TÍNH TOÁN bù KINH tế CHO lưới điện PHÂN PHỐI có xét đến sự PHÁT TRIỂN của PHỤ tải

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Tên hình

Trang

Hình 2.1 Vị trí và vai trò c aăl

iăđi n phân ph i.......................................... 13

Hình 2.2 Đ

ng dây chính có ph t i phân b đ u và t p trung.................... 20

Hìnhă2.3.ăĐ

ng dây ph t i t p trung và phân b đ u có m t b t ............. 24

Hìnhă2.4.ăĐ

ng dây ph t i t p trung và phân b đ u có bù 2 b t ............. 25

Hình 2.5 H p tho i thi tăđặt thông s trong Capo .......................................... 31
Hình 2.6: Bi uăđồ ph t iătrungăbìnhăngƠyăđi n hình c aăĐi n l c Gia Lai .... 43
Hình 2.7.ăMôăhìnhăm ngăn ăronănhơn t o v i các thông s đầuăvƠoăvƠăđầu ra.
...................................................................................................................... 45
Hình 2.8. So sánh ph t i d báo 24h và ph t i th c 24h c a ngày 08/05/2004
...................................................................................................................... 46
Hình 2.9. So sánh ph t i d báo 24h và ph t i th c 24h c a ngày 19/11/2005
...................................................................................................................... 46
Hình 2.10. So sánh ph t i d báo 24h và ph t i th c 24h c a ngày 25/7/2006

...................................................................................................................... 46
Hìnhă3.1.ăS ăđồ l

iăđi n TP. Cà Mau. ......................................................... 49

Hìnhă3.2.ăS ăđồ đ nătuy n xu t tuy n 477AX ............................................... 53
Hình 3.3. Các chỉ s kinh t đ

c thi t l p trong PSS/Adept ......................... 55

Hình 4.1. C u trúc 1 n -ron sinh học............................................................. 62
Hình 4.2. S liên k t c aăn -ron.................................................................... 62
Hình 4.3 Mô hình toán c aă1ăn -ron nhân t o ............................................... 63
Hình 4.4 Hàm n c ......................................................................................... 64

Trang 1


Hình 4.5: Hàm d u ........................................................................................ 65
Hình 4.6: Hàm tuy n tính .............................................................................. 65
Hình 4.7: Hàm tuy n tính bão hòa ................................................................. 66
Hìnhă4.8:ăHƠmăSigmoidăđ năc c ................................................................... 66
Hìnhă4.9:ăHƠmăSogmoidăl ỡng c c ............................................................... 67
Hình 4.10 C u trúc m ng neural .................................................................... 74
Hình 4.11a K t qu d báo ki m tra so v i k t qu th c t ............................ 76
Hình 4.11b Sai s d báo .............................................................................. 76

Trang 2

DANH SÁCH CÁC B NG
Tên bảng

Trang

B ng 3.1: S li uăc ăb n các phát tuy n cung c păđi n TP Cà Mau ............... 50
B ng 3.2. Thông s phát tuy n 477AX .......................................................... 51
B ng 3.3 Các chỉ s kinh t cƠiăđặt trong PSS/Adept ..................................... 54
B ng 3.4. Th i gian v n hành các ch đ caoăđi m, th păđi măvƠăbìnhăth

ng

...................................................................................................................... 56
B ng 3.5. Bù trung áp t i nhi u vị trí cho c 3ătr
vƠăbìnhăth

ng h păcaoăđi m, th păđi m

ng .............................................................................................. 56

B ng 3.6. Bù trung áp t i nhi u vị trí xét cho c 3ătr
đi măvƠăbìnhăth

ng h păcaoăđi m, th p

ng qua kh o sát vị trí bù thích h p trong th c t ................ 58

B ng 3.7. Bù trung áp t i nhi u vị trí có gi i h n thi t bị bù.......................... 59
B ng 4.1: D li u đi n hình c a XT-477AX vào 01/01/2011 ........................ 74
B ng 4.2: D li u đi n hình c a XT-477AX vào 01/01/2012 ........................ 75

B ng 4.4: K t qu d báoăchoăcácănĕmăti p theo ........................................... 77
B ng 4.5: K t qu tính toán bù trung th theo d báo .................................... 79

Trang 3


M CL C

LÝ L CH KHOA H C ..................................................................................... I
L I CAM ĐOAN ............................................................................................ II
L I C M N ............................................................................................... III
TÓM T T ......................................................................................................IV
ABSTRACT .................................................................................................... V
DANH SÁCH CÁC CHỮ CÁI VI T T T .......................................................VI
DANH SÁCH CÁC HÌNH ........................................................................... VI1
DANH SÁCH CÁC B NG .......................................................................... VIII
M CăL C ..................................................................................................... 4
Ch

ngă1 GI IăTHI UăLU NăVĔN ............................................................. 8

1.1.Đặt v năđ ............................................................................................... 8
1.2.M c tiêu c a lu năvĕn ........................................................................... 10
1.3.Nhi m v c a lu năvĕn .......................................................................... 10
1.4.Ph m vi nghiên c u c a lu năvĕn .......................................................... 10
1.η.Đi m m i c a lu năvĕn.......................................................................... 10
1.6.Giá trị th c ti n c a lu năvĕn. ................................................................ 10
1.7.B C c Lu năVĕn .................................................................................. 11
Ch

ngă2 C ăS LÝ THUY T ................................................................. 12

2.1.H th ngăđi n. ....................................................................................... 12
2.2.Tổng quan v bù công su t ph n kháng. ................................................ 13
2.2.1.Khái ni m bù công su t ph n kháng. .................................................. 13
2.2.2.L i ích bù công su t ph n kháng ........................................................ 14

Trang 4


2.3.Các thi t bị bù công su t: ...................................................................... 15
2.3.1.Bùătrênăl

iăđi n áp: ........................................................................... 15

2.3.2.T bù n n ........................................................................................... 16
2.3.3.B t bùăđi u khi n t đ ng (bù ngăđ ng) ........................................ 16
2.4. Vị trí lắpăđặt t bù: ............................................................................... 17
2.4.1.Bù t p trung: ...................................................................................... 17
2.4.2.Bù nhóm (từngăphơnăđo n) ................................................................. 18
2.4.3.Bù riêng: ............................................................................................ 19
2.5.Xácăđịnhădungăl

ng bù công su t ph năkhángăđ nâng cao h s công su t

cosφ. ........................................................................................................... 19
2.η.1.Ph

ngăphápătínhătoánăl a chọn công su t và vị trí bù t iă u. ............. 20

2.η.2.Tínhătoánăbùătrênăđ

ng dây có ph t i t p trung và phân b đ u ....... 22

2.η.3.Xácăđịnh vị trí t bù t iă u.................................................................. 26
2.6.Gi i thi u v PSS/Adept ....................................................................... 28
2.7.Ph

ngăphápătínhăxácăđịnh vị trí bù t iă uăc a phần m m PSS/ADEPT. 29

2.7.1.Thi t l p các thông s l

iăđi n cho CAPO. ....................................... 29

2.7.2.Cách PSS/ADEPT tính các v năđ kinh t trong CAPO. ..................... 30
2.7.3.Thi t l p các tùy chọn cho phép phân tích CAPO. .............................. 31
2.7.4.Cách PSS/ADEPT tìm vị tríăđặt t bù t iă u. ...................................... 32
2.7.5.Cách ch y bài toán tìm vị tríăđặt t bù t i u. ..................................... 35
2.7.6.Report sau khi phân tích và tính toán. ................................................. 35
2.8.D báo ph t iăchoăl

iăđi n phân ph i ................................................. 36

2.8.1.Khái ni m v d báo ph t i ............................................................... 36
2.8.2. Phân lo iăcácăph

ngăphápăd báo ngắn h n ph t iăđi n .................. 37

Trang 5

2.8.3. M t s ph

ngăphápăd báoăđi n hình............................................... 38

2.8.4. C ăs xây d ngăph

ngăphápăd báo ph t i m i sử d ng m ngăn ăronă

nhân t o ...................................................................................................... 41

2.8.5. Tổng quan các bài báo d báo ph t i................................................ 41
Ch

ngă3 TÍNH TOÁN BÙ KINH T TUY N 477AX L

IăĐI N THÀNH

PH CÀ MAU ........................................................................................... 48
3.1.S ăl

c v Thành ph Cà Mau .............................................................. 48

3.2.Gi i thi uăl

iăđi n thành ph Cà Mau.................................................. 48

3.3.S li u các phát tuy n............................................................................ 50
3.4.Áp d ng tính toán cho phát tuy n 477AX .............................................. 51
3.4.1.Các thông s banăđầu c a phát tuy n 477AX ...................................... 51

3.4.2.Xây d ng các chỉ s kinh t choăch
3.4.3. Tính toán bù CSPK bằngă ch

ngătrìnhăPSS/ADEPT ............... 54

ngă trìnhă PSS/ADEPTă choă phátă tuy n

477AX ........................................................................................................ 54
Ch

ngă 4

NG D NG M NGă N RON D

BÁO PH

T Iă ĐI N PHÁT

TUY N 477AX .......................................................................................... 61
4.1.Gi i thi u .............................................................................................. 61
4.2.C u trúc m ngăn ronănhơnăt o ............................................................... 61
4.3.Phân lo i m ngăn ronănhơnăt o ............................................................. 67
4.4.Cácăph

ngăphápăhu n luy n M ngăn -ron ........................................... 67

4.5.Thu t toán hu n luy n m ng.................................................................. 70
4.6. ng d ng m ng neural cho bài toán d báo ph t iăđi n ngắn h n. ....... 73
4.6.1.Nh ng y u t

nhăh

ngăđ n d báo ph t i ...................................... 73

Trang 6


4.6.2.D li uăđầu vào cho bài toán d báo ph t i. ...................................... 73
4.6.3.Tổng k t qu d báoătrongăcácănĕmăt i ............................................... 77
4.7.Tínhădungăl
Ch

ng bù t iă uăchoăphátătuy n khi có d báo ph t iăđi n. ... 78

ngăη K T LU NăVÀăH

NG PHÁT TRI N ................................... 81

5.1.K t lu n................................................................................................. 81
η.2.H

ng phát tri n c aăđ tài ................................................................... 82

TÀI LI U THAM KH O ........................................................................... 83

Trang 7


CH
NG 1

GI I THI U LU NăVĔN
1.1 Đặt vấnăđ
Phân ph i đi n là khâu cu i cùng c a h th ngăđi năđ aăđi nănĕngăđ n h tiêu
th . Trong quá trình s n xu t, truy n t i và phân ph iăđi n,ăl
l l n nh tălƠăl

ng tổn th t chi m tỷ

iăđi n phân ph i.

V i s phát tri n nhanh chóng c a n n kinh t và đ i s ngă nhơnă dơnă đ
nơngăcao,ădoăđóănguồnăđi năcũngăph iăđápă ngăđ
ch tă l

ng đ

c nh ngăđòiăh i v công su t và

că đ m b o. V nă đ công su t phát ra ph iă đ

d ng m t cách hi u qu nh t,ăkhôngăđ lãng phí quá nhi u nhăh
m t bài toán đ

c truy n t i và t n
ngăđ n kinh t là

c r t nhi uă đ tài nghiên c u. Tổn hao công su t là v nă đ

h

ngăđ n ch tăl

l

ng tổn th t công su tătrênăl

c

nh

ng đi nănĕng,ădoăđóăcần ph i có các bi năphápăđ aăraăđ gi m

là tìmăđi m bù công su tăl

i. Vì v y, m t trong nh ng bi n pháp khá hi u qu

iăđi n phân ph i.

Trong công tác qui ho ch và xây d ng chi năl

c phát tri n kinh t xã h i nói

chung và qui ho ch phát tri n h th ngăđi n nói riêng, cần thi t ph i tính toán xác
địnhăđ

c các chỉ s c a n n kinh t t i m t th iăđi mătrongăt

ngălaiănh : Tổng

thu nh p qu c dân (GDP), tổng dân s , tổng s n phẩm công nghi p, tổngăđi nănĕngă

tiêu th v.v....ăĐ tínhătoánăđ

c các chỉ s nêu trên ph i sử d ngăph

ngăphápăd

báo, m căđ chính xác c a k t qu d báo ph thu c r t nhi u vào vi c l a chọn mô
hình vƠăph

ngăphápăd báo.

Đ i v i công tác d báo ph t iăđi nănĕng,ă k t qu d báo không chính xác,
sai l ch quá nhi u v kh nĕngăcungăc p hoặc v nhu cầuăđi nănĕngăs d năđ n h u
qu không t t cho n n kinh t . N u ta d báo ph t i quá thừa so v i nhu cầu sử
d ng thì h u qu là ph iăhuyăđ ng nguồn l năh năm c cần thi t d năđ nătĕngă v n
đầuăt .ăNg
đ

c nhu cầu cho các h tiêu th đi n và làm thi t h i cho n n kinh t qu c dân,

nhăh
ph

c l i n u d báo ph t i quá th p so v i nhu cầu thì s khôngăđápă ng

ngăđ năđ i s ng và sinh ho t c aănhơnădơn.ăNgƠyănayăđưăcóăhƠngălo t các

ngăphápăd báoăđ

nh :ăPh

căđ xu t và áp d ng tính toán trong các bài toán qui ho ch

ngăphápătínhătheoăh s đƠnăhồi,ăph

Trang 8

ngăphápăngo i suy theo th i gian,


ph

ngăphápăt

ngăquan,ăph

ngăphápăchuyênăgia,ăph

ph

ngăphápăxácăđịnh toán tử d báo t iă u,ăph

ngăphápăsanăbằngăhƠmămũ,ă

ngăphápăm ng neuron v.v...

Vi c d báo ph t iă đi n và bù công su t ph n kháng gi mă đ
th t công su tătrênăl

că l

ng tổn

iăđi n phân ph i s đemăl i nh ng l i ích to l n sau:

 V phía côngătyăđi n l c
- Gi mă giáă thƠnhă đi nă nĕngă doă gi mă đ

cl

ng tổn th t công su tă trênă l

i

đi n.
- Tĕngăl i nhu năchoăcôngătyădoătĕngăl

ngăđi n cung c p cho khách hàng.

- T o ra kh nĕngă c nhă tranhă caoă choă cácă côngă tyă đi n l c trong thị tr
đi năđangăngƠyăđ

căth

ng

ngăm i hóa.

- Nâng cao h s công su t sử d ng,ăđ m b o ch tăl

ngăđi nănĕng,ănơngăcaoă

kh nĕngămangăt i c a h th ng.
 V phía khách hàng s d ngăđi n
- Gi măđ

c chi phí s n xu t, thi t h i do vi c ngừng cung c păđi n.

-Đ m b o đ
ng

c k ho ch s n xu t, sinh ho t và gi iă tríă trongă đ i s ng con

i.ăĐặt bi t là có th tránhăđ

đ năconăng

c nh ng nhăh

iănh ăs c kh eăvƠăđ i s ngăconăng

ng c a vi c ngừng cung c păđi n
i.

 V mặt kinh t đi n
- T o ra m t thị tr

ngăđi n c nh tranh lành m nh.

- Thúcăđẩy s phát tri n n n kinh t .

1.2 M c tiêu c a lu năvĕn
M c tiêu c a lu năvĕnălƠmătìmăraăđi m bù công su t t iă uătrênăh th ngăl
đi n phân ph i hi n h uă vƠă đ aă raă nh ngă ph
trongăt

ngălaiăkhiăcóăs gia tĕngăph t i.

Trang 9

ngă án bù choă l

i

iă đi n phân ph i


1.3 Nhi m v c a lu năvĕn
- Tìm hi u các bài toán v tìmă đi m bù công su t ph nă khángă trênă l

iă đi n

phân ph i.
- Nghiên c u sử d ng phần m m PSS/Adept trong vi cătìmăđi m bù công su t
t iă uăchoăl

iăđi n thành ph Cà Mau.

- Xây d ng bài toán d báo ph t iăvƠăđ aăraăcácăph
tri n c a ph t iătrongăt

ngăán bù khi có s phát

ngălai.

1.4 Ph m vi nghiên c u c a lu năvĕn
Lu năvĕnăt p trung gi i quy tăbƠiătoánătìmăđi m bù công su t t iă u trênăl
đi n vƠăđ aăraăcácăph
t

ngăán bù cho l

i

iăđi n khi có s phát tri n c a ph t i trong

ngălai.
V iăc ăs lý thuy t là bài toán bù công su t ph nă khángătrênăl

iăđi n phân

ph i. Từ đóăs áp d ng vào gi i quy t bài toán bù công su t ph nă khángătrênăl

i

đi n phân ph i có s phát tri n c a ph t i.
1.5 Đi m m i c a lu năvĕn
- Tìmă đ

că đi m bù công su t ph n pháng t iă uă trênă l

bằng phần m măPss/Adeptăchoăl
- Đ aăraănh ngăph
tri n c a ph t i trong t

iă đi n phân ph i

iăđi n thành ph Cà Mau.

ngăán bù t iă uăchoăl

i đi n khác nhau khi có s phát

ngălai.

1.6 Giá tr th c ti n c a lu năvĕn.
- Lu nă vĕnă gópă phần vào vi că đ aă raă ph
thành ph Cà Mau trong hi n t iăvƠăt

ngă án bù cho l

iă đi n phân ph i

ngălai.

- Làm tài li u tham kh o cho công tác nghiên c u và v năhƠnhăl

iăđi n phân

ph i.
- Đ aăraănh ngăph

ngăphápăd đoánănhằmăđ aăraănh ngăph

t iă uăcóăth có cho nh ngătr

ng h p khác nhau c aăl

Trang 10

iăđi n.

ngăánăv n hành


1.7 B C c Lu năVĕn
Lu năvĕnăđ

c th c hi n bao gồmăcácăch

Ch

ng 1: GI I THI U LU NăVĔN.

Ch

ngă2: C ăS LÝ THUY T

Ch

ngă 3:ă TệNHă TOÁNă BỐă KINHă T

ngăsau:

T I TUY N 477AX L

Iă ĐI N

THÀNH PH CÀ MAU
Ch

ngă4:ă NG D NG M NGăN RONăD

TUY N 477/AX
Ch

ngă5: K T LU NăVÀăĐ XU T

TÀI LI U THAM KH O.

Trang 11

BÁO PH

T IăĐI N PHÁT


CH
C ăS

NG 2

LÝ THUY T

2.1. H th ngăđi n.
H th ngă đi n phân ph i là h th ngă đi n bao gồmă l
cácănhƠămáyăđi năđ u n iăvƠoăl

iă đi n phân ph i và

iăđi n phân ph i làm nhi m v s n xu t, truy n t i

và phân b đi nănĕng.
H th ngăđi n không ngừng phát tri n theo th iăgiană vƠă khôngă gianăđ đápă
ng nhu cầuăngƠyăcƠngăgiaătĕngăc a ph t i.ăTùyătheoălĩnhăv c nghiên c u mà H
th ngăđi năđ

căchiaăhaiăh

ngăđ c l p nhau:

a. V mặt qu n lý và v n hành, h th ngăđi năđ

c phân b thành.

- Các nhƠă máyă đi n: gồm các nhà máy th yă đi n, nhi tă đi n than, nhi tă đi n
dầu,ătuaăbinăkhí,ănhƠămáyăđi n nguyên tử,…ăCácănhƠămáyăđi n này do các nhà máy
đi n v n hành và qu n lý.
-L

iăđi n truy n t i là phầnăl

iăđi n bao gồmăcácăđ

áp có c pă đi n áp từ 220kV tr lên,ă cácă đ

ng dây và tr m bi n

ng dây và tr m bi nă ápă cóă đi n áp

110kV có ch cănĕngătruy n t iăđ ti p nh n công su t từ cácănhƠămáyăđi n vào h
th ngăđi n qu c gia.ă L

iăđi n truy n t iădoăcácăđ năvị truy n t iăđi n qu n lý và

v n hành.
-L

i đi n phân ph i là phầnăl

iăđi n bao gồmăcácăđ

áp có c pă đi n áp từ 35kV tr xu ng,ă cácă đ
110kV có ch cănĕngăphơnăph iăđi n.ăL

ng dây và tr m bi n

ng dây và tr m bi nă ápă cóă đi n áp

iăđi n phân ph iădoăcácăđ năvị phân ph i

qu n lý.
b. V mặt nghiên c u, tính toán thì h th ngăđi năđ
-L

i h th ng (500kV)

-L

i truy n t i (110, 220, 330 kV).

-L

i khu v c (110, 220kV).

Trang 12

c phân thành.


-L

i phân ph i trung áp (6, 10, 15, 22, 35 kV).

-L

i phân ph i h áp (0.4 kV và 0.22 kV).

S ăđồ h th ng m tăl

iăđi năđ

c th hi nănh sau:

Hình 2.1: Vị trí và vai trò c aăl

iăđi n phân ph i

Hình 2.1 S ăđồăh ăth ngăđi nămôăt ăvịătríăvƠănhi măv ăc aăl

iăđi năphơnăph iă

trongăh ăth ngăđi nătừăkhơuăphátăđi n,ătr măbi năápătĕngăáp,ătruy năt i,ătr măbi năápă
trungăgian,ăl

iăđi năphơnăph iăvƠăcu iăcùngălƠăl

iăcungăc păđi n.

2.2. Tổng quan v bù công suất ph n kháng.
 Khái ni m bù công suất ph n kháng.
Trong quá trình cung c păđi n, do m t s ph t i có nhu cầu sử d ng công su t
ph n kháng, mặcădùă khôngăsinhăraăcông,ănh ngăcần thi tăđ t o ra từ tr

ng, m t

y u t trung gian trong quá trình chuy năhoáă đi nănĕng.ăVi c truy n t i công su t

Trang 13

ph n kháng trênăđ

ngădơyăcũngănh ătrongămáyăbi n áp s làm nhăh

ng x u đ n

m ngăđi n. Doăđó v năđ đặt ra là cần thi t ph i gi m s truy n t i công su t ph n
kháng trênă đ

ng dây và các phần tử cóă dòngă đi n ch yă qua.ă Đ gi m truy n t i

công su t ph n kháng trong m ngăđi n, có th đặt các thi t bị bù m t chi u (dùng t
đi nătĩnhăbùăngang)ăhoặc thi t bị bù hai chi uă(máyăbùătĩnhă- SVCăhayămáyăbùăđồng
b ) nhằm cung c p thêm công su t ph n kháng cho m ngăđi n t i các vị trí gần ph
t i gọi là bù công su t ph n kháng.
 L i ích bù công suất ph n kháng
Hầu h t các thi t bị sử d ngăđi năđ u tiêu th công su t tác d ng và công su t
ph n kháng. S tiêu th công su t ph n kháng này s đ

c truy n t iătrênăl

iăđi n

v phía nguồn cung c p công su t ph n kháng, s truy n t i công su t này trên
đ

ng dây s làm tổn hao m tăl

đồng th iă cũngă lƠmă choă l
d ngăđ

ng công su t và làm cho hao tổnăđi năápătĕngălên

ng công su t bi u ki nă tĕng,ă d nă đ nă chiă phíă đ xây

ngădơyătĕngălên.ăVìăv y vi c bù Công su t ph n kháng choăl

iăđi n s có

nh ng tích c cănh ăsau:
a. Gi măđ

c tổn thất công suất trong m ngăđi n.

Ta có tổn th t công su tătrênăđ

ng dây tr
2

+
2
�đ�

∆ =

Tổn th t công su tătrênăđ

∆ =

2

c khi bù đ

căxácăđịnh

∙

(2.1)

ng dây sau khi bù:
2

Khi gi m Q truy n t iătrênăđ

+

−

2
�đ�

�

2

∙

ng dây, ta gi măđ

(2.2)

c thành phần tổn th t công

su t Q gây ra.
b. Gi m đ

cătổnăthấtăđi năápătrongăm ngăđi n

Tổnăth tăđi năápătr

căkhiăbùăđ

căxácăđịnhătheoăcôngăth c:

Trang 14


.

∆� =

Tổn th tăđi n áp sau khi bù:

.

∆� =

+ .�
�

+

− �� . �

�
ng dây s gi mă đ

Khi ta gi m Q truy n t iă trênă đ
đ

ng dây. Từ đóănơngăcaoăch tăl

ngăđi năápăchoăl

c. Tĕngăkh nĕngătruy n t i c aăđ
Kh nĕngătruy n t i c aăđ

(2.3)

(2.4)
c tổn th tă đi n áp trên

iăđi n.

ng dây và máy bi n áp

ng dây và máy bi n áp ph thu că vƠoăđi u ki n

phát nóng, t c ph thu căvƠoădòngăđi n cho phép c aăchúng.ăDòngăđi n ch y trên
dây d n và máy bi năápăđ

cătínhănh ăsau:
�=

√

2

+

√ �

2

(2.5)

Từă côngă th că 2.5 choă th yă v iă cùngă m tă tìnhă tr ngă phátă nóngă nh tă địnhă c aă
đ

ngădơyăvƠămáyăbi năápă(t căI =ăconst)ăchúngătaăcóăth ătĕngăkh ănĕngătruy năt iă

Côngăsu tătácăd ng bằngăcáchăgi măCôngăsu tăph năkhángămƠăchúngăph iăt iăđi.ăVìă
th ăkhiă v năgi ănguyênăđ

ngădơyăvƠă máyăbi năáp,ăn uă gi măl

t i thì kh nĕngătruy n t i c a chúng s đ

ng Q ph i truy n

cătĕngălên,ăgópăphần làm ổnăđịnhăđi n

áp,ătĕngăkh nĕngăphátăđi n c aămáyăphátăđi n…
Vi căbùăCôngăsu tăph năkháng ngoƠiăvi cănơngăcaoăh ăs ăcôngăsu tăcosφăcònă
đ aă đ n hi u qu là gi mă đ
d n…nênăti t ki măđ

c chi phí kim lo i màu t c gi mă đ

căchiăphíăđầuăt ăxơyăd ngăl

iăđi n. Gi măđ

nĕng…
2.3. Các thi t b bù công suất:
 Bù trênăl

iăđi n áp:

Trong m ngăl

i trung áp, bù công su tăđ

- T đi n v iăl

ng bù c định (bù n n).

Trang 15

c th c hi n bằng :

c ti t di n dây
căchiăphíăđi n


- Thi t bị đi u chỉnh bù t đ ng hoặc m t b t choăphépăđi u chỉnh liên t c
theo yêu cầu khi t iăthayăđổi.
Chú ý : Khi công su t ph n kháng cầnă bùă v
liên t c và ổnăđịnh, vi c lắpăđặt b t

t quá 800KVAr và t i có tính

phíaătrungăápăth

ng có hi u qu kinh t t t

h n.
 T bù n n
 B trí bù gồm m t hoặc nhi u t t oănênăl

ngăbùăkhôngăđổi. vi căđi u khi n

có th th c hi n:
- Bằng tay: dùng CB hoặc LBS (load ậ break switch)
- Bán t đ ng: dùng contactor
- Mắc tr c ti p vào t iăđóngăđi n cho m chăbùăđồng th iăkhiăđóngăt i.
 Các t đi năđ

căđặt:

- T i vị tríăđ u n i c a thi t bị tiêu th đi n có tính c m (đ ngăc ăđi n và máy

bi n áp).
- T i vị trí thanh góp c p nguồn cho nhi uăđ ngăc ănh và các ph t i có tính
c măkhángăđ i v i chúng vi c bù từng thi t bị m t t ra quá t n kém.
- Trongăcácătr

ng h p khi t iăkhôngăthayăđổi.

 B t bùăđi u khi n t đ ng (bù ngăđ ng)
- Bù công su tăth

ngăđ

c hi n bằngăcácăph

ngăti năđi u khi năđóngăngắt

từng b ph n công su t.
- Thi t bị nƠyăchoăphépăđi u khi n bù công su t m t cách t đ ng, gi h s
công su t trong m t gi i h n cho phép chung quanh giá trị h s công su tă đ

c

chọn.
- Thi t bị nƠyăđ

c lắp đặt t i các vị trí mà công su t tác d ng và công su t

ph năkhángăthayăđổi trong ph m vi r t r ng. ví d : t i thanh góp c a t phân ph i
chính, t iăđầu n i c a các cáp tr c chịu t i l n.
 Các nguyên lý và lý do sử d ng bù t đ ng:

Trang 16


- B t bù gồm nhi u phần và mỗi phầnăđ

căđi u khi n bằng contactor. Vi c

đóngăm t contactor s đóngăm t s t song song v i các t v n hành. Vì v yăl

ng

công su t bù có th tĕngăhayăgi m theo từng c p bằng cách th c hi năđóngăhoặc cắt
contactorăđi u khi n t . M tăr leyăđi u khi n ki m soát h s công su t c a m ng
đi n s th c hi nă đóngă vƠă m cácă contactoră t

ngă ngă đ h s công su t c h

th ngă thayă đổi (v i sai s doă đi u chỉnh từng b c).ă Đ đi u khi nă r leă máyă bi n
dòng ph iă đặt lên m t pha c a dây cáp d nă đi n cung c pă đ n m ch đ

că đi u

khi n. Khi th c hi n bù chính xác bằng các giá trị t i yêu cầu s tránhă đ

c hi n

t

ngăquáăđi n áp khi t i gi m xu ng th păvƠădoăđóăkhử b cácăđi u ki n phát sinh

quáăđi n áp và tránh các thi t h i x y ra cho trang thi t bị.
- Quáăđi n áp xu t hi n do hi năt

ngăbùăd ăph thu c m t phần vào giá trị

tổng tr nguồn.
 Các qui tắc bù chung
- N u công su t b t (kVar) nh h năhoặc bằng 15% công su tăđịnh m c máy
bi n áp c p nguồn, nên sử d ng bù n n.
-N u

trên m c 15%, nên sử d ng bù ki u t đ ng.

- Vị trí lắpăđặt t áp trong m ngăđi năcóătínhăđ n ch đ bù công su t; hoặc bù
t p trung, bù nhóm, bù c c b , hoặc bù k t h păhaiăph
- V nguyên tắc,ăbùălýăt

ngăánăsauăcùng.

ngăcóănghĩaălƠăbùăápăd ng cho từng th iăđi m tiêu

th và v i m căđ mà ph t i yêu cầu cho mỗi th iăđi m.
- Trong th c ti n, vi c chọnăph

ngăcáchăbùăd a vào các h s kinh t và kỹ

thu t.
2.4. V trí l păđặt t bù:


Bù t p trung:
Áp d ng cho t i ổnăđịnh và liên t c.
Nguyên lý : b t đ u vào thanh góp h áp c a t phân ph iă chínhă vƠă đ

đóng trong th i gian t i ho tăđ ng.
uăđi m:
- Gi m ti n ph t do v năđ tiêu th công su t ph n kháng.

Trang 17

c


- Làm gi m công su t bi u ki n.
- Làm nhẹ t i cho máy bi năápă vƠădoăđóănóăcóăkh nĕngăphátătri n thêm các
ph t i cần thi t.
Nhận xét:
- Dòngă đi n ph n kháng ti p t că điă vƠoă t t c l ra t phân ph i chính c a
m ng h th .
- Vì lý do này kích cỡ dây d n , công su t tổnăhaoăkhôngăđ

c c i thi n

ch

đ bù t p trung.


Bù nhóm (t ngăphơnăđo n)

Bù nhóm nên sử d ng khi m ngăđi n quá l n và khi ch đ t i tiêu th theo

th i gian c aăcácăphơnăđo năthayăđổi khác nhau.
Nguyên lý : b t đ

căđ u vào t phân ph i khu v c . hi u qu do bù nhóm

mang l i cho dây d n xu t phát từ t phân ph iăchínhăđ n các t khu v căcóăđặt t
đ

c th hi n rõ nh t.
uăđi m:
- Làm gi m ti n ph t do v năđ tiêu th công su t ph n kháng.
- Làm gi m công su t bi u ki n yêu cầu.
- Kíchă th

că dơyă cápă điă đ n các t phân ph i khu v c s gi mă điă hoặc v i

cùng dây cáp trên có th tĕngăthêmăph t i cho t phân ph i khu v c.
Nhận xét :
- Dòngă đi n ph n kháng ti p t că đi vào t t c dây d n xu t phát từ t phân
ph i khu v c.
- Vìă lýă doă nƠyă mƠă kíchă th
khôngăđ

c và công su t tổn hao trong dây d n nói trên

c c i thi n v i ch đ bù nhóm.

- Khi có s thayăđổiăđángăk c a t i, luôn luôn tồn t iănguyăc ăbùăd ăvƠăkèmă

theo hi năt

ngăquáăđi n áp.

Trang 18




Bù riêng:
Bùă riêngă nênă đ

că xétă đ n khi công su tă đ ngă c ă l nă đángă k so v i m ng

đi n.
Nguyên lý: b t mắc tr c ti păvƠoăđầu dây n i c a thi t bị dùngăđi n có tính
c m (ch y uălƠăcácăđ ngăc ).
B t định m c (kVAr)ăđ n kho ng 25% giá trị công su tăđ ngăc .ăBùăbổ sung
t iăđầu nguồnăđi năcũngăcóăth mang l i hi u qu t t.
uăđi m :
- Làm gi m ti n ph t do tiêu th công su t ph n kháng (kVAr).
- Gi m công su t bi u ki n yêu cầu.
- Gi măkíchăth

c và tổn hao dây d năđ i v i t t c dây d n.

2.5. Xácă đ nhă dungă l

ng bù công suất ph n kháng đ nâng cao h s công

suất cosφ.
Gi sử h tiêu th đi n có h s công su t là ẾỊsφ1 , mu n nâng h s công su t
này lên ẾỊsφ2 (����2 > ẾỊsφ1 ), thì ph iăđặtădungăl
V i d ngăbƠiătoánănƠyăthìădungăl

ngăbùăđ

QbùΣ= P(tgφ1 -tgφ2 )α

ng bù là bao nhiêu?

căxácăđịnh theo công th c sau:

(kVAọ)ă

(2.6)

Trongăđó:ă
- P ậ ph t i tính toán c a h tiêu th đi n, kW;
- α = 0,9 ÷ 1 ậ h s xét t i kh nĕngănơngăcaoăcosφăbằng nh ngăph

ngăphápă

không đòiăh iăđặt thi t bị bù.
H s công su t ����2 nói

trênăth

ng l y bằng h s công su tădoăc ăquană

qu n lý h th ngă đi nă quyă định cho mỗi h tiêu th ph iă đ tă đ
trong kho ng ����ă= 0,8 ậ 0,95.

Trang 19

c,ă th

ng nằm




Ph

ngăphápătínhătoánăl a ch n công suất và v trí bù t iă u.

Hình 2.2 môăt ăđ

ngădơyăth căt ăbaoăgồmănhi uănhánhăcóăph ăt iăt pătrungăvƠă

phơnăb ăđ u.ăDòngăđi năph ăt iăch yătrênăđ

ngădơyăgơyăraătổnăth tătrênămỗiăphaălƠă

I2.R.ăDòngăđi năđóăgồmăhaiăthƠnhăphần:ăThƠnhăphầnăcùngăpha v iăđi năápăUăgọiălƠă
thƠnhăphầnătácăd ngăvƠăthƠnhăphầnăvuôngăgócăv iăUăgọiălƠăthƠnhăphầnăph năkhángă
c aădòngăđi n.Vi căbùăkhôngăcóă nhăh

ngăgìătổnăth tăcôngăsu tădoăthƠnhăphầnătácă

d ngăc aădòngăđi năgơyăra.

I1

I2

c

Ph ăt i
T pătrung

tătr

L = 1,0 pu

V

X1
1,0 pu

0

d
Ch măsau

I2

Dòngăđi năbi năthiên
i= I1-(I1-I2).x

I1

Hình 2.2: Đ

ng dây chính có ph t i phân b đ u và t p trung

Khiăcóădòngăđi nă c măch yătrênăđ

ngădơyăcóăđi nătr ăR,ăs ă gơyăraătổnăth tă

trênăm tăphaăbằng:

P  I 2 .R   I cos   .R   I sin   .R
2

Trang 20

2

(2.7)


Sauăkhiăcóăbùăngangăv iădòngăđi nădungăIC thìădòngăđi nătrênăđ

ngădơyăbơyă

gi ăs ălƠăI1 vƠătổnăth tăcôngăsu tălƠăI12.Răv y

P'  I 12 .R   I cos   .R   I sin   IC  .R
2

Nh ăv yădoăcóăbùănênăgi măđ

căl

2

(2.8)

ngătổnăth tăbằng:

Pg  I 2 .R  I12 .R

(2.9)

Thayăgiáătrịătừă2.7ăvà 2.8 vƠoăbi uăth că2.9 ta có:
Pg  2.( I .sin  ) IC .R  IC2 .R

(2.10)

Nh ăv yăchỉăcóăthƠnhăphầnăph năkhángăc aădòngăđi năI.sinφăvƠădòngăđi năbùă
IC cóăquanăh ăđ năvi căgi mătổnăth tăcôngăsu t. Đ ăphơnătíchăvƠăbi uăthiătrênăđồăthịă
đ

cărõărƠng,ătaăsửăd ngăh ăđ năvịăt

ngăđ i.

Gi ă thi tă chi uă dƠiă c aă tuy nă đ

ngă dơyă lƠă 1.0ă pu,ă môă t ă trênă hình 2.2. D aă

theoăs ăbi năthiênădòngăđi nădọcătheoăđ

ngădơy,ăthìădòngăđi năt iăm tăđi măb tăkỳă

lƠăhƠmăc aăkho ngăcáchătừăđi măđóăđ năđầuăđ
dΔPătrênăviăphơnădxăc aăđ

ngădơy.ăV yăviăphơnătổnăth tă P

ngădơyăt iăkho ngăcáchăx đ

căbi uăthịănh ăsau:ă

P  3.  I1   I1  I 2  Rdx
2

VƠătổnăth tătrênăđ

(2.11)

ngădơyăs ăbằng:
1.0

P 

 P

x 0

1.0

 3.   I1   I1  I 2  x  R.dx
2

x 0

(2.12)

 ( I12  I1 I 2  I 22 ) R
Trongăđó:
ΔP

lƠătổnănh tătrênătoƠnăb ăđ

ngădơyătr

căkhiăbù

I1

lƠădòngăđi năph năkhángă ăđầuăđ

ngădơy

I2

lƠădòngăđi năph năkhángă ăcu iăđ

ngădơy

R

lƠăđi nătr ăătoƠnăb ăđ

x

lƠăkho ngăcáchătừăđầuăđ

ngădơy
ngădơyătínhătrongăh ăđ năvịăt

Trang 21

ngăđ i




Tínhătoánăbùătrênăđ
a. Tr

ngădơyăcóăph ăt iăt pătrungăvƠăphơnăb ăđ u

ngăh păs ăd ngăm tăb ăt ăbù

Đặtăm tăb ăt ăbùăvƠoăđ

ngădơyăchính,ăs ălƠmănh yăc păs ăbi năthiênăliênăt că

c aădòngăđi năph năkhángăvƠăcóătácăd ngălƠăgi măđ

cătổnăth tănh ămôăt ătheoăhìnhă

2.3.
Bi uăth cătínhătổnăth tăsauăkhiăcóăđặtăm tăt ăbùăcóăth ăvi tănh ăsau:

P '  3.

x1



 I1   I1  I 2  x I C  R.dx
2

x  0

(2.13)

1.0

 3.



 I1   I1  I 2  x  Rdx
2

x  x1

Ta có k t qu sau:

P '  ( I12  I1I 2  I 22 ) R  3x1  x1  2  .I1.I C  x1I1I C  I C2  R

(2.14)

V yăđ ăgi mătổnăth tăcôngăsu tăkhiăcóădùngăm tăb ăt ăbằng:

Pg 

P  P '
P

(2.15)

Thayăgiáătrịăc aă P và P' từăbi uăth c 2.12 và 2.14 vào 2.15 ta có:

Pg 

3x1  x1  2  .I1.I C  x1I1I C  I C2  R
( I12  I1I 2  I 22 ) R

(2.16)

Chiaătửăs ăvƠăm uăs ăc aă2.15 cho I12 ta có:


I

 2  x1   C
Pg 

2
 I1
I I  
1 2   2  
I1  I1 
3x1


 I 2  I C
  x1  

 I1  I1

2
  IC  
  
  I1  

(2.17)

Gọiăc lƠătỷăs ăc aăcôngăsu tăbùăv iăph ăt iăph năkhángătổngăcònăgọiălƠăđ ăbù,ă
v yăcóăth ăvi t:ăăăăăă

c

IC
I1

Gọiă λă lƠă tỷă s ă c aă dòngă đi nă ph nă khángă ă cu iă đ
ph năkhángă ăđầuăđ

ngădơy:

Trang 22

(2.18)
ngă dơyă v iă dòngă đi nă




I2
I1

(2.19)

Từă2.17 và 2.18 bi uăth că2.19 cóăth ărútăgọnănh ăsau:

Pg 

3x1
 2  x1  c  x1c  c 2 
2 
1   

(2.20)

3cx1
 2  x1   x1  c 
1    2 

(2.21)

Hay:

Pg 
Trongăđó:
x1

lƠăkho ngăcáchătrongăh ăđ nă vịăt

ngăđ iătừă đầuăđ

ngădơyăđ năchỗă

đặtăb ăt ăbù.ă(0ă≤ăăx1 ≤ă1ăpu).
Gọi:ăă

=

1
1+   2

(2.22)

Thìăbi uăth că2.21 cóăth ărútăgọnănh ăsau:

Pg  3. .c.x1.  2  x1   x1  c 

Trang 23

(2.23)


X1
I1

Ic

I2

Ph ăt i
T pătrung

X
c

1

tătr

L = 1,0 pu

V

X1
1,0 pu

0

Ch măsau

I2
i= I1-(I1-I2).x - Ic
i= I1-(I1-I2).x

Dòngăđi năph năkháng

I1

Hình 2.3: Đ
b. Tr

ng dây ph t i t p trung và phân b đ u có m t b t

ngăh păs ăd ngăhaiăb ăt ăbù

Gi ăthi tărằngăhaiăb ăt ăbùăcóăcùngăcôngăsu tăvƠăđ
bù,ămôăt ătrênăhìnhă2.3. Cácătínhătoánăcũngăt



P '  3.

 I1   I1  I 2  x  2 I C  Rdx

x2



x  x1

 I1   I1  I 2  x  I C  Rdx

1.0

 3.

ngădơyăcóăth ăvi tănh ăsau:
2

x  0

 3.

ngădơyăđ ă

ngăt ănh ătrên,ăvƠăbi uăth cătínhătổnă

th tăm iăsauăkhiăcóăđặtăhaiăb ăt ăbùă ăhaiăvịătríătrênăđ
x1

căđ uăvƠoăđ



x  x2

2

 I1   I1  I 2  x  Rdx
2

Trang 24

(2.24)


X1
I1

X2

Ic

I2

Ph ăt i
T pătrung

X
c

1

V

tătr

L = 1,0 pu

1,0 pu

0

Ch măsau

I2
i2= I1-(I1-I2).x - 2Ic
Ic

I1

Dòngăđi năph năkháng

i1= I1-(I1-I2).x - Ic

i= I1-(I1-I2).x

Hình 2.4: Đ

ng dây ph t i t p trung và phân b đ u có bù 2 b t

Thayăgiáătrịătổnăth tătr

căkhiăbùă2.12 vƠătổnăth tăsauăkhiăbùă2.24 vƠoăbi uăth că

tínhăđ ăgi mătổnăth tătrongăh ăt

ngăđ iă2.15 ta đ

c:

Pg  3. .c.x1.  2  x1    x1  3c 

(2.25)

 3. .c.x2 .  2  x2    x2  c 
Hay:





Pg  3. .c x1.  2  x1    x1  3c   x2 .  2  x2    x2  c 
c. Suyăr ngăchoătr

ngăh păs d ngăn b ăt ăbù

Từănh ngăk tăqu ăđưătínhătoánăcóăđ
taăcóăth ăsuyăraătr

(2.26)

că ătrênă ngăv iăs ăl

ngăt ăbùătĕngădần,ă

ngăh pătổngăquátăcóănăn iăt ăbù,ăđ ăvi tăbi uăth cătínhăđ ăgi mă

tổnăth tăcôngăsu tătrongăh ăđ năvịăt

ngăđ iăsau:

Trang 25