- LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH : MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MÃ SỐ : SAVAY BOUNPHENG Ng−ời h−ớng dẫn khoa học : TS. - Tính toán Phân tích các chế độ của hệ thống điện. - L−ới điện và Hệ thống điện (Tập 1. - L−ới điện và Hệ thống điện (Tập 2. - L−ới điện và Hệ thống điện (Tập 3. - Mạng điện.Tính chế độ xác lập của mạng và hệ thống điện phức tạp. - TS.Đỗ Xuân Khôi .Tính toán phân tích hệ thống điện . - Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế Lào, vấn đề phát triển hệ thống điện cũng đ−ợc phát triển nhanh chóng. - Nghiên cứu bài toán tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện” là một trong những nghiên cứu cơ sở để nghiên cứu các bài toán khác về hệ thống điện. - Nghiên cứu các ph−ơng pháp lặp để giải hệ ph−ơng trình phi tuyến mô tả chế độ của hệ thống điện - Tìm hiểu cách sử dụng ch−ơng trình tính toán chế độ xác lập bằng ngôn ngữ lập trình Delphi để tính toán chế độ xác lập hệ thống điện của Lào. - Chơng 2: Lý thuyết tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 2 Chơng 3: Các ph−ơng pháp giải tích chế độ xác lập của hệ thống điện. - Chơng 4: So sánh hai ph−ơng pháp Newton-Raphson và Gauss-Seidel tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện. - Chơng 5: Sử dụng ch−ơng trình tính chế độ xác lập hệ thống điện Lào. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 3 CHƯƠNG 1 Tổng quan về hệ thống điện của Lào 1.1 Tình hình phát triển hệ thống điện Lào. - Hệ thống truyền tải điện cao áp ở Lào đã vận hành ở cấp điện áp 115 kV có tổng chiều dài 1.610 km. - Phần cơ bản,x−ơng sống hệ thống điện Lào, đó là hệ thống điện Vien Chan. - 1.2 Giới thiệu chung về hệ thống điện Viêng Chăn. - Trong đó, phía đông giáp Việt Nam với chiều dài khoảng 2.069 km, phía bắc giáp Trung quốc với chiều dài khoảng 505 km, phía tây bắc giáp Miên Ma có chiều dài khoảng 236 km, phía tây giáp Thai Lan có Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 4 chiều dài khoảng 1.835 km, phía nam giáp Cam Pu Chia có chiều dài khoảng 492 km. - nhà máy thủy Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 5 điện Huổi Hỏ (xây dựng xong năm 1999), có công suất 150 MW, tăng công suất phát toàn quốc từ 162MW lên đến 570 MW. - Cũng thời gian này, thực hiện giai đoạn 1: mở rộng l−ới điện hệ thống điện miền Bắc, hệ thống điện miền Nam. - 1.3 Hệ thống đ−ờng dây truyền tải Điện năng d−ới sự quản lý của chính phủ. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 6 1. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 7 21 Ban Na-Attapeu - 112 Tổng thể . - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 8 - Xây dựng l−ới điện 0.4 kV có chiều dài 439 km. - Trong n−ớc 1.011 triệu kWh, đ−ợc biểu diễn trong bảng sau: Các loại khách hàng Số l−ợng Sử dụng (triệu kWh) Tiền (triệu Kip) Khu dân c Kinh doanh,th−ơng mại Kinh doanh âm nhạc và kinh doanh khác Cơ quan nhà n−ớc Nông nghiệp -Thuỷ lợi Đại sử quán và các cơ Quan, tổ chức quốc tế Công nghiệp, thủ công Tổng thể Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 9 1.7 Mua, nhập điện năng. - Thành phố Viêng chăn Oudomxay Hoa Phan Bo Kheo Luang Pra bang Xiêng Khoang Sayabury Tỉnh Viêng chăn BolikhamXay Kham muon Savanakhet Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 10 Salavan Champasak Tổng thể Thống kẻ sản xuất, mua nhập , tái xuất n−ớc ngoài và cung cấp điện năng trong n−ớc. - Cung cấp trong n−ớc Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang Kết luận. - Với sự phát triển nguồn điện và mở rộng nhanh chóng l−ới điện Hệ thống điện Lào càng ngày càng trở thành hệ thống điện lớn, phức tạp hơn. - Để có thể thiết kế, vận hành đảm bảo kỹ thuật, kinh tế cũng nh− giải quyết tốt vấn đề giảm tổn thất điện năng trong hệ thống điện cần phải nghiên cứu tốt ph−ơng pháp mô hình hoá và tính toán chế độ xác lập hệ thống điện. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 12 CHƯƠNG 2: Lý thuyết tính toán chế độ xác lập hệ thống điện 2.1 Tầm quan trọng của bài toán giải tích l−ới điện. - Do đó có nhiều bái toán cần đ−ợc nghiên cứu trong hệ thống điện. - Tr−ớc hết phải kể đến bài toán giải tích l−ới điện, đó là bài toán xác định các thông số chế độ của l−ới điện và cũng là bài toán cơ sở để nghiên cứu các bài toán khác nh−: bài toán quy hoạch, thiết kế, vận hành, tính toán kiểm tra lựa chọn trang thiết bị và tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống điện. - Để thực hiện điều này, tr−ớc hết chúng ta phải giải bài toán tính chế độ xác lập của hệ thống điện để xác định đ−ợc l−u l−ợng công suất, điện áp các nút, điểm nối các đ−ờng dây,vị trí đặt trạm biến áp cần đ−ợc xây dựng để cung cấp cho phụ tải đảm bảo độ tin cậy làm việc của hệ thống. - Trong công tác vận hành, bài toán tính toán chế độ của hệ thống điện có vai trò hết sức quan trọng. - Diễn biến xảy ra trong hệ thống điện rất phức tạp, nó thay đổi liên tục phụ thuộc vào diễn biến của phụ tải và các chế độ của hệ thống. - Do đó, tại các trung tâm điều khiển hệ thống điện, công việc tính toán phân tích các thông số chế độ của hệ thống điện đ−ợc thực hiện th−ờng xuyên để lập ph−ơng thức vận hành cho từng thời điểm. - Chẳng hạn nh− tại thời điểm cao điểm, cần phải tính các thông số điện áp tại các nút, dòng điện trong các Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 13 nhánh để xác định đ−ợc l−u l−ợng công suất, từ đó có thể biết đ−ợc công suất phát của các nguồn điện, đ−ờng dây nào quá tải, điện áp các nút có đảm bảo không…từ các số liệu thông tin đó ng−ời vận hành có thể lập ra ph−ơng thức vận hành hợp lý cho hệ thống điện t−ơng ứng với chế độ đó. - Trong thiết kế lựa chọn các trang thiết bị điện, việc tính toán chế độ của hệ thống điện cũng đ−ợc thực hiện tr−ớc tiên. - Từ đó có thể thấy rõ vai trò quan trọng của tính toán chế độ xác lập trong các bài toán nghiên cứu ổn định hệ thống điện. - Ngoài ra, trong những điều kiện gần đúng cho phép, ở mỗi thời điểm, chế độ quá độ hệ thống có thể tính toán nh− ché độ xcá lập xấp xỉ. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 14 Nh− vây, cách thiêt lập mô hình l−ới điện và tính toán chế độ xác lập là bài toán rất cần thiết đ−ợc quan tâm tr−ớc khi đi sâu vào nghiên cứu các bài toán ổn định của hệ thống điện. - Tóm lại, bài toán phân tích tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện rất quan trọng, nó là cơ sở, tiền đề cho việc nghiên cứu các bài toán khác của hệ thống điện. - Do đó cần phải hiểu rõ, nắm bắt đ−ợc các ph−ơng pháp, những thuật toán áp dụng để giải bài toán tính chế độ xác lập của hệ thống điện. - 2.1.1 Giới thiệu chung về kỹ thuật tính toán hệ thống điện. - Qúa trình đang hoạt động của hệ thống điện chính là một trong các chế độ làm việc của hệ thống điện, chế độ làm việc của hệ thống điện bao gồm chế dộ xác lập và chế độ qúa độ. - Chế độ làm việc bình th−ờng. - Chế độ làm việc sau sự cố. - Vấn đề đặt ra là cần phải tính toán phân tích các chế độ để hệ thống làm việc một cách tin cậy. - Đố là vì mục đính hàng đầu của tính toán phân tích hệ thống là để phục vụ cho việc kiểm soát điều chỉnh, điều Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 15 khiển qúa trình làm việc của nó, cũng vì hệ thống điện là một hệ thống điện phức tạp, có quá trình diễn biến nhanh và vai trò kinh tế cực kì to lớn. - Tr−ớc các vấn đề trên thì việc nghiên cứu các kỹ thuật tính toán phân tích hệ thống điện và lập các ch−ơng trính tính toán chế độ hệ thống điện là cần thiết. - Để biết đ−ợc một chế độ làm việc của một hệ thống điện ta cần phải tính toán các thông số chế độ của hệ thống điện đó, các thông số chế độ có quan hệ qua lại với nhau thông qua các thông số hệ thống (r, x, b. - Với hệ thống điện làm việc ở chế độ xác lập thì vấn đề cần quan tâm là: Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 16 + Chất l−ợng điện năng (Có đặc tr−ng bởi điện áp và tần sô. - Để đảm bảo các yêu cầu trên ta phải cân bằng công suất giữa nguồn và phụ tải, điều chỉnh tần số và điện áp, tính toán ổn định tĩnh, ổn định động cho hệ thống điện. - Về modul có trị số Kij, hệ số biến áp bằng tỷ số giữa càc vòng dây của máy biến áp thực (và phụ thuộc đầu phân áp lựa chọn lúc vận hành), khi nối trong mạch sẽ Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 17 bằng tỷ số modul điện áp hai phía Kij=U’i/Ui. - Xét một nhánh chuẩn, gọi nút đầu của nhánh là i và nút cuối của nhánh là j thì ta có hai tr−ờng hợp sau: jJ k J i k i JlljJ Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 18 a) Máy biến áp lý t−ởng nối trực tiếp với nút đầu i b) Máy biến áp lý t−ởng nối gián tiếp với nút đầu i thông qua tổng trở Zij Sự khác nhau chủ yếu trên sơ đồ với mạch thông th−ờng là sự có mặt của máy biến áp lý t−ởng trong mọi nhánh. - B AℓARB/2G/2BXG/2B/2 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 20 Đối với các đ−ờng dây trên không điện áp 110 ữ 220kV th−ờng không xét đến điện tác dụng (G) do đó sơ đồ thay thể của đ−ờng dây có dạng nh− hình vẽ sau: TTrong tính toán, thiết kế và lựa chọn dây dẫn ta phải chú ý đến tổn thất vầng quang điện. - B/2 ARB/2 BX Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 21 Đối với các mạng điện địa ph−ơng điện áp từ 35 kV trở xuống do điện dung (C) của đ−ờng dây với đất nhỏ nên trong sơ đồ th−ờng bỏ qua luôn điện dẫn phản kháng (B) nh− hình vẽ sau: Để phân tích chế độ xác lập của các đ−ờng dây điện áp siêu cao (Uđd ≥ 330kV) có chiều dài lớn hơn 250 ữ 300km cũng có thể dùng sơ đồ thay thể hình Π, song trong khi xác định các tham số của sơ đồ thay thể hình Π cần phải xét đến sự phân bố của điện trở tác dụng (R), cảm kháng(X), điện dẫn tác dụng (G) và phản kháng (B) dọc theo chiều dài của đ−ờng dây. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 22 γo _ Hệ số lan truyến sóng. - U1 I1 Y1 /2 Z1 Y1 /2 U2 I2 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 23 Ta xem đ−ờng dây dài nh− một mạng 4 cực hợp nhất gồm n phần tử mạng 4 cực hình Π. - Trong hệ thống điện th−ờng dùng máy biến áp điều áp d−ới tải để điều chỉnh áp. - Yn /2Z n Yn /2 Y1 /2 Y1 /2 Z 1 An, Bn, Cn, Dn A1, B1 , C1, D1 A2, B2 , C2, D2……………...4 cực thứ i Ai Bi Ci Di A B C D n I=1 Formatted: Bullets and Numbering Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 24 + Máy biến áp điều chỉnh góc pha dùng để điều chỉnh công suất tác dụng trong hệ thống điện và có hệ số biến áp là số phức. - Vì máy biến áp lý t−ởng không có tổn thất nên công suất máy biến áp lý t−ởng từ nút i: Si đúng bằng -Sj công suất ra khỏi máy biến áp lý t−ởng về phía nút j từ đó suy ra: Formatted: Bullets and Numbering Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 25 Ii. - Ij = -t.Y.Ui + Y.Uj Viết d−ới dạng ma trận : Ii = Yii Yij Ui Ij = Yji Yjj Uj Hệ ph−ơng trình trên t−ơng ứng với sơ đồ thay thế hình Π nếu t là số thực vì khi đó có Yij = Yj i Theo trên ta có ma trận tổng dẫn giữa hai nút i và j nh− sau: Yii Yij t2.Y t.Y Yji Yjj -t.Y Y Ma trận này đ−ợc cộng thêm vào ma trận tổng dẫn Y của l−ới điện nh− sau: Ma trạn tổng dẫn Y của l−ới điện đã đ−ợc thành lập không có phần tử máy biến áp điều áp d−ới tải nối giữa hai nút i và j, sau đó các tổng dẫn Yii, Yij, Yji và Yjj đ−ợc hiệu chỉnh lại theo các thông số của máy biến áp nh− sau: t.Y t.(t-1)Y -Y Ui Uj Y= Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 26 Yi = Yii + t2.Y Yj = Yji. - Hiệu chỉnh vào ma trận tổng dẫn Y của l−ới điện: YY/a Y.(a-1)/a t-a)/a2 Ui Uj 1:aiIi Ui jIj Uj Uj/a Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 27 k j i n+1 * Tr−ờng hợp máy biến áp điều chỉnh mô đun và góc pha. - a) b) SC UC UH UT ST SH ZT ZH UC UH UT ZC YB JC JT JH KCH KCT aYYYaYYYYYYjjjjjiijiiii Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 28 = Vậy ta coi sơ đồ thay thế của may biến áp ba cuộn day nh− một sơ đồ l−ới chuẩn đấu hình sao. - Thực hiện khử Kron nninniiiiiYYYYY nnjnnjjjjjYYYYY nnknnkkkkkYYYYY nnjnnijijiYYYYY Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang nnknniiikiYYYYY nnknnjkjkjYYYYY Yj,i = Yi,j Yk,i = Yi,k Yk,j = Yj,k Yii Yii Yii Ui Ji Yii Yjj Yii Uj Jj Yii Yii Ykk Uki Jk Sau khi khử nút n+1 ta có ph−ơng trình trạng thái nh− trên. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 30 Trong sơ đồ thay thế các thiết bị bù công suất phản kháng th−ờng đ−ợc biểu diễn giống nh− các nguồn cung cấp. - Dung kháng của bộ tụ đặt nối tiếp vào đ−ờng dây xác định theo công thức: []Ω==3210.1cddcddcQUCXω Điện dẫn phản kháng của các kháng điện bù song song đ−ợc xác định theo công thức: []SQUCXcddcddc3210.1==ω XcBc Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 31 2.3 Giải tích chế độ xác lập. - Bài toán giải tích l−ới điện đ−ợc thực trong nghiện cứu quy hoạch hệ thống điện, chắng hạn khi mở rộng thêm nguồn hoặc phụ tải. - Giải tích chế độ làm việc cũng là một phần của tính toán tối −u hoá chế độ làm việc của hệ thống điện là đầu vào của bài toán phần tích ổn định hay nghiên cứu sự cố của hệ thống điện. - D−ới đây chúng ta sẽ xây dựng hệ ph−ơng trình đại số mô tả chế độ làm việc của hệ thống điện. - Đó sẽ là mô hình toán học cơ bản cho các bài toán giải tích chế độ hệ thống điện. - Formatted: Bullets and NumberingFormatted: Bullets and Numbering Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 32 Để phân tích các l−ới điện này, nhất là khi áp dụng máy tính điện tử thì mô hình nút là mô hình rất cơ bản và tiện lợi. - Tr−ờng hợp th−ờng gặp là nguồn áp đặt giữa một nút và điểm trung tính nh− hình vẽ a) và ta có thế tính toán nguồn dòng t−ơng đ−ơng ở hình vẽ b) nh− hình vẽ: Từ sơ đồ điện áp nối tiếp với tổng trở ta viết đ−ợc: E = I.Z + U Còn sơ đồ nguồn dòng ta viết đ−ợc: J = I + U.Y Hai nguồn là t−ơng đ−ơng (cùng grá trị U và I) nếu: J = E / Z và Y = 1 / Z EU IZJUIY Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 33 Tr−ờng hợp nguồn áp đặt giữa hai nút của l−ới chỉ khác là trong sơ đồ trên, nút đầu d−ới của nhánh không phải có điện áp bằng 0 mà bằng một giá trị Uo nào đó. - Qui −ớc dấu của dòng điện Ij nh− sau: Ij có chiều đi ra khỏi nút j: +Ij Ij có chiều đi vào nút j: -Ij Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 34 Theo định luật Kirchoff ta có quan hệ giữa dòng nhánh và dòng nút (theo qiu ứơc của dòng điện nh− hình vẽ). - Thông th−ờng bỏ ph−ơng trình ứng với nút 0 (là nút cân bằng có công suất không ràng buộc chặt có thể gánh đ−ợc tổn thất trên l−ới) Còn lại 3 ph−ơng trình: -I1+ I J1 0 - I2 - I 3 - I4 + 0 = -J2 0 + 0 + I3+ 0 - I5 = -J3 Viết d−ới dạng ma trận: I I2 -J I3 = -J I4 -J3 I5 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 35 Dạng nút gọn: M.I = J I = M-1. - ∆U (4) Mặt khác có thể tính tổn thất điện áp theo dòng nhánh và tổng trở nhánh: Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 36 ∆U1 = Zđ1.I1 ∆U2 = Zđ2.I2 ∆U3 = Zđ3.I3 ∆U4 = Zđ4.I4 ∆U5 = Zđ5.I5 Dạng ma trận: ∆U1 = Zđ1 I1 ∆U2 = Zđ2 I2 ∆U3 = Zđ3 I3 ∆U4 = Zđ4 I4 ∆U5 = Zđ5 I5 Dạng thu gọn : ∆U = Zđ .I (5) Từ (3), (4) và (5) ta có: I = Zđ-1. - Hệ (6) chính là hệ ph−ơng trình điện thể nút dạng: J1 Y11 Y12 Y13 U*1 J2 = Y21 Y22 Y23 U*2 J3 Y31 Y32 Y33 U*3 Với giả thiết nút 0 là nút co sơ điện áp, có Uo =0, nút 0 (nút đất) liên hệ với nút l−ới thông qua nhánh điện dung của đ−ờng dây, nhánh từ hoá của máy Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 37 biến áp, nhánh bù ngang … Trong hệ trên, không còn ph−ơng trình với nút đất nh−ng các nhánh ngang nối đất trong l−ới vẫn tham gia vào các ph−ơng trình khác trong các đại l−ợng tổng dẫn riêng của nút. - Khai triển biểu thức ma trận Y=M.Zđ-1.MT Yd Yd2 1 -1 0 Y Yd Yd4 0 -1 0 Yd Yd1 Yd Y = 0 -Yd2 -Yd3 -Yd Yd3 0 -Yd Formatted: Bullets and Numbering Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 38 Yd1+Yd2 - Yd2 0 Y = -Yd2 Yd2 +Yd3 +Yd4 -Yd1 0 -Yd3 Yd3 +Yd5 Y11 -Y12 -Y13 Y = -Y21 Y22 -Y23 -Y31 -Y32 Y33 Nhận xét: ma trận tổng dẫn nút Y trong tr−ờng hợp này có các đặc điểm sau: 1. - Tính tổng dẫn của từng nhánh Zđj = Rđj + iXđj Ci Ci Formatted: Bullets and Numbering Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 39 Yđj = 1/Zđj = Gđj + jBđj = Yđj ϕ∠đj Yđ = Rđj/(Rđj2 + Xđj2. - Cách biểu thị đó nh− sau: Kim dài của đồng hồ chỉ sức điện động dây Ci Ci Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 40 sơ cấp đặt cố định ở con số 12, kim ngắn chỉ sức điện động dây thứ cấp đặt t−ơng ứng với các con số tuỳ theo góc lệch pha giữa chúng là 300, 600. - Formatted: Bullets and Numbering Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 41 2. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 42 Trong thực tế đầu điều chỉnh điện áp th−ờng đặt ở phía cao để thuận lợi cho việc chế tạo đầu chuyển mạch. - 7 ) áp dụng định luật kirchoff I cho nút i ta có: Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 43 j=i j=i j=i j=i j=i j≠i j≠i ∑ Iij = Ji ( 8 ) Từ ( 7 ) rút ra : Iij = Conj(Kij). - (Ui-Kij.Uj).Yij =Ji Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 44 j≠i j≠i j≠i. - conj (Kij).Yijnh Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 45 Chú ý rằng nh− đã phân tích ở trên ma trận tổng dẫn của l−ới điện Y không phải là một ma trận đối xứng và nó chỉ đối xứng khi trong hệ thống chỉ có máy biến áp biến đổi mô đun điện áp tức là chỉ có các hệ số biến áp thực. - 2.3.5 Mô hình cân bằng công suất nút Nếu gọi điện áp phức chế độ xác lập ở một nút k là uk = vk + jwk và dòng điện phức phụ tải hay nguồn điện ở nút k là ik thì từ hệ ph−ơng trình chế độ xác lập ta có: Nhánh đ−ờng dây (coi nh− nhánh chuẩn có hệ số biến áp Kij=1 ,điều này hoàn toàn phù hợp với kết qủa của phần xét mô hình cân bằng dòng nút cho l−ới điện một cấp điện áp ) Yii = Yii + Yijnh + Ycij/2 Yij = Yji =-Yijnh Yjj = Yjj + Yijnh + Ycij/2 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 46 m m m Ykm . - {(vm -jwm)(Gkm-jBkm)} Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 47 m mm mm m m m mm m m = vk. - Ym.sin(θkm- Ψkm)} Hoặc có thể viết d−ới dạng sau ( thay Ymk = Gkm + j Bkm vào (18) rồi tách phần thực, phần ảo): Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 48 m m m pk = uk. - Vài nhận xét về hệ cân bằng công suất nút Giả sử hệ thống điện có n+1 nút đánh số từ 0 đến n, không kể nút đất. - Tóm lại có ba loại nút th−ờng đ−ợc xử lý trong tính toán chế độ hệ thống điện là: 1) Nút điều khiển điện áp PV (Voltage control Bus): Công suất tác dụng P và biến độ điện áp U cho tr−ớc. - Việc diều chỉnh điện áp đ−ợc thực hiện Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 50 bởi điều chỉnh công suất phản kháng nguồn phát ra. - Trong tính toán chế độ hệ thống điện th−ờng gặp các nút nhà máy phát theo lịch điều độ, tức là cho tr−ớc công suất phát Pf và Qf thì chúng ta cũng coi nh− đây là nút PQ. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 51 Trong hệ thống điện lớn có thể có một số nút cân bằng. - k=1…ng Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 52 CHƯƠNG 3: Các ph−ơng pháp giải tích chế độ xác lập hệ thống điện Giải tích chế độ xác lập là ta đi giải các ph−ơng trình chế độ xác lập, hệ ph−ơng trình cân bằng công nút, đây là hệ ph−ơng trình phi tuyến nên ta không thể áp dụng các ph−ơng pháp t−ờng minh dể giải đ−ợc mà phải dùng các ph−ơng pháp lặp, xấp xỉ. - Tức là ở b−ớc lặp tiếp sau (k+1) tính toán xấp xỉ mới dựa trên cơ sở sử f(x) Phi tuyến Tuyến tính hoá XiXo Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 53 dụng ngay các biến vừa tính đ−ợc ở ngay b−ớc đó làm tăng tốc độ hội tụ của bài toán. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 54 Dạng khai triển của hệ (23) nh− sau nnnnnnnnnniiiniiiniiinabxxaaxaaabxaaxxaaabxaaxaax Nh− vậy ta nhận thấy để tính phần tử i+1 ở b−ớc k+1 thì sử dụng các phần tử từ 1 đến i ở b−ớc lặp k+1 và các phần tử từ i+2 đến n ở b−ớc lặp k, ta có: X(k+1. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 60 Đối với l−ới điện càng lớn thì việc sử dụng hệ số gia tốc càng tỏ rõ −u việt. - 0 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật TĐHBK-HN 2006-2008 Tớnh toỏn chế độ làm việc của hệ thống điện Trang 61 Khai triển Taylor các hàm fi xung quanh các xấp xỉ ban đầu và bỏ qua các thành phần bậc cao (tuyến tính hóa các hàm phi tuyến)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt