Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Động cơ và mục tiêu. Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, trạm biển áp, các đường dây tải điện và các thiết bị khác (như thiết bị điều khiển, tụ bủ, thiết bị bảo vệ.) được kết nối với nhau tạo thành hệ thẳng làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng.[1] lIệ thống điện phát triển không ngừng theo thời gian, mở rộng theo không gian vả ngày càng trở nên phức tạp. J2o tính chất phức tạp của hệ thông nên hệ thống có rất nhiễu trạng thái xảy ra, mỗi trạng thải người ta gọi là một chế độ của hệ thống. [1| Hệ thống điện là hệ thống phục hồi, các chế độ của hệ thông điện được chia thành hai loại chính là chế độ xác lập và chế độ quá độ.
Chế độ xác lập là chế độ mà các thông số không thay đổi hoặc trong một khoảng thời gian tương đổi ngắn thì nó chỉ biến thiên với một lượng nhớ. Chế độ xác lập là những chế độ lảm việc bình thường, lâu đài của hệ thống hoặc những chế độ làm việc sau sự cố. Ngoài các chế độ xác lập trong hệ thống còn diễn ra chế độ qua độ, đó là những chế độ làm việc trung gian khi chuyển từ chế độ xác lập này đến chế độ xác lập khác. Phân tích các chế độ xác lập được gọi là phân tích trạng thải tĩnh còn phân tích các chế độ quá dé được gọi là phân tích trang thái động của hệ thống [3] Nghiên cứu an toàn hệ thẳng điện là nghiên cứu các trạng thái vận hành hệ thống vả giới hạn của của các tham số để hệ thống vẫn đầm bảo an toàn Trước những sự cổ ngẫu nhiên mà không bị vi phạm các giới hạn của hệ thống hoặc không phải sa thải bất kỳ phụ tải nào.
Từ sự cạnh tranh trong cung cấp điện dẫn đến chỉ phí dự trữ an toàn ngày càng giấm. Lỗ chức OFGEM (Office DANH GIA AN TOAN TRONG LIE THONG DIL of Gas and Electricity Markets-Anh) đã đặt câu hỏi liệu các tiêu chuẩn thường dùng trong sản xuất và tiêu thụ điện có phủ hợp với mức an toàn không? Như ta đã biết nếu nguồn cung cấp không đủ công suất thi sẽ làm giảm tần số hệ thống hoặc phải sa thải phụ tải. Giá trị của độ an toàn được tỉnh thông qua những tổn thất mà khách hàng hứng chịu khi phụ tải của hợ bị sa thải. Những lợi ích của việc giữ an toàn hệ thống chỉ cỏ thể được đánh giá thông qua xác suất, xác suất này dược nphiên cứu nhằm mục dich báo vệ hệ thống chống lại các trạng thái ngẫu nhiên xây ra trên hệ thống mà không được cảnh bảo trước Các tiêu chuẩn về an toàn được đưa ra vào năm 1994 bởi NGT (National Griả 'Transeo-Anh) lả những tiêu chuẩn an toàn theo kinh nghiêm truyền thông.
trơng một vải trường hợp, kết quả tìm được có thể rất dư thừa va ling phí. Trong nhiều trường hợp khác, những Liêu chuẩn này vẫn đủ chính xác để ngăn những sự cố nguy hiểm bắt ngờ xảy ra với hệ thống. An toàn hệ thống điện là thuật ngữ thường được dùng đề chỉ khả năng của hệ thống có thể chẳng lại được những sự cỗ không được dự báo trước nhưng không thể tránh được, ching han như việc cắt điện đột ngột của đường day truyền tải do những sự cổ bất ngờ trên đường dây truyền tải hoặc sự cố của một nhà máy diện quan trọng do một hủng hóc về sơ khi. Điện năng rất quan trọng trong đời sống hàng ngảy và trong các hoạt động về sản xuất của nên kinh tế vi thế hệ théng điện phải được kiểm tra giám sát một cách chặt chế để hệ thông luôn nằm trong piới hạn an toàn Tiêu chuẩn an toàn tiên định cé điển được sử dụng để đánh giả mức an toàn của hệ thống.
Một hệ thống diễn dược gọi là “chắc chắn” nếu nó dap img được tiểu chuẩn an toàn tiền định, tức là hệ thống vận hành mà không vi pham giới hạn nào trong tất cả các trạng thái ngẫu nhiên của hệ thống. Trạng thái ngẫu nhiên được định nghĩa như là sự cố cúa một phần tử trong hệ thắng hoặc của hai phần tử liên kết với nhau. An toàn hệ thống được kiểm tra và sử DANH GIA AN TOAN TRONG LIE THONG DIL đụng bằng những công cụ phân tích các trạng thải ngẫu nhiên, những công cụ nảy mô phỏng cá tác động của mỗi trạng thải ngẫu nhiên lên hệ thống bằng cách sử đụng các chương trình phân tính hệ thông. Chương trình phân tích hệ thống tính toán dòng công suất, ẳn định điện áp của các trạng thái.
Ý tướng của phương pháp tiền dinh là nghiên cửu an toàn để trảnh những sụ cố dây chuyển din đến những sự cố lớn xây ra bắt ngờ. Chẳng hạn, một đường dây bị sự cố cắt ra dẫn đến sự quá tất của một dường đây khác, đường dây này cũng có kha nang bị cất theo, đây lả lý do gây ra những sự cố tiếp theo và có thể gây ra mắt nhiều tải hoặc gây sụp để hệ thẳng. Tiêu chuẩn tiền dịnh thực hiện dơn giản nhưng dây không phải là giải pháp tối ưu về kinh tế. Trong một số trường hợp thì chúng hiệu quả ở một mức an toản và nó có thể ngăn ngừa được phải cắt điện của các phụ tải Trong trường hợp khác, chẳng hạn như trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt thỉ tiêu chuẩn tiên định lại không phản ánh đúng mức độ nguy hiểm của những sự cố chính.
Ý tưởng cia phan lich an loan theo xáo suất vượt ra khỏi quan niệm về những trạng thái ngẫu nhiên của hệ thông dẫn đến những sự kiên không mong muốn, Nếu chúng ta không tự giới hạn các trạng thái ngẫu nhiên có thể xảy ra thì trạng thái của hệ thống không thể dược xem là an toàn hay không an loan bởi vì hầu hết những sự cổ ngẫu nhiên kết hợp với nhau sẽ là lý do dẫn đến những vi phạm về giới hạn trong vận hành. Những tác động để ngăn chặn những vĩ phạm cũng có thể là nguyễn nhân đẫn dến những sự có không mong. Dễ ngăn chặn hoàn toàn những sự cố trên là điều không thể bởi vì điều đó sẽ dẫn dến giá thành cung cấp rất cao. Nói một cách khác lả không thé dam bảo hệ thắng sẽ chống lại tất cả những sự cổ có thể xảy ra.
Một cách đo độ an toàn khác phải được chấp nhận nếu chúng ta muén nghiên cửu rộng hơn về những trạng thải ngẫu nhiên của hệ thống điện DANH GIA AN TOAN TRONG LIE THONG DIL 1. Những thành tựu và kết luận của các nghiên cứu trước. Công trình nghiên cửu “Một phương pháp tính Loan gid tri an loan trong vận hành hệ thống điện” đặt nền móng bởi Prof. Daniel Kirschen vảo năm 1997, công trinh nảy cũng được xem như là “công trình đầu tiên”.
Bell da phat trién phần mềm sứ dụng cho phương pháp tính toán. Tiếp theo Dr. Rios đã phát triển thêm phần mềm này và ửng dụng nó vào mô hình của hệ thống dién NGT (National Grid Transco) ¢ Anh. Sau đây là những thành tựu và kết quả của công trình nảy đạt được.
» Đã có những phương pháp đánh giá thiệt hại của các sự cỗ trong hệ thống diện bằng những công cụ phần mềm. Công cụ nảy được sử dụng dé lap phương thức vân hành hê thông. nó được thực hiện và phát triển dựa trên mô phông Monte Carlo. Công cụ này được gọi là sông cụ Lính toán giá trị an toản (VaSA- Value of Security Assessor).
VaSA được thử nghiệm thành công trên hệ thống NGT (Anh). Kết quả của cuộc thử nghiệm là mang tỉnh tích cực. * Phát triển mô hình gồm năm “ trạng thái thời tiết”. Một trong những trang thái này là trạng thái “thời tiết bình thường” (ví dụ.
thời tiết tốt] trong khi bến trạng thái còn lại trơng ứng với những trạng thải mã có số sự cổ trung bình lớn hơn mức hình thường. Những cuộc thử nghiệm dã chí ra rằng những trạng thái thời tiết xấu khóng ảnh hưởng lớn đến sự lựa chọn các phương thức vận hành. + Trong VaSA đã trình bảy những công thức cơ bắn vẻ mô phỏng hệ thống và những tác động hiệu chỉnh trong vận hành. Các phương pháp để mô tả xác suất cúa các sự có gây ra cắt đây chuyển hoặc gây ra sự cỗ cắt mat hay nhiều thiết bị không cần thiết khi thiết bị lần cân bị sự cố VaSA có khả năng tính toán giá trị an toàn không những cho một trạng thái tức thì hệ thống mà cỏn có khá năng lính toán phương thức vận hành trong cả ngày và tính toán được thời gian xử lý của người vận hảnh.
DANH GIA AN TOAN TRONG LIE THONG DIL 1.3 Mục đích của nghiên cứu. Ta thấy vẫn dễ an toàn cho hệ thống điện ngày cảng đặt ra bức thiết dễ giải quyết các vấn để về kinh tế và kỹ thuật cho hệ thông. Vì vậy trong đề án nảy đã đi sâu nghiên cửu các vấn để an toàn của hệ thông - Phần dầu của luận văn nghiền cửu những lý thuyết chung về an toàn hệ thẳng. Phần này giới thiệu các khải niệm cũng như sự phân loại về an toàn.
và các yếu tổ tác động đến an toàn hệ thống. G phan này cũng dưa ra hai phương pháp phân tích sự cổ hệ thống điện đó là phương pháp phân tích độ nhạy và phương pháp đỏng tải AC. - Phần tiếp theo của luận văn dưa ra những phương pháp dánh giá an toàn trong hệ thống điên. Sử dụng phương pháp tiên định và phương pháp xác suất để đánh giá an toàn tĩnh (chế độ xác lập), an toàn động (chế độ quá độ) và đánh giá độ rủi ro xây ra trong hệ thống điện 'Tiếp theo luận văn trình bảy những đánh giá về kinh tế của an toàn hệ thống điện, các chỉ phí tính toán khi mal an Loan vá các tiều chuẩn đánh giá về kinh tế trong vận hành.
- Phần cuối của luân văn đã áp dụng tính toán an toàn điện áp cho lưới điện truyền tải 220kV của Việt Nam năm 2004 ở các chế độ phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và chế độ phụ tái cực đại buổi sáng. Trong phần này cũng giới thiệu về chương trinh tinh toán phân tích lưới điện PSS/E 29. -10- DANH GIA AN TOAN TRONG LIE THONG DIL Chuong 2 LY THUYET CHUNG VE AN TOAN 2.1 Giới thiệu chung về an toàn hệ thong diện. Ngày nay mối quan tâm chính của chúng ta vẫn là vận hành tối ưu kinh tế hệ thống điện.
Mệt yéu t6 quan trong trong vận hành hệ thông điện chính là an toàn hệ thống.