I. Tổng quan về lưới điện phân phối
Lưới điện phân phối là một bộ phận quan trọng của hệ thống điện, có nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung gian đến phụ tải. Độ tin cậy của lưới điện phân phối phụ thuộc vào yêu cầu của phụ tải và chất lượng của lưới điện. Lưới điện phân phối bao gồm lưới trung áp và lưới hạ áp, với các cấp điện áp phổ biến như 6kV, 10kV, 22kV, và 35kV. Các tiêu chuẩn đánh giá lưới điện phân phối bao gồm chất lượng điện áp, độ tin cậy cung cấp điện, hiệu quả kinh tế, và ảnh hưởng đến môi trường.
1.1. Phần tử của lưới điện phân phối
Các phần tử của lưới điện phân phối bao gồm máy biến áp, thiết bị dẫn điện, thiết bị đóng cắt và bảo vệ, thiết bị điều chỉnh điện áp, thiết bị đo lường, và thiết bị nâng cao độ tin cậy. Các thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của lưới điện.
1.2. Cấu trúc và sơ đồ của lưới điện phân phối
Cấu trúc lưới điện phân phối bao gồm cấu trúc tổng thể, cấu trúc vận hành, và cấu trúc tĩnh. Các sơ đồ lưới điện phổ biến bao gồm lưới hình tia, lưới kín vận hành hở, và hệ thống phân phối điện. Cấu trúc này ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy và hiệu quả kinh tế của hệ thống.
II. Độ tin cậy của lưới điện phân phối
Độ tin cậy là xác suất để hệ thống hoặc phần tử hoàn thành nhiệm vụ trong khoảng thời gian nhất định. Độ tin cậy của lưới điện phân phối được đánh giá thông qua các chỉ số như tần suất mất điện, thời gian mất điện trung bình, và năng lượng không được cung cấp. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy bao gồm đặc điểm tự nhiên, hiện trạng lưới điện, và quản lý vận hành.
2.1. Khái niệm về độ tin cậy
Độ tin cậy được định nghĩa là xác suất để hệ thống hoặc phần tử hoàn thành nhiệm vụ trong điều kiện vận hành nhất định. Độ sẵn sàng là xác suất để hệ thống sẵn sàng hoàn thành nhiệm vụ tại bất kỳ thời điểm nào. Các nguyên nhân gây mất điện bao gồm thời tiết, hư hỏng phần tử, và hoạt động của hệ thống.
2.2. Các phương pháp đánh giá độ tin cậy
Các phương pháp đánh giá độ tin cậy bao gồm phương pháp đồ thị giải tích, phương pháp không gian trạng thái, phương pháp cây hỏng hóc, và phương pháp mô phỏng Monte-Carlo. Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy như SAIFI, SAIDI, và ENS được sử dụng để đo lường hiệu quả của lưới điện.
III. Phương pháp phân tích và tính toán độ tin cậy
Phương pháp đồ thị giải tích được sử dụng để tính toán độ tin cậy của lưới điện phân phối. Phương pháp này bao gồm việc lập sơ đồ độ tin cậy và áp dụng lý thuyết xác suất thống kê. Phần mềm PSS/ADEPT được sử dụng để mô phỏng và tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn.
3.1. Phân bố chỉ số độ tin cậy
Các chỉ số độ tin cậy được phân bố dựa trên cấu trúc lưới điện, bao gồm lưới hình tia không phân đoạn, lưới hình tia có phân đoạn, và hệ thống song song. Các biện pháp nâng cao độ tin cậy bao gồm sử dụng thiết bị điện có độ tin cậy cao, thiết bị tự động, và tổ chức sửa chữa nhanh sự cố.
3.2. Tính toán độ tin cậy bằng phần mềm PSS ADEPT
Phần mềm PSS/ADEPT được sử dụng để tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn. Các dữ liệu phục vụ tính toán được thu thập từ Điện lực Quy Nhơn. Kết quả tính toán được đánh giá để đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy.
IV. Giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối
Các giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối bao gồm lắp đặt chống sét, tái cấu trúc lưới điện, và xây dựng các mạch vòng cấp điện 2 nguồn. Các biện pháp này giúp giảm thiểu thời gian mất điện và nâng cao chất lượng cung cấp điện cho khách hàng.
4.1. Lắp đặt chống sét
Lắp đặt chống sét van trên trạm biến áp và đường dây giúp nâng cao độ tin cậy của lưới điện. Các vị trí lắp đặt chống sét được lựa chọn dựa trên đặc điểm tự nhiên và hiện trạng lưới điện.
4.2. Tái cấu trúc lưới điện
Tái cấu trúc lưới điện phân phối bao gồm xây dựng các mạch vòng cấp điện 2 nguồn và lắp đặt thiết bị phân đoạn bằng máy cắt Recloser. Các giải pháp này giúp giảm thiểu thời gian mất điện và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
