Nghiên cứu hiệu quả sử dụng thiết bị FACTS đối với hệ thống điện Việt Nam sơ đồ năm 2015

- 121.2.1Các nguyên lý điều khiển sử dụng trong thiết bị điều khiển FACTS 121.2.2 Các thiết bị FACTS cơ bản ứng dụng trong hệ thống điện.
- 151.2.3 Các lợi ích và ứng dụng của thiết bị điều khiển FACTS.
- 352.2.1 Khối điều khiển ngoài của TCSC.
- 352.2.2 Khối điều khiển trong của TCSC.
- Hiệu quả điều khiển TCSC theo tác động liên tục.
- 66 Bảng 3-3 Kết quả trào lưu công suất trên một số đường dây 500kV năm 2015.
- 68 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1 Bộ điều khiển nối tiếp.
- 13 Hình 1-2 Bộ điều khiển song song.
- 13 Hình 1-3 Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp – nối tiếp.
- 14 Hình 1-4 Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp - song song.
- 34 Hình 2-3 Sơ đồ khối điều khiển ngoài của TCSC.
- 35 Hình 2-4 Cấu trúc vòng lặp điều khiển ổn định của TCSC.
- 40 Hình 2-9 Hiệu quả tác dộng TCSC theo tín hiệu công suất.
- 73 8 Hình 3-6 Dao động công suất phát các tổ máy tại NMTĐ Hòa Bình và NMNĐ Vũng Áng.
- 74 Hình 3-8 Dao động công suất trên các mạch đường dây 500kV.
- 75 Hình 3-11 Dao động công suất phát các tổ máy tại NMTĐ Hòa Bình và NMNĐ Vũng Áng.
- 76 Hình 3-13 Dao động động công suất trên các mạch đường dây 500kV.
- 81 Hình 3-17 Dao động công suất phát các tổ máy tại NMTĐ Hòa Bình và NMNĐ Vũng Áng.
- 82 Hình 3-19 Dao động động công suất trên các mạch đường dây 500kV.
- 84 Hình 3-22 Dao động công suất phát các tổ máy tại NMTĐ Hòa Bình và NMNĐ Vũng Áng.
- 85 Hình 3-24 Dao động động công suất trên các mạch đường dây 500kV.
- Các thiết bị này có tên gọi chung là FACTS (Flexible Alternate Curent Transmission System), có khả năng điều chỉnh, điều khiển để nâng cao ổn định hệ thống, tăng khả năng tải, giúp vận hành hệ thống điện một cách linh hoạt, hiệu quả trong chế độ bình thường cũng như trong chế độ sự cố.
- Các thiết bị này hoàn toàn đáp ứng yêu cầu hiện nay 12 như bù công suất phản kháng, ổn định điện áp, điều chỉnh điện, ổn định quá trình quá độ.
- 1.2 CÁC ỨNG DỤNG THIẾT BỊ FACTS TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.2.1 Các nguyên lý điều khiển sử dụng trong thiết bị điều khiển FACTS Nói chung, các thiết bị điều khiển FACTS có thể chia ra làm 4 loại sau.
- Thiết bị điều khiển dọc (nối tiếp.
- Thiết bị điều khiển ngang (song song.
- hoặc 1 nguồn có thể 13 thay đổi dựa trên các thiết bị điện tử công suất.
- Về nguyên lý, tất cả các thiết bị điều khiển nối tiếp đưa vào 1 điện áp nối tiếp với đường dây.
- Với điều kiện là điện áp vuông pha với dòng điện, thiết bị điều khiển nối tiếp chỉ cung cấp hoặc tiêu thụ công suất phản kháng.
- Về nguyên lý, tất cả các thiết bị điều khiển song song đưa thêm vào đường dây 1 nguồn dòng tại điểm mà nó nối vào.
- Giống như thiết bị điều khiển nối tiếp, với điều kiện là dòng điện vuông pha với điện áp pha, thiết bị điều khiển song song cũng chỉ cung cấp hoặc tiêu thụ công suất phản kháng.
- Hình 1-2 Bộ điều khiển song song • Các thiết bị điều khiển kết hợp nối tiếp- nối tiếp (hình 1.3): có thể là sự kết hợp của các bộ điều khiển nối tiếp riêng lẻ, được điều khiển phối hợp trong hệ 14 thống nhiều đường dây truyền tải.
- Hình 1-4 Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp - song song.
- Bộ điều khiển song song (Bộ điều khiển ngang) a.
- Điều khiển trào lưu công suất phản kháng tại nút được bù.
- Điều khiển quá trình quá độ, nâng cao tính ổn định cho hệ thống.
- Giảm dao động công suất khi xảy ra sự cố trong HTĐ như ngắn mạch, mất tải đột ngột.
- Giảm tổn thất công suất và điện năng.
- STATCOM là một trong những loại bộ điều khiển FACTS quan trọng.
- Những bộ điều khiển như vậy bao gồm: SSG (Static Synchronous Generator.
- Điều khiển điện áp tại nút đặt STATCOM để ổn định điện áp, nhờ đó chất lượng điện áp được nâng cao.
- Điều khiển dòng công suất phản kháng tại nút được bù.
- Có khả năng vận hành trong chế độ sự cố và tiếp tục điều khiển khi loại trừ sự cố.
- bộ tiêu thụ hoặc máy phát tĩnh: là một thiết bị hoặc hệ thống điện, có khả năng lấy ra dòng điện dung hoặc cảm từ hệ thống điện và do đó phát hay tiêu thụ công suất phản kháng.
- Bộ điều khiển nối tiếp (Bộ điều khiển dọc) a.
- SSSC có thể chứa bộ dự trữ năng lượng hoặc các thiết bị tiêu thụ năng lượng nhằm tăng Hình 1-8 SVC 21 cường khả năng ổn định động của hệ thống điện bằng cách bù thêm công suất tác dụng tức thời, để tăng hoặc giảm điện áp rơi trên đường dây.
- SSSC là một trong những bộ điều khiển FACTS quan trọng nhất.
- Giảm dao động công suất.
- bộ điều khiển dòng công suất liên đường dây: đây là khái niệm mới được đưa ra, do đó chưa có định nghĩa theo IEEE.
- Bộ điều khiển kết hợp nối tiếp- song song a.
- UPFC có thể cung cấp bù phản kháng ngang có điều khiển một cách độc lập.
- SSSC cũng được dùng để điều chỉnh điện áp bằng cách điều chỉnh công suất phản kháng.
- Đây là bộ điều khiển đầy đủ, có thể điều chỉnh được cả dòng công suất phản kháng và tác dụng, cũng như điện áp đường dây.
- Điều khiển trào lưu công suất tác dụng và phản kháng tại nút bù.
- Giảm dao động công suất khi xảy ra sự cố trong HTĐ.
- Có khả năng vận hành trong chế độ sự cố và tiếp tục điều khiển khi đã loại trừ được sự cố.
- Điện áp nối tiếp vuông pha được tạo ra có thể thay đổi bằng rất nhiều loại cấu trúc điện tử công suất.
- Các bộ điều khiển khác a.
- Điều khiển dòng công suất theo yêu cầu.
- Giảm dòng công suất phản kháng, do đó cho phép đường dây mang được công suất tác dụng lớn hơn.
- Tùy theo yêu cầu trong từng hệ thống điện cụ thể như yêu cầu điều chỉnh điện áp, trào lưu công suất, nâng cao ổn định hay giảm dao động công suất trên đường dây,...tùy vào chế độ vận hành mà ta lựa chọn các thiết bị một cách hợp lý.
- PAR = Thiết bị điều khiển Pha- góc J.
- TCPAR =Thiết bị điều chỉnh góc pha điều khiển bằng thyristor O.
- TCSC = Tụ nối tiếp điều khiển bằng thyristor P.
- TCVL = thiết bị hạn chế điện áp điều khiển bằng thyristor Q.
- XC) với đặt tính điều khiển trơn và tức thời.
- 2.2.1 Khối điều khiển ngoài của TCSC Bộ điều khiển ngoài xác định chế độ làm việc của TCSC.
- Điểm đặt có thể thay đổi được theo thống số CĐXL thông qua kênh điều khiển riêng (Power Flow Control Loop).
- Trong CĐQĐ, TCSC hoạt động theo kênh điều khiển ổn định (Stability Control Loop).
- Trên hình 2.2 thể hiện cấu trúc chung phần điều khiển ngoài của TCSC.
- Hình 2-3 Sơ đồ khối điều khiển ngoài của TCSC 36 Mô hình điều khiển TCSC này phù hợp cho các úng dụng ổn định góc, điện áp và tính toán dòng công suất.
- Góc lệch δmax giảm nhiều so với khi không điều khiển (có thể lên tới δk).
- 2.4 KẾT LUẬN Thiết bị bù dọc có điều khiển TCSC là phần tử điển hình của FACTS có hiệu quả tổng hợp trong điều khiển chế độ xác lập và chế độ quá độ, đặt biệt là có thể nâng cao ổn định của hệ thống điện trong các tình huống sự cố.
- Phương pháp điều khiển này áp dụng cho quá trình quá độ có các dao động không quá lớn.
- Phương pháp điều khiển này áp dụng cho quá trình quá độ có các dao động lớn.
- Tính toán trào lưu công suất.
- Tối ưu hóa trào lưu công suất.
- Trào lưu công suất 49 - Tạo và nhập dữ liệu vào file.
- Ví dụ hằng số hệ thống ICON, CON, công suất máy phát (MBASE), tổng trở phức của máy phát (ZSORCE), điện kháng phức của MBA (XTRAN.
- J: Số hiệu nút cuối của TCSC MODE : Chế độ điều khiển.
- PDES: Lượng công suất tác dụng cần điều khiển đến nút nhận J (MW).
- QDES: Lượng công suất phản kháng cần điều khiển đến nút nhận J (MVAr).
- TRMX: Lượng công suất tác dụng lớn nhất trao đổi giữa các đường dây khi sử dụng các thiết bị điều khiển thích hợp.
- Như vậy trong thời gian này trào lưu công suất trên hệ thống điện Việt Nam có xu hướng truyền tải công suất theo chiều từ Nam ra Bắc.
- Do đó trong giai đoạn này trào lưu công suất trên hệ thống điện Việt Nam có xu hướng truyền tải công suất theo chiều từ Bắc vào Nam.
- Chế độ 3: Chế độ vận hành huy động công suất từ Bắc vào Nam 2000MW.
- Chế độ 4: Chế độ vận hành huy động công suất từ Bắc vào Nam 3000MW.
- Trong các chế độ huy động công suất (chế độ 3 và 4), bắt đầu xuất hiện sự mang tải không đồng đều giữa các đường dây 500kV.
- Trong các chế độ huy động công suất thì 2 mạch đường dây 500kV Vũng Áng –Đà Nẵng luôn mang tải cao nhất.
- Chế độ huy động công suất từ Bắc vào Nam: 2000MVA, không có thiết bị FACTS.
- Chế độ huy động công suất từ Bắc vào Nam: 2000MVA, có thiết bị FACTS.
- Công suất phát của máy phát.
- Chế huy động công suất từ Bắc vào Nam: 2000MVA: Các thông số hệ thống trong chế huy động công suất từ Bắc vào Nam: 2000MVA, không có thiết bị FACTS có đặt điểm sau.
- Tuy nhiên, như đã tính toán ở trên, trong một số chế độ huy động công suất lớn, dòng công công suất truyền tải trên một số mạch đường dây lớn.
- Thiết bị bù dọc có điều khiển TCSC là một thiết bị FACTS có khả năng nâng cao ổn định hệ thống điện.
- Chế huy động công suất từ Bắc vào Nam: 2000MVA Nhận xét: Các thông số hệ thống trong chế huy động công suất từ Bắc vào Nam: 2000MVA, khi có thiết bị FACTS có đặt điểm sau.
- Chế huy động công suất từ Bắc vào Nam: 3000MVA Các thông số hệ thống trong chế huy động công suất từ Bắc vào Nam: 3000MVA, khi có thiết bị FACTS có đặt điểm sau.
- Các thiết bị FACTS là phương tiện điều khiển mới áp dụng cho hệ thống điện được chế tạo trên cơ sở áp dụng kỹ thuật điện tử công suất lớn.
- Ưu thế của các thiết bị này là tốc độ điều chỉnh nhanh, công suất lớn.
- Lã Văn Út (2001), Phân tích & điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt