Khai thác nhà máy điện - Ví dụ docx

Ví dụ phân phối công suất theo tiêu hao hnhiên liệu B
Đối với nhà máy điện có thể dùng suất tiêu hao nhiện liệu tiêu chuẩn B để biểu
diễn chi phí sản xuất T.
Ta đã biết đặc tính quan hệ tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn B (kg/h) đối với công
suất P(kW) đợc biểu diễn bằng biểu thức tuyến tính sau:
B = B
0
+ .P (3-18)
Trong đó:
- B
0
(kg.h) là thành phần tiêu hao nhiên liệu không phụ thuộc vào công suất phát
ra, có thể xem nh tiêu hao nhiên liệu khi nhà máy chạy không tải.
- (kg/kWh) là suất tăng tiêu hao nhiên liệu.
Từ biểu thức (3-18) ta thấy khi công suất thay đổi.
P = P
2
- P
1

thì tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn sẽ thay đổi.
B = B
2
- B
1
= . (P
2
- P
1
) = . P

và tơng tự ta có, khi sản xuất điện năng thay đổi W thì:
B = . W
nghĩa là sự thay đổi tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn đợc xác định bởi suất tăng .
Từ biểu thức (3-18) có thể suy ra suất tiêu hao nhiên liệu:
=
+=
P
B
P
B
0
(3-19)
Ta thấy khác với suất tiêu hao nhiên liệu một lợng là:
P
B
0

Không phải tính trị số tức thời của suất tiêu hao nhiên liệu mà tính trị số trung
bình của nó ở khoảng thời gian t nào đó cũng đợc.
Vậy ta có:
B = B
0
. t + . W
Với W = P. t
Do đó:
+=
W
t.B
0
(3-20)

nghĩa là vẫn khác với nhng khác với trị số là
W
t.B
0
. ở trên ta giả thiết quan hệ
giữa P và B là tuyến tính và luôn luôn có: > .

Ví dụ: Cho hệ thống có số liệu nh sau:
TT
Phụ tải hệ thống
P (MW)
Tiêu hao nhiên liệu
B (tấn/h)
Suất tiêu hao
nhiên liệu
(kg/kWh)
Suất tăng tiêu hao
nhiên liệu
(kg/kWh)
G.chú

1 2500 1050 0,420
2 2600 1070 0,412
0,200

3 5000 2000 0,400
4 5100 2070 0,406
0,700

Trong hệ thống, khi phụ tải tăng từ 5000 MW lên 5100 MW, tiêu hao nhiên liệu
B tăng 70 tấn/h ( = 70/100 = 0,7 kg/kWh). Nếu độ tăng của tiêu hao nhiên liệu tính
bằng suất tiêu hao thì sẽ đợc (40ữ40,6)tấn/h, nghĩa là nhỏ hơn thực tế. Khi phụ tải
tăng từ 2500MW đến 2600MW, tiêu hao nhiên liệu B tăng lên 20 tấn/h. Nếu tính theo
suất tiêu hao thì sẽ tăng lên (42ữ41,2) tấn/h, nghĩa là lớn gấp 2.
Có 2 nhà máy nhiệt điện với các chỉ tiêu, tiêu hao nhiên liệu nh sau:
TT
Nhà
máy
Phụ tải
P (MW)
Tiêu hao
nhiên liệu
B (tấn/h)
Suất tiêu
hao
nhiên liệu
(kg/kWh)
Suất tăng tiê
u
hao nhiên liệu
(kg/kWh)
G.
chú
100 50 0,500 Nhiệ
t điện
1
110 55,5 0,504
0,55
50 20 0,400 Nhiệ

t điện
2
60 26 0,433
0,60

Ta thấy khi phụ tải của hệ thống tăng 10 MW. Nhiệt điện 1 có suất tăng tiêu hao
nhiên liệu nhỏ nên sẽ tăng phụ tải cho Nhiệt điện 1 mặc dầu suất tiêu hao nhiên liệu
của Nhiệt điện 1 lớn hơn Nhiệt điện 2. Để thấy rõ ta xét trờng hợp sau:
Giả thiết phụ tải của hệ thống tăng 10 MW, có thể tăng công suất phát của Nhiệt
điện 1 hoặc Nhiệt điện 2. Khi đó tiêu hao nhiên liệu của 2 nhà máy thể hiện nh sau:

Phơng án 1:
- Nhiệt điện 1: P
1
= 110 MW, B
1
= 55,5 (tấn/h)
- Nhiệt điện 2: P
2
= 50 MW, B
2
= 20,0 (tấn/h)
Tổng: P = 160 MW, B = 75,5 (tấn/h)

Phơng án 2:
- Nhiệt điện 1: P
1
= 100 MW, B
1
= 50,0 (tấn/h)

- Nhiệt điện 2: P
2
= 60 MW, B
2
= 26,0 (tấn/h)
Tổng: P = 160 MW, B = 76,0 (tấn/h)
So sánh 2 phơng án trên ta thấy, phơng án phân phối công suất theo cân bằng
suất tiêu hao nhiên liệu là phơng án tốt hơn phơng án phân phối theo suất tiêu hao
nhiên liệu nhỏ nhất.

Ta thấy phơng pháp phân phối công suất theo suất tăng tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất
trớc cũng chính là phơng pháp cân bằng suất tiêu hao nhiên liệu, vì đờng là đờng
luôn tăng.


1.4 phân phối tối u công suất giữa
các nh máy nhiệt điện
Giả thiết, tìm sự phân phối tối u công suất tác dụng giữa 3 nhàmáy nhiệt điện: NĐ-
1, NĐ-2, NĐ-3. Đờng đặc tính suất tăng tiêu hao nhiên liệu của các nhà máy trên (hình
1-5).

Vậy, nếu tổng phụ tải của hệ thống là 430 MW, phân phối côgn suất cho các nhà
máy nh trên là kinh tế nhất. Trong đó NĐ-2 và NĐ-3 có suất tăng bằng nhau còn NĐ-
1 thì làm việc với công suất cực tiểu là 96 MW và với suất tăng tiêu hao nhiên liệu cao
hơn.
Từ 3 đờng đặc tính suất tăng của 3 nhà máy ta có thể xây dựng đợc đờng đặc
tính suất tăng tiêu hao cho toàn hệ thống nh sau: Cho suất tăng một trị số nào đó, từ
những đờng đặc tính của các nhà máy ta tr đợc các công suất tơng ứng của các nhà
máy. Lờy tổng các công suất này ta đợc công suất của toàn hệ thống ứng với . Lần
lợt nh vậy ta có đờng đặc tính suất tăng cho toàn hệ thống nh (hình 1-6).






03
0,4

0,5

0,6

Hệ thống

(T/MWh)
0,3

0,4

0,5

0,6

100

140

100 140 180 220 100

140

180
(T/MWh)
P (MW)
H
ình 1-
5
: Đờng đặc tính suất tăng tiêu hao nhiên liệu của các nhà
má
y
NĐ-I

NĐ-II

NĐ-III

Khi xây dựng đờng đặc tính suất tăng cho toàn hệ thống cũng nh phân phối
công suất theo nguyên tắc cân bằng công suất, cần chú ý đối với mỗi nhà máy tơng
ứng với mọi suất tăng nhỏ hơn suất tăng ứng với công suất cực tiểu của nhà máy ta lấy
trị số công suất bằng công suất cực tiểu, và tơng ứng với mọi suất tăng lớn hơn suất
tăng ứng với công suất cực đại của nhà máy ta lấy trị số công suất bằng công suất cực
đại. Ví dụ, trờng hợp trên (hình 1-5) ta lấy công suất của NĐ-1 là 96 MW chính là
công suất cực tiểu của nhà máy đó.
Khi đã có đờng đặc tính suất tăng tiêu hao nhiên liệu của toàn hệ thống và các
đờng đặc tính suất tăng tiêu hao của các nhà máy, việc phân phối tối u công suất tác
dụng giữa các nhà máy sẽ thực hiện đơn giản nh sau: Biết công suất của toàn hệ thống
ta tra đợc trị số suất tăng tơng ứng (hình 1-6). Biết suất tăng ta tra đợc công suất
cần phân phối cho các nhà máy (hình 1-5) để đảm bảo hệ thống làm việc kinh tế nhất.
Thực tế vận hành, thờng dùng các bảng trị số suất tăng tiêu hao nhiên liệu thay
thế cho phơng pháp xây dựng các đờng đặc tính nh trên, vì thuận tiện hơn nhiều.
Xét ví dụ sau:
Cho trị số suất tăng tiêu hao nhiên liệu và các trị số tơng ứng của công suất của
các nhà máy và toàn hệ thống trên (bảng 1-1).
Bảng 1-1
Công suất P (MW)

TT
Suất tăng tiêu hao
nhiên liệu
(T/MWh)
NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 Hệ thống Ghi chú
1 0.32 96 100 120 316 P
min
2 0.34 96 122 140 358
3 0.36 96 144 160 400
4 0.38 96 154 180 430
5 0.40 96 172 200 468
6 0.42 96 182 200 478
7 0.44 108 190 200 498
8 0.46 115 204 200 520

9 0.48 132 204 200 536
10 0.50 132 204 200 536
11 0.52 132 210 200 542
12 0.54 148 220 200 568
13 0.56 148 222 200 570
4
0.58 148 222 200 570
5
0.60 155 222 200 577
6
0.62 163 130 200 593
7
0.64 166 240 200 606 P
max

Trên (bảng 1-1), ta thấy. Cột 2 ghi trị số suất tăng tiêu hao nhiên liệu với
khoảng cách từ (3ữ6)%, không cần thiết lấy với số phần trăm nhỏ hơn vì xác định trị số
suất tăng chính xác rất khó khăn. Các cột còn lại ghi công suất tơng ứng của các nhà
máy và hệ thống. Những trị số này xác định từ các đờng đặc tính suất tăng tiêu hao
nhiên liệu của các nhà máy và hệ thống.
Nếu suất tăng của hệ thống cho trong bảng nhỏ hơn suất tăng nhỏ nhất của các
nhà máy, để tơng ứng phải ghi công suất cực tiểu của nhà máy đó (ví dụ, NĐ-1, khi
0,42). Ngợc lại khi suất tăng của hệ thống lớn hơn suất tăng lớn nhất của nhà máy
nào đó thì trong bảng sẽ ghi công suất lớn nhất của nhà máy đó (ví dụ, NĐ-3 khi
0,4).
Lấy tổng công suất của các nhà máy điện ứng với từng trị số của sẽ đợc cột công
suất của toàn hệ thống (bảng 1-1). Dùng bảng này có thể tìm đợc cách phân phối công
suất kinh tế nhất của hệ thống cho các nhà máy điện. Ví dụ, khi công suất của hệ thống
P = 520 MW, từ bảng ta tìm đợc P
1
= 116 MW, P
2
= 204 MW, P
3
= 200 MW ứng với =
0,46.
Nếu các trị số của hệ thống nằm giữa các trị số cho trong bảng thì không cần thiết
phải dùng phơng pháp nội suy để tính, vì độ chính xác của các thiết bị xác định các
suất tăng tơng ứng với khoảng cách giữa các suất tăng. Do đó chỉ cần đảm bảo cho
công suất của các nhà máy không vợt ra ngoài dòng trên và dòng dới. Ví dụ, khi
công suất của hệ thống là 510 MW thì với NĐ-1 có thể lấy công suất bất kỳ trong giới
hạn (108ữ116)MW, với NĐ-2 có thể lấy công suất bất kỳ trong khoảng
(190ữ240)MW, với NĐ-3 thì lấy 200MW, sao cho tổng công suất của các nhà máy
bằng công suất của hệ thống đã cho.

Thực tế, công nhân vận hành khi sử dụng bảng trên không cần dùng đến cột công
suất toàn phần của hệ thống. Vì khi biết nhà máy đang làm việc với phụ tải nào tại thời
điểm khảo sát thì không cần dùng đến cột công suất của hệ thống cũng có thể phân
phối lại công suất cho các nhà máy khi công suất trong hệ thống thay đổi.
Ví dụ, đối với hệ thống gồm 3 nhà máy trên, giả thiết các nhà máy đang làm việc với
= 0,46, nghĩa là P
1
= 116 MW; P
2
= 204 MW và P
3
= 200 MW. Nếu công suất yêu cầu
của hệ thống giảm thì phải cho NĐ-1 giảm bớt công suất tới 108 MW và NĐ-2 giảm tới
190 MW.
Ta thấy rằng việc phân phối công suất theo nguyên tắc cân bằng suất tăng tiêu ao
nhiên liệu chỉ cho kết quả kinh tế nhất khi giá nhiên liệu tiêu chuẩn của tất cả các nhà
máy điện là nh nhau.
Nếu giá nhiên liệu tiêu chuẩn của các nhà máy điện khác nhau thì sẽ phải dùng
suất tăng đã đợc tiêu chuẩn.
0
i
ii
a
a
.' =

Trong đó:
- a
i
là giá tiêu chuẩn của một tấn nhiên liệu của nhà máy i.

- a
0
là giá tiêu chuẩn của một tấn nhiên liệu tiêu chuẩn.
1.8 Xác định suất tăng tổn thất công suất
trong mạng điện
Trong các biểu thức phân bố tối u công suất tác dụng giữa các nhà máy điện cần
biết các suất tăng tổn thất công suất đối với mỗi nhà máy điện, ví dụ đối với nhà máy
điện 1 cần biết:
1
P
P



,
1
Q
P



,
1
P
Q



và
1

Q
Q




Khi xét đến các tổn thất một cách gần đúng, chỉ cần tính
1
P
P



, vì các suất tăng
khác thờng bé không cần phải xét đến. Do đấy trong mục này sẽ trình bày phơng
pháp xác định suất tăng tổn thất công suất tác dụng của nhà máy điện.
Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện gồm có phần phụ thuộc dòng điện
(tổn thất trong đồng) và phần phụ thuộc điện áp (tổn thất tron thép, tổn thất vầng
quang).
Phần tổn thất phụ thuộc dòng điện xác định bởi biểu thức:
P =

=
+
l
1S
S
2
S
2

S
2
S
r
U
QP
(1-43)
Trong đó: s = 1, 2, ,l; l là số nhánh trong mạng.
Cha xét đến phần tổn thất phụ thuộc điện áp, giả thiết phần tổn thất này tơng đối
nhỏ.

Giả thiết rằng mạng đồng nhất nghĩa là không xét đến sự khác nhau của tỷ số
r
x

của các nhánh. Với giả thiết này, phân bố công suất tác dụng và công suất phản kháng
trong mạng sẽ độc lập nhau, hay nói cách khác biến đổi công suất tác dụng tại các nút
xem nh không làm biến đổi công suất phản kháng trên các nhánh nghĩa là các đạo
hàm riêng của công suất phản kháng trên các nhánh nghĩa là đối với các công suất tác
dụng nhà máy điện đều bằng không. Do đó ta có:
1
P
P



=

=

l
1S
1
S
2
S
SS
P
P
U
rP2
(1-44)
Đồng thời cũng có đối với mọi mạch kín trong mạng đồng nhất:

r
P 0
Do đó

r
P
đi theo mạch hở giữa hai điểm bất kỳ là một lợng không đổi và
không phụ thuộc đờng đi giữa 2 điểm. Vì vậy

r
P
giữa nhà máy điện 1 và điểm cân
bằng cũng không phụ thuộc đờng đi và giả sử giữa nhà máy điện và điểm cân bằng có
nhiều mạch song song mà nếu giả thiết dùng điện áp trung bình không đổi sẽ có:
1

P
P



=









2
s
ss
U
rP2


=


l
1s
1
s
P

P

Thực tế khi công suất một nút nào đó thay đổi thì modul và pha của tất cả các
điện áp trừ điện áp ở điểm cân bằng đều thay đổi.
Tổng số

2
S
SS
U
rP2
lấy theo các đoạn trong một mạch bất kỳ từ nhà máy điện 1
đến điểm cân bằng. Vì nó là trị số không đổi nên có thể đặt thành thừa số chung và đa
ra ngoài tổng số

=


l
1S
1
S
P
P
. Với
1
s
P
P

gọi là hệ số phân bố, đặc trng cho sự biến đổi của
công suất tác dụng trong nhánh s theo sự biến đổi của công suất tác dụng của nhà máy
điện 1. Tổng số các hệ số phân bố của tất cả các nhánh song song bằng 1 nghĩa là:

=


l
1S
1
S
P
P
= 1.
Do đó ta có:
1
P
P



=

2
S
SS
U
rP2
(1-45)

Dù hệ thống phức tạp đến đâu nhng nếu chỉ có một nhà máy điện và điểm cân
bằng thì vẫn có thể đa về một nhánh đẳng trị có tổng trở z
đt
= r
đt
+ jx
đt
.
Tất nhiên

sr
rP từ nhà máy điện đến điểm cân bằng theo bất kỳ đờng nào cũng
bằng P
1
r
đt
, trong đó P là công suất do nhà máy điện phát ra truyền đi theo sơ đồ đẳng
trị. Do đó có:

1
P
P



=
2
tb
1
U

rdtP2

Nh vậy đối với các mạng điện đồng nhất việc xác định suất tăng tổn thất
1
P
P




không cần phải tính các hệ số phân bố công suất mà có thể dùng biểu thức đơn giản
sau:
1
P
P



=

2
tb
U
Pr2

Trong đó tổng số lấy theo một đờng bất kỳ từ nhà máy điện 1 đến điểm cân
bằng và U
tb
là điện áp trung bình của mạng.
Chúng ta cũng có các biểu thức tơng tự đối với các suất tăng

1
Q
P


,
1
P
Q


,
1
Q
Q




nh sau:

=




=




=





=
=
=
l
1s
1
s
2
s
ss
1

l
1s
1
s
2
s
ss
1
l
1s
1
s
2
s
ss
1
Q
Q
U
xQ2
Q
Q
P
P
U
xP2
P
Q
Q
Q

U
rQ2
Q
P
(1-46)
Dùng biểu thức (1-44) và (1-46) để tính suất tăng tổn thất không thuận tiện vì cần
phải biết cả phân bố công suất trong các nhánh cả các hệ số phân bố. Trờng hợp số
nhánh lớn cách trình bày này rất phức tạp. Do đó gần đây để xác định suất tăng tổn thất
đơn giản hơn ngời ta biểu diễn phân bố công suất trong các nhánh theo phơng pháp
hệ số phân bố.
Nếu không xét đến tổn thất gây nên bởi công suất phản kháng thì biểu thức (1-
43) có thể viết nh sau:
P =

=
l
1S
2
S
S
2
S
U
rP

Nếu trong hệ thống có n nhà máy điện (1, 2, , n) và k phụ tải (a, b, , k) thì có
thể viết một cách gần đúng:
P
S

1S
P
1
+
2S
P
2
+ +
nS
P
n
+
aS
P
a
+
Trong đó:
1S
,
2S
, ,
aS
, là các hệ số phân bố công suất tác dụng. Cần chú ý là
trong biểu thức trên đã loại trừ điểm nút đợc chọn làm điểm cân bằng, tức điểm tại đó
loại trừ điểm nút đợc chọn làm điểm cân bằng, tức điểm tại đó công suất đợc xác
định theo cân bằng công suất toàn hệ thống. Lúc công suất tác dụng nhà máy điện s
nào đó tăng lên P
S
trong lúc công suất các nhà máy điện khác không đổi thì công suất
tại điểm cân bằng sẽ thay đổi với P

cb
khác với P
S
là vì tổn thất P cũng sẽ thay đổi .

Việc tính toán các hệ số phân bố này khá phức tạp và mất nhiều thì giờ nhng chỉ
cần tính một lần và sau đó việc phân bố công suất sẽ rất đơn giản. Các hệ số phân bố
đợc tính dựa trên dùng phơng pháp xếp chồng đối với sự phân bố tuyến tính của
công suất. Ví dụ hệ số
1S
chính là công suất tác dụng trong nhánh s lúc P
1
còn các
công suất tác dụng khác của nguồn và phụ tải đều bằng không.
P
2
= P
3
=

= P
n
= P
a
= P
b
= = P
k
= 0
Đa trị số P

S
vào biểu thức P sẽ đợc:


P=

=

l
1s
2
S
S
2
S1
2
1
U
r
P
+

=

l
1s
2
S
S
2

S2
2
1
U
r
P
+ +

=

l
1s
2
S
S
2
aS
2
a
U
r
P
+ +

=

l
1s
S
2

S
S2
S1
21
r
U
PP2 + +
+

=

l
1s
S
2
S
aS
S1
a1
r
U
PP2 +
hoặc P =
11
2
1
P + 2
12
P
1

P
2
+ +
aa

2
a
P + 2
1a
P
1
P
a
+
(1-47)
Trong đó các hệ số bằng:

11
=

=

l
1s
2
S
S
2
S1
U

r
(1-48)

12
=

=

l
1s
S
2
S
S2
S1
r
U
(1-49)
số lợng các hệ số bằng
(
)
(
)
2
1knkn
+
+
+
.
Ví dụ, với một hệ thống có 10 nhà máy điện và 20 phụ tải sẽ có tất cả:

()( )
2
120102010
+++
= 465 hệ số phân bố.
Có thể giảm bớt số lợng các hệ số bằng cách giả thiết là tất cả các phụ tải có đồ
thị phụ tải trùng với đồ thị phụ tải tổng nghĩa là biến đổi tỷ lệ với phụ tải tổng.
Ta có:
P
a
=
a
(P
1
+ P
2
+ + P
n
)
P
b
=
b
(P
1
+ P
2
+ + P
n
)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nh vậy có thể khử P
a
, P
b
, khỏi biểu thức của tổn thất và sẽ có:
P = B
11
2
1
P + 2 B
12
P
1
P
2
+ 2 B
13
P
1
P
3
+ (1-50)
Trong đó các hệ số B bằng:
B
11
=
11
+
aa

a
2
+
bb

b
2
+ + 2
1a

a
+ 2
1b

b
+ + 2
ab

a

b
+2
ac

a

c
+
(1-51)

B
12
=
12
+
aa

a
2
+
bb

b
2
+ + 2
1a

a
+ 2
1b

b
+
+ 2
2c

c
+ 2
2b

b
+ + 2
ab

a

b
+

2
ac

a

c
(1-
52)
Với n = 10, số lợng các hệ số B giảm xuống còn
2
11x10
= 55
Căn cứ vào các biểu thức tính toán công suất (1-47), (1-50) có thể tính đợc dễ
dàng các suất tổn thất với giả thiết điện áp U
S
không đổi

1
P
P

= 2P
1
B
11
+ 2P
2
B
12
+ (1-53)
hoặc:

1
P
P


= 2P
1

11
+ 2P
2

12
+ + 2P
a

1a

+ 2P
b

1b
+ (1-54)
Có thể tính gần đúng một cách tơng tự các suất tăng tổn thất công suất tác dụng
theo công suất phản kháng của các nhà máy điện.

1
Q
P


= 2Q
1
B
11
+ 2Q
2
B
12
+ (1-55)
hoặc:

1
Q
P


= 2Q

1

11
+ 2Q
2

12
+ + 2Q
a

1a
+ 2Q
b

1b
+ (1-56)
Trong đó các hệ số B và đợc xác định theo các biểu thức tơng tự với (1-48),
(1-49), (1-51), (1-52).
Các suất tăng
1
P
Q


,
1
Q
Q

cũng tính một cách tơng tự.
Tổn thất công suất phản kháng theo công suất tác dụng bằng:
Q =
11
P
1
2
+ 2
12
P
1
P
2
+ +
aa
P
a
2
+ 2
1a
P
1
P
a
+ (1-57)
Trong đó các hệ số bằng:

11
=

=

l
1S
2
S
S
2
S1
U
x
(1-58)

12
=

=

l
1S
2
S
SS2
S1
U
x
(1-59)
Nếu biểu diễn P
a
, P

b
, qua P
1
, P
2
, thì có
Q = D
11
P
1
2
+ 2D
12
P
1
P
2
+ 2D
13
P
1
P
3
+ (1-
60)
Trong đó các hệ số D bằng:
D
11
=
11

+
aa

a
2
+
bb

b
2
+ + 2
1a

a
+ 2
1b

b
+ + 2
ab

a

b
+ 2
ac

a

c

+ (1-
61)
D
12
=
12
+
aa

a
2
+
bb

b
2
+ +2
1a

a
+ 2
1b

b
+2
2a

a
+2
2b

b
+ +

+ 2
ab

a

b
+2
ac

a

c
+ (1-
62)
có thể rút ra:
1
P
Q


= 2P
1
D
11
+ 2P
2

D
12
+ (1-
63)
hoặc
1
P
Q


= 2P
1

11
+ 2P
2

12
+ + 2P
a

1a
+ 2P
b

1b
+ (1-
64)
Tơng tự cũng có
1

Q
Q



= 2Q
1
D
11
+ 2Q
2
D
12
+ (1-
65)
Hoặc
1
Q
Q


= 2Q
1

11
+ 2Q
2

12
+ + 2Q

a

1a
+ 2Q
b

1b
+ (1-
66)
Chúng ta đơn giản hoá cách suất tăng tổn thất bằng cách khảo sát riêng tổn thất
do công suất tác dụng và tổn thất do công suất phản kháng (tức là giả thiết mạng điện
đồng nhất), đồng thời cũng không xét đến ảnh hởng của biến đổi công suất đối với
biến đổi của điện áp. dới đây trình bày phơng pháp thực dụng tính phân bố công suất
tối u giữa các nhà máy điện có xét đến biến đổi của tổn thất công suất thì sẽ có điều
kiện phân bố tối u công suất giữa các nhà máy điện trong hệ thống nh sau:
1
1
P
P
1




=
2
2
P
P
1

= =
n
n
P
P
1




(1-67)
Trong biểu thức (1-67) chỉ xét đến sự biến đổi của tổn thất công suất tác dụng P
đối với công suất tác dụng phát ra của các nhà máy điện P
1
, P
2
, , P
n
.
Nếu xét đến cả P và Q và xét đến sự biến đổi của chúng đối với cả công suất
tác dụng và công suất phản kháng phát ra của các nhà máy điện, thì ta sẽ có biểu thức
chính xác nh sau:

1
11
1

1
Q
Q
1
P
Q
Q
P
P
P
1












=
2
22
2
2
Q
Q

1
P
Q
Q
P
P
P
1












= =
n
nn
n
n
Q
Q
1
P
Q

Q
P
P
P
1













Do đó muốn xét đến phân bố công suất tối u có xét đến tổn thất công suất trong
mạng, cần phải tính các hệ số hiệu chỉnh sau:
c
i
=
i
P
P
1
1

Hoặc chính xác hơn: c
i
=
i
ii
i
Q
Q
1
P
Q
Q
P
P
P
1
1

Để có một khái niệm về các hệ số hiệu chỉnh này hãy xét trờng hợp truyền tải
công suất từ một nhà máy điện có công suất tác dụng P = 30 MW và Q = 15 MVAR
theo một đờng dây 110 kV dài 100 km đến điểm cân bằng.
Tham số của đờng dây: r
0
= 0,2 (/km), x
0
= 0,4 (/km).
P
P



=
2
tb
U
Pr2
=
2
110
20x30x2
= 0,1
Hệ số hiệu chỉnh trờng hợp chỉ xét đến biến đổi của tổn thất công suất tác dụng.
c =
1,01
1

= 1,11
Nếu có xét đến cả biến đổi của tổn thất công suất phản kháng ta sẽ có hệ số hiệu
chỉnh chính xác hơn:
Q
P



=
2
tb
U
Qr2
=
2
110
20x15x2
= 0,05
P
Q



=
2
tb
U
Px2
=
2

110
40x30x2
= 0,2
Q
Q



=
2
tb
U
Qx2
=
2
110
40x15x2
= 0,1
c =
1,01
2,0.05,0
1,01
1


= 1,12
Nếu công suất truyền tải là 50 MW và cũng theo đờng dây 110 kV trên, sẽ có:
P
P

=
2
110
20x50x2
= 0,167
và hệ số hiệu chỉnh bằng: c =
167,01
1

= 1,2
Từ ví dụ trên thấy rằng việc có xét đến biến đổi của tổn thất công suất có ý nghĩa
thực tế đối với trờng hợp đờng dây tải điện dài và công suất truyền tải lớn.
Thực tế vấn đề phức tạp hơn nhiều vì các suất tăng tổn thất phụ thuộc trị số công
suất trên các nhánh của mạng mà các công suất này lại phụ thuộc sự phân bố công suất
giữa các nhà máy điện mà ta phải tìm. tóm lại cha biết phân bố công suất giữa các nhà
máy điện thì cha tìm đợc các suất tăng tổn thất tức các hệ số hiệu chỉnh. Do đó
không thể sử dụng đợc các biểu thức phân bố công suất tối u một cách trực tiếp mà
phải xác định các hệ số hiệu chỉnh c và c đối với một số chế độ đặc trng nhất định
của phụ tải (phụ tải cực đại buổi sáng, phụ tải cực đại buổi chiều, phụ tải cực tiểu buổi

tra, phụ tải ban đêm ) và xem nh không đổi trong suốt chế độ đó. Các hệ số hiệu
chỉnh này đợc đa vào các bảng suất tăng ứng với các chế độ phụ tải ở trên, hoặc để
hiệu chỉnh các đờng đặc tính suất tăng của các nhà máy điện, sau đó sẽ tiến hành
phân bố công suất tối u giữa các nhà máy điện nh lúc không xét đến tổn thất công
suất.
Trờng hợp tổng quát cần tính toán một cách chặt chẽ hơn thì tổn thất trong mạng
phải xét phụ thuộc cả với công suất tác dụng và công suất phản kháng của các nút, cả
với điện áp tại các nút trừ nút đợc chọn làm nút cân bằng, đồng thời cũng phải xem

xét cả sự khác nhau của tỷ số
r
x
tức xem mạch không phải đồng nhất.

Tài liệu tham khảo

ti liệu tham khảo
1. Trần Bách - Lới điện & hệ thống điện Tập I - NXB Khoa học & Kỹ
thuật - Hà Nội - 2000.
2. Trần Bách - Lới điện & hệ thống điện Tập II - NXB Khoa học & Kỹ
thuật - Hà Nội - 2000.
3. Trần Bách - Lới điện & hệ thống điện Tập III - NXB Khoa học & Kỹ
thuật - Hà Nội - 2003.
4.Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn út,
Phạm Văn Hoà, Đào Kim Hoa - Nhà máy điện & Trạm biến áp phần điện -
NXB Khoa học & Kỹ thuật - 1996.
5. Hà Học Trạch - Giáo trình Vận hành và Thiết kế hệ thống điện -
Trờng đại học Bách khoa Hà nội.
6. Bùi Thiện Dụ, Trần Đình Long, Bùi Ngọc Th, Hà Học Trạc -
Các chế độ của hệ thống năng lợng - NXB Khoa học & Kỹ thuật -
1975.
7. Đặng Ngọc Dinh, Nguyễn Hữu Khái, Trần Bách - Hệ thống điện Tập
I & Tập II- NXB Khoa học & Kỹ thuật - 1981.



o0o