Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ Néi ------------------------------------ LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc §¸NH GI¸ ¶NH H¦ëng n¨ng lùc t¶I cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn Ph¹m ngäc hïng Hµ Néi 2006 17061131625041000000 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ Néi -------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc §¸NH GI¸ ¶NH H¦ëng n¨ng lùc t¶I cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn Ngµnh: m¹ng vµ hÖ thèng §iÖn m· sè: 02.07 Ph¹m ngäc hïng Ngêi híng dÉn khoa häc: VS. TrÇn §×nh Long Hµ Néi 2006 luËn v¨n tèt nghiÖp 0 Môc lôc Lêi nãi ®Çu .2 danh môc c¸c h×nh vÏ. 4 danh môc c¸c B¶ng. 6 danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t.8 mét sè th«ng sè ®Æc trng cho ®é tin cËy cña hÖ thèng cung cÊp ®iÖn .1 §Æc ®iÓm nghiªn cøu ®é tin cËy cña hÖ thèng ®iÖn .C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn .3 §é tin cËy cña hÖ thèng ®¬n gi¶n.
§é tin cËy cña hÖ thèng phøc t¹p.24 sö dông m« h×nh luång cùc ®¹i ®Ó ®¸nh gi¸ n¨ng lùc t¶I cña líi ®iÖn. N¨ng lùc t¶i cña c¸c phÇn tö trong hÖ thèng ®iÖn. N¨ng lùc t¶i cña c¸c hÖ thèng ®¬n gi¶n .N¨ng lùc t¶i cña hÖ thèng phøc t¹p. VÝ dô t×m luång cùc ®¹i trong m¹ng.
30 CH¦¥NG 3: BµI TO¸N §é TIN CËY CUNG CÊP §IÖN Vµ N¢NG CAO N¡NG LùC T¶I CñA Líi ®iÖn b»ng thuËt to¸n më réng c¸c l¸t c¾t hÑp 34 3. Bµi to¸n ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn. Ph¬ng ph¸p l¸t c¾t hÑp: .Sö dông ph¬ng ph¸p nh¸nh- cËn x¸c ®Þnh c¸c l¸t c¾t hÑp trong s¬ ®å: .4 ThuËt to¸n më réng l¸t c¾t hÑp. 48 §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 1 ch¬ng 4 .53 tÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng trong quan hÖ víi n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn vµ c¸c ph¬ng ph¸p n©ng cao n¨ng lùc t¶i .TÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng theo ®å thÞ phô t¶i.
C¸c ph¬ng ph¸p n¨ng cao n¨ng lùc t¶i. 95 §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 2 Lêi nãi ®Çu Trong sù nghiÖp c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa cña níc ta hiÖn nay, nhu cÇu sö dông ®iÖn n¨ng ngµy cµng t¨ng cao. §Ó ®¸p øng nhu cÇu nµy, chóng ta cÇn ph¶i ph¸t triÓn vµ më réng hÖ thèng ®iÖn cã kh¶ n¨ng cung cÊp mét c¸ch ®Çy ®ñ vµ an toµn cho c¸c phô t¶i. V× vËy, h¬n lóc nµo hÕt viÖc nghiªn cøu, ®¸nh gi¸ vµ t×m c¸c biÖn ph¸p n©ng cao ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cµng trë nªn cÊp b¸ch.
§ã chÝnh lµ träng t©m chÝnh cña ®Ò tµi “§¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn”. LuËn v¨n nghiªn cøu,®¸nh gi¸ ¶nh hëng cña n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt quan träng cña líi ®iÖn trong ®ã cã ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn .C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cã ý nghÜa thùc tiÔn trong ®iÒu kiÖn cña líi ®iÖn ViÖt Nam. LuËn v¨n bao gåm nh÷ng néi dung sau: 1- Mét sè th«ng sè ®Æc trng cho ®é tin cËy cña hÖ thèng cung cÊp ®iÖn. 2- Sö dông m« h×nh luång cùc ®¹i ®Ó ®¸nh gi¸ n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn 3- Bµi to¸n ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn vµ n©ng cao n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn b»ng thuËt to¸n më réng c¸c l¸t c¾t hÑp.
4- TÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng trong quan hÖ víi n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn vµ c¸c ph¬ng ph¸p n©ng cao n¨ng lùc t¶i. 5- VÝ dô ¸p dông §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 3 §îc sù gióp ®ì nhiÖt t×nh, sù chØ b¶o ©n cÇn cña c¸c thÇy gi¸o, c¸c c« gi¸o trong Bé m«n HÖ thèng ®iÖn –Khoa §iÖn-Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi, ®Æc biÖt lµ GS. TrÇn §×nh Long,b¶n luËn v¨n ®· ®îc hoµn thµnh. MÆc dï ®· rÊt cè g¾ng, song do h¹n chÕ kiÕn thøc, thêi gian nªn ch¾c ch¾n b¶n luËn v¨n tèt nghiÖp nµy cßn nhiÒu khiÕm khuyÕt.RÊt mong nhËn ®îc sù chØ b¶o, ®ãng gãp cña c¸c ThÇy, C« vµ c¸c ®ång nghiÖp ®Ó b¶n luËn v¨n ®îc hoµn thiÖn h¬n.
§¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 4 danh môc c¸c h×nh vÏ H×nh 1.1 §å thÞ biÕn thiªn cña c¸c hµm p(t),q(t) H×nh 1.2 LuËt ph©n bè mò cña thêi gian söa ch÷a H×nh 1.3 HÖ thèng n phÇn tö nèi tiÕp H×nh 1.4 HÖ thèng m phÇn tö song song H×nh 1.5 S¬ ®å mét líi ®iÖn thùc tÕ H×nh 1.6 S¬ ®å ®¼ng trÞ ®Ó tÝnh to¸n ®é tin cËy cña hÖ thèng ®iÖn phøc t¹p H×nh 1.7 S¬ ®å cÊu tróc rót gän cña hÖ thèng ®iÖn phøc t¹p H×nh 2.1 VÝ dô t×m luång lín nhÊt H×nh 2.2 KÕt qu¶ luång lín nhÊt t×m ®îc H×nh 3.1 S¬ ®å hÖ thèng ®iÖn ®¬n gi¶n H×nh 3.2 S¬ ®å tÝnh to¸n ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn vµ mét sè l¸t c¾t H×nh 3.3 S¬ ®å tÝnh ®é tin cËy cña hÖ thèng ®iÖn H×nh 3.4 C©y kh«ng gian tr¹ng th¸i H×nh 3.5 M¹ng nhiÒu nguån H×nh 3.6 M¹ng 1 nguån 1 t¶i t¬ng ®¬ng H×nh 4.1 §å thÞ phô t¶i ngµy theo thêi gian H×nh 4.2a §å thÞ phô t¶i ngµy d¹ng bËc thang H×nh 4.2b §å thÞ phô t¶i kÐo dµi H×nh 4.3 §å thÞ thÓ hiÖn d·y ph©n bè x¸c suÊt cña phô t¶i H×nh 4.4 §å thÞ d·y ph©n bè x¸c suÊt cña phô t¶i vµ d·y x¸c suÊt ®¶m b¶o c«ng suÊt SHi (p Hi ) H×nh 4.5 §å thÞ phèi hîp gi÷a d·y x¸c suÊt ®¶m b¶o c«ng suÊt S Hi (pHi ) vµ d·y ph©n bè x¸c suÊt cña phô t¶i theo thêi gian H×nh 4.6 S¬ ®å dù phßng cè ®Þnh (liªn tôc) §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 5 H×nh 4.7 S¬ ®å dù phßng thay thÕ H×nh 4.9 T§D thiÕt bÞ ®ãng c¾t ph©n ®o¹n ë m¹ng ®iÖn ¸p thÊp H×nh 5.1 S¬ ®å nguyªn lý m¹ng ®iÖn cao ¸p toµn nhµ m¸y ®¸ mµi H¶i d¬ng H×nh 5.2 Graph ®¼ng trÞ cña s¬ ®å hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y H×nh 5.3 C©y kh«ng gian tr¹ng th¸i vµ kÕt qu¶ tÝnh c¸c l¸t c¾t hÑp H×nh 5.5 §å thÞ phô t¶i n¨m cña nhµ m¸y H×nh 5.6 §å thÞ phô t¶i ngµy lµm viÖc ®· ®îc thay thÕ gÇn ®óng cña nhµ m¸y H×nh 5.7 §å thÞ phô t¶i ngµy nghØ ®· ®îc thay thÕ gÇn ®óng cña nhµ m¸y §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 6 danh môc c¸c B¶ng B¶ng 5.1 Sè liÖu thèng kª sù cè cña c¸c phÇn tö trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y ®¸ mµi H¶i D¬ng B¶ng 5.2 B¶ng tr¹ng th¸i cña phÇn tö B¶ng 5.3 C«ng suÊt phô t¶i trong mét n¨m cña nhµ m¸y ®¸ mµi H¶i d¬ng B¶ng 5.4 Kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng trung b×nh cho mét n¨m theo thêi ®iÓm trong ngµy lµm viÖc (mét n¨m cã 300 ngµy lµm viÖc) B¶ng 5.4 C«ng suÊt phô t¶i trong mét ngµy nghØ cña nhµ m¸y ®¸ mµi H¶i d¬ng B¶ng 5.5 Kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng trung b×nh cho c¸c ngµy nghØ trong mét n¨m (mét n¨m cã 65 ngµy nghØ) §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 7 danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t §TC §é tin cËy §TCCC§ §é tin cËy cung cÊp ®iÖn HT§ HÖ thèng ®iÖn T§L Tù ®ãng l¹i T§D Tù ®ãng nguån dù phßng TCT Tù ®éng c¾t t¶i theo tÇn sè T§A Tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p §¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 8 ch¬ng 1 mét sè th«ng sè ®Æc trng cho ®é tin cËy cña hÖ thèng cung cÊp ®iÖn 1.§Æc ®iÓm nghiªn cøu ®é tin cËy cña hÖ thèng ®iÖn 1. §é tin cËy (§TC): lµ kh¶ n¨ng cña ®èi tîng thùc hiÖn ®Çy ®ñ chøc n¨ng cña m×nh , ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu vËn hµnh trong giíi h¹n cho tríc t¬ng øng víi ®iÒu kiÖn vµ chÕ ®é sö dông, chÕ ®é b¶o hµnh kü thuËt, söa ch÷a, tµng tr÷ vµ chuyªn chë quy ®Þnh. Kh¶ n¨ng lµm viÖc: lµ tr¹ng th¸i cña ®èi tîng cã thÓ thùc hiÖn chøc n¨ng cña m×nh, ®¶m b¶o c¸c th«ng sè trong giíi h¹n ®· ®îc ghi trong tµi liÖu ®Þnh møc kü thuËt.3 §Æc ®iÓm nghiªn cøu ®é tin cËy cña hÖ thèng ®iÖn: 1. C¸c phÇn tö cã tÝnh ®a d¹ng vÒ cÊu t¹o, nguyªn lÝ lµm viÖc vµ lµ s¶n phÈm cña nhiÒu h·ng kh¸c nhau.
Sù liªn hÖ vÒ cÊu tróc vµ chøc n¨ng gi÷a c¸c phÇn tö kh¸ phøc t¹p. HÖ thèng ®iÖn lµ mét hÖ thèng cã dù phßng : vÒ c«ng suÊt, vÒ n¨ng lîng s¬ cÊp, sè phÇn tö, kh¶ n¨ng t¶i vµ dù phßng b»ng thay ®æi ph¬ng thøc ®Êu nèi. HÖ thèng ®iÖn lµ hÖ thèng cã thÓ phôc håi do mét sè phÇn tö cã thÓ ®îc thay thÕ hoÆc cã kh¶ n¨ng phôc håi ®îc. HÖ thèng ®iÖn cã nhiÒu tr¹ng th¸i lµm viÖc kh¸c nhau, mçi tr¹ng th¸i t¬ng øng víi mét møc ®é hoµn thµnh c«ng viÖc kh¸c nhau.
§¸nh gi¸ ¶nh hëng n¨ng lùc t¶i cña líi ®iÖn ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn luËn v¨n tèt nghiÖp 9 7. C¸c phÇn tö trong hÖ thèng ®iÖn ®îc b¶o dìng ®Þnh kú: tiÓu tu, trung tu vµ ®¹i tu. Khi phÇn tö hÕt h¹n sö dông sÏ ®îc lo¹i bá vµ thay b»ng phÇn tö míi, do ®ã hÖ thèng ®iÖn cã thÓ duy tr× tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh thêng víi cêng ®é háng hãc trung b×nh λ lµ h»ng sè. T¸c ®éng cña ®iÒu kiÖn thiªn nhiªn, khÝ hËu thêi tiÕt cã ¶nh hëng lín ®Õn sù vËn hµnh cña hÖ thèng.
§Ó gi¶m bít tæn thÊt kinh tÕ do mÊt ®iÖn khi sù cè cÇn ¸p dông réng r·i thiÕt bÞ tù ®éng nh:tù ®éng ®ãng trë l¹i nguån ®iÖn, tù ®éng ®ãng c¸c phÇn tö dù phßng, ph©n ®o¹n hîp lý líi ®iÖn vµ tù ®éng ho¸ líi ph©n phèi… 1.C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn - Háng hãc: Lµ sù kiÖn ph¸ ho¹i kh¶ n¨ng lµm viÖc cña ®èi tîng. - X¸c suÊt lµm viÖc tin cËy: Lµ x¸c suÊt kh«ng x¶y ra háng hãc trong giíi h¹n thêi gian lµm viÖc ®· cho. X¸c suÊt nµy cã thÓ tÝnh ®îc cho kho¶ng thêi gian (0,t) bÊt kú theo c«ng thøc: p(0,t) = p(t) = P(T ≥t) (1.