Đồ án tốt nghiệp - 10/06/2011

Views:
 
Category: Entertainment
     
 

Presentation Description

Tên đồ án : Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của thiết bị bù tĩnh SVC tới ổn định của hệ thống điện. Trình bày : sinh viên Đỗ Quang Thuần ; lớp HTD3 K51 Hệ thống điện Đại học Bách Khoa Hà Nội!

Comments

Presentation Transcript

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP :

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : TS. Trương Ngọc Minh SV : Đỗ Quang Thuần Lớp : Hệ thống điện 3 Khóa 51 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của thiết bị bù tĩnh SVC tới ổn định điện áp của hệ thống điện Đề tài :

Nội dung:

Nội dung Giới thiệu chung 1 Thiết bị bù tĩnh SVC 2 Chỉ số ổn định điện áp của hệ thống điện 3 Kết quả mô phỏng 4 Kết luận 5 2

Phần 1 Giới thiệu chung:

Phần 1 Giới thiệu chung Ổn định điện áp : Hệ thống hoạt động trong ngưỡng vận hành ổn định đảm bảo yêu cầu về cân bằng công suất . Mất ổn định điện áp do không đáp ứng được nhu cầu về công suất phản kháng . Sụp đổ điện áp và những hậu quả . 3

Các biện pháp nâng cao ổn định điện áp:

Các biện pháp nâng cao ổn định điện áp Biện pháp nâng cao ổn định điện áp của hệ thống điện : Nguyên tắc chung là đáp ứng nhu cầu về công suất phản kháng tại các nút phụ tải . Sử dụng các thiết bị truyền tải điện xoay chiều linh hoạt FACTS, đặc biệt là thiết bị bù tĩnh SVC. 4

Nội dung nghiên cứu:

Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu về thiết bị bù tĩnh SVC Tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện . Chỉ số đánh giá ổn định điện áp của hệ thống điện Xây dựng chương trình tính toán và đánh giá ảnh hưởng của thiết bị bù tĩnh SVC. 5

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC:

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC Cấu tạo và nguyên lý làm việc Các phần tử cơ bản : TCR và TSR ( cuộn kháng điều khiển và cuộn kháng đóng cắt ); TSC ( tụ điện đóng cắt ). Nguyên lý làm việc 6

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC:

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC Các hiệu quả của SVC Ổn định điện áp trong hệ thống điện . 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 . Nâng cao giới hạn truyền tải của đường dây . Giảm tổn thất công suất và điện năng . 7

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC:

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC Mô hình hóa SVC Mô hình SVC : Mô hình đơn giản (1); mô hình góc mở chính xác với tác động của thyristor ; mô hình SVC kết hợp góc mở và máy biến áp (2). (1) (2) 8

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC:

Phần 2 Thiết bị bù tĩnh SVC Mô hình hóa SVC Mô hình SVC : kiểu điện kháng tương đương (1) và kiểu dung dẫn tổng quát (2). (1) (2) 9

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ:

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ Tính toán chế độ xác lập Mô hình nhánh chuẩn (1) Phân bố công suất tác dụng và công suất phản kháng tại một nút bất kỳ (2),(3). Kết quả của bài toán tính toán chế độ xác lập : U, δ ,P,Q 10 (1) (2) (3)

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ:

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ Thuật toán Newton- Raphson Ưu điểm : Tốc độ hội tụ nhanh nếu sai số ban đầu nhỏ . Đặc điểm của một nút trong hệ thống điện : Khi tính toán , mỗi nút đều có hai thông số đã được xác định , hai thông số còn lại phụ thuộc chế độ vận hành . Nút cân bằng (slack bus); Nút giữ điện áp ( PV Voltage controlled buses); Nút tải (PQ Load buses). 11

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ:

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ Sơ đồ khối tính toán Q bù SVC Theo mô hình SVC kiểu dung dẫn tổng quát : Ta có lượng công suất phản kháng cần bù : Dung dẫn tổng quát sẽ được cập nhật : 12

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ:

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ Chỉ số ổn định điện áp của HTĐ Xét 1 lưới đơn giản : Với : Chỉ số ổn định điện áp : iS = iS ϵ [0,1] Nếu iS = 1 điện áp tại nút 2 sụp đổ . Sơ đồ lưới điện đơn giản Đường cong PU Từ đồ thị PV ta quan sát được các trạng thái làm việc của lưới đơn giản . 13

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ:

Phần 3 Chỉ số ÔĐĐA của HTĐ Với hệ thống phức tạp bất kỳ Hệ thống được biểu diễn qua dạng định luật kirchoff 1, dòng điện nút của hệ thống : I ht , U ht là vector dòng điện và điện áp ở các nút hệ thống . Y ht là ma trận tổng dẫn nút của hệ thống . Chỉ số L thể hiện nút tải . Chỉ số G thể hiện nút máy phát . Chỉ số ổn định điện áp tại nút j được xác định theo biểu thức : iS j = Với chỉ số được xây dựng như trên ta có thể đánh giá được khả năng ổn định điện áp của từng nút trong h ệ thống . 14

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Giao diện chương trình tính toán Chương trình được viết bằng ngôn ngữ VBA Với các dữ liệu đầu vào nhập tại bảng Excel Các kết quả đầu ra : điện áp các nút , góc pha v à chỉ số ổn định điện áp . 15

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Sơ đồ lưới điện chuẩn 5 nút . 16

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Sơ đồ lưới điện chuẩn 5 nút . Áp dụng chương trình tính toán ta có các kết quả như sau : Nhận xét : Khi có SVC tại nút Lake : mục tiêu giữ ( điều chỉnh ) cho nút Lake có điện áp chính xác là 1 p.u . Với dung lượng bù tính toán : Q SVC = 0.2047012 p.u . Số bước lặp Bsvc Điện áp nút Góc pha nút Dung lượng bù 0 0,02 0,9872 -4,64 x 1 0,1989180 0,99 -4,66 0,1949595 2 0,2043911 1,00 -4,83 0,2043911 3 0,2046844 1,00 -4,84 0,2046844 4 0,2047003 1,00 -4,84 0,2047003 5 0,2047012 1,00 -4,84 0,2047012 17

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Sơ đồ lưới điện chuẩn 5 nút . 18 Nút số Công suất phát Điện áp Tính chất nút Chỉ số iS Pgen Qgen |V| δ 1 1.31056 0.853428 1.06 0 Slack-bus 2 0.4 -0.77067 1 -2.05 P-V 3 0 0 1 -4.84 SVC-PV 0.059333 4 0 0 0.9944 -5.11 P-Q 0.063334 5 0 0 0.9752 -5.8 P-Q 0.074329 Nút số Công suất phát Điện áp Tính chất nút Chỉ số iS Pgen Qgen |V| δ 1 1.31122 0.908155 1.06 0 Slack-bus 2 0.4 -0.61593 1 -2.06 P-V 3 0 0 0.9872 -4.64 P-Q 0.060783 4 0 0 0.9841 -4.96 P-Q 0.064675 5 0 0 0.9717 -5.76 P-Q 0.075021 Kết quả tính toán chế độ xác lập lưới điện chuẩn 5 nút khi chưa có SVC Kết quả tính toán chế độ xác lập lưới điện chuẩn 5 nút khi có SVC

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Sơ đồ lưới điện chuẩn IEEE14 19

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Lưới IEEE14 điều kiện ban đầu Đồ thị điện áp nút 9,13,14 và chỉ số iS hệ thống . 20 λ 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.704 1.706 1.708 V9 cũ 1.0614 1.0453 1.0349 1.0216 1.0003 0.931 0.8865 0.8286 0.7302 0.7233 0.7195 0.7155 V13 cũ 1.0531 1.0323 1.0199 1.0053 0.9829 0.9121 0.8666 0.8073 0.7062 0.6991 0.6952 0.6911 V14 cũ 1.0454 1.0233 1.0099 0.9939 0.9696 0.8934 0.8444 0.7806 0.6714 0.6636 0.6594 0.655 i_S HT cũ 0.1222 0.1332 0.1911 0.2126 0.3879 0.5096 0.5917 0.7044 0.9167 0.9330 0.9418 0.9513

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Đặt SVC tại nút 14 21 λ 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.704 1.706 1.708 V14 cũ 1.0454 1.0233 1.0099 0.9939 0.9696 0.8934 0.8444 0.7806 0.6714 0.6636 0.6594 0.655 i_SHT cũ 0.1222 0.1332 0.1911 0.2126 0.3879 0.5096 0.5917 0.7044 0.9167 0.9330 0.9418 0.9513 λ 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.403 1.404 1.45 1.5 1.6 1.7 1.8 1.817 V14 1 1 1 1 1 1 1 1 0.9998 0.9828 0.9629 0.9173 0.8588 0.7646 0.7351 i_S HT 0.1267 0.1762 0.1935 0.2105 0.3703 0.402 0.443 0.4442 0.4924 0.5232 0.5597 0.6456 0.7611 0.9138 0.9869

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Đặt SVC tại nút 13 22 λ 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.812 V13 1 1 1 1 1 1 1 1 0.9673 0.9238 0.8676 0.7744 0.7535 i_S HT 0.1302 0.1598 0.1769 0.1955 0.2141 0.3792 0.4147 0.4511 0.5285 0.6069 0.7138 0.9093 0.9572 λ 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.704 1.706 1.708 V13 cũ 1.0531 1.0323 1.0199 1.0053 0.9829 0.9121 0.8666 0.8073 0.7062 0.6991 0.6952 0.6911 i_S HT cũ 0.1222 0.1332 0.1911 0.2126 0.3879 0.5096 0.5917 0.7044 0.9167 0.9330 0.9418 0.9513

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Đặt SVC tại nút 9 23 λ 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.704 1.706 1.708 V9 cũ 1.0614 1.0453 1.0349 1.0216 1.0003 0.931 0.8865 0.8286 0.7302 0.7233 0.7195 0.7155 i_S HT cũ 0.1222 0.1332 0.1911 0.2126 0.3879 0.5096 0.5917 0.7044 0.9167 0.9330 0.9418 0.9513 λ 0.7 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.813 V9 1.0172 1 1 1 1 1 1 0.9683 0.925 0.8691 0.7768 0.7545 i_S HT 0.1774 0.1839 0.2013 0.2351 0.3880 0.4216 0.4556 0.5272 0.6059 0.7131 0.908 0.9595

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Đặt SVC tại nút 14 và thay đổi công suất nút 9 24 λ 1.3 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.7 2.9 3 3.2 3.5 3.565 V9 1.007 1.0032 0.9955 0.987 0.969 0.9497 0.9288 0.8935 0.8663 0.8511 0.8161 0.7387 0.7093 V14 1 1 1 0.9992 0.9833 0.9662 0.9477 0.9162 0.8919 0.8783 0.8468 0.7768 0.7501 i_S HT 0.4020 0.4106 0.4282 0.4912 0.5191 0.5497 0.5836 0.6429 0.6905 0.7178 0.7829 0.9399 0.9870 Khi không có SVC : thay đổi công suất tại nút 9, đạt tới trị số λ = 3,1 hệ thống sụp đổ điện áp . Khảo sát : khi có SVC tại nút 14, phụ tải toàn hệ thống λ = 1,3 và bắt đầu thay đổi công suất nút 9.

Phần 4 Kết quả mô phỏng:

Phần 4 Kết quả mô phỏng Nhận xét chung Từ kết quả khảo sát tăng tải cục bộ ở nút 9 với điều kiện có SVC tại nút 14. Kết luận : SVC đặt tại nút 14 đem lại hiệu quả tích cực hơn . 25 SVC không có Tại nút 14 Tại nút 13 Tại nút 9 λ 1.708 1.817 1.812 1.813 iS HT 0.9513 0.9869 0.9572 0.9595 % λ 0 6.38 5.72 5.79

Phần 5 Kết luận:

Phần 5 Kết luận Qua các nội dung nghiên cứu : Mô hình đơn giản của SVC : thuận lợi trong mô phỏng , tính toán phù hợp lượng CSPK. Chỉ số ổn định điện áp : tính toán nhanh , chính xác … đưa ra kết luận nguy cơ mất ổn định điện áp tại nút của lưới điện bất kỳ . Các kết quả mô phỏng phù hợp với lý thuyết . 26

PowerPoint Presentation:

Em xin chân thành cảm ơn !

authorStream Live Help