Luận văn thạc sĩ HCMUTE về tối ưu công suất phản kháng lưới phân phối huyện Mỏ Cày Nam

• Tác giả: Nguyễn Văn Trường
• Người hướng dẫn: PGS. Huỳnh Châu Duy
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Tính Toán Bù Tối Ưu Công Suất Phản Kháng Lưới Phân Phối Huyện Mỏ Cày Nam
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.5. Bố cục của luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
• 2.1. Vai trò của lưới điện phân phối trong hệ thống điện
• 2.2. Đặc điểm của lưới điện phân phối
• 2.3. Chất lượng điện năng của lưới điện phân phối
• 2.4. Chất lượng điện năng
• 2.5. Độ tin cậy cung cấp điện
• 2.6. Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối
• 2.7. Các phương pháp xác định tổn thất điện năng
• 2.8. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo chỉ số công tơ
• 2.9. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo điện trở đẳng trị
• 2.10. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo cường độ dòng điện thực tế
• 2.11. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải
• 2.12. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo dòng điện trung bình bình phương
• 2.13. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo thời gian tổn thất công suất cực đại
• 2.14. Giải pháp giảm tổn thất điện năng
• 2.15. Giải pháp kỹ thuật giảm tổn thất điện năng
• 2.16. Giải pháp phi kỹ thuật giảm tổn thất điện năng
• 2.17. Các giải pháp khác
• 3. CHƯƠNG 3: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
• 3.1. Bù công suất phản kháng cho lưới điện
• 3.2. Vị trí đặt thiết bị bù
• 3.3. Phân phối dung lượng bù
• 3.4. Phân phối dung lượng bù trong mạng hình tia
• 3.5. Phân phối dung lượng bù trong mạng phân nhánh
• 3.6. Bù công suất phản kháng theo điều kiện điều chỉnh điện áp
• 3.7. Xác định dung lượng bù công suất phản kháng khi đặt thiết bị bù tại 1 trạm
• 3.8. Xác định dung lượng bù công suất phản kháng khi đặt thiết bị bù tại nhiều trạm
• 3.9. Xác định dung lượng nhỏ nhất của máy bù đồng bộ và tụ điện tĩnh
• 3.10. Phương thức tính toán và lựa chọn vị trí tối ưu đặt thiết bị bù trong mạng điện phân phối
• 3.11. Tính toán bù trên đường dây với phụ tải tập trung và phân bố đều
• 3.12. Xác định vị trí tối ưu đặt thiết bị bù
• 3.13. Lựa chọn dung lượng bù theo quan điểm kinh tế
• 3.14. Xác định dung lượng bù kinh tế
• 3.15. Phân phối dung lượng bù phía sơ cấp và thứ cấp máy biến áp
• 3.16. Bù kinh tế với phương pháp phân tích động theo dòng tiền
• 3.17. Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng
• 3.18. Các thành phần chi phí bù công suất phản kháng
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BÙ TỐI ƯU CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22 KV HUYỆN MỎ CÀY NAM - BẾN TRE
• 4.1. Module tính toán bù tối ưu công suất phản kháng, CAPO của phần mềm PSS/Adept
• 4.2. Giới thiệu module CAPO
• 4.3. Thiết lập cơ bản trong module CAPO của phần mềm PSS/Adept
• 4.4. Phương pháp luận tính toán được sử dụng trong module CAPO của phần mềm PSS/Adept
• 4.5. Lưới điện phân phối 22 kV Huyện Mỏ Cày Nam - Bến Tre
• 4.6. Hiện trạng bù công suất phản kháng trên lưới điện phân phối 22 kV Huyện Mỏ Cày Nam - Tỉnh Bến Tre
• 4.7. Đồ thị phụ tải của lưới điện phân phối 22 kV Huyện Mỏ Cày Nam - Bến Tre
• 4.8. Tổn thất công suất ban đầu của các xuất phát tuyến
• 4.9. Tính toán bù tối ưu công suất phản kháng lưới điện phân phối 22 kV Huyện Mỏ Cày Nam
• 4.10. Lựa chọn các module tụ bù trung và hạ áp
• 4.11. Lựa chọn vị trí trạm biến áp cần đặt tụ bù phía hạ áp
• 4.12. Lựa chọn module tụ bù hạ áp
• 4.13. Lựa chọn module tụ bù trung áp
• 4.14. Các phương án tính toán bù kinh tế
• 4.15. Tính toán bù tối ưu phía trung áp
• 4.16. Tính toán bù tối ưu phía hạ áp
• 4.17. So sánh các phương án tính toán bù tối ưu
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI
• 5.1. Hướng phát triển tương lai
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu chung

Đề tài "Tối ưu công suất phản kháng lưới phân phối huyện Mỏ Cày Nam" được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải điện. Công suất phản kháng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của lưới điện. Việc tối ưu hóa công suất phản kháng không chỉ giúp giảm tổn thất điện năng mà còn nâng cao chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng. Huyện Mỏ Cày Nam, với đặc điểm lưới điện phân phối phức tạp, cần có các giải pháp cụ thể để cải thiện hiệu quả vận hành. Nghiên cứu này sẽ phân tích các phương pháp bù công suất phản kháng, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho lưới điện tại địa phương.

1.1. Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của nghiên cứu là tìm ra phương pháp tối ưu để bù công suất phản kháng cho lưới điện phân phối huyện Mỏ Cày Nam. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng mà còn cải thiện hiệu suất lưới điện. Nghiên cứu sẽ sử dụng các mô hình tính toán hiện đại để xác định vị trí và dung lượng bù công suất phản kháng phù hợp. Điều này sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho người dân và doanh nghiệp trong khu vực.

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là lưới điện phân phối 22 kV tại huyện Mỏ Cày Nam. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc khảo sát hiện trạng lưới điện, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến công suất điện và đề xuất các giải pháp bù công suất phản kháng. Nghiên cứu sẽ tập trung vào các trạm biến áp và các nhánh lưới điện chính, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng thiết bị bù công suất phản kháng.

II. Lưới điện phân phối và tổn thất điện năng

Lưới điện phân phối đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện năng cho người tiêu dùng. Tổn thất điện năng xảy ra trong quá trình truyền tải điện từ nguồn đến phụ tải, ảnh hưởng đến công suất điện và hiệu suất lưới điện. Các yếu tố như điện trở của dây dẫn, khoảng cách truyền tải và công suất phản kháng đều góp phần vào tổn thất này. Việc xác định và phân tích tổn thất điện năng là cần thiết để đưa ra các giải pháp giảm thiểu hiệu quả. Nghiên cứu sẽ áp dụng các phương pháp xác định tổn thất điện năng, từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật và phi kỹ thuật nhằm giảm thiểu tổn thất.

2.1. Vai trò của lưới điện phân phối

Lưới điện phân phối là cầu nối giữa nguồn điện và người tiêu dùng. Nó đảm bảo cung cấp điện năng ổn định và liên tục. Hiệu suất lưới điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có công suất phản kháng. Việc tối ưu hóa lưới điện không chỉ giúp giảm tổn thất mà còn nâng cao chất lượng điện năng. Các giải pháp như điều chỉnh điện áp và bù công suất phản kháng sẽ được xem xét để cải thiện hiệu suất lưới điện.

2.2. Các phương pháp xác định tổn thất điện năng

Có nhiều phương pháp để xác định tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối. Các phương pháp này bao gồm xác định tổn thất theo chỉ số công tơ, điện trở đẳng trị và cường độ dòng điện thực tế. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc bù công suất phản kháng. Nghiên cứu sẽ phân tích các phương pháp này để tìm ra phương pháp hiệu quả nhất cho lưới điện huyện Mỏ Cày Nam.

III. Bù công suất phản kháng cho lưới điện phân phối

Bù công suất phản kháng là một trong những giải pháp quan trọng để cải thiện hiệu suất lưới điện. Việc xác định vị trí và dung lượng bù công suất phản kháng là rất cần thiết để giảm thiểu tổn thất điện năng. Nghiên cứu sẽ phân tích các phương pháp bù công suất phản kháng, bao gồm bù theo điều kiện điều chỉnh điện áp và xác định dung lượng bù khi đặt thiết bị bù tại nhiều trạm. Các giải pháp này sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng thiết bị bù, từ đó nâng cao hiệu quả vận hành của lưới điện.

3.1. Vị trí đặt thiết bị bù

Xác định vị trí đặt thiết bị bù công suất phản kháng là một yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa lưới điện. Vị trí này cần được lựa chọn dựa trên các yếu tố như khoảng cách đến phụ tải, mức độ tổn thất điện năng và khả năng điều chỉnh điện áp. Nghiên cứu sẽ sử dụng các mô hình tính toán để xác định vị trí tối ưu cho thiết bị bù, nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc giảm thiểu tổn thất điện năng.

3.2. Phân phối dung lượng bù

Phân phối dung lượng bù công suất phản kháng trong lưới điện phân phối cần được thực hiện một cách hợp lý để đảm bảo hiệu quả. Nghiên cứu sẽ phân tích các phương pháp phân phối dung lượng bù trong mạng hình tia và mạng phân nhánh. Việc lựa chọn dung lượng bù phù hợp sẽ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng.