trình đóng các phần tử

• Đóng Nút 1 vào Nút tham chiếu: (nhánh mới vào nút cũ)

• Đóng Nút 2 vào Nút tham chiếu: (nhánh mới vào nút cũ)

• Đóng Nút 3 vào Nút 1: (nhánh mới vào nút cũ)

• Đóng nhánh nối giữa Nút 2 và Nút 1:

Trang 22

• Kết quả sau khi đóng nhánh nối Nút 2 và Nút 1:

• Khử để giữ nguyên cấp của Ma trận:

Trang 23

• Kết quả sau khi đóng nhánh nối Nút 3 với Nút 2:

• Kết quả nhận được:

• Nhận xét: Kết quả nhận được giống như kết quả khi nghịch

đảo Y bus!

Trang 25

• Kết quả nhận được:

Trang 26

– Sự cố pha với pha-đất: N(1,1)

• Phương pháp Thành phần đối xứng → Giải quyết bài

toán sự cố không đối xứng tương tự như với sự cố đối

Trang 28

CHƯƠNG 7 – THÀNH PHẦN ĐỐI

XỨNG VÀ SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG

• Nghịch đảo của A:

• Biểu thức cho điện áp:

→ Dòng thứ tự không chảy qua điểm trung tính và chạy xuống đất.

• Biểu thức cho điện áp:

• Ví dụ:

Trang 32

• Biểu diễn theo các thành phần thứ tự:

• Do sđđ là cân bằng nên chỉ có thành phần thứ tự thuận:

Trang 33

– Mạch thứ tự thuận tương tự như sơ đồ nghiên cứu mạch 3 pha cân bằng.

– Chỉ mạch thứ tự thuận có nguồn áp → Dòng thứ tự thuận chỉ gây sụt áp

thứ tự thuận.

– Không có nguồn áp trong mạch thứ tự nghịch và không.

– Dòng thứ tự nghịch và không chỉ gây sụt áp tương ứng.

– Dòng thứ tự không chỉ xuất hiện khi trung tính được nối đất.

– Tổng trở nối đất trong mạch thứ tự không là 3Z n.

– Ba hệ thống mạch có thể được giải riêng rẽ, sử dụng sơ đồ pha rồi thực

hiện xếp chồng để tìm kết quả.

Trang 36

• Điều kiện biên:

• Các thành phần đối xứng của dòng điện:

• Tìm dòng sự cố:

• Các dòng điện pha:

Trang 39

+ Thông số tương đối lấy với Công suất cơ sở 100 MVA

+ Các máy phát vận hành với điện áp và tần số định mức, chạy không tải với sđđ cùng pha.

+ Điện áp các nút trước khi xảy ra sự cố bằng 1,0 pu.

• Thông số và Yêu cầu:

• Tính dòng sự cố cho sự cố N(3), N(1), N(2)và N(1,1)với Tổng trở

Trang 43

• Sử dụng Zbus để tính toán Sự cố Không đối xứng:

→ Với sự cố tại nút k, phần tử Z kk của Z buschính là Tổng trở Thévenin tại nút đó.

→ Xây dựng Z bus cho từng mạch thứ tự rồi kết nối các phần tử Z kktương ứng để

Trang 44

• Điện áp Nút và Dòng trên đường dây khi có sự cố:

→ Các Thành phần Thứ tự của Điện áp Nút và Điện áp Pha:

→ Các Dòng điện trên đường dây:

→ Điện áp tại nút i trước khi xảy ra sự cố.

• Ví dụ: Sử dụng các Ma trận Zbusthứ tự để tính toán sự

cố

Trang 47

• Sự cố N(1)ở Nút 3:<Tiếp>

→ Các Thành phần Đối xứng của Điện áp Nút khi xảy ra sự cố:<Tiếp>

→ Các Thành phần Pha của Điện áp Nút khi xảy ra sự cố:

• Sự cố N(1)ở Nút 3:<Tiếp>

→ Các Thành phần Pha của Điện áp Nút khi xảy ra sự cố:

→ Các Thành phần Đối xứng của Dòng sự cố trên đường dây pha a:

Trang 49

• Sự cố N(2)tại Nút 3:

→ Các Thành phần Đối xứng của Dòng điện sự cố:

→ Các Thành phần Pha của Dòng điện sự cố:

Trang 54

Định dạng
Số trang	54
Dung lượng	5,92 MB