Tái cấu hình lưới điện phân phối 22 KV với hàm mục tiêu giảm tổn thất năng lượng
Trong quá trình vận hành, thực tế việc tái cấu hình lưới nhằm giảm tổn thất công suất và nâng cao độ
tin cậy trong điều kiện phải thoả mãn các ràng buộc kỹ thuật với hàng trăm khoá điện trên hệ thống
điện phân phối là điều vô cùng khó khăn đối với các nhân viên quản lý vận hành. Do đó luôn cần một
phương pháp phân tích phù hợp với lưới điện phân phối thực tế và một giải thuật đủ mạnh để tái cấu
hình lưới trong điều kiện thoả mãn các mục tiêu điều khiển của các nhân viên quản lý vận hành.
Bài báo tiếp cận bài toán tái cấu hình lưới điện phân phối với mục tiêu là giảm tổn thất điện năng
của lưới điện phân phối. Để đánh giá sự hiệu quả của giải thuật, tác giả đã thực hiện tính toán tổn
thất trước và sau khi tái cấu hình lưới điện phân phối, so sánh kết quả đạt được rút ra nhận xét cho
giải thuật này. Từ đó nêu ra được lợi ích kinh tế đạt được khi áp dụng giải thuật tái cấu hình để giảm
tổn thất điện năng vào lưới điện phân phối Điện lực Chợ Gạo.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tái cấu hình lưới điện phân phối 22 KV với hàm mục tiêu giảm tổn thất năng lượng
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 32 Số 18 TÁI CẤU HÌNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22 kV VỚI HÀM MỤC TIÊU GIẢM TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG RECONFIGURATION DISTRIBUTION NETWORK 22 kV WITH THE FUNCTION ENVIRONMENTAL REDUCTION Trương Việt Anh1, Trần Thành Hiếu2, Doãn Thanh Bình3, Nguyễn Tùng Linh3 1Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh; 2Điện lực Chợ Gạo, Tiền Giang 3Trường Đại học Điện lực Ngày nhận bài: 4/12/2018, Ngày chấp nhận đăng: 20/12/2018, Phản biện: PGS.TS. Trịnh Trọng Chưởng Tóm tắt: Trong quá trình vận hành, thực tế việc tái cấu hình lưới nhằm giảm tổn thất công suất và nâng cao độ tin cậy trong điều kiện phải thoả mãn các ràng buộc kỹ thuật với hàng trăm khoá điện trên hệ thống điện phân phối là điều vô cùng khó khăn đối với các nhân viên quản lý vận hành. Do đó luôn cần một phương pháp phân tích phù hợp với lưới điện phân phối thực tế và một giải thuật đủ mạnh để tái cấu hình lưới trong điều kiện thoả mãn các mục tiêu điều khiển của các nhân viên quản lý vận hành. Bài báo tiếp cận bài toán tái cấu hình lưới điện phân phối với mục tiêu là giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối. Để đánh giá sự hiệu quả của giải thuật, tác giả đã thực hiện tính toán tổn thất trước và sau khi tái cấu hình lưới điện phân phối, so sánh kết quả đạt được rút ra nhận xét cho giải thuật này. Từ đó nêu ra được lợi ích kinh tế đạt được khi áp dụng giải thuật tái cấu hình để giảm tổn thất điện năng vào lưới điện phân phối Điện lực Chợ Gạo. Từ khóa: Tái cấu hình lưới điện, giảm tổn thất điện năng, tính toán tổn thất, nâng cao độ tin cậy. Abstract: In the course of operation, the actual re-configuration of the mesh to reduce power losses and improve reliability in conditions that meet technical constraints with hundreds of electrical locks on the distribution system is essential. It is difficult for managers to operate. Consequently, an analytical approach suited to the actual distribution grid and a sufficiently powerful algorithm to reconfigure the grid is required in order to meet the control objectives of the operators This paper deals with the problem of reconfiguration of distribution grid with the aim of reducing power loss of distribution grid. To evaluate the effectiveness of this algorithm, the authors performed the loss calculation before and after reconfiguration of the distribution grid, comparing the results obtained to the comment for this algorithm. From there, the economic benefits gained from the application of the reconfiguration algorithm to reduce the power loss to the power distribution network Cho Gao. Keywords: Grid reconfiguration, reduce power loss, loss calculation, improve reliability. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Số 18 33 1. GIỚI THIỆU Lưới điện phân phối tại Điện lực Chợ Gạo được thiết kế dạng mạch vòng nhưng vận hành hình tia và được phân đoạn bởi các thiết bị đóng cắt LBS, DS, REC, đồng thời đều có thể kết vòng để chuyển tải lẫn nhau. Lưới điện được thiết kế đảm bảo cấu trúc lưới điện và phương thức vận hành lưới điện có dự phòng theo tiêu chí mỗi tuyến dây trung thế mang tải tối đa 300 A, cũng như đảm bảo chế độ vận hành n-1 kết lưới mạch vòng. Mục tiêu nghiên cứu là tìm ra giải thuật phù hợp để tái cấu hình lưới điện phân phối hiện hữu nhằm giảm tổn thất công suất và giảm tổn thất năng lượng điện trên các tuyến đường dây đang cung cấp và tỷ lệ tổn thất của Điện lực Chợ Gạo đến năm 2020 là 4,5 %. Vì vậy, bài toán khó được đặt ra cho Điện lực Chợ Gạo là cần sử dụng cách đơn giản nhất với kinh phí thấp nhất để làm giảm tổn thất điện năng trên lưới. 2. CÁC GIẢI PHÁP 2.1. Cân bằng pha Lưu đồ thuật toán được xây dựng dựa trên các luật kinh nghiệm “heurictis” để xây dựng hệ chuyên gia nhằm cải thiện mức độ cân bằng pha trong lưới phân phối. Giải thuật giảm dòng trên dây trung tính thông qua việc thay đổi pha cấp điện cho các phụ tải 1 pha với hàm mục tiêu là giảm tổn thất năng lượng trên toàn tuyến dây như hình 1. Hình 1. Thuật toán giảm dòng điện trung tính Hình 2. Cân bằng tải trên từng nhánh rẽ 2.2. Lắp đặt tụ bù Các vị trí đặt tụ có thể chấp nhận được sẽ do người thiết kế đề xuất để giảm thiểu không gian tìm kiếm, sau đó giải thuật heuritic sẽ tính toán độ nhạy của các nút và dựa vào độ nhạy này, các vị trí tụ bù thích hợp sẽ được đề xuất. Thuật toán này có thể áp dụng cho lưới điện phân phối TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 34 Số 18 hình tia trên diện rộng. Giải thuật đề xuất được mô tả tại hình 3. Hình 3. Thuật toán xác định vị trí và nút bù Hình 4. Vị trí bù ứng động trên lưới điện 2.3. Tái cấu hình lưới phân phối giảm tổn thất công suất 2.3.1. Cực tiểu hàm chi phí vận hành Hàm mục tiêu này rất phù hợp với lưới điện phân phối có chi phí chuyển tải thấp, linh hoạt trong vận hành, cấu hình lưới có thể thay đổi nhiều lần trong ngày. Nhóm tác giả C.S. Chen và M.Y là những người xây dựng hàm mục tiêu với cực tiêu hàm chi phí vận hành. Hình 5. Lưu đồ giải thuật của Chen và Cho [1] 2.3.2. Cực tiểu hàm tổn thất năng lượng Hình 6. Phương pháp Rubin Taleski - Dragoslav Rubin Taleski [6] đề nghị một giải thuật cũng dựa vào giải thuật giảm tổn thất TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Số 18 35 công suất thuần heuristic của Civanlar [5] nhưng thay hàm tổn thất công suất bằng hàm tổn thất năng lượng được xây dựng bằng cách cộng đồ thị phụ tải và điện áp trung bình tính trong 24 giờ theo lưu đồ hình. 2.3.3. Tái cấu hình lưới giảm P Giải thuật vòng kín - giải thuật của Merlin và Back khá đơn giản: “Đóng tất cả các khoá điện lại tạo thành một lưới kín, sau đó giải bài toán phân bố công suất và tiến hành mở lần lượt các khoá có dòng chạy qua bé nhất cho đến khi lưới điện dạng hình tia”. Hình 7 thể hiện giải thuật của Merlin và Back [4], đã được Shirmohammadi [3] bổ sung. Giải thuật này chỉ khác so với giải thuật nguyên thủy của Merlin và Back ở chỗ có xét đến điện thế ở các trạm trung gian và yếu tố liên quan đến dòng điện. Shirmohammadi sử dụng kỹ thuật bơm vào và rút ra một lượng công suất không đổi để mô phỏng thao tác chuyển tải của lưới điện phân phối hoạt động hở về mặt vật lý nhưng về mặt toán học là một mạch vòng. Dòng công suất bơm vào và rút ra là một đại lượng liên tục. Mặc dù đã áp dụng các luật heuristics, giải thuật này vẫn cần quá nhiều thời gian để tìm ra được cấu hình giảm tổn thất công suất. Tính chất không cân bằng và nhiều pha chưa được mô phỏng đầy đủ. Tổn thất của thiết bị trên đường dây chưa được xét đến trong giải thuật. Hình 7. Phương pháp Shirmohammadi Hình 8. Phương pháp Civanlar và các cộng sự Hình 9. Sơ đồ cấu hình lưới điện phân phối TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 36 Số 18 Bảng 1. Kết quả cấu hình lưới Tổn thất toàn lưới khu vực Chợ Gạo năm 2017: 6,5% Phát tuyến Tên khóa Tình trạng sau Kết quả A (%) 471-CG C471-1 C471-2 Đóng Cắt 5,52 472-CG C472-1 C472-2 Cắt Đóng 6,01 473-CG C473-1 C473-2 Đóng Đóng 5,89 474-CG C474-1 C474-2 Đóng Đóng 5,31 475-CG C475-1 C475-2 Cắt Đóng 5,46 476-CG C476-1 C476-2 Đóng Cắt 5,63 477-CG C477-1 C477-2 Đóng Cắt 5,77 478-CG C478-1 C478-2 Đóng Đóng 5,85 479-CG C479-1 C479-2 Cắt Đóng 5,71 Bảng tính toán cấu hình các khóa Kết quả sau khi cấu hình các khóa -TTĐN 5,68 2.3.4. Mở rộng thêm nối tuyến Bằng cách mở rộng thêm các tuyến được kết nối vào sơ đồ thực tế bằng cách nối kéo thêm các tuyến dây, như hình 10. Hình 10. Bố trí lại các khóa với tuyến mạch vòng 2.4. Phương pháp giảm tổn hao công suất và giảm tổn hao năng lượng Hình 11. Lưu đồ thuật toán đề xuất 2.5. Cơ sở lý thuyết A = Piti => giảm Pi (1) P= 𝐼𝑎 2Ra+𝐼𝑏 2Rb+𝐼𝑐 2Rc+𝐼𝑛 2Rn (2) P = (P2+Q2)roL/U 2 dm (3) Trong đó: P (kW): tổn thất công suất; Uđm (kV): điện áp vận hành; ro (Ω): Điện trở trên 1 km của dây dẫn; L (km): chiều dài dây dẫn; Pn, Qn: công suất tác dụng và phản kháng truyền trên nhánh 3 pha. Công thức 1 cho thấy đây là tổn thất được tính trên lưới điện 3 pha cân bằng. Nếu xuất hiện sự mất cân bằng giữa các pha, sẽ xuất hiện dòng điện trên dây trung tính ngay cả khi lưới điện đang vận hành hình tia. Điều này sẽ làm tăng tổn thất công suất. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Số 18 37 Với A B CI I I const Và A B C NI I I I Nên 2 2 2 2 A o B o C o N oN A B C A B C P I r L I r L I r L I r L Min I I I cos cos cos Việc duy trì cos giữa các pha có thể dễ dàng thực hiện bằng cách bù trên lưới hạ thế để đảm bảo hệ số công suất cos tiến tới 0,95. Tuy nhiên việc duy trì biên độ dòng điện giữa các pha bằng nhau là điều khó khăn ngay cả gần bằng nhau. Vì vậy, việc cân bằng pha cần được xem xét trước tiên, đặc biệt là lưới điện của huyện Chợ Gạo khi có sự phát triển bùng nổ của lưới một pha dẫn đến việc mất cân bằng khá lớn trên các pha trên hai phát tuyến. 3. GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT TRÊN LƯỚI 22 kV CHỢ GẠO 3.1. Xây dựng lưới điện phân phối Điện lực Chợ Gạo trên phần mềm PSS/ADEPT Bước 1: Dựa vào sơ đồ đơn tuyến lưới điện Chợ Gạo thực tế, ta đưa sơ đồ vào phần mềm để xây dựng chính xác so với thực tế. Bước 2: Thực hiện vẽ các nút, trạm biến áp, dây dẫn, nguồn, tụ bù, tải, khóa điện với vị trí, tỉ lệ phù hợp với sơ đồ thực tế. Bước 3: Nhập các thông số quan trọng: - Đường dây: chiều dài, loại dây, tiết diện,.. - Nút: điện áp nút, tên nút, - Trạm biến áp: tên trạm, công suất, loại máy, - Nguồn: điện áp nguồn,tên nguồn, - Tụ bù: điện áp tụ, tên, công suất tụ, loại tụ, - Tải: ID trạm, công suất P và Q; - Khóa điện: loại khóa, tên khóa. Các thông số khác của dây dẫn, máy biến áp, các khóa được xây dựng thành thư viện pti.con và được cập nhật khi có thêm thiết bị, vật tư mới đưa vào lưới điện. 3.2. Kết quả thực hiện một đoạn dây Dựa trên sơ đồ nối dây và phần mểm PSS/ADEPT để mô phỏng và nhập dữ liệu cho lưới điện 22 kV Chợ Gạo, như trong hình 12. Hình 12. Sơ đồ nối dây và sơ đồ trên phần mềm PSS/ADEPT của lưới 22 kV Chợ Gạo TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 38 Số 18 Bảng 2. Bảng thông số tải một tuyến dây Name Node Type Balaced Grounded In service Total real power (kVar) Total reactive power (kVar) Phase A real power (kW) Phase A reactive power (kVar) Phase B real power (kW) Phase B reactive power (kVar) Phase C real power (kW) Phase C reactive power (kVar) P0861011 CTL61011 Const P, U FALSE TRUE TRUE 2067,39 30,972 689,13 10,324 689,13 10,324 689,13 10,324 P0861012 CTL61012 Const P, U FALSE TRUE TRUE 1897,005 39,93 632,335 13,31 632,335 13,31 632,335 13,31 P0861013 CTL61013 Const P, U FALSE TRUE TRUE 1436,67 474,653 478,89 230,31 478,89 221,221 478,89 23,122 P0861014 CTL61014 Const P, U FALSE TRUE TRUE 148,891 33,975 50,235 11,325 50,235 11,325 48,331 11,325 P0861015 CTL61015 Const P, U FALSE TRUE TRUE 270,57 33,975 90,19 11,325 90,19 11,325 90,19 11,325 P0861016 CTL61016 Const P, U FALSE TRUE TRUE 152,119 33,975 50,35 11,325 52,354 11,325 49,415 11,325 P0861017 CTL61017 Const P, U FALSE TRUE TRUE 100 38,014 31,365 15,364 35,321 11,325 33,314 11,325 P0861018 CTL61018 Const P, U FALSE TRUE TRUE 699 387 233 129 233 129 233 129 P0861019 CTL61019 Const P, U FALSE TRUE TRUE 114,94 39,761 35,325 13,115 39,315 15,321 40,3 11,325 P0861020 CTL61020 Const P, U FALSE TRUE TRUE 236,7 33,975 78,9 11,325 78,9 11,325 78,9 11,325 Bảng 3. Bảng thông số các khóa Name From node To node Phasing Construction type Rating A1 Rating A2 Rating A3 Rating A4 Tie switch Status (colsed) TOPO status (closed) DS_476_8 CT_C42 CT01 ABC DS3P-600-24 600 600 600 600 FALSE TRUE FALSE DS_E9N5 CT9N5LS CT9N5DS ABC DS3P-600-24 600 600 600 600 FALSE FALSE FALSE DS_Free CT17AD31 CTH61012 ABC DS3P-600-24 600 600 600 600 FALSE TRUE FALSE DS_Free_ CT_21D3 CT_21D31 ABC DS3P-600-24 600 600 600 600 FALSE TRUE FALSE DS_Freee CT_10AN5 CT_01 ABC DS3P-600-24 600 600 600 600 FALSE TRUE FALSE E11N3_8 CT_NODE1 CT10AN3 ABC LTD-630-24 630 630 630 630 FALSE FALSE FALSE F_Bella CT_11N4 CT_11N42 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_Lgji CT_16N4 CT_16N41 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_NVH CT_16AN41 CT16AN42 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_Tgiang CT10AN3 CT10AN31 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE LF_Count CT_12N4 CTH61015 ABC LBF-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE LF_Mter CT_13N4 CT13AN42 ABC LBF-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE LF_TTG CT_13AN4 CT13AN41 ABC LBF-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE LS_E11 CT_11N3 CT_NODE1 ABC LBS-630 630 630 630 630 FALSE FALSE FALSE LS_E9N5 CT_9N5 CT9N5LS ABC LTD-630-24 630 630 630 630 FALSE FALSE FALSE R_Free CT_01 CTH61013 ABC REC-630 630 630 630 630 FALSE TRUE FALSE R_Freee CT_21D31 CTH61011 ABC REC-630 630 630 630 630 FALSE TRUE FALSE TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Số 18 39 Bảng 4. Bảng giá trị thông số công suất trạm 19h-472CG System Base kVA: 1000.00 476TH (20-06-2016) Current : Amps Voltage : 120 ndV LN Power : Watts, vars Name 1 st Node 2nd Node Phase Library ref I (a) I (b) I (c) Va Vb Vc Min V Total branch power Total losses Total dist P Q P Q 3ETGiag CTH61018 CTL61018 ABC MBA3p1250kVA 1189,79 1185,72 1179,62 116,32 116,71 117,31 116 705,046 418722 6041 31719 10000 3Efree VAH61012 CTL61012 ABC MBA3p2x3000k 2758,22 2749,19 2735,35 119,15 119,54 120,15 119 1899813 60839 2808 20909 13290 3Efreev VAH61011 CTL61011 MBA3p2x3000k 3006,92 2996,98 2981,70 119,10 119,49 120,11 119 2070727 55828 3337 24856 15390 3ENVHoa ATH61020 CTL61020 ABC MBA630+400kV 348,58 347,44 345,69 118,82 119,21 119,81 119 237329 37237 629 3262 13450 3ElgJi CTH61019 CTL61019 MBA3p400kVA 165,17 184,53 181,95 118,55 118,82 119,55 119 115374 41160 435 1399 12900 3ETTG CTH61017 CTL61017 ABC MBA3p400kVA 153,14 161,96 152,84 118,51 119,00 119,62 119 100336 39085 336 1071 12350 3EBella CTH61014 CTL61014 MBA3p630kVA 225,27 224,91 215,33 118,78 119,17 119,79 119 149277 35570 386 1595 14000 3ECVina CTH61015 CTL61015 ABC MBA3p1000kVA 401,38 400,03 397,98 118,68 118,07 119,68 118 272872 45208 2302 11233 13150 3EMter CTH61016 CTL61016 MBA3p560kVA 225,84 233,66 220,00 118,74 119,12 119,74 119 152585 35625 466 1650 12900 3EFreeC CTH61013 CTL61013 ABC MBA3p3200kVA 2362,53 2335,53 2084,77 116,88 117,35 119,50 117 1444874 525884 8205 51230 17990 3.3. Xây dựng lưới điện tương đương Hình 13. Phần tử 473 CG ban đầu Hình 14. Phần tử tương đương PT 473CG Bảng 5. Bảng thông số các khóa Name From node To node Phasing Construction Rating A1 Rating A2 Rating A3 Rating A4 Tie switch Status (close) TOPO stat DS_473_8 CT474 CT01_TH ABC DS3P630-24 630 630 630 630 FALSE TRUE FALSE DS_Simon CT02D1a CTH41014 ABC DS3P-600-24 600 600 600 600 FALSE TRUE FALSE DS_Simon CT01D1 CTH41B50 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE E169_8 CT12TBT NODE1 ABC LTD-600-24 600 600 600 600 FALSE TRUE FALSE TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 40 Số 18 Name From node To node Phasing Construction Rating A1 Rating A2 Rating A3 Rating A4 Tie switch Status (close) TOPO stat E83_8 CT47TBT NODE3 ABC LTD-630-24 630 630 630 630 FALSE TRUE FALSE F_47101 CT90TBT CT01NVG ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47113 CT59ATBT CTNODE2 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47117 CT07MAB CT01MK ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47118 CT62ATBT CT01Ota ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47120 CT06BC CT07BCnd ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47140 CT83ATBT CTNODE12 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47142 CT54ATBT CTNODE1 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47143 CT72ATBT CT01Otie ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47145 CT06MA CT01BN ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47147 CT11Mn CT01LVD ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47153 CT79ATBT CT01DVH ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47161 CT055Tt CT01LVDu ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47166 CT06TBT CT01HL30 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47178 CT63ATBT CT01ANT1 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47179 CT08ANT1 CT01ANT2 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47180 CT75ATBT CT01ANT3 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_47181 CT05AMyT CT01Tma ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47183 CT06AMyT CT01MK1 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47185 CT11AMA CT01MK3 ABC FCO-200-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE F_47186 CT01MA CT01MA13 ABC FCO-100-27 100 100 100 100 FALSE TRUE FALSE F_4721 CT89ATBT CTNODE30 ABC FCO-100-27 200 200 200 200 FALSE TRUE FALSE 3.4. Nhận xét Đây là giải pháp hợp lý với chi phí đầu tư ít nhưng hiệu quả cao. Đánh giá hiệu quả tính toán tổn thất lưới sau khi tái cấu hình: Tỷ lệ tổn thất trung thế trước khi tái cấu hình lưới là ∆Atrước= 3,16%. Tỷ lệ tổn thất trung thế sau khi tái cấu hình lưới là ∆Asau= 3,02%. Tỷ lệ tổn thất lưới điện giảm được ∆Agiảm=∆Atrước-∆Asau=3,16-3,02=0,138%. Bảng 6. Bảng giá trị kết quả thực hiện Tổn thất toàn lưới sau khi cấu hình lưới: 5,68% Phát tuyến Tên khóa Bổ sung khóa Thay đổi vị trí Tình trạng sau chuyển đổi Kết quả A (%) 471-CG C471-1 C471-2 C471-3 C471-2 Đóng Đóng Đóng 4,35 472-CG C472-1 C472-2 C472-3 Đóng Cắt Đóng 4,33 473-CG C473-1 C473-2 C473-2 Cắt Đóng 4,27 474-CG C474-1 C474-2 C474-3 C474-2 Đóng Cắt 4,63 475-CG C475-1 C475-2 C475-3 Cắt Đóng Đóng 4,54 476-CG C476-1 C476-2 C476-2 Đóng Cắt 4,40 477-CG C477-1 C477-2 C477-3 Đóng Cắt Đóng 4,22 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Số 18 41 Phát tuyến Tên khóa Bổ sung khóa Thay đổi vị trí Tình trạng sau chuyển đổi Kết quả A (%) 478-CG C478-1 C478-2 C478-2 Đóng Đóng 4,60 479-CG C479-1 C479-2 C479-3 Cắt Đóng Đóng 4,00 Bảng tính toán bổ sung các khóa và thay đổi một số vị trí khóa hiện hữu Kết quả sau khi nối tuyến và bổ sung khóa TTĐN: 4,37 Tỷ lệ phần trăm tổn thất điện năng giảm so với tổn hao điện năng ban đầu: %∆𝐴𝑔𝑖ả𝑚 = %∆𝐴𝑡𝑟ướ𝑐−%∆𝐴𝑠𝑎𝑢 %∆𝐴𝑡𝑟ướ𝑐 × 100 = 3,16−3,0138 3,16 ×100 = 4,37 % Hình 14. Biểu đồ so sánh các bước giảm tổn thất 4. KẾT LUẬN Nhóm tác giả bài báo đã thực hiện tìm hiểu, nghiên cứu và chọn ra giải thuật giảm tổn thất điện năng thích hợp cho lưới điện phân phối tại Điện lực Chợ Gạo đó là giải thuật “Thực hiện tái cấu hình lưới hiện hữu sao cho tổn thất điện năng bé nhất thông qua lưới điện đơn giản”. Xây dựng và nhập thông số lưới điện phân phối thực tế của Chợ Gạo trên phần mềm PSS/ADEPT: Đây là một tiền đề vô cùng quan trọng mà bất cứ một bài toán hay mục đích nào khi sử dụng phần mềm PSS/ADEPT điều phải có, là dữ liệu quan trọng cho Điện lực trong quá trình lưu trữ và vận hành lưới điện hiện tại cũng như sau này. Thực hiện được phân bố công suất, tính toán ngắn mạch trên lưới điện vừa xây dựng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Tính toán tổn thất điện năng lưới điện phân phối Điện lực Chợ Gạo trên phần mềm PSS/ADEPT. Xây dựng được sơ đồ lưới điện phân phối tương đương của Điện lực Chợ Gạo để giải bài toán TOPO để phân tích điểm dừng tối ưu trong PSS/ADEPT. Tái cấu trúc và tính toán lại tổn thất lưới điện dựa vào kết quả của bài toán TOPO áp dụng trên lưới tương đương: Đây là cấu trúc được xem là tối ưu nhất để giảm tổn thất điện năng và kết quả thu được mỹ mãn với chi phí cho phép, giảm được 2,13% (còn 4,37%) là một kết quả tiệm cận tốt nhất. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C.S. Chen, C.Y. Chang, and S.Y. Jan, “Effect of open-wye open-delta transformers on the operation of distribution systems,” Elect. Power Syst. Res., vol. 10, no. 3, pp. 167-174, 1986. [2] T.H. Chen and J.T. Cherng, “Optimal phase arrangement of distribution transformers connected a primary feeder for system unbalance improvement and loss reduction using a genetic algorithm,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 15, no. 3, pp. 994-1000, Aug. 2000. [3] C.C. Liu, S.J. Lee, and S. S. Venkata, “An expert system operation aid for restoration and loss reduction of distribution system,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 3, no. 2, pp. 619-626, May 1988. [4] J.S. Wu, K.L. Tomsovic, and C.S. Chen, “A heuristic search approach to feeder switching operations TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 42 Số 18 for overload, faults, unbalanced flow and maintenance,” IEEE Trans. Power Del., vol. 6, no. 4, pp. 1579–1586, Oct. 1991. [5] C.S. Chen, C.H. Lin, H.J. Chuang, C.S. Li, M.Y. Huang, and C.W. Huang, “Optimal placement of line switches for distribution automation systems using immune algorithm,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 21, no. 3, pp. 1209-1217, Aug. 2006. [6] C.S. Chen, J.C. Hwang, and C.W. Huang, “Application of load survey systems to proper tariff design,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 12, no. 4, pp. 1746-1751, Nov. 1997. [7] M.E. Baran and F.F. Wu, “Optimal sizing of capacitors placed on a radial distribution system,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 4, no. 1, pp. 735-743, Jan. 1989. Giới thiệu tác giả: Tác giả Trương Việt Anh tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh chuyên ngành hệ thống điện năm 1994, nhận bằng Thạc sĩ năm 1999 và Tiến sĩ năm 2004. Tác giả được phong học hàm PGS chuyên ngành kỹ thuật điện năm 2014. Hiện nay tác giả công tác tại Khoa Kỹ thuật điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh. Lĩnh vực nghiên cứu: ổn định hệ thống điện, FACTS, tái cấu trúc lưới điện, phân tích chế độ hệ thống điện, thị trường điện, tự động hóa lưới điện Tác giả Trần Thành Hiếu tốt nghiệp đại học và nhận bằng Thạc sĩ tại Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh năm 2015 và 2018 chuyên ngành kỹ thuật điện. Hiện nay tác giả công tác tại Công ty Điện lực Tiền Giang. Lĩnh vực nghiên cứu: phân tích chế độ hệ thống điện, lưới điện phân phối, độ tin cậy. Tác giả Doãn Thanh Bình tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ngành kỹ thuật điện tử năm 2008; nhận bằng Thạc sĩ năm 2010, bảo vệ luận án Tiến sĩ ngành kỹ thuật điện tử năm 2018 tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Lĩnh vực nghiên cứu: nghiên cứu lý thuyết nghịch đảo suy rộng (generalized inverses), GSVD nhằm mô hình hóa, đánh giá các hệ thống MIMO; nghiên cứu các hệ thống thông tin trải phổ đa sóng mang (multi-carrier) áp dụng cho các hệ thống thông tin thế hệ tiếp theo. Tác giả Nguyễn Tùng Linh tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ngành hệ thống điện năm 2005; nhận bằng Thạc sĩ năm 2010, bảo vệ luận án Tiến sĩ ngành kỹ thuật điều khiển tự động hóa năm 2018 tại Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam. Lĩnh vực nghiên cứu: hệ thống điện, ứng dụng AI cho hệ thống điện, lưới điện phân phối, tự động hóa hệ thống điện, lưới điện phân phối. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Số 18 43 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 44 Số 18
File đính kèm:
- tai_cau_hinh_luoi_dien_phan_phoi_22_kv_voi_ham_muc_tieu_giam.pdf