Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng cho lưới điện huyện lệ thủy

TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC LỆ THỦY - TỈNH QUẢNG BÌNH....49 4.1.. Đề xuất một số giải pháp giảm tổn thất điện năng một cách

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM ANH VĂN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO LƯỚI ĐIỆN HUYỆN LỆ THỦY

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG

Đà Nẵng - Năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

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

PHẠM ANH VĂN

MỤC LỤC

TRANG BÌA

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn củađề tài 3

6 Cấu trúc củaluận văn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC LỆ THỦY - TỈNH QUẢNG BÌNH. 4

1.1 Tổng quan về tình hình SXKD Điện lực Lệ Thủy. 4

1.2 Thực trạng tổn thất điện năng của lưới điện phân phối Điện lực Lệ Thủy. 6

1.2.1 Tổn thất điện năng hiện trạng 6

1.2.2 Công tác quản lý kỹ thuật và quản lý vận hành để giảm TTĐN 8

1.2.3 Công tác quản lý kinh doanh, kiểm tra sử dụng điện để giảm TTĐN 9

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổn thất điện năng của lưới điện phân phối Điện lực Lệ Thủy. 10

1.3.1 Tổn thất công suất trên lưới điện phân phối. 10

1.3.2 Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối 11

1.4 Kết luận 12

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI. 14

2.1 Các phương pháp tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng. 14

2.1.1 Vai trò, ý nghĩa của bài toán xác định TTCS, TTĐN. 14

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số TTCS và TTĐN trong hệ thống cung cấp điện 15

2.1.3 Tính toán tổn thất công suất trong quản lý vận hành 20

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong hệ thống điện 21

2.2 Phần mềm PSS/ADEPT và các bài toán tính toán 29

2.2.1 Giới thiệu chương trình PSS/ADEPT 29

2.2.2 Mô phỏng lưới điện trên chương trình PSS/ADEPT 35

2.2.3 Các bước thực hiện khi ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT 35

2.3 Kết luận 36

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CỦA ĐIỆN LỰC LỆ THỦY. 37

3.1 Hiện trạng cấp điện khu vực huyện Lệ Thủy 37

3.1.1 Nguồn và lưới điện: 37

3.1.2 Khối lượng quản lý kỹ thuật vận hành: 37

3.1.3 Đặc điểm kết lưới của lưới điện phân phối Lệ Thủy 38

3.2 Tính toán TTĐN của lưới điện phân phối hiện trạng điện lực Lệ Thủy 38

3.2.1 Số liệu đầu vào tính toán TTĐN 39

3.2.2 Tính toán TTĐN lưới điện phân phối huyện Lệ Thủy 44

3.3 Kết luận 47

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC LỆ THỦY - TỈNH QUẢNG BÌNH. 49

4.1 Đề xuất các giải pháp giảm TTĐN lưới điện Lệ Thủy 49

4.1.1 Giảm tổn thất điện năng đối với tổn thất điện năng kỹ thuật 49

4.1.2 Giảm tổn thất điện năng đối với tổn thất điện năng phi kỹ thuật 49

4.1.3 Phân tích các giải pháp giảm TTĐN lưới điện Lệ Thủy 50

4.1.4 Lựa chọn giải pháp để thực hiện nội dung đề tài 54

4.2 Tính toán đánh giá hiệu quả của các giải pháp đề xuất 55

4.2.1 Đồ thị phụ tải và hệ số đồ thị phụ tải Kđt của 02 xuất tuyến 55

4.2.2 Cải tạo, nâng tiết diện dây dẫn 57

4.2.3 Chọn kết lưới vận hành hợp lý 59

4.2.4 Tính toán bù tối ưu công suất phản kháng 62

4.2.5 Kiểm tra lại điểm mở tối ưu 64

4.3 Tính toán hiệu quả kinh tế 65

4.3.1 Tính lượng tổn thất điện năng giảm hàng năm 65

4.3.2 Giá trị làm lợi hàng năm 65

4.3.3 Chi phí cải tạo đường dây và chi phí bổ sung tụ bù: 66

4.4 Kết luận 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)

BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN

TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤTCÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤTĐIỆN NĂNG CHOLƯỚI ĐIỆN HUYỆN LỆ THỦY

Tóm tắt - Giảm tổn thất điện năng là một mục tiêu quan trọng hàng đầu trong sản xuất

kinh doanh của ngành Điện Hệ thống lưới điện huyện Lệ Thủy đã vận hành lâu nămvới việc xây dựng không đồng nhất trong khi nhu cầu về điện ngày càng tăng cao dẫnđến tổn thất điện năng đáng kể ở nhiều khu vực Do vậy, cần thiết phải tính toán đưa

ra các giải pháp giảm tổn thất điện năng để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện.Ngoài các giải pháp về mặt tổ chức, quản lý thì các giải pháp kỹ thuật để giảm tổn thấtđiện năng như: đề xuất đầu tư, sửa chữa nâng cấp lưới điện trung thế, tìm điểm mở tối

ưu cho lưới điện trung thế, tính toán tìm vị trí đặt tụ bù tối ưu Từ đó, tính toán lạitính hiệu quả của các giải pháp được đề xuất, sau đó áp dụng triển khai trên lưới điệnphân phối huyện Lệ Thủy

Từ khóa - Tổn thất điện năng; lưới điện phân phối; tối ưu, Điện lực Lệ Thủy.

RESEARCH ON PATTERNS AND PROPOSED SOLUTIONS TO REDUCE ELECTRICITY LOSSES LE

THUY DISTRICT POWER SUPPLY Abstract - Reducing power loss is an important target in the business of electricity The

grid system in Le Thuy district has been operating for a long time with heterogeneous construction while the demand for electricity has increased, which results in significant power loss in many areas Therefore, it is necessary to calculate and give a number of solutions which help to reduce power loss and improve the effect of grid operation In addition to the organizational and management solutions, there are a number of technical solutions to reduce power loss such as investment proposals, repairing and upgrading medium voltage grid, finding the optimal point for medium voltage grid, determining the position to put capacitors optimally From that point, the effect of solutions proposed is

recalculated After that the solutions will be applied to the grid in Le Thuy district Key words - Power loss; distribution grid; Optimal, Le Thuy Electric.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Pmin Công suất nhỏ nhất

Pmax Công suất lớn nhất

TU Biến áp đo lường

TI Biến dòng đo lường

XT Xuất tuyến

DCL Dao cách ly

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Kết quả SXKD 10 tháng đầu năm 2018 5

Bảng 1.2 TTĐN toàn Điện lực Lệ Thủy 10 tháng đầu năm 2018 (phiên KD) 6

Bảng 1.3 Số liệu TTĐN các cấp điện áp năm 2017 và 10 tháng đầu năm 2018 7

Bảng 1.4 Số liệu tổn thất cấp điện áp 22kV năm 2017 và 10 tháng đầu năm 2018 7

Bảng 1.5 Số liệu mang tải các XT trung thế 10 tháng đầu năm 2018 8

Bảng 1.6 Điện áp tại các TBA 110kV và ranh giới 8

Bảng 1.7 Số liệu về thực hiện độ tin cậy 10 tháng đầu năm 2018 9

Bảng 1.8 Tỷ trọng thương phẩm 10 tháng đầu năm 2018 theo thành phần phụ tải 10 Bảng 2.1 Diễn giải các chỉ số kinh tế trong PSS/ADEPT khi chạy CAPO 33

Bảng 3.1 Khối lượng quản lý vận hành hệ thống điện của Điện lực Lệ Thủy 37

Bảng 3.2 Đặc điểm các xuất tuyến đường dây 22 kV của Điện lực Lệ Thủy 38

Bảng 3.3 TTCS và TTĐN trên các xuất tuyến vào mùa nắng 46

Bảng 3.4 TTCS và TTĐN trên các xuất tuyến vào mùa mưa 46

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp TTĐN Điện lựcLệ Thủy trong cả năm 47

Bảng 4.1 Khối lượng thực hiện cải tạo dây dẫn 57

Bảng 4.2 TTCS và TTĐN trên các xuất tuyến vào mùa nắng sau cải tạo 58

Bảng 4.3 TTCS và TTĐN trên các xuất tuyến vào mùa mưa sau cải tạo 58

Bảng 4.4 TTĐN toàn bộ lưới điện sau cải tạo 59

Bảng 4.5 So sánh TTĐN trước và sau khi cải tạo 59

Bảng 4.6 Kết quả vị trí bù và dung lượng bù của các xuất tuyến mùa khô 63

Bảng 4.7 Tổn thất công suất giảm được trên 02XTsau khi bù vào mùa khô 63

Bảng 4.8 Kết quả vị trí bù và dung lượng bù của các xuất tuyến mùa mưa 63

Bảng 4.9 Tổn thất công suất giảm được trên 02 XT sau khi bù vào mùa mưa 64

Bảng 4.10 Tổn thất điện năng giảm được sau khi bù 64

Bảng 4.11 Chi phí tái cấu trúc lưới điện 66

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ thuật toán của phương pháp Newton 20

Hình 2.2 Đồ thị phụ tải chữ nhật hóa 22

Hình 2.3 Đồ thị phụ tải hình thang hóa 22

Hình 2.4 Biểu đồ TTCS và xác định TTĐN sử dụng đường cong tổn thất 26

Hình 2.5 Đường cong tổn thất 27

Hình 2.6 Dòng công suất thể hiện trên sơ đồ từ PSS/ADEPT 31

Hình 2.7 Thuật toán xác định điểm mở tối ưu (TOPO) 32

Hình 2.8 Hộp thoại cài đặt các chỉ số kinh tế khi chạy CAPO của PSS/ADEPT .33

Hình 3.1 Chương trình DSPM (MDMS) để lấy số liệu 40

Hình 3.2 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 471Lệ Thủy 40

Hình 3.3 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 472 Lệ Thủy 41

Hình 3.4 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 474 Lệ Thủy 41

Hình 3.5 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 476 Lệ Thủy 42

Hình 3.6 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 476 Sen Nam 42

Hình 3.7 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 478 Lệ Thủy 43

Hình 3.8 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 476 Áng Sơn 43

Hình 3.9 Đồ thị phụ tải xuất tuyến 478 Áng Sơn 44

Hình 4.1 Đồ thị phụ tải hai mùa xuất tuyến 474 Lệ Thủy 55

Hình 4.2 Hệ số đồ thị phụ tải hai mùa xuất tuyến 474 Lệ Thủy 56

Hình 4.3 Đồ thị phụ tải hai mùa xuất tuyến 476 Áng Sơn 56

Hình 4.4 Hệ số đồ thị phụ tải hai mùa xuất tuyến 476 Áng Sơn 57

Hình 4.5 Các thông số về kinh tế khi chạy CAPO 62

Hình 4.6 Sơ đồ kết lưới sau cải tạo 65

Như vậy, giải pháp giảm tổn thất điện năng là một trong những mục tiêu hàngđầu của ngành điện Việt Nam nhằm giảm giá thành điện năng Giảm tổn thất điệnnăng còn là một biện pháp quan trọng mang lại hiệu quả kinh tế cao không chỉ đối vớingành điện mà còn đối với toàn xã hội Tỷ lệ tổn thất điện năng phụ thuộc vào đặc tínhcủa lưới điện, phụ tải, khả năng cung cấp của hệ thống và công tác quản lý vận hành,kinh doanh điện năng trên hệ thống điện.

Trong những năm gần đây nhu cầu về điện tăng cao, trong khi đó hệ thống lướiđiện đã vận hành lâu năm, xây dựng chắp vá chưa theo kịp quy hoạch bởi nhiều lý dokhác nhau nên chưa đáp ứng được yêu cầu về chất lượng cung cấp điện dẫn đến tổnthất điện năng cao Do vậy, cần thiết phải tính toán đưa ra các giải pháp giảm tổn thấttối ưu nhằm đáp ứng yêu cầu cung cấp điện an toàn, ổn định, liên tục và chất lượng tốt

để phục vụ chính trị, an ninh quốc phòng, phát triển kinh tế xã hội và nhu cầu sinh hoạtcủa nhân dân cả tỉnh nói chung và trên địa bàn huyện Lệ Thủy nói riêng

* Tính cấp thiết của đề tài:

Việc phân tích đánh giá tình hình tổn thất và các giải pháp khắc phục đã và đang

là vấn đề cấp bách và lâu dài đối với hệ thống điện nước ta, nhất là khi vấn đề kinhdoanh điện năng đang đứng trước ngưỡng cửa của thị trường điện cạnh tranh

Để hoàn thành mục tiêu giảm tổn thất điện năng xuống còn 4,3% vào năm 2020

mà EVNCPC đã đề ra trong chương trình giảm tổn thất điện năng giai đoạn

2016-2020, thì vấn đề giảm tổn thất điện năng đã trở thành mục tiêu quan trọng hàng đầucủa trong các năm tiếp theo của EVNCPC [13]

Tại Công ty Điện lực Quảng Bình, tổn thất điện năng trong năm 2017 là 6,28%,giảm sâu so với những năm trước đây, nhưng vẫn còn có nhiều vấn đề cần giải quyết

để giảm tổn thất điện năng Theo lộ trình, chỉ tiêu tổn thất mà EVNCPC đã giao choCông ty Điện lực Quảng Bình năm 2018 là 5,75% và đến năm 2020 xuống 5,0% [14].Đối với Điện lực Lệ Thủy thì Công ty Điện lực Quảng Bình giao năm 2018 là4,78% và đến 2020 là 4,5% [15] Trước các yêu cầu thực tiễn nêu trên, vấn đề giảm tỷ

lệ tổn thất điện năng nhằm góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh đối vớiCông ty Điện lực Quảng Bình và Điện lực Lệ Thủy nói riêng là một trong những vấn

đề trọng tâm trong giai đoạn trước mắt và lâu dài

Trên đây là lý do học viên chọn đề tài “Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề

xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng cho lưới điện huyện Lệ Thủy” cho luận

văn tốt nghiệp của mình

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của luận văn là nghiên cứu cơ sở lý thuyết, sử dụng một số phần mềmứng dụng (CMIS3, MDMS, PSS/ADEPT) để phân tích tổn thất hiện tại trên LĐPP củahuyện Lệ Thủy

Đề xuất một số giải pháp giảm tổn thất điện năng một cách hữu hiệu nhằm giúpĐiện lực Lệ Thủy triển khai thực hiện hiệu quả hơn trong công tác giảm tổn thất điệnnăng trong những năm tiếp theo

Đề tài sẽ sử dụng phần mềm tính toán lưới điện PSS/ADEPT và tính toán tổn thấtlưới điện trung áp chia ra mùa mưa và mùa khô để kiểm tra tính chính xác và áp dụngvào thực tế

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các phương pháp tính toán tổn thất côngsuất, tổn thất điện năng trên lưới phân phối và các giải pháp giảm tổn thất điện năngtrong công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối

- Phần mềm PSS/ADEPT và mô hình tính toán tổn thất lưới điện hạ thế chia ra mùa mưa và mùa khô

b Phạm vi nghiên cứu:

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài: lưới điện trung áp khu vực huyện Lệ Thủy

4 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp lý thuyết với thực nghiệm

* Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tính toán tổn thất công suất và điện năng trên lưới phân phối

- Nghiên cứu các giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới phân phối

* Điều tra, thu thập dữ liệu:

- Tìm hiểu về đặc điểm kinh tế xã hội và kết cấu lưới điện hiện trạng trên địa bàn khu vực Lệ Thủy

- Thu thập dữ liệu và các thông số vận hành thực tế của lưới điện phân phối do Điện lực Lệ Thủy quản lý qua chương trình DSPM, SPIDER, CMIS3.0

-5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn củađề tài

Giảm TTĐN là nhiệm vụ trọng tâm của ngành Điện, được tập trung chỉ đạo thựchiện, với các chỉ tiêu, nhiệm vụ cụ thể cho từng Đơn vị thành viên Mục tiêu này nằmtrong nỗ lực chung của ngành Điện cũng như các đơn vị thành viên nhằm nâng caohiệu quả hoạt động SXKD của doanh nghiệp, đáp ứng các yêu cầu cấp bách mà Tậpđoàn Điện lực Việt Nam yêu cầu với Tổng Công ty Điện lực Miền Trung

Với việc nghiên cứu của đề tài đặt trọng tâm vào việc phân tích, tính toán, đánhgiá và đưa ra các giải pháp giảm TTĐN Đề tài sẽ góp phần quan trọng trong công tácgiảm TTĐN của Điện lực Lệ Thủy - Công ty Điện lực Quảng Bình, góp phần nâng caochất lượng điện năng, đóng góp chung vào sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước

6 Cấu trúc của luận văn

Đề tài được phân thành 4 chương với các nội dung như sau:

Chương 1: Tổng quan về tổn thất điện năng lưới điện phân phối Điện lực Lệ

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN

PHỐI ĐIỆN LỰC LỆ THỦY- TỈNH QUẢNG BÌNH.

1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SXKD ĐIỆN LỰC LỆ THỦY

Huyện Lệ Thủy có 28 đơn vị hành chính, địa bàn quản lý của Điện lực LệThủybao gồm 27 xã, trong đó 25 xã và 02 thị trấn Do kết cấu lưới điện và phân vùngquản lý phù hợp với thực tế địa lý nên xã Hồng Thủy ở trên địa bàn huyện Lệ Thủynhưng Điện lực Quảng Ninh quản lý cấp điện

Hình 1.1 Bản đồ vị trí địa lý huyện Lệ Thủy

Điện lực Lệ Thủy là một trong 7 điện lực thuộc Công ty Điện lực Quảng Bình,trực thuộc Tổng Công ty Điện lực Miền Trung (EVNCPC), thực hiện nhiệm vụ sảnxuất kinh doanh điện năng trên địa bàn huyện Lệ Thủy - tỉnh Quảng Bình, với mụctiêu đảm bảo cung cấp điện chất lượng, ổn định cho các hoạt động kinh tế - xã hội, anninh - quốc phòng trên địa bàn của huyện

Tổng quan lưới điện Lệ Thủy, bao gồm 8 xuất tuyến trung thế 22 kV và 405 TBAphụ tải (trong đó 254 TBA công cộng), 423km ĐZ trung thế Phụ tải của Điện lực LệThủy gồm nhiều thành phần từ sinh hoạt, công nghiệp xây dựng, thương nghiệp, kháchsạn, nhà hàng, nông nghiệp… với tổng số 42.580 khách hàng

Hình 1.2 Bản đồ các xã thuộc huyện Lệ Thủy

Kết quả thực hiện công tác SXKD 10 tháng đầu năm 2018 như sau:

Bảng 1.1 Kết quả SXKD 10 tháng đầu năm 2018

TT Các chỉ tiêu

Ghi chú tính

6 Doanh thu tiền điện Đồng 204.419.535.724 166.649.548.194

7 Doanh thu tiền CSPK Đồng 528.370.876 255.728.778

- Điện giao, nhận: Sản lượng điện năng giao, nhận giữa Điện lực với Công ty

được chốt vào 0h00 ngày 01 hàng tháng thông qua hệ thống đo xa

- Thương phẩm của các khách hàng trong 1 tháng được ghi theo lịch chốt chỉ sốcông tơ do Tổng Công ty Điện lực miền Trung phê duyệt từ cuối năm kế hoạch trước.Sản lượng tiêu thụ được ghi từ một ngày nhất định của tháng trước đến cùng ngày củatháng sau

Nhược điểm của cách tính này là: việc ghi sản lượng điện giao, nhận và thươngphẩm không cùng thời điểm nên kết quả tính toán không chính xác, có sai số lớn (thậmchí có tháng tổn thất âm) vì bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: thời tiết những ngày cuốitháng thay đổi, phụ tải biến động, số ngày điện giao, nhận và thương phẩm không bằngnhau (có khi ngày giao, nhận là 30 ngày nhưng thương phẩm là 31 ngày hoặc ngượclại),…

Bảng 1.2 TTĐN toàn Điện lực Lệ Thủy 10 tháng đầu năm 2018 (phiên KD)

Tỷ lệ TTĐN

(%)

- Tổn thất điện năng chung lũy kế 10 tháng 2017 là 6,11%

- Tổn thất điện năng chung lũy kế 10 tháng 2018 là 5,75%, giảm so với cùng kỳ0,36%

* Tổn thất theo các cấp điện áp:

Bảng 1.3 Số liệu TTĐN các cấp điện áp năm 2017 và 10 tháng đầu năm 2018

Bảng 1.4 Số liệu tổn thất cấp điện áp 22kV năm 2017 và 10 tháng đầu năm 2018

- Đối với lưới điện 0,4 kV: nhờ các công trình XDCB, cải tạo lưới điện trongnăm 2017; thay thế 7.858 công tơ điện tử các loại; công tác kiểm tra lưới điện, cân pha,san tải… được thực hiện thường xuyên nên tỷ lệ TTĐN giảm khá sâu.

Tổng dung lượng bù hạ thế năm 2018: 33 cụm với tổng dung lượng 970 kVAr.

* Tình hình vận hành lưới điện năm 2017 và 10 tháng đầu năm 2018:

Công suất tải: Pmax, Pmin; số lượng các đường dây, trạm biến áp mang tải cao, thấp Toàn Điện lực có 08 xuất tuyến trung thế chính:

Bảng 1.5 Số liệu mang tải các XT trung thế 10 tháng đầu năm 2018

* Độ tin cậy cung cấp điện:

Bảng 1.7 Số liệu về thực hiện độ tin cậy 10 tháng đầu năm 2018

cố máy cắt tự đóng lại nên số liệu lịch sử trước khi có trung tâm điều khiển thườngkhông truy xuất đầy đủ Thực tế, theo ghi nhận của Điện lực Lệ Thủy thì sự cố năm

2018 đã giảm nhiều so với trước

1.2.3 Công tác quản lý kinh doanh, kiểm tra sử dụng điện để giảm TTĐN

- Khối lượng công tơ mua bán điện tới thời điểm 31/10/2018: Tổng số công tơ

42.848 cái Công tơ 1 pha 40.619 cái, công tơ 3 pha 1.961cái, trong đó:

+ Công tơ điện tử 1 pha 24.454 cái

+ Công tơ điện tử 3 pha 1 biểu giá 1101 cái

+ Công tơ điện tử 3 pha nhiều biểu giá 252 cái

- Kết quả thay thế định kỳ TBĐĐ: thực hiện tốt theo luật đo lường, không đểthiết bị đo đếm bán điện hết hạn kiểm định vận hành trên lưới Kết quả thay thế thiết bị

đo đếm đến hạn kiểm định cụ thể:

+ Năm 2017: 7869 công tơ 1 pha, 1101 công tơ 3 pha (91 công tơ nhiều biểu

giá), 48 cái TI, 3 TU

+ Năm 2018: 9029 công tơ 1 pha, 689 công tơ 3 pha (51 công tơ nhiều biểu giá),

63 cái TI

- Tình hình sử dụng công tơ 3 giá: Đến thời điểm hiện tại, Điện lực Lệ Thủy có

252 công tơ điện tử nhiều biểu giá bán điện cho hầu hết các khách hàng trạm chuyêndùng và một số khách hàng lớn sau trạm công cộng

- Từ cuối năm 2017 đến đầu năm 2018, Điện lực đã thay thế công tơ tổng trạmcông cộng, chuyên dùng bằng công tơ điện tử và lắp đo thiết bị đọc dữ liệu từ xa cho

hầu hết các trạm Đến nay điện lực theo dõi, khai thác qua phần mềm 253 điểm đoTBA Công cộng; 1 điểm đo Khách hàng sau TBA công cộng; 141 điểm đo Kháchhàng trạm chuyên dùng Các khách hàng trạm chuyên dùng được theo dõi biểu đồ phụtải và thông số vận hành thường xuyên trên phần mềm đo xa

- Công tác xử lý sai sót, công tơ kẹt, cháy, truy thu điện năng: qua kiểm tra, cáctrường hợp công tơ hỏng hóc, cháy đều được tính toán truy thu sản lượng không qua đođếm theo quy định Trong 10 tháng đầu năm 2018, thực hiện truy thu 273 trường hợpcông tơ cháy hỏng với tổng số 163.504 kWh và 353.761.697 đồng

- Kết quả kiểm tra sử xử lý vi phạm sử dụng điện và truy thu điện năng:

+ Trong năm 2017: Thực hiện 9.942 lượt kiểm tra sử dụng điện, phát hiện 394 vụ

vi phạm sử dụng điện, trong đó có 4 vụ trộm cắp điện, truy thu 4.997 kWh và 46.451.775đồng Tổng số tiền phạt vi phạm hành chính 29.000.000đ Số còn lại là 82 vụ vi phạm giá

và 308 vụ vi phạm khác

+ Tính đến ngày 31/10/2018, đã thực hiện 10.317 lượt kiểm tra, phát hiện và xử

lý 484 vụ vi phạm sử dụng điện, trong đó 7 vụ trộm cắp điện (thực hiện truy thu 11.496kWh), 70 vụ vi phạm giá điện và 394 vụ vi phạm khác Tổng số tiền thu được là98.129396 đồng

Bảng 1.8 Tỷ trọng thương phẩm 10 tháng đầu năm 2018 theo thành phần phụ tải

1.3.1 Tổn thất công suất trên lưới điện phân phối.

Tổn thất công suất bao gồm tổn thất công suất tác dụng và tổn thất công suấtphản kháng Tổn thất công suất phản kháng do từ thông rò và gông từ trong các máybiến áp và cảm kháng trên đường dây Tổn thất công suất phản kháng chỉ làm lệch góc

và ít ảnh hưởng đến tổn thất điện năng Tổn thất công suất tác dụng có ảnh hưởng đáng

kể đến tổn thất điện năng Mỗi phần tử của lưới điện có đặc điểm riêng, do đó tổn thất

trong chúng là không như nhau, chúng ta chỉ xét các quá trình xảy ra với lưới phânphối có cấp điện áp 22kV trở xuống

1.3.2 Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối

Tổn thất điện năng trên lưới điện là lượng điện năng tiêu hao cho quá trình truyềntải và phân phối điện khi tải điện từ ranh giới giao nhận đến các hộ tiêu thụ điện Tổnthất điện năng còn được gọi là điện năng dùng để truyền tải và phân phối điện Trong

hệ thống điện, tổn thất điện năng phụ thuộc vào đặc tính của mạch điện, lượng điệntruyền tải, khả năng của hệ thống và vai trò của công tác quản lý

Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối bao gồm tổn thất điện năng phi kỹthuật (tổn thất thương mại) và tổn thất điện năng kỹ thuật:

1.3.2.1 Tổn thất điện năng phi kỹ thuật (tổn thất thương mại)

Tổn thất điện năng phi kỹ thuật phụ thuộc vào công tác quản lý, quy trình quản lýhành chính, hệ thống công tơ đo đếm và ý thức của người sử dụng, tổn thất điện năngphi kỹ thuật cũng một phần chịu ảnh hưởng của năng lực và công cụ quản lý của bảnthân Điện lực, trong đó có phương tiện máy móc, máy tính, phần mềm quản lý

Tổn thất điện năng phi kỹ thuật bao gồm các dạng tổn thất như sau:

- Các thiết bị đo đếm như công tơ, TU, TI không phù hợp với tải hoặc không đạtcấp chính xác yêu cầu, hệ số nhân của hệ thống đo không đúng, các tác động làm sai lệchmạch đo đếm điện năng, gây hỏng hóc công tơ, các mạch thiết bị đo lường…

- Sai sót khâu quản lý: TU mất pha, TI, công tơ hỏng chưa kịp xử lý, thay thể kịpthời, không thực hiện đúng chu kỳ kiểm định và thay thế công tơ định kỳ theo quy địnhcủa pháp lệnh đo lường, đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây… là các nguyên nhân dẫn đến

đo đếm không chính xác gây tổn thất điện năng

- Sai sót trong nghiêp vụ kinh doanh: đọc sai chỉ số công tơ, thống kê tổng hợp không chính xác, bỏ sót khách hàng…

- Sai sót thống kê phân loại và tính hóa đơn khách hàng

- Sai sót trong khâu tính toán xác định tổn thất kỹ thuật

1.3.2.2 Tổn thất điện năng kỹ thuật

Tổn thất điện năng kỹ thuật trên lưới điện phân phối chủ yếu trên dây dẫn và các máy biến áp phân phối Tổn thất kỹ thuật có các nguyên nhân chủ yếu như sau:

- Đường dây quá dài, bán kính cấp điện lớn, tiết diện dây dẫn quá nhỏ, đườngdây bị xuống cấp, không được cải tạo nâng cấp, trong quá trình vận hành làm tăng nhiệt

độ dây dẫn, điện áp giảm dưới mức cho phép và tăng tổn thất điện năng trong dây dẫn

- Máy biến áp vận hành non tải hoặc không tải lớn hơn so với điện năng sử dụng.Máy biến áp vận hành quá tải do dòng điện tăng cao làm phát nóng cuộn dây và dầu cáchđiện của máy dẫn đến tăng tổn thất điện năng trong máy biến áp đồng thời gây sụt áp vàlàm tăng tổn thất điện năng trên lưới điện phía hạ áp

- Tổn thất do thiết bị cũ, lạc hậu: Các thiết bị cũ thường có hiệu suất thấp, máybiến áp loại có tỷ lệ tổn thất cao hoặc vật liệu lõi từ không tốt dẫn đến sau một thời gianvận hành tổn thất có xu hướng tăng lên Nhiều thành phần sóng hài của các phụ tải côngnghiệp tác động vào các cuộn dây máy biến áp làm tăng tổn thất

- Tổn thất dòng rò: Sứ cách điện, chống sét van và các thiết bị không được kiểm tra, bảo dưỡng hợp lý dẫn đến dòng rò, phóng điện

- Đối với hệ thống nối đất trực tiếp, nối đất lặp lại không tốt dẫn đến tổn thất điệnnăng sẽ cao Các điểm tiếp xúc, các mối nối tiếp xúc kém nên làm tăng nhiệt độ, tăng tổnthất điện năng

- Hành lang tuyến không đảm bảo: Không thực hiện tốt việc phát quang, cây mọcvươn cao chạm vào đường dây gây dòng rò hoặc sự cố

- Hiện tượng quá bù, thiếu bù hoặc vị trí và dung lượng bù không hợp lý Vậnhành với hệ số cosφ thấp do phụ tải có hệ số cosφ thấp, thực hiện lắp đặt và vận hành tụ

bù không phù hợp, cosφ thấp dẫn đến tăng dòng điện truyền tải hệ thống và tăng tổn thấtđiện năng

- Tính toán phương thức vận hành không hợp lý, để xảy ra sự cố để dẫn đến phải

sử dụng phương thức vận hành bất lợi dẫn đến tổn thất điện năng cao Vận hành khôngđối xứng liên tục dẫn đến tăng tổn thất trên dây trung tính, dây pha và cả trong máy biến

áp, đồng thời cũng gây quá tải ở pha có dòng điện lớn

- Chế độ sử dụng điện không hợp lý: Công suất sử dụng của nhiều phụ tải có sựchênh lệch quá lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm gây khó khăn cho công tác vận hành

1.4 KẾT LUẬN

Giảm TTĐN bao gồm các biện pháp giảm tổn thất kỹ thuật và giảm tổn thất phi

kỹ thuật Việc đầu tư phát triển mới nguồn điện, lưới điện, cải tạo nâng cấp lưới điện,đổi mới phương thức quản lý sản xuất kinh doanh, nhằm thực hiện tốt công tác giảmTTĐN trên toàn hệ thống, đảm bảo hàng năm đều giảm tỷ lệ tổn thất xuống thấp hơn

kế hoạch, đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp, tất cả đều nhằm mục tiêu nâng caohiệu quả kinh tế hệ thống

Mức độ TTĐN kỹ thuật lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào cấu trúc lưới điện, chất lượngthiết bị và phương thức vận hành hệ thống điện Tổn thất thương mại phụ thuộc vào cơchế, năng lực quản lý hành chính, hệ thống đo đếm và ý thức của người sử dụng.Qua

phân tích có thể thấy thực hiện tốt công tác giảm TTĐN sẽ mang lại giá trị làm lợi tolớn, ảnh hưởng đáng kể về mặt kinh tế và góp phần giảm áp lực cung cấp điện trongđiều kiện hiện nay

Từ các thông số và số liệu thực hiện giảm TTĐN trên lưới điện phân phối khuvực Lệ Thủy cho thấy tổn thất vẫn đang ở mức khá cao Vì vậy cần nghiên cứu cácgiải pháp cụ thể để áp dụng nhằm giảm TTĐN cho khu vực này

CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI.

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

2.1.1 Vai trò, ý nghĩa của bài toán xác định TTCS, TTĐN.

2.1.1.1 Tính toán, phân tích TTCS và TTĐN trong quản lý vận hành hệ thống cung cấp điện

Lưới điện được xây dựng trên cơ sở bài toán quy hoạch thiết kế, các phần tử củalưới được lựa chọn đồng thời trong cơ sở đảm bảo của yêu cầu kinh tế - kỹ thuật Tuynhiên trong quá trình vận hành, do sự biến động của phụ tải theo thời gian làm cho cácthông số lưới thiết kế không còn phụ hợp, dẫn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật củalưới có thể không đạt được mong muốn

Sự khác biệt của bài toán vận hành so với bài toán thiết kế là trên cơ sở cấu trúclưới điện có sẵn, biết được các thông số vận hành, tiến hành tính toán kiểm tra lại cácthông số chế độ của lưới đề xác định xem lưới đó có đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật vàvận hành kinh tế nữa hay không Trên cơ sở tính toán cho phép phân tích tình trạng kỹthuật của lưới điện, đề xuất các giải pháp kỹ thuật đề nâng cao hiệu quả kinh tế

2.1.1.2 Những tồn tại trong các phương pháp tính toán TTCS và TTĐN

a Đặc điểm tính toán TTCS và TTĐN trong các bài toán quy hoạch thiết kế và các bài toán quản lý vận hành

- Đặc điểm tính toán TTCS, TTĐN trong thiết kế:

+ Không đòi hỏi độ chính xác cao

+ Thiếu thông tin khi thực hiện tính toán (chưa có biểu đồ phụ tải, không có phương thức vận hành cụ thể…)

+ Phương pháp tính cần được sử dụng một cách dễ dàng, nhanh chóng

Do đó có thể áp dụng các phương pháp đơn giản, độ chính không cao

- Đặc điểm tính toán TTCS, TTĐN trong quản lý vận hành:

+ Yêu cầu độ chính xác cao

+ Có đủ thông tin đề tính toán như biểu đồ phụ tải, trạng thái các trang thiết bị

bù, đầu phân áp làm việc của các máy biến áp

+ Có thời gian nghiên cưú tính toán so sánh với các số liệu thống kê đo lường

- Do đó cần áp dụng các phương pháp chính xác, xét được đầy đủ các yếu tố

b Lựa chọn và xây dựng phương pháp tính toán TTCS và TTĐN

Trong quá trình tư vấn thiết kế, do thiếu hoặc không đầy đủ số liệu đầu vào như

đồ thị phụ tải, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax, thời gian tổn thất công suất

cực đại , mật độ dòng điện kinh tế, các quy định về chất lượng điện áp, giá trị giới hạn,

nên thường lấy theo số liệu từ khâu thiết kế Mặt khác, do chưa chủ động được vấn đề

tài chính nên khó giải quyết đồng bộ các yêu cầu kỹ thuật, điều đó có thể làm xấu chỉ

tiêu kinh tế - kỹ thuật khi đưa lưới điện vào vận hành

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số TTCS và TTĐN trong hệ thống cung

cấp điện

2.1.2.1 Quan hệ giữa các phương pháp tính toán TTCS và TTĐN

Có hai nội dung khi phân tích tổn thất, tính toán TTCS và TTĐN đều cùng phải

lựa chọn cách tính thích hợp, tính toán đúng TTCS chỉ mới là điều kiện cần để có thể

tính được TTĐN Sự phụ thuộc phi tuyến (gần như bậc hai) giữa tổn thất công suất với

trị số công suất phụ tải làm cho việc xác định tổn thất điện năng tương đối phức tạp, để

đạt độ chính xác cao cần phải có thêm các thông tin về biểu đồ vận hành, các đặc trưng

của phụ tải và cách xử lý tính toán

Khi tính toán thiết kế, với yêu cầu độ chính xác không cao, có thể áp dụng nhiều

cách tính cần đúng ngay cả khi rất thiếu thông tin, trên cơ sở giả thiết đã xác định được

Pmax là TTCS ứng với chế độ phụ tải cực đại khi đó tính toán TTĐN sẽ là:

Cách tính này chỉ cần xác định hai đại lượng Pmax và , trị số Pmax có thể xác định

chính xác theo các chương trình tính toán đã nêu, thường trong tính toán của chúng ta

hiện nay giá trị của được xác định theo các biểu thức sau:

- Công thức kinh nghiệm:

- Tra đường cong tinh toán:

f (Tmax,cos )Các công thức trên chỉ là gần đúng, lấy theo thực nghiệm và tiệm cận hóa, nhất

là được xác định trên những lưới điển hình, có cấu trúc tiêu chuẩn của nước ngoài,điều này không phụ hợp cho lưới điện nước ta

2.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số TTCS

Mỗi phần tử của hệ thống có đặc điểm riêng, do đó tổn thất trong chúng là khônggiống nhau, bằng phương pháp tính toán sẽ xác định được TTCS trong từng phần tử,trong phần này chỉ xét các quá trình xảy ra với lưới phân phối có cấp điện áp 35kV trởxuống tổn thất chủ yếu do tỏa nhiệt hoặc quá trình biến đổi điện từ gây nên

a Đường dây tải điện

Thông số của đường dây gồm: điện trở, điện kháng, điện dẫn và dung dẫn hầunhư phân bố đồng đều dọc theo đường dây, đối với LPP trên không khi tính toánthường bỏ qua thành phần tổng dẫn mà không gây nên sai số đáng kể

Đối với LPP thường tiết điện dây nhỏ nên có giá trị điện trở lớn, do đó tổn thấttrên phần tử này là đáng kể và chiếm tỷ trọng lớn trong TTCS và TTĐN việc xác địnhtiết diện dây dẫn hợp lý sẽ làm giảm đáng kể tổn thất trong LPP

Đặc điểm của LĐPP là giá trị điện kháng Xo biến đổi không lớn, thường nằmtrong khoảng 0,36-0,42 Ω/km, do đó thành phần tổn hao trên điện kháng của dây dẫn

sẽ thay đổi không đáng kể khi tiết diện dây dẫn thay đổi

TTCS trên đường dây được xác định theo biểu thức:

- Scu = Pcu + j Qcu : tổn thất tải thuộc công suất đi qua máy biến áp

- Pfe = Pfe + j Qfe : tổn thất không tải phụ thuộc cấu tạo máy biến áp

c Thiết bị bù

TTCS trong tụ điện gồm tổn thất trong phần cách điện và phần kim loại, các tụđiện được chế tạo với điện dung không lớn, công suất cần thiết những bộ tự điện đượclựa chọn bằng cách nối tiếp hay song song các tụ riêng biệt, tổn thất CSTD trong tụđiện có thể lấy tỷ lệ thuận với công suất định mức của chúng, tức là:

Ptụ = Prtụ Qđmtụ

Ở đây Prtụ là suất TTCS trong tụ tính bằng [KW/KVAr]

- Đối với tụ 6-10 kV : Prtụ = 0,003[KW/KVAr]

- Đối với tụ ≤ 1000kV : Prtụ = 0,0004[KW/KVAr].Ngày nay với kỹ thuật và công nghiệ cao, các tụ điện được chế tạo có suất TTCSrất nhỏ, nhiều khi trong tính toán cho phép bỏ qua thành phần này mà gây nên sai sốkhông đáng kể

d Ảnh hưởng của nhiệt độ

Khi tính toán TTCS và TTĐN xem điện trở tác dụng của đường dây là không đổi,nhưng thực tế, điện trở thay đổi theo nhiệt độ của dây dẫn:

R0R0[1 ( đm20)]

Trong đó:

- R0: điện trở của dây dẫn ở 200C

- α: hệ số nhiệt điện trở, đối với dây nhôm lõi thép α = 0,0004

Giá trị thực tế của điện trở có thể tăng hoặc giảm so với giá trị điện trở tính toán,

sự thay đổi của điện trở dẫn đến TTCS thay đổi, nhiệt độ dây dẫn đường dây trênkhông được xác định theo 3 điều kiện cơ bản: dòng điện tải, nhiệt độ không khí và tốc

độ gió, khi phụ tải của dây dẫn cao (lớn hơn 60 – 70% phụ tải cho phép theo điều kiệnđốt nóng), TTCS và TTĐN có thể tăng khoảng 6 – 10%

e Ảnh hưởng của sự thay đổi phụ tải khi có độ lệch điện áp đến TTCS

Khi tính toán chế độ xác lập của mạng điện phân phối tiến hành với điện áp địnhmức của mạng hoặc theo giá trị điện áp ở những điểm nút của phụ tải tìm được trongquá trình tính toán Xác định theo biểu thức:

S P2 U 2Z.103 1

Trong đó:

- tg đm: Ứng với hệ số công suất của tải khi U = Uđm thì tg đm = Qđm/Pđm

- Pđm,Qđm: CSTD, CSPK của phụ tải khi U = Uđm tính bằng [KVA],[KVAr]

- Uđm: điện áp định mức của mạng tính bằng [kV]

- U*tt: điện áp tính toán tương đối ứng với trị số cơ bản là Uđm ở các nút phụ tải

xác định trong quá trình tính toán

Giá trị chính xác TTCS trên đường dây có thể nhận được khi tính toán theo điện

áp thực tế ở các nút của phụ tải Xác định theo biểu thức:

Trong đó:

- U*: iện áp tương đối tại nút phụ tải

- p*, q*: CSTD, CSPK ứng với lượng cơ bảncủa CSTD, CSPK ở Uđm:

Những điều kiện nêu trên được sử dụng khi sự dao động điện áp trên thanh gópcủa hộ tiêu thụ ở chế độ xác lập không vượt quá +-(15-20%)% Uđm Khi độ lệch vượtquá trị số đó thì sai số rất lớn Từ đó suy ra bất đẳng thức:

Khi xác định TTCS không xét đến ảnh hưởng điện áp thì xem U = Uđm, TTCSkhi có tính đến và không tính đến đặc tính tĩnh của phụ tải sẽ sai khác nhau (10-20%)tùy thuộc cấp điện áp, hệ số công suất của tải và phụ tải của mạng, khi cần tăng tínhchính xác tính toán TTCS cần xét đến sự thay đổi điện áp tại các nút

f Ảnh hưởng của thay đổi cấu trúc và phương thức vận hành

Thực tế cấu trúc của lưới điện thường ở trạng thái động, do trong quá trình làmviệc thường xảy ra các trạng thái vận hành khác nhau, như đóng cắt của đường dây,các trạm biến áp bị sự cố, tiến hành sữa chữa định kỳ… Ứng với mỗi trạng thái,phương thức vận hành khác nhau phân bố công suất trong lưới sẽ thay đổi, khi đó giátrị TTCS sẽ thay đổi tương ứng

2.1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số TTĐN

Chúng ta biết rằng TTCS có ảnh hưởng trực tiếp lớn nhất đến TTĐN, do đó cácyếu tố ảnh hưởng đến TTCS đều ảnh hưởng đến TTĐN Ngoài ra TTĐN còn phụthuộc vào biến đổi phụ tải, đặc tính của các hộ tiêu thụ điện, cấu trúc lưới và phươngthức vận hành Việc sử dụng các giải pháp kỹ thuật cũng như khuyến khích kinh tếtrong vấn để sử dụng điện năng đối với các phụ tải như: quản lý nhu cầu điện năng,mua bán điện bằng công tơ nhiều giá, tính toán, điều khiển tối ưu phương thức vậnhành… sẽ cho phép giảm đáng kể TTĐN trong mạng điện

a Biểu đồ phụ tải và các yếu tố ảnh hưởng đến TTĐN trong HTĐ

Mỗi hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng một biểu đồ phụ tải, trên đó cho biết các thông

số như Pmax, Pmin, Tmax tỷ số giữa Pmax/Pmin… Dễ dàng thấy TTĐN phụ thuộc

nhiều biểu đồ phụ tải, sự chênh lệch phụ tải giữa cao và thấp điểm, Tmax, thời gianTTCS cực đại, để giảm TTĐN cần tìm cách san bằng đồ thị phụ tải, giảm sự chênhlệch phụ tải giữa cao điểm và thấp điểm

b Độ chính xác trong tính toán TTĐN trong điều kiện vận hành

Khi giảm được một vài phần trăm TTĐN trong quá trình vận hành sẽ làm lợihàng ngàn triệu đồng Do đó, cần phải chọn được phương pháp tính toán hợp lý, nếugiải quyết được vấn đề này thì sẽ có được công cụ tốt, trên cơ sở đó cho phép phân tíchđược các nguyên nhân gây nên tổn thất và đề xuất những biện pháp giảm tổn thất hợp

lý, mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao

Đồ thị phụ tải điện biến thiên theo sự thay đổi của phụ tải mang tính ngẫu nhiên,tuy vậy vẫn có những quy luật nhất định Để tính toán chính xác được TTĐN, chung tacần phải xây dựng được đồ thị phụ tải điển hình đặc trưng theo ngày, theo mùa củaphụ tải

2.1.3.2 Phương pháp giải và các chương trình tính toán

Hình 2.1 là sơ đồ khối các bước tính toán của phép lặp Newton trong các phươngtrình tình toán

Hình 2.1 Sơ đồ thuật toán của phương pháp Newton.

Khối chính của chương trình là tính giá trị của các hàm và các đạo hàm riêng cho

ma trận Jacôbi Khối quan trọng khác là giải hệ phương trình đại số tuyến tính ở mỗibước lặp Có thể áp dụng thuật toán giải hệ phương trình khác nhau cho khối này, ví

dụ phương pháp loại trừ Gauss Tiêu chuẩn hội tụ được dùng là (i) ESP hoặc trị sốcông suất không cân bằng ở nút k bất kỳ nhỏ hơn giá trị cho trước, thực chất là:

Wk(X(i)) ESP Trị số ESP cho trước theo yêu cầu của bài toán Số phép lặp được khốngchế không vượt quá số N nào đó Thông thường N≤10

Ưu điểm quan trọng của phương pháp Newton là có tốc độ hội tụ rất nhanh, do

đó nếu hội tụ thì thời gian tương đối ngắn

2.1.3.3 Xác định TTCS trong điều kiện vận hành bằng chương trình tính toán

Việc tính toán chính xác TTCS trong lưới điện hiện nay được thực hiện tương đối

dễ dạng nhờ các chương trình giải tích mạng điện, nhưng cần mô tả đầy đủ các yếu tốkhi thiết lập sơ đồ tính toán và lựa chọn chương chình tính thích hợp

Nội dung yêu cầu thứ nhất sẽ đảm bảo khi không bỏ sót thành phần nào trongthông số của mạng điện, yêu cầu thứ hai dễ dàng được đáp ứng trong điều kiện pháttriển tin học như hiện nay

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong hệ thống điện

Trong thực tế vận hành, người ta thường sử dụng phổ biến khái niệm tổn thất báocáo Tổn thất báo cáo được đánh giá bởi hiệu số của chỉ số công tơ điện tính lượngđiện năng tải vào mạng và chỉ số công tơ điện đặt tại các hộ tiêu thụ Giá trị hiệu sốnày (được gọi là tổn thất kinh doanh) thường mắc phải những sai sót lớn - do một sốnguyên nhân sau đây:

- Việc lấy đồng thời chỉ số của các công tơ tại đầu nguồn và ở các điểm tiêu thụđiện hết sức khó khăn do việc lắp đặt các công tơ tại các phụ tải tiêu thụ điện hiện nay làkhông đồng bộ bao gồm nhiều chủng loại công tơ (điện tử, cơ, ), việc truy xuất khôngthể cùng lúc được

- Nhiều điểm tải còn thiếu thiết bị đo, thiết bị đo không phù hợp với phụ tải

- Số chủng loại đồng hồ đo rất đa dạng với nhiều mức sai số khác nhau, đó làchưa nói đến việc chỉnh định đồng hồ đo chưa chính xác, hoặc không thể chính xác dochất lượng điện không đảm bảo

Do vậy, ta phải áp dụng các phương pháp tính toán tổn thất kỹ thuật của lưới điệnphân phối

Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán tổn thất điện năng Mỗi phương pháp đặc trưng bởi những thông số tính toán ban đầu Vậy nên lựa chọn phương pháp tính

Hình 2.3 Đồ thị phụ tải hình thang hóa.

Chia trục hoành (t) thành n đoạn bằng nhau với độ dài t, như vậy việc xác địnhTTĐN được thay bằng việc tính diện tích các hình chữ nhật (hình 2.3) hay hình thang(hình 2.4)

Biểu thức dưới dấu tích phân trong trường hợp thứ nhất sẽ bằng:

Trường hợp thứ hai:

t I t2.dt t

n 1

I02 I n2 2 I t22n

0

t 1

Khi I0 = In,công thức (2.2) sẽ nhận được dạng (2.1)

Theo phương pháp này TTĐN [kWh] được xác định theo công thức:

Trong đó, thứ nguyên của I[A], S[kVA], U[kV]

Nhận xét: Phương pháp này có độ chính xác cao, nhưng khó thực hiện Trong

tính toán thực tế để tăng độ chính xác không sử dụng đồ thị phụ tải năm mà sử dụng đồthị phụ tải ngày đặc trưng Việc tính toán TTĐN không đảm bảo được chính xác, vìtrong hệ thống luôn có sự thay đổi thường xuyên và không thường xuyên của nhữngngày khảo sát

2.1.4.2 Phương pháp dòng điện trung bình bình phương

Giả sử dọc theo đường dây hệ thống truyền tải, dòng điện Itb không đổi ở trongkhoảng thời gian t, sẽ gây nên tổn thất đúng bằng trị số dòng điện biến thiên trongkhoảng thời gian đó ứng với đồ thị phụ tải nghĩa là:

Trong đó: + R: Điện trở tác dụng của đường dây [Ω]

+ T: thời gian tính toán [h]

Lưới phân phối thường sử dụng phương pháp này và cho kết quả gần đúng Giá trị Itb có thể tính cần đúng theo công thức kinh nghiệm Dalesxky:

Hoặc theo dòng điện cực đại và thời gian TTCS cực đại :

T I

tbbp I

max

Nhận xét: Giá trị các đại lượng τ, Tmax được xác định phụ thuộc vào tính chất

của phụ tải hoặc qua các số liệu thống kê Phương pháp này chỉ đúng khi chúng ta xácđịnh chính xác các giá trị trên Phương pháp này thường được dùng để tính TTĐN cholưới điện phân phối, cho kết quả gần đúng

2.1.4.3 Phương pháp thời gian tổn thất

Theo phương pháp này TTĐN được xác định theo biểu thức:

Nhận xét: Trong biểu thức trên, trị số của Imax và R dễ dàng tìm được, chỉ cần

xét cách xác định τ là có thể tính được ∆A τ được xác định nhờ mối quan hệ giữaTmax và cosφ Có nhiều phương pháp để xây dựng mối quan hệ τ = f(Tmax, cosφ).Tuy nhiên các công thức trên chỉ là gần đúng, lấy theo thực nghiệm và tiệm cậnhoá, sử dụng trong điều kiện vận hành là không hợp lý Phương pháp này được dùngchủ yếu trong thiết kế mạng điện khu vực với giả thiết biết trước Imax và cos

2.1.4.4 Phương pháp đường cong tổn thất

- Không phản ánh các yêu tố về phương thức vận hành (do đó không cho phép tối

ưu hóa chế độ vận hành theo chỉ tiêu giảm tổn thất)

- Chứa ít thông tin trong kết quả

Các phương pháp tính chính xác nhằm khắc phục các nhược điểm trên, đồng thờicũng chú ý đến tính thuận tiện khi sử dụng

Để khắc phục các nhược điểm nêu ở trên, ta sử dụng phương pháp đường cong tổn thất để xác định TTĐN Nội dung phương pháp là xây dựng các đặc trưng cơ sở