PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHÂN BỐ TRÀO LƯU CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN PHẦN MỀM PSSADEPT

PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHÂN
BỐ CƠNG SUẤT TRÊN HTĐ
Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT

1


MỤC TIÊU
• Ba Phương pháp tính phân bố cơng suất
thường được sử dụng là: phương pháp
Newton-Raphson, phương pháp phân lập
nhanh, và phương pháp Gauss-Seidel
• Mỗi phương pháp có những đặc tính hội tụ
khác nhau, thường thì ta chọn phương pháp
có khả năng thực hiện tốt nhất.
• Việc lựa chọn phương pháp tính nào cịn tuỳ
thuộc vào cấu hình hệ thống, máy phát, đặc
tính tải và mức điện áp tại ban đầu tại các
nút


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Nút
Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố cơng
suất cho các nút gồm:
• Đơn vị tính kV
• %V và góc (Khi ta đặt điều kiện đầu: Sử Dụng
Điện Áp Các Nút)
• Hệ số tải (Khi ta đặt điều kiện tải: Dùng hệ số
tải)

Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Nhánh
Dữ liệu nhánh được điền vào trong phần hiệu chỉnh nhánh như
hiệu chỉnh Máy Biến Thế, Dây Truyền Tải, Cáp Ngầm, Điện Trở
và Trở Kháng. Dữ liệu cho tính tốn phân bố cơng suất của
nhánh gồm:
• Z, R, X nhánh, hoặc giá trị X/R và đơn vị tính, sai số cho phép
và nhiệt độ nếu muốn đưa vào.
• Cáp ngầm và đường dây truyền tải, chiều dài và đơn vị tính.
• Định mức máy biến thế kV và kVA/MVA, và LTC settings (?)
• Điện áp cơ bản kV, và cơng suất cơ bản kVA/MVA


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Lưới cơng suất
Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố cơng suất cho lưới
cơng suất gồm:
• Chế độ hoạt động (cân bằng, điều chỉnh điện áp hay điều
chỉnh Mvar)
• Đơn vị tính kV
• %V và Góc đối với chế độ cân bằng,
• %V, cơng suất tải MW, và giới hạn Mvar (Qmax & Qmin)
dùng cho chế độ hoạt động điều chỉnh điện áp
• Cơng suất tải MW và Mvar cho chế độ điều chỉnh Mvar

Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Máy phát đồng bộ
Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố cơng
suất cho máy phát đồng bộ gồm:
• Chế độ hoạt động (Cân bằng, điều chỉnh điện
áp hay đỉều chỉnh Mvar)
• Định mức kV
• %V và Góc đối với chế độ hoạt động cân bằng
• %V, cơng suất tải MW, và giới hạn Mvar (Qmax
& Qmin) đối với chế độ hoạt động điều chỉnh
điện áp.


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Bộ nghịch lưu

Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố
cơng suất cho bộ nghịch lưu gồm:
• Mã số cho bộ nghịch lưu ID
• Dữ liệu một chiều và xoay chiều định mức DC
và AC
• Dữ liệu điều chỉnh điện áp ngõ ra xoay chiều
AC


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Động cơ đồng bộ

Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố
cơng suất cho động cơ đồng bộ gồm:
• Định mức kW/hp và kV
• Hệ số cơng suất và hiệu suất tính khi động cơ
đạt 100%, 75%, và 50% tải.
• Loại tải ID và % tải
• Dữ liệu cáp sử dụng


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Động cơ khơng đồng bộ

Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố
cơng suất cho động cơ khơng đồng bộ gồm:
• Định mức kW/hp và kV
• Hệ số cơng suất và hiệu suất tính ở 100%,
75%, và 50% tải.
• Loại tải và % tải
• Dữ liệu cáp


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Tải tĩnh

Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân
bố cơng suất cho tải tĩnh gồm:
• Loại tải tĩnh ID

• Định mức kVA/MVA và kV
• Hệ số cơng st
• Loại tải ID và % tải
• Dữ liệu cáp


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Tụ
Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố
cơng suất cho tụ gồm:
• Loại tụ ID
• Định mức kV, kvar/bank và số lượng bank
(number of banks ?)

• Loại tải ID và % tải
• Dữ liệu cáp


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
(Lumped Load Data)
Tải theo khối
Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố
cơng suất cho Tải theo khối gồm:
• Loại tải ID
• Định mức kV, hệ số cơng suất và % tải
động cơ
• Loại tải ID và % tải

Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Charger & UPS Data
Bộ nạp điện và bộ lưu điện
Dữ liệu u cầu trong tính tốn phân bố cơng
suất cho bộ nạp điện và bộ lưu điện gồm:
• Mã loại ID
• Định mức xoay chiều kV, MVA, và hệ số công
suất cũng như dữ liệu định mức một chiều DC
• Loại tải ID và % tải


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất
Other Data
Những cái còn lại
There are some study case related data, which must
also be provided. This includes:
Có những mơ hình khảo sát có liên quan đến dũ liệu,
nên cũng cần cung cấp dữ liệu cho chúng khi ta khảo
sát. Gồm:
• Phương pháp giải (Newton-Raphson, Phân lập
nhanh, hoặc Gauss-Seidel)
• Số lần lặp tối đa
• Độ chính xác


Dữ liệu u cầu cho bài tốn Phân Bố
Cơng Suất

Other Data
• Hệ số gia tốc (Khi ta chọn phương pháp Gauss-Seidel
có dùng hệ số gia tốc)
• Loại tải
• Điều kiện ban đầu
• Bảng báo cáo (định dạng bảng báo cáo)
• Update (for bus voltages and transformer LTCs using
load flow result)
• Cập nhật (đối với điện áp nút và máy biến áp LTC???)


Cần làm gì nếu như bài tốn phân bố cơng
suất không hội tụ

1. Kiểm tra bảng báo cáo số lần lặp.
Đặc biệt chú ý đến hai cột dP và
dQ.
2. Nếu độ sai lệch tăng đều đặn, cần
kiểm tra xem dữ liệu các bộ phận
tại vị trí nối với các nút. Kiểm tra
các nhánh có tổng trở rất lớn hoặc
rất bé.


Cần làm gì nếu như bài tốn phân bố cơng
suất không hội tụ

Gợi ý:
 Kiểm tra xem tổng trở máy biến áp
nhập vào là đơn vị tương đối, không

phải là phần trăm.
 Make sure line and cable lengths are
consistent with the length unit used
for defining the impedance.
 Đảm bảo chiều dài dây và cáp phù hợp
với chiều dài đơn vị sử dụng trong
định nghĩa tổng trở


Cần làm gì nếu như bài tốn phân bố cơng
suất không hội tụ
3. If the mismatches increase and decrease and
devices are being adjusted at every iteration,
try solving without constraints.
Nếu độ sai lệch tăng hoặc giảm và các bộ phận
đều bị điều chỉnh sau mỗi bước lặp, hãy thử
giải với khỗng có điều kiện ràng buộc.
Hint: Perhaps two devices have been asked to
control the voltage at the same bus.
Gợi ý: Có lẻ ta đã yêu cầu điều chỉnh cả hai thiết
bị cho cùng một nút.


Cần làm gì nếu như bài tốn phân bố cơng
suất không hội tụ

4. Nếu phương pháp phân lặp nhanh cũng
không hội tụ ngay cả khi đã loại bỏ các
điều kiện ràng buộc, hãy thử giải bằng
phương pháp Gauss-Seidel. Tăng số lần

lặp lên khi dùng phương pháp này.


Cần làm gì nếu như bài tốn phân bố cơng
suất không hội tụ
5. Nếu độ sai lệch giảm đều đặn nhưng vẫn cịn
cao hơn sai số u cầu thì có thể là đã vượt
quá số lần lặp cho phép, thử tăng số lần lặp
trước khi giải lại, hoặc bỏ điều kiện "flat start“
và giải lại ngay sau đó.


Cần làm gì nếu như bài tốn phân bố cơng
suất không hội tụ
6. If the mismatches repeatedly decrease and then
increase suddenly, the solution (if it exists) may be
near an unstable point. Try to approach the case
under study by successively modifying a similar case
which has a solution.
Nếu độ sai lệch giảm đều đều và tăng đột ngột, thì lời
giải (nếu có) có thể đang ở gần điểm dừng. Cố gắng
tiếp cận tình huống này bằng chỉnh sửa để có mơ
hình gần giống mơ hình trước nhưng có thể giải
được.


Gợi ý xa hơn để bài tốn phân bố cơng suất
hội tụ

Cũng giống như bất kỳ phương pháp giải lặp

nào khác, sự hội tụ của bài tốn phân bố
cơng suất bị ảnh hưởng bởi các hệ số
trong hệ thống điện.


Gợi ý xa hơn để bài tốn phân bố cơng suất
hội tụ
1. Tổng trở âm
Ta cần tránh trường hợp có điện trở vả kháng trở âm.
Chăng hạn như, phương pháp mơ hình hố máy biến
áp ba dây quấn bằng mơ hình tương đương hình sao
Y, việc sử dụng một tổng trở và máy biến áp hai dây
quấn, đôi khi cho ra giá trị tổng trở âm đối với một
trong các tổng trở nhánh. Trong trường hợp này tổng
trở âm cần kết hợp với mạch có các phần tử mắc nối
tiếp để cho ra kết quả tổng trở dương. Bài toán phân
bố cơng suất có thể khơng hội tụ nếu như ta sử dụng
tổng trở âm


Gợi ý xa hơn để bài tốn phân bố cơng suất
hội tụ
2. Tổng trở bằng không hoặc quá nhỏ
Không nhánh nào được phép có tổng trở q nhỏ hoặc
bằng khơng, vì điều này làm cho phần tử trong ma trận
tổng trở vô cùng lớn hoặc không xác định. Ta nên mơ
hình loại tổng trở này bằng một CB để giải bài toán.
3. Giá trị tổng trở nhánh quá khác nhau
Giá trị tổng trở nhánh quá khác nhau có thể làm tốc độ hội
tụ chậm đi. Để tránh tình huống này có nhiều cách, chẳng

hạn như ghép nối tiếp các nhánh có tổng trở nhánh nhỏ
với nhau, bỏ qua chiều dài ngắn của các dây truyền tải
và/hoặc cáp hoặc là mô hình nhánh tổng trở nhỏ gắn với
CB, và có thể thao tác trên nó.


Gợi ý xa hơn để bài tốn phân bố cơng suất
hội tụ
4. Mơ hình hệ thống có dạng hình tia q dài
Mơ hình hệ thống có dạng hình tia q dài thường
có thời gian hội tụ lâu hơn mơ hình dạng vịng.
Nhìn chung, phương pháp phân lập nhanh có tốc
độ hội tụ nhanh hơn phương pháp NewtonRaphson hoặc Gauss-Seidel đối với mạng hình
tia.