BÀI TIỂU LUẬN-Giới thiệu tổng quan về chương trình PSS-E

Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Chương I. Giới thiệu tổng quan về chương trình PSS/E
Chương trình PSS/E là chương trình mơ phỏng hệ thống điện trên máy tính nhằm
mục đích tính tốn nghiên cứu phục vụ vận hành cũng như quy hoạch hệ thống điện.
Các tính tốn phân tích hệ thống mà chương trình có khả năng thực hiện bao gồm:
Tính tốn trào lưu cơng suất.
Tối ưu hóa trào lưu cơng suất
Nghiên cứu các loại sự cố đối xứng và khơng đối xứng.
Tương đương hóa hệ thống.
Mơ phỏng quá trình quá độ điện cơ.
Chương trình được tổ chức theo sơ đồ khối chính như sau:

Phịng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

1


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

PSSLF
Đưa dữ liệu đầu vào và lấy kết quả đầu
ra từ chương trình PSSE
Dữ liệu đầu vào để tính trào lưu
cơng suất: huy động nguồn, phụ tải
của các trạm....
Các dữ liệu cơ bản: mơ phỏng
đường dây, máy biến áp....
Kết quả tính tốn trào lưu cơng suất

Tính tốn trào lưu

cơng suất
Kết quả tính tốn
Các dữ liệu của HTĐ
Trào lưu cơng suất HTĐ
Kiểm tra các giới hạn
Hiển thị kết quả qua sơ đồ

Nghiên cứu hệ
thống tuyến tính:
Tính tốn trào lưu
cơng suất tác dụng
khi bỏ qua ảnh
hưởng của công
suất phản kháng...

Nghiên cứu các loại sự cố
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

Các chức năng phụ
khác:
Khởi tạo file
số liệu mới.
Xuất dữ liệu ở
các dạng khác
nhau....

Trào lưu
công suất

Thay đổi các dữ liệu

đầu vào

Biến đổi dữ liệu:
Biến đổi dữ liệu
của máy phát/phụ
tải.
Tương đương hóa
hệ thống.
Đánh số lại các
nút
Tạo ra các ma trận
toán học của hệ
thống điện

2


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Các tài liệu của chương trình PSS/E:
1. Hướng dẫn cài đặt và các tiện ích của chương trình PSS/E
Trình tự cài đặt chương trình cho máy tính cá nhân (PC).
Hướng dẫn vẽ hình và in ấn.
2. Hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E (gồm 2 tập)
Giới thiệu tổng quan và hướng dẫn sử dụng các lệnh trong chương trình.
Đưa ra các thảo luận về cấu trúc của phần mềm và mô tả trình tự hoạt động
từng modul tính tốn.
3. Hướng dẫn về các ứng dụng cho chương trình PSS/E (gồm 2 tập)
Mơ tả cấu trúc của chương trình trong mơ phỏng hệ thống điện.
Mô tả phương pháp mô phỏng hệ thống điện cho chương trình PSS/E và giải

thích ý nghĩa của các kết quả thu được.
4. Hướng dẫn sử dụng chương trình vẽ đồ thị của PSS/E (PSSPLT)
Hướng dẫn cách vẽ các đồ thị kết quả đầu ra khi tính tốn q trình quá độ
điện cơ.
Tài liệu chỉ được sử dụng khi tính tốn q trình q độ.
5. Hướng dẫn sử dụng IPLAN
Hướng dẫn cách lập trình bằng ngơn ngữ lập trình IPLAN và cách biên dịch
chương trình.
6. Hướng dẫn tính tốn tối ưu hóa trào lưu cơng suất
Giới thiệu tổng quan về thuật toán.
Hướng dẫn các sử dung các lệnh trong tính tốn tối ưu hóa trao lưu cơng suất.

Phịng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

3


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Chương II. Mơ phỏng các phần tử trong hệ thống điện khi
tính tốn trào lưu cơng suất
I. Tính tốn trong hệ đơn vị tương đối
Z BASE =

2
VBASE ( KV )

S BASE

& Z pu =

Z ohm
Z BASE

Thường lấy S BASE = 100 MVA & VBASE KV = Tùy theo cấp điện áp
Điện áp
dây
(kV)
66
110
220
330
500

Điện áp
pha
(kV)
38.1
63.51
127.02
199.2
288.7

Zbase
(ohm)
47.6
121
484
1089
2500

1. Tính trở kháng đường dây
Các thơng số cần thiết:
Chiều dài đường dây: l (km).
Điện trở đơn vị thứ tự thuận và thứ tự không: r1 và r0 (Ohm/km).
Điện kháng đơn vị thứ tự thuận và thứ tự không: x1 và x0 (Ohm/km).
Điện dẫn đơn vị thứ tự thuận và thứ tự khơng: b1 và b0 (µS/km).
Khả năng mang tải của đường dây: S (MVA)
Cơng thức tính trở kháng đường dây cho cả hai thông số thứ tự thuận và thứ tự không
như sau:
Z pu = Z ohm *

S BASE
2
VBASE _ KV

2

* b * Length *10
V
Q
& B pu = 2 MVA = BASE _ KV 0
100
VBASEKV

−6

Ngoài ra điện trở thứ tự thuận của đường dây có thể quy đổi về nhiệt độ 50oC theo
cơng thức sau:
R(50oC) = 1.07272* R(20oC)

Phịng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

4


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Bài tập:
Đường dây tải điện có các thơng số sau:
Cấp điện áp 500 kV
Chiều dài: 340.79 km
Thông số đơn vị thứ tự thuận: z1 = 0.028 + j0.282 (Ohm/km tại 20oC), b1 =
4.244 (µS/km).
Thơng số đơn vị thứ tự khơng: z0 = 0.248 + j0.767 (Ohm/km), b0 = 2.653
(µS/km)
Hãy tính các thơng số của đường dây với hệ đơn vị cơ bản đã được chọn ở trên
Đáp số
Z1 = 0.00421 + j0.03842 (pu), B1 = 3.61549 (pu)
Z0 = 0.03375 + j0.10457 (pu), B0 = 2.26063 (pu)
2. Tính tốn máy biến áp hai cuộn dây

Các thông số yêu cầu:
Công suất định mức: S (MVA).
Điện áp định mức cuộn cao: Uh (kV).
Điện áp định mức cuộn hạ: Ul (kV).
Phía điều áp và số nấc điều áp.
Vị trí nấc giữa
Khả năng điều chỉnh điện áp của mỗi nấc: step (%).
Tổn thất khơng tải: Pkt (kW).
Dịng điện không tải: I0 (%)

Công suất ngắn mạch: Pnm (kW).
Điện áp ngắn mạch: Uk (%).
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

5


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Tổ đấu dây.
Các cơng thức tính :
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step) *

Uh
U base − h

.

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Uh.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step) *

U

h .

U base − h

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Uh
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step) *

U

h

U base − h

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Uh
Điện trở thứ tự thuận (pu)
P (kW)
R1 ( pu ) = nm
1000 * S dm

 Ul
*
U
 base −l

2

  S base
 *
 S
  dm






Điện kháng thứ tự thuận (pu)
U %  Ul
X 1 ( pu ) = k * 
100  U base −l


2






  S base
 *
 S
  dm

Điện trở và điện kháng thứ tự khơng (pu) có thể được lấy bằng 0.8 lần điện
trở và điện kháng thứ tự thuận (pu):
R0 (pu) = 0.8*R1 (pu)
X0 (pu) = 0.8*X1 (pu)
Điện dẫn tác dụng GT(pu) và điện dẫn phản kháng BT(pu) được tính như sau
(trong trường hợp khơng có số liệu có thể bỏ qua mà khơng ảnh hưởng nhiều
đến kết quả tính tốn):
GT ( pu ) =

2
Uh
Pkt (kW ) * 10 −3

U 2
*  base − h
 S
 base

2
100  U base − h

*
BT ( pu ) =
I kt %  S base


Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

2
  Uh
*
 S
  dm










6


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Trong đó:
qd

: Nấc biến áp quy đổi

Ratio

: Tỷ số biến áp đặt hiện tại của máy biến áp

Ratiomax : Tỷ số biến áp đặt cực đại của máy biến áp
Ratiomin : Tỷ số biến áp đặt cực tiểu của máy biến áp
sonac

: Số nấc điều áp của máy biến áp

Uh (kV)

: Điện áp định mức của cuộn cao áp máy biến áp

Ul (kV)

: Điện áp định mức của cuộn hạ áp máy biến áp

Sdm (MVA): Công suất định mức của máy biến áp

Ubase-h (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn cao áp máy biến áp
Ubase-l (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn hạ áp máy biến áp
Chú ý: Các công thức trên được sử dụng để tính tốn cho máy biến áp hai cuộn dây
có điều áp đặt ở phía cao áp.
Đối với máy biến có nấc điều áp ở phía hạ áp các cơng thức sẽ như sau:
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step) *

Ul
U base −l

.

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Ul.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step) *

U

l

U base − l

.

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Ul
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step) *

U

l

U base −l

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Ul
Điện trở thứ tự thuận (pu)
P (kW)
R1 ( pu ) = nm
1000 * S dm

2

 U h   Sbase 

 *
*

 
U
 base − h   S dm 

Điện kháng thứ tự thuận (pu)

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

7


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E
2

U %  U h   Sbase 


 *
X 1 ( pu ) = k * 
100  U base − h   S dm 

 


Điện trở và điện kháng thứ tự khơng (pu) có thể được lấy bằng 0.8 lần điện
trở và điện kháng thứ tự thuận (pu):
R0 (pu) = 0.8*R1 (pu)
X0 (pu) = 0.8*X1 (pu)
Điện dẫn tác dụng GT(pu) và điện dẫn phản kháng BT(pu) được tính như sau
(trong trường hợp khơng có số liệu có thể bỏ qua mà khơng ảnh hưởng nhiều
đến kết quả tính toán):
GT ( pu ) =

2
Uh
Pkt (kW ) * 10 −3

BT ( pu ) =

U 2
*  base− h
 S
 base

2
100  U base − h

*
I kt %  S base


2
  Uh
*
 S
  dm










Bài tập:
Máy biến áp có thơng số như sau:
Công suất định mức Sdm = 195 (MVA).
Điện áp định mức phía cao áp Uh = 230 ± 8 * 1.25% (kV)
Điện áp đinh mức phía hạ áp Ul = 15.75 (kV)
Tổn thất ngắn mạch Pnm = 575 (kW)
Điện áp ngắn mạch Uk = 13.5 %
Bỏ qua tổn thất từ hóa.
Hãy tính các thơng số cho máy biến áp trên với nấc đặt phía cao áp là nấc 5
Đáp số:
Ratio (phía cao áp) = 1.0977 pu (241.5 kV)

Ratiomax = 1.15 pu (253 kV)
Ratiomin = 0.9409 pu (206.998 kV)
Ratio (phía hạ áp) = 1.05 pu (15.75 kV ứng với Ubase = 15 kV)
R1 = 0.00151 pu, R0 = 0.00121 pu
X1 = 0.06923 pu, X0 = 0.05538 pu
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

8


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

3. Tính toán máy biến áp ba cuộn dây
Z12
Cuộn trung

Cuộn cao

Z1

Z2

Z13

Z3

Z23

Cuộn hạ
Trong đó :

Z1 =

Z 12 + Z 13 − Z 23
2

Z2 =

Z 12 + Z 23 − Z 13
2

Z3 =

Z 13 + Z 23 − Z 12
2

Các thông số cần thiết để mô phỏng:
Công suất định mức của từng cuộn: Sdm-h /Sdm-m/Sdm-l (MVA).
Điện áp định mức cuộn cao: Uh (kV).
Điện áp định mức cuộn trung: Um (kV).
Điện áp định mức cuộn hạ: Ul (kV)
Phía điều áp và số nấc điều áp.
Vị trí nấc giữa
Khả năng điều chỉnh điện áp của mỗi nấc: step (%).
Tổn thất khơng tải: Pkt (kW).
Dịng điện khơng tải: I0 (%)
h
h
m
Công suất ngắn mạch cao-trung/cao-hạ/trung-hạ: Pmn− m , Pmn−l , Pmn−l (kW ) .

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

9


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Điện áp ngắn mạch cao-trung/cao-hạ/trung-hạ: U kh − m (%),U kh −l (%),U km −l (%) .
Tổ đấu dây.
a. Máy biến áp ba cuộn dây được mô phỏng thành ba máy biến áp hai cuộn dây
(cho chương trình PSS/E version 27 trở xuống)
* Cuộn cao áp
Điện trở thứ tự thuận (pu)
R1− h ( pu ) =

Pnm − h (kW)
1000 * S dm − h

S
*  base
S
 dm − h






Điện kháng thứ tự thuận (pu)
X 1− h ( pu ) =

U k − h %  S base
*
100  S dm − h







Điện trở và điện kháng thứ tự khơng (pu) có thể được lấy bằng 0.8 lần điện
trở và điện kháng thứ tự thuận (pu):
R0-h (pu) = 0.8*R1-h (pu)
X0-h (pu) = 0.8*X1-h (pu)
trong đó:
Pmn − h (kW ) =
U k − h (%) =

(

1
h
h
m
* Pmn− m + Pmn−l − Pmn−l
2

)

(

1
* U kh − m (%) + U kh −l (%) − U km −l (%)
2

)

Điện dẫn tác dụng GT(pu) và điện dẫn phản kháng BT(pu) được tính như sau
(trong trường hợp khơng có số liệu có thể bỏ qua mà khơng ảnh hưởng nhiều
đến kết quả tính tốn):
2
Uh
GT ( pu ) =
Pkt (kW ) * 10 −3

BT ( pu ) =

2
 U base − h

*
 S base

2
100  U base − h
*
I kt %  S base


2
  Uh
*
 S
  dm










Công thức tính tỷ số biến áp (nếu nấc điều áp được đặt ở phía cao áp)
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step) *

Uh
U base − h

.

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

10


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Uh.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step) *

U

h .

U base − h

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Uh
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step) *

U

h
U base − h

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Uh
Trong đó:
qd

: Nấc biến áp quy đổi

Ratio

: Tỷ số biến áp đặt hiện tại của máy biến áp

Ratiomax : Tỷ số biến áp đặt cực đại của máy biến áp
Ratiomin : Tỷ số biến áp đặt cực tiểu của máy biến áp

sonac

: Số nấc điều áp của máy biến áp

Uh (kV)

: Điện áp định mức của cuộn cao áp máy biến áp

Ubase-h (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn cao áp máy biến áp
* Cuộn trung áp
Điện trở thứ tự thuận (pu)
R1− m ( pu ) =

Pnm − m (kW)
1000 * S dm − m

 S
*  base
S
 dm − m






Điện kháng thứ tự thuận (pu)
X 1− m ( pu ) =

U k − m %  S base

*
S
100
 dm − m






Điện trở và điện kháng thứ tự khơng (pu) có thể được lấy bằng 0.8 lần điện
trở và điện kháng thứ tự thuận (pu):
R0-m (pu) = 0.8*R1-m (pu)
X0-m (pu) = 0.8*X1-m (pu)
trong đó:
Pmn − m (kW ) =
U k − m (%) =

(

1
h
h
m
* Pmn− m − Pmn−l + Pmn−l
2

)

(

1
* U kh − m (%) − U kh −l (%) + U km −l (%)
2

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

)
11


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Cơng thức tính tỷ số biến áp (nếu nấc điều áp được đặt ở phía trung áp)
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step ) *

Um
.
U base− m

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Um.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step ) *

Um
.
U base− m

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Um
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step ) *

Um
U base− m

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Um
Trong đó:
qd

: Nấc biến áp quy đổi

Ratio

: Tỷ số biến áp đặt hiện tại của máy biến áp

Ratiomax : Tỷ số biến áp đặt cực đại của máy biến áp
Ratiomin : Tỷ số biến áp đặt cực tiểu của máy biến áp
sonac

: Số nấc điều áp của máy biến áp

Um (kV)

: Điện áp định mức của cuộn trung áp máy biến áp

Ubase-m (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn trung áp máy biến áp
* Cuộn hạ áp
Điện trở thứ tự thuận (pu)
R1−l ( pu ) =

Pnm −l (kW)

1000 * S dm −l

S
*  base
S
 dm −l






Điện kháng thứ tự thuận (pu)
X 1−l ( pu ) =

U k −l %  S base
*
100  S dm −l







Điện trở và điện kháng thứ tự khơng (pu) có thể được lấy bằng 0.8 lần điện
trở và điện kháng thứ tự thuận (pu):
R0-l (pu) = 0.8*R1-l (pu)
X0-l (pu) = 0.8*X1-l (pu)
trong đó:

Phịng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

12


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E
Pmn − m (kW ) =
U k − m (%) =

1
h
h
m
* (− Pmn− m + Pmn−l + Pmn−l )
2

1
* (− U kh − m (%) + U kh −l (%) + U km −l (%))
2

Cơng thức tính tỷ số biến áp (nếu nấc điều áp được đặt ở phía hạ áp)
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step ) *

Ul
.
U base −l

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Ul.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step ) *

U

l

U base −l

.

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Ul
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step ) *

U

l

U base−l

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Ul
Trong đó:
qd

: Nấc biến áp quy đổi

Ratio

: Tỷ số biến áp đặt hiện tại của máy biến áp

Ratiomax : Tỷ số biến áp đặt cực đại của máy biến áp
Ratiomin : Tỷ số biến áp đặt cực tiểu của máy biến áp

sonac

: Số nấc điều áp của máy biến áp

Ul (kV)

: Điện áp định mức của cuộn hạ áp máy biến áp

Ubase-l (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn hạ áp máy biến áp
Chú ý:
Trong trường hợp không có đủ thơng số về cơng suất ngắn mạch (khi chỉ có
cơng suất ngắn mạch cao - trung) thì có thể bỏ qua giá trị điện trở ở hai cuộn
trung áp và hạ áp.
b. Mô phỏng máy biến áp ba cuộn dây (cho PSS/E từ version 28 trở lên)
Điện trở thứ tự thuận (pu) của các cuộn cao - trung, cao - hạ và trung - hạ
h
Pmn− m (kW)
R1h − m ( pu ) =
1000 * S dm − h

 Uh
*
U
 base− h

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

2

  S base

 *
 S
  dm − h





13


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E
2






2






P h −l (kW)
R1h −l ( pu ) = mn
1000 * S dm − h

 Uh
*
U
 base− h

  S base
 *
 S
  dm − h

P m −l (kW)
R1m −l ( pu ) = mn
1000 * S dm − h

 Uh
*
U
 base − h

  S base
 *
 S
  dm − h

Điện trở thứ tự thuận (pu) của các cuộn cao, trung và hạ
1
* (R1h − m + R1h −l − R1m −l )
2
1
R1− m ( pu ) = * (R1h − m − R1h −l + R1m −l )

2
1
R1−l ( pu ) = * (− R1h − m + R1h −l + R1m −l )
2
R1− h ( pu ) =

Điện kháng thứ tự thuận (pu) của các cuộn cao - trung, cao - hạ và trung - hạ
2

U h−m %  U h
X 1h − m ( pu ) = k
*
U
100
 base− h
U h −l %  U h
X 1h −l ( pu ) = k
*
100  U base− h


  S base
 *
 S
  dm − h

U m −l %  U h
X 1m −l ( pu ) = k
*
U

100
 base− h






  S base
 *
 S
  dm − h

  S base
 *
 S
  dm − h

2






2







Điện kháng thứ tự thuận (pu) của các cuộn cao, trung và hạ
1
* ( X 1h − m + X 1h −l − X 1m −l )
2
1
X 1− m ( pu ) = * ( X 1h − m − X 1h −l + X 1m −l )
2
1
X 1−l ( pu ) = * (− X 1h − m + X 1h −l + X 1m −l )
2
X 1− h ( pu ) =

Điện trở và điện kháng thứ tự khơng (pu) có thể được lấy bằng 0.8 lần điện
trở và điện kháng thứ tự thuận (pu):
R0-h (pu) = 0.8*R1-h (pu)
X0-h (pu) = 0.8*X1-h (pu)
R0-m (pu) = 0.8*R1-m (pu)
X0-m (pu) = 0.8*X1-m (pu)
R0-l (pu) = 0.8*R1-l (pu)
X0-l (pu) = 0.8*X1-l (pu)

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

14


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Điện dẫn tác dụng GT(pu) và điện dẫn phản kháng BT(pu) được tính như sau
(trong trường hợp khơng có số liệu có thể bỏ qua mà không ảnh hưởng nhiều
đến kết quả tính tốn):
GT ( pu ) =
BT ( pu ) =

2
Uh
Pkt (kW ) * 10 −3

U 2
*  base− h
 S
 base

2
100  U base − h
*
I kt %  S base


2
  Uh
*
 S
  dm











Tính tỷ số biến áp nếu điều áp được đặt phía cao áp
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step) *

Uh
U base − h

.

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Uh.
U

Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step) *

h .

U base − h

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Uh
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step) *

U

h

U base − h

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Uh
Tính tỷ số biến áp nếu điều áp được đặt phía trung áp
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Ratio( pu ) = (1 + qd * step ) *

Um
.
U base− m

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Um.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step ) *

Um
.
U base− m

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Um
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step ) *

Um
U base− m

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Um
Tính tỷ số biến áp nếu điều áp được đặt phía hạ áp
Nấc biến áp quy đổi = Nấc giữa - nấc đặt.
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

15

Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E
Ratio( pu ) = (1 + qd * step ) *

Ul
.
U base −l

Ratio (kV) = (1 + qd*step)*Ul.
Ratio max( pu ) = (1 + sonac * step ) *

U

l

U base −l

.

Ratiomax (kV) = (1+ sonac*step)*Ul
Ratio min( pu ) = (1 − sonac * step ) *

U

l
U base−l

Ratiomin (kV) = (1 - sonac*step)*Ul
Trong đó:

qd

: Nấc biến áp quy đổi

Ratio

: Tỷ số biến áp đặt hiện tại của máy biến áp

Ratiomax : Tỷ số biến áp đặt cực đại của máy biến áp
Ratiomin : Tỷ số biến áp đặt cực tiểu của máy biến áp
sonac

: Số nấc điều áp của máy biến áp

Uh (kV)

: Điện áp định mức của cuộn cao áp máy biến áp

Ubase-h (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn cao áp máy biến áp
Um (kV)

: Điện áp định mức của cuộn trung áp máy biến áp

Ubase-m (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn trung áp máy biến áp
Ul (kV)

: Điện áp định mức của cuộn hạ áp máy biến áp

Ubase-l (kV): Điện áp cơ bản ứng với điện áp cuộn hạ áp máy biến áp
Chú ý:

Trong trường hợp khơng có đủ thơng số về cơng suất ngắn mạch (khi chỉ có
cơng suất ngắn mạch cao - trung) thì có thể lấy giá trị điện trở cao - hạ và
trung - hạ bằng một nửa giá trị điện trở cao- trung .
Bài tập
Máy biến áp ba cuộn dây có các thơng số sau:
Cơng suất Sđm-h/ Sđm-m/ Sđm-l: 125/125/63 MVA
Điện áp Uh/ Um/ Ul: 230/121 ± 7 * 2%/10.5 kV
h
h
m
Công suất ngắn mạch Pmn− m , Pmn−l , Pmn−l (kW ) : 543/540/470 (kW).

Điện áp ngắn mạch U kh − m (%),U kh −l (%),U km −l (%) : 11.1/42.7/27.7 (%).
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

16


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Bỏ qua tổn thất từ hóa
Hãy tính các thơng số cho máy biến áp trên với nấc đặt phía trung áp là nc 6
ỏp s:
Udm(kV)

Ubase

Số
nấc

Nấc
giữa

Step

Nấc
đặt

Quy
đổi

CA

230

220

0

1

0.00%

1

0

1.0455

230

1.045

230

1.045

TA

121

110

7

8

0.02%

6

2

1.1004

121.0484

1.102

121.2

HA

10.5

10

0

1

0.00%

1

0

1.05

10.5

1.05

10.5

Sdm

R(pu)

X(pu)

Uk%

X(pu)

Pk
(KW)

R(pu)

Ro

Xo

CA

125

0.002

C-T

11.1

0.0888

543

0.003475

0.0016

0.0835

TA

125

0.0015

0.1044
0.0156

C-H

42.7

0.3416

540

0.003456

0.0012

-0.012

HA

63

0.0015

0.2372

T-H

27.7

0.2216

470

0.003008

0.0012

0.1898

Po (kW):

pu-Rmin-kV

pu-Vmax-kV

pu-Vmin-kV

230

1

230

1

230

1.098

120.83

1

121.17

1

120.8

1.05

10.5

1

10.5

1

10.5

0.17%

Tổ đấu dây:

pu-Rmax-kV

54.7

Io%:

Các thông số khác:

pu-Ratio-kV

YYA

4. Mỏy phát điện
Các số liệu cần thiết để mô phỏng máy phát điện:
Công suất định mức của máy phát: Pđm (MW), Qđm (MVAr), Sđm (MVA).
Điện áp định mức của máy phát: Uf (kV).
Công suất phát cực đại và cực tiểu: Pmax (MW), Pmin (MW), Qmax (MVAr),
Qmin (MVAr).
Các điện kháng: Xd", X0 và Xneg
Các thông số của máy phát điện được nhập trực tiếp vào chương trình PSS/E.

Phịng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

17

Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

II. Các phần tử cơ bản của chương trình PSS/E
HTĐ được PSS/E nhận dạng qua hai thơng số chính là nhánh & nút. Thông
số của một số phần tử cơ bản của HTĐ tính tốn, mơ tả như sau :

1. Nút:
Số nút (I)
"tên"

VM∠VA

PL + jQL
GL + jBL
Miền (AREA) ZONE Vùng điện áp cơ sở (BASKV)
Loại nút (IDE) : 1 - Nút tải
2 - Nút có chứa máy phát điện
3 - Nút cân bằng
4 - Nút cô lập
Dữ liệu nút trong file RAW :
I, IDE,PL, QL, GL, BL, IA, VM, VA, 'name', BASKV, ZONE

2. Nhánh :

RATIO : 1
ANGLE: 0
R

Từ nút (I)

X

B
2

GI,BI

Tới nút (J)

B
2

Số thứ tự mạch (CKT)
Mức tải: RATEA, RATEB, RATEC

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

GJ,BJ

18


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Trạng thái nhánh: ST = 1... làm việc, ST = 0... không vận hành
Dữ liệu nhánh trong file RAW :
I,J,CKT,R,X,B,RATEA,RATEB,RATEC,RATIO,ANGELE,GI,BI,GJ,BJ,ST

3. Shunt :

Điện áp nút
Thực hiện đóng cắt khi V > VSWHI hoặc khi
V < VSWHI
Cho nút điều khiển xa SWREM
Số thứ tự nút (I)

...

N1,B1 ...

Mode điều khiển:
0: khơng điều khiển
1: có điều khiển đóng cắt
2: điều khiển liên tục

N8,B8

Dữ liệu Shunt trong file RAW :
I,MODSW,VSWHI,VSWLO,SWREM,BINIT,N1,B1,...,N8,B8

4. Shunt điển hình :
Số thứ tự TC (I)

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

Số thứ tự TC (I)

19

Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Dữ liệu Shunt trong file RAW :
I,1,VSWHI,VSWLO,,,1,Q1,1,Q2,,,,,,,,,,,,

5. Phụ tải điển hình :
Số thứ tự nút (I), " Tên nút"

VM∠VA

PL + jQL

Dữ liệu nút trong file RAW :
I, 1, PL, QL,,, IA,,,, 'Name', BASKV, ZONE

6. Máy phát :
Máy phát điện được chương trình PSS/E mô phỏng như sau:

Zt

Tg: 1
High
Voltage
Bus

Generator Step-up
Transformer

GTAP

Generator

Tổng trở MBA
RT + jXT

Tổng trở máy phát
ZR + jZX

Các thông số máy phát điện
Phát công suất phản kháng tại nút k
Công suất phản kháng cực đại tại nút k
Công suất phản kháng tối thiểu tại nút k
Công suất cơ sở của máy phát MVA
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

QGEN
QMAX
QMIN
MBASE

Mvar
Mvar
Mvar
MVA
20


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Hệ số máy biến áp từ phía k

Tổng trở máy biến áp Step-up
Tổng trở siêu quá độ
Alternative Generator Dynamic Impedance
Công suất tác dụng cực đại tại nút k
Công suất tác dụng tối thiểu tại nút k

GENTAP
ZTRAN
ZSORCE
ZPOS
PMAX
PMIN

Per unit
Per unit on MBASE
Per unit on MBASE
Per unit on MBASE
MW
MW

Dữ liệu máy phát trong file RAW :
I, ID, PG, QG, QT, QB, VS, IREG, MBASE, ZR, ZX, RT, XT, GTAP, STAT, RMPCT,
PT, PB

Nút máy phát điển hình :
Số thứ tự nút (I) , "Tên nút"

VM∠ VA

PL + jQL

Dữ liệu nút trong file RAW :
I, 2, PL, QL,,, IA,,,'Name', BASKV, ZONE

Dữ liệu nút trong file RAW :
I, ID, PG,, QT, QV, VS,, MBASE,, ZX,,,, 1,,,

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

21


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

7. Đường dây điển hình:

Mơ phỏng PI của đường dây trong chương trình PSS/E
Dữ liệu nhánh trong file RAW :
I, J, CKT, R, X, B, RATEA,,,,,,,, 1

Trong đó:
I, J: Nút đầu và nút cuối
CKT: Số lượng mạch
R, X, B: Tổng trở và điện dẫn của đường dây
RATEA: Giới hạn truyền tải của đường dây

8. MBA 2 cuộn dây điển hình:
RATIO: 1
Từ nút (I)

R

X

Đến nút (J)

Số thứ tự mạch (CKT)
Mức tải: RATEA

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

22


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Máy biến áp hai cuộn dây sử dụng khối có bốn bản ghi:
I, J, K, CKT, CW, CZ, CM, MAG1, MAG2, NMETR, ’NAME’, STAT, O1, F1,..., O4,
F4/
R1-2, X1-2, SBASE1/
WINDV1, NOMV1, ANG1, RATA1, RATB1, RATC1, COD, CONT, RMA, RMI, VMA, VMI, NTP, TAB,
CR, CX/

WINDV2,NOMV2/

9.Máy biến áp 3 cuộn dây :
Máy biến áp ba cuộn dây được chương trình PSS/E mơ tả như sau:

Dữ liệu MBA trong file RAW :
I, J, K, CKT, CW, CZ, CM, MAG1, MAG2, NMETR, 'NAME', STAT, O1, F1,..., O4,

F4/
R1-2, X1-2, SBASE1, R2-3, X2-3, SBASE2, R3-1, X3-1, SBASE3, VMSTAR,
ANSTAR/
WINDV1, NOMV1, ANG1, RATA1, RATB1, RATC1, COD, CONT, RMA, RMI, VMA, VMI, NTP, TAB,
CR, CX/

WINDV2, NOMV2, ANG2, RATA2, RATB2, RATC2/
WINDV3, NOMV3, ANG3, RATA3, RATB3, RATC3/

Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia

23


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

Chương III. Hướng dẫn nhập số liệu trong PSS/E
I. NhËp sè liÖu tính toán trào lu công suất
01. ENTER IC, SBASE
IC, SBASE

Nhập mà nhận dạng và công suất cơ sở
IC:

SBASE:
0

Identify Code
-> 0: Bắt đầu một trờng hợp mới
-> 1: Thêm vào số liệu đang có trong bộ nhớ

System Base : Công suất cơ sở của hệ thống, thờng đợc lấy bằng
100MVA
Kết thúc khối dữ liệu nhận dạng và công suất cơ sở

02. ENTER TWO LINE HEADING

Nhập vào 2 dòng chú thích cho file số liệu. Mỗi dòng đợc 60 ký tự.
03. ENTER BUS DATA

Vµo sè liƯu vỊ nót
I, 'BUS NAME', BASKV, IDE, GL, BL, AREA, ZONE, VM, VA, OWNER
.....
0
I:
'BUS NAME':
BASKV:
IDE:

GL:
BL:
AREA:
ZONE:
VM:
VA:
OWNER:
0

Sè hiƯu cđa nút nằm trong khoảng 1 đến 99997
Tên nút nhiều nhất là 8 ký tự
Điện áp cơ bản cho nút đó vÝ dô 15.75, 20, 35, 110, 220, 500 kV

M· dïng để chỉ loại nút
- 1: Nút phụ tải (không có máy phát)
- 2: Nút máy phát hoặc nhà máy điện
- 3: Nút cân bằng
- 4: Nút cô lập
Mặc định IDE = 1
Thành phần tác dụng của shunt tính bằng MW
Thành phần phản kháng của shunt tính bằng MVAr
Chỉ nút đó thuộc vào miền nào, mặc định bằng 1
Chỉ nút đó nằm vào vùng nào, mặc định bằng 1
Biên độ điện áp hiệu dụng của nút đó, mặc định bằng 1
Góc pha của điện áp nút, mặc định bằng 0
Chỉ ra các nút của riêng mình
Mặc định bằng 1
Kết thúc các bản ghi dữ liệu nút

Phũng Phng Thc - TT iu độ HTĐ Quốc Gia

24


Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E
04. ENTER LOAD DATA

Vào số liệu phụ tải
I, ID, STATUS, AREA, ZONE, PL, QL, IP, IQ, YP, YQ, OWNER
.....
0
I:
ID:

STATUS:

AREA:
ZONE:
PL:
QL:
IP:
IQ:
YP:
YQ:
OWNER:
0

NhËp vµo sè nót mà phụ tải nối vào, nút này đà đợc khai ở trên
phần thông tin nút
Hai ký tự viết hoa dùng để phân biệt khi có nhiều phụ tải khác nhau
nối cùng một nút
Trạng thái của phụ tải
-> 0 phụ tải không làm việc (Phụ tải bằng 0)
-> 1 tải đang làm việc
Chỉ ra phụ tải đó thuộc vào miền nào, có thể không trùng với miền
của nút đó, mặc định trùng với miền của nút.
Chỉ tải đó thuộc vào vùng nào, mặc định trùng với vùng của nút
Công suất tác dụng của phụ tải tính bằng MW
Công suất phản kháng của phụ tải tính bằng MVAr
Thành phần tác dụng của phụ tải cho ở dạng dòng điện không đổi,
MW
Thành phần phản kháng của phụ tải cho ở dạng dòng điện không
đổi, MVAr
Thành phần tác dụng của phụ tải cho ở dạng tổng dẫn không đổi,

MW
Thành phần phản kháng của phụ tải cho ở dạng tổng dẫn không đổi,
MVAr
Chủ sở hữu của phụ tải, mặc định trùng với chủ của nút
Kết thúc các bản ghi dữ liệu phụ tải

05. ENTER GENERATOR DATA

Nhập dữ liệu về các máy phát điện trong hệ thèng
I, ID, PG, QG, QT, QB, VS, IREG, MBASE, ZR, ZX, RT, XT, GTAP, STAT, RMPCT, PT, PB, O1, F1, ..., O4, F4
.....
0

I:
ID:
PG:
QG:
QT:
QB:
VS:
IREG:

Nhập vào số nút có chứa máy phát, nút này phải đợc khai ở trên
phần thông tin nút
Số thứ tự dùng để phân biệt khi có nhiều máy phát cùng nối vào
một nút
Công suất tác dụng đang phát của máy phát MW
Công suất phản kháng đang phát của máy phát MVAr
Công suất phản kháng cực đại của máy phát MVAr
Công suất phản kháng cực tiểu của máy phát MVAr

Điện áp nút điều khiển mà máy phát muốn giữ.
Nút đợc máy phát điều khiển điện áp, máy phát điều chỉnh công
suất phát vô công để giữ điện áp ở giá trị mong muốn.

Phũng Phng Thc - TT iu HTĐ Quốc Gia

25