tìm hiểu phần mềm mô phỏng tính toán lưới điện phân phối (pssadap)

MỤC LỤC
MỤC LỤC....................................................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................................. 4
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................................................. 6
TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC VÀ GIỚI THIỆU PSS/ADEPT.....................................................7
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC..........................................................................................7
Hình 1.1. Biểu diễn mối liên hệ các thành phần trong hệ thống thông tin........................................................7
1.1.1. Cấu trúc và cơ sở hạ tầng hệ thống thông tin điện lực........................................................................8
GIỚI THIỆU PSS/ADEPT VÀ YÊU CẦU CÀI ĐẶT...................................................................................................9
1.1.2. Giới thiệu PSS/ADEPT ...........................................................................................................................9
1.1.3. Yêu cầu máy tính.................................................................................................................................10
1.1.4. Cài đặt.................................................................................................................................................10
Chuẩn bị..................................................................................................................................................10
Hình 1.2. Màn hình tự chạy của phần mềm PSS/ADEPT..................................................................................11
Chọn kiểu cài đặt....................................................................................................................................11
Hình 1.3. Hộp thoại chọn kiểu cài đặt..............................................................................................................11
Màn hình Welcome................................................................................................................................11
Hình 1.4. Hộp thoại Welcome..........................................................................................................................12
Về bản quyền..........................................................................................................................................12
Hình 1.5. Hộp thoại chứa các thông tin về bản quyền.....................................................................................12
Mã nhận diện khách hàng .....................................................................................................................12
Hình 1.6. Hộp thọai nhập thông tin nhận diện khách hàng...........................................................................13
Hình 1.7. Thông báo không đúng CD key.........................................................................................................13
Chọn thư mục cài đặt.............................................................................................................................13
Hình 1.8. Hộp thoại chọn thư mục cài đặt.......................................................................................................14
Cơ sở dữ liệu bảo vệ và phối hợp...........................................................................................................14
Hình 1.9. Thông báo chấp nhận cơ sở dữ liệu Access......................................................................................14
Thư mục đặt chương trình.....................................................................................................................14
Hình 1.10. Hộp thoại chọn thư mục chương trình...........................................................................................15
Tình trạng cài đặt....................................................................................................................................15
Hình 1.11. Hộp thọai tình trạng cài đặt...........................................................................................................15

Khóa cứng...............................................................................................................................................15
Hình 1.12. Hộp thoại chọn loại khóa cứng.......................................................................................................16
Hình 1.13. Khuyến cáo các khóa cứng cắm vào cổng USB..............................................................................16
Hình 1.14. Cài đặt thành phần Crystal Reports...............................................................................................16
Kết thúc quá trình cài đặt......................................................................................................................16
Hình 1.15. Hộp thoại hoàn thành cài đặt........................................................................................................17
Hình 1.16. Thư mục tập tin nguồn..................................................................................................................17
TÍNH THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY...................................................................................................................... 18
SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN...........................................................................................................................................18
Hình 2.1. Sơ đồ tính toán.................................................................................................................................18
Hình 2.2. Sơ đồ lưới điện một pha...................................................................................................................19

1


Hình 2.3. Sơ đồ một sợi....................................................................................................................................19
CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ XẢY RA TRONG DÂY DẪN.........................................................................................19
TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA DÂY DẪN.....................................................................................................20
1.1.5. Tính toán điện trở của dây dẫn...........................................................................................................20
1.1.6. Tính toán điện kháng của dây dẫn......................................................................................................20
1.1.7. Tính toán điện dung – Điện dẫn.........................................................................................................21
Hình 2.4. Đường dây ba pha bố trí không đối xứng........................................................................................21
TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO LƯỚI ĐIỆN 22 kV.......................................................................................22
MỤC ĐÍCH CỦA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT...........................................................................................................22
PHÂN BIỆT CÁC LOẠI ĐIỂM NÚT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN.............................................................................22
Hình 3.1. Sơ đồ 4 nút........................................................................................................................................23
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN YTC BẰNG PHÉP LẶP GAUSS – SEIDEL.............................................25
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN Zbus BẰNG PHÉP LẶP Gauss - Zeidel...............................................26
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NEWTON – RAPHSON..................................................................27
Hình 3.2. Sơ đồ 3 nút........................................................................................................................................28

1.1.8. Tính toán theo số phức dạng vuông góc............................................................................................28
1.1.9. Tính toán theo số phức dạng cực.......................................................................................................30
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO LƯỚI ĐIỆN 22kV............................................................................................ 32
NGẮN MẠCH ĐỐI XỨNG.................................................................................................................................32
NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG....................................................................................................................33
Hình 4.1. Các thành phần đối xứng.................................................................................................................34
Hình 4.2. Tổng hợp các thành phần không đối xứng theo các thành phần đối..............................................35
xứng của chúng...............................................................................................................................................35
1.1.10. sNgắn mạch một pha chạm đất (N(1)).............................................................................................37
Hình 4.3. Hình IV.3: Sự cố pha a chạm đất qua tổng trở chạm ZN..................................................................37
1.1.11. Ngắn mạch hai pha không chạm đất (N(2))......................................................................................40
Hình 4.4. Hình IV.5: Sự cố 2 pha không chạm đất qua tổng trở chạm ZN......................................................40
Hình 4.5. Hình IV.6: Kết nối hai mạch tương đương Thevenin của hai mạng thứ tự thuận và nghịch để biểu
diễn sư cố hai pha không chạm đất...................................................................................................................41
1.1.12. Ngắn mạch hai pha chạm đất (N(1,1))..............................................................................................42
Hình 4.6. Hình IV.7: Sự cố hai pha chạm đất..................................................................................................42
Hình 4.7. Kết nối các mạch tương đương Thevenin của các mạng thứ tự để biểu diễn sự cố hai pha chạm
đất (pha b và pha c)...........................................................................................................................................43
TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU....................................................................................................... 45
KHÁI QUÁT......................................................................................................................................................45
CÁC LỢI ÍCH CỦA VIỆC LẮP ĐẶT TỤ BÙ...........................................................................................................45
CÁCH TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ LƯỚI PHÂN PHỐI CHO TỪNG PHÁT TUYẾN.........................................46
TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ĐIỂM DỪNG TỐI ƯU –TOPO......................................................................................49
TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI........................................................................................49
1.1.13. Tái cấu trúc lưới điện phân phối.......................................................................................................50
1.1.14. Các lý do vận hành hở lưới điện phân phối......................................................................................51
1.1.15. Thuật toán tổng quát........................................................................................................................52
Hình 6.1. Xác định lại cấu trúc mạng điện.......................................................................................................52
TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ĐIỂM DỪNG TỐI ƯU - TOPO BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT......................................53

2


1.1.16. VI.2.1. Giới thiệu...............................................................................................................................53
Hình 6.2. Hình VI.1: Thuật toán xác định điểm mở tối ưu TOPO.....................................................................54
1.1.17. VI.2.2. Thiết đặt thông số kinh tế cho bài toán TOPO......................................................................54
CHƯƠNG VII................................................................................................................................................ 55
KẾT LUẬN.........................................................................................................................................................55

3


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.Biểu diễn mối liên hệ các thành phần trong hệ thống thông tin.........................................................7
Hình 1.2.Màn hình tự chạy của phần mềm PSS/ADEPT.................................................................................11
Hình 1.3.Hộp thoại chọn kiểu cài đặt............................................................................................................ 11
Hình 1.4.Hộp thoại Welcome....................................................................................................................... 12
Hình 1.5.Hộp thoại chứa các thông tin về bản quyền....................................................................................12
Hình 1.6.Hộp thọai nhập thông tin nhận diện khách hàng...........................................................................13
Hình 1.7.Thông báo không đúng CD key....................................................................................................... 13
Hình 1.8.Hộp thoại chọn thư mục cài đặt..................................................................................................... 14
Hình 1.9.Thông báo chấp nhận cơ sở dữ liệu Access.....................................................................................14
Hình 1.10.Hộp thoại chọn thư mục chương trình......................................................................................... 15
Hình 1.11.Hộp thọai tình trạng cài đặt.......................................................................................................... 15
Hình 1.12.Hộp thoại chọn loại khóa cứng..................................................................................................... 16
Hình 1.13.Khuyến cáo các khóa cứng cắm vào cổng USB...............................................................................16
Hình 1.14.Cài đặt thành phần Crystal Reports............................................................................................... 16
Hình 1.15.Hộp thoại hoàn thành cài đặt....................................................................................................... 17
Hình 1.16.Thư mục tập tin nguồn................................................................................................................ 17
Hình 2.1.Sơ đồ tính toán.............................................................................................................................. 18

Hình 2.2.Sơ đồ lưới điện một pha................................................................................................................ 19
Hình 2.3.Sơ đồ một sợi................................................................................................................................ 19
Hình 2.4.Đường dây ba pha bố trí không đối xứng.......................................................................................21
Hình 3.1.Sơ đồ 4 nút.................................................................................................................................... 23
Hình 3.2.Sơ đồ 3 nút.................................................................................................................................... 28
Hình 4.1.Các thành phần đối xứng................................................................................................................ 34
Hình 4.2.Tổng hợp các thành phần không đối xứng theo các thành phần đối................................................35
xứng của chúng............................................................................................................................................ 35
Hình 4.3.Hình IV.3: Sự cố pha a chạm đất qua tổng trở chạm ZN..................................................................37
Hình 4.4.Hình IV.5: Sự cố 2 pha không chạm đất qua tổng trở chạm ZN.......................................................40
Hình 4.5.Hình IV.6: Kết nối hai mạch tương đương Thevenin của hai mạng thứ tự thuận và nghịch để biểu
diễn sư cố hai pha không chạm đất.............................................................................................................. 41
Hình 4.6.Hình IV.7: Sự cố hai pha chạm đất................................................................................................. 42
Hình 4.7.Kết nối các mạch tương đương Thevenin của các mạng thứ tự để biểu diễn sự cố hai pha chạm đất
(pha b và pha c)........................................................................................................................................... 43
Hình 6.1.Xác định lại cấu trúc mạng điện...................................................................................................... 52
Hình 6.2.Hình VI.1: Thuật toán xác định điểm mở tối ưu TOPO.....................................................................54

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực tập này, chúng em luôn nhận được sự hướng dẫn, chỉ
bảo tận tình của Th.S Lê Thị Trang Linh, giảng viên khoa công nghệ thông tin
4


trường Đại học Điện lực, thầy đã giành nhiều thời gian hướng dẫn, giúp đỡ tận tình
chúng em trong quá trình thực tập.
Chúng em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại
học Điện Lực và đặc biệt các thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin, những
giảng viên đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu trong suốt những năm học tập và rèn luyện ở trường Đại học Điện

Lực.
Hà Nội, ngày 23 tháng 07 năm 2014
Sinh viên thực hiện

5


LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật, nguồn điện
cũng phải đáp được những đòi hỏi về công suất và chất lượng. Vấn đề công suất phát
ra phải được đưa đến và tận dụng một cách hiệu quả nhất, không để lảng phí quá nhiều
ảnh hưởng đến kinh tế là một bài toán được rất nhiều đề tài nghiên cứu.
Do đó hệ số công suất cosφ có giá trị nhỏ điều này ảnh hưởng rất lớn đến các tham
số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: Giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất công
suất và tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, hạn chế khả năng truyền tải công
suất tác dụng, không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện,
tăng giá thành điện năng.
Đề tài về tìm hiểu phần mềm mô phỏng tính toán lưới điện phân phối(Pss/adap)
giúp hiểu rõ về phần mềm với những tác dụng của nó.Với sự nổ lực của bản thân, sự
giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn Th.S Trang Linh để em có thể hoàn thành đề
tài này. Nếu có sự thiếu sót mong thầy cô thông cảm!Em hy vọng sẽ nhận được sự ủng
hộ, đóng góp chân thành từ phía thầy cô và các bạn. Một lần nữa em xin chân thành
cảm ơn.

6


TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC VÀ GIỚI THIỆU
PSS/ADEPT
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC

Khái niệm hệ thống: Trong các hoạt động của con người, các thuật ngữ như hệ
thống triết học, hệ thống pháp luật, hệ thống kinh tế, hệ thống thông tin đã trở nên
quen thuộc. Một cách đơn giản và vấn tắt, ta có thể hiểu: Hệ thống là một tập hợp vật
chất và phi vật chất như người, máy móc, thông tin, dữ liệu, các phương pháp xử lý,
các qui tắc, quy trình xử lý, gọi là các phần tử của hệ thống. Trong hệ thống, các phần
tử tương tác với nhau và cùng hoạt động để hướng tới mục đích chung.
Khái niệm thông tin là một loại tài nguyên của tổ chức, phải được quản lý chu
đáo giống như mọi tài nguyên khác. Việc xử lý thông tin đòi hỏi chi phí về thời gian,
tiền bạc và nhân lực. Việc xử lý thông tin phải hướng tới khai thác tối đa tiềm năng
của nó.
Khái niệm về hệ thống thông tin (HTTT)
Hệ thống thông tin (Information System - IS) là một hệ thống mà mục tiêu tồn tại
của nó là cung cấp thông tin phục vụ cho hoạt động của con người trong một tổ
chức nào đó. Ta có thể hiểu hệ thống thông tin là hệ thống mà mối liên hệ giữa các
thành phần của nó cũng như mối liên hệ giữa nó với các hệ thống khác là sự trao
đổi thông tin.

Hình 1.1. Biểu diễn mối liên hệ các thành phần trong hệ thống thông tin.
Hệ thống thông tin là một hệ thống bao gồm con người, dữ liệu, các quy trình và
công nghệ thông tin tương tác với nhau để thu thập, xử lý, lưu trữ và cung cấp thông
tin cần thiết ở đầu ra nhằm hỗ trợ cho một hệ thống. Hệ thống thông tin hiện hữu dưới
mọi hình dạng và quy mô.
Hệ thống thông tin trong một tổ chức có chức năng thu nhận và quản lý dữ liệu
để cung cấp những thông tin hữu ích nhằm hỗ trợ cho tổ chức đó và các nhân viên,
khách hàng, nhà cung cấp hay đối tác của nó. Ngày nay, nhiều tổ chức xem các hệ
7


thống thông tin là yếu tố thiết yếu giúp họ có đủ năng lực cạnh tranh và đạt được
những bước tiến lớn trong hoạt động. Hầu hết các tổ chức nhận thấy rằng tất cả nhân

viên đều cần phải tham gia vào quá trình phát triển các hệ thống thông tin. Do vậy,
phát triển hệ thống thông tin là một chủ đề ít nhiều có liên quan tới bạn cho dù bạn có
ý định học tập để trở nên chuyên nghiệp trong lĩnh vực này hay không.
Các HTTT có thể được phân loại theo các chức năng chúng phục vụ.
• Hệ thống xử lý giao dịch (Transaction processing system - TPS) là một hệ
thống thông tin có chức năng thu thập và xử lý dữ liệu về các giao dịch nghiệp vụ.
• Hệ thống thông tin quản lý (Management information system - MIS) là một
hệ thống thông tin cung cấp thông tin cho việc báo cáo hướng quản lý dựa trên việc xử
lý giao dịch và các hoạt động của tổ chức.
• Hệ thống hỗ trợ quyết định (Decision support system - DSS) là một hệ thống
thông tin vừa có thể trợ giúp xác định các thời cơ ra quyết định, vừa có thể cung cấp
thông tin để trợ giúp việc ra quyết định.
• Hệ thống thông tin điều hành (Excutive information system - EIS) là một hệ
thống thông tin hỗ trợ nhu cầu lập kế hoạch và đánh giá của các nhà quản lý điều hành.
• Hệ thống chuyên gia (Expert System) là hệ thống thông tin thu thập tri thức
chuyên môn của các chuyên gia rồi mô phỏng tri thức đó nhằm đem lại lợi ích cho
người sử dụng bình thường.
• Hệ thống truyền thông và cộng tác (Communication and collaboration
system) là một hệ thống thông tin làm tăng hiệu quả giao tiếp giữa các nhân viên, đối
tác, khách hàng và nhà cung cấp để củng cố khả năng cộng tác giữa họ.
• Hệ thống tự động văn phòng (Office automation system) là một hệ thống
thông tin hỗ trợ các hoạt động nghiệp vụ văn phòng nhằm cải thiện luồng công việc
giữa các nhân viên.
1.1.1. Cấu trúc và cơ sở hạ tầng hệ thống thông tin điện lực.
Căn cứ trên kết cấu hiện có của Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam, ta có thể
nghiên cứu cấu trúc của HTTT Điện Lực Việt Nam theo mô hình phân lớp. Theo mô
hình này, cấu trúc Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam được phân thành 3 lớp rõ
rệt.
Lớp thứ nhất: là mạng đường trục chính (bachbone).
Lớp thứ hai: là mạng đường trục các khu vực bắc, trung, nam.

Lớp thứ ba: là mạng con, các mạch nhánh.
Với mỗi lớp có các đặc điểm riêng về chức năng hay kết cấu, thể hiện nét đặc
trưng riêng.

8


GIỚI THIỆU PSS/ADEPT VÀ YÊU CẦU CÀI ĐẶT
1.1.2. Giới thiệu PSS/ADEPT
Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution
Engineering Productivity Tool ) là phần mềm mới nhất trong họ phần mềm PSS
của hãng Shaw Power Technologies, Inc được sử dụng rất phổ biến. Mỗi phiên bản
tùy theo yêu cầu người dùng kèm theo khóa cứng dùng chạy trên máy đơn hay máy
mạng. Với phiên bản chạy trên máy đơn và khóa cứng kèm theo, chỉ chạy trên môt
máy tính duy nhất.
Phần mềm PSS/ADEPT là một phần mềm phân tích và tính toán lưới điện rất
mạnh, phạm vi áp dụng cho lưới cao thế đến hạ thế với qui mô số lượng nút không
giới hạn và hoàn toàn có thể áp dụng rộng rãi trong các công ty Điện Lực.
Phần mềm PSS/ADEPT được phát triển dành cho các kỹ sư và nhân viên kỹ thuật
trong ngành điện. Nó được sử dụng như một công cụ để thiết kế và phân tích lưới
điện phân phối. PSS/ADEPT cũng cho phép chúng ta thiết kế, chỉnh sữa và phân
tích sơ đồ lưới một cách trực quan theo giao diện đồ họa với số nút không giới hạn.
Tháng 04/2004, hãng Shaw Power Technologies đã cho ra đời phiên bản
PSS/ADEPT 5.0 với nhiều tính năng bổ sung và cập nhật đầy đủ các thông số thực
tế của các phần tử trên lưới điện.
Nhiều Module tính toán trong hệ thống điện không được đóng gói sẵn trong phần
mềm PSS/ADEPT. Nhưng chúng ta có thể mua từ nhà sản xuất từng Module sau
khi cài đặt chương trình. Các Module bao gồm:
 Bài toán tính phân bố công suất (Load Flow – Module có sẵn): Phân tích và tính
toán điện áp, dòng điện, công suất trên từng nhánh và từng phụ tải cụ thể.

 Bài toán tính ngắn mạch (All Fault – Module có sẵn ): Tính toán ngắn mạch tại
tất cả các nút trên lưới, bao gồm các loại ngắn mạch như ngắn mạch 1 pha, 2
pha và 3 pha.
 Bài toán TOPO ( Tie Open Point Optimization): Phân tích điểm dừng tối ưu.
Tìm ra những điểm có tổn hao công suất nhỏ nhất trên lưới và đó là điểm dừng
lưới trong mạng vòng 3 pha.
 Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement): Đặt tụ bù tối ưu. Tìm ra những
điểm tối ưu để đặt các tụ bù cố định và tụ bù ứng động sao cho tổn thất trên lưới
là bé nhất.
 Bài toán tính toán các thông số đường dây (Line Properties Calculator): Tính
toán các thông số đường dây truyền tải.
 Bài toán phối hợp và bảo vệ (Protection and Coordination).
9


 Bài toán phân tích sóng hài (Hamornics): Phân tích các thông số và ảnh hưởng
của các thành phần sóng hài trên lưới.
 Bài toán phân tích độ tin cậy trên lưới điện (DRA – Distribution Reliability
Analysis). Tính toán các thông số độ tin cậy trên lưới điện như:
-

SAIFI: (chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của hệ thống)

-

SAIDI: (chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình hệ thống)

-

CAIFI: (chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình của khách hàng)

-

CAIDI: (chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của khách hàng)

-

ASAI: (chỉ tiêu khả năng sẵn sàng cung cấp )

-

ASUI: (chỉ tiêu khả năng không sẵn sàng cung cấp)

-

ENS: (Chỉ tiêu thiếu hụt điện năng )

-

AENS: (chỉ tiêu thiếu hụt điện năng trung bình )

1.1.3. Yêu cầu máy tính
Để cài đặt và chạy PSS/ADEPT, máy tính cần đáp ứng cấu hình như sau:
• Bộ vi xứ lý Pentium III trở lên với CPU: 1.6 GHz.
• Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM tối thiểu 256 MB
• Dung lượng ổ cứng còn trống khoảng 50MB để cài đặt chương trình.
• Ta có thể dùng hệ điều hành Windows 2000, WindowsXP hay Windows
Vista.
• Phải có cổng Parallel hay USB để cắm khóa cứng.
• Độ phân giải màn hình SVGA (1024x768 hay cao hơn)

1.1.4. Cài đặt
Chuẩn bị
• Ta cần biết trước các thông tin về bản quyền trước khi cài đặt. CD-ROM
được cung cấp có chức năng tự chạy khi ta đặt nó vào ổ CD-ROM trên máy
tính.
• Nếu chương trình không kích hoạt được chức năng này, ta vào lệnh Menu
Start \Run, đường dẫn (Ổ CD-ROM). Màn hình tự chạy sẽ xuất hiện như
sau:

10


Hình 1.2. Màn hình tự chạy của phần mềm PSS/ADEPT
Chọn kiểu cài đặt
• Ở màn hình này người cài đặt phải chọn dạng cài đặt. Nếu cài đặt trên máy
đơn thì ta chọn Local. Nếu cài đặt trên máy mạng thì ta chọn Server.

Hình 1.3. Hộp thoại chọn kiểu cài đặt
Màn hình Welcome
• Ở màn hình này xuất hiện hộp thoại Welcome, để tiếp tục cài đặt cho
PSS/ADEPT 5.0 ta nhấn nút “Next”.

11


Hình 1.4. Hộp thoại Welcome

Về bản quyền
•

Shaw PTI yêu cầu ta đọc về khuyến cáo bản quyền cẩn thận và phải chấp
nhận các khuyến cáo về bản quyền đó. Nếu ta chấp nhận thì nhấn nút “Yes”
để tiếp tục tiến trình cài đặt. Nếu nhấn “No” thì chương trình cài đặt sẽ được
huỷ bỏ.

Hình 1.5. Hộp thoại chứa các thông tin về bản quyền
Mã nhận diện khách hàng
•

Trong hộp thoại này chương trình cài đặt của PSS/ADEPT yêu cầu chúng ta
một vài thông tin về người dùng như: Tên người sử dụng, tên công ty và số
12


CD key được cấp bởi PSS/ADEPT kèm theo trong chương trình. Để tiếp tục
tiến trình cài đặt ta nhấn nút “Next”.

Hình 1.6. Hộp thọai nhập thông tin nhận diện khách hàng
• Mã CD key này rất quan trọng, nếu ta nhập không đúng thì chương trình cài
đặt sẽ không tiếp tục được. Sau đó chương trình sẽ đưa ra thông báo và ta sẽ
phải quay trở lại để thực hiện lại bước này

Hình 1.7. Thông báo không đúng CD key
Chọn thư mục cài đặt
•

Ở hộp thoại này ta chọn thư mục đến cho PSS/ADEPT, thư mục mặc định
mà PSS/ADEPT đến sẽ là C:\Program Files\PTI\PSS-ADEPT5, (nếu ổ C là
ổ chương trình) ta nên chấp nhận đường dẫn mặc định này, đừng thay đổi gì
tại bước này. Để tiếp tục tiến trình cài đặt ta nhấn nút “Next”. Nếu ta không

chấp nhận chọn ổ C làm thư mục cài đặt thì ta vào Browse để thay đổi ổ đĩa
và đường dẫn.

13


Hình 1.8. Hộp thoại chọn thư mục cài đặt
Cơ sở dữ liệu bảo vệ và phối hợp
•

Nếu ta chọn Acecess sẽ xuất hiện thông báo chấp nhận, số CD key được cấp
sẽ xác định ta có được quyền cài đặt thành phần dữ liệu thiết bị bảo vệ và
phối hợp.

Hình 1.9. Thông báo chấp nhận cơ sở dữ liệu Access
Thư mục đặt chương trình
•

Ta chọn thư mục chương trình cho PSS/ADEPT;PSS-ADEPT5 là thư mục
mặc định trong thư mục Program Files. Để tiếp tục tiến trình cài đặt ta nhấn
nút “Next”.

14


Hình 1.10. Hộp thoại chọn thư mục chương trình
Tình trạng cài đặt
•

Ở hộp thoại này chúng ta sẽ thấy diễn tiến quá trình cài đặt như dưới đây.

Hình 1.11. Hộp thọai tình trạng cài đặt
Khóa cứng
•

Phần mềm PSS/ADEPT thường được bảo vệ bằng khóa cứng (dongle).
Chúng ta chọn đúng các tập tin nhận diện thiết bị (driver) của khóa cứng
được cấp bởi nhà sản xuất. Để tiếp tục tiến trình cài đặt nhấn nút “Next”.

15


Hình 1.12. Hộp thoại chọn loại khóa cứng

Hình 1.13. Khuyến cáo các khóa cứng cắm vào cổng USB
• Thông báo cho biết thành phần Crystal Reports được cài đặt cùng
PSS/ADEPT-5

Hình 1.14. Cài đặt thành phần Crystal Reports
Kết thúc quá trình cài đặt
Sau khi hoàn thành quá trình cài đặt. Nếu ta cần chạy PSS/ADEPT ngay lập tức
thì ta chọn “No, I will restart my computer later” và chọn “Finish”.

16


Hình 1.15. Hộp thoại hoàn thành cài đặt

Hình 1.16. Thư mục tập tin nguồn

17


TÍNH THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY
SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN
Xét sơ đồ thực của đường dây gồm ba dây pha và một dây trung tính như
hình vẽ:

Hình 2.1. Sơ đồ tính toán
Trong chế độ đối xứng điện áp ba pha ở đầu nguồn như nhau và bằng U tN. Vì
phụ tải đối xứng nên dòng điện trong dây trung tính bằng không. Do ba pha đối
xứng nên tổn thất điện áp, tổn thất công suất trên các pha cũng bằng nhau, và điện
áp trên phụ tải cũng bằng nhau và bằng Ut.
Công suất yêu cầu trên một pha là:
Ppha = U t .I .cos ϕ

Công suất cả ba pha là:
P = 3Ppha = 3.U t .I .cos ϕ

Nếu thay U t =

U
(U bằng điện áp dây ) thì: P = 3.U .I .cos ϕ
3

Tương tự cho Q :
Q = 3.U t .I .sin ϕ
Q = 3.U .I .sin ϕ

Từ các công thức trên ta thấy khi tính toán lưới điện đối xứng, chỉ cần tính

cho một pha là đủ. Do đó sơ đồ thay thế cho lưới điện để tính toán cũng chỉ cần vẽ
cho một pha như hình vẽ sau:
18


N
guồn

U
tN

U T
ải
t

Dây trung tính I = 0
Hình 2.2. Sơ đồ lưới điện một pha
Trên dây trung tính không có dòng điện chạy qua do đó không có tổn thất
điện áp và tổn thất công suất nên cũng có thể bỏ qua. Cuối cùng sơ đồ thay thế để
tính toán lưới điện đối xứng là sơ đồ một sợi chỉ gồm một dây dẫn tượng trưng cho
một pha. Nếu phụ tải là không đối xứng thì sơ đồ tính toán phải là sơ đồ đầy đủ ba
dây hoặc bốn dây tuỳ theo lưới điện.

Ng
uồn

UtN

Ut Tải
Hình 2.3. Sơ đồ một sợi

CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ XẢY RA TRONG DÂY DẪN
Thông số của dây dẫn đặc trưng cho quá trình vật lý xảy ra trong dây dẫn khi
có điện áp xoay chiều đặt trên dây dẫn hoặc khi có dòng điện xoay chiều đi qua.
Khi có điện áp hoặc dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn có bốn quá trình vật lý
xảy ra.
 Dây dẫn bị phát nóng do hiệu ứng Joule. Một phần công suất tải qua lưới bị mất
để làm nóng dây dẫn và một phần điện áp cũng bị tổn hao do hiện tượng này.
Quá trình này được đặc trưng bởi điện trở của dây dẫn R0 ( Ω / km ).
 Dòng điện xoay chiều gây ra từ trường tự cảm của từng dây dẫn và hỗ cảm giữa
các dây dẫn với nhau. Từ trường gây ra tổn thất công suất phản kháng và tổn
thất điện áp và cũng đặc trưng bởi điện kháng X0 ( Ω / km ).
 Điện áp xoay chiều gây ra điện trường giữa các dây dẫn và giữa các dây dẫn
với đất vì giữa các dây dẫn với nhau và giữa các dây dẫn với đất như các bản
của một tụ điện. Điện trường này gây ra dòng điện điện dung có tác dụng làm
triệt tiêu một phần dòng điện cảm (của phụ tải ) chạy trong dây dẫn. Quá trình
này được đặc trưng bởi dung dẫn B0 (1/ Ω.km ) hoặc là công suất phản kháng
19


dung tính Qc( kVAr / km ) của đường dây, công suất này có giá trị đáng kể ở các
đường dây có điện áp định mức từ 110 kV trở lên.
 Điện áp cao gây trên bề mặt dây dẫn cường độ điện trường, nếu cường độ này
lớn hơn một mức nào đó sẽ gây ion hoá không khí quanh dây dẫn, gọi là hiện
tượng “vầng quang”. Vầng quang điện làm tổn thất một phần điện năng gọi là
tổn thất vầng quang.
Điện áp cao cũng gây nên dòng điện rò trong cách điện của cáp và trên bề
mặt cách điện khác làm tổn thất một phần điện năng.
Các loại tổn thất này được đặc trưng bởi điện dẫn G0 ( 1/ Ωkm ).
Điện dẫn G chỉ được tính đến khi đường dây điện có điện áp định mức từ 330

kV trở lên vì ở điện áp thấp hơn tổn thất vầng quang và rò điện rất nhỏ.
TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA DÂY DẪN
1.1.5. Tính toán điện trở của dây dẫn
•

Điện trở một chiều
l
F

R=ρ

Với:
ρ :Điện trở suất ( Ω.mm 2 / km )

l : Chiều dài (km)

F: Tiết diện dây (mm2)

•

Điện trở xoay chiều
Điện trở đối với dòng điện xoay chiều lớn hơn đối với dòng điện một
chiều vì do: Hiệu ứng mặt ngoài của điện xoay chiều khiến cho dòng điện
phân bố nhiều hơn ở quanh bề mặt dây dẫn chứ không đều đặn trên khắp tiết
diện.

1.1.6. Tính toán điện kháng của dây dẫn
Điện kháng của dây dẫn X0 được tính theo độ tự cảm L0 của dây dẫn:
L0 = 2 ×10−4 ln

Dm
Ds

(H/km)

Với: Dm: Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha
Ds: Bán kính trung bình hình học
20


Tùy thuộc vào cách bố trí dây trên trụ mà ta có thể tính được các giá trị D m và
Ds này.
Từ giá trị L tính được, ta suy ra:
X 0 = 2 × π × f × L0

( Ω / km )

1.1.7. Tính toán điện dung – Điện dẫn

Hình 2.4. Đường dây ba pha bố trí không đối xứng
Trong đó: Cd-d: Điện dung dây-dây
Cd-đ: Điện dung dây – đất
Nhưng Cd-d<đổi Y/Δ, ta tính được:
=

1

CAN 18 ×109 × ln Dm
'

(F/m)

Ds

Với:

Dm: Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha

Ds: Bán kính trung bình hình học

21


TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO LƯỚI ĐIỆN 22 kV
MỤC ĐÍCH CỦA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
Phân bố công suất là bài toán quan trọng trong qui hoạch, thiết kế phát triển
hệ thống trong tương lai cũng như trong việc xác định chế độ vận hành tốt nhất của
hệ thống hiện hữu. Thông tin chính có được từ khảo sát phân bố công suất là trị số
điện áp và góc pha tại các thanh cái, dòng công suất tác dụng và phản kháng trên
các nhánh.
PHÂN BIỆT CÁC LOẠI ĐIỂM NÚT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

1.1.
Thường có ba loại nút hay thanh cái.
•
Thanh cái cân bằng: Là thanh cái máy phát điện đáp ứng nhanh chóng
với sự thay đổi của phụ tải. Nhờ vào bộ điều tốc nhạy cảm, máy phát điện cân bằng
có khả năng tăng tải hoặc giảm tải kịp thời theo yêu cầu của toàn hệ thống. Đối với
thanh cái cân bằng, cho trước giá trị điện áp U và góc pha δ 0 chọn làm chuẩn

(thường cho δ 0 =0)
•
Thanh cái máy phát:Đối với máy phát điện khác ngoài máy phát cân
bằng, cho biết trước được công suất thực P mà máy phát ra (định trước vì lý do
năng suất của nhà máy và điện áp U của thanh cái đó). Thanh cái máy phát còn gọi
là thanh cái P,U.
•
Thanh cái phụ tải:Cho biết công suất P và Q của phụ tải yêu cầu. Thanh
cái phụ tải còn gọi là thanh cái P,Q.
Nếu không có máy phát hay phụ tải ở một nút nào đó thì coi nút đó như nút
phụ tải với P = Q = 0. Dòng công suất ở các thanh cái được qui ước theo chiều đi
vào thanh cái.
MA TRẬN TỔNG DẪN THANH CÁI ( YBus hay YTC ) VÀ MA TRẬN TỔNG TRỞ
THANH CÁI ( Z BUS hay ZTC ).
22


Cho hệ thống có 4 nút không kể nút trung tính với sơ đồ đơn tuyến như hình
vẽ.

Hình 3.1. Sơ đồ 4 nút
Biểu diễn theo điện áp các nút U& 1 , U& 2 , U& 3 , U& 4 và tổng dẫn các nhánh, định luật
Kirchoff về dòng điện được viết:
I&1 = U& 1 y10 + ( U& 1 - U& 2 ) y12 + ( U& 1 - U& 3 ) y13
I&2 = U& 2 y20 + ( U& 2 - U& 1 ) y12 + ( U& 2 - U& 3 ) y23 + ( U& 2 - U& 4 ) y24
I&3 = U& 3 y30 + ( U& 3 - U& 1 ) y13 + ( U& 3 - U& 2 ) y23 + ( U& 3 - U& 4 ) y34
I&4 = U& 4 y40 + ( U& 4 - U& 2 ) y24

+( U& 4 - U& 3 ) y34

Các dòng điện I&1 , I&2 , I&3 , I&4 tính theo chiều đi vao nút.
Sắp xếp các phương trình trên dưới dạng ma trận:
− y12
 I&1   y10 + y12 + y13
&  
y20 + y12 + y23 + y24
 I 2  =  − y12
 I&3   − y13
− y23
y30 +
&  
0
− y24
 I 4  

− y13
− y23
y13 + y23 + y34
− y34

 U& 1 
 
− y24  U& 2 
.
− y34  U& 3 
  
y40 + y24 + y34  U& 4 
0

(III.1)

Phương trình (V.1) có thể viết:
 I&1  Y11
&  
 I 2  = Y21
 I&3  Y31
&  
 I 4  Y41

Y12 Y13 Y14  U& 1 
  
Y22 Y23 Y24  U& 2 
.
Y32 Y33 Y34  U& 3 
  
Y42 Y43 Y44  U& 4 

(III.2)

Trong đó:

23


Y11 = Y10 + Y12 + Y13
Y22 = Y20 + Y12 + Y23 + Y24
Y33 = Y30 + Y13 + Y23 + Y34
Y44 = Y40 + Y24 + Y34
Y12 = Y21 = − y12
Y13 = Y31 = − y13

Y14 = Y41 = − y14 = 0
Y23 = Y32 = − y23
Y24 = Y42 = − y24
Y34 = Y43 = − y34



Mỗi phần tử Yii (i=1,2,3,4) trên đường chéo chính của ma trận gọi là tổng dẫn

nút đầu vào của nút i và bằng đại số tất cả các tổng dẫn của các nhánh có nối đến
nút i.


Mỗi phần tử Yij với i ≠ j ở ngoài đường chéo gọi là tổng dẫn tương hỗ (hay

tổng dẫn chuyển) giữa nút i và nút j và bằng số âm của tổng dẫn nhánh (các nhánh)
nối giữa nút i và nút j.
Tổng quát đối với mạng điện có n nút không kể nút trung tính, định luật
Kirchoff về dòng điện viết theo điện áp nút được biểu diễn bởi phương trình ma
trận:
i = YTC .U& trong đó YTC là ma trận tổng dẫn thanh cái bậc (nxn) với n là số

nút của hệ thống không kể nút trung tính, i là ma trận cột dòng điện nút tính theo
chiều đi vào nút, U& là ma trận cột điện áp nút so với trung tính. Ma trận YTC là ma
trận vuông, đối xứng, có nhiều số không vì mỗi nút chỉ có một vài nhánh nối đến
các nút khác, vì vậy YTC có dạng ma trận thưa.
Nếu biết các dòng điện nút thì suy ra điện áp nút từ phương trình:
U& = YTC−1 I& = ZTC I&

(III.3)

Ma trận ZTC là ma trận tổng trở thanh cái (ZBUS). Đối với mạng điện bốn nút,
ma trận ZTC có dạng:

ZTC

 Z11

Z
=  21
 Z 31

 Z 41

Z12
Z 22

Z13
Z 23

Z 32
Z 42

Z 33
Z 43

Z14 

Z 24 
(III.4)

Z 34 

Z 44 

24


Vì YTC là ma trận đối xứng nên ZTC cũng là ma trận đối xứng. Phần tử trên
đường chéo của ma trận ZTC là tổng trở nút đầu vào và phần tử ngoài đường chéo
là tổng trở nút tương hỗ. Ngoài cách tính ZTC từ nghịch đảo ma trận YTC . Ma trận
ZTC có thể được thành lập trực tiếp mà không cần phải nghịch đảo ma trận. Ma trận
YTC thường dùng trong các bài toán phân bố công suất trong hệ thống điện. Ma trận
ZTC cũng được dùng trong phân bố công suất với nút cân bằng làm chuẩn đặc biệt

dùng để tính tổn thất trong bài toán vận hành kinh tế trong hệ thống, xét tình trạng
khẩn cấp sau sự cố, ngoài ra ZTC với nút trung tính làm chuẩn còn dùng chủ yếu
trong tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện.
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN YTC BẰNG PHÉP LẶP GAUSS –
SEIDEL
Từ phương trình nút viết cho thanh cái k, biểu thức điện áp U& k được viết từ
phương trình:

Pk − jQk
= Yk 1U& 1 + Yk 2U& 2 + ... + YknU& n như sau:
U& k *

n
1 Pk − jQk
U& k =
[

− ∑ YkiU& i ]
Ykk U& k *
i =1

(III.5)

i ≠k

Sau đây là các bước tính toán trong phép lặp Gauss – Seidel
a/ Giả thiết các giá trị điện áp ban đầu (trị số và góc pha ) ở mỗi thanh cái phụ
tải và góc giả thiết góc pha điện áp cho mỗi thanh cái (ngoại trừ thanh cái cân bằng
có δ 0 =0)
& (0)
& (0) .
Gọi các trị số giả thiết này là U& (0)
2 ,U 3 … U n

b/ Tính U& 2(1) theo các điện áp giả thiết ban đầu:
1 P2 − jQ2
U& 2(1) =
[
− Y21U& 1(0) − Y23U& 3(0) − ... − Y2 nU& n(0) ]
Y22 U& 2(0) *

c/ Tính U& 3(1) theo U& 2(1) vừa mới tính được và các điện áp còn lại.
1 P3 − jQ3
U& 3(1) =
[ (0) − Y31U& 1(0) − Y32U& 2(1) − ... − Y3 nU& n(0) ]
Y33 U& 3 *

d/ Tính U& 4(1) ,..., U& n(1) : Luôn luôn dùng các giá trị điện áp mới tính được trong
bước trước. Khi tính xong điện áp của n thanh cái là xong một lần lặp.
e/ Lặp lại các quá trình từ bước một đến bước bốn cho đến khi sai số về điện
áp gữa hai lần lặp nhỏ hơn một giá trị ε cho trước. Quá trình trên chỉ thích hợp với
25