Luận văn thạc sĩ về hệ thống phân phối điện sử dụng thiết bị FACTS TCVR và thuật toán LFB

• Tác giả: Kiều Trường Sơn
• Người hướng dẫn: TS. Hồ Văn Hiến
• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Hệ Thống Phân Phối Điện Với Thiết Bị FACTS TCVR Và Thuật Toán LFB
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• CẢM TẠ
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Bố cục luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về thiết bị FACTS
• 2.1.1. Thiết bị FACTS là gì?
• 2.1.2. Lợi ích của FACTS
• 2.1.3. Công nghệ FACTS
• 2.1.3.1. Bù song song
• 2.1.3.2. Bù nối tiếp
• 2.2. Mô hình tĩnh các thiết bị FACTS
• 2.3. Giải tích hệ thống phân phối có thiết bị FACTS
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH CỦA THIẾT BỊ FACTS TCVR VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
• 3.1. Mô hình của thiết bị FACTS TCVR
• 3.2. Nguyên lý làm việc của TCVR
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH DÒNG CÔNG SUẤT LFB (LINE FLOW BASED) MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI HÌNH TIA KHI CHƯA ĐẶT TCVR
• 4.1. Phân bố công suất trong hệ thống điện
• 4.2. Mô hình dòng công suất (LFB) mạng điện phân phối hình tia
• 4.3. Đồ thị của mạng phân phối hình tia
• 4.4. Giải thuật phương pháp LFB
• 5. CHƯƠNG 5: MÔ HÌNH DÒNG CÔNG SUẤT LFB (LINE FLOW BASED) MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI HÌNH TIA KHI ĐẶT TCVR
• 5.1. Phương trình giải thuật phân lập của hệ thống phân phối
• 5.2. Thuật toán LFB với thiết bị FACTS
• 5.3. Kết quả kiểm tra
• 5.4. Giải thuật LFB với thiết bị FACTS (TCVR)
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 6.1. Hệ thống mạng điện 1
• 6.2. Hệ thống mạng điện 2
• 6.3. Áp dụng cho dạng mẫu và so sánh với phương pháp Newton Raphson quy ước
• 6.4. Thiết kế đường dây chính và đường dây nhánh có phụ tải tăng dần
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về nghiên cứu hệ thống phân phối điện với FACTS TCVR

Nghiên cứu hệ thống phân phối điện với thiết bị FACTS TCVR đang trở thành một chủ đề nóng trong lĩnh vực điện lực. Thiết bị FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System) giúp cải thiện khả năng điều khiển và ổn định điện áp trong hệ thống điện. Việc áp dụng TCVR (Transformer Controlled Voltage Regulator) không chỉ nâng cao hiệu suất truyền tải mà còn giảm thiểu tổn thất điện năng. Nghiên cứu này sẽ phân tích các lợi ích và ứng dụng của TCVR trong hệ thống điện phân phối.

1.1. Khái niệm về thiết bị FACTS và TCVR

Thiết bị FACTS là hệ thống tĩnh giúp điều chỉnh dòng điện xoay chiều, trong đó TCVR là một thiết bị quan trọng giúp điều chỉnh điện áp. TCVR có khả năng điều chỉnh điện áp một cách linh hoạt, từ đó cải thiện chất lượng điện năng.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu hệ thống điện thông minh

Hệ thống điện thông minh không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn đảm bảo tính ổn định và an toàn cho lưới điện. Nghiên cứu này sẽ chỉ ra cách mà TCVR có thể đóng góp vào sự phát triển của hệ thống điện thông minh.

II. Vấn đề và thách thức trong hệ thống phân phối điện hiện nay

Hệ thống phân phối điện hiện nay đang đối mặt với nhiều thách thức như tổn thất điện năng cao, điện áp không ổn định và khả năng truyền tải hạn chế. Những vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng điện năng mà còn gây ra thiệt hại kinh tế cho các nhà cung cấp điện. Việc nghiên cứu và áp dụng thiết bị FACTS TCVR là một giải pháp khả thi để giải quyết những vấn đề này.

2.1. Tổn thất điện năng trong hệ thống phân phối

Tổn thất điện năng là một trong những vấn đề lớn nhất trong hệ thống phân phối điện. Việc sử dụng TCVR có thể giúp giảm thiểu tổn thất này bằng cách điều chỉnh điện áp một cách hiệu quả.

2.2. Ảnh hưởng của điện áp không ổn định

Điện áp không ổn định có thể gây ra hư hỏng thiết bị và giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống. TCVR giúp duy trì điện áp ổn định, từ đó bảo vệ các thiết bị điện.

III. Phương pháp nghiên cứu và giải pháp chính cho hệ thống điện

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp tính toán hiện đại như phương pháp dòng nhánh (LFB), Newton-Raphson và Gauss-Seidel để phân tích và tối ưu hóa hệ thống điện có sử dụng TCVR. Những phương pháp này cho phép đánh giá chính xác hiệu quả của TCVR trong việc cải thiện chất lượng điện năng.

3.1. Phương pháp dòng nhánh LFB trong phân tích điện

Phương pháp dòng nhánh (LFB) là một công cụ mạnh mẽ trong việc phân tích phân bố công suất. Nghiên cứu sẽ áp dụng phương pháp này để đánh giá hiệu quả của TCVR trong hệ thống điện phân phối.

3.2. So sánh các phương pháp Newton Raphson và Gauss Seidel

Cả hai phương pháp Newton-Raphson và Gauss-Seidel đều có ưu điểm riêng trong việc tính toán phân bố công suất. Nghiên cứu sẽ so sánh hiệu quả của chúng khi áp dụng cho hệ thống có TCVR.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thiết bị FACTS TCVR trong hệ thống điện

Việc lắp đặt thiết bị FACTS TCVR tại các nút quan trọng trong hệ thống điện đã cho thấy những kết quả khả quan. TCVR không chỉ giúp cải thiện điện áp mà còn giảm thiểu tổn thất công suất, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống điện phân phối.

4.1. Kết quả nghiên cứu trên mạng điện phân phối 22 kV

Nghiên cứu đã thực hiện trên mạng điện phân phối 22 kV cho thấy việc lắp đặt TCVR đã cải thiện đáng kể điện áp và giảm tổn thất công suất.

4.2. Ứng dụng TCVR trong các dự án thực tế

Nhiều dự án thực tế đã áp dụng TCVR và đạt được kết quả tích cực. Những ứng dụng này sẽ được phân tích chi tiết trong nghiên cứu.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về hệ thống phân phối điện với thiết bị FACTS TCVR mở ra nhiều triển vọng cho tương lai. Việc áp dụng TCVR không chỉ giúp cải thiện chất lượng điện năng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của hệ thống điện. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa hơn nữa các thiết bị FACTS trong hệ thống điện.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy TCVR có khả năng cải thiện điện áp và giảm tổn thất công suất, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới và cải tiến thiết bị FACTS để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của hệ thống điện.