Post date: 08:13:56 14-09-2012

a) Phân bố dòng không ràng buộc

Sử dụng chương trình LFE tính phân bố dòng cho lưới điện 220-500 kV miền Bắc (2009 gần đúng và đơn giản hóa), gồm 30 nút. Tệp MienBac 30nut.doc kèm theo dưới đây là dữ liệu và kết quả tính toán xuất bởi chương trình.

Một vài đặc điểm của lưới điện này là như sau:

Giao diện giữa lưới 220 và lưới 500 kV là 4 nhánh máy biến áp nối với các nút:

1- Hòa bình

5- Nho quan

10- Thường tín

30- Quảng ninh

Nhánh máy biến áp biểu diễn như một tổng trở, bỏ qua nhánh sun từ hóa. 3 trong 4 máy này có đầu phân áp khác định mức, đó là các máy ở 1-Hòa bình, 5-Nho quan và 10-Thường tín.

Lưới 500 kV gồm 4 đường dây:

21-23 Hòa bình-Nho quan

23-24 Nho quan-Hà tĩnh (2 đường dây song song). Các nút 25-28 là điểm đầu đường dây, sau tụ bù dọc (nói dưới đây)

23-22 Nho quan-Thường tín

22-29 Thường tín-Quảng ninh

Đường dây Nho quan-Hà tĩnh được trang bị tụ bù dọc và kháng bù ngang ở hai đầu:

- Các nhánh 23-27, 23-25 biểu diễn tụ bù phía Nho quan có thông số 23 Ohm. Nhánh 24-26, 24-18 biểu diễn tụ bù phía Hà tĩnh có thông số 21.5 Ohm.

- Kháng bù đặt ở nút 23 và 24 được mô tả bởi phần tử tổng dẫn đặt ở các nút này: Mỗi nút có 2 kháng điện song song với công suất 3 pha 2x98 MVAr. Với cơ sở 100 MVA và 500 kV tính được điện nạp nối sun đặt vào mỗi nút bằng -1.96 p.u

Đường dây 2 mạch Nho quan-Hà tĩnh cũng khá dài (khoảng 300 km) nên dùng biểu diễn mạch Pi tương đương: Thông số đơn vị R=0.0277 Ohm/km, X=0.2814 Ohm/km, B=4.2365 mS/km và độ dài 2 mạch là 307 km và 289 km. Từ đó tính được 2 mạch Pi tương đương có tổng trở dọc 8.1893 + j84.8098 Ohm và 7.7481 + j80.0642 Ohm, tổng dẫn sun 0.6133 + j656.4 mS và 0.5115 + j618 mS. Nhập các giá trị này cho thông số mạch Pi của các nhánh 25-26 và 27-28, chú ý lấy độ dài nhánh bằng 1 và nhân đôi giá trị B và G (vì cần nhập vào tổng giá trị tổng dẫn của 2 nhánh sun của mạch Pi). Như vậy thông số G0 của nhánh chỉ xuất hiện đối với 2 nhánh đường dây dài này thôi.

Các đường dây khác sử dụng biểu diễn mạch Pi thường, bỏ qua thông số G0.

Có 3 nguồn điện biểu diễn bởi nút PV: 1-Hòa bình, 12- Phả lại, 19-Tuyên quang

Điện áp 3 nguồn này được điều chỉnh ở giá trị lần lượt là 1.086 p.u, 1.02 p.u và 1.07 p.u. 3 nguồn này cũng có ràng buộc về giới hạn phát/nhận công suất phản kháng.

Nguồn cân bằng chọn là nút 24-Hà tĩnh (điểm nối với hệ thống điện miền Trung và miền Nam), điện áp đã cho 0.98 p.u.

Thuật toán Newton-Raphson đầy đủ hội tụ sau 6 bước với sai số cân bằng nút là 10^-6 MW (MVAr). Sơ đồ lưới điện có kèm theo kết quả tính toán xuất bởi chương trình được cho trong hình dưới đây.

Nhận xét là điện áp nguồn 12-Phả lại yêu cầu giữ quá thấp (1.02 p.u) so với công suất phát, nên vượt quá giới hạn dưới của Q ở nút này. Kết quả nút này phải nhận một lượng 26 MVAr bằng giới hạn dưới cho phép, đồng thời không giữ được áp 1.02 mà phải đạt tới khoảng 1.026 p.u. (nút 12-Pha lại bị chuyển thành nút PQ- type 3).

Nói chung phụ tải của lưới này có Q nhỏ, đồng thời công suất phản kháng sinh ra lớn Qc = 1191 MVAr, do đó lưới thừa nhiều Q: Kết quả hệ số công suất các nút nguồn cũng cao; nút cân bằng 24-Hà tĩnh nhận một lượng công suất phản kháng khoảng 174 MVAr (trong khi phát khoảng 244 MW) (chú thích: Các giá trị này của công suất nút cân bằng là đã bỏ qua phụ tải phía 220 kV của trạm Hà tĩnh).

b) Phân bố dòng với ràng buộc

Giả sử muốn nâng công suất đường dây 500 kV 21-23 (Hoabinh500 - Nhoquan500) lên 500 MW. Sử dụng máy biến áp dịch pha (PS) đặt kèm nhánh máy biến áp 1-21 (Hoabinh220 - Hoabinh500). Hiện tại nhánh này đã đươc cho hệ số biến áp khác thường 1:0.88; ta giữ nguyên nó và đặt PS nối tiếp sau máy biến áp này, bằng cách đưa vào nút 31 và nhánh PS 21-31 (với điện kháng 20 Ohm giả sử là điện kháng của PS). Đường dây 500 kV 21-23 thay bằng nhánh mới 31-23 (cắt nhánh 21-23 cũ bằng cách đặt thông số Status=0 cho nhánh này). Dữ liệu cho bài toán này kèm theo đây (tệp MienBac 31nut.lfd), trong đó bảng Dữ liệu Ràng buộc nhập như hình sau:

Kết quả tính phân bố dòng với ràng buộc này cho công suất truyền tải trên nhánh 21-31 đúng yêu cầu là 500 MW, với thông số PS là R = 0.1535 ứng với góc dịch pha 8.7274 độ. Dưới đây là hình Bảng kết quả thiết bị điều chỉnh PS và kết quả tính phân bố dòng cho lưới (cũng xem tệp MienBac 31nut PS@21-31.txt kèm theo trang này).

Download tệp dữ liệu chạy bài toán này cũng như các tệp kết quả cho dưới đây: