Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ Néi -------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Lùa chän ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý trong líi ®iÖn trung ¸p Hoµng Quèc §«ng Hµ Néi 2005 17057205113351000000 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ Néi -------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Lùa chän ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý trong líi ®iÖn trung ¸p Ngµnh: m¹ng vµ hÖ thèng §iÖn m· sè: 02.07 Hoµng Quèc §«ng Ngêi híng dÉn khoa häc: VS. TrÇn §×nh Long Hµ Néi 2005 Lêi c¶m ¬n Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n VS. TSKH TrÇn §×nh Long Ngêi thÇy gi¸o, ngêi anh hïng lao ®éng mÉu mùc, t©m huyÕt tËn tôy víi nghÒ, víi sù nghiÖp ph¸t triÓn Gi¸o dôc còng nh C«ng nghiÖp cña ®Êt níc. Em xin göi ®Õn thÇy lêi c¶m ¬n víi tÊt c¶ lßng kÝnh yªu vµ biÕt ¬n cña em.
ThÇy ®· cho em ph¬ng híng, hÕt lßng chØ b¶o, híng dÉn truyÒn ®¹t nh÷ng kiÕn thøc chuyªn m«n cïng kinh nghiÖm lµm viÖc trong suèt thêi gian em häc tËp, nghiªn cøu vµ thùc hiÖn luËn v¨n nµy. Häc trß Hoµng Quèc §«ng Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n C¸c thÇy c« gi¸o khoa §iÖn Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi Trung t©m ®µo t¹o sau §¹i Häc Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi C¸c thÇy c«, nh÷ng ngêi ®· d×u d¾t híng dÉn em trong suèt thêi gian em häc tËp vµ nghiªn cøu ®Ó hoµn thµnh kho¸ häc nµy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n. Häc viªn Hoµng Quèc §«ng Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i.
C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n nµy lµ trung thùc vµ lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña t«i, cha tõng ®îc ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c. Hµ Néi, ngµy 30 th¸ng 10 n¨m 2005. T¸c gi¶ luËn v¨n Hoµng Quèc §«ng Môc lôc Lêi c¶m ¬n Lêi cam ®oan Ch¬ng 1 Giíi thiÖu luËn v¨n 1.2 Môc tiªu vµ nhiÖm vô cña luËn v¨n.3 Ph¹m vi nghiªn cøu .4 Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu .6 Gi¸ trÞ thùc tiÔn cña luËn v¨n .7 Bè côc cña luËn v¨n. 17 Ch¬ng 2 Tæng quan vÒ líi ph©n phèi trung ¸p 2.1 Giíi thiÖu tæng quan vÒ líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p .1 §Æc ®iÓm cña líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p .2 C¸c lý do vËn hµnh hë líi ®iÖn ph©n phèi .3 Bµi to¸n hë m¹ch vßng díi gãc ®é thiÕt kÕ .4 Bµi to¸n hë m¹ch vßng díi gãc ®é vËn hµnh .2 C¸c thiÕt bÞ ph©n ®o¹n trong líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p .1 Dao c¸ch ly thêng (DCL) .2 Dao c¸ch ly tù ®éng (DCLT§) .3 CÇu dao phô t¶i (CDPT) .4 M¸y c¾t cã trang bÞ tù ®ãng l¹i (T§L) .5 Tù ®ãng nguån dù phßng (T§D).3 Ph©n tÝch mét sè cÊu h×nh thêng gÆp cña líi ph©n phèi trung ¸p 27 2.1 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån kh«ng ph©n ®o¹n .2 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån ph©n ®o¹n b»ng DCL.3 Líi ph©n phèi trung ¸p hai nguån ph©n ®o¹n b»ng DCL .4 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån ph©n ®o¹n b»ng DAS .5 Líi ph©n phèi trung ¸p hai nguån ph©n ®o¹n b»ng DAS.
30 Ch¬ng 3 §¸nh gi¸ ®é tin cËy cña mét sè cÊu h×nh líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p 3.1 C¸c kh¸i niÖm vµ th«ng sè c¬ b¶n ®Ó ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn .2 M« h×nh Graph trong ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cña líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p.1 M« t¶ líi ®iÖn ph©n phèi tæng qu¸t díi d¹ng Graph .2 §é tin cËy cña c¸c hÖ thèng ®¬n gi¶n .3 §é tin cËy cña c¸c hÖ thèng phøc t¹p.3 TÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng trong líi ph©n phèi trung ¸p .1 TÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng b»ng ®å thÞ phô t¶i .2 TÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn cho c¸c ®êng d©y h×nh tia b»ng sè liÖu thèng kª trung b×nh .4 §¸nh gi¸ ®é tin cËy vµ tÝnh to¸n kú väng thiÕu hôt ®iÖn n¨ng cña mét sè cÊu h×nh líi ph©n phèi trung ¸p thêng gÆp .1 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån kh«ng ph©n ®o¹n .2 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån ph©n ®o¹n b»ng DCL.3 Líi ph©n phèi trung ¸p hai nguån ph©n ®o¹n b»ng DCL .4 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån ph©n ®o¹n b»ng DAS .5 Líi ph©n phèi trung ¸p hai nguån ph©n ®o¹n b»ng DAS. 59 ch¬ng 4 ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n chän ®iÓm më m¹ch vßng hîp lý trong líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p 4.1 C¸c tiªu chÝ ¶nh hëng ®Õn viÖc lùa chän ®iÓm më m¹ch vßng hîp lý .1 Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông ∆P .3 ¶nh hëng cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch IN .4 S¬ ®å b¶o vÖ cña mét sè líi ph©n phèi trung ¸p.2 Tæng hîp c¸c nghiªn cøu vÒ chän ®iÓm më m¹ch vßng hîp lý, t¸i cÊu h×nh líi gi¶m tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông ∆P .1 ThuËt to¸n ®æi nh¸nh.2 ThuËt to¸n c¾t vßng kÝn .3 ThuËt to¸n t×m kiÕm Heuristic.4 ThuËt to¸n t×m kiÕm ngîc - Backtracking .5 C¸c thuËt to¸n kh¸c .3 ThuËt to¸n lùa chän ®iÓm më m¹ch vßng t¸i cÊu h×nh líi gi¶m ∆P .4 Bµi to¸n l¾p ®Æt tèi u sè thiÕt bÞ ph©n ®o¹n trªn líi ph©n phèi trung ¸p.1 X©y dùng hµm môc tiªu cùc tiÓu ho¸ chi phÝ .2 Gi¶i bµi to¸n hµm môc tiªu t×m sè lîng thiÕt bÞ ph©n ®o¹n tèi u .5 Bµi to¸n thiÕt kÕ c¶i t¹o vµ x©y dùng míi líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p.6 Bµi to¸n vËn hµnh líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p. 78 ch¬ng 5 C¸c vÝ dô kiÓm tra vµ ¸p dông thùc tÕ trªn líi ®iÖn hµ néi 5.1 Giíi thiÖu ch¬ng tr×nh tÝnh to¸n chÕ ®é x¸c lËp cña líi ®iÖn ph©n phèi .2 VÝ dô kiÓm tra trªn c¸c bµi to¸n mÉu .1 Bµi to¸n kiÓm tra Civanlar hai nguån .2 Bµi to¸n kiÓm tra Civanlar ba nguån .3 Bµi to¸n kiÓm tra cña Glamocanin .4 Bµi to¸n kiÓm tra cña Baran vµ Wu .3 Bµi to¸n ¸p dông thùc tÕ cho líi ®iÖn khu vùc Hµ Néi. 104 Phô lôc vµ tµi liÖu tham kh¶o danh môc c¸c h×nh vÏ H×nh 2.1 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån kh«ng ph©n ®o¹n H×nh 2.2 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån ph©n ®o¹n b»ng DCL H×nh 2.3 Líi ph©n phèi trung ¸p hai nguån ph©n ®o¹n b»ng DCL H×nh 2.4 Líi ph©n phèi trung ¸p mét nguån ph©n ®o¹n b»ng DAS H×nh 2.5 Líi ph©n phèi trung ¸p hai nguån ph©n ®o¹n b»ng DAS H×nh 3.1 §å thÞ biÕn thiªn cña c¸c hµm p(t), q(t) H×nh 3.2 LuËt ph©n bè mò cña thêi gian söa ch÷a H×nh 3.3 M« h×nh líi ®iÖn ph©n phèi tæng qu¸t díi d¹ng Graph H×nh 3.4 HÖ thèng n phÇn tö nèi tiÕp H×nh 3.5 HÖ thèng m phÇn tö song song H×nh 3.6 S¬ ®å mét líi ®iÖn thùc tÕ H×nh 3.7 S¬ ®å ®¼ng trÞ ®Ó tÝnh to¸n ®é tin cËy cña hÖ thèng ®iÖn phøc t¹p H×nh 3.8 S¬ ®å cÊu tróc rót gän cña hÖ thèng ®iÖn phøc t¹p H×nh 3.9 §å thÞ phô t¶i ngµy theo thêi gian H×nh 3.10a §å thÞ phô t¶i ngµy d¹ng bËc thang H×nh 3.10b §å thÞ phô t¶i ngµy kÐo dµi H×nh 3.11 §å thÞ thÓ hiÖn d·y ph©n bè x¸c suÊt cña phô t¶i H×nh 3.12 §å thÞ d·y ph©n bè x¸c suÊt cña phô t¶i vµ d·y x¸c suÊt ®¶m b¶o c«ng suÊt PHi (pHi) H×nh 3.13 §å thÞ phèi hîp gi÷a d·y x¸c suÊt ®¶m b¶o c«ng suÊt PHi(pHi) vµ d·y ph©n bè x¸c suÊt cña phô t¶i theo thêi gian H×nh 4.1 S¬ ®å b¶o vÖ líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p m¹ch vßng vËn hµnh hë H×nh 4.2 S¬ ®å b¶o vÖ líi ®iÖn ph©n phèi trung ¸p m¹ch h×nh tia H×nh 4.3 Lu ®å gi¶i thuËt bµi to¸n t¸i cÊu h×nh líi gi¶m ∆P H×nh 4.4b §å thÞ hµm ZTB H×nh 4.5 §å thÞ hµm tæng chi phÝ ZCP H×nh 5.1 Giao diÖn chÝnh cña ch¬ng tr×nh PSS/E 29 H×nh 5.2 PhÇn chän lùa (Option) cho phÐp lùa chän kiÓu d÷ liÖu ®Çu vµo H×nh 5.3 NhËp d÷ liÖu cho c¸c nót cña líi ®iÖn H×nh 5.4 NhËp d÷ liÖu cho c¸c nh¸nh cña líi ®iÖn H×nh 5.5 NhËp d÷ liÖu cho c¸c nót phô t¶i vµ c¸c nót nguån cña líi ®iÖn H×nh 5.6 M¹ch ®iÖn Civanlar hai nguån tríc khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.7 M¹ch ®iÖn Civanlar hai nguån sau khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.8 M¹ch ®iÖn Civanlar ba nguån tríc khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.9a M¹ch ®iÖn Civanlar ba nguån ®ãng tÊt c¶ c¸c khãa ®iÖn H×nh 5.9b M¹ch ®iÖn Civanlar ba nguån sau vßng lÆp thø nhÊt H×nh 5.10a M¹ch ®iÖn Civanlar ba nguån sau vßng lÆp thø hai H×nh 5.10b M¹ch ®iÖn Civanlar ba nguån sau vßng lÆp thø ba H×nh 5.11 M¹ch ®iÖn Civanlar ba nguån sau t×m ®îc ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.12 M¹ch ®iÖn Glamocanin tríc khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.13 M¹ch ®iÖn Glamocanin sau khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.14 M¹ch ®iÖn Baran vµ Wu tríc khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.15 M¹ch ®iÖn Baran vµ Wu sau khi t×m ®iÓm ph©n ®o¹n hîp lý H×nh 5.16 M¹ch vßng ph©n phèi trung ¸p c¸c lé 478E8 479E8 vµ 475E18 hiÖn tr¹ng H×nh 5.17 M¹ch vßng ph©n phèi trung ¸p c¸c lé 478E8 479E8 vµ 475E18 ®Ò nghÞ danh môc c¸c B¶ng B¶ng 3.1 Sè liÖu tham kh¶o c¸c chØ tiªu ®é tin cËy vµ ngõng ®iÖn kÕ ho¹ch cña c¸c phÇn tö hÖ thèng ®iÖn B¶ng 5.1 C¸c th«ng sè cña m¹ng ®iÖn Civanlar hai nguån B¶ng 5.2 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar hai nguån ë cÊu h×nh ban ®Çu B¶ng 5.3 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar hai nguån ë d¹ng m¹ch vßng kÝn B¶ng 5.4 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar hai nguån khi më kho¸ ®iÖn 1’-2’ B¶ng 5.5 C¸c th«ng sè cña m¹ng ®iÖn Civanlar ba nguån B¶ng 5.6 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar ba nguån ë d¹ng m¹ch vßng kÝn B¶ng 5.7 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar ba nguån khi më kho¸ ®iÖn 8-10 B¶ng 5.8 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar ba nguån khi më kho¸ ®iÖn 8-10 vµ 7-16 B¶ng 5.9 Trµo lu c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Civanlar ba nguån khi më kho¸ ®iÖn 8-10, 7-16 vµ 9-11 B¶ng 5.10 C¸c th«ng sè cña m¹ng ®iÖn Glamocanin B¶ng 5.11 C¸c th«ng sè cña m¹ng ®iÖn Baran vµ Wu B¶ng 5.12 B¶ng th«ng sè cña m¹ng 478E8, 479E8 vµ 475E18 danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t DCL Dao c¸ch ly thêng DCLT§ Dao c¸ch ly tù ®éng CDPT CÇu dao phô t¶i T§L Tù ®ãng lÆp l¹i T§D Tù ®ãng nguån dù phßng MC M¸y c¾t TBA Tr¹m biÕn ¸p MBA M¸y biÕn ¸p §TC §é tin cËy LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Ch¬ng I: giíi thiÖu luËn v¨n 1.