- LÊ ĐẮC TÚ ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. - Bảng 2.2.Tổn thất điện năng từng lộ đường dây trung áp năm 2013 9. - Tổn thất điện năng trong máy biến áp của các phụ tải lộ 976 E15.5 13. - Tổng hợp kết quả tính toán tổn thất điện năng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu 14. - So sánh kết quả tính toán với tổn thất điện năng thực tế năm 2013 15. - KÕt qu¶ tÝnh to¸n bï tèi -u lé 976-E815.5 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GDP Tổng sản phẩm quốc nội TG Trạm biến áp trung gian KH Khách hàng TTĐN Tổn thất điện năng ĐTPT Đồ thị phụ tải BAPP Biến áp phân phối TTCS Tổn thất công suất MBA Máy biến áp ĐZ Đường dây DSM Demend Side Management (quản lý nhu cầu điện năng) PSS/ADEPT Phần mềm tính toán và phân tích lưới điện CMIS Phần mềm quản lý khách hàng 1 Mở đầu 1. - Vì vậy, việc thực hiện các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu - tỉnh Nghệ An xuống mức thấp nhất, góp phần nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo cung cấp điện phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh nhằm đạt mục tiêu đề ra là cần thiết. - Mục đích nghiên cứu của luận văn Hiệu quả kinh tế của việc giảm tổn thất điện năng lưới điện trung áp mang lại là rất rõ ràng, nó là một trong các chỉ tiêu chính đánh giá công tác sản xuất, kinh doanh của ngành điện và là mục tiêu phấn đấu trong nhiều nhiều năm qua của Điện lực Quỳnh Lưu nói riêng và Công ty Điện lực Nghệ An cũng như ngành điện nói chung. - Hơn nữa, giảm tổn thất điện năng còn có một ý nghĩa quan trọng là góp phần nâng cao chất lượng điện năng. - Từ nhu cầu sử dụng điện của các hộ phụ tải và thực trạng nguồn, lưới điện trung áp Điện lực Quỳnh Lưu, luận văn đã thực hiện đánh giá, phân tích tình hình tổn thất điện năng, tìm ra nguyên nhân tổn thất điện năng và đề xuất các giải pháp nhằm giảm tổn thất điện năng trên lưới điện trung áp Điện lực Quỳnh Lưu xuống mức thấp nhất có thể. - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu mà đề tài đặt ra là đánh giá, phân tích thực trạng lưới điện và tình hình tổn thất điện năng lưới điện trung áp Điện lực Quỳnh Lưu hiện nay. - Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán trào lưu công suất và bù tối ưu trên các đường dây trung thế và đánh giá, so sánh với kết quả tổn thất điện năng thực tế từ công tác sản xuất, kinh doanh của Điện lực Quỳnh Lưu. - Chất lượng điện áp ở một số nút trong lưới điện không đáp ứng được tiêu chuẩn, độ tin cậy cung cấp điện rất thấp…Giảm tổn thất điện năng xuống mức thấp nhất có thể trong những năm qua vẫn là bài toán khó của ngành điện. - Do đó, thực hiện giảm tổn thất điện năng lưới điện trung thế góp phần nâng cao chất lượng điện năng để hệ thống điện hoạt động hiệu quả hơn sẽ góp phần tích cực đưa nền kinh tế đất nước phát triển bền vững. - Đánh giá tổn thất điện năng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu. - Các cơ sở lý thuyết áp dụng tính tổn thất điện năng. - Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để đánh giá tổn thất điện năng và bù tối ưu lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu. - 4 - Đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu. - Hiện trạng nguồn và lưới điện trung áp Điện lực Quỳnh Lưu 1.2.1. - 15 CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG LƯỚI ĐIỆN, KHẢ NĂNG MANG TẢI VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN QUỲNH LƯU TỈNH NGHỆ AN 2.1. - Các phụ tải công nghiệp vận hành không thường xuyên sản lượng biến động lớn là một trong những nguyên nhân gây tổn thất . - Tổn thất điện áp đến cuối đường dây khoảng 6,3. - Đường trục này có chiều dài lớn, phụ tải tập trung ở cuối đường dây nên tổn thất điện áp đến cuối của đường dây khoảng 6,2. - Mặc dù đường dây ngắn nhưng do phụ tải công nghiệp và nuôi trông thủy sản vận hành theo thời vụ nên sản lượng biến động lớn ảnh hưởng đến tổn thất chung toàn đường dây. - Tổn thất thực hiện khoảng 3.5. - Tổn thất ĐZ trung áp. - Tổn thất ĐZ hạ thế. - KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÔNG TÁC GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG CÁC NĂM QUA CỦA ĐIỆN LỰC QUỲNH LƯU Theo số liệu Bảng 2.1 ta nhận thấy tổng tổn thất điện năng từ năm 2010 đến năm 2013 không có sự biến động tăng giảm lớn. - ảnh hưởng lớn đến tổng tổn thất toàn đơn vị. - Tuy nhiên công tác đầu tư xây dựng, cải tạo lưới điện trong các năm qua của Điện lực Quỳnh Lưu thực hiện chưa tốt, chưa có sự quan tâm tích cực để giảm tổn thất. - 20 Bảng 2.2.Tổn thất điện năng từng lộ đường dây trung áp năm 2013 STT Tên đường dây Tổng công suất đặt Chiều dài đường dây Sản lượng điện nhận năm 2013 Sản lượng điện thương phẩm năm 2013 TTĐN thực hiện năm 2013 (kVA) (km) (kWh) (kWh. - CÁC NGUYÊN NHÂN DẪN ĐẾN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Tình hình tổn thất điện năng lưới điện trung áp điện lực Quỳnh Lưu trong những năm qua đang ở mức cao, năm 2010 tỷ lệ tổn thất là 16,16%, đến năm 2013 là 16,08%. - Với tổn thất lưới điện trung áp năm 2013 là 8,14% tương ứng với thất thoát là 14.158.639kWh, với giá điện bình quân của Điện lực Quỳnh Lưu là 1303,52đ/kWh thì trong 01 năm Điện lực mất 18,456 tỷ đồng. - Tổn thất lưới điện cao là do một số nguyên nhân sau. - Điều này cũng dẫn đến làm tăng tổn thất trên lưới điện. - Các phụ tải công nghiệp-tiêu thụ nhiều công suất phản kháng nên lưới điện vẫn phải truyền tải công suất phản kháng dẫn đến tổn thất điện năng, tính đến toàn Điện lực vẫn còn 38 khách hàng phải trả tiền mua công suất phản kháng. - Nhưng do hệ thống lưới điện nông thôn đã quá xuống cấp, cũ nát, chắp vá và bán kính cấp điện lớn, không được đầu tư cải tạo trong thời gian dài dẫn đến tổn thất điện năng cao. - 24 CHƯƠNG 3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 3.1. - KHÁI NIỆM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG * Tổn thất điện năng là phần năng lượng điện bị mất đi trong quá trình truyền tải. - Tổn thất điện năng trong một phần tử nào đó của mạng phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của phụ tải và sự thay đổi của phụ tải trong thời gian xét. - Nếu như phụ tải của đường dây không thay đổi và tổn thất công suất tác dụng trên đường dây là P thì tổn thất điện năng trong thời gian t bằng. - Tổn thất điện năng kỹ thuật là tiêu hao điện năng tất yếu xảy ra trong quá trình truyền tải và phân phối điện. - ngoài ra đường dây dẫn điện cao áp từ 110 kV trở lên còn có tổn thất vầng quang. - MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Vấn đề xác định tổn thất điện năng trong mạng điện hiện nay đang là nhiệm vụ hết sức thiết thực, không những đối với các cơ quan quản lý và phân phối điện, mà ngay cả đối với các hộ dùng điện. - Phương pháp xác định tổn thất điện năng thông thường nhất, là so sánh sản lượng điện ở đầu vào và đầu ra, nhưng thường mắc phải những sai sót lớn - do một số nguyên nhân sau đây. - Do vậy, ta phải áp dụng các phương pháp tính toán tổn thất điện năng của lưới điện phân phối. - Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán tổn thất điện năng. - Sau đây, chúng tôi xin trình bày một số phương pháp tính tổn thất điện năng lưới điện phân phối. - T: Thời gian khảo sát tổn thất điện năng (h. - Phương pháp thời gian tổn thất công suất lớn nhất A = R.I2max.τ (3.5) Trong đó. - thời gian tổn thất công suất lớn nhất. - Phương pháp hệ số tổn thất công suất A = R.I2max.KTT.T (3.6) Trong đó. - K2pt: Hệ số tổn thất công suất. - T: thời gian khảo sát tổn thất điện năng (h). - Đối với mỗi phụ tải, thời gian tổn thất công suất lớn nhất (τ) được tính theo biểu đồ phụ tải theo công thức: tT max. - Sử dụng chương trình tính phân bố công suất trên các nhánh của lưới trung áp được xét và tổn thất công suất (TTCS) trên lưới ( bao gồm tổn thất trên các phần tử MBA, đường dây trung áp). - Cuối cùng tiến hành tính toán chế độ xác lập của lưới và xác định tổng tổn thất công suất lớn nhất của lưới điện Pmax. - Thực chất của quy trình nêu trên là sử dụng công cụ phần mềm PSS/ADEPT tính toán lặp nhiều lần chế độ xác lập lưới trung áp nhằm nhận dạng được sự phân bố công suất trên các nhánh và tổn thất công suất của lưới trung áp được xét nhằm đáp ứng giá trị điện năng của đầu nguồn theo biểu đồ phụ tải cho trước. - Vậy tổn thất điện năng của lộ trung áp sẽ là: ATA = ABA + ADZ (3.14. - là thời gian tổn thất lớn nhất của máy biến áp - t là thời gian làm việc của máy biến áp trong năm - A là điện năng trong năm - ABA là tổn thất điện năng trong máy biến áp * Tổn thất điện năng trên đường dây DZDZ. - Theo các phương pháp này thì tổn thất điện năng là hàm của bình phương dòng điện biến thiên I2(t. - Phương pháp 4 và 5 thì tổn thất điện năng là hàm của dòng điện Imax, điện áp pha Uf, hệ số công suất cos (lúc Imax) và điện năng A. - 34 CHƯƠNG 4 SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TỔN THẤT VÀ TÍNH BÙ TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN QUỲNH LƯU - NGHỆ AN 4.1. - Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement), đặt tụ bù tối ưu: tìm ra những điểm tối ưu để đặt các tụ bù cố định và tụ bù ứng động (điều khiển được) sao cho tổn thất công suất trên lưới là nhỏ nhất 3. - SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH PHÂN BỔ CÔNG SUẤT VÀ TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN QUỲNH LƯU 4.2.1. - các phụ tải công nghiệp, thương mại - dịch vụ, phụ tải nông nghiệp t h Theo ta tính toán được tổn thất điện năng trong MBA của lộ 976-E15.5cho ở Bảng 4.2. - Tổn thất trong các MBA là ABA =187.367 kWh (tương ứng 1,29. - Thời gian tổn thất lớn nhất của đường dây tDZ TĐZmax . - giờ) Từ kết quả tính toán tổn thất công suất trên phần mềm PSS/ADEPT đã nêu ở Bảng 4.1, ta tính được tổn thất điện năng trên đường dây 976-E15.5 là DZDZ. - Vây tổn thất điện năng lộ 976E15.5 là ATA = ABA + ADZ kWh ( tương ứng 6,96. - Tổng hợp kết quả tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện trung áp Điện lực Quỳnh Lưu. - Tổng hợp kết quả tính toán tổn thất điện năng lưới điện trung áp điện lực Quỳnh Lưu TT Tên lộ đường dây Công suất max Sản lượng điện nhận Tổn thất điện năng trong lõi thép MBA Tổn thất điện năng trong cuộn dây MBA Tổn thất điện năng trên dây dẫn Tổng tổn thất điện năng Tỷ lệ tổn thất. - (kW) (kWh) (kWh) (kWh) (kWh) (kWh) MBA Đường dây Tổng 1 Lộ 372E Lộ 373E Lộ 972E Lộ 974E Lộ 976E Lộ 971TGLQ Lộ 973TGLQ Lộ 375E Lộ 971E Lộ 971-TGHM Lộ 973-TGHM Tổng cộng Từ tổng hợp kết quả tính toán tổn thất điện năng ở Bảng 4.3 cho ta thấy tổn thất điện năng trên lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu là 11.255.609kWh, tướng ứng 5,51. - So sánh kết quả tính toán tổn thất. - Tổn thất điện năng thực tế trên lưới trung áp điện lực Quỳnh Lưu năm 2013 là 14.158.639kWh, tương ứng 6,94%. - Tổn thất điện năng tính toán theo phần mềm PSS/ADEPT là 5,51%. - Điện lực Quỳnh Lưu thực hiện tính tổn thất điện năng trên Excel, kết quả tính toán tổn thất kỹ thuật năm 2013 là 5,82%, chênh lệch so với thực tế thực hiện là 1,12%. - Từ cách tính tổn thất điện năng trên Excel và cách tính trên PSS ta thấy kết quả là tương đương và hợp lý. - Công tác đầu tư cải tạo và sửa chữa chưa kịp thời dẫn đến kết qua thực hiện tổn thất thực tế còn cao hơn so với tính toán. - Mặc dù vậy chúng ta nhận thấy rằng kết quả tính toán tổn thất điện năng lưới điện trung áp bằng phần mềm PSS/ADEPT là hợp lý. - Xác định vị trí bù tối ưu lưới điện trên đường dây trung áp điện lực Quỳnh Lưu 4.3.1.1. - Kết quả tính toán bù tối ưu trên lưới điện trung áp điện lực Quỳnh Lưu. - Sau khi lắp đặt bổ sung và thay thế các bộ tụ bù, theo tính toán của phần mềm PSS/ADEPT, sản lượng điện năng tổn thất tiết kiệm được là 881,15kW x 1.445h kWh, tương ứng với giảm được tổn thất điện năng là 0,78%. - 373E15.5 không phải bù phản kháng 66 CHƯƠNG 5 CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN QUỲNH LƯU TỈNH NGHỆ AN Tổn thất điện năng trong truyền tải và phân phối điện năng là một trong những chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật quan trọng trong sản xuất, kinh doanh của ngành điện nói chung và Điện lực Quỳnh Lưu nói riêng. - Giảm tổn thất điện năng mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn cho nền kinh tế-xã hội, cho ngành điện và cho các hộ tiêu thụ. - Trong những năm qua Điện lực Quỳnh Lưu đã có nhiều cố gắng trong công tác thực hiện giảm tổn thất điện năng lưới điện nói chung và lưới điện trung áp nói riêng. - tuy nhiên vấn đề tổn thất điện năng lưới điện trung áp ở Điện lực Quỳnh Lưu vẫn còn nhiều bất cập, đòi hỏi không chỉ sự cố gắng, nỗ lực của Điện lực Quỳnh Lưu nói riêng và toàn ngành điện nói chung, mà cần có sự quan tâm chỉ đạo, phối hợp của các ngành, các cấp chính quyền địa phương và sự chỉ đạo đồng bộ, hợp lý của Nhà nước. - Từ những đánh giá, nhận xét và thực trạng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu như trên, ta nhận thấy rằng vấn đề tổn thất điện năng ở lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu là không thể tránh khỏi, tổn thất lưới điện trong những năm qua vẫn còn rất cao. - Để Giảm tổn thất điện năng xuống mức thấp nhất có thể, theo chúng tôi cần phải thực hiện các giải pháp sau: 5.1. - ΔA: là tổn thất điện năng trên lưới điện đang xét (kWh. - Biện pháp quản lý kỹ thuật - vận hành - Hoàn thiện cấu trúc lưới điện để đảm bảo vận hành tối ưu nhằm giảm tổn thất nhỏ nhất. - Áp dụng giải pháp DSM để giảm tổn thất điện năng * Khái niệm: DSM là tập hợp các giải pháp kỹ thuật - công nghệ- kinh tế – xã hội nhằm sử dụng điện năng một cách hiệu quả và tiết kiệm. - Ngành điện chủ động, thuận lợi hơn trong việc đáp ứng nhu cầu phụ tải dùng điện, nâng cao chất lượng điện năng và góp phần giảm tổn thất điện năng. - Việc ứng dụng DSM nhằm san phẳng phụ tải đỉnh, giảm tổn thất điện năng trên đường dây, nâng cao chất lượng điện năng và đảm bảo thiết bị điện vận hành an toàn. - 76 KẾT LUẬN Qua quá trình nghiên cứu và trình bày ở Luận văn này, chúng ta rút ra một số kết luận về các giải pháp có thể áp dụng trong công tác quản lý vận hành lưới điện nhằm giảm tổn thất điện năng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu như sau: 1. - Hiện trạng lưới điện trung áp huyện Quỳnh Lưu chưa đáp ứng được yêu cầu cung cấp điện nhất là đối với các phụ tải sản xuất công nghiệp yêu cầu chất lượng điện năng cao, tổn thất điện năng lưới trung áp vẫn ở mức cao. - Cần xây dựng và triển khai đề án lắp đặt tụ bù trên lưới điện như đã nghiên cứu và đề xuất trong luận văn để nâng cao chất lượng điện năng của lưới điện phân phối nhằm điều chỉnh điện áp nút, giảm tổn thất điện năng. - Triển khai ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán trào lưu công suất và tính toán bù tối ưu để từ đó tính toán TTĐN kỹ thuật, so sánh với kết quả TTĐN thực tế lưới điện làm cơ sở tính toán phần tổn thất thương mại. - Ứng dụng giải pháp DSM thực hiện quản lý sử dụng thiết bị điện để giảm tổn thất điện năng, mang lại hiệu quả kinh tế cao. - Nghiên cứu về những ảnh hưởng của các thiết bị linh kiện điện tử, bán dẫn hiện đang sử dụng trong các lĩnh vực đời sống và sản xuất công nghiệp: gây sóng hài, dao động điện áp có ảnh hưởng đến chất lượng điện năng và ảnh hưởng đến tổn thất lưới điện
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt