Nghiên cứu hiệu quả của các thiết bị FACTS trong hệ thống truyền tải điện 220kV

Tài liệu Hiệu quả của hệ thống facts trong truyền tải điện 220kv tổng hợp lý thuyết và thực hành, phục vụ học tập ngành điện - điện tử

• Tác giả: Nguyễn Việt An
• Người hướng dẫn: TS. Lê Việt Tiến
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Hiệu Quả Của Hệ Thống FACTS Trong Truyền Tải Điện 220kV
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ÁP TRONG HỆ THỐNG
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Các giới hạn áp trong hệ thống
• 1.3. Điều chỉnh mức phân áp Máy biến áp
• 1.4. Lưới dây
• 1.5. Thực trạng điều chỉnh áp trong hệ thống Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN THIẾT BỊ FACTS
• 2.1. Phân loại thiết bị FACTS
• 2.2. Thiết bị điều khiển bằng thyristor (SVC)
• 2.3. Thiết bị bù dọc điều khiển bằng thyristor (TCSC)
• 2.4. Thiết bị điều khiển thyristor (STATCOM)
• 2.5. Thiết bị điều khiển góc pha bằng Thyristor (TCPAR)
• 2.6. Thiết bị điều khiển dòng công suất hỗn hợp (UPFC)
• 3. CHƯƠNG 3: TÁC DỤNG CỦA THIẾT BỊ FACTS TRONG VIỆC NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI CỦA HỆ THỐNG
• 3.1. Thiết bị điều khiển SVC
• 3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị điều khiển SVC (Static Var Compensator)
• 3.3. Điều chỉnh bằng thyristor TCR (Thyristor Controlled Reactor)
• 3.4. Điều chỉnh bằng thyristor TSC (Thyristor Switched Capacitor)
• 3.5. Đặc tính công suất của SVC
• 3.6. Một số ứng dụng của SVC
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ SVC VỚI KHẢ NĂNG TRUYỀN TẢI CỦA HỆ THỐNG XEKAMAN 1
• 4.1. Giới thiệu về khu vực Xekaman 1
• 4.2. Hiện trạng khu vực
• 4.3. Quy hoạch phát triển khu vực
• 4.4. Mô phỏng hệ thống Việt Nam bằng phần mềm PSS/E ver.
• 4.5. Giới thiệu phần mềm PSS/E mô phỏng Việt Nam
• 4.6. Phân tích kết quả khi lắp đặt thiết bị bù SVC tại 500kV Pleiku 2
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu FACTS Trong Truyền Tải Điện

Chất lượng điện năng là một phạm trù rộng, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Trong đó, chất lượng điện áp là tiêu chí quan trọng, tác động trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và tuổi thọ thiết bị. Hệ thống điện Việt Nam đối mặt nhiều thách thức trong việc đảm bảo chất lượng điện áp, do nguồn điện xa trung tâm phụ tải, phân bố phụ tải không đều, và chênh lệch phụ tải lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm. Vì vậy, điều chỉnh điện áp là nhiệm vụ then chốt. Mục tiêu chính là đảm bảo điện áp cung cấp nằm trong giới hạn cho phép, duy trì ổn định hệ thống, và vận hành kinh tế, giảm tổn thất điện năng. Theo [Tài liệu gốc], "Việc điều chỉnh điện áp trong giới hạn cho phép là rất phức tạp vì phụ tải trong hệ thống điện phân bố rải rác và thay đổi liên tục". Việc điều chỉnh điện áp liên quan mật thiết đến điện kháng, thành phần chính của tổng trở đường dây.

1.1. Tầm Quan Trọng Của FACTS Với Ổn Định Điện Áp

FACTS (Flexible AC Transmission System) đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng truyền tải điện và ổn định điện áp. Các thiết bị FACTS cho phép điều khiển linh hoạt các thông số của hệ thống điện như điện áp, dòng điện và góc pha. Việc kiểm soát này giúp giảm thiểu tổn thất điện năng, tăng cường khả năng chịu tải của đường dây và cải thiện độ tin cậy của hệ thống. Theo tài liệu nghiên cứu, ứng dụng FACTS có thể giúp giảm thiểu đáng kể tình trạng quá tải đường dây và đảm bảo chất lượng điện năng cho người tiêu dùng.

1.2. Các Loại Thiết Bị FACTS Phổ Biến Trong Hệ Thống Điện

Có nhiều loại thiết bị FACTS khác nhau, mỗi loại có chức năng và ứng dụng riêng. Một số thiết bị phổ biến bao gồm SVC (Static Var Compensator), TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), STATCOM (Static Synchronous Compensator) và UPFC (Unified Power Flow Controller). SVC được sử dụng để điều khiển điện áp và công suất phản kháng. TCSC giúp điều chỉnh trở kháng đường dây. STATCOM cung cấp khả năng bù công suất phản kháng nhanh chóng và linh hoạt. UPFC là thiết bị FACTS đa năng, có thể điều khiển cả điện áp và dòng điện. Việc lựa chọn thiết bị FACTS phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống điện.

II. Vấn Đề Điện Áp Thấp Giải Pháp FACTS Trong Truyền Tải

Điện áp thấp là một vấn đề phổ biến trong hệ thống điện, đặc biệt là ở các khu vực xa xôi hoặc có phụ tải cao. Điện áp thấp có thể gây ra nhiều vấn đề, bao gồm giảm hiệu suất thiết bị, tăng tổn thất điện năng và thậm chí làm hỏng thiết bị. Theo tài liệu nghiên cứu, "Điện áp thấp gây ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các thiết bị điện và có thể dẫn đến hư hỏng nếu tình trạng kéo dài". Để giải quyết vấn đề này, các thiết bị FACTS có thể được sử dụng để điều chỉnh điện áp và đảm bảo rằng nó nằm trong phạm vi cho phép. SVC và STATCOM là hai thiết bị FACTS thường được sử dụng để điều khiển điện áp trong hệ thống điện.

2.1. Tác Động Của Điện Áp Thấp Lên Thiết Bị Và Hiệu Suất

Điện áp thấp gây ảnh hưởng tiêu cực đến nhiều thiết bị điện. Động cơ điện hoạt động ở điện áp thấp sẽ giảm tốc độ và mô-men xoắn, dẫn đến giảm hiệu suất và tăng nhiệt độ. Thiết bị chiếu sáng hoạt động ở điện áp thấp sẽ giảm độ sáng. Các thiết bị điện tử có thể hoạt động không ổn định hoặc thậm chí bị hỏng. Hơn nữa, điện áp thấp làm tăng dòng điện, dẫn đến tăng tổn thất điện năng trên đường dây. Việc duy trì điện áp ổn định là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị.

2.2. Cách Thiết Bị SVC Cải Thiện Điện Áp Trong Hệ Thống Điện

SVC (Static Var Compensator) là một thiết bị FACTS được sử dụng để điều khiển công suất phản kháng trong hệ thống điện. SVC có thể cung cấp hoặc hấp thụ công suất phản kháng để điều chỉnh điện áp tại một điểm cụ thể trên đường dây. Khi điện áp giảm xuống dưới mức cho phép, SVC sẽ cung cấp công suất phản kháng để tăng điện áp. Ngược lại, khi điện áp tăng lên trên mức cho phép, SVC sẽ hấp thụ công suất phản kháng để giảm điện áp. Khả năng điều khiển công suất phản kháng linh hoạt của SVC giúp duy trì điện áp ổn định và cải thiện chất lượng điện năng.

2.3. Ưu Điểm Của STATCOM So Với Các Phương Pháp Điều Chỉnh Điện Áp Khác

STATCOM (Static Synchronous Compensator) là một thiết bị FACTS tiên tiến hơn so với SVC. STATCOM có khả năng cung cấp hoặc hấp thụ công suất phản kháng một cách nhanh chóng và liên tục, không phụ thuộc vào điện áp hệ thống. Điều này giúp STATCOM hoạt động hiệu quả hơn trong các tình huống điện áp thay đổi nhanh chóng hoặc khi điện áp hệ thống rất thấp. STATCOM cũng có kích thước nhỏ gọn hơn và ít gây ra hài bậc cao hơn so với SVC. Do đó, STATCOM là một lựa chọn hấp dẫn cho việc điều khiển điện áp trong các hệ thống điện hiện đại.

III. Phương Pháp Lắp Đặt FACTS Tối Ưu Hóa Truyền Tải Điện

Việc lắp đặt các thiết bị FACTS cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo hiệu quả tối ưu. Theo tài liệu nghiên cứu, "Vị trí lắp đặt các thiết bị FACTS có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả hoạt động của chúng". Các yếu tố cần xem xét bao gồm vị trí đặt thiết bị, loại thiết bị FACTS phù hợp, và các thông số kỹ thuật của hệ thống điện. Việc mô phỏng và phân tích hệ thống điện là rất quan trọng để xác định vị trí lắp đặt FACTS tối ưu. Thông thường, các thiết bị FACTS được lắp đặt tại các điểm yếu của hệ thống điện, nơi điện áp thường xuyên biến động hoặc nơi có nguy cơ quá tải đường dây.

3.1. Xác Định Vị Trí Lắp Đặt FACTS Hiệu Quả Trên Đường Dây

Vị trí lắp đặt FACTS cần được xác định dựa trên phân tích kỹ lưỡng hệ thống điện. Các điểm yếu trong hệ thống, nơi điện áp thường xuyên biến động hoặc có nguy cơ quá tải, là những ứng cử viên sáng giá. Phân tích dòng công suất và ổn định điện áp giúp xác định các vị trí có hiệu quả nhất. Sử dụng các công cụ mô phỏng hệ thống điện để đánh giá hiệu quả của các vị trí lắp đặt khác nhau.

3.2. Lựa Chọn Loại Thiết Bị FACTS Phù Hợp Với Ứng Dụng

Việc lựa chọn loại FACTS phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu điều khiển cụ thể. SVC và STATCOM thích hợp cho điều khiển điện áp và bù công suất phản kháng. TCSC hữu ích trong điều khiển dòng công suất và cải thiện ổn định. UPFC cung cấp khả năng điều khiển toàn diện nhưng phức tạp hơn. Xem xét yêu cầu hệ thống, chi phí và hiệu quả để đưa ra quyết định.

3.3. Cân Nhắc Các Yếu Tố Kỹ Thuật Khi Triển Khai FACTS

Việc triển khai FACTS đòi hỏi xem xét nhiều yếu tố kỹ thuật. Điện áp và dòng điện định mức của FACTS cần phù hợp với hệ thống. Hệ thống điều khiển FACTS cần được tích hợp vào hệ thống điều khiển chung. Đảm bảo hệ thống bảo vệ FACTS hoạt động hiệu quả. Quan trọng là phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định kỹ thuật liên quan.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Ứng Dụng FACTS Trên Đường Dây 220kV

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc ứng dụng các thiết bị FACTS trên đường dây 220kV có thể mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tăng khả năng truyền tải điện, cải thiện ổn định điện áp và giảm tổn thất điện năng. Theo tài liệu nghiên cứu, "Việc lắp đặt các thiết bị FACTS trên đường dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 có thể tăng khả năng truyền tải điện lên đến 20%". Tuy nhiên, hiệu quả thực tế có thể khác nhau tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của hệ thống điện và cách thiết bị FACTS được điều khiển.

4.1. Phân Tích Số Liệu Thực Tế Về Hiệu Quả FACTS Trên Đường Dây

Phân tích số liệu thực tế là cần thiết để đánh giá hiệu quả của FACTS. Thu thập dữ liệu về điện áp, dòng điện và công suất trên đường dây trước và sau khi lắp đặt FACTS. So sánh các số liệu để xác định mức độ cải thiện về khả năng truyền tải, ổn định điện áp và tổn thất điện năng. Sử dụng các phương pháp thống kê để đảm bảo tính tin cậy của kết quả.

4.2. So Sánh Kết Quả Mô Phỏng Với Dữ Liệu Đo Đạc Thực Tế

So sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu đo đạc thực tế giúp xác minh tính chính xác của mô hình và đánh giá hiệu quả của FACTS. Nếu có sự khác biệt lớn, cần điều chỉnh mô hình hoặc kiểm tra lại quá trình đo đạc. Việc so sánh này giúp tăng cường độ tin cậy của kết luận nghiên cứu.

V. Xu Hướng Phát Triển Và Tương Lai Của FACTS Trong Truyền Tải

Công nghệ FACTS đang ngày càng phát triển, với nhiều tiến bộ mới trong việc điều khiển và thiết kế thiết bị. Theo dự báo, "Thị trường FACTS toàn cầu dự kiến sẽ đạt giá trị hàng tỷ đô la trong những năm tới". Xu hướng phát triển bao gồm việc sử dụng các vật liệu mới, cải thiện hiệu suất và độ tin cậy, và tích hợp FACTS vào các hệ thống lưới điện thông minh. Trong tương lai, FACTS sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các hệ thống điện linh hoạt, bền vững và hiệu quả.

5.1. Công Nghệ FACTS Tiên Tiến Và Triển Vọng Ứng Dụng

Công nghệ FACTS đang chứng kiến sự phát triển vượt bậc với nhiều giải pháp tiên tiến. Các thiết bị FACTS thế hệ mới sử dụng vật liệu bán dẫn tiên tiến, cho phép điều khiển nhanh hơn và hiệu quả hơn. Ngoài ra, việc tích hợp FACTS với các hệ thống điều khiển thông minh (Smart Grids) mở ra cơ hội tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.

5.2. FACTS Với Lưới Điện Thông Minh Tích Hợp Và Vận Hành

Việc tích hợp FACTS vào lưới điện thông minh mang lại nhiều lợi ích. FACTS có thể giúp điều chỉnh điện áp và dòng công suất một cách linh hoạt, đáp ứng nhanh chóng với sự thay đổi của phụ tải và nguồn năng lượng tái tạo. Đồng thời, thông tin từ FACTS có thể được sử dụng để cải thiện quá trình vận hành và bảo trì hệ thống điện.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của hệ thống điện Việt Nam, việc đảm bảo ổn định điện áp và nâng cao hiệu quả truyền tải điện năng là vấn đề cấp thiết. Theo báo cáo vận hành hệ thống điện quốc gia, tỷ lệ các sự cố liên quan đến điện áp cao thấp chiếm khoảng 54,3% tổng số sự cố trên lưới điện 220kV và 110kV, đặc biệt tại các khu vực miền Trung và miền Nam. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá hiệu quả của các thiết bị FACTS (Flexible AC Transmission System) trong việc điều chỉnh điện áp và nâng cao khả năng truyền tải trên đường dây 220kV Pleiku - Xekaman 1. Nghiên cứu tập trung vào phân tích các thiết bị FACTS như SVC, TCSC, STATCOM và UPFC, áp dụng trong phạm vi hệ thống truyền tải điện Việt Nam giai đoạn hiện tại và tương lai gần. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc giảm thiểu sự cố quá áp, nâng cao độ tin cậy vận hành, đồng thời tối ưu hóa chi phí vận hành và đầu tư cho hệ thống truyền tải điện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết điều chỉnh điện áp trong hệ thống truyền tải điện xoay chiều: Bao gồm các khái niệm về điện áp, công suất phản kháng, phân áp máy biến áp, và các nguyên lý cân bằng công suất trong hệ thống điện.
• Mô hình thiết bị FACTS: Các thiết bị như SVC (Static VAR Compensator), TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), STATCOM (Static Synchronous Compensator), và UPFC (Unified Power Flow Controller) được mô hình hóa dựa trên nguyên lý điều khiển công suất phản kháng và điều chỉnh điện áp.
• Khái niệm chính: Công suất phản kháng, điều chỉnh điện áp, cân bằng công suất, góc pha, dòng điện điều khiển, và các thành phần thyristor trong thiết bị FACTS.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu vận hành thực tế của hệ thống truyền tải điện 220kV Pleiku - Xekaman 1 trong khoảng thời gian gần đây, kết hợp với mô phỏng trên phần mềm PSS/E phiên bản mới nhất. Cỡ mẫu dữ liệu vận hành gồm các thông số điện áp, dòng điện, công suất phản kháng và công suất truyền tải trong các điều kiện vận hành khác nhau. Phương pháp phân tích bao gồm:

• Mô phỏng hiệu quả điều chỉnh điện áp và công suất phản kháng của các thiết bị FACTS.
• So sánh các kịch bản vận hành có và không có thiết bị FACTS.
• Phân tích tác động của từng loại thiết bị FACTS đến độ ổn định điện áp và khả năng truyền tải.
• Timeline nghiên cứu kéo dài trong 12 tháng, bao gồm thu thập dữ liệu, mô phỏng, phân tích và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả điều chỉnh điện áp: Thiết bị SVC giúp duy trì điện áp tại các nút truyền tải trong phạm vi ±5% so với điện áp định mức, giảm 30% số lần xảy ra quá áp so với vận hành không có SVC. Điện áp tại các trạm biến áp 500kV và 220kV được ổn định hơn, đặc biệt trong các giờ cao điểm và mùa nắng nóng.

2. Giảm tổn thất công suất: Việc sử dụng TCSC làm giảm tổn thất công suất trên đường dây truyền tải khoảng 15-20% nhờ điều chỉnh linh hoạt kháng trở và công suất phản kháng, góp phần nâng cao hiệu quả truyền tải điện năng.

3. Tăng khả năng truyền tải: UPFC cho phép điều chỉnh đồng thời điện áp, công suất phản kháng và góc pha, giúp tăng khả năng truyền tải tối đa trên đường dây lên khoảng 25% so với vận hành truyền thống.

4. Tăng độ tin cậy vận hành: STATCOM cải thiện khả năng điều chỉnh điện áp nhanh chóng, giảm thiểu dao động điện áp và tăng độ ổn định hệ thống, giảm 40% thời gian mất điện do sự cố điện áp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các kết quả trên là do thiết bị FACTS có khả năng điều chỉnh linh hoạt các thông số điện áp và công suất phản kháng, giúp cân bằng tải và giảm thiểu các hiện tượng quá áp hoặc sụt áp trên lưới điện. So với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này phù hợp với xu hướng ứng dụng FACTS trong các hệ thống truyền tải điện hiện đại nhằm nâng cao hiệu quả và độ tin cậy. Biểu đồ so sánh điện áp tại các nút truyền tải trước và sau khi lắp đặt thiết bị FACTS minh họa rõ ràng sự ổn định điện áp được cải thiện. Bảng số liệu tổn thất công suất cũng cho thấy sự giảm đáng kể khi sử dụng TCSC và UPFC.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai lắp đặt thiết bị FACTS tại các nút trọng điểm: Ưu tiên các trạm biến áp 500kV và 220kV có điện áp dao động lớn, nhằm ổn định điện áp và nâng cao khả năng truyền tải. Thời gian thực hiện trong 2 năm, chủ thể là Tổng công ty truyền tải điện quốc gia.

2. Nâng cấp hệ thống điều khiển và giám sát: Tích hợp công nghệ SCADA/EMS với các thiết bị FACTS để điều khiển tự động và giám sát hiệu quả vận hành theo thời gian thực. Thời gian thực hiện 1 năm, chủ thể là các trung tâm điều độ hệ thống điện.

3. Đào tạo nhân lực vận hành chuyên sâu: Tổ chức các khóa đào tạo về vận hành và bảo trì thiết bị FACTS cho kỹ sư và công nhân vận hành lưới điện. Thời gian liên tục, chủ thể là các đơn vị đào tạo và Tổng công ty truyền tải điện.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng FACTS: Tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm các thiết bị FACTS mới như STATCOM và UPFC trên các tuyến truyền tải khác để nâng cao hiệu quả toàn hệ thống. Thời gian nghiên cứu 3 năm, chủ thể là các viện nghiên cứu và trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư vận hành lưới điện: Nắm bắt kiến thức về thiết bị FACTS và ứng dụng thực tế trong điều chỉnh điện áp, giúp nâng cao hiệu quả vận hành và xử lý sự cố.

2. Nhà quản lý ngành điện: Hiểu rõ các giải pháp kỹ thuật hiện đại để hoạch định chiến lược đầu tư, nâng cấp hệ thống truyền tải điện.

3. Giảng viên và sinh viên ngành kỹ thuật điện: Là tài liệu tham khảo chuyên sâu về lý thuyết và ứng dụng thiết bị FACTS trong hệ thống điện.

4. Các nhà nghiên cứu và phát triển công nghệ điện: Cung cấp cơ sở dữ liệu và phân tích thực nghiệm để phát triển các thiết bị và giải pháp mới trong lĩnh vực truyền tải điện.

Câu hỏi thường gặp

1. Thiết bị FACTS là gì và có vai trò gì trong hệ thống điện?
   Thiết bị FACTS là các thiết bị điều khiển truyền tải điện xoay chiều linh hoạt, giúp điều chỉnh điện áp, công suất phản kháng và dòng điện trên lưới điện, nâng cao độ ổn định và khả năng truyền tải.

2. SVC và STATCOM khác nhau như thế nào?
   SVC sử dụng thyristor để điều chỉnh công suất phản kháng với tốc độ nhanh, còn STATCOM là thiết bị đồng bộ tĩnh có khả năng điều chỉnh linh hoạt hơn, giảm dao động điện áp hiệu quả hơn.

3. TCSC có tác dụng gì trong truyền tải điện?
   TCSC điều chỉnh kháng trở nối tiếp trên đường dây truyền tải, giúp giảm tổn thất công suất và tăng khả năng truyền tải điện năng.

4. UPFC có ưu điểm gì so với các thiết bị FACTS khác?
   UPFC có khả năng điều chỉnh đồng thời điện áp, công suất phản kháng và góc pha, giúp kiểm soát dòng điện và công suất truyền tải một cách toàn diện và linh hoạt.

5. Việc lắp đặt thiết bị FACTS có ảnh hưởng đến chi phí vận hành không?
   Việc sử dụng thiết bị FACTS giúp giảm tổn thất điện năng và sự cố, từ đó giảm chi phí vận hành và bảo trì hệ thống điện trong dài hạn.

Kết luận

• Thiết bị FACTS như SVC, TCSC, STATCOM và UPFC đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh điện áp và nâng cao hiệu quả truyền tải điện trên lưới 220kV Pleiku - Xekaman 1.
• Nghiên cứu đã chứng minh thiết bị FACTS giúp giảm tổn thất công suất từ 15-20%, tăng khả năng truyền tải lên 25% và giảm thời gian mất điện do sự cố điện áp đến 40%.
• Việc ứng dụng các thiết bị FACTS góp phần nâng cao độ tin cậy và ổn định vận hành hệ thống điện quốc gia.
• Đề xuất triển khai lắp đặt thiết bị FACTS tại các nút trọng điểm, nâng cấp hệ thống điều khiển, đào tạo nhân lực và nghiên cứu mở rộng ứng dụng.
• Các bước tiếp theo bao gồm hoàn thiện mô hình mô phỏng, thử nghiệm thực tế và xây dựng kế hoạch đầu tư phù hợp.

Hành động ngay hôm nay để nâng cao hiệu quả và độ ổn định hệ thống truyền tải điện Việt Nam!

Trích đoạn nội dung tài liệu

  ---------------------------------------  TS VÀ EIKU - XEKAMAN 1     : TS      2018 17057204938491000000 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 L                - Xekaman 1                  Tác gi Nguyn Vit An 1 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 LI C Tác gi xin chân thành c   y giáo, cô giáo trong b môn H thi hc Bách Khoa Hà Nng nghip và b  ng viên và tu kin thun li cho tác gi thc hin luc bit tác gi xin bày t lòng bic ti thy giáo TS. Lê Vit Tin  tng dn giúp tác gi hoàn thin lu 2 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT  : Ch  xác lp CSTD : Công sut tác dng CSPK : Công sut phn kháng TBB : Thit b bù  : H thn FACTS : Flexible AC Transmission System - H thng truyn tn xoay chiu linh hot TCSC : Thyristor Controlled Series Capacitor -T ni tiu khin bng thyristor TCSR n ni tiu khin bng thyristor TCR : Thyristor Controlled Reactor - Cuu chnh bng thyristor TSC : Thyristor Switched Capacitor - T t bng thyristor STATCOM: Static Synchronous Compensator - B ng b  UPFC : Unified Power Flow Cotroller AVR : (Automatic Voltage Regulator) - Thit b t u khin áp u cc máy phát  ng dây MBA : Máy bin áp TBN : T bù ngang KBN : Kháng bù ngang Ptn : Công sut tác dng t nhiên  : nh Pgh : Công sut gii hn  n TBN : Thit b bù ngang TBD : T bù dc  : Thn nh 3 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 MC LC  U CHN ÁP TRONG H THN. Gii thiu chung. Các giu chn áp trong h thn.

u chnh nc phân áp Máy bin áp. Lt các thit b ng dây. Thc tru chn áp trong h thn Vit nam. nh v u cht Nam.

 tình trt Nam.31  TNG QUAN V THIT B FACTS. Phân loi thit b FACTS. T u khin bng thyristor (SVC). Thit b bù du khin bng thyristor (TCSC).

Thit b u khin thyristor (STATCOM). Thit b u khin góc pha bng Thyristor (TCPAR). Thit b u khin dòng công sut hp nht (UPFC) .42  TÁC DNG CA THIT B N VIC NÂNG CAO KH N TI CA H THNG. Thit b u khin SVC.

Cu to và nguyên lý làm vic ca thit b u khin SVC (Static Var Compensator). u chnh bng thyristor  TCR (Thyristor Controlled Reactor). T  bng thyristor TSC (Thyristor Switch Compensater). u chnh ca SVC.

c tính công sut c u chn áp. Mt s ng dng ca SVC .54 4 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 3. Gii hn th quá áp khi xy ra s c. ng công sut hu công.

Gi n vô công. Cân bng các ph ti xng. Ci thin nh sau s c .59  TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH HIU QU SVC V KH  TRUYN TI C XEKAMAN 1. Gii thiu v n khu v- Xekaman 1.

Hin trn khu vc. Quy hoch phát trin khu vc. Mô phng h thn Vit Nam bng phn mm PSS/E ver. Gii thiu phn mm PSS/E mô pht Nam.

u qu khi lt thit b bù SVC ti 500kV Pleiku 2 .76 5 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1  U CHN ÁP TRONG H THN 1. Gii thiu chung Ch thn là mt phm trù rng và có nhiu yu t n chn và m khác n áp là mt tiêu chí quan trng, ng trc tip ti hiu qu ca quá trình sn xui th ca các phn t n. H th n Vit Nam có nhi        n hành m bo chn áp ti các khu vn nm cách xa các trung tâm ph ti, m  ph t  u gia các khu v ng bng và min núi, chênh lch ph ti gia gi m và gi thm ly, iu ch n áp trong h th n là mt trong nhng nhim v c bit quan trng trong vn hành h thng. Mc tiêu ca viu chn áp nhm m bo:  n áp cung cp cho các thit b n nm trong gii hn cho phép: các thit b i càng t b n cc thit k  vn hành trong mt dn áp nhnh.

 S nh h thn trong ng hp bng và s c.  Hiu qu kinh t trong vn hành: gim ti thiu tn thi. u chn áp trong h thn liên quan trc tin thông s n kháng, thành phn chính trong tng tr cn truyn ti. Ta t tn thn áp gim trong h thnh theo công thc sau: RP  QX PX  QR U  j (1.1) U U U - u P, Q -  i ch yng dây trên không nên thành ph n có th b qua thành phn R.1c vit l QX PX (1.2) U  j U U Vì trên thc t góc  (góc ln áp giu) rt nh (  3-5o) nên biên   ln áp ph thuc ch yu vào thành phn QX và góc ln U áp gim ph thuc ch yu vào thành phn PX.

U Hay nói cách khác công sut phn kháng truyng dây ng trc ti n chênh l  l n áp gi  u. Còn công sut tác dng 6 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 truyng dây quy ln áp giu.  ln c biu din b  U1 IX  U2 IR I Hình 1.  Vu chu chnh cân bng công sut phn kháng trong h thn bao gu chnh ngun công sut ph u cht phu chnh ngun công sut phn kháng là bi  u ch ng CSPK sinh ra hoc tiêu th ti các n, t ng b và thit b  (SVC - u cht phn kháng i là bii thông s, kt cu cn truyn ti (không    t t bù d i n   ng dây,.

nhm m  m b n áp vn hành nm trong các gii hn cho phép. Vic u ch n áp trong gii hn cho phép là rt phc tp vì ph ti trong h thn phân b ri liên tc dn vic yêu cu v công sut phi truyn ti càng c vi v u chnh tn s trong h thu chnh chung toàn h thu chn áp mang tính cht cc b. Các gii pháp u chn áp trong h thn 1. B thit b t ng u chnh kích t (Automatic Voltage Control AVR) nhm gi n áp ti u ci  mt giá tr c khi ph ti h thi.

u chnh CSPK ti các máy phát có ng mu ngun, có ng gián tip ti các nút ti.  tin (sn có) và d thc hic tn dng. Hiu qu s i hp vi biu chu phân áp ca MBA. 7 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 Gii hn v kh    công sut ph c th hin trên hình 1.

Máy phát phát công sut phn kháng khi dòng kích t ln (quá kích thích) và tiêu th công sut phn kháng khi dòng kích t nh (thiu kích thích). MW Giới hạn tuabin Giới hạn dòng stator Giới hạn Giới hạn dòng kt MVar Hình 1.2c tính P - Q máy phát Nguyên tc thc hin t u chnh kích t c th hin trên hình 1. ng sng EF n áp u cnh theo biu thc: UF = EF - IF. XF Nu EF = const,  gi UF = const thì phi i EF ti kích t máy phát (Ikt).

 n kích t  n mt chi  a máy  kích thích t ng ca rô to máy phát. H thng thit b to ra Idc này gi là h thng kích t máy phát.3 Các u có th làm vic  2 ch : Ch  máy phát và ch  ng b. Trong ch  i là ch  chy bù, máy s nhn công sut P t i còn công sut Q có th phát hay hút bu chnh kích t (ph thu kém kích thích thì hút Q. 8 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1 Vi các t máy phát - tuabin gi chy  c ch  máy phát và ch      c gn v     i linh ho  thc vn hành 2 ch i vng hp máy luôn luôn chy  ch  ng  c tháo ra kh gim ti cho máy (gim tiêu th P) hoc thit k ch  chy bù s không có tuabin.

-BCT ngày 30/11/2016 ca B  nh h thn truyn ti, T n cn phi có kh   t tác d nh mc trong di h s công sut t 0,85 (ng vi ch  phát công sut phn 0,9 (ng vi ch  nhn công sut phn kháng) tu cc cn, phù hp vc tính công sut phn kháng ca t máy.                         -                                                                             9 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện Nghiên cu hiu qu ca các thit b FACTS và ng dng lng dây 220kV Pleiku - Xekaman 1                  1. ng b ng b thc chng b làm vic không ti. Ch  làm ving ca máy phát là ch  quá kích thích, phát công sut phi.