Nghiên ứu bù ông suất phản kháng và ổn định điện áp ho hệ thống điện 500kv khu vự miền bắ việt nam giai đoạn 2015 2020 sử dụng statom

Chuyên khảo kỹ thuật phân tích Nghiên ứu bù ông suất phản kháng và ổn định điện áp ho hệ thống điện 500kv khu vự miền bắ việt nam, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Tác giả: Bùi Lệ Thủy
• Người hướng dẫn: TS. Trần Văn Thịnh
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện – Hệ thống điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Bù Công Suất Phản Kháng và Ổn Định Điện Áp Hệ Thống Điện 500 kV Miền Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: PHẢN TÍCH VÀ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP HỆ THỐNG ĐIỆN
• 1.1. Các giới hạn ổn định trong hệ thống điện
• 1.2. Giới hạn điện áp
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ FACTS VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG STATCOM VÀO HỆ THỐNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Bù Công Suất Phản Kháng 500kV

Ổn định điện áp là yếu tố then chốt trong hệ thống điện. Đặc biệt, trong bối cảnh nhu cầu điện tăng cao và lưới điện ngày càng phức tạp, việc duy trì điện áp ổn định trở nên cấp thiết. Tình trạng thiếu hụt công suất phản kháng có thể dẫn đến sụt áp, gây ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điện và thậm chí gây mất điện diện rộng. Các sự cố điện trong quá khứ đã cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và triển khai các giải pháp bù công suất phản kháng hiệu quả.

1.1. Tầm Quan Trọng của Ổn Định Điện Áp 500kV Miền Bắc

Việc đảm bảo điện áp ổn định cho hệ thống 500kV Miền Bắc có ý nghĩa then chốt đối với an ninh năng lượng quốc gia. Bởi vì hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải điện năng từ các nhà máy điện lớn đến các trung tâm tiêu thụ. Một hệ thống điện áp ổn định giúp giảm thiểu tổn thất điện năng, nâng cao hiệu quả truyền tải và đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hoạt động kinh tế - xã hội.

1.2. Thách Thức Trong Duy Trì Điện Áp Ổn Định Hiện Nay

Nhiều yếu tố gây khó khăn cho việc duy trì điện áp ổn định. Trong đó phải kể đến sự gia tăng liên tục của phụ tải, đặc biệt là các phụ tải phi tuyến tính. Ngoài ra, việc truyền tải điện năng trên khoảng cách xa cũng gây ra sụt áp đáng kể. Thêm vào đó, việc khai thác và sử dụng tối ưu các nguồn năng lượng tái tạo, như điện gió và điện mặt trời, cũng đòi hỏi các giải pháp điều khiển công suất phản kháng linh hoạt.

II. Phân Tích Ảnh Hưởng Yếu Tố Đến Ổn Định Điện Áp 500kV

Để giải quyết bài toán ổn định điện áp, cần phân tích kỹ lưỡng các yếu tố ảnh hưởng đến nó. Bao gồm đặc tính của phụ tải, cấu trúc lưới điện, chế độ vận hành, và sự tham gia của các thiết bị bù công suất phản kháng. Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng hệ thống điện là công cụ quan trọng để đánh giá mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố và tìm ra các giải pháp tối ưu.

2.1. Nghiên Cứu Đặc Tính Phụ Tải và Ảnh Hưởng Đến Điện Áp

Phụ tải có vai trò quan trọng trong việc ổn định điện áp. Phụ tải thay đổi liên tục theo thời gian và có đặc tính khác nhau (tuyến tính, phi tuyến). Việc mô hình hóa chính xác đặc tính phụ tải giúp dự đoán được sự thay đổi điện áp và có các biện pháp can thiệp kịp thời.

2.2. Đánh Giá Tác Động Cấu Trúc Lưới Điện Đến Truyền Tải

Cấu trúc lưới điện ảnh hưởng đến khả năng truyền tải điện năng và khả năng ổn định điện áp. Lưới điện có cấu trúc phức tạp, nhiều đường dây dài sẽ dễ bị sụt áp hơn. Cần phân tích kỹ lưỡng cấu trúc lưới điện để tìm ra các điểm yếu và có các giải pháp tăng cường.

2.3. Phân Tích Chế Độ Vận Hành Hệ Thống Điện Hiện Tại

Chế độ vận hành cũng có ảnh hưởng đến điện áp. Vận hành hệ thống ở chế độ đầy tải hoặc gần giới hạn ổn định sẽ làm tăng nguy cơ sụt áp. Cần có quy trình vận hành hợp lý để đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống lưới điện.

III. Phương Pháp Bù Công Suất Phản Kháng Ổn Định Áp

Có nhiều phương pháp để bù công suất phản kháng và ổn định điện áp, bao gồm sử dụng tụ bù, điện kháng bù, SVC (Static Var Compensator), và STATCOM (Static Synchronous Compensator). Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với các điều kiện cụ thể của hệ thống điện. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả và kinh tế.

3.1. Tụ Bù và Điện Kháng Bù Nguyên Lý và Ứng Dụng Thực Tế

Tụ bù và điện kháng bù là những thiết bị bù công suất phản kháng truyền thống. Tụ bù cung cấp công suất phản kháng, còn điện kháng bù hấp thụ công suất phản kháng. Việc lựa chọn và lắp đặt tụ bù, điện kháng bù cần căn cứ vào đặc tính của phụ tải và yêu cầu của hệ thống.

3.2. Tìm Hiểu về SVC Cấu Tạo Ưu Điểm và Nhược Điểm

SVC (Static Var Compensator) là thiết bị bù công suất phản kháng tĩnh. SVC có thể điều khiển công suất phản kháng một cách linh hoạt. Tuy nhiên, SVC có tốc độ đáp ứng chậm hơn so với STATCOM.

3.3. STATCOM Giải Pháp Ổn Định Điện Áp Tối Ưu

STATCOM (Static Synchronous Compensator) là thiết bị bù công suất phản kháng hiện đại. STATCOM có tốc độ đáp ứng nhanh, khả năng điều khiển linh hoạt và dải điều khiển rộng. STATCOM được đánh giá là giải pháp ổn định điện áp tối ưu, mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.

IV. Ứng Dụng STATCOM Ổn Định Điện Áp Hệ Thống 500kV

Việc ứng dụng STATCOM vào hệ thống điện 500kV Miền Bắc có thể mang lại nhiều lợi ích, bao gồm nâng cao khả năng ổn định điện áp, giảm tổn thất điện năng, và tăng khả năng truyền tải. Để đánh giá hiệu quả của việc ứng dụng STATCOM, cần xây dựng mô hình hệ thống điện và thực hiện các mô phỏng.

4.1. Xây Dựng Mô Hình Hệ Thống Điện 500kV Miền Bắc

Để mô phỏng hệ thống điện một cách chính xác, cần xây dựng mô hình hệ thống điện 500kV Miền Bắc. Mô hình bao gồm các thông số của đường dây, máy biến áp, nhà máy điện, và phụ tải. Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng chuyên dụng giúp đơn giản hóa quá trình xây dựng mô hình.

4.2. Mô Phỏng Ảnh Hưởng STATCOM và Kết Quả Đạt Được

Sau khi xây dựng mô hình, có thể thực hiện các mô phỏng để đánh giá ảnh hưởng của STATCOM đến hệ thống điện. Các mô phỏng cho phép xác định vị trí và dung lượng STATCOM tối ưu, cũng như đánh giá khả năng ổn định điện áp và giảm tổn thất điện năng.

4.3. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế của Giải Pháp Bù STATCOM

Việc đầu tư vào STATCOM đòi hỏi chi phí lớn. Để đánh giá tính khả thi của dự án, cần phân tích hiệu quả kinh tế, bao gồm so sánh chi phí đầu tư, chi phí vận hành, và lợi ích thu được từ việc giảm tổn thất điện năng và tăng khả năng truyền tải.

V. Kết Luận Triển Vọng Nghiên Cứu Bù Công Suất Phản Kháng

Nghiên cứu bù công suất phản kháng và ổn định điện áp là một lĩnh vực quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh hệ thống điện ngày càng phức tạp. Việc ứng dụng các giải pháp tiên tiến, như STATCOM, có thể giúp nâng cao độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống điện. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp bù công suất phản kháng thông minh, có khả năng thích ứng với sự thay đổi của hệ thống điện.

5.1. Tổng Kết Kết Quả Nghiên Cứu và Bài Học Kinh Nghiệm

Nghiên cứu đã chỉ ra vai trò quan trọng của bù công suất phản kháng trong việc ổn định điện áp. Các kết quả mô phỏng cho thấy STATCOM có thể cải thiện đáng kể khả năng ổn định điện áp của hệ thống. Cần xem xét các yếu tố kỹ thuật và kinh tế để lựa chọn giải pháp phù hợp.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Giải Pháp Bù Điện Áp

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào phát triển các thuật toán điều khiển STATCOM thông minh, tích hợp STATCOM với các hệ thống năng lượng tái tạo, và nghiên cứu các giải pháp bù công suất phản kháng phân tán.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống điện 500 kV khu vực miền Bắc Việt Nam trong giai đoạn 2015 – 2020 đã chứng kiến sự gia tăng nhanh chóng về nhu cầu công suất và độ phức tạp trong vận hành, dẫn đến các vấn đề về ổn định điện áp và công suất phản kháng. Theo ước tính, công suất truyền tải đạt khoảng 6600 MVA, trong khi đó các sự cố mất ổn định điện áp đã xảy ra tại một số thời điểm như năm 2005 và 2006, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn và hiệu quả vận hành hệ thống. Vấn đề nghiên cứu tập trung vào việc bù công suất phản kháng và nâng cao ổn định điện áp cho hệ thống điện 500 kV miền Bắc bằng cách ứng dụng thiết bị STATCOM – một trong những thiết bị thuộc nhóm FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems).

Mục tiêu cụ thể của luận văn là nghiên cứu, mô hình hóa và phân tích hiệu quả của STATCOM trong việc bù công suất phản kháng và ổn định điện áp, từ đó đề xuất giải pháp tối ưu cho hệ thống điện miền Bắc trong giai đoạn nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu bao gồm hệ thống điện 500 kV miền Bắc Việt Nam, với dữ liệu và mô phỏng trong khoảng thời gian 2015 – 2020. Ý nghĩa nghiên cứu được thể hiện qua việc cải thiện chỉ số ổn định điện áp, giảm thiểu sự cố mất cân bằng công suất phản kháng, đồng thời nâng cao độ tin cậy và hiệu quả truyền tải điện năng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về ổn định điện áp trong hệ thống điện, công suất phản kháng và các thiết bị bù công suất phản kháng thuộc nhóm FACTS. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết ổn định điện áp: Phân loại ổn định điện áp thành ổn định nhiệt, ổn định điện áp và ổn định góc, đồng thời phân tích các giới hạn vận hành của hệ thống điện dựa trên các đường cong P-V và Q-V. Khái niệm công suất tác dụng và công suất phản kháng được mô hình hóa qua các phương trình truyền tải điện áp và góc pha.

• Lý thuyết thiết bị FACTS và STATCOM: Mô hình và nguyên lý hoạt động của STATCOM, một thiết bị bù công suất phản kháng tĩnh, hoạt động dựa trên bộ chuyển đổi nguồn điện áp (Voltage Source Converter - VSC). Các khái niệm chính bao gồm công suất phản kháng, điện áp điều khiển, và các thành phần cấu tạo của STATCOM như bộ điều khiển vòng khóa pha (PLL), bộ điều chỉnh điện áp và dòng điện.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng gồm: công suất phản kháng (Reactive Power - Q), công suất tác dụng (Active Power - P), ổn định điện áp, thiết bị FACTS, STATCOM, bộ chuyển đổi nguồn điện áp (VSC), và các loại thiết bị bù công suất phản kháng như SVC, TCSC, UPFC.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu nghiên cứu bao gồm số liệu vận hành thực tế của hệ thống điện 500 kV miền Bắc trong giai đoạn 2015 – 2020, các tài liệu kỹ thuật, báo cáo ngành điện và các nghiên cứu khoa học liên quan. Phương pháp phân tích chính là mô phỏng hệ thống điện và thiết bị STATCOM bằng phần mềm MATLAB/Simulink, sử dụng mô hình ba nút miền Bắc để đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng và ổn định điện áp.

Cỡ mẫu nghiên cứu là hệ thống điện 500 kV miền Bắc với ba nút chính, được lựa chọn do tính đại diện và mức độ phức tạp phù hợp cho mô phỏng. Phương pháp chọn mẫu dựa trên đặc điểm vận hành và các sự cố mất ổn định đã ghi nhận. Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2015 đến 2020, bao gồm thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, mô phỏng và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả bù công suất phản kháng của STATCOM: Mô phỏng cho thấy STATCOM có khả năng cung cấp công suất phản kháng lên đến khoảng 5000 kVAr, giúp nâng cao điện áp tại các nút trọng điểm. Khi điện áp hệ thống giảm 5%, STATCOM có thể bù lại công suất phản kháng tương đương 90% nhu cầu, giảm thiểu hiện tượng sụt áp nghiêm trọng.

2. Ổn định điện áp được cải thiện rõ rệt: Sau khi lắp đặt STATCOM, độ biến động điện áp tại các nút giảm từ khoảng 7% xuống còn dưới 3%, đồng thời thời gian phục hồi điện áp sau sự cố giảm 30%. Đường cong công suất-góc pha cho thấy giới hạn vận hành được mở rộng, tăng khả năng chịu tải của hệ thống.

3. Giảm thiểu dao động điện áp và công suất phản kháng: Ứng dụng STATCOM giúp giảm dao động công suất phản kháng trong khoảng thời gian vài giây sau sự cố, ổn định góc pha rotor máy phát, từ đó giảm nguy cơ mất ổn định quá độ và dao động bé. Tần số dao động giảm xuống dưới 0.5 Hz, đảm bảo vận hành ổn định.

4. So sánh với các thiết bị bù khác: So với SVC và TCSC, STATCOM có ưu điểm vượt trội về khả năng đáp ứng nhanh, điều chỉnh linh hoạt công suất phản kháng và điện áp, đặc biệt trong các tình huống mất cân bằng tải đột ngột. Hiệu suất bù công suất phản kháng của STATCOM cao hơn khoảng 15-20% so với SVC trong các mô phỏng thực tế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả STATCOM là do cấu trúc bộ chuyển đổi nguồn điện áp (VSC) cho phép điều khiển dòng điện phản kháng một cách chính xác và nhanh chóng, đồng thời giảm thiểu tổn hao điện năng. Kết quả mô phỏng phù hợp với các nghiên cứu gần đây về ứng dụng FACTS trong hệ thống điện truyền tải.

Việc giảm dao động điện áp và công suất phản kháng góp phần nâng cao độ tin cậy vận hành, giảm thiểu nguy cơ sự cố lan rộng trong hệ thống điện miền Bắc. Biểu đồ đường cong P-V và Q-V minh họa rõ ràng sự cải thiện giới hạn vận hành sau khi ứng dụng STATCOM.

Kết quả cũng cho thấy STATCOM phù hợp với các hệ thống điện có quy mô lớn và phức tạp như hệ thống 500 kV miền Bắc, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu công suất ngày càng tăng và yêu cầu vận hành linh hoạt.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai lắp đặt STATCOM tại các nút trọng điểm: Ưu tiên các trạm biến áp 500 kV có biến động điện áp lớn và công suất phản kháng thiếu hụt, nhằm nâng cao ổn định điện áp và giảm thiểu sự cố. Thời gian thực hiện trong vòng 2 năm.

2. Tăng cường đào tạo và nâng cao năng lực vận hành thiết bị FACTS: Đào tạo kỹ thuật viên và kỹ sư vận hành về công nghệ STATCOM và các thiết bị FACTS khác để đảm bảo vận hành hiệu quả và an toàn. Kế hoạch đào tạo liên tục hàng năm.

3. Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển từ xa cho STATCOM: Áp dụng công nghệ SCADA và IoT để theo dõi trạng thái hoạt động, điều chỉnh công suất phản kháng kịp thời, nâng cao độ tin cậy hệ thống. Triển khai trong 1-2 năm tới.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng FACTS cho các hệ thống điện khác: Đề xuất nghiên cứu ứng dụng STATCOM và các thiết bị FACTS trong các hệ thống điện phân phối và truyền tải khác nhằm tối ưu hóa vận hành toàn diện. Kế hoạch nghiên cứu dài hạn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư vận hành hệ thống điện: Nắm bắt kiến thức về công nghệ FACTS và STATCOM để áp dụng trong vận hành và xử lý sự cố hệ thống điện truyền tải.

2. Nhà quản lý ngành điện: Hiểu rõ hiệu quả và lợi ích của việc đầu tư thiết bị bù công suất phản kháng hiện đại nhằm nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy hệ thống.

3. Nghiên cứu sinh và sinh viên ngành kỹ thuật điện: Tham khảo mô hình, phương pháp nghiên cứu và kết quả mô phỏng để phát triển các đề tài nghiên cứu liên quan.

4. Các nhà tư vấn và thiết kế hệ thống điện: Áp dụng các giải pháp bù công suất phản kháng và ổn định điện áp phù hợp với đặc thù hệ thống điện Việt Nam, đặc biệt khu vực miền Bắc.

Câu hỏi thường gặp

1. STATCOM là gì và có vai trò gì trong hệ thống điện?
   STATCOM là thiết bị bù công suất phản kháng tĩnh thuộc nhóm FACTS, giúp điều chỉnh điện áp và công suất phản kháng nhanh chóng, nâng cao ổn định điện áp hệ thống. Ví dụ, STATCOM có thể cung cấp công suất phản kháng lên đến 5000 kVAr để hỗ trợ các nút điện áp yếu.

2. Ưu điểm của STATCOM so với các thiết bị bù khác là gì?
   STATCOM có khả năng đáp ứng nhanh, điều chỉnh linh hoạt công suất phản kháng và điện áp, giảm dao động điện áp hiệu quả hơn SVC và TCSC khoảng 15-20%. Điều này giúp hệ thống điện vận hành ổn định hơn trong các tình huống tải thay đổi đột ngột.

3. Phương pháp nghiên cứu chính trong luận văn là gì?
   Luận văn sử dụng mô phỏng hệ thống điện 500 kV miền Bắc bằng phần mềm MATLAB/Simulink với mô hình ba nút, phân tích hiệu quả bù công suất phản kháng và ổn định điện áp của STATCOM dựa trên số liệu thực tế giai đoạn 2015 – 2020.

4. Các chỉ số nào được cải thiện sau khi ứng dụng STATCOM?
   Điện áp tại các nút trọng điểm tăng lên, độ biến động điện áp giảm từ 7% xuống dưới 3%, thời gian phục hồi điện áp giảm 30%, đồng thời dao động công suất phản kháng và góc pha rotor máy phát được ổn định hơn.

5. Ai nên áp dụng kết quả nghiên cứu này?
   Kết quả phù hợp cho kỹ sư vận hành, nhà quản lý ngành điện, nghiên cứu sinh kỹ thuật điện và các nhà tư vấn thiết kế hệ thống điện nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và độ tin cậy hệ thống điện truyền tải.

Kết luận

• Luận văn đã nghiên cứu thành công việc ứng dụng STATCOM trong bù công suất phản kháng và ổn định điện áp cho hệ thống điện 500 kV miền Bắc Việt Nam giai đoạn 2015 – 2020.
• Mô hình mô phỏng bằng MATLAB/Simulink cho thấy STATCOM cải thiện đáng kể các chỉ số điện áp và công suất phản kháng, giảm thiểu dao động và nâng cao độ tin cậy vận hành.
• Kết quả nghiên cứu phù hợp với các lý thuyết ổn định điện áp và các nghiên cứu quốc tế về thiết bị FACTS.
• Đề xuất triển khai lắp đặt STATCOM tại các nút trọng điểm, đồng thời nâng cao năng lực vận hành và giám sát thiết bị để phát huy tối đa hiệu quả.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng nghiên cứu ứng dụng FACTS cho các hệ thống điện khác và phát triển các giải pháp điều khiển thông minh cho STATCOM.

Hành động ngay hôm nay: Các đơn vị quản lý và vận hành hệ thống điện nên xem xét áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng và độ ổn định của hệ thống điện miền Bắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 PHẢN TÍCH VÀ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP HỆ THỐNG ĐIỆN n áp là mt v quan trng trong quy hoch, thit k và v h th u kin nhu cu ph t n ti ngày càng có quy mô ln vi kt cu phc ti m ch  vy ti và gn gii hn nh dn gim m  d tr n áp thp. Hing mt n á xy ra s c ngn mn ti, s c mt mt vài Nhng s c n hình xy ra tt Nam vào các ngày 17/5/2005, 25/7/200 có nguyên nhân do mt n áp dn s n áp gây m rng. Vic nghiên c nh n áp trc tuyt cn thi  vn hành n áp.       n các v  soát h thn và kh n vi gii hn nh.

Ổn định điện áp trong hệ thống điện H th  c phân loi  nh da trên các ch   n áp và tn s. Quá trình phân loi nh trong h th  sau: Hình 1.1: Phân loại ổn định trong hệ thống điện 5 n áp là kh a h th  tt c các thanh cái trong h thn sau khi chng ca nhiu lon kin vn áp ph thuc vào kh  trng thái cân bng gia nhu cu ph ti và kh n cho ph ti t h n. c phân thành hai dng da theo thi gian mô p ng. Phân tích n  n vic gii s và vì th  ng.

S mt nh xut hii dng th xung ca mt s các thanh cái. Hu qu ca vic mt n áp là h th v relay s ng cn mt s ph ti trong khu vc, hoc cng tn hoc các phn t u này có th dn mt  mt s n trong h thng. Trong lutác gi quan tâm n áp ca h thn và mô phng n áp ca h th các thit b u khin FACTS(STATCOM) bng phn mm Matlab/Simulink. c phân thành bn dng: n áp nh n áp nhiu lon bé, n áp trong ngn hn và  dài hn.

Tóm tt ngn gn các loi     n áp nhiu lon ln: Kh  a h th  n áp ngay sau khi các nhiu lon ln x c h th n, hoc ngn mch. Kh nh bc ph ti, và nh ng ca c h thu khin và bo v. Nghiên cu  quan tâm trong khong thi gian t mn 10 phút.  n áp trong ngn hn ph t-m ng, ph ti có u khin và các b chuyi HVDC.

Nghiên cu quá trình trong khong vài giây.  n áp nhiu lon bé: Kh a h th duy trì áp khi h thng x ph t ng nh b ng bc tính ca ph liên tu khin  thi gian tc th 6  n áp trong dài hn các thit b ho n áu nc, các ph tu khin theo nhi  b hn dòng. Th có th c m rng m Mt trong nhng nguyên nhân chính dn mt n áp ca h n là thiu công sut ph  h tr cho h thng. Vic ci thin k u khin công sut phn kháng ca h thng bng thit b FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System) là mt bi n mt  a là s n áp.

c tính P-V cho thn áp  u cui t l nghch v truyn tc minh h Hình 1.2: Các đường cong P-V không có bù, có bù song song Khi công sut truyn t   n áp  u nhn cui gim. m gii hn (nose), tm gii hn công sut phn kháng ca h th  dng hn ti công su gi n áp rm gii h cho tn tht công sut phn kháng tr nên trm trng. Ch bng cách bo v h thng khi b s n áp là gim công sut phn kháng ca ph ti hoc h tr công phc khi h thm s n áp. Các thit cung cp công sut phn kháng theo yêu c   1.

Các giới hạn ổn định trong hệ thống điện  tin cy, h thn có th vn hành có các gii hn truyn ti công su Các gii hn này s ràng buc vic phát và truyn ti công sut tác dng và phn 7 kháng trong h thng. Các gii hc chia thành 3 dng: gii hn nhit, gi hn áp và gii hn nh 1. Giới hạn điện áp                                 8 1. Giới hạn nhiệt               stator  rotor                                  vào cách chúng và là không khí làm  ra.

chúng man   bao lâu. Giới hạn ổn định                 hình 1.3a: Hệ thống điện 9 T t tác dng truy là ph thuc vào góc  Khi xy ra s c ng dây 1 -2 thì máy ct 1 và máy 2 cm ngn mc cô lp. H thng  v 0 thì xy u ra S ngn mng công sut ca h thng b s c gi tht ngt do tng tr c 0, h thng bo v t  nhanh s c tm máy ct ct nhanh. Ti m 3 do công sun l su M ca tua-bin nên máy phát b u hãm tm 4 và tr v 5 xác lp mt trng thái nh mi vi ss.

góc S Nu tc hãm tc và tip t cho mt ng b. Vy gii hn nh ca h thn là ph phi nh n din tích hãm tc Sht.3b : Đường cong công suất-góc Phân tích góc nh công sut h thn là nghiên c h thn s i gi áp, góc, và tn s sau khi h thng chng ca nhng nhiu lon ln hoc nh góc công suc chia thành hai dng:  và ng bé. Ổn định quá độ   a h t khi chng ca các nhiu lon lnh bng cá c các nhiu lon ln. H thc gi là  nu 10 c nhiu lon ban u và tr li c li h thng là kh nu nó không th i vi mt h thng nh, khi bt ng nhiu lon ln, giá tr góc h thng b u gim, làm cho h thng .

Kt qu là h thng  lch phc tp ca góc rotor máy phát.  ph thuc vào trng thái vu ca h th ln ca nhi  minh ha s nh và mt nh ca h thng, xem Hình 1.4 th góc lch ca hai h thng:  và không nh, sau mt nhi xy ra Thời gian (s) Hình 1.4: Sự thay đổi góc của hệ thống ổn định quá độ (a) và hệ thống mất ổn định (b) Nhiu h thn phi gii hn truyn ti công sut c . Nói chung, h thn vng dây truyn ti dài xa h b mt .  phân tích gii h là nghiên cu s  ca tt c các ng b kt nn h thng sau khi h th bi các nhiu lon ln.

K thut s dng phn mm máy tính tích h phân tích  nh quá  ca h thng. Ổn định dao động bé ng bé hoc nh nhiu lon là kh a ca tr li nh sau khi chng t các nhiu lon bé.    dài ca các nhiu lon h thn 11 tn s, góc và dòng công sut có th c kích thích bi nhiu s kin khác nhau. u này có th tr thành v phc tp khi h thng kích t ca máy phát b s Các nhiu locó th phát trin thành ln ni h thng tr thành nhiu mt nh.

t nh có th bu khi  ng vô hi. Tuy nhiên, dao ng này có th phát trin ln ni h thng b  ng dây truyn t    n có th b c   ng mt nh có th kéo dài hàng gi hoc nó có th xy ra trong mt vài giây sau khi có nhiu lon ln. H thng có th phc hi t các nhiu lon l có th dn dn chuyng ln và tr thành dao  Hình 1.5 th hin góc lch pha  ca h thng, lt là dao ng bé nh ng nh và mt n nh. Thời gian (s) Hình 1.5: Độ thay đổi của HT ổn định dao động bé (a), HT ổn định dao động (b), HT mất ổn định (c) Gii hn nhit luôn luôn cao nh     i v  truyn tn 100 dm.

Gii hi hn  ng bé), gii hn i v dài trung bình t n 300 dm. Các gii hn bii ng là th 12 ng dây truyn t  tn các gii hn khác ca h thn sang gii h Hình 1.6: Giới hạn vận hành của đường dây theo các mức điện áp 1. Cơ sở kiến thức trong điều khiên hệ thống điện                13  VSVR PS  sin  (1  1) X  V:  VR : phát X:  : . Công sut tác dng tu nhn: VSVR PR  sin  (1  2) X  V 2 S VSVR cos  V 2 S QS   (1  3) X XC   V 2 R  VSVR cos  V 2 R QR   (1  4 ) X XC Hình 1.7: Mô hình đơn gản hệ thống hình tia hai thanh cái T 1 - 1) và (1 - 2), ta thy rng công sut tác dng chuy nh bu nhu phát, tr kháng ni ti góc lch pha giu nh n, góc công sut khác bit gia hai thanh cái là nh (nh  chuyn ti công sut có th c rút gn l 14 VSVR VV PS   , PR  S R  (1  5) X X                V 2 S  VSVR cos  QS  (1  6) X V 2R  VS VR cos  QR  (1  7) X Ta thy trong - 6) và (1 - 7), công sut phn kháng chuy ginh b n áp   cng dây và góc công sut gim.

Trong ch  làm vi góc công sut gia hai thanh cái ni vi nhau là nh, vì v phn kháng chuyn ti có th n thành: V 2 S  VS VR QS  (1  8) X V 2R  VSVR QR  (1  9) X T    - 8) và (1 - 9), công sut phn kháng truyn ti gi nh b n áp    trt phn kháng chy t  n áp thp Tóm li, công sut tác dng luôn truyn t  t phng phân b t  n áp thp.