KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN
Khái quát về hệ thống điện và lưới điện
Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây tải điện và các thiết bị như thiết bị điều khiển, tụ bù, thiết bị bảo vệ, được liên kết chặt chẽ để sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng.
Lưới điện bao gồm các bộ phận như đường dây tải điện và trạm biến áp, đảm bảo điện năng được truyền tải đến hộ tiêu thụ với tiêu chuẩn chất lượng cao và độ tin cậy, đồng thời tối ưu hóa chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối Nguồn điện được sản xuất từ thuỷ năng và các nhiên liệu sơ cấp như than đá, dầu, khí đốt, và năng lượng hạt nhân tại các nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện và điện nguyên tử Điện năng sau đó được sử dụng trong các thiết bị điện để tạo ra các dạng năng lượng khác phục vụ cho sản xuất và đời sống, bao gồm cơ năng, nhiệt năng và quang năng.
Các thiết bị dung điện được gọi chung là phụ tải điện
Hình 1.1 V ị tr í hệ thống điện trong n ề n kinh t ế qu ốc d â n
Có nhiều cánh phân biệt hệ thống điện :
Hệ thống điện tập trung là mô hình trong đó các nguồn điện và nút phụ tải lớn được đặt gần nhau, cho phép sử dụng các đường dây ngắn để kết nối chúng, tạo thành một hệ thống hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Hệ thống điện hợp nhất kết nối các hệ thống điện độc lập, dù ở khoảng cách xa, thông qua các đường dây tải điện siêu cao áp.
Hệ thống điện địa phương hay cô lập là các hệ thống điện độc lập, thường được sử dụng bởi các xí nghiệp công nghiệp lớn hoặc ở những khu vực xa xôi không thể kết nối với lưới điện quốc gia.
Hệ thống điện, như mô hình ở hình 1.1, giữ vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, với cấu trúc phức tạp bao gồm nhiều loại nhà máy điện và lưới điện có điện áp khác nhau, như thể hiện trong sơ đồ ở hình 1.2 Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của phụ tải, hệ thống điện không ngừng phát triển cả về không gian và thời gian Việc nghiên cứu và quy hoạch phát triển hệ thống điện, cũng như quản lý và vận hành, được thực hiện thông qua việc phân chia thành các hệ thống tương đối độc lập.
Về mặt quản lý, vận hành hệ thống điện được phân thành :
- Các nhà máy điện do các nhà máy điện tự quản lý
- Lưới hệ thống siêu cao áp (≥ 220 kV ) và trạm khu vực do các công ty truyền tải quản lý
Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống trạm khu vực
- Nguồn điện, lưới hệ thống, các trạm khu vực được quy hoạch trong tổng sơ đồ
- Lưới truyền tải và phân phối được quy hoạch riêng
Về mặt điều độ hệ thống điệnchia làm 3 cấp :
- Điều độ địa phương: điều độ các nhà máy điện, điều độ các trạm khu vực, điều độcác công ty điện
Về mặt nghiên cứu, tính toán, hệ thống điện được chia thành :
- Lưới truyền tải ( 35 kV, 110 kV, 220 kV )
- Lưới phân phối trung áp ( 6, 10, 15, 22, 35 kV )
Lưới phân phối hạ áp (0,4/0,22 kV) và lưới truyền tải điện áp 35 kV có những đặc điểm và quy luật hoạt động riêng biệt Mỗi loại lưới yêu cầu các phương pháp tính toán khác nhau và đặt ra các bài toán nghiên cứu khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.
Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng
Điện năng là một loại năng lượng có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng chuyển đổi dễ dàng sang các dạng năng lượng khác như nhiệt, cơ và hóa Nó cũng thuận tiện trong việc truyền tải và phân phối, do đó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người Tuy nhiên, điện năng không thể tích trữ một cách hiệu quả, ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt như pin và ắc quy Do đó, việc duy trì sự cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng là rất quan trọng.
Quá trình sản xuất điện năng diễn ra nhanh chóng và đòi hỏi các biện pháp đồng bộ để đảm bảo an toàn, tin cậy và chất lượng điện Điện năng là nguồn năng lượng chủ yếu cho các ngành công nghiệp và là yếu tố quan trọng cho sự phát triển đô thị và khu dân cư Do đó, trong kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, cần lập kế hoạch phát triển điện năng không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn dự kiến cho sự phát triển trong 5, 10 năm tới hoặc lâu hơn.
Cần xem xét một cách thận trọng và toàn diện các đặc điểm trong suốt quá trình nghiên cứu thiết kế, xây dựng và vận hành hệ thống sản xuất, phân phối và tiêu thụ điện năng.
Các thành phần của hệ thống điện hiện đại
Hệ thống điện thông minh (Smart Grid) kết hợp công nghệ thông tin và truyền thông để tối ưu hóa việc truyền dẫn và phân phối điện năng giữa nhà sản xuất và hộ tiêu thụ Hệ thống này tích hợp cơ sở hạ tầng điện với cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc, bao gồm hai lớp: lớp 1 là hệ thống điện thông thường và lớp 2 là hệ thống thông tin, truyền thông và đo lường.
Smart Grid phát triển trên 4 khâu:
4 Tiêu thụ: Smart Power Consumers
Chức năng của hệ thống điện thông minh là:
Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính
Giảm lượng tiêu hao năng lượng trên dây dẫn, tăng cường chất lượng điện năng
Giảm chi phí sản xuất, truyền tải, chi phí nâng cấp nhờ phân hóa lượng điện tiêu thụ
Các nhà máy điện sử dụng nguồn năng lượng từ Trái Đất, nhưng một số nguồn năng lượng đang dần cạn kiệt Với sự phát triển nhanh chóng của xã hội, nhu cầu điện năng tăng cao, đòi hỏi cải thiện hệ thống điện truyền thống để tiết kiệm và nâng cao chất lượng sử dụng điện Việc phát triển hệ thống điện thông minh là cần thiết, mang lại lợi ích cho cả người tiêu dùng và nhà sản xuất, vì chi phí tiết kiệm 1kWh thấp hơn so với chi phí sản xuất 1kWh Để đáp ứng nhu cầu này, hệ thống điện thông minh cần có những đặc tính phù hợp.
- Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng
- Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính
- Trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng lượng, cắt giảm nhu cầu…)
- Trợ giúp sự phát triển các nguồn năng lượng táitạo.
- Cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện
Tối ưu hóa hoạt động của hệ thống điện là phương pháp hiệu quả để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí vận hành mà còn giảm thiểu chi phí đầu tư cho các dự án mới và nâng cấp hệ thống điện hiện có.
- Công cụ cơ bản của vận hành thị trường điện rộng rãi
Một hệ thống điện thông minh cần phải đảm bảo an toàn cho môi trường Yếu tố này rất quan trọng trong việc đánh giá khả năng áp dụng của hệ thống vào thực tiễn.
Hệ thống điện cần đảm bảo không gây hại cho môi trường, chỉ được tác động đến môi trường trong giới hạn cho phép Để đạt được điều này, việc sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng sạch và tái sinh trong quá trình sản xuất là rất quan trọng Nếu sử dụng các nguồn năng lượng khác có thể gây hại, cần có biện pháp quản lý chất thải để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.
Kiến trúc của hệ thống điện thông minh bao gồm các thành phần, bộ phận và trang thiết bị cần thiết để hình thành một hệ thống điện thông minh hoàn chỉnh.
Hệ thống điện thông minh là sự kết hợp giữa công nghệ thông tin và truyền thông với hệ thống truyền tải và cung cấp điện năng hiện tại Nó sử dụng số hóa dữ liệu và các công nghệ hiện đại để điều khiển, kiểm tra và giám sát, nhằm đảm bảo an toàn, ổn định và nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống điện.
Từ mô hình ta thấy rằng hệ thống điện thông minh gồm:
Hệ thống điện có sẵn:
- Cơ sơ hạ tầng (nhà máy điện, trạm biến áp, trạm điều khiển )
- Hệ thống truyền tải(đường dây dẫn,cột điện, rơle bảo vệ, máy biến áp )
- Các nơi tiêu thụ điện (hộ gia đình, nhà máy, cơ quan )
Hệ thống điều khiển hiện đại tập trung vào công nghệ thông tin, bao gồm cơ sở dữ liệu số hóa và các thành phần liên kết chặt chẽ, tạo thành một thể thống nhất Hệ thống này có khả năng vận hành ổn định và tự khắc phục khi gặp sự cố.
Thiết kế cơ bản của Smart Grid
Hiện tại, chưa có ai hay tổ chức nào xác định rõ ràng các công nghệ sẽ được áp dụng trong Smart Grid tương lai Tuy nhiên, chúng ta có thể chỉ ra những đặc điểm chính của Smart Grid, bao gồm:
Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng.
Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính
Trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng lượng, cắt giảm nhu cầu)
Trợ giúp sự phát triển các nguồn năng lượng tái tạo
Cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện là giải pháp hiệu quả để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng Điều này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí đầu tư mới mà còn nâng cấp hệ thống điện một cách tiết kiệm hơn.
Công cụ cơ bản để vận hành thị trường điện rộng rãi là rất quan trọng Để đạt được tiến bộ trong việc giải quyết các thách thức của hệ thống hiện tại và phát triển các đặc tính chính của Smart Grid trong tương lai, các công ty điện lực cần chú trọng vào bốn lĩnh vực chính.
- Thu thập dữ liệu: Dữ liệu cần được thu thập từ rất nhiều nguồn khác nhau của
Hệ thống điện hiện đại bao gồm các thành phần như hệ thống bảo vệ, điều khiển, công tơ điện và các bộ I/O, cho phép thu thập dữ liệu tiêu thụ điện từ thiết bị tại nhà máy và cả tại hộ gia đình Ngoài ra, hệ thống còn tích hợp thông tin từ các nguồn không điện như thời tiết, nhờ vào sự phát triển vượt bậc của công nghệ thông tin và viễn thông trong thế kỷ 21.
Dữ liệu thu thập từ nhiều nguồn cho hệ thống điện với 2 triệu khách hàng ước tính đạt khoảng 22 Gb/ngày, cần được phân tích cho mục tiêu vận hành và kinh doanh Phân tích cho vận hành dựa trên số liệu thời gian thực và cận thời gian thực, trong khi số liệu quá khứ được sử dụng cho mục đích kinh doanh Cả số liệu thời gian thực và quá khứ đều phục vụ cho công tác dự báo dài hạn và trung hạn, hỗ trợ lập quy hoạch, kế hoạch phát triển và phương thức vận hành hiệu quả.
Dữ liệu được thu thập và xử lý thành thông tin phục vụ cho việc vận hành và điều khiển hệ thống điện, đồng thời được lưu trữ để đáp ứng các yêu cầu quản lý và điều tiết hoạt động điện lực Trong lĩnh vực kinh doanh, thông tin này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định mức sử dụng và tính toán chi phí thanh toán giữa các bên tham gia thị trường điện và khách hàng.
Hệ thống phát triển cho phép trao đổi thông tin và điện năng hai chiều giữa nhà cung cấp và khách hàng sử dụng điện Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả tối ưu, khách hàng cần có thiết bị phù hợp để tham gia vào hoạt động điện lực Đây là lĩnh vực tốn kém nhất trong Smart Grid, và theo ước tính, thế giới sẽ mất khoảng 20 năm để hoàn thiện phần này bằng cách trang bị Smart Meter và thiết bị tương tác hai chiều cho mọi khách hàng.
Hệ thống bảo vệ
1.4.1 Các dạng bảo vệ rơ le trong hệ thống điện
1 Bảo vệ dòng điện cực đại: có thời gian duy trì, dùng để bảo vệ quá tải và làm bảo vệ dự phòng cho các loại bảo vệ khác
2 Bảo vệ cắt nhanh: cũng là loại bảo vệ dòng điện cực đại nhưng tác động nhanh (không có thời gian duy trì) Dùng để bảo vệ ngắn mạch.
3 Bảo vệ so lệch: là loại bảo vệ dòng điện cực đại không có thời gian duy trì để bảo vệ tình trạng ngắn mạch (bảo vệ 1 phần tử nhất định)
4 Báo tín hiệu: báo tình trạng cách điện của mạng
1.4.2 Bảo vệ các phần tử cơ bản của hệ thống điện
- Cầu chì để bảo vệ ngắn mạch
Aptômát được sử dụng để bảo vệ hệ thống khỏi ngắn mạch và quá tải Để đảm bảo tính chọn lọc trong bảo vệ, cầu chì cấp trên cần phải có giá trị lớn hơn cầu chì cấp dưới ít nhất là 1 cấp.
- Bảo vệ quá tải dùng bảo vệ dòng cực đại có thời gian duy trì độc lập
- Bảo vệ ngắn mạch dùng bảo vệ cắt nhanh.
- Để tránh chạm đất 1 pha dùng thiết bị kiểm tra cách điện để báo tín hiệu (biến áp 3 pha năm trụ) hoặc dùng bảo vệ dòng thứ tự không
Mạng 110 kV: là mạng có trung tính trực tiếp nối đất nên dòng ngắn mạch 1 pha là rất lớn:
- Dùng bảo vệ cắt nhanh để bảo vệ ngắn mạch các dạng 1, 2, 3 pha
- Bảo vệ quá tải dùng bảo vệdòng cực đại có thời gian duy trì độc lập.
2 Bảo vệ máy biến áp:
Với máy biến áp cần phải bảo vệ để tránh các tình trạng làm việc không bình thường và sự cố sau:
Dầu biến áp giảm xuống dưới mức qui định
Ngắn mạch giữa các pha ở trong hoặc ở đầu ra của máy biến áp
Ngắn mạch giữa các vòng dây trong cùng một pha
Không phải tất cả các máy biến áp đều được trang bị đầy đủ các loại hình bảo vệ Việc lựa chọn hình thức bảo vệ phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu, mức độ quan trọng và giá thành của biến áp.
Với máy Sđm 320 kVA (U 10 kV) dùng cầu chì để bảo vệ ngắn mạch
Máy Sđm có công suất dưới 320 kVA thường sử dụng bảo vệ dòng cực đại với thời gian duy trì nhằm bảo vệ quá tải, đồng thời áp dụng bảo vệ cắt nhanh để ngăn ngừa tình trạng ngắn mạch.
Đối với máy biến áp có công suất từ 1000 kVA trở lên, có thể thay thế bảo vệ cắt nhanh bằng bảo vệ so lệch dọc Đối với các biến áp này, cần phải lắp đặt rơle hơi để bảo vệ khỏi các dạng ngắn mạch trong Ngoài ra, với biến áp có công suất từ 560 kVA trở lên đặt trong nhà, đặc biệt là ở những khu vực dễ cháy, cũng cần phải trang bị rơle hơi.
Các dạng sự cố trong động cơ là:
Ngắn mạch giữa các pha.
Ngắn mạch các vòng dây trong cùng 1 pha
U < 1000 V thường sử dụng Aptômát để bảo vệ chống ngắn mạch và quá tải, trong khi các thiết bị có công suất nhỏ thường dùng cầu chì Ngoài ra, có thể sử dụng công tắc tơ để thực hiện việc đóng cắt, bảo vệ sụt áp và rơle nhiệt để bảo vệ quá tải, cùng với cầu chì để bảo vệ ngắn mạch.
U > 1000 V công suất lớn thường sử dụng bảo vệ cắt nhanh và bảo vệ so lệch dọc để bảo vệ quá tải Để bảo vệ quá tải, thường áp dụng bảo vệ dòng cực đại Ngoài ra, để tránh tình trạng động cơ hoạt động khi mất một pha, cần lắp đặt bảo vệ mất pha.
Bảo vệ sụt áp ở động cơ được chỉnh định căn cứ vào điện áp tự khởi động của nó, thường được chỉnh định bằng 70 80 % Uđm Thời gian tác động 6 10 s
+ Bảo vệ ngắn mạch thường dùng cầu chì
Đối với nhóm tụ dung lượng lớn Q > 400 kVAr, việc sử dụng máy cắt để thực hiện đóng cắt là cần thiết Ngoài việc lắp đặt cầu chì cho từng pha, cần có thiết bị bảo vệ dòng cực đại với thời gian duy trì được cài đặt chung cho toàn bộ nhóm.
Trung tâm điều độ hệ thống điện
1 Công tác điều độ vận hành hệ thống điện:
Hệ thống điện (HTĐ) của một nước, một vùng có vai trò và vị trí hết sức quan trọng trong sự nghiệp sản xuất của nước hay vùng đó
Hệ thống điện là nguồn lực quan trọng đối với nền kinh tế của các vùng, miền và quốc gia, đảm bảo cung cấp điện năng Nó không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển sản xuất công nghiệp và nông nghiệp, mà còn góp phần nâng cao đời sống của người dân trong khu vực.
Các chức năng và nhiệm vụ chủ yếu khi vận hành hệ thống điện là:
Đảm bảo liên tục cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ theo hợp đồng quy định
Đảm bảo vận hành từng phần tử và toàn hệ thống được an toàn
Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số, điện áp) đạt yêu cầu.
Đảm bảo vận hành hệ thống điện một cách kinh tế nhất
Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây truyền tải và phân phối điện, cùng với các hộ tiêu thụ điện Quá trình hoạt động của hệ thống điện diễn ra liên tục và gắn bó chặt chẽ giữa các khâu phát, truyền tải và phân phối điện.
Trong dây chuyền vận hành, chỉ cần một mắt xích hỏng là toàn bộ quá trình sẽ bị ảnh hưởng Để đảm bảo sự đồng bộ và ăn khớp giữa các khâu, việc điều khiển hệ thống điện được giao cho Hệ Điều Độ Vận Hành Hệ Thống Điện, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và khai thác tốt nhất hoạt động của hệ thống.
Các đơn vị tham gia trong hệ điều độ hệ thống điện nước ta bao gồm:
Một trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia
Các phòng điều hành trung tâm của các nhà máy thuỷ điện
Các phòng điều độ khu vực, miền
Các trạm điều độ điện lực tỉnh và thành phố.
Các trạm điều độ chi nhánh điện
2.Cơ cấu tổ chức điều độ vận hành hệ thống điện Việt Nam:
Hệ thống điện Quốc gia có phạm vi hoạt động cả nước, được tạo thành do việc hợp nhất các hệ thống điện miền Bắc, miền Trung, miền Nam
Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia (ĐĐQG) là cơ quan chỉ huy cao nhất, đảm nhiệm việc điều phối và vận hành hệ thống điện toàn quốc Các trung tâm điều độ điện miền Bắc, miền Trung và miền Nam hoạt động dưới sự chỉ huy trực tiếp của ĐĐQG, đảm bảo sự ổn định và hiệu quả trong vận hành hệ thống điện từng miền.
Trong công tác điều độ vận hành những người chịu sử chỉ huy trực tiếp của kỹ sư điều hành hệ thống điện Quốc giagồm:
Kỹ sư điều hành hệ thống điện miền
Kỹ sư trưởng ca máy nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và một số nhà máy điện có công suất lớn
Trưởng kíp vận hành các trạm 500 kV
Kỹ sư trực ban vận hành các công ty truyền tải điện đảm bảo hệ thống điện quốc gia hoạt động an toàn, liên tục và kinh tế Điều độ hệ thống điện quốc gia là cấp điều độ cao nhất, quản lý toàn bộ hệ thống điện 500 kV và máy cắt tổng 220 kV của các máy biến áp 500/220/35 kV, đồng thời điều chỉnh tần số và điện áp cho các nhà máy điện thuộc Tổng công ty điện lực Việt Nam (EVN) Điều độ hệ thống điện miền, dưới sự chỉ huy của điều độ hệ thống điện quốc gia, quản lý lưới điện 110 – 220 kV và các trạm phân phối trong khu vực miền Cuối cùng, điều độ lưới điện phân phối chịu trách nhiệm điều khiển lưới điện phân phối của từng khu vực, với sự hỗ trợ từ bộ phận trực vận hành chi nhánh để xử lý sự cố ở lưới trung hạ thế.
Trong hệ thống điện, mỗi thiết bị được xem là một tải sản và đơn vị nào sở hữu thiết bị đó sẽ trực tiếp vận hành và quản lý Các cơ quan điều độ ở các cấp khác nhau có trách nhiệm quản lý các thiết bị theo phân cấp đã được quy định.
Cơ quan quản lý vận hành chỉ thực hiện khai thác và điều khiển thiết bị khi chúng đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật.
Khi thiết bị không đạt tiêu chuẩn vận hành hoặc gặp sự cố, cơ quan quản lý vận hành cần chuyển giao cho cơ quan quản lý thiết bị thực hiện kiểm tra, thí nghiệm hoặc sửa chữa.
SƠ ĐỒ PHÂN CẤP ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN
Hình 1.3 Sơ đồ phân cấp điều độ hệ thống điện 3.Những nhiệm vụ chủ yếu của Trung tâm điều độ Hệ thống điện miền Trung (A3 ):
CẤP ĐIỀU ĐỘ ĐIỀU ĐỘ
QUYỀN ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU ĐỘ
- Điện áp các nút chính
- Các NMĐvà và nhỏ, các trạm diesel, trạm bù trong miền.
- Lưới điện truyền tải 220-110-66kV
- Các trạm phân phối 110-66kV phân phối cấp cho điều độ lưới điện phân phối điều khiển.
- Các trạm thủy điện nhỏ, các trạm diesel, trạm bù trong lưới điện phân phối
CƠQUAN TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ HTĐQUỐC GIA (Ao) ĐIỀU ĐỘ CLTĐL:
HÀ NỘI, PHÒNG, HẢI ĐIỆN LỰC TỈNH, CÁC THÀNH PHỐ MIỀN BẮC ĐIỀU ĐỘ ĐIỆN LỰC TỈNH, CÁC THÀNH PHỐ MIỀN TRUNG ĐIỀU ĐỘ CLTĐL:
H.C.M, ĐỒNG NAI, ĐIỆN LỰC CÁC TỈNH, THÀNH PHỐ MIỀN NAM
TT ĐIỀU ĐỘ HTĐ ĐIỀU ĐỘ MIỀN BẮC (A1)
TT ĐIỀU ĐỘ HTĐ ĐIỀU ĐỘ MIỀN TRUNG (A3)
TT ĐIỀU ĐỘ HTĐ ĐIỀU ĐỘ MIỀN NAM (A2)
Công tác điều độ vận hành hệ thống điện miền Trung (HTĐ3) được thực hiện bởi phòng điều độ, dưới sự chỉ đạo của Giám đốc trung tâm và Trưởng phòng điều độ.
Hàng ngày, tuần, tháng, các công ty truyền tải điện và khách hàng phải đăng ký kế hoạch sửa chữa, bảo dưỡng, và thí nghiệm định kỳ với ĐĐV – A3 Điều này giúp ĐĐV – A3 có thể bố trí phương thức vận hành hệ thống điện miền Trung và thực hiện đăng ký với ĐĐQG.
Trung tâm điều độ Hệ thống điện miền Trung (A3) gồm các phòng sau:
Chỉ huy trực tiếp công tác điều độ hệ thống điện miền Trung hang ngày giao cho điều độ viên trực ban (ĐĐV – A3 )
Trong công tác vận hành ĐĐV – A3 làm việc dưới sự chỉ huy trực tiếp của ĐĐV – A0
Nhiệm vụ chính của công tác điều độ là duy trì sự ổn định và hiệu quả kinh tế giữa các thành phần trong hệ thống điện miền Trung, theo phương thức vận hành đã được xác định.
Cung cấp điện năng an toàn và liên tục cho khách hàng là ưu tiên hàng đầu, đồng thời đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện miền Trung Chúng tôi cam kết duy trì chất lượng điện năng, bao gồm điện áp và tần số, theo đúng tiêu chuẩn quy định Hệ thống được vận hành một cách kinh tế, sử dụng hợp lý các nguồn điện và tuân thủ biểu đồ phụ tải đã đặt ra, đồng thời đáp ứng nhu cầu điện năng của phụ tải một cách hiệu quả.
Trong hoạt động sản xuất kỹ thuật của mình A3 phải tuân thủ:
- Quy phạm kỹ thuật vận hành các nhà máy điện và lưới điện
- Quy phạm an toàn thiết bị điện và quy trình an toàn điện
- Quy phạm an toàn phòng cứu hoả
- Quy trình phân cấp quản lý vận hành
- Quy trình nhiệm vụ điều độ.
- Quy trình thao tác xử lý sự cố HTĐ3
- Các điều lệnh và chỉ thị của Giám đốc trung tâm
Trong công tác chỉ huy vận hành HTĐ3 Trung tâm điều độ A3 thực hiện các nhiệm vụ sau:
Chỉ huy thực hiện phương thức HTĐ3, bao gồm việc phân bố công suất giữa các nhà máy điện theo quy trình phân cấp của Tổng công ty điện lực Việt Nam, đồng thời phân phối cho các đơn vị điện lực dựa trên đồ thị phụ tải đã giao và tình hình thực tế của hệ thống điện HTĐ3.
Chỉ huy việc điều chỉnh tần số và điện áp khi HTĐ3 vận hành độc lập (đã tách ra khỏi hệ thống điện Quốc gia)
Chỉ huy việc điều chỉnh điện áp tần số theo yêu cầu của điều độ Quốc gia khi HTĐ3 nối chung với hệ thống điệnQuốc gia.
Duy trì sơ đồ kết dây HTĐ3 theo sơ đồ cơ bản đã được phê duyệt, đảm bảo vận hành ổn định và an toàn Cần kiểm soát dòng điện phụ tải trên các thiết bị thuộc quyền quản lý của A3 trong giới hạn cho phép.
Thường xuyên kiểm tra tình trạng thiết bị chính trên HTĐ3 và thực hiện thủ tục đăng ký sửa chữa Đăng ký với điều động Quốc gia và thông báo lệnh cho phép sửa chữa các thiết bị cho các đơn vị.
Chỉ huy xử lý sự cố và hiện tượng bất thường trong HTĐ3 nhằm khôi phục việc cung cấp điện bình thường cho các hộ tiêu thụ
Chỉ huy các thao tác cần thiết để chạy thử thiết bị các công trình mới trước khi bàn giao chính thức cho vận hành
Biên soạn các quy trình và tài liệu cần thiết phục vụ cho công tác vận hành.
Phương pháp nghiên cứu mới về hệ thống điện
1.6.1 Khái niệm về tương tác giữa người máy (TNM): Đây là khái niệm tương đối mới về mối quan hệ qua lại giữa người vận hành và hệ thống điều khiển xung quanh quá trình điều phối vận hành hệ thống điện, đặc biệt là giữa người và máy tính Để điều hành tốt hệ thống điện cần tạo ra sự tương thích hoàn toàn giữa con người và máy tính Điều này đặc biệt quan trọng trong các chế độ sự cố chỉ trong thời gian rất ngắn, nhân viên vận hành phải hiểu được tình huống đã xảy ra và chọn lọc ra được các thông tin quan trọng trong vô số các thông tin đưa đến bàn điều khiển đồng thời dễ dàng thao tác khắc phục sự cố.
Thể hiện sơ đồ lưới điện:
Có hai phương pháp thể hiện sơ đồ lưới điện xuất phát từ nhu cầu thực tế khác nhau:
Sơ đồ kết dây điều khiển từ xa là phương pháp thể hiện đơn giản và rõ ràng, giúp người điều hành nhanh chóng phân tích tình trạng lưới điện Phương pháp này cho phép thao tác các thiết bị điều khiển từ xa và ghi lại các thao tác của thiết bị một cách chính xác.
Cách thể hiện này cho phép hiển thị các đầu cung cấp và tổ hợp lưới phân phối dưới dạng sơ đồ lớn, liên quan đến hầu hết các thao tác của người điều hành Kiểu sơ đồ này có thể bổ sung các thông số chi tiết của các trạm dưới dạng sơ đồ thứ hai, mang lại thông tin phong phú hơn và có khả năng phóng to thu nhỏ theo tỉ lệ yêu cầu.
Địa đồ cho các đội sửa chữa giúp người điều hành hướng dẫn thực hiện công tác trên lãnh thổ Lưới điện được xây dựng theo tọa độ địa lý, kết hợp với bản đồ để xử lý nhanh sự cố và giảm thời gian cắt điện.
Các chức năng của TNM:
Chức năng chính của TNM là hiển thị tình trạng lưới điện, giúp người điều hành hiểu rõ các thao tác cần thực hiện Điều này bao gồm chức năng định hướng, cung cấp sơ đồ toàn cảnh của lưới điện, và chức năng phân tầng thông tin, giúp tổ chức và phân loại dữ liệu một cách hiệu quả.
Các sơ đồ lưới điện được phân chia thành các tầng, trong đó bố trí các phần tử tĩnh và động có thể được cập nhật liên tục Điều này cho phép hiển thị hoặc ẩn đi một tầng hoặc nhóm tầng theo nhu cầu truy cập thông tin Ngoài ra, chức năng tô màu các động thái của lưới cũng được tích hợp để tăng cường khả năng trực quan.
Sự kết nối của lưới điện được thể hiện qua các màu sắc tương ứng, giúp tổng hợp trạng thái thực tế của hệ thống Hình ảnh trên màn hình có khả năng hiển thị những thông tin quan trọng về lưới điện.
Các phần tử của lưới không được cung cấpnguồn;
Các nút giới hạn bởi hai xuất tuyến;
Vùng của một lưới được cấp điện bởi máy biến áp; d) Nguyên tắc gây chú ý khi có sự kiện:
Khi có sự biến đổi trong lưới, việc thu hút sự chú ý của người sử dụng thường được thực hiện thông qua thủ thuật ánh sáng hoặc âm thanh Thủ thuật ánh sáng bao gồm việc thay đổi màu sắc của phần tử lưới kết hợp với hiện tượng chớp nháy trong một khoảng thời gian nhất định, kèm theo tín hiệu báo động Trong khi đó, thủ thuật âm thanh thường sử dụng âm thanh ngắt quãng với tần số cao trong dải tần số nghe được để thu hút sự chú ý của người vận hành.
Các sơ đồ của lưới:
Sơ đồ lưới hiển thị đồng thời nhiều quá trình trên các cửa sổ của màn hình điều hành, với các phần tử có thể là đối tượng tĩnh hoặc động Khi thiết kế sơ đồ, cần chú ý đến sự biến đổi trạng thái mạnh mẽ để đảm bảo tính hiệu quả và trực quan.
Phương thức kết nối sơ đồ mô tả cách thức nối điện giữa các phần tử trong hệ thống, bao gồm số lượng điểm kết nối Nó xác định các thành phần như đường dây, thanh cái, đầy dây hở và điểm nối.
Các thông số điện là dữ liệu thiết yếu trong các phép tính điện, bao gồm tổng trở, trở kháng của phần tử, công suất tác dụng và phản kháng, dòng điện và điện áp.
Hệ thống thông tin bao gồm dữ liệu từ các RTU, kết quả tính toán và vị trí đóng cắt của máy cắt, dao cách ly, v.v.
Tạo và thay đổi sơ đồ:
TNM cần phải có chức năng này để bổ sung các phần tử mới của lưới điện (đường dây, máy biến áp, máy cắt, dao cách ly mới…)
1.6.2 Một số các nguyên tắc cơ bản trong các hệ thống SCADA ( supervisory Control And Data Acquisition )
Trong hệ thống điện, việc thực hiện các thao tác như đóng mở máy cắt chỉ cần thiết ở những khu vực nhất định, trong khi chi phí duy trì nhân viên vận hành tại chỗ là không hợp lý Thêm vào đó, sự chậm trễ khi cử nhân viên kỹ thuật đến hiện trường sự cố có thể kéo dài thời gian khắc phục và ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ khách hàng Do đó, khả năng thực hiện các thao tác vận hành từ xa không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo các thao tác được thực hiện đúng yêu cầu, nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện.
Hệ thống SCADA đã phát triển mạnh mẽ nhờ vào những nguyên nhân chính, với khả năng thực hiện các thao tác đo lường, điều khiển từ xa, truyền dữ liệu và báo cáo kết quả về trung tâm điều hành SCADA là một công cụ hỗ trợ hiệu quả và kinh tế trong việc vận hành hệ thống điện, giúp đỡ đáng kể cho các nhân viên vận hành.
Hệ thống SCADA đã phát triển mạnh mẽ nhờ vào những nguyên nhân chính, cho phép thực hiện đo lường, điều khiển từ xa, truyền dữ liệu và báo cáo kết quả về trung tâm điều hành Đây là một công cụ hỗ trợ hiệu quả và kinh tế trong việc vận hành hệ thống điện, giúp nâng cao hiệu suất làm việc của các nhân viên vận hành.
2.Điều khiển và giám sát: