1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Phân tích và đề xuất các giải pháp điều độ xử lý sự cố n 1, n 2 lưới điện 110 kv, 220 kv khu vực miền trung

137 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 137
Dung lượng 8,65 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Trong phạm vi luận văn, tác giả sử dụng phần mềm PSS/E để tính toán và xác định những tình huống sự cố ngẫu nhiên trên hệ thống điện khu vực miền Trung làm cho các phần tử còn lại trên

Trang 1

LÊ THANH TUẤN

PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ

Trang 2

LÊ THANH TUẤN

PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ

XỬ LÝ SỰ CỐ N-1, N-2 LƯỚI ĐIỆN 110 KV, 220 KV

KHU VỰC MIỀN TRUNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện

Trang 3

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Lê Thanh Tuấn

DUT.LRCC

Trang 4

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu 1

3 Mục đích và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Cơ sở khoa học 2

6 Cấu trúc của luận văn 3

CHƯƠNG 1 4

LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH AN TOÀN VÀ ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ NGẪU NHIÊN 4

1.1.1 Phương pháp tường minh 4

1.1.2 Phương pháp đánh giá trạng thái 4

1.1.3 Phương pháp nhận dạng 4

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH AN TOÀN 5

1.2.1 Phương pháp sắp xếp 5

1.2.2 Các phương pháp đánh giá trạng thái 8

1.3 ĐIỀU ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 16

1.3.1 Phân cấp điều độ hệ thống điện quốc gia 16

1.3.2 Trách nhiệm của Cấp điều độ miền Trung trong công tác điều độ hệ thống điện quốc gia 16

1.4 KẾT LUẬN 17

CHƯƠNG 2 18

DỮ LIỆU HỆ THỐNG SCADA/EMS VÀ PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN 18

2.1 VẤN ĐỀ THU THẬP DỮ LIỆU TỪ HỆ THỐNG SCADA/EMS TẠI TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN TRUNG 18

2.1.1 Chức năng và ứng dụng của hệ thống SCADA/EMS 18

2.1.2 Vấn đề thu thập dữ liệu từ hệ thống SCADA/EMS 20

2.2 CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG 24

2.2.1 Phần mềm Power World 24

DUT.LRCC

Trang 5

2.2.2 Phần mềm PSS/E 25

2.2.3 Phần mềm PSS/ADEPT 25

2.2.4 Phần mềm CONUS 26

2.3 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG PSS/E 26

2.3.1 Phân tích an toàn trong PSS/E 26

2.3.2 Quy trình phân tích an toàn trong PSS/E 31

2.4 KẾT LUẬN 32

CHƯƠNG 3 34

PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN 110 KV, 220KV MIỀN TRUNG BẰNG PHẦN MỀM PSS/E 34

3.1 NGUỒN ĐIỆN, LƯỚI ĐIỆN, PHỤ TẢI VÀ KẾT LƯỚI 34

3.1.1 Nguồn điện 34

3.1.2 Lưới điện 37

3.1.3 Phụ tải 38

3.1.4 Kết lưới 39

3.2 XÂY DỰNG DỮ LIỆU PHÂN TÍCH AN TOÀN 39

3.2.1 Cấu trúc câu lệnh file sub 40

3.2.2 Cấu trúc câu lệnh file con 40

3.2.3 Cấu trúc câu lệnh file mon 41

3.3 TỔNG HỢP PHÂN TÍCH CÁC TÌNH HUỐNG NGUY HIỂM 41

3.3.1 Phân tích an toàn HTĐ miền Trung chế độ N-1 43

3.3.2 Phân tích an toàn HTĐ miền Trung chế độ N-2 49

3.4 KẾT LUẬN 55

CHƯƠNG 4 63

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ 63

4.1 QUY ĐỊNH CHUNG 63

4.2 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ XỬ LÝ CÁC SỰ CỐ N-1 64

4.2.1 Đề xuất các giải pháp điều độ xử lý các sự cố N-1 HTĐ miền Trung mùa khô 64

4.2.2 Đề xuất các giải pháp điều độ xử lý các sự cố N-1 HTĐ miền Trung mùa mưa 65

4.3 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ XỬ LÝ CÁC SỰ CỐ N-2 67

DUT.LRCC

Trang 6

4.3.1 Đề xuất các giải pháp điều độ xử lý các sự cố N-2 HTĐ miền Trung mùa

khô 67

4.3.2 Đề xuất các giải pháp điều độ xử lý các sự cố N-2 HTĐ miền Trung mùa mưa 68

4.4 KẾT LUẬN 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 73

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)

DUT.LRCC

Trang 7

TÓM TẮT LUẬN VĂN PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ XỬ LÝ SỰ CỐ N-1, N-2 LƯỚI ĐIỆN 110 KV, 220 KV KHU VỰC MIỀN TRUNG

Học viên: Lê Thanh Tuấn Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện

Mã số: 60.52.02.02 Khóa: 36 Trường: Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

Tóm tắt – Hệ thống điện Việt Nam có những bước phát triển nhanh về quy mô lưới

điện, đa dạng về nguồn điện để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải Nhiệm vụ của cơ quan vận hành hệ thống điện là vận hành an toàn, tin cậy, ổn định, đảm bảo chất lượng điện năng và kinh tế Trong quá trình vận hành, các tình huống sự cố xuất hiện ngẫu nhiên ở bất kỳ chế độ vận hành nào Do đó yêu cầu đặt ra đối với các Điều

độ viên là phải nhanh chóng thực hiện những thao tác xử lý chính xác, đúng quy trình, quy định nhằm đưa hệ thống điện về vận hành ở chế độ bình thường Trong phạm vi luận văn, tác giả sử dụng phần mềm PSS/E để tính toán và xác định những tình huống

sự cố ngẫu nhiên trên hệ thống điện khu vực miền Trung làm cho các phần tử còn lại trên hệ thống vận hành ở chế độ khẩn cấp hoặc cực kỳ khẩn cấp Từ đó đề xuất các giải pháp điều độ nhằm mục đích đưa hệ thống điện về vận hành ở chế độ bình thường

Từ khóa – Hệ thống điện, Phân tích an toàn, PSS/E, Điều độ viên, Chế độ cực kì khẩn

cấp

CONTINGENCY ANALYSIS AND PROPOSITION ALL SOLUTIONS TO RESOVE N-1, N-2 PROBLEM 110 KV, 220 KV POWER SYSTEM IN

CENTRAL VIETNAM Abstract – VietNam's power system has developed rapidly in terms of grid size and

power diversity to meet the growth need of additional loads The task of the power system operator is to operate safely, reliably, stably in order to ensure the quality of power and economy During the operation, incident situations appear randomly in any operating mode It is therefore imperative for operators to promptly carry out precise, correct and regulated procedures to put the electrical system in normal operation In this thesis, the author uses PSS/E software to analyse and point out random incident scenarios on the central power system which make the remaining elements in the system operate in the urgent or extremely urgent mode From which, we propose dispatching solutions for the purpose of bringing the electrical system to normal operation

Key words – Power System, Contingency Analysis, PSS/E, Operator, Extremely

urgent mode

DUT.LRCC

Trang 8

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

A0 Trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia

A1 Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Bắc

A2 Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Nam

A3 Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Trung

BCT Bộ Công Thương

CA Phân tích an toàn

ĐD Đường dây

ĐĐV Điều độ viên

ĐĐV A0 Điều độ viên quốc gia

ĐĐV A3 Điều độ viên miền Trung

ĐG Nhà máy điện gió

ĐMT Nhà máy điện mặt trời

HTĐ Hệ thống điện

MBA Máy biến áp

NĐ Nhà máy nhiệt điện

NLTT Năng lượng tái tạo

Trang 9

mùa khô chế độ N-1 46 3.6 Biểu đồ phát NMĐ miền Trung cao điểm mùa mưa 46 3.7 Phụ tải HTĐ miền Trung cao điểm mùa mưa 48 3.8 Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa mưa chế độ N-1 48 3.9

Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa khô chế độ N-2 khi đang công tác ĐD 220kV T220 Huế -

NMTĐ A Lưới

50 3.10

Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa khô chế độ N-2 khi đang công tác ĐD 220 kV T220 Nha

Trang – T220 Tháp Chàm 2

51 3.11

Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa khô chế độ N-2 khi đang công tác MBA 220 kV AT1

T220 Nha Trang (hoặc AT2 T220 Nha Trang)

52 3.12

Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa mưa chế độ N-2 khi đang công tác ĐD 110 kV T220

Phong Điền – T110 Văn Xá (hoặc ĐD 110 kV T220 Huế –

NMTĐ Bình Điền)

53

3.13

Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa mưa chế độ N-2 khi đang công tác MBA 220 kV AT1

T220 Sơn Hà (hoặc AT2 T220 Sơn Hà)

53 3.14

Kết quả phân tích an toàn HTĐ miền Trung vào cao điểm

mùa mưa chế độ N-2 khi đang công tác ĐD 220 kV

T500 Pleiku – NMNĐ Sinh khối An Khê

54

DUT.LRCC

Trang 10

SCADA/EMS 21 2.4 Bảng kết quả truy xuất dữ liệu các điểm nút (Point Hisory)

của CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS 22 2.5 Trình tự các bước thực hiện để truy vấn dữ liệu các điểm nút

(Point Hisory) trên CHRONUS 23

2.6 Trình tự các bước thực hiện để truy vấn dữ liệu cảnh báo

(Alarms) trên CHRONUS 24 2.7 Sơ đồ khối quá trình tính toán thủ công một sự cố đơn lẻ 27 2.8 Sơ đồ khối mô tả phương pháp tự động nhiều sự cố 28 2.9 Các dạng file con 29 2.10 Quy trình phân tích an toàn hệ thống điện 32 3.1 Biểu đồ phụ tải HTĐ miền Trung ngày điển hình 39 3.2 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế khi công tác

ĐD 220 kV T220 Huế - NMTĐ A Lưới 56 3.3 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Khánh Hòa khi công tác ĐD 220 kV

T220 Nha Trang – T220 Tháp Chàm 2 57

3.4 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Khánh Hòa khi công tác MBA

220 kV AT1 T220 Nha Trang (hoặc AT2 T220 Nha Trang) 58 3.5 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế khi công tác

ĐD 110 kV T220 Phong Điền – T110 Văn Xá 59 3.6 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế khi công tác

ĐD 110 kV T220 Huế – NMTĐ Bình Điền 60 3.7 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Quảng Ngãi khi công tác 61

DUT.LRCC

Trang 11

Số hiệu

MBA 220 kV AT1 T220 Sơn Hà (hoặc AT2 T220 Sơn Hà)

3.8 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Bình Định khi công tác ĐD 220 kV

T500 Pleiku – NMNĐ Sinh khối An Khê 62 4.1 Sơ đồ các bước thực hiện xử lý tình huống vi phạm quy định

về điện áp 63 4.2 Sơ đồ các bước thực hiện xử lý quá tải ĐD hoặc MBA 64 4.3 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế khi sự cố

ĐD 220 kV T220 Huế - NMTĐ A Lưới 98 4.4 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế sau khi xử lý sự cố

ĐD 220 kV T220 Huế - NMTĐ A Lưới 99 4.5 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Bình Định và Gia Lai khi sự cố

ĐD 220 kV T220 Nha Trang – T220 Tháp Chàm 2 100 4.6 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Bình Định và Gia Lai sau khi xử lý

sự cố ĐD 220 kV T220 Nha Trang – T220 Tháp Chàm 2 101 4.7 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Khánh Hòa khi sự cố MBA 220 kV

AT1 T220 Nha Trang (hoặc AT2 T220 Nha Trang) 102 4.8 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Khánh Hòa sau khi xử lý sự cố MBA

220 kV AT1 T220 Nha Trang (hoặc AT2 T220 Nha Trang) 103 4.9 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế khi sự cố

ĐD 110 kV T220 Phong Điền – T110 Văn Xá 104 4.10 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế sau khi xử lý sự cố

ĐD 110 kV T220 Phong Điền – T110 Văn Xá 105 4.11 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế khi sự cố

ĐD 110 kV T220 Huế - NMTĐ Bình Điền 106 4.12 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế sau khi xử lý sự cố

ĐD 110 kV T220 Huế - NMTĐ Bình Điền 107 4.13 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Quảng Ngãi khi sự cố MBA 220 kV

AT1 T220 Sơn Hà (hoặc AT2 T220 Sơn Hà) 108 4.14 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Quảng Ngãi sau khi xử lý sự cố

MBA 220 kV AT1 T220 Sơn Hà (hoặc AT2 T220 Sơn Hà) 109 4.15 Sơ đồ HTĐ khu vự tỉnh Bình Định khi sự cố ĐD 220 kV

T500 Pleiku – NMNĐ Sinh khối An Khê 110 4.16 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Bình Định sau khi xử lý sự cố

ĐD 220 kV T500 Pleiku – NMNĐ Sinh khối An Khê 111 4.17 Sơ đồ HTĐ khu vực thành phố Đà Nẵng khi sự cố

MBA 220 kV AT4 T220 Hòa Khánh 112

DUT.LRCC

Trang 12

Số hiệu

4.18 Sơ đồ HTĐ khu vực thành phố Đà Nẵng sau khi xử lý sự cố

MBA 220 kV AT4 T220 Hòa Khánh 113 4.19 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Bình Định và Phú Yên khi sự cố

ĐD 220 kV T220 Quy Nhơn – T220 Tuy Hòa 114 4.20 Sơ đồ HTĐ khu vực tỉnh Bình Định và Phú Yên sau khi xử lý

sự cố ĐD 220 kV T220 Quy Nhơn – T220 Tuy Hòa 115

DUT.LRCC

Trang 13

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, HTĐ Việt Nam trong những năm qua đã

có nhiều chuyển biến, phát triển nhanh về quy mô lưới điện, các nguồn điện được đa dạng hóa và công suất tăng cao với nhiều thành phần kinh tế tham gia đầu tư vào lĩnh vực điện lực Đặc biệt, hiện nay theo cơ chế khuyến khích của nước ta đối với các NMĐ NLTT, tính đến hết ngày 30/06/2019 có 89 NMĐ NLTT (gió, mặt trời) với tổng công suất 4439.5 MW đã được đưa vào vận hành, tập trung ở các tỉnh miền Trung và miền Nam

Khi thị trường điện đi vào hoạt động đã đặt ra yêu cầu cho công tác vận hành HTĐ ngoài những tiêu chí an toàn tin cậy, ổn định còn phải nâng cao chất lượng điện năng và kinh tế Để đáp ứng tình hình trên và chủ động ứng phó với các tình huống sự cố có thể xảy ra trên hệ thống Đơn vị vận hành HTĐ cần có những công cụ phân tích, tính toán các chế độ vận hành cụ thể của HTĐ, từ đó đưa ra các giải pháp điều điều hành chính xác, phù hợp nhằm vận hành HTĐ theo các tiêu chuẩn đặt ra

Trong quá trình vận hành các tình huống sự cố xuất hiện ngẫu nhiên và có thể ở bất kỳ chế độ nào Có những sự cố mà vùng ảnh hưởng của nó rất nhỏ hoặc không ảnh hưởng nhưng có những sự cố có phạm vi ảnh hưởng rất lớn đến HTĐ Đó là sự cố xếp chồng hoặc sự cố các phần tử đang truyền tải công suất cao trong hệ thống, những sự cố này có thể làm mất điện một khu vực hoặc tan rã hệ thống Do đó yêu cầu đặt ra đối với các Điều độ viên là phải nhanh chóng thực hiện những thao tác xử lý chính xác và ngăn ngừa sự cố lan rộng tuân thủ chặt chẽ quy định hiện hành trong các thông tư, quy trình, quy phạm, quy định về vận hành HTĐ do các cơ quan Nhà nước, Ngành điện có thẩm quyền ban hành Hơn nữa HTĐ miền Trung nằm trên địa bàn có điều kiện khí hậu phức tạp, chi phối biểu đồ phát các NMĐ, phụ tải khu vực có sự chênh lệch lớn giữa cao điểm, thấp điểm và giữa các mùa, thường xuyên xảy ra các sự cố nghiêm trọng cần phải quan tâm nghiên cứu

2 Lịch sử nghiên cứu

Trước đây đã có nhiều đề tài về phân tích an toàn (Contingency Analysis) một số HTĐ tuy nhiên đa số các nghiên cứu trước phân tích an toàn ở chế độ phụ tải dự báo cao nhất trong năm và đưa ra các giải pháp xử lý kỹ thuật lâu dài như lắp đặt thêm thiết bị hoặc cải tạo lưới Trong phạm vi đề tài này ngoài việc tính toán phân tích an toàn HTĐ dựa trên những số liệu thu thập thực tế thông qua hệ thống SCADA/EMS của Trung tâm Điều độ HTĐ miền Trung, tác giả sẽ xây dựng các quy trình, phương án xử lý các sự cố N-1, N-2 nguy hiểm Trong đó thể hiện rõ cấu hình nguồn điện, lưới điện, phụ tải và các

số liệu thực tế cho từng chế độ vận hành; ứng với từng trường hợp cụ thể tác giả sẽ

DUT.LRCC

Trang 14

đưa ra những thao tác điều khiển tức thời, trên cơ sở đó làm căn cứ cho các Điều độ viên

A3 sử dụng trong quá trình điều hành HTĐ miền Trung an toàn tin cậy, ổn định, đảm

bảo chất lượng điện năng và kinh tế

3 Mục đích và mục tiêu nghiên cứu của đề tài

3.1 Mục đích nghiên cứu

Dựa trên lý thuyết môn học phân tích an toàn HTĐ, sử dụng phần mềm tính toán

PSS/E trên cơ sỡ các số liệu vận hành thực tế thu thập từ hệ thống SCADA/EMS đang

được sử dụng tại Trung tâm Điều độ HTĐ miền Trung để tính toán, phân tích HTĐ 110

kV, 220 kV miền Trung xác định các tình huống sự cố nặng nề có khả năng làm cho

HTĐ phải vận hành ở chế độ khẩn cấp, cực kỳ khẩn cấp gây mất an toàn

Dựa vào kết quả phân tích và các thông tư, quy trình, quy phạm, quy định về vận

hành HTĐ do các cơ quan Nhà nước, Ngành điện có thẩm quyền ban hành luận văn đề

xuất phương án xử lý các sự cố N-1, N-2 nguy hiểm làm căn cứ cho các Điều độ viên

A3 trong quá trình điều hành HTĐ miền Trung thời gian thực

3.2 Mục tiêu nghiên cứu

Tính toán, phân tích các chế độ vận hành và tình huống sự cố N-1, N-2 nguy hiểm

trong HTĐ miền Trung

Xây dựng các phương án xử lý sự cố N-1, N-2 nguy hiểm để đưa HTĐ miền Trung

về vận hành ở giới hạn an toàn theo các quy định hiện hành, ngăn ngừa sự cố lan rộng

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các phương pháp phân tích an toàn HTĐ

Cấu trúc nguồn điện, lưới điện, phụ tải, phân bố trào lưu công suất trong HTĐ

miền Trung

Những sự cố N-1, N-2 nguy hiểm trong HTĐ miền Trung

Phương án xử lý các sự cố N-1, N-2 nguy hiểm trong HTĐ miền Trung

Lý thuyết phân tích an toàn HTĐ

Giải tích mạng điện

DUT.LRCC

Trang 15

Lý thuyết bảo vệ rơ le và tự động hóa HTĐ

Luật Điện lực (28/2004/QH11 ngày 03/12/2004) và Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Điện lực (24/2012/QH13 ngày 20/11/2012)

Các Thông tư của Bộ Công Thương: Thông tư quy định HTĐ truyền tải

(25/2016/TT-BCT ngày 30/11/2016), Thông tư quy định HTĐ phân phối

(39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015), Thông tư quy định quy trình điều độ HTĐ quốc gia

(40/2014/TT-BCT ngày 05/11/2014), Thông tư quy định quy trình xử lý sự cố trong

HTĐ quốc gia (28/2014/TT-BCT ngày 15/9/2014), Thông tư quy định quy trình thao

tác trong HTĐ quốc gia (44/2014/TT-BCT ngày 28/11/2014)

Các quy trình, quy phạm, quy định về vận hành HTĐ do các cơ quan Nhà nước,

Ngành điện có thẩm quyền ban hành

6 Cấu trúc của luận văn

Mở đầu

Chương 1: Lý thuyết phân tích an toàn và điều độ hệ thống điện

Chương 2: Dữ liệu hệ thống SCADA/EMS và phần mềm phân tích an toàn

hệ thống điện

Chương 3: Phân tích an toàn hệ thống điện 110 kV, 220 kV miền Trung bằng phần mềm PSS/E

Chương 4: Đề xuất các giải pháp điều độ

Kết luận và kiến nghị DUT.LRCC

Trang 16

CHƯƠNG 1

LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH AN TOÀN VÀ ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN

1.1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ NGẪU NHIÊN

Quá trình vận hành HTĐ thường gặp phải những sự cố ngẫu nhiên, những sự cố này có thể gây ra những dao động nguy hiểm trong thời gian rất ngắn Với mục tiêu vận hành HTĐ an toàn tin cậy, ổn định, đảm bảo chất lượng điện năng và kinh tế người vận hành cần có những biện pháp phòng ngừa nhằm chủ động đối phó trong các tình huống

Lý thuyết phân tích sự cố ngẫu nhiên dựa trên việc phân tích sự vi phạm giới hạn truyền tải và giới hạn điện áp khi xảy ra các sự cố, sau đây là một số phương pháp đã từng được nghiên cứu

1.1.1 Phương pháp tường minh

Để định lượng tính nghiêm trọng của mỗi sự cố cần sử dụng các hàm toán học Vấn đề là cần tính toán nhanh nhằm phân biệt và xếp loại chúng theo thứ tự nghiêm trọng giảm dần, sau đó thực hiện phép tính đầy đủ đối với những giá trị chỉ số nghiêm trọng khác không

Những thuật toán chọn lọc sự cố của phương pháp tường minh (phương pháp chỉ

số xếp loại) là dựa trên các công thức đơn giản đã được đưa ra trong các tài liệu Tuy nhiên, việc mô tả trạng thái sau sự cố bởi một chỉ số vô hướng có nhược điểm không

mô tả đầy đủ thông tin và như vậy độ tin cậy của kết quả chưa được khẳng định Những phương pháp như vậy cũng được gọi là phương pháp sắp xếp trong phân tích an toàn

1.1.2 Phương pháp đánh giá trạng thái

Phương pháp đánh giá trạng thái nhằm đánh giá trạng thái của hệ thống sau sự cố bằng một phép tính rất nhanh và gần đúng Từ đó đưa ra danh sách các trường hợp sự

cố được xem là có khả năng nguy hiểm và thực hiện việc tính toán đầy đủ công suất tác dụng và công suất phản kháng đối với các trường hợp này Phương pháp này dựa trên

sự phát triển của phương pháp số nhằm giảm bớt thời gian tính toán

Những định hướng hiện nay của phương pháp này là nhằm khai thác bản chất cục

bộ của hầu hết các sự cố về mặt tác dụng cũng như phản kháng Những phương pháp mới trong loại này được gọi là cục bộ vì nó giới hạn phạm vi phân tích đối với mỗi sự

cố, chúng dựa vào kỹ thuật số tiên tiến, cho phép tiết kiệm khá nhiều thời gian tính toán

và có nhiều hướng phát triển để áp dụng trong thời gian thực

1.1.3 Phương pháp nhận dạng

Nhằm xác định tình trạng an toàn theo thời gian thực tế, bằng cách so sánh với các tình trạng tương tự đã được nghiên cứu trước đó Những dữ liệu đã được nghiên cứu

DUT.LRCC

Trang 17

bao gồm tất cả các thông tin liên quan với những trường hợp trong tình trạng vận hành bình thường và trong trạng thái biến động

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH AN TOÀN

Trong quá trình vận hành HTĐ, việc tách ra một hoặc nhiều phần tử sẽ dẫn đến thay đổi trạng thái làm việc của hệ thống Chế độ làm việc của hệ thống sau đó cần được đánh giá cụ thể và có vai trò rất quan trọng trong vận hành thời gian thực

Với sơ đồ HTĐ hiện nay, việc tách hoặc cắt một đường dây truyền tải công suất cao sẽ gây nên tình trạng quá tải một số đường dây khác, có thể nguy hiểm hơn và dẫn đến dao động công suất, sụp đổ điện áp trong hệ thống Đối với các thiết bị chính khác như một tổ máy đang phát công suất cao hoặc máy biến áp đầy tải thì hậu quả cũng có thể xảy ra như thế

Vấn đề đặt ra ở đây là phải nhanh chóng phát hiện sự cố này và đưa ra những biện pháp điều chỉnh Trong quá trình vận hành, việc phân tích hệ thống cần được thực hiện đầy đủ và chính xác Từ đó có phương thức vận hành phù hợp với từng chế độ của hệ thống Hình 1.1 mô tả quá trình phân tích an toàn hiện nay đang áp dụng rộng rãi Quá trình phân tích hệ thống thực hiện chủ yếu dựa vào tính toán phân bố trào lưu công suất (Power Flow) đối với từng sự cố Hiện nay cấu trúc HTĐ ngày càng phức tạp,

vì vậy quá trình phân tích phải thực hiện hàng ngàn sự cố Việc phân tích trước hết cần phải có thủ tục mô phỏng sự cố rồi thực hiện bài toán phân bố công suất, đối với mỗi sự

cố cần kiểm tra các giới hạn về công suất, điện áp của hệ thống sau sự cố Với khối lượng tính toán nhiều như vậy và mục tiêu là làm sao phân tích tất cả các sự cố với thời gian bé nhất Điều đó yêu cầu tốc độ tính toán, độ chính xác của mỗi phương pháp phù hợp với đặc điểm của các dạng sự cố

Phương pháp phân tích hệ thống như trên tỏ ra nặng nề và tốn nhiều thời gian, vì vậy nó ít được sử dụng trong thời gian thực (đường 1 Hình 1.1) Nhằm khắc phục những nhược điểm trên nhiều phương pháp đã được nghiên cứu Hiện nay dựa trên việc phân tích kinh nghiệm, người ta nhận thấy rằng phần lớn các sự cố xảy ra không gây nên hậu quả nghiêm trọng về mặt an toàn Vì vậy ý tưởng phân tích nhanh sự cố để lọc nhanh những sự cố không nguy hiểm và chỉ thực hiện phân tích đầy đủ (AC Load Flow) đối với các sự cố có khả năng nguy hiểm Phương pháp tiết kiệm thời gian và có thể ứng dụng trong thời gian thực (đường 2 Hình 1.1)

Có thể nêu ra một số phương pháp phân tích an toàn HTĐ bằng biện pháp lọc nhanh sự cố như sau:

1.2.1 Phương pháp sắp xếp

Phương pháp này dựa trên việc đánh giá độ nguy hiểm của một sự cố thông qua

DUT.LRCC

Trang 18

một hàm toán học mô tả trạng thái hệ thống khi xảy ra một sự cố Các sự cố được lập danh sách và sắp xếp theo thứ tự mức độ giảm dần của chỉ số nghiêm trọng PI

Hình 1.1 Mô tả quá trình phân tích an toàn trong thời gian thực

Sau đó, các sự cố sẽ được phân tích cặn kẽ bởi một phép tính toán phân bố công suất tác dụng, công suất phản kháng đầy đủ Quá trình được tiếp tục cho đến sự cố không còn gây ra vi phạm giới hạn an toàn (điện áp các nút, dòng điện các nhánh) hoặc cho đến khi đã xem xét đủ một số lượng sự cố trong danh sách thiết lập từ trước hay đã hết thời gian tính toán cho phép

Những phương pháp này có hai phần có thể ghép chung hay tách biệt:

- Đánh giá ảnh hưởng sự cố

- Sắp xếp các sự cố tùy thuộc vào chỉ số PI

Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc hai điểm:

- Chất lượng của việc đánh giá trạng thái sau sự cố cần thiết cho việc tính toán chỉ số

- Chất lượng riêng của việc thành lập công thức chỉ số mức độ trầm trọng, nó xác định chất lượng của việc sắp xếp giữa các sự cố

a Xác định chỉ số nghiêm trọng

Điểm xuất phát của phương pháp sắp xếp là xác định một chỉ số phản ánh mức độ nghiêm trọng, nó cho phép sắp xếp tình trạng của các sự cố khác nhau, cái này so với cái khác

Chỉ số này nói chung là một đại lượng vô hướng hoặc một đại lượng véc tơ mô tả khoảng cách giữa trạng thái của hệ thống ngay sau sự cố và những giới hạn vận hành khác nhau

Dữ liệu trong thời gian thực

Thuật toán phân

tích nhanh sự cố

Phân tích đầy đủ

sự cố (AC Load Flow)

Danh sách sự cố có thể gây nguy hiểm

Xuất ra những sự

cố nào gây mất an toàn hệ thống

(1) Phân tích đầy đủ (AC Load Flow) tất cả các sự cố

(2) Phân tích AC Load Flow chỉ đối với các sự cố có

khả năng nguy hiểm

DUT.LRCC

Trang 19

Có nhiều công thức tính toán chỉ số này đã được nghiên cứu Những công thức đầu

tiên chỉ hạn chế ở việc tính khả năng cực đại của việc truyền công suất tác dụng, tiếp

theo đó nó được làm phong phú thêm bằng cách kết hợp cả về cường độ dòng điện trên

đường dây cũng như điện áp tại các nút

Những cách tính chung nhất được sử dụng là: Tính độ sai lệch của các biến hệ

thống so với giá trị ban đầu và (hoặc) khoảng cho phép thay đổi Việc chọn giữa hai

cách tính trên thể hiện các mặt khác nhau, hoặc người ta đánh giá để biết ngưỡng an

toàn không được vượt qua bằng cách sử dụng độ lệch Xfinal - Xmax, hoặc đo độ suy giảm

của hệ thống sau sự cố bằng cách dùng độ lệch Xfinal - Xđầu (Trong đó: Xfinal: giá trị cuối,

Xmax: giá trị lớn nhất, Xđầu: giá trị ban đầu) Nhiều cách xác định chỉ số PI đã được phát

triển cả về mặt công suất tác dụng cũng như điện áp kết hợp công suất phản kháng

b Công thức và thuật toán

Trong việc xác định này, chỉ số PI là chỉ số tính đến độ lệch của biến hệ thống so

với giá trị định mức của nó và vùng mà trong đó đại lượng có thể thay đổi Để phân tích

i : Khoảng cách an toàn (phạm vi an toàn)

Wi: Trọng số ở nút i, là một số thực không âm tính đến cấu trúc của hệ thống

Số mũ n được đưa vào để tăng phạm vi giá trị của chỉ số, do vậy tăng độ nhạy của

chỉ số (bình thường chỉ số này không nhạy đối với các biến đổi nhỏ và sẽ tăng độ nhạy

đối với những biến đổi lớn) Hình 1.2 trình bày thuật toán phân tích sự cố trong một HTĐ

Điều này có thể gây nên những nhược điểm về sai số và người ta gọi chung là sai

số “mặt nạ” Những sai số này thường xuất hiện ở giai đoạn sắp xếp sự cố, tùy thuộc

vào mức độ nghiêm trọng Như vậy, những sự cố ít nghiêm trọng và ít phần tử vượt giới

hạn thì có thể được sắp xếp ngang hàng với những sự cố có nhiều phần tử vượt giới hạn

nhưng không nghiêm trọng

Những trọng số thể hiện sự quan trọng của việc liên kết các nút khác nhau hoặc

những phần tử của hệ thống (cấu trúc hệ thống, truyền tải công suất tác dụng, công suất

phản kháng)

DUT.LRCC

Trang 20

Nhiều phương pháp như thế đã được phát triển, bắt đầu từ hệ số PI để thành lập

“sự lựa chọn những sự cố” và “sắp xếp chúng” Điều này nhằm mục đích đạt được những tính năng tốt nhất về xác định đúng sự cố có khả năng nguy hiểm, cũng như sắp xếp chúng với một thời gian tính toán có thể chấp nhận được Những phát triển đã được định hướng dựa trên việc loại bỏ những sai số “mặt nạ” bắt đầu từ chỉ số PI cũng được các nhà nghiên cứu tiếp tục quan tâm

Danh sách các sự cố

Hình 1.2 Thuật toán phân tích sự cố theo chỉ số nghiêm trọng PI

Tuy nhiên, những cải thiện mặc dù làm tăng đáng kể thời gian tính toán nhưng lại không khử được toàn bộ những sai sót trong phương pháp này Vì vậy những kết quả thu được từ phương pháp trên không có khả năng đánh giá những tác dụng của việc thay

sự cố

Thực hiện tính phân bố công suất đầy đủ (AC) đối với trường hợp PI lớn trong bảng chỉ số

Xuất ra những trường hợp quá/giảm áp

Giải pháp điều độ

DUT.LRCC

Trang 21

đổi cấu trúc phức tạp

Điều này làm cho phương pháp sắp xếp được chấp nhận một cách hạn chế Do đó, những phương pháp đánh giá trạng thái được phát triển sau đây nhằm khắc phục những điểm yếu của phương pháp sắp xếp

1.2.2 Các phương pháp đánh giá trạng thái

Mục đích đầu tiên của phương pháp này là không phải tính toán một chỉ số nghiêm trọng, nhưng để đánh giá sơ bộ trạng thái sau sự cố để biết rằng có cần tính chính xác những hậu quả của nó bởi một phép tính phân bố công suất tác dụng - phản kháng đầy

đủ (AC Load Flow) hay không

Đi sâu vào tìm hiểu kỹ nguyên tắc đánh giá của từng phương pháp sẽ giúp chúng

ta có thể đưa ra những so sánh, nhận xét đối với từng phương pháp

a Phương pháp tính toán phân bố công suất một phần

Việc đánh giá các biến trạng thái (pha, điện áp) đạt được sau những bước lặp đầu tiên của một phép tính công suất tác dụng - phản kháng (1P-1Q) bằng phương pháp Newton – Raphson là một kỹ thuật thường được sử dụng

Nói chung đó là việc thực hiện một phép lặp tách rời phần thực (phương trình công suất/góc) và phần ảo (phương trình công suất phản kháng/điện áp) giải độc lập, gọi là bài toán tính phân bố công suất bằng phương pháp tách cặp nhanh (FDLF) [2]

Trường hợp sự cố gây ra việc vượt giới hạn về truyền tải thì được thêm vào danh sách sự cố và sẽ được nghiên cứu chi tiết hơn bằng việc phân tích đầy đủ về công suất tác dụng và công suất phản kháng

Chúng ta chú ý rằng trong trường hợp công suất tác dụng, người ta dùng một mô hình tính toán phân bố công suất tuyến tính hóa hoặc mô hình “dòng một chiều” như một chức năng tiền xử lý để kiểm tra tất cả những sự cố đơn giản trên đường dây và máy phát Mô hình sử dụng trong trường hợp này là mô hình số gia của việc tính toán phân

bố công suất tuyến tính hóa (hoặc “DC”):

[B’][∆θ] = [∆P] (1.2) Với:

[∆P]: Véc tơ số gia của công suất tác dụng

[∆θ]: Véc tơ số gia của góc pha điện áp

[B’]: Ma trận (n x n) là ma trận chỉ tổng dẫn của hệ thống (được tính toán chỉ một lần ở đầu quá trình)

DUT.LRCC

Trang 22

Hình 1.3 Thuật toán tính toán phân bố công suất một phần

Mô hình này càng trở nên chính xác khi tỉ số X/R lớn

Như vậy ảnh hưởng của mỗi sự cố về truyền dẫn công suất tác dụng có thể đánh giá bằng việc giải ∆θ và bằng việc tính toán những thay đổi công suất tác dụng trên các nhánh ∆Pkm từ công thức sau:

Còn sự cố nào xét không Kết thúc

Không Không

Tính FDLF 1P-1Q

DUT.LRCC

Trang 23

∆Pkm = (∆θk - ∆θm)/Xkm (1.3)

Với:

Xkm: Điện kháng của nhánh km

(∆θk - ∆θm): Số gia của sự thay đổi góc trên nhánh km

Phương pháp này đơn giản, tiết kiệm thời gian trong quá trình tính toán so với

phương pháp giải toàn bộ nhưng chỉ tính toán cho trường hợp công suất tác dụng Hình

1.3 trình bày phương pháp tính toán phân bố công suất một phần

b Phương pháp hệ số chuyển tải

Việc nghiên cứu các sự cố với số lượng lớn sẽ rất khó khăn nếu yêu cầu nhanh

chóng tìm ra kết quả trong một hệ thống có cấu trúc phức tạp Một trong những phương

pháp được sử dụng là phương pháp hệ số chuyển tải hay còn gọi là phương pháp hệ số

nhạy hệ thống, mà nguyên tắc thực hiện quá trình tính toán được mô tả trong Hình 1.4

Các hệ số nhạy này sẽ phản ánh sự thay đổi tương quan của dòng công suất trên

đường dây khi thay đổi cấu trúc, công suất phát trong hệ thống

Có hai loại hệ số: Hệ số phân phối công suất trên các đường dây còn lại khi cắt

một đường dây bất kỳ và hệ số chuyển lượng công suất phát sang các tổ máy phát và

đường dây còn lại khi tách một tổ máy phát bất kỳ trong hệ thống

- Hệ số chuyển công suất khi cắt một đường dây: Hệ số này được sử dụng để kiểm

tra quá tải trên các đường dây khác khi đường dây truyền tải bị cắt, nó được định nghĩa

như sau:

𝛼𝑙𝑚/𝑗𝑘 =∆𝑃𝑙𝑚

𝑃𝑗𝑘0 (1.4) Với:

𝛼𝑙𝑚/𝑗𝑘: Hệ số phân phối công suất trên đường dây lm sau khi cắt đường dây jk

∆𝑃𝑙𝑚: Độ thay đổi dòng công suất (MW) trên đường dây lm

𝑃𝑗𝑘0: Dòng công suất trên đường dây jk trước khi nó bị cắt

Nếu biết dòng công suất của đường dây lm và đường dây jk trước khi thay đổi cấu

trúc thì dòng công suất trên đường dây lm khi đường dây jk bị cắt có thể xác định thông

qua hệ số α:

𝑃𝑙𝑚 = 𝑃𝑙𝑚0 + 𝛼𝑙𝑚∕𝑗𝑘 𝑃𝑗𝑘0 (1.5) Với:

𝑃𝑙𝑚: Dòng công suất trên đường dây lm khi đường dây jk bị cắt

𝑃𝑙𝑚0 , 𝑃𝑗𝑘0: Dòng công suất trên đường dây lm và jk trước khi cắt đường dây jk

Như vậy, nếu ta tính trước các hệ số αlm/jk thì có thể tiến hành rất nhanh việc kiểm

tra tất cả các đường dây trong hệ thống có quá tải hay không khi cắt một đường dây cụ

DUT.LRCC

Trang 24

thể nào đó Hơn nữa tiến trình này có thể lặp đi lặp lại khi cắt lần lượt các đường dây Kết quả hiển thị thông báo quá tải cho nhân viên vận hành biết qua tín hiệu “báo động”

để có biện pháp xử lý nhanh chóng và phù hợp

Hình 1.4 Sơ đồ logic phương pháp hệ số chuyển tải

- Hệ số chuyển công suất phát: Hệ số này được ký hiệu là ali và được xác định bởi

tỉ số giữa độ thay đổi dòng công suất trên đường dây l với độ thay đổi lượng công suất phát ở nút i [1]

Còn sự cố nào xét không Kết thúc

Không Không

DUT.LRCC

Trang 25

𝑎𝑙𝑖 =∆𝑃𝑙𝑖

∆𝑃𝑖 (1.6) Với:

l: Chỉ số đường dây

i: Chỉ số nút

∆𝑃𝑙𝑖: Độ thay đổi dòng công suất trên đường dây l khi thay đổi lượng phát ∆𝑃𝑖tại nút i

∆𝑃𝑖: Độ thay đổi lượng công suất phát ở nút i

Giả thiết rằng lượng ∆Pi sẽ được phát bù ở nút hệ thống còn các máy phát khác không thay đổi Hệ số ali đặc trưng cho tính nhạy của dòng công suất trên đường dây l khi thay đổi công suất phát ở nút i

Xét trường hợp khi có một máy phát lớn ngừng cấp, và giả thiết rằng lượng công suất hụt này sẽ được bù ở nút hệ thống (chúng ta sẽ xem xét trường hợp bù bằng nhiều máy phát nhỏ), giả sử máy phát lớn này phát ra lượng Pi (MW) lúc đó ∆Pi bù là:

∆Pi = - Pi (1.7)

Và trào lưu công suất mới trên các đường dây được tính toán bằng các hệ số “a”

đã tính trước như sau:

Pl = Pl0 + ali.∆Pi (1.8) Với:

l = 1…l

Pl0: Dòng công suất trên đường dây trước sự cố

Pl: Dòng công suất trên đường dây l sau khi máy phát nút i hỏng

Ở đây “dòng công suất sau sự cố” Pl của mỗi đường dây l được so sánh với giới hạn của nó, nếu vượt quá giới hạn sẽ báo động, điều này cho phép nhân viên vận hành biết máy phát nút i sẽ gây ra quá tải trên đường dây l nào

Ta có thể xây dựng chương trình để tiến hành phân tích sự cố ngẫu nhiên hệ thống điện như thuật toán Hình 1.5

Hệ số nhạy chuyển công suất phát là sự ước tính tuyến tính của độ lệch dòng công suất ứng với sự thay đổi công suất phát ở một nút nào đó Vì vậy, nếu có sự thay đổi đồng thời ở nhiều nút phát thì chúng được tính toán bằng phương pháp xếp chồng

c Phương pháp mở rộng vùng

Những phương pháp này dựa trên bản chất cục bộ (lan truyền bé) của phần lớn sự

cố, nội dung của những phương pháp này là sử dụng quan điểm hậu quả sự cố ảnh hưởng lớn ở vùng lân cận điểm sự cố và hậu quả của chúng được lan truyền bởi các dạng “sóng” đến các nút có kết nối về điện

DUT.LRCC

Trang 26

NoYes

cả các đường dây sau khi cắt các máy phát

Kiểm tra quá tải tất

cả các đường dây sau khi cắt các đường dây khác

Yes

Yes

No

Hình 1.5 Thuật toán phân tích sự cố ngẫu nhiên dung hệ số nhạy

Như vậy lời giải chúng ta cần tìm là lời giải trong vùng ảnh hưởng đối với mỗi sự

cố với giả thiết rằng những vùng xa sự cố trơ cứng về điện với sự cố Điều này dựa trên cấu trúc hệ thống điện, thể hiện qua sự kết nối của một nút đến những nút bên cạnh chúng Những đặc tính của phương pháp này là:

No

ℓ= ℓ+1

Bắt đầu

Dữ liệu hệ thống i= 1

Trang 27

- Việc kết nối với vùng biên là sự gần đúng

- Giả thiết tính nghiêm trọng là cực đại và cục bộ

- Sự cố giả sử xảy ra trong một hệ thống lớn

Chú ý rằng những công việc đầu tiên được thực hiện trong lĩnh vực này bởi nhà khoa học Zaborsky dưới tên gọi là “lan truyền theo vòng tròn” theo Hình 1.6

Hình 1.6 Sơ đồ phương pháp lan truyền theo vòng tròn

Những vấn đề chính phương pháp luận của phương pháp này bao gồm:

- Xác định vùng ảnh hưởng để đánh giá hậu quả của sự cố

- Những giả thiết về trạng thái điện ở biên giới của vùng để thực hiện bài toán

- Xây dựng những vùng biên cho phép đảm bảo không có sự ảnh hưởng trên những phần của hệ thống không tính đến

- Phương pháp này dựa trên dạng lặp của Gauss - Seidel, trong phương pháp lặp

và thuật toán này có tính chất hội tụ ít tin cậy

Những phương pháp này khá hấp dẫn, tuy nhiên những giả thuyết vật lý nếu được kiểm tra thường xuyên thì đôi khi cũng có sai sót Vì vậy, những năm gần đây xuất hiện những phương pháp mới, những phương pháp này nghiên cứu để thực hiện những tính toán của dạng phương pháp cục bộ Chúng dựa trên việc khai thác tốt nhất những trạng thái điện ở biên vùng ảnh hưởng không mang tính chất cơ học, điều này làm cho chúng

có giá trị và được mang tên là phương pháp định vùng (phương pháp cục bộ biên)

Trang 28

1.3 ĐIỀU ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

1.3.1 Phân cấp điều độ hệ thống điện quốc gia

Điều độ HTĐ là hoạt động chỉ huy, điều khiển quá trình phát điện, truyền tải điện, phân phối điện trong HTĐ quốc gia theo quy trình, quy chuẩn kỹ thuật và phương thức vận hành đã được xác định [8]

Điều độ HTĐ quốc gia được phân thành 3 cấp chính sau:

- Cấp điều độ quốc gia là cấp chỉ huy, điều độ cao nhất trong công tác điều độ HTĐ quốc gia Cấp điều độ quốc gia do A0 đảm nhiệm

- Cấp điều độ miền là cấp chỉ huy, điều độ HTĐ miền, chịu sự chỉ huy trực tiếp của Cấp điều độ quốc gia Cấp điều độ miền do A1, A2 và A3 đảm nhiệm

- Cấp điều độ phân phối:

+ Cấp điều độ phân phối tỉnh là cấp chỉ huy, điều độ HTĐ phân phối trên địa bàn tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương, chịu sự chỉ huy trực tiếp về điều độ của Cấp điều

độ miền tương ứng Cấp điều độ phân phối tỉnh do đơn vị điều độ trực thuộc Tổng công

ty Điện lực Thành phố Hà Nội, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh và các Công ty Điện lực tỉnh đảm nhiệm;

+ Cấp điều độ phân phối quận, huyện là cấp chỉ huy điều độ HTĐ phân phối quận, huyện trên địa bàn tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương, chịu sự chỉ huy trực tiếp về điều độ của Cấp điều độ phân phối tỉnh Tùy theo quy mô lưới điện phân phối tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương, cơ cấu tổ chức, mức độ tự động hóa và nhu cầu thực tế, các Tổng công ty Điện lực lập đề án thành lập cấp điều độ phân phối quận, huyện trình Tập đoàn Điện lực Việt Nam phê duyệt

1.3.2 Trách nhiệm của Cấp điều độ miền Trung trong công tác điều độ hệ

thống điện quốc gia

Chấp hành sự chỉ huy của Cấp điều độ quốc gia trong quá trình điều độ, vận hành HTĐ miền Trung

Chỉ huy điều khiển HTĐ miền Trung thuộc quyền điều khiển

Đăng ký dự kiến phương thức vận hành HTĐ miền Trung với Cấp điều độ quốc gia Lập phương thức vận hành HTĐ miền Trung dựa trên phương thức vận hành đã được Cấp điều độ quốc gia phê duyệt

Thực hiện tính toán, kiểm tra theo yêu cầu vận hành HTĐ miền Trung

Phối hợp với Đơn vị quản lý vận hành thuộc HTĐ miền Trung xác định nơi đặt, ban hành phiếu chỉnh định, kiểm tra việc chỉnh định và sự hoạt động của hệ thống tự động sa thải phụ tải theo tần số, điện áp phù hợp yêu cầu của Cấp điều độ quốc gia

Chủ trì phân tích, xác định nguyên nhân các sự cố trong HTĐ miền Trung thuộc

DUT.LRCC

Trang 29

quyền điều khiển và đề xuất các biện pháp phòng ngừa

Quản lý vận hành hệ thống SCADA/EMS, hệ thống máy tính chuyên dụng, hệ thống viễn thông, thông tin được trang bị cho Cấp điều độ miền Trung

Tổng kết, lập báo cáo tình hình vận hành hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng, hàng quý, hàng năm của HTĐ miền Trung; báo cáo theo quy định

1.4 KẾT LUẬN

Ở phần lý thuyết Chương 1, tác giả đã tìm hiểu lý thuyết phân tích an toàn, giới thiệu tổng quan về điều độ trong HTĐ và trách nhiệm của Cấp điều độ miền Trung Những phương pháp phân tích an toàn HTĐ được chia thành hai nhóm chính đó là phương pháp sắp xếp và phương pháp đánh giá trạng thái:

- Nội dung chủ yếu của phương pháp sắp xếp là xác định chỉ số nghiêm trọng PI

để đánh giá mức độ nghiêm trọng của một sự cố Tuy nhiên với những HTĐ có cấu trúc phức tạp thì phương pháp này vẫn còn nhiều hạn chế như sai số và thời gian tính toán lớn

- Phương pháp đánh giá trạng thái được phát triển để khắc phục những điểm yếu của phương pháp sắp xếp Nhóm phương pháp này gồm có phương pháp tính toán phân

bố công suất một phần, phương pháp hệ số chuyển tải, phương pháp mở rộng vùng Tuy nhiên phương pháp định vùng được nghiên cứu trong những năm gần đây có nhiều hứa hẹn sử dụng trong thời gian thực vì chỉ đi vào phân tích sâu hơn trên một vùng nhỏ bị ảnh hưởng sự cố nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết

DUT.LRCC

Trang 30

2.1.1 Chức năng và ứng dụng của hệ thống SCADA/EMS

Hệ thống SCADA/EMS (Supervisory Control And Data Acquisition/Energy Management System) là hệ thống thu thập số liệu/quản lý năng lượng để phục vụ việc giám sát, điều khiển và vận hành HTĐ Hệ thống SCADA/EMS bao gồm hệ thống SCADA trung tâm được tích hợp với hệ thống EMS

a Chức năng của hệ thống SCADA

- Thu thập dữ liệu thời gian thực về các giá trị đo lường, thông số và trạng thái vận hành của các thiết bị trên HTĐ, trong đó dữ liệu và thời gian thu thập dữ liệu phải được xác định, đồng bộ và được lưu trữ

- Giám sát thời gian thực HTĐ:

+ Giám sát sự thay đổi trạng thái, giá trị tới hạn của HTĐ, trình tự sự kiện;

+ Phân loại, xử lý dữ liệu, xử lý sự kiện và cảnh báo

- Điều khiển các thiết bị trên HTĐ:

+ Điều khiển đóng cắt;

+ Điều khiển tăng, giảm;

+ Điều khiển thay đổi các giá trị đã được Cấp điều độ có quyền điều khiển cài đặt

- Lưu trữ dữ liệu thời gian thực thu thập được để chạy các ứng dụng xử lý và phân tích vận hành HTĐ

- Hiển thị giao diện đồ họa trực quan trên một hoặc nhiều máy tính, bao gồm những thông tin sau:

+ Sơ đồ 1 sợi của HTĐ có khả năng cập nhật liên tục giá trị điện áp, trào lưu công suất, trạng thái vận hành của máy cắt, dao cách ly và các thiết bị khác trên HTĐ;

+ Các giá trị đo lường trên HTĐ;

+ Các thông số cài đặt trên HTĐ;

Trang 31

+ Đánh giá trạng thái của HTĐ, trong đó sử dụng dữ liệu mô phỏng cấu hình HTĐ, các số liệu đo đếm thời gian thực thu thập được từ hệ thống SCADA trung tâm để đánh giá trạng thái HTĐ tại một thời điểm;

+ Phân tích trào lưu công suất sử dụng kết quả đánh giá trạng thái vận hành thực

tế của HTĐ tại một thời điểm để tính toán điện áp, góc pha tại các thanh cái, mức mang tải của các thiết bị trên HTĐ và đưa ra các giải pháp đảm bảo vận hành an toàn, ổn định HTĐ truyền tải;

+ Tối ưu hóa trào lưu công suất: Tính toán điều độ kinh tế có xét đến các ràng buộc

an ninh HTĐ;

+ Đánh giá mức độ dự phòng của HTĐ trong trường hợp sự cố một hoặc nhiều phần tử;

+ Tính toán, phân tích dòng điện ngắn mạch trong các trường hợp sự cố có thể xảy

ra trên HTĐ truyền tải trước khi thực hiện thao tác đóng/cắt thiết bị hoặc cấu hình lại hệ thống để khắc phục sự cố;

+ Kết quả của ứng dụng mô phỏng HTĐ thời gian thực được đánh giá là tin cậy trong trường hợp chất lượng tín hiệu SCADA của các thanh cái mô phỏng trong hệ thống EMS đáp ứng điều kiện 80 % tổng số thanh cái có mức chênh lệch tổng công suất vào

và ra nhỏ hơn 5 MW hoặc giá trị 5 % công suất định mức lớn nhất của nhánh đường dây đấu nối vào thanh cái, tùy theo giá trị nào nhỏ hơn

- Phân tích ổn định điện áp: Phân tích, xác định các khu vực có chất lượng điện áp không ổn định trên HTĐ để đưa ra các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng điện áp, xác định giới hạn truyền tải theo điện áp đối với các giao diện truyền tải khác nhau

- Tính toán ổn định quá độ của HTĐ: Căn cứ trên mô phỏng HTĐ, các hệ thống điều tốc, kích từ của tổ máy và các hệ thống liên động trên lưới điện để đưa ra các cảnh báo mất ổn định HTĐ khi xảy ra các sự cố nghiêm trọng

- Ứng dụng đào tạo Điều độ viên

- Quản lý kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa của các tổ máy phát điện, đường dây, trạm biến áp và các thiết bị khác trên HTĐ truyền tải; cung cấp đầu vào cho các bài toán tính toán lập kế hoạch HTĐ

- Dự báo phụ tải HTĐ trong ngắn hạn để phục vụ công tác lập kế hoạch vận hành giờ tới, ngày tới và tuần tới

- Ứng dụng AGC (Automatic Generation Control): Tự động điều chỉnh công suất phát của các tổ máy phát điện để đáp ứng theo lệnh điều độ hoặc duy trì ổn định tần số HTĐ trong giới hạn cho phép, giám sát trào lưu truyền tải trên các đường dây liên kết

DUT.LRCC

Trang 32

2.1.2 Vấn đề thu thập dữ liệu từ hệ thống SCADA/EMS

a Tổ chức cơ sở dữ liệu của hệ thống SCADA/EMS

Nhằm phục vụ cho các mục đích khác nhau, trong hệ thống SCADA/EMS tại Trung tâm Điều độ HTĐ miền Trung bao gồm các cơ sở dữ liệu sau đây:

- Cơ sở dữ liệu thời gian thực (Realtime Database): là cơ sở dữ liệu chính, thông tin cập nhật liên tục, phản ánh trạng thái mới nhất của HTĐ được giám sát, gồm 2 phần: + Dữ liệu SCADA: là dữ liệu thu nhận thực tế từ HTĐ;

+ Dữ liệu EMS: là dữ liệu được các chương trình EMS tính toán và kết xuất ra

- Một hoặc nhiều cơ sở dữ liệu mô phỏng (Simulation Database): có thể là trạng thái thực của hệ thống (lấy từ cơ sở dữ liệu thời gian thực) hoặc là một trạng thái giả định bất kỳ, dùng để mô phỏng, nghiên cứu, đào tạo, tập huấn

- Cơ sở dữ liệu quá khứ (Historical Database): là thông tin quá khứ được tổ chức lưu trữ nhằm mục đích truy vấn, thống kê, báo cáo, tổng hợp,… gồm có 3 loại:

+ Ngắn hạn: từ 30 đến 90 ngày, tổ chức lưu trữ tại chổ, truy xuất nhanh chóng; + Dài hạn: từ lớn hơn 90 ngày đến 2 năm, tổ chức lưu trữ trên hệ thống chuyên dùng (storage) nhưng vẫn đảm bảo truy xuất nhanh;

+ Ngoại tuyến (offline): lớn hơn 2 năm, tổ chức lưu trữ trên hệ thống bên ngoài

b Khai thác cơ sỡ dữ liệu quá khứ (Historical Database) bằng CHRONUS

CHRONUS là kho lưu trữ dữ liệu thời gian thực với hiệu suất cao, được sử dụng

để ghi và truy xuất các dữ liệu và sự kiện theo chuỗi thời gian CHRONUS cung cấp:

- Ghi dữ liệu và sự kiện liên tục theo thời gian, theo chu kỳ và theo yêu cầu

- Khả năng mở rộng cao với sự hỗ trợ hàng triệu giá trị theo chuỗi thời gian mà phạm vi thời gian gần như không bị giới hạn, mức độ dự phòng cấu hình cao

- Hiệu suất cao với quy mô đạt được trên 100,000 bản ghi dữ liệu mỗi giây trên một máy chủ với khả năng lưu trữ hàng triệu điểm dữ liệu trong mỗi giây

- Mô hình dịch vụ phân tán (SOA) để ghi và phân phối dữ liệu thời gian thực trên nhiều trung tâm dữ liệu

Khởi động CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS: để hiển thị Menu CHRONUS, click SCADA Applications (Bước 1)  CHRONUS (Bước 2) nằm trên thanh Menu chính như Hình 2.1

Cách bố trí của CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS như Hình 2.2

Xem dữ liệu quá khứ bằng CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS:

- Màn hình hiển thị dữ liệu (Data) của CHRONUS như Hình 2.3

DUT.LRCC

Trang 33

Hình 2.1 Khởi động CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS

Hình 2.2 Cách bố trí của Menu CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS

Hình 2.3 Màn hình hiển thị dữ liệu (Data) của CHRONUS trên hệ thống SCADA/EMS

Phần Cấu hình (Configuration), bạn có thể truy

cập các màn hình hiển thị tạo quy tắc thu thập, bộ

dữ liệu và thu thập bộ dữ liệu

Phần Dữ liệu (Data) cung cấp quyền truy cập vào màn hình truy vấn dữ liệu quá khứ được lưu trữ bởi CHRONUS

1

2

DUT.LRCC

Trang 34

+ CHRONUS cung cấp nhiều màn hình để truy vấn dữ liệu Những màn hình này thường được sử dụng để xem nhanh thông tin và đảm bảo dữ liệu được lưu trữ như mong muốn Bạn có thể truy cập các màn hình này từ phần dữ liệu (Data)

+ Chúng ta có thể truy vấn trên hệ thống SCADA/EMS dữ liệu các điểm nút (Point Hisory), cảnh báo (Alarms) và nhật ký truy cập (Audits) từ màn hình CHRONUS Nhật

ký truy cập lưu trữ quá trình chỉnh sửa dữ liệu thủ công trước đó bởi CHRONUS

+ Đối với mỗi loại truy vấn, ta sẽ thiết lập một vùng thời gian, nguồn và dữ liệu khác mà ta muốn hiển thị Khi thiết lập vùng thời gian, bạn có thể nhập thời gian bắt đầu

và kết thúc cụ thể hoặc sử dụng các nút được cài đặt sẳn giờ (Hour), ngày hiện tại (Today), tuần (Week), tháng (Month) hoặc năm (Year) để thay đổi các trường thời gian bắt đầu (Start Time) và thời gian kết thúc (End Time) một cách nhanh chóng

+ Khi thực hiện một truy vấn (Execute Query), CHRONUS sẽ hiển thị các sự kiện trong vùng thời gian được thiết lập ngay cả khi không có thông tin nào tồn tại như Hình 2.4

Hình 2.4 Bảng kết quả truy xuất dữ liệu các điểm nút (Point Hisory) của CHRONUS

+ Bước 2: Kích vào nút trong trường điểm bạn muốn truy vấn (trạng thái (Status),

đo lường (Analog));

+ Bước 3: Thiết lập khung thời gian bắt đầu và kết thúc hoặc kích vào các nút giờ

DUT.LRCC

Trang 35

(Hour), ngày hiện tại (Today), tuần (Week);

+ Bước 4: Điền tên nơi dữ liệu được lưu trữ trong trường nguồn (Source);

+ Bước 5: Điền tên nơi bạn muốn truy vấn dữ liệu trong trường nguồn dự phòng

(Resource);

+ Bước 6: Kích vào nút truy vấn (Execute Query) để xem kết quả;

+ Bước 7: Lựa chọn một khóa của một dữ liệu cần xem (SCADA Key) từ danh

+ Bước 1: Chỉ đến màn hình truy vấn dữ liệu cảnh báo (Alarms) trên CHRONUS

(CHRONUS Menu  Alarms);

+ Bước 2: Thiết lập khung thời gian bắt đầu và kết thúc hoặc kích vào các nút giờ

hiện tại (Current Hour), ngày hiện tại (Today);

+ Bước 3: Điền tên nơi dữ liệu được lưu trữ trong trường nguồn (Source);

+ Bước 4: Điền tên nơi bạn muốn truy vấn dữ liệu trong trường nguồn dự phòng

Trang 36

Hình 2.6 Trình tự các bước thực hiện để truy vấn dữ liệu cảnh báo (Alarms) trên

có thể chia thành hai loại, phần mềm do các công ty phần mềm phát hành và phần mềm

do các Trung tâm nghiên cứu phát triển Đối với các phần mềm thương mại do các công

ty phần mềm phát hành thì sẽ có kết quả tính toán chính xác, dễ dùng, số lượng các nút

mô phỏng lớn nhưng đắt tiền Những phần mềm do các Trung tâm nghiên cứu phát triển thường có số lượng ít các nút mô phỏng do đó khó sử dụng với những HTĐ lớn Bài toán phân tích sự cố ngẫu nhiên thực chất là tính toán chế độ xác lập sau sự cố một hoặc nhiều phần tử Thuật toán sử dụng để tính toán chế độ xác lập là phương pháp lặp mà tác giả sẽ nêu rõ trong phần mềm PSS/E Sau đây ta đi vào tìm hiểu một số đặc điểm của các phần mềm thông dụng

2.2.1 Phần mềm Power World

Power World là phần mềm thuộc tập đoàn Power World (Mỹ), được thiết kế để tính toán trong mô phỏng HTĐ Phần mềm có kết quả tính toán chính xác, thể hiện bằng hình ảnh trực quan nên dễ sử dụng, có thể mô phỏng các phần tử trong mạng điện, tính phân bố công suất, phân tính HTĐ và tổn thất trong hệ thống,…

HTĐ được tính toán mô phỏng từ các máy phát thông qua các máy biến áp, đường dây đến các phụ tải điện và sự kết nối các nhà máy với nhau thông qua các đường dây

7

6

DUT.LRCC

Trang 37

hệ thống, ta cũng có thể tính toán trào lưu công suất, tổn thất công suất, điện năng truyền tải trên các đường dây trong các chế độ vận hành khác nhau

Các chức năng của phần mềm:

- Mô phỏng các phần tử trong HTĐ;

- Tính toán mô phỏng tổng quan HTĐ;

- Tính toán thông số của mạng điện;

- Tính toán mô phỏng phân bố công suất và tổn thất công suất trong mạng điện;

- Mô phỏng các trạng thái làm việc của HTĐ

2.2.2 Phần mềm PSS/E

Phần mềm PSS/E (Power System Simulator/Engineering) là một phần mềm của hãng PTI thuộc tập đoàn Siemens, được dùng để mô phỏng, tính toán và phân tích lưới truyền tải Phần mềm được lập trình bởi ngôn ngữ Portrant, thiết kế trên nền giao diện Windows, rất thuận tiện cho người sử dụng Phần mềm có khả năng tính toán cho hệ thống tối đa 50000 nút, 100000 nhánh, 12000 máy phát, 20000 máy biến áp, 4000 thiết

bị bù và một số giới hạn khác

Các chức năng của phần mềm PSS/E:

- Tính toán trào lưu công suất;

- Tối ưu hóa trào lưu công suất;

- Nghiên cứu các loại sự cố đối xứng và không đối xứng;

- Mô phỏng quá trình quá độ điện cơ

Các phương pháp lặp để giải trào lưu công suất:

- Phương pháp lặp Gauss – Seidel;

- Phương pháp lặp Gauss – Seidel cải tiến phù hợp với tụ bù dọc;

- Phương pháp Newton – Raphson đầy đủ;

- Phương pháp tách cặp nhanh – Fixed slope Decoupled Newton – Raphson iteration;

- Phương pháp sử dụng hệ số tăng tốc – Decoupled Newton-Raphson iteration

2.2.3 Phần mềm PSS/ADEPT

Phần mềm PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) là phần mềm tiện ích mô phỏng HTĐ và là công cụ phân tích lưới điện phân phối

Chương trình phần mềm PSS/ADEPT giúp phân tích và tính toán lưới điện phân phối Tính toán và hiển thị các thông số về dòng (I), công suất (P, Q) của đường dây Đánh giá tình trạng mang tải của tuyến đường dây thông qua chức năng Load Flow Analysis Cho biết các thông số về tổn thất công suất của từng tuyến đường dây từ đó

DUT.LRCC

Trang 38

có phương án bù công suất phản kháng để giảm tổn thất,…

Các chức năng của phần mềm:

- Phân bố công suất;

- Tính toán ngắn mạch tại một điểm hay nhiều điểm;

- Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù;

- Phối hợp bảo vệ;

- Phân tích điểm mở tối ưu;

- Phân tích độ tin cậy lưới điện

2.2.4 Phần mềm CONUS

CONUS là chương trình tính toán chế độ xác lập của Đại học Leningrad được cán

bộ của bộ môn HTĐ thuộc viện Điện trường Đại học Bách khoa Hà Nội hiệu chỉnh và nâng cấp sử dụng từ năm 1985

Chương trình được lập trình bằng ngôn ngữ Fortran, dùng phương pháp lặp để tính toán Chương trình có thể thực hiện các nhiệm vụ: tính tổn thất công suất, dòng điện trên các nhánh, điện áp và góc pha tại các nút,… ở chế độ xác lập đối với hệ thống đơn giản cũng như phức tạp Hiện nay phần mềm đang được sử dụng rộng rãi tại các trường đại học

Phần mềm PSS/E hiện nay đang được sử dụng để tính toán và phân tích an toàn trong Trung tâm Điều độ HTĐ quốc gia và các Trung tâm Điều độ HTĐ miền Bắc, Trung, Nam Do đặc điểm công việc và giao diện dễ sử dụng nên trong phạm vi luận văn này tác giả sử dụng phần mềm PSS/E để tính toán “Phân tích và đề xuất các giải pháp điều độ xử lý sự cố N-1, N-2 lưới điện 110 kV, 220 kV khu vực miền Trung”

2.3 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG PSS/E

2.3.1 Phân tích an toàn trong PSS/E

Các sự cố nhẫu nhiên xảy ra trong HTĐ là các sự cố nhảy máy phát, đường dây, máy cắt, ngắn mạch,… xảy ra ngẫu nhiên đối với một hay nhiều phần tử trong HTĐ Các sự cố này có thể ảnh hưởng đến tần số, điện áp, độ an toàn cung cấp điện Hậu quả xảy ra có thể là quá tải, điện áp thấp/cao hoặc tần số tăng/giảm

Việc tính toán các sự cố ngẫu nhiên có tác dụng dự báo, phân tích độ nguy hiểm của các sự cố này, đề ra các biện pháp loại bỏ hoặc giảm thiểu nguy cơ tiềm ẩn từ chúng Các dạng tính toán sự cố trong PSS/E:

Trang 39

mô tả quá trình tính toán hệ thống nhiều sự cố;

- Sự cố nhiều phần tử: Sự cố thanh cái, sự cố mất điện toàn trạm, sự cố mất một

nhóm nhiều tổ máy

Để tính toán sự cố ngẫu nhiên có thể sử dụng một trong hai phương pháp sau:

- Phương pháp thủ công: Lần lượt tính toán đối với từng sự cố;

- Phương pháp tự động: Sử dụng phần mềm tính toán tự động

Đối với phương pháp thủ công ta thiết lập trạng thái vận hành bình thường của hệ

thống, sau đó tách một thiết bị ra (đường dây hoặc MBA, máy phát,…) Sau đó giải bài

toán trào lưu công suất để xác định các điểm vi phạm giới hạn vận hành

Phương pháp này đòi hỏi nhiều thời gian tính toán và chưa phản ánh được tính

“ngẫu nhiên” của sự cố

Hình 2.7 Sơ đồ khối quá trình tính toán thủ công một sự cố đơn lẻ

Phương pháp tự động được sử dụng để khắc phục nhược điểm của phương pháp

trên Nó cho phép tính toán nhiều sự cố đồng thời trên hệ thống bằng cách thiết lập các

tập tin liệt kê phạm vi giám sát, đối tượng giám sát và danh sách các sự cố ngẫu nhiên

Các tập tin (file) dùng trong phần mềm PSS/E như sau:

- File sub: Định nghĩa các subsystem (chỉ “phạm vi” các thanh cái trong hệ thống

được sử dụng để tính toán);

- File con: Định nghĩa các contingency (chỉ danh sách các sự cố cần phân tích);

- File mon: Mô tả các phần tử được giám sát (chỉ “phạm vi giám sát” trong

hệ thống như điện áp, công suất,…);

- File Dfax: Được tạo ra từ các file sub, con, mon

Chuẩn bị file tính toán

Mô phỏng chế độ sự cố

Giải bài toán Load Flow

Xuất kết quả tính toán

Kiểm tra dữ liệu đầu vào: Nguồn, lưới phụ tải

Trip phần tử bị sự cố, kiểm tra trào lưu công suất trước sự cố

Sử dụng các lệnh FDNS hoặc FNSL giải bài toán Load flow

Kiểm tra các phần tử quá tải, điện áp các nút vượt ngưỡng cho phép

DUT.LRCC

Trang 40

Hình 2.8 Sơ đồ khối mô tả phương pháp tự động nhiều sự cố

a Cấu trúc câu lệnh trong file subsystem (file sub)

File sub dùng để mô tả tất cả các bus trong một hệ thống, mà hệ thống đó đã được định nghĩa trong chương trình PSS/E Cấu trúc file sub như sau:

ZONE 2 /Các BUS trong ZONE 2

… /Subsystem n ZONE n /Các BUS trong ZONE n END /Kết thúc Subsystem

END /Kết thúc file

b Cấu trúc câu lệnh trong file contingency (file con)

File con được sử dụng để mô tả các sự cố thiết bị trong hệ thống, các thiết bị này (máy biến áp, đường dây, thanh cái, máy phát) có các bus nằm trong phạm vi file sub Trong phần mềm PSS/E có thể liệt kê các sự cố trong một hệ thống bằng hai cách Cách thứ nhất chỉ liệt kê những sự cố cần quan tâm xem xét (dạng 1) hoặc sử dụng cách thứ

Chuẩn bị thông số tính toán

Chuẩn bị các file sub, con

Tạo file Dfax

Giải các sự cố

Xuất kết quả tính toán

Thiết lập các file sub, con, mon dựa trên các địa chỉ (ID) của các thanh cái trong hệ thống và mục tiêu giám sát thực tế

Các options

Sử dụng phương pháp ACCC hoặc DCCC

Xuất các kết quả như mức mang công suất, điện áp,… được định nghĩa trong file mon

DUT.LRCC

Ngày đăng: 16/06/2021, 10:22

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w