chuyen de phan tich va dieu khien on dinh he thong dien 4708

CHUN ĐỀ MƠN HỌC
Phân tích và điều khiển ổn định Hệ Thống Điện
Bài 1:

Ta có:
R
X

R0 .l 0,0277 x600
8,31
2
2
X 0 .l 0,281x 600
84,3
2
2

Tổn thất điện áp trên đường dây:
P.R Q. X
U dm

U

900 x8,31 720 x84,3
750

90.9( kV )

1. Bằng phương pháp gần đúng xác định điện áp tại nút phụ tải:
Ut

U

U

750 90,9 659,1(kV )

2. Xác định hệ số dự trữ công suất tác dụng và công suất phản kháng theo điều 
kiện giới hạn ổn định tĩnh:
giới hạn công suất tác dụng:

E.U
.sin
X

PDm

750.750
84,3

6672,6 sin

Hệ số dự trữ theo P
PDm P0
6672,6 900
.100%
.100% 641,4%
P0
900
P
900

arcsin 0 arcsin
7,750
0
PDm
6672,6

KP

Giới hạn công suất phản kháng
U2
cos 2
4. X

QDm

750 2
0,98 1634,8 (MVAr)
4.84,3

0

Hệ số dự trữ theo Q
KQ

QDm Q0
1634,8 720
.100%
.100% 127,05%
Q0
720

3. Xác định hệ số dự trữ công suất tác dụng và công suất phản kháng theo điều 
kiện giới hạn ổn định tĩnh khi hệ thống bị đứt 01 đường dây
X

X 0 .l

0,281x 600 168,6

Giới hạn công suất tác dụng:
PDm

E.U
.sin
X

750.750
.sin
168,6

3336,3 sin

Hệ số dự trữ theo P
KP

PDm P0
3336,3 900
.100%
.100% 270,7%
P0

900
P
900
arcsin 0 arcsin
15,65 0
0
PDm
3336,3

Giới hạn công suất phản kháng
1


QDm

U2
cos 2
4. X

0

720 2
0,94 722,56( MVAr )
4.168,6

Hệ số dự trữ theo Q
KQ

QDm Q0
.100%

Q0

722,56 720
.100% 0,35%
720

Bài 2: Xét sơ đồ hệ thống điện như hình vẽ:
2

F2

B2
1

F1

4

5

3

B1

B3
S4

S5

F3

S3

6
S6

Giả thiết các máy phát F1, F2, F3 có TĐK tác động mạnh với điện áp định mức của  
máy phát là 15,75kV. Thông số MBA như trong bảng 1:
Bảng 1
Tên MBA
Sđm 
Uc
Uh
Un
Pcu Pfe Io%
(MVA) kV
kV
%
kW kW
Máy biến áp B1
125
230 15,75 14,3 546 82,8 0,2
Máy biến áp B2
360
242 15,75 12,5 375 120
0,2
Máy biến áp B3
200
242 15,75
13

420
96
0,15
Thông số đường dây cho trong bảng 2:
Bảng 2
Tên đường dây
L
Ro
Km
Ω/km
Đường dây 2­4
52
0,032
Đường dây 1­4
55
0,028
Đường dây 1­6
42
0,028
Đường dây 4­5
36
0,042
Đường dây 5­6
45
0,032
Đường dây 5­3
60
0,042

Xo

Ω/km
0,360
0,281
0,281
0,480
0,360
0,480

Bo
1/ Ωkm
3,964
4,243
4,243
3,235
3,964
3,235

Công suất phụ tải như sau:
S3=90+j60 (MVA)
S4=120+j80 (MVA)
2


S5=65+j40 (MVA)
S6=80+j45 (MVA)
1. Sử dụng thuật tốn GAUSS để biến đổi đẳng trị sơ đồ hệ thống về dạng 
hình tia gồm 3 nguồn nối với nút phụ tải S5
2. Sử dụng tiêu chuẩn dQ/dU < 0 để xây dựng miền làm việc cho phép của 
phụ tải S5 trong mặt phẳng cơng suất.

Trả lời:
1. Sử dụng thuật tốn GAUSS để biến đổi đẳng trị sơ đồ hệ thống về 
dạng hình tia gồm 3 nguồn nối với nút phụ tải S5
B2

2

24

Z B1

1

Z 14

F2

4

Z 45

5

Z 53

3

F1

Z B3

F3
Z 16

Z5

Z4

Z3

Z 56

6
Z6

Hình 1: Sơ đồ biến đổi

Thơng số lưới điện:
Thơng số MBA đẳng trị:
2
PN .U đm
546.230 2
         RB1
2
S đm
(125.103 ) 2

X B1

2

U N U đm
100 S đm

RB 2

2
PN .U đm
2
S đm

X B2
RB 3

2
U N U đm
100 S đm
2
PN .U đm
2
S đm

0,0018( )  

14,3 230 2
100 (125.103 )
375.242 2
(360.103 ) 2

0,00017( )

12,5 242 2
100 (360.103 )
420.242 2
(200.103 ) 2

0,061( )

0,02( )

0,00061( )

2
U N U đm
13 242 2
X B3
0,038( )
100 S đm 100 (200.103)
Thông số đường dây
Z2­4 = (Ro+jXo). L  = (0,032 + j0,36). 52 = 1,66 + j18,72 (Ω)
Z1­4 = 1,54+15,45j (Ω)
Z1­6= 1,176+11,8j (Ω)

3


Z4­5= 1,512+17,28j (Ω)
Z5­6= 1,44+16,2j (Ω)
Z5­3= 2,52+28,8j (Ω)
Thông số phụ tải đưa về tổng trở
 

2
U đm
. P jQ
230 2. 120 j80
Z4
P2 Q2
120 2 80 2

Z5
Z6
y24
y14
y16

y45
y56
y53
y B1
yB 2
yB3
y3
y4

2
U đm
. P jQ
P2 Q2

230 2. 65 j 40
652 40 2

305,2
590,3

2
U đm
. P jQ
230 2. 80 j 45
502,3
P2 Q2
80 2 452
1
1
0,004 j 0,053
Z 24 1,66 +  j18,72 
1
1
0,006 j 0,064
Z14 1,54 + 15,45j 
1
1
0,008 j 0,084
Z16 1,176 + 11,8j 

1
Z 45
1
Z 56
1
Z 53

1
Z B1
1
ZB2
1
Z B3
1
Z3
1
Z4

j 203,46( )
j 363,26( )
j 282,5( )

1
0,005 j 0,057
1,512 + 17,28j 
1
0,005 j 0,06
1,44 + 16,2j 
1
0,003 j 0,034
2,52 + 28,8j  
1
0,483 j16,38
0,0018 j 0,061
1
0,425 j 50
0,00017 j 0,02

1
0,422 j 26,31
0,00061 j 0,038
1
0,0017 j 0,0011
406,9 j 271,3
1
0,0022 j 0,0015
305,2 j 203,46

4


y5
y6

1
Z5
1
Z6

1
0,0012 j 0,0007
590,3 j 363,26
1
0,0015 j 0,00085
502,3 j 282,5

Y 1,1 y B1 y14 y16
           = ( 0,483 j16,38 )+( 0,006 j 0,064 )+( 0,008 j 0,084 ) = 0,49­j16,52

Y 2,2 yB 2 y24 = (0,425­j50)+(  0,004 j 0,053 ) = 0,429­j50,03
Y 3,3 y B 3 y3 y53       
            = (0,422­j26,31)+(  0,0017 j 0,0011 )+( 0,003 j 0,034 )
            = 0,426­j26,34
y4 y14 y24 y45
         Y 4,4
            = ( 0,0022 j 0,0015 )+( 0,006 j 0,064 )+( 0,004 j 0,053 )+( 0,005 j 0,057 )
            = 0,017­0,17j
Y 5,5 y5 y53 y45 y56
            = ( 0,0012 j 0,0007 )+( 0,003 j 0,034 )+( 0,005 j 0,057 )+( 0,005 j 0,06 )
            = 0,014 –j0,15
Y 6,6 y6 y16 y56 = ( 0,0015 j 0,00085 )+( 0,008 j 0,084 )+( 0,005 j 0,06 )
            = 0,014 –j0,14
Y 1,4 Y (4,1)
y14
0,006 j 0,064
Y 1,6 Y (6,1)
y16
0,008 j 0,084
Y 2,4 Y (4,2)
y24
0,004 j 0,053
Y 3,5 Y (5,3)
y53
0,003 j 0,034
Y 4,5 Y (5,4)
y45
0,005 j 0,057
Y 5,6 Y (6,5)
y56

0,005 j 0,06
Ybus = 
0,49­j16,520                 0             0       0,006 j 0,064     0               0,008 j 0,084
   
        0          0,429­j50,03        0             0,004 j 0,053         0                      0       
   
        0                  0            0,426­j26,34       0           0,003 j 0,034             0    
       0,006 j 0,064 0,004 j 0,053      0    0,017­0,17j     0,005 j 0,057          0
       0                 0       0,003 j 0,034    0,005 j 0,057  0,014 –j0,15   
0,005 j 0,06
   0,008 j 0,084      0             0             0                     0,005

j 0,06          0,014 –

j0,14
5


Ta có ma trận:      

I bus

Ybus .U bus  

Trong đó:

I1
I2
I bus

.
.
In

I1

I1

I2

I2

I3

I3

I4

0
0
0

I5
I6

 
là dịng điện được 
bơm vào nút

V1

V2
Vbus

.
.
Vn

là điện áp nút                       
                       

­ Vậy ma trận của bài tốn:

Y11      Y12       Y13      Y14      Y15      Y16          V1             I1
Y21      Y22       Y23      Y24      Y25      Y26          V2             I2
Y31      Y32       Y33      Y34      Y35      Y36     .    V3     =     I3           
Y41      Y42       Y43      Y44      Y45      Y46          V4             0
Y51      Y52       Y53      Y54      Y55      Y56          V5              0    
Y61      Y62       Y63      Y64      Y65      Y66          V6             0
­ Ta khử nút 6 trước thì theo phương pháp khử Gauss, ta có:
Bước 1: Chia phương trình (6) cho Y66 sẽ có:

Y61
Y62
U1
U2
Y66
Y66

Y63
U3

Y66

Y64
U4
Y66

Y65
U5 U6
Y66

1
I6
Y66

Bước 2: Nhân phương trình trên cho Y16, Y26, Y36, Y46, Y56 và trừ các kết quả lần 
lượt từ các phương trình từ (1) đến (6), ta có:

6


Y61Y16
)U1 (Y12
Y66

(Y11

Y65Y16
)U 5
Y66

(Y15

Y65Y26
)U 5
Y66

(Y25

(Y35
(Y41
(Y45
(Y51

Y62Y26
)U 2
Y66

Y62Y36
)U 2
Y66

Y65Y36
Y36
)U 5 I 3
I6
Y66
Y66
Y61Y46
Y62Y46
)U1 (Y42

)U 2
Y66
Y66
Y65Y46
Y46
)U 5 I 4
I6
Y66
Y66
Y61Y56
Y62Y56
)U1 (Y52
)U 2
Y66
Y66

(Y55

Y65Y56
)U 5
Y66

Y63Y16
)U 3 (Y14
Y66

Y64Y16
)U 4
Y66

(Y23

Y63Y26
)U 3 (Y24
Y66

Y64Y26
)U 4
Y66

(Y33

Y63Y36
)U 3 (Y34
Y66

Y64Y36
)U 4
Y66

(Y43

Y63Y46
)U 3 (Y44
Y66

Y64Y46
)U 4
Y66

(Y53

Y63Y56
)U 3 (Y54
Y66

Y64Y56
)U 4
Y66

Y26
I6
Y66

I2

Y61Y36
)U1 (Y32
Y66

(Y31

(Y13

Y16
I6
Y66

I1

Y61Y26
)U1 (Y22
Y66

(Y21

Y62Y16
)U 2
Y66

Y56
I6
Y66

I5

­ Thay số vào ta có:

Y61Y16
(0,49 ­ j16,52)
Y66
                            = 0,485­j16,4
Y62Y16
Y12 Y12
0 Y21
Y66
Y11

Y11

Y13

Y13

Y14

Y14

Y15

Y15

Y63Y16
Y66
Y64Y16
Y66
Y65Y16
Y66

0

j 0,084).( 0,008
0,014 ­ j0,14

j 0,084)

Y31
0,006

0

( 0,008

j 0,064 Y41

( 0,005

j 0,055).( 0,011
0,014 ­ j0,14

j 0,11)

0,0039

j 0,04 Y51
7