BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI (Nguyễn Sơn Lâm)

Người học chọn đề tài “Bù công suất phản kháng trên lưới phân phối” vì tầm quan trọng và tính thiết thực của nó. Đề tài rộng nhưng với thời gian có hạn, người học chỉ tập trung vào việc giải quyết bài toán bù kinh tế trong mạng điện.

Việc tính toán giúp ta biết cần phải bù công suất phản kháng. Nhưng việc bù phải mang lại hiệu quả về kỹ thuật cũng như kinh tế. Về kinh tế bù công suất phản kháng để giảm tổn thất điện năng chỉ có lợi khi nào khoảng tiền tiết kiệm được do hiệu quả giảm tổn thất điện năng được bù vào vốn đầu tư thiết bị bù sau một khoảng thời gian tiêu chuẩn nhất định và sau đó được lợi tiếp tục trong suốt thời gian tuổi thọ của thiết bị. Vấn đề là tụ đặt ở đâu trong mạng điện phức tạp, công suất bao nhiêu. Đó là lời giải của bài toán kinh tế dựa trên tiêu chuẩn chi phí tính toán hàng năm là bé nhất.

Để giải quyết vấn đề, nội dung của luận văn có ba vấn đề chính. Đầu tiên là cơ sở lý thuyết của bù công suất phản kháng, phần này trình bày kiến thức chung, cơ bản của việc bù công suất phản kháng. Sau đó người học giới thiệu phương pháp “Bù công suất phản kháng bằng ma trận Zbus” và “ Bù công suất phản kháng trên đường dây có phụ tải phân bố đều và tập trung”. Đối với hai phương pháp bù này, người học trình bày đầy đủ cơ sở lý thuyết, các bước tính toán bù, áp dụng lý thuyết đó bù trên một mô hình mạng cụ thể. Để chứng minh việc bù có hiệu quả, xuyên suốt quá trình thực hiện là việc tính toán và so sánh tổn thất của mạng trước và sau bù. Nội dung sau cùng là những vấn đề rút ra được sau khi thực hiện luận văn, những điểm mới đáng chú ý và vấn đề có thể thực hiện mở rộng dựa trên luận văn này

NỘI DUNG:

Chƣơng 1 TỔNG QUAN

1.1 Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1

1.2 Mục đích và đối tƣợng nghiên cứu ........................................................... 2

1.3 Nhiệm vụ, kế hoạch và phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài ..................... 2

1.3.1 Nhiệm vụ ................................................................................................... 2

1.3.2 Kế hoạch .................................................................................................... 2

1.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 3

Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Tổng quan về sự tiêu thụ công suất phản kháng ....................................... 4

2.1.1 Khái niệm về CSPK .................................................................................. 4

2.1.2 Sự tiêu thụ CSPK ...................................................................................... 5

2.2 Các nguồn phát công suất phản kháng trên lƣới điện ............................... 6

2.2.1 Các nguồn phát công suất phản kháng trên lƣới ...................................... 6

2.2.2 Ƣu nhƣợc điểm của các nguồn phát công suất phản kháng ..................... 9

2.3 Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng trong lƣới phân phối ......... 12

2.3.1 Giảm đƣợc tổn thất công suất trong mạng điện ..................................... 12

2.3.2 Giảm đƣợc tổn thất điện áp trong mạng điện .......................................... 12

2.3.3 Tăng khả năng truyền tải của đƣờng dây và máy biến áp ....................... 13

viii

2.4 Các tiêu chí bù công suất phản kháng trên lƣới phân phối .................... 13

2.4.1 Tiêu chí kỹ thuật ...................................................................................... 13

2.4.1.1 Yêu cầu về cosọ ....................................................................... 13

2.4.1.2 Đảm bảo mức điện điện áp cho phép ...................................................... 14

2.4.1.3 Giảm tổn thất công suất đến giới hạn cho phép ........................ 17

2.4.2 Tiêu chí kinh tế ........................................................................................ 18

2.4.2.1 Lợi ích khi đặt bù .................................................................................... 18

2.4.2.2 Chi phí khi đặt bù .................................................................................... 18

2.5 Các phƣơng pháp bù công suất phản kháng ............................. 19

2.5.1 Phƣơng pháp không sử dụng thiết bị bù ................................... 19

2.5.2 Phƣơng pháp sử dụng thiết bị bù .............................................. 19

2.6 Phân bố công suất trong hệ thống điện ..................................... 20

2.6.1 Các loại điểm nút trong hệ thống điện ...................................... 20

2.6.2 Các phƣơng trình cơ bản ......................................................................... 21

2.6.3 Khảo sát phân bố công suất ...................................................... 25

2.7 Áp dụng Matlab vào hộp công cụ hệ thống điện (Power system toolbox)

.................................................................................................. 25

2.7.1 Các chƣơng trình phân bố công suất ......................................... 25

2.7.2 Chuẩn bị số liệu và phân bố công suất bằng phƣơng pháp Gauss- Seidel

2.7.3 Chƣơng trình thành lập ma trận tổng trở thanh cái ................... 28

Chƣơng 3 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG DÙNG MA TRẬN ZBUS

3.1 Tính toán bù kinh tế bằng phƣơng pháp ma trận ..................................... 30

3.1.1 Lý thuyết .................................................................................................. 30

3.1.2 Các bƣớc tính toán bù kinh tế .................................................................. 32

3.2 Tính bù kinh tế cho mạng phân phối nhiều nút phụ tải ........................... 41

3.2.1 Phân bố công suất chế độ ban đầu trƣớc khi bù công suất phản kháng

3.2.2 Bù kinh tế phía hạ áp cho đƣờng dây có phụ tải phân bố đều ................. 44

3.2.2.1 Ma trận Zbus với nút 1 làm chuẩn ........................................................... 44

3.2.2.2 Ma trận Rbus với nút 1 làm chuẩn .......................................................... 48

3.2.2.3 Tính bù kinh tế ......................................................................................... 52

3.2.3 Phân bố công suất sau khi đặt thiết bị bù ................................................ 58

Chƣơng 4 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN ĐƢỜNG DÂY CÓ PHỤ

TẢI PHÂN BỐ TẬP TRUNG VÀ PHÂN BỐ ĐỀU

4.1 Bù công suất kháng trên đuờng dây phân phối ....................................... 61

4.1.1 Tổn thất công suất trên một đoạn của phát tuyến phân phối ................... 61

4.1.2 Tổn thất công suất trên đƣờng dây có đặt tụ bù ...................................... 62

4.1.3 Giảm tổn thất điện năng khi đặt tụ bù ..................................................... 64

4.1.4 Giảm tổn thất điện năng có xét chi phí đặt tụ bù ..................................... 68

4.2 Bù công suất kháng n vị trí trên đƣờng dây có phụ tải phân bố

đều ........................................................................................................... 73

4.2.1 Giảm tổn thất công suất ........................................................................... 73

4.2.2 Giảm tổn thất điện năng .......................................................................... 74

4.2.3 Giảm tổn thất điện năng với n vị trí bù có xét chi phí (bù kinh tế) ......... 74

4.3 Bù CSPK nhiều vị trí trên đƣờng dây phân phối đều, có nhánh rẽ ......... 77

4.3.1 Tính toán thiết kế đƣờng dây phân phối .................................................. 78

4.3.1.1 Tính toán đƣờng dây chính ...................................................................... 78

4.3.1.2 Tính toán nhánh rẽ ................................................................................... 79

4.3.2 Tính bù công suất phản kháng ................................................................. 81

4.3.2.1 Tính bù cho nhánh rẽ 1 lấy điện từ nút 2 của đƣờng dây chính .............. 81

4.3.2.2 Tính bù cho đƣờng dây chính ................................................................. 84

4.3.3 Tạo số liệu mới cho đoạn đƣờng dây sau khi đặt tụ bù ........................... 92

4.3.3.1 Đƣờng dây chính sau khi đặt tụ bù .......................................................... 92

4.3.3.2 Nhánh rẽ sau khi đặt tụ bù ....................................................................... 94

4.3.4 Tính toán sau khi bù công suất phản kháng ............................................ 95

4.3.4.1 Tính toán nhánh rẽ lúc phụ tải max và có bù công suất phản

kháng ....................................................................................................... 95

4.3.4.2 Tính toán đƣờng dây chính lúc phụ tải max và có bù công suất

phản kháng ............................................................................................... 98

4.3.5 Tính bù ứng động .................................................................................. 101

4.3.5.1 Tính bù ứng động cho nhánh rẽ ............................................................ 101

4.3.5.2 Tính bù ứng động cho đƣờng dây chính................................................ 103

Chƣơng 5 KẾT LUẬN

5.1 Một số kết quả đạt đƣợc của luận văn ................................................... 110

5.2 Hạn chế và hƣớng phát triển của luận văn ............................................ 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD