cung cap dien tran tan loi ch 2 cuuduongthancong com (1)

+ Với các thiết bị nung chẩy công suất lớn, các thiết bị hàn thì công suất định mức
chính là công suất định mức của máy BA. và th-ờng cho là [kVA].
+ Thiết bị ở chế độ ngắn hạn lập lại, khi tính phụ tải tính toán phải qui đổi về chế độ
làm việc dài hạn (tức phải qui về chế độ làm việc có hệ số tiết điện t-ơng đối).

Ch-ơng II

Phụ tải điện
Vai trò của phụ tải điện: trong XN có rất nhiều loại máy khác nhau, với nhiều công
nghệ khác nhau; trình độ sử dụng cũng rất khác nhau cùng với nhiều yếu tố khác
dẫn tới sự tiêu thụ công suất của các thiết bị không bao giờ bằng công suất định
mức của chúng. Nh-ng mặt khác chúng ta lại cần xác định phụ tải điện. Phụ tải
điện lµ mét hµm cđa nhiỊu u tè theo thêi gian P(t), và vì vậy chung không tuân
thủ một qui luật nhất định cho nên việc xác định đ-ợc chúng là rất khó khăn.
Nh-ng phụ tải điện lại là một thông số quan trọng để lựa chọn các thiết bị của HTĐ.
Công suất mà ta xác định đ-ợc bằng cách tính toán gọi là phụ tải tính toán P tt.
Nếu Ptt < Pthuc tê Thiết bị mau giảm tuổi thọ, có thể cháy nổ.
Nếu Ptt > Pthuc tê LÃng phí.
Do đó đà có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm xác định P tt sát nhất với
P_thực tế. Chủ yếu tồn tại 2 nhóm ph-ơng pháp.
+ Nhóm ph-ơng pháp dựa trên kinh nghiệm vận hành, thiết kế và đ-ợc tổng kết lại
bằng các hệ số tính toán (đặc điểm của nhóm ph-ơng pháp này là: Thuận lợi nhất
cho việc tính toán, nhanh chóng đạt kết quả, nh-ng th-ờng cho kết quả kém chính
xác).
+ Nhóm thứ 2 là nhóm ph-ơng pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và thống
kê (có -u điểm ng-ợc lại với nhóm trên là: Cho kết quả khá chính xác, xong cách
tính lại khá phức tạp ).

2.1 Đặc tính chung của phụ tải điện:
1)

Các đặc tr-ng chung của phụ tải điện:

Mỗi phụ tải có các đặc tr-ng riêng và các chỉ tiêu xác định điều kiện làm việc của
mình mà khi CCĐ cần phải đ-ợc thoả mÃn hoặc chú ý tới. (có 3 đặc tr-ng chung).
a) Công suất định mức:
Là thông số đặc trưng chính của phụ tải điện, thường được ghi trên nhÃn của máy
hoặc cho trong lý lịch máy.
Đơn vị đo của công suất định mức th-ờng là kW hoặc kVA. Với một động cơ điện P đm
chính là công suất cơ trên trục cơ của nó.
Pđ

Đ

Pđm
m

Pd

P dm

dm

dm là hiệu suất định mức của động cơ th-ờng lấy là 0,8 0,85 (với động cơ không
đồng bộ không tải). Tuy vậy với các động cơ công suất nhỏ và nếu không cần chính
xác lắm thì có thê lấy Pd Pdm.
Chú ý:

CuuDuongThanCong.com

Động cơ

P dm P dm . 

BiÕn ¸p

P dm  S dm . cos .

'

dm

'

dm

Trong đó:
Pdm Công suất định mức đà qui ®ỉi vỊ dm %.
Sdm; Pdm; cos ; dm % - Các tham số định mức ở lý lịch máy của TB.
b) Điện áp định mức:
Udm của phụ tải phải phù hợp với điện áp của mạng điện. Trong xí nghiệp có nhiều thiết
bị khác nhau nên cũng có nhiều cấp điện áp định mức của l-ới điện.
+ Điện áp mét pha: 12; 36 V sư dơng cho m¹ng chiÕu sáng cục bộ hoặc các nơi nguy
hiểm.
+ Điện áp ba pha: 127/220; 220/380; 380/660 V cung cÊp cho phÇn lín các thiết bị
của xí nghiệp (cấp 220/380 V là cấp ®-ỵc dïng réng r·i nhÊt).
+ CÊp 3; 6; 10 kV: dùng cung cấp cho các lò nung chẩy; các động cơ công suất lớn.
Ngoài ra còn có cấp 35, 110 kV dùng để truyền tải hoặc CCĐ cho các thiết bị đặc biệt
(công suất cực lớn). Với thiết bị chiếu sáng yêu cầu chặt chẽ hơn nên để thích ứng với
việc sử dụng ở các vị trí khacs nhau trong l-ới. TB chiếu sáng th-ờng đ-ợc thiết kế
nhiều loại khác nhau trong cùng một cấp điện áp định mức. Ví dụ ở mạng 110 V có các

loại bóng đèn 100; 110; 115; 120; 127 V.
Tần số: do qui trình công nghệ và sự đa dạng của thiết bị trong xí nghiệp chúng sử
dụng dòng điện với tần số rất kh¸c nhau tõ f = o Hz (TB. mét chiỊu) đến các thiết bị có
tần số hàng triệu Hz (TB. cao tần). Tuy nhiên chúng vẫn chỉ đ-ợc CCĐ từ l-ới điện có
tần số định mức 50 hoặc 60 Hz thông qua các máy biến tần.
Chú ý: Các động cơ thiết kế ở tần số định mức 60 Hz vẫn có thể sử dụng đ-ợc ở l-ới có
tần số định mức 50 Hz với điều kiện điện áp cấp cho động cơ phải giảm đi theo tỷ lệ
của tần số (VD. động cơ ở l-ới 60 Hz muốn làm việc ở l-ới có tần số 50 Hz thì điện áp
tr-ớc đó của nó phải là 450460 V).
2) Đồ thị phụ tải:
Đặc trưng cho sự tiêu dùng năng l-ợng điện của các thiết bị riêng lẻ, của nhóm
thiết bị, của phân x-ởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Nó là tài liệu quan trọng trong
thiết và vận hành.
a)

Phân loại: có nhiều cách phân loại
+ Đồ thị phụ tải tác dụng
P(t).
* Theo đại l-ợng đo
+ Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t).
+ Đồ thị phụ tải điện năng
A(t).

/>

K

+ Đồ thị phụ tải hàng ngày.
+ Đồ thị phụ tải háng thág.
+ Đồ thị phụ tải hàng năm.

* Theo thời gian khảo sát

;

24 .P max

K

dkr

Đồ thị phụ tải hàng ngày:

(của nhóm, phân x-ởng hoặc của XN). th-ờng
đ-ợc xét với chu kỳ thời gian là một ngày đêm (24 giờ) và có thể xác định theo 3
cách.

max

Đồ thị phụ tải hàng tháng: đ-ợc xây dựng theo phụ tải trung bình của từng tháng của
xí nghiệp trong một năm làm việc.
P

Đồ thị phụ tải hàng tháng cho ta biết nhịp
độ sản xuất của xí nghiệp. Từ đó có thể đề
ra lịch vận hành sửa chữa các TB. điện một
cách hợp lý nhất, nhằm đáp ứng các yêu
cầu của sản xuất (VD: vào tháng 3,4
sửa chữa vừa và lớn, còn ở những tháng
cuối năm chỉ sửa chữa nhỏ và thay các

thiết bị.

+ Bằng dụng cụ đo tự động ghi lại (VH- 2a)
+ Do nhân viên trực ghi lại sau những giờ nhất định (HV-2b).
+ BBiểu diễn theo bậc thang, ghi lại giá trị trung bình trong những khoảng nhất
định (HV-2c).
P

P

0

2

4

6

8

10

12 tháng

Đồ thị phụ tải theo bậc thang: xây dựng trên cơ sở của đồ thị phụ tải ngày đêm điển
hình (th-ờng chọn 1 ngày điển hình vào mua đông và vào mua hạ).

Pmax
0

24 .Q

Gồm hai loại + ĐTPT hàng tháng
+ ĐTPT theo bậc thang

Các loại đồ thị phụ tải th-ờng dùng:

P

Ar



Đồ thị phụ tải hàng năm:

Đồ thị phụ tải của thiết bị riêng lẻ ký hiệu là p(t); q(t); i(t)..
Cđa nhãm thiÕt bÞ
P(t); Q(t); I(t).
b)

A



dk

24 t (giê)

0

24

t (giê)

0

24 t (giờ)
P

HV-2a

HV-2b

Pmax
Pi

+ Đồ thị phụ tải hàng ngày cho ta biết tình trạng làm việc của thiết bị để từ đó sắp xếp
lại qui trình vận hành hợp lý nhất, nó cong làm căn cứ để tính chọn thiết bị, tính điện
năng tiêu thụ
+ Các thông số đặc tr-ng của đồ thị phụ tải hàng ngày:
1- Phụ tải cực đại

Pmax ; Qmax

2- Hệ số công suất cực đại
t-ơng ứng với

cosmax
tgmax = Qmax /Pmax

3 - Điện năng tác dụng &
phản kháng ngày đêm

A [kWh]; Ar[kVArh].

4 Hệ số
t-ơng ứng với

P

HV-2c

Costb
tgtb = Ar/A

t

t
t
1
mùa
đông1
0

A

mùa2hè
24 t [giờ]

0

0

24 t [giờ]

Gọi: n1 số ngày mùa đông trong năm
n2 số ngày mùa hè trong năm


8760 [giờ]

Ti = (t1 + t1).n1 + t2.n2

Các thông số đặc tr-ng của đồ thị phụ tải năm:
1 - Điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong một năm làm việc:
A [kWh/năm] & Ar [kVArh/năm]
Chúng đ-ợc xác địng bằng diện tích bao bởi đ-ờng ĐTPT và trực thời gian.
2- Thời gian sử dụng công suất cực đại:

5 Hệ số ®iỊn kÝn cđa §TPT.

T max

CuuDuongThanCong.com

Ti



A

P max

;

T max

r

/>


Ar
Q

max


3 Hệ số công suất trung bình: Costb t-ơng ứng với tgtb
tg

tb



Ar

Chế độ làm việc ngắn hạn: Trong đó nhiệt độ của TB. tăng lên đến giá trị nào đó
trong thời gian làm việc, rồi lại giảm xuống bằng nhiệt độ môi tr-ờng xung quanh
trong thời gian nghỉ.

A

4 Hệ số điền kín đồ thị phụ tải:
K

K

dk

A



dkr

8760 xP

T max



8760 xQ


max

Chế độ ngắn hạn lập lại: Trong đó nhiệt độ của TB. tăng lên trong thời gian làm
việc nh-ng ch-a đạt giá trị cho phép và lại giảm xuống trong thời gian nghỉ, nh-ng
ch-a giảm xuống nhiệt độ của môi tr-ờng xung quanh.
Đặc tr-ng bằng hệ số đóng điện %

8760

max

Ar



T max

r

%

8760

Khái niêm về Tmax & :
Định nghĩa Tmax: Nếu giả thiết rằng ta luôn luôn sử dụng công suất cực đại thì thời
gian cần thiết Tmax để cho phụ tải đó tiêu thụ đ-ợc l-ợng điện năng do phụ tải thực tế
(biến thiên) tiêu thụ trong một năm làm việc Tmax gọi là thời gian sử dụng công suất
lớn nhất.
Tmax ứng với mỗi XN khác nhau sẽ có giá trị
khac nhau.
+ Trị số này có thể tra ở sổ tay và th-ờng đ-ợc
định nghĩa theo P & Q hai thông số này th-ờng
không trùng nhau.
+ Qua thông kê có thể đ-a ra Tmax điển hình của
một số XN.
+ Tmax lớn đồ thị phụ tải càng bằng phẳng.

+ Tmax nhỏ đồ thị phụ tải ít bằng phẳng hơn.

P
Pmax

0

Tmax

bằng 3 lần hằng số thời gian phát nóng của cuộn dây. Phụ tải có thể làm việc với
đồ thị bằng phẳng với công suất không đổi trong thời gian làm việc (quạt gió, các
lò điện trở) hoặc đồ thị phụtải không thay đổi trong thời gian làm việc.

8760 t

Định nghĩa Giả thiết ta luôn luôn vận hành với tổn thất công suất lớn nhất thì thời
gian cần thiết để gây ra đ-ợc l-ợng điện năng tổn thất bằng l-ợng điện năng tổn
thất do phụ tải thực tế gây ra trong một năm làm việc, gọi là thời gian chịu tổn thất
công suất lớn nhất

td
t0  td

. 100



td

. 100

Tc

td – thêi gian ®ãng ®iƯn cuat TB.
t0 – thêi gian nghØ.
Tc – lµ mét chu kú công tác và phải nhỏ hơn 10 phút.
b) Qui đổi phụ tải 1 pha về 3 pha:
Vì tất cả các TB. CCĐ từ nguồn đến các đ-ờng dây tuyền tải đều là TB. 3
pha, các thiết bị dùng điện lại có cả thiết bị 1 pha (th-ờng công suất nhỏ). Các thiết bị
này có thể đấu vào điện áp pha hoặc điện áp dây Khi tính phụ tải cần phải đ-ợc qui
đổi về 3 pha.
+ Khi có 1 TB đấu vào điện áp pha thì công suất t-ơng đ-ơng sang 3 pha:
Pdm td = 3.Pdm fa
Pdm td - C«ng suất định mức t-ơng đ-ơng (sang 3 pha).
Pdm fa Công suất định mức của phụ tải một pha.
+ Khi có 1 phụ tải 1 pha đấu vào điện áp dây.
P dmtd



3 .P dmfa



và Tmax

th-ờng không bao giờ bằng nhau, tuy
nhiên chúng lại có quan hệ rất gắn bó, nh-ng lại
không tỷ lệ tuyến tính vì P không chỉ xuất hiện lúc
có tải, mà ngay cả lúc không tải cịng vÉn cã tỉn thÊt

 ng-êi ta x©y dùng quan hệ theo Tmax và cos

0,6
0,8
1
0

8760 Tmax

3)

Chế độ làm việc của phụ tải và qui đổi phụ tải:

a) Chế độ làm việc của phụ tải: 3 chế độ
Chê độ dài han: Chế độ trong đó nhiệt độ của TB. tăng đến giá trị xác lập và là
hằng số không phụthuộc vào sự biến đổi của công suất trong khoảng thời gian

CuuDuongThanCong.com

+ Khi có nhiều phụ tải 1 pha đấu vào nhiều điện áp dây và pha khác nhau:
P dmtd

3 .P dmfa

max

Để tính toán cho tr-ờng hợp này, tr-ớc tiên phải qui đổi các TB. 1 pha đấu vào điện áp
dây về TB. đấu vào điện áp pha. Sau đó sẽ xác định đ-ợc công suất cực đại của 1 pha
nào đó (Pdmfamax).

2.1 Các ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán:
1) Khái niệm về phụ tải tính toán:

/>

Là phụ tải không có thực mà chúng ta cần phải tính ra để từ đó làm cơ sở cho việc
tính toán thiêts kế, lựa chọn TB. CCĐ. có 2 loại
+ Phụ tải tính toán theo phát nóng cho phép.
+ Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính toán theo phat nóng:
Định nghĩa: là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, t-ơng đ-ơng với phụ tải thực tế
(biến thiên) về hiệu quả nhiệt lớn nhất.
+ Trong thực tế th-ờng dùng phụ tải tính toán tác dụng P tt vì nó đặc tr-ng cho quá
trình sinh công, thuận tiện cho việc đo đạc vận hành.

Tuy thuộc vào vị trí của phụ tải, vào gai đoạn thiết kế mà ng-ời ta dùng ph-ong pháp
chính xác hoặc đơn giản. Khi xác định Ptt cần l-u ý một ssố vấn đề:
+ Đồ thị phụ tải luôn luôn thay đổi theo thời gian, tăng lên và bằng phẳng hơn theo mức
hoàn thiện kỹ thuật sản xuất (hệ số điền kín phụ tải tăng lên dần).
+ Việc hoàn thiện quá trình sản xuất (tự động hoá và cơ giới hoá) sẽ làm tăng l-ợng
điện năng của xí nghiệp. khi thiết kế CCĐ. phải tính đến sự phát triển t-ơng lai cđa
xÝ nghiƯp, ph¶i lÊy møc cđa phơ t¶i xÝ nghiệp 10 năm sau.

Trong tính toán có thể cho phép lấy gần đúng costt = costb .
Quan hệ giữa phụ tải tính toán với các phụ tải khác nh- sau:
Pma x  Ptt  Pqp  Ptb
Trong ®ã:
P tb 



T

P ( t ). dt

Các ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán và phạm vi sử dụng:

0

T thời gian khảo sát.
T

P(t) - đồ thị phụtải thực tế.
P qp

1
T



T

P

2

( t ). dt

tt

định bằng giá trị cực đại trong các giá trị trung bình
trong khoảng thời gian T. Khi đó khoảng thời gian
này xê dịch trên toàn bộ đồ thị phụ tải đà cho.
+ Tồn tại một khoảng thời gian tối -u mà phụ tải
trung bình lấy trong thời gian đó đặc tr-ng chính
xác nhất cho sự thay đổi phát nóng của dây dẫn
trong khoảng đó.
+ Ng-ời ta th-ờng lấy:

P
Pmax2
Ptb2

Ptb1

T

T

t

1- Theo công suât trung bình và hệ số cực đại: còn gọi là ph-ơng pháp biểu đồ hay
ph-ơng pháp số thiết bị điện hiệu quả - th-ờng đ-ợc dùng cho mạng điện PX điện áp
đến 1000 V và mạng cao hơn, mạng toàn xí nghiệp.
2- Theo công suất trung bình và độ lệch của phụ tải khỏi giá trị trung bình: đây là
ph-ơng pháp thống kê - dùng cho mạng ®iƯn PX ®iƯn ¸p ®Õn 1000 V

0

+ Sù ph¸t nãng của dây dẫn là kết quả của sự tác dụng cđa phơ t¶i trong thêi gian T.

Ng-êi at nhËn thÊy rằng giá trị trung bình của phụ tải trong thời gian nay P T đặc tr-ng
cho sự phát nóng của dây dẫn chính xác hơn so với công suất cực đại tức thời P max
trong khoảng thời gian đó.
Chính vì thế phụ tải tính toán P đ-ợc xác

Pmax1

Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất cho phép: còn gọi là phụtải đỉnh nhọn Pdn
;Qdn ;Sdn ;Idn - là phụ tải cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn (1 2 giây). Nó gây ra
tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện và các điều kiện làm việc nặng nề nhất cho
mạng. Mà chính lúc đó lại cần phải đảm bảo các yêu cầu của sản xuất. VD moment
khởi động của động cơ, chất l-ợng các mối hàn, độ ổn định của ánh sáng điện.
+ Đối với phụ tải đang vận hành có thể có đ-ợc bằng cách đo đạc, còn trong thiết kế
có thể xác định gần đúng căn cứ vào các giá trị đặc tr-ng của các phụ tải đà có và đÃ
đ-ợc đo đạc thống kê trong quá trình lâu dài.
2) Các ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán: (theo ĐK phát nóng)

3 .U dm I tt cos  tt

P tt 

+ Trong thùc tÕ T th-ờng đ-ợc lấy là 30 phút, gần bằng 3 lần hằng số thời gian phát
nóng của các loại dây dẫn có tiết diện trung bình và nhỏ Nếu hằng số thời gian phát
nóng của dây dẫn lớn hơn so với 10 phút thì công suất cực đại 30 phút phải qui đổi ra
công suất cực đại với khoảng thời gian dài hơn. Bên cạnh Ptt còn có Qtt ;Stt vµ Itt .

Ttb = 3T0

T0 – h»ng sè thêi gian phát nóng của dây dẫn vì sau khoảng thời gian này trị số phát
nóng đạt tới 95% trị số xác lập.

CuuDuongThanCong.com

3- Theo công suất trung bình và hệ số hình dạng của đồ thị phụ tải: dùng cho mạng
điện từ trạm biến áp phân x-ởng cho đến mạng toàn xí nghiệp.
4- Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (cần dùng): dùng để tính toán sơ bộ, ngoài ra
còn 2 ph-ơng pháp khác.
5- Theo xuất chi phí điện năng trên đơn vị sản phẩm:
6- Theo xuất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất::
dùng để tính toán sơ bộ

cả hai phuoeng pháp trên đều

1) Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
Theo ph-ơng pháp này phụ tải tính toán cđa nhãm thiÕt bÞ:
P tt  K

M

.P tb  K

M

.K

sd

.P dm

Ptb công suất trung bình của phu tải trong ca mang tải lớn nhất.

Pdm công suất định mức cđa phơ t¶i (tỉng Pdm cđa TB trong nhãm ).

/>

Ksd hệ số sử dụng công suât tác dụng (của nhóm TB.)
KM Hệ số cực đại công suât tác dụng với khoảng thời gian trung bình T=30 phút (với
Ptt và KM khi không có ký hiệu đặc biệt đ-ợc hiểu là tính với T=30 phút).


p dmi
i 1
n

n hq

a) Hệ số sử dụng công suât:: Ksd là tỉ số giữa công suất trung bình và công suất
định mức hệ số sử dụng được định nghĩa cho cả Q; I. Với thiết bị đơn lẻ kí hiệu bằng
chữ nhỏ còn với nhóm TB. đ-ợc kí hiệu b»ng ch÷ in hoa.

n

 p

dmi







2

2

i 1

n

p tb

k sd 

;

K

p dm



sd



P tb

p dmi . k sdi

i 1



n

P dm



p dmj

i 1

Cã thÓ xác định theo điện năng:

K

sd

A - điện năng tiêu thụ trong 1 ca theo đồ thị phụ tải.
Ar - điện năng tiêu thụ định mức.

n

q tb

;

K

q dm

sdq



Q tb
Q




q dmi . k sdqi



K

i dm

sdI



I dm




i dmi . k sdi

i 1
n





q dmj

i 1

;

P dm

min

vµ Ksd  0,4

 3

n1

n

dm

I tb

max

i dmj

i 1

+ hƯ số sử dụng các thiết bị riêng lẻ và các nhóm thiết bị đặc tr-ng đ-ợc xây dựng
theo các số lieẹu thống kê lâu dài và đ-ợc cho trong các cẩm nang kỹ thuật.

Thì số thiết bị hiệu quả sẽ lÊy b»ng sè

n hq  n

+ Khi trong nhãm cã n1 thiết bị dùng điện có tổng công suất định mức nhỏ hơn hoặc
bằng 5 % tổng công suất định mức của toàn nhóm

i 1

n

i tb

P dm

thiết bị thực tế cđa nhãm 

T-¬ng tù ta cã:

k sdI 

m 

+ Khi

Ar

k sdq

+ Nếu công suất định mức của tất cả các thiết bị dùng điện đều bằng nhau n=nhq.
+ Với số thiết bị lớn sử dụng công thức trên không thuận lợi có thể sử dụng công
thức gần đúng với sai số 20 %.
Các tr-ờng hợp riêng để tính nhanh nhq :

A



pdmi công suất định mức của thiÕt bÞ thø i trong nhãm.
n - tỉng sè thiÕt bÞ trong nhãm.

n



p dmi  5 %



p dmi

n hq  n n 1

Ví dụ: Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm có chế độ làm việc dài hạn có số l-ợng
và công suất nh- sau: Hệ số sử dụng của toàn nhóm Ksd = 0,5
Số TB
10
5
6
5
2

Công suât
------

0,6
4,5
7
10
14

+ Tính bằng công thức đầy đủ:

10

kW
kW
kW
kW
kW

. 0 ,6 5 . 4 ,5  6 . 7  5 . 10  2 . 14

10 ,0 ,6

2

 5 . 4 ,5

2

6 .7

2

5 . 10

2

Định nghĩa: là số thiết bị điện giả thiết có cùng công suât, cùng chế độ làm việc mà
chúng gây ra một phụ tải tính toán, bằng phụ tải tính toán của nhóm TB. có đồ thị phụ
tải không giống nhau về công suât và chế độ làm việc

+ Khi m > 3 và Ksd 0,2 thì
n

2 . p dmi

Công thức đầy đủ để tính số thiết bị dùng điện hiệu quả của nhãm cã n thiÕt bÞ:
n hq 

i 1

p dm

Chó ý:

nÕu tÝnh ra nhq > n

max



CuuDuongThanCong.com

2

 2 . 14

2

 20

+ TÝnh gần đúng: vì nhóm có 10 thiết bị rất nhỏ (0,6 kW)
10x0,6= 6 kW <  pdmx 5% = 148,5x5%= 7,4

 nhq = n – n1 = 28 – 10 = 18 kết quả này sai số 10%.

b) Số thiết bị dùng điện có hiệu quả: nhq

n hq n

/>

Ví dụ: Nhóm có các thiết bị làm việc dài hạn. HÃy xác đinh số thiết bị hiệu quả của
nhóm; Ksd = 0,4
Số TB

Công suât

4
5
6
5
4
25
20

--------

m = 20/1 = 20 > 3 ; Ksd = 0,4 > 0,2

20 kW
10 kW
4 kW
7 kW
4,5 kW
2,8 kW
1 kW

n hq 

n

2  p dmi

 n hq

i 1

P dm


max

297



20

n

p

*

*

*

*

khi tra đ-ợc n*hq



*

n hq n . n hq

n hq

n1 - số thiết bị có công suất lớn hơn ẵ công suất
của thiết bị có công st lín nhÊt trong nhãm.

n
n1



n

Pdm1 - Tỉng c«ng st cđa n1 thiết bị.

P dm 1

Pdm - Tổng công suất định mức của tất cả TB.

P dm

Via dụ: Xác định số TB hiƯu qu¶ cđa nhãm TB. Nhãm cã Ksd = 0,1
Số TB
4
5
4
5
20

p dmi - Tổng công suất của thiết bị một pha tại nút tính toán.

c) Hệ số cực đại: KM
là tỉ số giữa công suất tính toán và công suất trung bình.
kM



Công suât
------

10
7
4,5
2,8
1

p tt

hoặc

kW
kW
kW
kW
kW

K

p tb

M



P tt
P tb

kM và KM với từng thiết bị và với nhóm thiết bị.
Công suất trung bình có thể tính theo công thức sau:

P tb 



T

P ( t ) dt


0

A

T
T
T – thêi gian khảo sát lấy bằng độ dai của ca mang tải lớn nhất.
T-ơng tự ta có hệ số cực đại với dòng điện:

Giải: ta có m = 10/1 =10 với m = 10 ; Ksd = 0,1
không áp dụng đ-ợc cách gând đúng.

K

MI



I tt
I tb

n = 5 + 4 + 5 + 4 + 20 = 38
Pdm = 4x10 + 5x7 + 4x4,5 + 5x2,8 + 20x1 = 127 kW

ThiÕt bÞ có công suất lớn nhất là 10 kW

1/2. 10 = 5 kW

n1 = 4 + 5 = 9
P1 = 4x10 + 5x7 = 75 kW

n* = n1 / n = 9/38
p* = P1/Pdm = 75/127 Tõ n* vµ p* Tra bảng ta tim đ-ợc n*hq = 0,59



max

Pdmmax - Công suất ®Þnh møc cđa thiÕt bÞ 1 pha lín nhÊt.

Trong ®ã:
*

(2.40)

3 P dm

1

n hq  f ( n ; p )

n hq

1

n

29 ,7 30

+ Khi không có khả năng sử dụng các ph-ơng pháp đơn giản: thì phải sử dụng các
đ-ờng cong hoặc bảng tra. Bảng và đ-ờng cong đ-ợc xây dựng quan hệ số thiết bị

hiệu quả t-ơng đối theo n* và p*
tức
*

n

2 p dmi

+ Hệ số cực đại liên quan đến 2 đại l-ợng quan trọng của đồ thị phụ tải là P tt và Ptb. trị
số của nó phụ thuộc vào số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq và nhiều hệ số khác đặc
tr-ng cho chế độ tiêu thụ của nhóm TB. có nhiều ph-ơng pháp xác định KM của
nhiều tác giả khác nhau.
+ Trong thực tế th-ờng KM đ-ợc xây dựng theo quan hệ của nhq và ksd d-ới dạng
đ-ờng cong hoặc dạng bảng tra KM = f(nhq ; ksd).
+ Cần nhớ rằng KM tra đ-ợc trong các bảng tra th-ờng chỉ t-ơng ứng với thời gian tính
toán là 30 phót. Tr-êng hỵp khi tÝnh Ptt víi T>30 phót (với thiết bị lớn) thì KM sẽ phải
tính qui đổi lại theo công thức:

K

*

n hq n . n hq  38 x 0 ,56  21

MT

1 

K

M

2T

+ §èi víi nhóm thiết bị một pha đấu vào mạng 3 pha: thì số thiết bị hiệu quả có thể
xác định 1 cách đơn giản theo công thức sau:

CuuDuongThanCong.com

KM - tra đ-ợc trong b¶ng (T=30 phót).
T > 30 phót

/>

+ Nếu nhóm thiết bị một pha phân bố đều trên các pha thì phụ tải tính toán của chúng
có thể tính toán nh- đối với thiết bị 3 pha có công suất t-ơng đ-ơng. Chú ý trong đó n hq
của nhóm TB. đ-ợc xác định theo công thức (2.40)

d) Phụ tải tính táon phản kháng của nhón TB.: Qtt
Th-ờng chỉ đ-ợc tính gần đúng nh- sau:
+ Khi

nhq 10



+ Khi

nhq > 10



+ Nhãm thiÕt bÞ mét pha cã n > 3 có đồ thị phụ tải thay đổi có chế độ làm việc giống
nhau (cùng Ksd và cos) đấu vào điện áp dây và pha, phân bố không đều trên các pha
thì phụ tải tính toán t-ơng đ-ơng xác định theo công thức:

Qtt = 1,1 Qtb
Qtt = Qtb

Qtb - là công suất trung bình của nhóm phụ tải trong ca mang tải lớn nhất.
Qtb = Ksdq . Qdm hoặc Qtb = Ptb . tgtb

(2.48)

Ptt t® = 3.Ptb pha . KM = 3. Ksd . KM .Pdm pha

(2.49)

Khi nhq  10  Qtt t® = 3.Qtb pha . 1,1 = 3,3.Ksdq .Qdm pha
= 3,3 Ksdp .Pdm pha .tg

(2.49)

Khi nhq > 10  Qtt t® = 3Qtb pha = 3. Ksdq.Qdm pha = 3.Ksdp.Pdm pha .tg

n


tgtb rót tõ

cos 



tb

p dmi . cos 

i

i 1

Trong ®ã:

n



p dmi

Ptb pha ; Qtb pha - Phụ tải trung bình trong pha mang tải lớn nhất của pha có
phụ tải lớn nhất.

i 1

e) Nhữg tr-ờng hợp riêng dùng ph-ơng pháp đơn giản để tính P tt:
+ Khi

nhq < 4 tr-ờng hợp này không tra đ-ợc KM theo đ-ờng cong.

+ Nhóm thiết bị một pha n > 3 có đồ thị phụ tải thay đổi, có chế độ làm việc khác
nhau. đấu vào điện áp pha và điện áp dây. Tr-ớc tiên cần tính phụ tải trung b×nh trong
ca mang tait lín nhÊt
TÝnh cho pha A:

n

+ NÕu n  3



P tt 



p dmi

Ptb (A) = Ksd .PdmAB .p(AB)A + Ksd . Pdm AC . p(AC)A + Ksd .Pdm A0

i 1
n

Q



tt

Qtb (A) = Ksdq . QdmAB q(AB)A + Ksdq . QdmAC . q(AC)A + Ksdq .Qdm A0

n



q dmi



i 1



p dmi .tg 

i

i 1

n

+ NÕu



n>3

P tt 



p dmi . k ti

i 1
n

Q

tt





q dmi . k tqi

Trong ®ã:
Ksd ; Ksdq - hệ số sử dụng công suât tác dụng và phản kháng của TB. một pha có chế
độ làm viƯc kh¸c nhau.
p(AB)A; p(AC)A; q(AB)A; q(AC)A – hƯ sè qui đổi công suất của TB một pha khi mắc
vào điện áp dây và qui về pha A - (tra bảng).
T-ơng tự nh- trên chúng ta sẽ xác định đ-ợc phụ tải trung bình của các pha cong lại
(pha B và C) ta có phụ tải trung bình của pha lớn nhất Từ đó xác định đ-ợc phụ
tải trrung bình t-ơng đ-ơng 3 pha:

i 1

kti và ktqi - là hệ số tải tác dụng và hệ số tải phản kháng.
+ Khi không có số liệu cụ thể lấy gần đúng với thiết bị có chế độ làm việc dài hạn K t =
0,9; cosdm = 0,8 , còn đối với TB. ngắn hạn lập lại Kt = 0,7 ; cosdm = 0,7.
+ Với nhóm thiết bị làm việc dài hạn, có đồ thị phụ tải bằng phẳng, ít thay đổi (VD lò

điện trở, quạt gió, trạm khí nén, tạm b¬m…) Ksd  0,6 ; Kdk  0,9 (hƯ sè điền kín đồ thị
phụ tải) có thể lấy KM = 1



Ptb t® = 3. Ptb pha
Qtb t® = 3. Qtb pha
Sau đó

(pha có tải lớn nhất)

Ptt tđ = KM . Ptb tđ
Qtt tđ = Tính theo (2.49); (2.50)

Để tra đ-ợc KM sẽ lấy Ksd của pha mang tải lớn nhÊt theo c«ng thøc sau:
Ptt = Ptb ;

Qtt = Qtb

f) Phụ tải tính toán của các thiết bị một pha: XÈy ra theo 4 tr-êng hỵp

CuuDuongThanCong.com

/>

K

P tbpha



sd

P dn 1  P dm

2

2

(2.55)
 P dm

n

P tt K

0

Trong đó:
Pdm0 - Tổng công suất định mức của phụ tải 1 pha đấu vào điện áp pha (của pha
mang tải lớn nhất).
Pdm1 ; Pdm2 - Tổng công suất định mức của các thiết bị 1 pha đấu giữa pha mang tải
lớn nhất và 2 pha cong lại.
+ Nếu nhóm thiết bị một pha có đồ thị phụ tải bằng phẳng (VD chiếu sáng, các lò
điện trở 1 pha …) cã thĨ xem KM =1
Pttt® = Ptb td ; Qtt tđ = Qtbtđ

(2.54)

g) Phụ tải tính toán của nút hệ thống CCĐ: (tủ phân phối, đ-ờng dây chính, tram

biến áp, trạm phân phối điện áp < 1000 V). Nút phụ tải này cung cấp cho n nhóm phụ
tải.
n

Ptt = KM



(2.55)

P tbi

nhq  10

Qtt = 1,1  Q tbi




Qtt =





m

P tbi 

n

Khi



P tbj

(2.60)

m

nhq  10

Q tt  1 ,1  Q tbi 

nhq > 10

Q tt 

n



Q tbj

m



Q tbi 



Q tbj

Chó ý:
+ Trong nót cã c¸c nhãm TB. mét pha, các nhóm này đ-ợc thay thế bằng các nhóm
thiết bị 3 pha đ-ơng đ-ơng.
+ Khi trong phân x-ởng có các TB. dự trữ (máy BA hàn, thiết bị làm việc ngắn hạn VD:
bơn tiêu nước, động cơ đóng các van nước) thì không cần tính công suất của chúng
vào phụ tải trung bình của cả nhóm, nh-ng các tủ động lực, đ-ờng dây CCĐ cho chúng
vẫn cần có dự trữ thích hợp.
+Trong các nhóm thiết bị trên có xét đến các các phụ tải chiếu sáng và công suất của
các thiết bị bù (TB. bù có dấu - trong các nhóm).

(2.56)
Theo ph-ơng pháp này:

n

nhq > 10

M

2) Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng:

n

Khi

+ Nếu trong nút phụ tải có n nhóm thiết bị có đồ thị phụtải thay đổi và m nhóm có đồ thị
phụ tải bằng phẳng.

Ptt = Khdp . Ptb

Q tbi

(2.70)

Qtt = Khdq .Qtb
2

S tt 

2

P tt  Q tt

2

S tt 

2

P tt  Q tt

K

Trong ®ã:

Ptbi =



p dmi . k

(2.57)

sdi

Khdp và Khdq - Hệ số hình dạng của đồ thị phụ tải tác dụng và phản kháng, ®-ỵc tÝnh
nh- sau:

1
K

Qtbi =



q dmi . k

k

(2.58)

sdi

hdp



hdq



K

sd



P tbi

q qp
q tb

;

K

hdp



hdq



P qp

P tb
Q

qp

Q tb

(2.59)

n



K

Pqp ; Qqp - là phụ tải trung bình bình ph-ơng (tức là bình ph-ơng của đồ thị phụ tải rồi
mới lấy trung bình).
Hệ số hình dạng có thể xác định trong vận hành theo chỉ số của ®ång hå ®o ®iƯn.

n



k

;

p tb

1

K – sè thiÕt bÞ trong nhóm thứ i
n số nhóm thiết bị đấu vào nút.
nhq số thiết bị hiệu quả của toàn bộ thiết bị đấu vào nút.
KM Hệ số cực đại của nút. Để tra đ-ợc KM cần biết hệ số sư dơng cđa nót

p qp

P dmi

CuuDuongThanCong.com

/>

m

A

2

pi

K

hdp



1

m .

(2.73)
Ap

Ap - Điện năng tác dụng tiêu thụ 1 ngày đêm.
Api - Điện năng tác dụng tiêu thụ trong khoảng T=T/m
T - Thời gian khảo sát, th-ờng lấy là 1 ngày đêm.
m Khoảng chia của đồ thị phụ tải th-ờng lấy là 24 giờ (tức T = 1 giờ). Hệ số hình
dạng có giá trị nằm trong khoảng 1,1 1,2
3) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
+ Phụ tải tính toán của nhóm TB. có chế ®é lµm viƯc gièng nhau (cóng k sd)
Ptt = Knc . P®

P TB 

M .a 0

Sau ®ã lùa chän hƯ số cực đại t-ơng ứng với xí nghiệp hoặc PX
Ptt = KM . Ptb

P tt  P max

2

P tt  Q

2

tt

(2.76)

T

Tr-ờng hợp T = 1 năm

(có thể lấy Pđ = Pđm)

Qtt = Ptt . tg
S tt

4) Xác định phụ tải tính toán theo xuất chi phí điện năng trên đơn vị sản phẩm và
tổng sản l-ợng:
+ Biết xuất chi phí điện năng cho đơn vị sản phẩm a0 [kWh/1ĐV].
+ Biết M tổng sản phẩm cần sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T ( 1 ca; 1
năm) có thể tính đ-ợc phụ tải tác dụng trung bình của phân x-ởng, XN



M .a 0

(2.77)

T max

5) Xác định phụ tải tính toán theo xuất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất:

P tt
cos

Theo ph-ơng pháp này:

Knc hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị.
cos - hệ số công suất của nhóm TB. (vì giả thiết là toàn bộ nhóm là có chế độ làm
việc nh- nhau vµ cïng chung mét hƯ sè cos).
+ NÕu nhãm TB. có nhiều TB với cos khá khác nhau, để tÝnh Qtt ng-êi ta cã thĨ sư
dơng hƯ sè cos trung bình của nhóm:

Ptt = p0.F

(2.78)

p0 - Xuất phụ tải tính toán trên 1 m2 diện tích sản suất [kW/m2].
F - Diện tích sản xuất đặt thiết bị [m2].
ph-ơng pháp này chi dùng để tính toán sơ bộ.

n


cos



tb

p dmi . cos

6) Xác định phụ tải đỉnh nhọn:
. Là phu tải cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn 1 2 giây ; thường xuất hiện khi
khởi động các động cơ.

1
n



p dmi

+ Với nhóm thiết bị: nó xuất hiện khi thiết bị có dòng mở máy lớn nhất trong nhó làm
việc (đóng điện).

1

+ Nếu nhóm có nhiều Tb có hệ số nhu cầu khá khác nhau:
n


K

nctb



Idn = Ikd (max) + (Ittnhom – Ksd .Idm (max)

p dmi .. k nci

1

Ikd (max) - Dòng khởi động của động cơ có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm máy

n



(2.79)

p dmi

Ikd = kmm .Idm

1

+ Phụ tải tính toán ở một nút nào đó của hệ thông CCĐ (phân x-ởng, XN) bằng cách
tổng hợp các phụ tải tính toán của các nhóm nối vào nút có tính đến hệ số đồng thơì.
2


.  P tti
 1
K

S ttXN

 K

dt






 


K


1

Q tti





2

Kdt - hÖ số đồng thời có gia trị 0,85 1

kmm hệ số mở máy của thiết bị.
(5 7) - động cơ không đồng bộ
2,5 động cơ dây quấn
lò điện, máy biến áp
Idm (max) - đòng định mức của ®éng c¬ ®ang khëi ®éng, ®· qui vỊ %.
Itt - dòng tính toán của toàn nhóm TB.

+ Với một thiết bÞ:
Idn = Ikd = kmm.Idm

CuuDuongThanCong.com

/>

2.3 Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp:
~

SXN = S8 + SXN

+ Nguyên tắc:

Để xác định đ-ợc SXN phải dự báo tăng tr-ởng phụ tải

+ PttXN phải đ-ợc tính từ các TB điện
nguợc trở về phía nguồn.

2.4 Dự báo phụ tải:

35 220 kV

8

8

7

7

B1
6 20 kV

+ Phải kể đến tổn thất trên đ-ờng dây và
trong máy BA.

1

~

5

5

1
2

B2

2

B2
4 0,2; 0,4; 0,6 kV

2

Đ

3

3

2

Có nhiều ph-ơng pháp dự báo nhất là ph-ơng pháp ngoại suy; ph-ơng pháp
chuyên gia; ph-ơng pháp mô hình hoá. D-ới đây chỉ xét tới ph-ơng pháp ngoại suy.

5 5 5
4

Đ

+ Phụ tải tính toán XN cần phải kể đến dự
kiến phát triển của XN trong 5 10 năm
tới.

1

6 20 kV

TPP

Quá trình sản suất phụ tải của XN phát triển không ngừng. Để đáp ứng liên
tục nhu cầu dùng điện của XN, cần phải biết tr-ớc đ-ợc nhu cầu điện trong nhiều năm
tr-ớc mắt của XN. Để dự trù công suất và điện năng của hệ thống lập kế hoạch phát
triển hệ thống CCĐ-XN Dự báo phụ tải.

2

3

2

1
1
1

1 1 1

1 1 1

Điểm 1: điểm trực tiếp cấp điện đến các
TB. dùng điện, tai đây cần xác định chế
độ làm việc của từng thiết bị (xác định kt;
%; ksd ; cos ).

Nội dung: ph-ơng pháp ngoại suy là xây dựng qui luật phát triển của phụ tải điện trong
quá khứ căn cứ vào số liệu thống kê trong thời gian đủ dải. Sau đó kéo dai qui luật đó
vào t-ơng lai, (trên cơ sở giả thiết rằng qui luật phat triển phụ tải điện trong t-ơng lai).
Gồm 2 ph-ơng pháp nhỏ: + ph-ơng pháp hàm phát triển và ph-ơng pháp ham t-ơng
quan.

Điếm 2: Với nhóm thiết bị làm việc ở chế
độ khác nhau Xác định Ptt bằng
ph-ơng pháp số thiết bị hiệu quả.
Ptt = KM.Ptb

1)Ph-ơng pháp hàm phát triển:
Nội dung của phương pháp này là xây dựng qui luật phát triển của phụ tải theo thời

gian trong quá khứ. Qui luật này đ-ợc biĨu diƠn d-íi d¹ng.

.

S 2  P 2  jQ
1 1 1 1 1 1

P(t) = f(t)
2

1 1 1

§iĨm 3: sẽ bằng phụ tải điểm 2 công thêm phần tổn thất đ-ờng dây hạ áp.
.
.

S

.
3

S2 S

dd

P(t) là phụ tải điện tại t.
f(t) là hàm xác định P(t).
Sự phát triển của phụ tải theo thờ gian là một quá trình ngẫu nhiên vì thế giữa phụ tải
điện và thời gian không có quan hệ hàm, mà là quan hệ t-ơng quan hàm f(t) là hàm
t-ơng quan. Hai dạng thông dụng nhất của f(t) dùng trong dự báo là hàm tuyến tính và

hàm mũ.

Điểm 4: điểm tổng hạ áp của các tram BA phân x-ởng. Tai đây phụ tải tính toán có
thể tính bằng ph-ơng pháp hệ số nhu cầu hoặc tổng hợp các phụ tải tại các điểm 4.
n

S4 K

dt

(



P(t) = a + b(t)
P(t) = a.ebt

n

P3 i  j  Q 3 i )

(2.82)

hc P(t) = P0 .(1+)t

(2.83)

ở thời điểm bắt đầu khảo sát t0 = 0
Kdt – hƯ sè ®ång thêi (xÐt tíi sự đồng thời đạt giá trị cực đại) cho thể chọn trong
khoảng từ 0,85 đến 1.

Trong HV- qui luật phát triển ngầu nhiên
của phụ tải trong quá khứ ( t < 0) đ-ợc thay bằng
đ-ờng thẳng a + bt. Muốn biết phụ tải năm tn
(t-ơng lai) sẽ tính đ-ợc P(tn).

P

§iĨm 5:

S5 = S4 + SB2

§iĨm 6:

S6 = S5 + Sdd

§iĨm 7:

S7 = Kdt (P6i +jQ6i)

§iĨm 8:

S8 = S7 + SB1

Pn
a+bt

Chú ý: S8 ch-a phải là phụ tải của xí nghiệp. Vì khi tính phụ tải XN còn phải kể đến
sự phát triển của XN (5 10 năm) sau.

CuuDuongThanCong.com

t1 t2 t3 t4 t5

0

tn

t

Vấn đề đặt ra ở đây là khi nµo cho phÐp
sư dơng hµm tun tÝnh vµ nÕu dùng đ-ợc hàm
tuyến tính thì các hệ số a và b xác định nh- thế
nào? Theo lý thuết xác xuất mối quan hệ tuyến
tính giữa phụ tải và tời gian đ-ợc đánh giá bởi hệ
số t-ơng quan:

/>

Ta có hệ ph-ơng trình:




r pt



( P i P )( t i  t )


2

n 1



(2.84)


2





  P i  P  .  t i  t




Trong đó: Pi giá trị của phụ tải tại thời điểm ti quan sát đ-ợc trong quá khứ.


( P i  a  bt

i

)  0

( P i  a  bt

i

)t i  0

i0
n 1



(2.87)

i0

Gi¶i hƯ (2.87) ta đ-ợc:

P - giá trị trung bình của tất cả các Pi .

n 1






P 

b 

P

( i=0 ; …..



2

ti  n t





Piti

i0

n 1



i0

2

ti  n t


2

i0

n 1



ti

 n 1
2

ti  t

i0

a

;


2

n 1

Từ đó ta có thể viết hệ số t-ơng quan (2.84) thành một dạng khác:

t - giá trị trung bình của tất cả các ti .

P

n 1

n





i0

n-1).



t



Piti n P t

(i=0 ..

n-1).

n

n - là số giá trị thống kê đ-ợc trong quá khứ. Thơi gian t th-ờng lấy đơn
vị là năm và giá trị thống kê đ-ợc bắt đầu th-ờng kí hiệu là năm thứ 0, tức t0 =0; t1 =1;
tn =n vµ ta cã:





Piti  n P t

i0

r pt 

n 1

(




2

ti  n t

i0

2

n 1

)(





Pi

2

2

 nP

)

i0

Sai sè dù bµo:




0  1  2  ..........

t 

 n 1

.( 1

1



n

n

rpt - Càng gần 1 bao nhiêu thì quan hệ tuyến tính giữa P và t càng chặt chẽ, và việc
sử dụng hàm a + bt để dự báo càng chính xác. Khinh nghiệm dự báo cho thÊy r»ng r pt
 0,75 th× cã thĨ sư dơng (2.82) vào dự báo. Khi rtp < 0,7 thì không thể sử dụng hàn
tuyến tính đ-ợc vì sai số sẽ khá lớn. Lúc này phải chọn một dạng khác thích hợp của
hàm phát triển để dự báo.
Để xác định các hƯ sè a vµ b th-êng ng-êi ta sư dơng ph-ơng pháp bình ph-ơng tối
thiểu:
Nội dung: ph-ơng pháp bình ph-ơng tối thiểu là trên cơ sở các số liệu thống kê đà có
ta xây dựng hàm:
P(t) = a + bt (2.85).
Sao cho tổng độ lệch bình ph-ơng giữa các giá trị P i theo số liệu thống kê và giá trị
t-ơng ứng theo (2.85) là nhỏ nhất.

( t )



2

)%

(ti t )

2


Trong đó



D



2

( pi P )

mà D

- Thời gian ở t-ơng lai cần dự báo phụ tải

n

+ Khi rpt < 0,7 ham phát triển dạng tuyến tính không thể sử dụng để dự báo đ-ợc. Khi
đó ta có thể xét đến hàm mũ:
P(t) = a.ebt

(2.92)

n 1

 



( p i  a  bt

i

)

2

 min (2.86)

i0

§Ĩ tìm đ-ợc a, b thoả mÃn (2.86) lấy đạo hàm theo a; b và cho bằng 0.

a

b

P(t) = P0 (1+)t
(2.93)
Để có thể sử dụng các công thức của quan hệ tuyến tính đà nêu trên chúng ta tuyến
tính hoá (2.92) và (2.93) log hoá ta có:

n 1

2



( P i  a  bt

i

)  0

( P i  a  bt

i

)t i  0

i0
n 1

 2


i0

log P(t) = log a + log e.bt
(2.94)
log P(t) = log P0 + log (1+)

(2.95)
P0 - là công suất ở năm gốc t =0; là hệ số tăng hàng năm. Nh- vậy cả 2 biểu thức
(2.94); (2.95) đều có thể đ-a về dạng tổng quát.
Y = A + B.t

CuuDuongThanCong.com

(2.96)

/>

Và có thể sử dụng các biểu thức của t-ơng quan tuyến tính. Tr-ớc tiên xác định hệ số
t-ơng quan rYt
n 1





n 1

(



2


2

ti  n t

)(





Yi

2

1





(Y i  Y )

 nY



)



2

Nếu rYt 0,75 thì ta có thể dự báo theo hàm mũ, lúc đó ta có:
Y

n 1
2

ti t

i0

A






2

i

P

j




i 1

i0





(2.99)

2

2

ti n t

i0

Sau khi tính đ-ợc A; B theo công thức trên với cơ số của log = 10  P0 = 10A ;
 = 10B – 1
2) Ph-ơng pháp hàm t-ơng quan:
Trong ph-ơng pháp này phụ tải đ-ợc dự báo một cách gián tiếp qua quan hệ t-ơng
quan giữa nó và các đại l-ợng khác. Các đại l-ợng này có nhịp độ phát triển đều đặn
mà có thể dự báo chính xác bằng các ph-ơng pháp trực tiÕp. VÝ dơ: Tỉng thu nhËp
qc d©n, d©n sè, tỉng sản l-ợng của xí nghiệp. Nh- vậy theo ph-ơng pháp hàm
t-ơng quan, ng-ời ta phải dự báo một đại l-ợng khác, rồi từ đó qui ra phụ tải điện căn

cứ vào quan hệ t-ng quan giữa 2 đại lu2o2ngj này với phụ tải điện.
Quan hệ t-ơng quan giữa 2 đại l-ợng phụ tải P và 1 đại l-ợng Y khác cã thĨ
lµ tun tÝnh vµ cịng cã thĨ lµ phi tuyến. Để đánh giá quan hệ t-ơng quan tuyến tính,
ta xÐt hƯ sè t-¬ng quan:



r PY 



2



( Pi  P )
i

2

i 1
n 1



( Pi P )

2

Pi

- giá trị trung bình của phụ tải trong nhóm.

i



Y iti n Y t

n 1



( Pi  P )

Trong ®ã m - Sè miền phân nhánh giá trị của phụ tải
i - Số điểm rơi vào phân nhánh j.

(2.98)

2

i0

B

i0

ti n t

n 1

1

t iY i

i0

n 1





 n 1



2

SP 

;

m

2

i0



2

n
n
Theo quan hƯ nµy, ứng với các giá trị số của Y ta tính ra đ-ợc phụ tải P. Quan hệ
t-ơng quan tuyến tính đ-ợc đánh giá bằng tỷ số t-ơng quan.



Y iti n Y t

i0

r Yt 

2

SY 





( P i  P )( Y i  Y )





( P i  P ) . ( Y i  Y )
2

P - Gi¸ trị trung bình của tổng quát.
Khi có t-ơng quan tuyến tính thì = rPY còn khi có t-ơng quan không tuyến tính
2 > rPY
Hàm t-ơng quan không tuyến tính giữa P và Y có thể có các dạng:
P = exp (a0 + a1x)
P = a0 + a1 lnx
P = a0xa1
P = a0 + a1x + a2x2
C¸c hƯ sè cđa hàm t-ơng quan đ-ợc xây dựng theo ph-ơng pháp bình ph-ơng tối
thiểu. Dự báo phu tải bằng ph-ơng pháp ngoại suy có nhiều -u điểm dẽ tính toán, kết
quả có thể tin cậy đ-ợc vì nó phản ánh một cách khách quan quy luật phát triển của
phụ tải.
Tuy vậy ph-ơng pháp ngoại suy cũng có những nh-ợc điểm rất cơ bản. Nó chỉ phản
ánh đ-ợc qui luật phát triển bên ngoài, về mặt l-ợng của tình trạng tăng tr-ởng phụ tải
điện, nó không phản ánh đ-ợc quá trình phát triển bên trong vầ mặt chất của phụ tải.
Do đó băng ph-ơng pháp ngoại suy không thể hiện đ-ợc những đột biến, các b-ớc
ngoặt cũng nh- giới hạn của sự phát triển của phụ tải điện. Mặt khác dự báo phụ tải
bằng ph-ơng pháp ngoại suy chỉ cho sự phát triển tổng thể của phụ tải chú không đự
báo đ-ợc sự phân bố không gian của phụ tải điện.. Vì thế đòi hỏi ng-ời làm công tác dự
báo phụ tải điện phải nắm đ-ợc qui luật phát triển của phụ tải, phải biết đánh giá và sử
dụng các giá trị phụ tải đà dự báo đ-ợc bằng ph-ơng pháp ngoại suy.

2

Nếu rPY 0,75 thì có thể dùng quan hệ t-ơng quan tuyÕn tÝnh, ta cã ®-êng håi quy P
thay Y


P  P  r PY  r PY .

SY



(Y  Y )

SP

Trong đó: SY va SP là sai số trung bình bình ph-ơng của P và Y.

CuuDuongThanCong.com

/>

CuuDuongThanCong.com

/>