CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI
3.1. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CHƯƠNG TRÌNH
Chương trình được viết để tính phân bố công suất và điện áp cho mạng điện phân phối có n nút. Chương trình chính gồm có ba phần cơ bản, đó là các chương trình con:
1. Chương trình con tính phân bố công suất và điện áp cho mạng điện phân phối viết theo phương pháp Gauss – Seidel.
2. Chương trình con tính phân bố công suất và điện áp cho mạng điện phân phối viết theo phương pháp Newton – Rapshon.
3. Chương trình con chứa giao diện điều khiển.
Dữ liệu đầu vào của chương trình được phân làm hai loại là thông số của đường dây và thông số tại các nút:
. Thông số đường dây bao gồm: vị trí nút đầu, vị trí nút cuối của nhánh, chiều dài đường dây (mét), điện trở và điện kháng đơn vị (Ω/km).
. Thông số tại các nút bao gồm: công suất phụ tải (S-KVA), hệ số công suất cosφ, điện trở (Ω), điện kháng (Ω), tỷ số biến của MBA, tổn thất không tải MBA (KW, KVAr), điện áp định mức của mạng điện Uđm
(KV).
Các dữ liệu được thể hiện dưới dạng ma trận, đó là hai ma trận:
. linedata : ma trận chứa thông số đường dây. Có dạng như hình 3.1 . busdata : ma trận chứa thông số nút. Có dạng như hình 3.2.
Hình 3.1. Ma trận linedata chứa thông số đường dây
Hình 3.2. Ma trận busdata chứa thông số nút
Ta có một số lưu ý khi nhập dữ liệu cho chương trình:
. Ở ma trận busdata, cột thứ 5 thể hiện loại nút (nút cân bằng công suất hay nút PV, PQ), tại cột này ta nhập 1: cho nút cân bằng công suất, 2: cho nút PV và nhập 3: cho nút PQ.
. Nếu nút i là nút đặt tụ bù thì nút i được xem là nút phụ tải
(loại nút nhập giá trị là 3), vì tụ bù phát CSPK vào lưới nên công suất nhập vào mang giá trị âm, xem như tổn thất CSTD trên tụ bù bằng 0 do đó hệ số công suất cosφi = 0.
. Nếu nút i là nút điều chỉnh điện áp (nút PV cho trước P) thì khi nhập giá trị công suất cho nút i, ta nhập Si = Pi với hệ số công suất
cosφi = 1 (vì CSPK tại nút PV chưa biết).
Do đặc điểm của mạng điện phân phối nên quá trình phân bố công suất bỏ qua CSPK do dung dẫn đường dây sinh ra. Nút 1 (nút Vq) là nút cân bằng công suất (tại thanh góp của trạm biến áp).
Để khởi động chương trình, từ cửa sổ Command Windown của Matlab ta đánh lệnh ‘program’. Giao diện của chương trình như hình 3.3.
Hình 3.3. Giao diện chương trình tính PBCS và điện áp cho mạng điện phân phối.
Các chức năng của chương trình tính toán phân bố công suất và điện áp cho mạng điện phân phối được thể hiện trên hình 3.4.
Chọn phương pháp tính
Nhập dữ liệu
Cửa sổ hiển thị sơ đồ mạng Kiểm tra dữ liệu Chạy chương trình
Kết quả
Hình 3.4. Các chức năng của chương trình
Để thực hiện tính toán phân bố công suất và điện áp cho một mạng điện, sau khi khởi động chương trình, ta nhấn nút DATA để nhập dữ liệu, lúc này chương trình sẽ tự động kết nối đến file dữ liệu của chương trình.
Nhấn nút TEST, chương trình tiến hành kiểm tra các thông số đầu vào.
Sau khi lựa chọn phương pháp tính toán (GS hoặc NR) ta nhấn nút RUN để chạy chương trình và hiển thị sơ đồ mạng điện tại cửa sổ đồ họa nằm bên cạnh các nút nhấn.
Quá trình tính toán được thực hiện trong hệ đơn vị tương đối với các đại lượng cơ bản: Ucb = Uđm (Uđm nhận từ file dữ liệu nhập vào) và Scb = 100MVA. Sau khi hoàn thành tính toán, các kết quả được chuyển đổi sang hệ đơn vị có tên: dòng (A), điện áp (KV), công suất (KW, KVAr, KVA).
Độ chính xác của kết quả tính toán được kiểm tra thông qua việc cân bằng công suất phát và công suất tiêu thụ. Tổng công suất phát phải bằng tổng công suất tiêu thụ.
. Tổng công suất phát bao gồm tổng công suất của nút cân bằng (nút Vq – nút 1), công suất của các nút PV và công suất của các tụ bù trong lưới (nếu có).
. Tổng công suất tiêu thụ bao gồm tổng công suất của phụ tải và tổng tổn thất công suất trong toàn lưới.
Các kết quả tính toán của chương trình được thể hiện ngay trên sơ đồ mạng điện hoặc lưu trữ tại file.dat của Matlab. Ngoài ra thông qua liên kết giữa Matlab và Excel ta còn có thể đưa kết quả tính từ Matlab sang Excel (phần này trình bày tại mục 3.5).
Sau đây sẽ giới thiệu khái quát về các chương trình con của chương trình tính phân bố công suất và điện áp cho mạng điện phân phối.