CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH HỦA PHĂN, LÀO VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Tỉnh Hủa phăn là một trong 9 tỉnh miền Bắc và là một tỉnh miền ni của nước Cộng ha Dân chủ Nhân dân Lào, thuộc vùng Đông Bắc. Cách thủ đô Viêng Chăn khoảng 650km, c ranh giới giáp với 2 tỉnh Bắc Lào và 3 tỉnh của Nước Cộng ha Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam: Thanh Ha, Sơn La và Nghệ An c ranh giới như sau: - Phía Bắc giáp tỉnh Sơn La và Đông Nam giáp với tỉnh Thanh Ha, Nghệ An CHXHCN Việt Nam c ranh giới dài hơn 650 km - Phía Tây Nam giáp với tỉnh Xiêng Khoảng, phía Tây giáp với tỉnh Luong Pha Bang. Tỉnh c 10 huyện gồm: Huyện Sầm Nưa, Xiêng Kho, Viêng xay, Sốp Bau, Mương ch, Mương Quan, HuaMương, Mương Hiêm, Sầm Tay và Mương Xon. Tỉnh Hủa phăn c diện tích là 17.500 km2 chiếm tới 7,1% của tng diện tích cả nước.
Mật độ dân số là 18 người / km 2 so với toàn quốc là 22 người/km2.247 hộ gia đình, tng số dân toàn tỉnh là 293.000 người, trong đ c 141.700 nữ, mức tăng trưởng dân số bình quân là 3%/ năm.1 HIỆN TRNG CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI TỈNH HỦA PHĂN, LÀO Trước năm 1996 toàn tỉnh Hủa Phăn chưa c hệ thống cung cấp điện thống nhất, nhiều nơi cn sử dụng máy phát điện chạy bằng diesell đ cung cấp điện như ở thị xã Sầm Nưa và Viêng xay. Phụ tải chủ yếu là đèn chiếu sáng, thời gian cung cấp điện chỉ từ 18 giờ đến 21giờ mỗi ngày. Ngày 10/6/1996 hoàn thành dự án xây dựng đường dây 35kV ko từ Mộc Châu-Sầm Nưa, bằng vốn đầu tư của Ngân hàng Thế giới, Hủa Phăn được đầu tư xây dựng lưới 22kV, lưới điện cũng chỉ mới đáp ứng được phụ tải ở trung tâm huyện. Đến hiện nay cả tỉnh Hủa Phăn c khoảng 69,77 % dân số sử dụng điện.
Luận văn cao học Kikham POUNNAVONG 1 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành Hệ Thống Điện Hình 1.1: Bản đồ địa lý của lưới điện phân phối Do tính lịch sử lưới điện phân phối Hủa Phăn tồn tại nhiều cấp điện áp khác nhau nên gây ra nhiều kh khăn trong công tác quy hoạch, thiết kế, quản lý vận hành lưới điện. Đ khắc phục tình trạng trên Bộ Năng lượng và Mỏ c quyết định về việc sử dụng thống nhất cấp điện áp phân phối 22kV trên toàn quốc.1: Tổng hợp lưới phân phối tnh Hủa Phăn T Năm Ni dung ĐV T 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Lưới 35kV km 146,588 184,749 193,811 214,304 226,626 228,942 2 Lưới 22kV km 74,396 190,874 725,636 834,221 983,990 1.034 3 CS MBA kVA 18.753 5 Lưới 0,4kV km 188.709 Việc phát trin lưới điện cn c nhiều kh khăn về vốn đầu tư nhưng tốc độ tăng trưởng phụ tải nhanh trong thời kỳ đi mới, việc quản lý lưới điện chưa c tiêu Luận văn cao học Kikham POUNNAVONG 2 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành Hệ Thống Điện chuẩn thiết bị, chế độ làm việc, chương trình quản lý phụ tải, dn đến chất lượng cung cấp điện km, hiệu quả kinh tế thấp.1 Nguồn cung cp đin Hiện tại trên địa bàn tỉnh Hủa Phăn c nguồn cung cấp như sau: Bng 1.2: Tổng hợp nguồn cung cấp điện MBA CSMBA TCSMBA Cấp điện TT Tên nguồn (cái) (MVA) (MVA) áp (kV) 1 Trạm Phôn Sa Văn 1 20 20 115/22 1.2 Lưi đin phân phi Bng 1.3: Bảng tổng hợp chiu di lưới điện v số lượng MBA Chiều dài MBA TT Nội dung (km) (cái) 1 Sầm Nưa 128,00 169 2 Viêng Xay 250,99 160 3 Sốp Bau 109,31 76 4 Xiêng Kho 103,20 59 5 Mương t 81,53 69 6 Sầm Tay 139,314 57 7 Mương Quan 51,42 12 8 Hủa Mương 342,26 59 9 Mương Hiêm 123,59 45 10 Mương Son 89,35 43 1.3 Đc đim tn tht ca lưi đin phân phi Đ truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ ta cần phải dùng dây dn và máy biến áp. Khi đ dng điện chạy qua dây dn và máy biến áp và chng bao giờ cũng c điện trở và điện kháng nên bao giờ cũng c một tn thất nhất định về công suất tác dụng và công suất phản kháng. Do đ sẽ sinh ra một lượng tn thất điện năng.
Luận văn cao học Kikham POUNNAVONG 3 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành Hệ Thống Điện Tn thất chia làm 2 loại: a. Tn thất kỹ thuật: là tn thất sinh ra do tính chất vật lý của quá trình tải điện, tn thất này phụ thuộc vào tính chất của dây dn và vật liệu cách điện, điều kiện môi trường, dng điện và điện áp. Tn thất kỹ thuật gồm c: Tn thất trên đường dây tải điện Tn thất trong cuộn dây và lõi thp của máy biến áp Tn thất trong cuộn áp của công tơ điện Tn thất do r điện Tn thất vầng quang Tn thất kỹ thật không th triệt tiêu được mà chỉ hạn chế ở mức độ hợp lý hoc cho php b. Tn thất kinh doanh: (cn gọi là tn thất phi kỹ thuật) là tn thất sinh ra trong khâu kinh doanh gồm: - Điện năng tiêu dùng nhưng không đo được.
- Điện năng đo được nhưng không vào được ha đơn. - Điện năng vào được hoá đơn nhưng không được trả tiền hoc trả tiền chậm Theo các số liệu thống kê của EDL bảng 1.1 cho thấy TTCS và TTĐN trong lưới điện Lào tính trung bình cn khá cao, cụ th hơn ta xt tn thất điện năng của lưới điện phân phối Hủa Phăn trong bảng 1.4 Luận văn cao học Kikham POUNNAVONG 4 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành Hệ Thống Điện Bng 1.4 : Thống kê chi tiết tổn thất điện năng của tnh Hủa Phăn TT Ni dung ĐV 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Mua đin MWh 13.412 4 Tỷ l TT % 14,34 14,72 16,23 12,07 10,63 11,01 5 Công tơ đin cái 13.709 6 Pmax MW 3,57 1,24 0,97 1,13 1,37 2,68 Hình 1.2 Biểu đồ thống kê tổn thất điện năng của tnh Hủa Phăn, từ năm 2010 - 2015 1.2 GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ PHẦN MỀM Đ ĐƯC ÁP DỤNG HIỆN NAY Việc tính toán chính xác TTCS trong lưới điện hiện nay được thực hiện tương đối dễ dàng nhờ các chương trình tính toán giải tích mạng điện. Vấn đề ở đây là: 1. Cần mô tả đầy đủ các yếu tố khi thiết lập sơ đồ tính toán 2.
Cần lựa chọn chương trình tính thích hợp Ni chung yêu cầu thứ nhất sẽ đảm bảo khi không bỏ st thành phần nào trong thông số của phần tử mạng điện. Yêu cầu thứ hai dễ dàng được đáp ứng trong điều kiện tin học phát trin hiện nay. Với nhiều chương trình giải tích lưới điện hiện đại cho php tính toán với số lượng biến lớn, độ chính xác cao, ví dụ c th sử dụng chương trình CYMDIST, MATLAB, CONUS, PSS/E, POWERWORLD… Luận văn cao học Kikham POUNNAVONG 5 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành Hệ Thống Điện Trên cơ sở các phương pháp tính toán giải tích mạng điện, người ta đã xây dựng nhiều phần mềm tính toán khác nhau. Mỗi phần mềm đều c những chức năng cụ th, những ưu nhược đim nhất định.
Dưới đây là một số phần mềm tiêu biu đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm và sử dụng.1 Phần mềm tính ton PSS/E PSS/E - Power system simulation/engineering là chương trình được lập trình bằng ngôn ngữ Fortrant của hãng PTI (Mỹ), chương trình c khả năng tính toán cho hệ thống điện c tối đa 50.000 máy biến áp, 4000 thiết bị bù và một số giới hạn chức năng khác. Chương trình c hệ thống tích hợp gồm nhiều chương trình máy tính ứng dụng trong tính toán phân tích hệ thống điện. Nhờ đ chương trình c th thực hiện được các nhiệm vụ: Tính toán n định, tính toán trào lưu công suất, tính toán ngắn mạch, phân tích sự cố cân bằng và không cân bằng, mô phỏng động tính toán cho lưới DC.Và hiện nay, chương trình được EVN lựa chọn đ sử dụng tính toán trong công tác điều độ, vận hành, nghiên cứu và quy hoạch cho toàn bộ HTĐ Việt Nam. Phương pháp tính toán được sử dụng trong PSS/E đ tính toán chế độ xác lập là phương pháp lp Gauss – Seider, phương pháp lp Newton – Raphson.
Ngoài ra chương trình c th tối ưu hoá hệ thống truyền tải nhờ phần tính toán PSS OPF, n là một phần của chương trình PSS/E và hoàn toàn tương thích với phần tính chế độ xác lập. Dữ liệu đưa vào chương trình đ tính toán bao gồm các file dữ liệu sau: dữ liệu thô trào lưu công suất; dữ liệu kháng động cơ; dữ liệu động; dữ liệu thô trào công suất tối ưu; dữ liệu kinh tế; dữ liệu quán tính và điều chỉnh phản hồi; phối hợp vẽ; xác định thông số báo về đồ hoạ; dữ liệu phân tích trên đường dây; dữ liệu tham gia phụ; dữ liệu đim sự cố; dữ liệu kim soát sự cố; dữ liệu đc tính động cơ; dữ liệu quá tải… Trước khi đưa vào chương trình tính toán, các số liệu này phải được gia công xử lý quy về cùng hệ đơn vị tương đối, sau đ tất cả các thông số đã được quy đi được nhập vào bảng dữ liệu của chương trình. Luận văn cao học Kikham POUNNAVONG 6 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành Hệ Thống Điện Kết quả tính toán trong PSS/E c th th hiện dưới dạng bảng hoc dưới dạng sơ đồ lưới điện, cách xuất dữ liệu ra cũng khá đa dạng và thuận lợi cho việc tng hợp. Khi c mô hình kết nối, c th kim tra lại thông số, thay đi thông số, thay đi công suất cho các phần tử một cách đơn giản, và c th thay đi mức độ tải một số hoc tất cả các phụ tải theo t lệ cho từng xuất tuyến hay cho cả hệ thống.
Sử dụng chương trình PSS/E c th mở rộng sơ đồ một cách dễ dàng theo sự phát trin của lưới điện, và c th kết nối lưới điện, hệ thống điện với nhau một cách đơn giản. Điều đ cho php sử dụng số liệu của từng xuất tuyến, từng trạm đ kết nối thành một hệ thống chung cần tính toán miễn là không trùng số nt.2 Phần mềm tính ton POWER WORLD PowerWorld Simulator là một trong những phần mềm mô phỏng hệ thống điện của hãng PTI (Mỹ). Simulator c các công cụ đ phân tích chính xác hệ thống điện hay quá trình kỹ thuật. Phần mềm này mô phỏng bằng giao diện đồ hoạ đ giải thích quá trình làm việc của hệ thống điện.