tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.85 MB, 81 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỐI ƯU HÓA TÍNH KINH TẾ CÁC
NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TRONG HỆ
THỐNG ĐIỆN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Trần Anh Nguyện
Trần Quốc Thái (MSSV: 1111044)
Ngành: Kỹ thuật điện – Khóa 37
Tháng 4 năm 2015
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
Cần Thơ, ngày 09 tháng 01 năm 2015
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2014 - 2015
1. Họ và tên sinh viên: Trần Quốc Thái ..............................................MSSV:1111044
Ngành: Kỹ Thuật Điện ....................................................................Khoá: K37
2. Tên đề tài: Tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện
3. Địa điểm thực hiện: (ghi rõ địa chỉ của cơ sở, số điện thoại nếu có)
4. Họ tên của người hướng dẫn khoa học (NHDKH) : Trần Anh Nguyện
5. Mục tiêu của đề tài: Tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ
thống điện
6. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài:
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN
CHƯƠNG 2. TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN TỐI ƯU HÓA PHÂN
BỐ CÔNG SUẤT
CHƯƠNG 4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN
7. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài:
Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: (dự trù chi tiết đính kèm, chỉ cần cho LVTN)
SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ
(ký tên và ghi rõ họ tên)
Trần Quốc Thái
Ý KIẾN CỦA NHDKH
Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN
Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1.
2.
3.
4.
5.
Cán bộ hướng dẫn: Trần Anh Nguyện
Tên đề tài: Tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Thái
MSSV: 1111044
Lớp: Kỹ Thuật Điện
Khoá: 37
Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của luận văn:
Các công việc đã đạt được:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
d. Kết luận và đề nghị:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
6. Điểm đánh giá:
............................................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày ... tháng ... năm 2015
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Trần Anh Nguyện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1.
2.
3.
4.
5.
Cán bộ phản biện 1: Trần Trung Tính
Tên đề tài: Tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Thái
MSSV: 1111044
Lớp: Kỹ Thuật Điện
Khoá: 37
Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của luận văn:
Các công việc đã đạt được:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
d. Kết luận và đề nghị:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
6. Điểm đánh giá:
............................................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày ... tháng ... năm 2015
CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1
Trần Trung Tính
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1.
2.
3.
4.
5.
Cán bộ phản biện 2: Phạm Văn Hoàn
Tên đề tài: Tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Thái
MSSV: 1111044
Lớp: Kỹ Thuật Điện
Khoá: 37
Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của luận văn:
Các công việc đã đạt được:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
7. Kết luận và đề nghị:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
8. Điểm đánh giá:
............................................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2015
CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2
Phạm Văn Hoàn
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
GIỚI THIỆU
I. TÓM TẮT MỤC TIÊU
Trong hệ thống điện, các máy phát được phân bố để phát công suất cung cấp
cho yêu cầu cầu của phụ tải. Do đó sẽ xảy ra các trường hợp như: thừa công suất và
thiếu công suất ở một số thời điểm. Với vấn đề lớn này đòi hỏi chúng ta phải phân
bố công suất sao cho sử dụng một cách hợp lý để tránh gây ra các tổn thất chi phí
cho hệ thống. Việc tính toán chi phí một cách tối ưu là một bài toán tối ưu hóa tính
kinh tế trong vận hành hệ thống điện.
Do yêu cầu phát triển mạnh mẽ của hệ thống điện trong thời gian tới, bài
toán tối ưu hóa tính kinh tế các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống điện đặt ra cho
ngành điện Việt Nam những thách thức mới. Vì Vậy, với phương pháp sử dụng
phần mềm Matlab ta có thể giải quyết được một phần nào đó để giảm các chi phí
vận hành một cách tối ưu nhất. Với việc nghiên cứu phần mềm Matlab để tính toán
các thông số tối ưu vận hành hệ thống kết hợp với lý thuyết để có cái nhìn cơ bản về
hệ thống điện. Qua đó mở rộng ứng dụng vào thực tiễn.
II. PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ
Phương Pháp: Sử dụng phương pháp Lagrange kết hợp với thuật toán lặp, Sử
dụng phần mềm Matlab.
+ Tính tối ưu phân bố công suất
+ Tính cực tiểu giá trị chi phí nhiên liệu
Kết quả:
+ Tìm được giá trị suất tăng chi phí nhiên liệu tối ưu Lambda.
+ Tìm được giá trị công suất tối ưu của tất cả các tổ máy phát.
+ Tìm được công suất tổn thất.
+ Tìm được chi phí vận hành tối ưu của hệ thống.
Từ những thông số đó ta có thể tính toán và làm sao cho hệ thống vận hành
một cách tối ưu nhất. Qua việc sử dụng phần mềm Matlab, giúp chúng ta có rút
ngắn được thời gian tính toán và tỉ lệ sai số nhỏ nhất khi thực hiện phép tính.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang i
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập luận văn tốt nghiệp luôn là sự tổng hợp kiến thức vốn
có của mỗi sinh viên trong quá trình học tập, cũng là cơ hội để mỗi sinh viên kiểm
chứng lại kiến thức của mình trước khi bước vào môi trường làm việc. Dưới sự
hướng dẫn tận tình của quý thầy, cô trong bộ môn đã giúp cho sinh viên chúng em
có thêm kiến thức cũng như kỹ năng làm việc sau này.
Sau 14 tuần thực hiện, đến nay luận văn của em cơ bản đã hoàn thành. Nhân đây
em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Trần Anh Nguyện, người đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các quý thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật điện –
Khoa Công Nghệ - Trường Đại học Cần Thơ đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành
luận văn này.
Nhân đây em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên
em trong suốt quá trình học tập.
Tuy nhiên, vì kiến thức còn hạn hẹp, cũng như không có kinh nghiệm thực tế
và thời gian làm luận văn có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong được sự thông cảm và nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của thầy hướng
dẫn và các thầy trong bộ môn để “Luận Văn Tốt Nghiệp” của em được hoàn thiện
hơn.
Sinh viên thực hiện
Trần Quốc Thái
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang ii
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN .......................................................1
1.1 Hệ thống điện .....................................................................................................1
1.1.1 Định nghĩa ...................................................................................................1
1.1.2 Phân loại hệ thống điện ...............................................................................2
1.2 Hệ thống truyền tải và phân phối .......................................................................3
1.2.1 Lưới điện ....................................................................................................4
1.2.2 Sơ đồ lưới điện ............................................................................................4
1.2.2.1 Lưới hệ thống ........................................................................................4
1.2.2.2 Lưới truyền tải.......................................................................................4
1.2.2.3 Lưới phân phối ......................................................................................5
1.3 Tiêu chuẩn đánh giá lưới điện ...........................................................................5
1.4 Phụ tải điện ........................................................................................................5
1.4.1 Định nghĩa ...................................................................................................6
1.4.2 Đặc điểm của phụ tải điện ...........................................................................6
1.5 Chế độ làm việc và cân bằng công suất của hệ thống điện ...............................6
1.5.1 Chế độ làm việc của hệ thống điện .............................................................6
1.5.2 Cân bằng công suất trong hệ thống điện .....................................................7
1.6 Các đặc điểm của hệ thống điện ........................................................................8
1.6.1 Quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng diễn ra hầu như đồng thời ..........8
1.6.2 Hệ thống điện là một hệ thống hợp nhất .....................................................8
1.6.3 Các quá trình diễn ra trong hệ thống điện rất nhanh ...................................8
1.6.4 Hệ thống điện có liên quan mật thiết đến tất cả các ngành và mọi lĩnh vực
sản xuất sinh hoạt .................................................................................................8
1.7 Các yêu cầu của hệ thống điện ..........................................................................9
1.7.1 Tính linh hoạt và đáp ứng đồ thị phụ tải .....................................................9
1.7.2 Độ tin cậy cung cấp điện liên tục ................................................................9
1.7.3 Đảm bảo chất lượng điện ............................................................................9
1.7.4 Đảm bảo hiệu quả kinh tế cao .....................................................................9
1.8 Một số nét đặc thù riêng của hệ thống điện Việt Nam ....................................10
CHƯƠNG II: TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
...................................................................................................................................11
2.1 Phân bố công suất ............................................................................................11
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang iii
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
2.1.1 Giới thiệu ...................................................................................................11
2.1.2 Phân bố công suất trong hệ thống điện .....................................................11
2.1.3 Phân loại các điểm nút trong hệ thống điệnError!
Bookmark
not
defined.
2.2 Tối ưu hóa phân bố công suất .......................... Error! Bookmark not defined.
2.2.1 Giới thiệu ................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Tối ưu hóa phân bố công suất ...................................................................14
2.2.2.1 Khái niệm tối ưu hóa phân bố công suất.............................................14
2.2.2.2 Các chỉ tiêu tối ưu hóa phân bố công suất ..........................................14
2.2.2.3 Ứng dụng tối ưu hóa phân bố công suất .............................................15
2.2.3 Tổng quan về bài toán tối ưu hóa công suất phản kháng ..........................15
2.2.4 Tổng quan điều phối tối ưu công suất phát của các tổ máy phát điện trong
nhà máy điện ......................................................................................................15
2.3 Phân bố tối ưu công suất giữa các nhà máy nhiệt điện ....................................16
2.4. Phương pháp tính toán tối ưu hóa phân bố công suất trong hệ thống điện ....18
2.4.1 Phương pháp quy hoạch động ...................................................................18
2.4.2 Phương pháp Lagrange kết hợp với thuật toán lặp ...................................19
2.4.2.1 Hàm mục tiêu ......................................................................................19
2.4.2.2 Điều kiện ràng buộc ............................................................................19
2.4.2.3 Phương pháp giải ................................................................................20
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ
CÔNG SUẤT ............................................................................................................21
3.1 Giới thiệu về chương trình Matlab ..................................................................21
3.2 Giao diện của chương trình .............................................................................21
3.3 Các phép toán, tên biến, các hàm cơ bản .........................................................22
3.3.1 Các phép toán ............................................................................................22
3.3.2 Cách đặt tên biến .......................................................................................23
3.3.3 Điều khiển vào ra ......................................................................................23
3.4 Ma trận .............................................................................................................23
3.4.1 Ma trận ......................................................................................................23
3.4.2 Các phép toán với ma trận trong Matlab ...................................................24
3.5 Cấu trúc điều kiện ............................................................................................25
3.5.1 Cấu trúc if-end ...........................................................................................25
3.5.2 Cấu trúc if-elseif-else-end .........................................................................25
3.6 Cấu trúc lặp ......................................................................................................26
3.6.1 Cấu trúc for-end.........................................................................................26
3.6.2 Cấu trúc while-end ....................................................................................27
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang iv
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
3.6.3 Cấu trúc switch-case ..................................................................................28
3.7 Giao diện đồ họa GUIDE trong Matlab ...........................................................29
3.8 Liên kết giữa Matlap và Microsoft Excel ........................................................30
3.8.1 Các tiện ích của liên kết ............................................................................31
3.8.2 Chuyển dữ liệu từ Excel sang Matlab .......................................................32
CHƯƠNG IV: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ..........................................................34
4.1 Điều độ tối ưu hóa phân bố công suất giữa các máy phát nhiệt điện ..............34
4.2 Phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy của nhà máy nhiệt điện khi bỏ qua
tổn thất và giới hạn công suất các tổ máy ..............................................................35
4.3 Phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát của nhà máy nhiệt điện khi tính
đến giới hạn công suất các tổ máy và bỏ qua tổn thất ...........................................39
4.4 Phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát của nhà máy nhiệt điện khi tính
đến giới hạn công suất các tổ máy và tổn thất .......................................................44
4.5. Ứng dụng chương trình tính toán tối ưu hóa phân bố công suất trong hệ thống
điện.........................................................................................................................52
4.5.1 Tổ chức chương trình ................................................................................52
4.5.2 Đoạn mã chương trình viết bằng Matlab giải bài toán tối ưu hóa phân bố
công suất của ba tổ máy phát..............................................................................53
4.5.3 Kiểm chứng chương trình viết bằng Matlab .............................................54
4.6 Khảo sát ứng dụng chương trình Matlab áp dụng cho 20 máy phát................57
4.6.1 Dữ liệu của bài toán tối ưu hóa phân bố công suất ứng dụng chương trình
Matlab .................................................................................................................57
4.6.2 Đoạn mã chương trình Matlab điều độ tối ưu công suất của 20 tổ máy phát
............................................................................................................................58
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN........................................................................................66
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang v
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ sơ lược về hệ thống điện ...................................................................1
Hình 1.2: Sơ đồ lưới điện trong hệ thống điện............................................................4
Hình 2.1: Nút phụ tải. ................................................................................................12
Hình 2.2: Nút nguồn. ................................................................................................13
Hình 2.3: Nút cân bằng. ...........................................................................................13
Hình 3.1: Các cửa sổ làm việc chính của Matlab. .....................................................22
Hình 3.2: Sơ đồ khối cấu trúc if-end. ........................................................................25
Hình 3.3: Sơ đồ khối cấu trúc if-elseif-else-end. ......................................................26
Hình 3.4: Sơ đồ khối cấu trúc for-end.......................................................................27
Hình 3.5: Sơ đồ khối cấu trúc while-end. .................................................................28
Hình 3.6: Cửa sổ GUIDE. .........................................................................................29
Hình 3.7: Vùng không gian làm việc của GUI. ........................................................30
Hình 3.8: Hướng dẫn thiết lập Excel Link trong thư mục Help của Matlab............31
Hình 3.9: Các tiện ích của Excel Link- Matlab.........................................................32
Hình 3.10: Ma trận dữ liệu từ bảng tính Excel. ........................................................32
Hình 3.11: Yêu cầu đặt tên biến (tên ma trận) khi đưa dữ liệu vào Matlab..............33
Hình 3.12: Kết quả chuyển dữ liệu từ bảng tính Excel vào Matlap. .........................33
Hình 4.1: Mô hình liên kết các máy phát nhiệt điện. ................................................34
Hình 4.2: Sơ đồ hệ thống nguồn điện không xét đến tổn thất hệ thống truyền tải. .40
Hình 4.3: Sơ đồ cung cấp điện từ 2 tổ máy phát .......................................................41
Hình 4.4: Mô hình kết nối các máy phát nhiệt điện với tải thông qua mạng truyền tải
có tính đến tổn thất. ...................................................................................................44
Hình 4.5: Lưu đồ giải thuật tính lặp bài toán điều độ tối ưu công suất các tổ máy
phát. ...........................................................................................................................48
Hình 4.6: Hộp hội thoại soạn thảo chương trình Matlab .........................................55
Hình 4.7: Đoạn mã chương trình trong phần mềm Matlab .......................................55
Hình 4.8: Kết quả của ví dụ 3 sau khi chạy chương trình Matlab. ...........................56
Hình 4.9: Bảng kết quả ví dụ 3 được giải tay. ..........................................................56
Hình 4.10: Kết quả chạy chương trình. ....................................................................63
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang vi
Luận văn tốt nghiệp
CBHD: Trần Anh Nguyện
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1: Bảng kết quả công suất tối ưu qua các lần lặp. ...........................................52
Bảng 2: Dữ liệu cho trường hợp kiểm tra hệ thống 20 máy phát .............................57
Bảng 3: Kết quả phân bố công suất tối ưu giữa các máy phát của hệ thống 20 máy
trong trường hợp tải PD=3000MW ............................................................................64
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang vii
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN
1.1 Hệ thống điện
1.1.1 Định nghĩa
Hệ thống điện (HTĐ): bao gồm các nhà máy điện, trạm biến áp, các đường
dây truyền tải điện và các thiết bị khác (thiết bị điều khiển, tụ bù, thiết bị bảo vệ,
vv…) được nối liền với nhau thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải và
phân phối điện năng.
Điện năng được sử dụng ở các thiết bị dùng điện (phụ tải điện) để tạo ra các
dạng năng lượng khác để phục vụ sản xuất và đời sống như: cơ năng, nhiệt năng,
quang năng, v.v…
Hình 1.1: Sơ đồ sơ lược về hệ thống điện
Sơ đồ sơ lược về hệ thống điện trong hình trên trình bày sự truyền tải điện
năng được sản xuất ra ở các nhà máy điện sau đó được đưa lên lưới điện áp cao
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 1
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
bằng máy biến áp tăng áp ở trạm biến áp nhà máy điện sau đó điện năng được đưa
đi qua nhiều bộ phận lưới điện đến trạm biến áp cuối cùng là các trạm phụ tải (trạm
biến áp phân phối), trạm biến áp này cung cấp điện cho các thiết bị dùng điện qua
lưới điện hạ áp. Các trạm biến áp ở giữa hai loại trạm biến áp này được gọi là các
trạm biến áp trung gian.
Nguồn điện bao gồm các nhà máy điện (thủy điện, nhiệt điện, điện nguyên
tử…) và các trạm phát điện (gió, mặt trời, diezen…).
Lưới điện để truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, lưới gồm đường dây
truyền tải và các trạm biến áp.
Lưới điện Việt Nam hiện nay có các cấp điện áp sau:
- Hạ áp: 0.38-0.22 kV
- Trung áp: 6-10-15-22 kV
- Cao áp: 110- 220 kV
- Siêu cao áp: 500 kV.
Trên thế giới còn dùng các các cấp điện áp: 60-150-300-400-750 kV.
1.1.2 Phân loại hệ thống điện
Phân loại hệ thống điện
- Hệ thống điện tập trung là hệ thống gồm các nguồn điện và nút phụ tải lớn
tập trung trong một phạm vi không lớn chỉ cần dùng các đường dây ngắn để tạo
thành hệ thống.
- Hệ thống điện hợp nhất là các hệ thống điện độc lập ở cách rất xa nhau
được nối liền thành hệ thống bằng các đường dây truyền tải siêu cao áp.
- Hệ thống điện địa phương là hệ thống điện riêng, như hệ thống điện tự
dùng của xí nghiệp công nghiệp lớn, hay các hệ thống điện ở các vùng xa không thể
nối vào hệ thống điện quốc gia.
Về mặt quản lý và vận hành hệ thống điện được chia thành:
- Hệ thống các nhà máy điện do các nhà máy điện tự quản lý.
- Lưới hệ thống siêu cao áp (≥ 220 kV) và trạm khu vực do các công ty
truyền tải quản lý.
- Lưới truyền tải và phân phối do các công ty lưới điện quản lý, dưới nó là
các cơ sở điện.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 2
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
Về mặt quy hoạch hệ thống điện chia thành 2 cấp:
- Nguồn điện, lưới hệ thống, các trạm khu vực được quy hạch trong tổng sơ
đồ.
- Lưới truyền tải và phân phối được quy hoạch riêng.
Về mặt vận hành được chia thành 3 cấp:
- Điều độ trung ương .
- Điều độ địa phương: điều độ các nhà máy điện, điều độ các trạm khu vực,
điều độ các công ty điện.
- Điều độ các cơ sở điện.
Về mặt nghiên cứu, tính toán hệ thống điện được chia thành:
- Lưới hệ thống.(110kV, 500kV);
- Lưới truyền tải ( 35kV, 110kV, 220kV);
- Lưới phân phối trung áp ( 6kV, 10kV, 15kV, 22kV, 35kV);
- Lưới phân phối hạ áp (0.4/0.22kV). Điện áp 35 kV có thể dùng cho lưới
truyền tải và lưới phân phối. Mỗi loại lưới có các tính chất vật lý và quy luật hoạt
động khác nhau, do đó các phương pháp tính được sử dụng khác nhau, các bài toán
đặt ra cũng khác nhau.
Lợi ích của hệ thống điện thống nhất:
- Tăng cường độ tin cậy cung cấp điện.
- Có thể sử dụng một cách kinh tế các nguồn nhiên liệu khác nhau.
- Giảm đáng kể công suất dự trữ trong hệ thống điện. Do đó cho phép xây
dựng những nhà máy điện với các tổ máy có công suất lớn, có đặc tính kinh tế cao.
1.2 Hệ thống truyền tải và phân phối
Nhà máy điện thường đặt ở gần nguồn nguyên liệu vì vận chuyển điện năng
rẻ và thuận tiện hơn nhiều so với vận chuyển nhiên liệu. Hơn nữa nhà máy còn phải
đặt gần nguồn nước làm mát và xa khu dân cư để tránh tác hại của việc gây ô nhiễm
môi trường sống,… Do đó, nhà máy điện thường đặt xa các trung tâm phụ tải. Hệ
thống truyền tải có nhiệm vụ vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến các trung
tâm phụ tải, hộ tiêu thụ cuối cùng với yêu cầu liên tục, ổn định và tin cậy.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 3
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
1.2.1 Lưới điện
Lưới điện là bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ tải điện từ các nguồn
điện đến các thiết bị dùng điện. Lưới điện bao gồm các dây dẫn điện, các máy biến
áp và các thiết bị phục vụ khác như: thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ, thiết bị bù dọc
bù ngang thiết bị đo lường và thiết bị điều khiển chế độ làm việc…
Các thiết bị này được sắp xếp trên các đường dây tải điện và các trạm như
trạm biến áp trạm cắt. Các thiết bị tạo thành lưới điện được gọi chung là các phần tử
của lưới điện.
Hình 1.2: Sơ đồ lưới điện trong hệ thống điện.
1.2.2 Sơ đồ lưới điện
1.2.2.1 Lưới hệ thống
Lưới hệ thống nối liền các nhà máy điện với nhau và với các nút phụ tải khu
vực-trạm biến áp trung gian khu vực tạo ra hệ thống điện.
Lưới hệ thống rất quan trọng nó có nhiệm vụ tạo thành hệ thống điện và đảm
bảo an toàn tuyệt đối cho nó. Do đó, lưới hệ thống phải có độ tin cậy rất cao để làm
được điều này lưới phải có nhiều mạch vòng kín, vận hành kín hoạt động của lưới
hệ thống gắn liền với hoạt động các nhà máy điện.
Do phải tải công suất lớn nên lưới hệ thống có điện áp cao và siêu cao.
Lưới có điện áp 110 kV trở lên được thực hiện chủ yếu bằng đường dây trên
không và được bảo trì hàng năm.
1.2.2.2 Lưới truyền tải
Lưới truyền tải làm nhiệm vụ tải điện từ các trạm khu vực đến các trạm trung
gian.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 4
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
Điện áp 35kV,110 kV, 220 kV.
Thực hiện bằng đường dây trên không là chính, trong các trường hợp không
thể làm đường dây trên không thì dùng cáp ngầm.
Phải bảo quản định kỳ hàng năm.
1.2.2.3 Lưới phân phối
Lưới phân phối là một bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ phân phối
điện năng từ các trạm biến áp trung gian (trạm khu vực hay thanh cái nhà máy điện)
đến phụ tải.
Lưới phân phối nói chung gồm 2 thành phần đó là lưới phân phối điện trung
áp 6; 10; 15; 22 và 35 kV và lưới phân phối điện hạ áp 380/220 V hay 220/110 V.
Lưới phân phối có tầm quan trọng đặc biệt đối với hệ thống điện và mang
nhiều đặc trưng:
Trực tiếp đảm bảo chất lượng điện cho các phụ tải
Giữ vai trò rất quan trọng trong đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ
tải.
Lưới phân phối trực tiếp cung cấp điện cho các thiết bị điện nên nó ảnh
hưởng trực tiếp đến tuổi thọ, công suất và hiệu quả của các thiết bị điện.
1.3 Tiêu chuẩn đánh giá lưới điện
Lưới điện được đánh giá theo 4 tiêu chuẩn chính:
- An toàn điện
- Chất lượng điện năng
- Độ tin cậy cung cấp điện
- Hiệu quả kinh tế
Trong đó 3 tiêu chuẩn đầu tiên là để phục vụ khách hàng sử dụng điện, trong
đó tiêu chuẩn an toàn điện bao gồm an toàn chung, nguy cơ cháy nổ…
Tiêu chuẩn 4 thuộc về ngành điện bao gồm:
- Tránh được nguy cơ làm hại các thiết bị (quá tải, quá áp).
- Chi phí vận hành thấp nhất (chi phí tổn thất điện năng, chi phí vận hành).
1.4 Phụ tải điện
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 5
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
1.4.1 Định nghĩa
Các thiết bị dùng điện như động cơ, đèn điện, các thiết bị sinh nhiệt … do
các hộ dùng điện (nhà ở, xí nghiệp, nhà hàng, công sở…) quản lý. Các thiết bị dùng
điện, các hộ tiêu thụ điện được gọi chung là phụ tải điện.
Phụ tải điện là công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q yêu cầu tại
một điểm nào đó của lưới điện ở điện áp định mức gọi là điểm đấu phụ tải. Phụ tải
bao gồm công suất của các thiết bị dùng điện và tổn thất công suất trên lưới điện từ
điểm nối thiết bị dùng điện đến điểm đấu phụ tải.
1.4.2 Đặc điểm của phụ tải điện
Phụ tải điện bao gồm công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Công
suất tác dụng P là công suất sinh ra công, tiêu hao năng lượng của nguồn điện, công
suất phản kháng Q thường là công suất sinh ra từ trường, mang tính cảm, không tiêu
thụ năng lượng của nguồn điện, nhưng dòng điện do nó sinh ra khi chạy trong dây
dẫn gây ra tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng. Công suất P và Q có
tương quan với nhau, được đặc trưng chung bằng công suất biểu kiến S và hệ số
cos:
Phụ tải điện có đặc điểm phụ tải biến thiên theo quy luật ngày đêm (24 giờ)
theo quy luật của sinh hoạt và sản xuất, tạo ra đồ thị phụ tải ngày đêm, các phụ tải
có tính chất giống nhau nhưng có đồ thị phụ tải ngày đêm khác nhau.
1.5 Chế độ làm việc và cân bằng công suất của hệ thống điện
1.5.1 Chế độ làm việc của hệ thống điện
Điện năng được sản xuất từ các nhà máy điện truyền lên lưới hệ thống, từ
lưới này điện năng đi qua lưới truyền tải (hay lưới cung cấp) đến lưới phân phối.
Lưới phân phối cấp điện trực tiếp cho một bộ phận thiết bị dùng điện đồng thời cấp
điện cho lưới hạ áp thông qua các trạm phân phối, lưới hạ áp cấp điện trực tiếp cho
các thiết bị dùng điện.
Chế độ của hệ thống điện là tập hợp các quá trình xảy ra trong hệ thống điện
và xác định trạng thái của nó trong một thời điểm hoặc trong một khoảng thời gian
nhất định. Các thông số đặc trưng chế độ hệ thống điện là công suất tác dụng P,
công suất phản kháng Q, điện áp U, góc pha của điện áp , dòng điện I tại mọi
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 6
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
điểm của hệ thống điện. Các thông số này biến đổi liên tục theo thời gian do nhu
cầu điện năng của phụ tải luôn biến đổi theo quy luật của sản xuất và đời sống.
Chế độ xác lập là chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện, trong đó
các thông số chế độ được coi là không đổi.
Chế độ quá độ là chế độ trong đó các thông số chế độ biến đổi nhanh, mạnh.
Chế độ quá độ bình thường là chế độ xảy ra khi yêu cầu công suất của phụ
tải biến đổi nhanh.
Chế độ quá độ sự cố là chế độ xảy ra sự cố trong hệ thống điện.
Hệ thống điện phải đáp ứng các chế độ này bằng hệ thống điều khiển và Rơ
le-tự động hóa.
1.5.2 Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Điện năng có đặc điểm là không thể dự trữ được. Phụ tải yêu cầu đến đâu thì
hệ thống điện đáp ứng đến đó. Do đó công suất phát của nhà máy điện phải luôn
thay đổi theo nhu cầu công suất tác dụng P, điện áp của các nhà máy điện phải luôn
thay đổi để đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng Q của phụ tải. Công suất tác
dụng và công suất phản kháng của nguồn điện luôn cân bằng với công suất yêu cầu
của phụ tải trong mọi thời điểm vận hành.
Nếu công suất tác dụng của nguồn điện nhỏ hơn yêu cầu của phụ tải thì tần
số sẽ giảm và ngược lại. Tần số là thước đo cân bằng công suất tác dụng. Nếu tần số
cao hơn tiêu chuẩn chất lượng điện thì công suất nguồn thừa so với phụ tải và
ngược lại. Cân bằng công suất tác dụng có tính chất toàn hệ thống, do đó tần số ở
mọi nơi trên hệ thống điện luôn như nhau.
Nếu công suất phản kháng phát nhỏ hơn yêu cầu thì điện áp sẽ giảm, còn khi
công suất phản kháng nguồn lớn hơn công suất phản kháng yêu cầu của phụ tải thì
điện áp sẽ tăng. Do đó điện áp là thước đo cân bằng công suất phản kháng trong hệ
thống điện. Nếu điện áp thấp hơn giới hạn quy định bởi tiêu chuẩn chất lượng điện
áp thì có nghĩa là công suất phản kháng của nguồn thiếu so với phụ tải, và ngược
lại.
Công suất phản kháng được đáp ứng một phần bởi các nhà máy điện, đây là
phần quan trọng có khả năng biến đổi nhanh đáp ứng được sự biến đổi của yêu cầu
phụ tải. Phần còn lại được cấp nhờ các tụ bù, kháng điện được đặt một cách hợp lý
trong hệ thống điện.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 7
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
Hệ thống điện cần một lượng công suất phản kháng dự trữ chung để điều
chỉnh mức điện áp hệ thống khi nhu cầu biến đổi phụ tải hoặc sự cố nhà máy điện.
1.6 Các đặc điểm của hệ thống điện
Hệ thống điện có hàng loạt các đặc điểm khác biệt dưới đây là một số các
đặc điểm nổi bật nhất trong hệ thống.
1.6.1 Quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng diễn ra hầu như đồng thời
Điện năng không thể cất giữ dưới dạng dự trữ. Điều đó dẫn đến sự cần thiết
cần phải duy trì sao cho tổng công suất phát của tất cả các nhà máy phải luôn luôn
phù hợp với nhu cầu tiêu thụ của tất cả các hộ dùng điện. Sự mất cân đối sẽ làm
giảm chất lượng điện, mà trong một số trường hợp có thể dẫn đến sự cố và mất ổn
định hệ thống. Do phụ tải luôn luôn thay đổi từ giá trị cực tiểu đến giá trị cực đại,
cần phải có biện pháp điều chỉnh chế độ làm việc hợp lý của các nhà máy điện.
1.6.2 Hệ thống điện là một hệ thống hợp nhất
Giữa các phần tử của hệ thống điện luôn luôn có những mối liên hệ hết sức
mật thiết với nhau. Sự thay đổi của phụ tải của một nhà máy điện bất kỳ, sự đóng
cắt một phần tử bất kỳ của mạng điện như trạm biến áp, đường dây truyền tải, v.v.
đều dẫn đến sự thay đổi chế độ làm việc của các nhà máy điện khác, các đoạn dây
khác, mà có thể ở cách xa nhau hàng trăm kilomet. Sự thống nhất này là cần thiết để
duy trì chất lượng điện ở mức hợp lý.
1.6.3 Các quá trình diễn ra trong hệ thống điện rất nhanh
Các quá trình trong hệ thống điện diễn ra rất nhanh đòi hỏi hệ thống điện
phải được trang bị các phương tiện tự động để duy trì chất lượng điện và độ tin cậy
cung cấp điện.
1.6.4 Hệ thống điện có liên quan mật thiết đến tất cả các ngành và mọi lĩnh vực
sản xuất sinh hoạt
Đặc điểm này đòi hỏi phải nâng cao những yêu cầu đối với hệ thống điện
nhằm giảm đến mức tối thiểu thiệt hại đối với nền kinh tế do chất lượng điện và độ
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 8
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
tin cậy giảm thêm vào đó việc phát triển hệ thống điện phải luôn luôn đi trước để
đảm bảo cho sự phát triển chắc chắn của các ngành kinh tế khác.
1.7 Các yêu cầu của hệ thống điện
1.7.1 Tính linh hoạt và đáp ứng đồ thị phụ tải
Thứ tự ưu tiên của các yêu cầu trên phụ thuộc vào điều kiện cụ thể. Giữa các
yêu cầu luôn có mối liên hệ mà có thể mâu thuẫn nhau, sự ưu tiên của yêu cầu này
đòi hỏi một sự nhượng bộ nhất định của yêu cầu kia. Việc thiết lập sự hài hòa của
các mối quan hệ đó là lời giải của bài toán tối ưu đa mục tiêu. Để đảm bảo được
những yêu cầu chặt chẽ đó, hệ thống điện phải luôn được giám sát, vận hành hợp lý.
1.7.2 Độ tin cậy cung cấp điện liên tục
Độ tin cậy và sự liên tục cung cấp điện được đảm bảo trước hết bởi sự dự
phòng công suất, sự phân phối hợp lý giữa các nhà máy điện, để có thể sử dụng kịp
thời một cách nhanh nhất khi có yêu cầu. Các biện pháp bảo dưởng, sửa chữa tiên
tiến cũng cần được áp dụng triệt để. Việc lựa chọn sơ đồ hợp lý, các thao tác chuyển
đổi sơ đồ là những biện pháp hữu hiệu để nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
1.7.3 Đảm bảo chất lượng điện
Yêu cầu về chất lượng điện đảm bảo trước hết bởi sự cân bằng công suất tác
dụng và công suất phản kháng trong hệ thống. Đó là điều kiện tối cần thiết để điều
chỉnh tần số và điện áp trong giới hạn cho phép. Để điều chỉnh điện áp hợp lý, điều
độ hệ thống cần phải có biện pháp phân bố và sử dụng tối ưu các nguồn công suất
phản kháng, đảm bảo sao cho dòng công suất phản kháng trên các đoạn dây có giá
trị thấp nhất đến mức có thể.
1.7.4 Đảm bảo hiệu quả kinh tế cao
Tính kinh tế của hệ thống điện được đảm bảo bởi sự phân bố tối ưu công suất
giữa các nhà máy điện với điều kiện thỏa mãn đầy đủ nhu cầu phụ tải của hệ thống,
một trong nhưng giải pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả kinh tế của hệ thống
điện là áp dụng các biện pháp giảm tổn thất trong các phần tử hệ thống điện và tận
dụng tối đa các nguồn năng lượng rẻ tiền có hiệu quả cao.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 9
Chương I: Tổng quan hệ thống điện
CBHD: Trần Anh Nguyện
1.8 Một số nét đặc thù riêng của hệ thống điện Việt Nam
Căn cứ vào đặc điểm vị trí địa lý:
- Có chiều dài lớn (trải dài theo lãnh thổ Bắc - Nam), có chiều ngang nhỏ
điều này dẫn đến các đường dây tải điện tương đối dài.
- Nguồn điện trong hệ thống điện Việt Nam rất nhiều chủng loại: thủy điện,
nhiệt điện than, nhiệt điện dầu, tuabin khí chu trình đơn và chu trình hỗn hợp, điện
diesel, ... với các đặc tính vận hành rất khác nhau.
- Nguồn phân bố không điều theo từng khu vực:
+ Miền Bắc: chủ yếu là nhà máy thủy điện, nhiệt điện than.
+ Miền Trung: cho đến nay có ít nhà máy điện.
+ Miền Nam: bao gồm các nhà máy nhiệt điện dầu, tuabin khí và
tuabin khí hỗn hợp.
Kết hợp với trình độ khoa học kỹ thuật nước ta chia thống điện thành 3 hệ
thống sau:
- HTĐ miền Bắc: bao gồm các tỉnh miền Bắc từ Hà Tĩnh trở ra
- HTĐ miền Trung: bao gồm các tỉnh duyên hải miền Trung từ Quãng Bình
đến Khánh Hòa và 3 tỉnh Tây Nguyên: Kon Tum, Gia Lai và Đắc Lắc.
- HTĐ miền Nam: các tỉnh còn lại của miền Nam.
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 10
Chương II: Tối ưu hóa phân bố công suất
và phương pháp tính toán tối ưu hóa phân bố công suất
CBHD: Trần Anh Nguyện
CHƯƠNG II
TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH
TOÁN TỐI ƯU HÓA PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG
ĐIỆN
2.1 Phân bố công suất
2.1.1 Giới thiệu
Vận hành hệ thống điện tốt nhất dưới điều kiện cân bằng ba pha bình thường
và những điều kiện ổn định yêu cầu như sau:
Nguồn điện cung cấp thỏa mãn yêu cầu công suất phụ tải và lượng công suất
tổn thất trên hệ thống.
Độ lớn điện áp nút phải được duy trì gần với giá trị quy định.
Vận hành máy phát cung cấp công suất tác dụng và công suất phản kháng
xác định tới hệ thống nằm trong giới hạn cho phép.
Tất cả đường dây truyền tải và máy biến áp đều không ở trạng thái quá tải.
2.1.2 Phân bố công suất trong hệ thống điện
Phân bố công suất trong hệ thống điện nhằm quy hoạch, hoạch định kinh tế,
dự kiến thiết kế phát triển hệ thống điện 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. Tuy vậy, nhiều thông tin phụ thêm
cũng được tính toán bằng chương trình máy tính.
Khảo sát phân bố công suất thường áp dụng cho hệ thống ba pha cân bằng
dựa trên sơ đồ tương đương 1 pha. Thông thường sử dụng hệ đơn vị tương đối.
Cơ sở lý thuyết của bài toán phân bố công suất dựa trên hai định luật kirchoff
về dòng điện tại nút và điện thế mạch vòng.
2.1.3 Phân loại các điểm nút trong hệ thống điện
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 11
Chương II: Tối ưu hóa phân bố công suất
và phương pháp tính toán tối ưu hóa phân bố công suất
CBHD: Trần Anh Nguyện
Hệ thống điện là một hệ thống phức tạp gồm nhiều phần tử phi tuyến, tuyến
tính được sắp xếp theo một trình tự nhất định để cung cấp, liên lạc và truyền tải
công suất từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ cuối cùng. Hệ thống có thể phân thành hai
loại phần tử chủ yếu là phần tử thụ động là phần tử hấp thụ công suất từ nguồn (phụ
tải); phần tử tích cực là phần tử sinh ra công suất điện (nhà máy điện). Trong hệ
thống điện có rất nhiều điểm nút (bus) là giao điểm các phát tuyến.
Nhiệm vụ của đường dây và nút lưới điện là vận chuyển điện năng từ nhà
máy điện đến nơi tiêu thụ. Giải tích đường dây tải điện đi xa là thiết lập những quan
hệ nhằm xác định những thông số của chế độ đường dây dài trong các chế độ vận
hành khác nhau.
Trong hệ thống điện có 3 loại nút chính
+ Nút phụ tải (Load bus) –[P,Q]
Một nút phụ tải là nút có công suất tác dụng (P) và công suất phản kháng (Q)
xác định, trong khi điện áp nút phải tính. Công suất tác dụng và công suất phản
kháng cung cấp cho hệ thống là đại lượng có giá trị dương, trong khi đó công suất
tác dụng và công suất phản kháng tiêu thụ điện năng từ hệ thống có giá trị âm. Một
nút phụ tải cũng được xem như là nút P-Q, bởi vì công suất tác dụng Pi và công suất
phản kháng Qi được xác định. Do đó, tất cả các nút không có máy phát đều là nút
phụ tải. Chưa biết biên độ và góc điện áp.
Vi,
#i
S Di PDi jQDi
Hình 2.1: Nút phụ tải.
+ Nút nguồn (Generator bus) – [P,U]
Một nút nguồn là nút có độ lớn điện áp được giữ không đổi bằng cách điều
chỉnh kích từ của máy phát đồng bộ tại nút đó. Nếu tăng dòng điện kích từ sẽ tăng
công suất phản kháng của máy phát cung cấp cho hệ thống điện và cũng tăng điện
áp cho hệ thống điện. Dòng điện kích từ được điều chỉnh để duy trì mức điện áp của
hệ thống không đổi. Mặt khác công suất sơ cấp của máy phát điều khiển công suất
tác dụng của máy phát cung cấp cho hệ thống. Do đó chúng ta có thể điều khiển và
SVTH: Trần Quốc Thái -1111044
Trang 12
