Đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao khả năng ổn định điện áp cho hệ thống điện 220kV miền Nam Việt Nam

Header Page 1 of 126.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN HẢI THẮNG

ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG
CAO KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ
THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM VIỆT NAM

Chuyên ngành: Mạng và Hệ thống điện
Mã số:

60.52.50

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2013

Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGÔ VĂN DƯỠNG

Phản biện 1: TS. TRẦN VINH TỊNH

Phản biện 2: TS. NGUYỄN LƯƠNG MÍNH

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 25
tháng 5 năm 2013.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại Học Đà Nẵng

Footer Page 2 of 126.


1

Header Page 3 of 126.

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Hệ thống điện Việt N m vận hành với t ung t m ph tải lớn
B c – T ung – N m được li n t b ng đư ng y t uy n tải
V
mạch T ọng t m ph tải chi m
ph tải toàn uốc lại tập
trung
i n N m và i n B c c ch nh u hoảng
m Gồm
c c cấp điện p c o p
V,
V,
V và c c cấp điện p

t ung p V,
V,
V Toàn bộ đư ng y t uy n tải
KV và
KV được uản lý b i Tổng Công ty T uy n tải điện uốc gi ,
phần lưới điện ph n phối cấp điện p
V và lưới điện t ung p
c c cấp điện p từ V đ n
V o c c công ty Điện lực mi n
uản lý
Đ c đi m lưới điện
thống điện Việt N m, n
i n N m được ph n
T uy n tải điện và T uy

i n N m c v i t ất u n t ọng t ong hệ
tập t ung nhu cầu ph tải lớn Lưới điện
làm Công ty T uy n tải uản lý đ là
n tải điện 4

T ong đ , Công ty T uy n tải Điện 4 PTC4 t ực thuộc Tổng
công ty T uy n tải Điện Quốc gi – thành vi n củ Tập đoàn Điện
lực Việt N m EVN đảm t ch uản lý vận hành, sử chữ lưới điện
t uy n tải từ
Vđ n
V, nhận điện từ c c nhà m y t uy n tải
đ n c c Công ty Điện lực t n đị bàn
tỉnh, thành phố thuộc vùng
t ọng đi m inh t phí N m: Thành phố Hồ Chí inh, Bình Dương,
Đồng N i, Bà Rị – Vũng Tàu; c c tỉnh Ninh Thuận, L m Đồng,

Bình Phước, T y Ninh và vùng Đồng b ng Sông Cửu Long Đ y là
vùng inh t u n t ọng nhất củ Việt N m, chi m gi t ị tổng sản
lượng sản uất công nghiệp, hối lượng nông sản và hải sản, im
ngạch uất hẩu và nộp ng n s ch nhà nước lớn nhất, hàng năm ti u
th t n
sản lượng điện thương phẩm củ cả nước T ong hệ
thống điện t ào lưu công suất th y đổi lớn theo ch độ vận hành ẫn
đ n điện p tại c c nút bi n thi n t ong phạm vi ộng Đ c biệt hi c
sự cố lưới ho c nguồn sẽ ẫn đ n o động điện p lớn, đã c những
t ư ng hợp g y s p đổ điện p và t n ã lưới c th như “sự cố nhà

Footer Page 3 of 126.


2

Header Page 4 of 126.

m y điện Cà
u làm nhảy đư ng y
V Đă Nông – Phú
Lâm, Di Linh – T n Định đ t nh s p đổ điện p c c ơ le đã tự
động s thải ph tải một số tỉnh, thành phố thuộc hu vực i n
N m”, c c hiện tượng t n ã lưới t n iện ộng cũng đã ảy đối
với nhi u HTĐ t n Th giới như: tại Ý ngày /9/
, N m Th y
Đi n và Đông Đ n ạch ngày /9/
, phí N m Lu n Đôn ngày
/ /
, Phần L n ngày / /

, ỹ-Canada ngày 14/8/2003...
Do đ cần thi t phải nghi n c u tìm giải ph p đ n ng c o sự ổn
định điện p cho hệ thống điện
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghi n c u đ nh gi
hành củ hệ thống điện

hả năng ổn định điện p theo ch độ vận
V i n N m b ng phần m m Conus.

Đ uất c c giải ph p nh m n ng c o hả năng ổn định điện p
cho hệ thống điện
V i n N m.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu:
+ Khả năng ổn định điện p củ hệ thống điện

V

i n

Nam.
+ C c giải ph p nh m n ng c o độ ổn định điện p .
- Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống lưới điện
V i nN m
Việt N m thuộc Công ty T uy n tải điện 4 (PTC4) uản lý.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Thu thập số liệu
Tính toán ph n tích c c ch độ vận hành củ hệ thống điện i n
N mđ

c định c c ch độ nguy hi m (lúc c o đi m, thấp đi m và
sự cố .

Footer Page 4 of 126.


Header Page 5 of 126.

3

Dùng phần m m Conus đ
y ựng mi n làm việc cho phép cho
c c nút nguy hi m t n m t phẳng công suất. Ph n tích đ nh gi hả
năng ổn định điện p củ hệ thống điện theo ch độ vận hành
Đ uất c c giải ph p n ng c o hả năng ổn định cho hệ thống
điện i n N m.
5. Đặt tên đề tài:
Căn c vào m c đích, đối tượng, phạm vi và phương ph p
nghi n c u, đ tài được đ t t n như s u: “Đ nh gi v
u t gi i
h n ng c
h n ng n nh i n
ch h thống i n
i n m i t m”
6. Nội dung luận văn:
-

đầu

- Chương : Tổng u n v hệ thống điện Việt N m và hệ thống

điện i n N m.
- Chương : Cơ s tính to n, ph n tích ổn định điện p t ong hệ
thống điện và lự chọn phần m m tính to n.
- Chương : Tính to n đ nh gi
ch độ vận hành củ hệ thống điện

hả năng ổn định điện p theo
V i nN m

- Chương 4: Tính to n, đ uất c c giải ph p n ng c o hả năng
ổn định điện p cho hệ thống điện
V i nN m
- K t luận
- Tài liệu th m hảo
- Ph l c

Footer Page 5 of 126.


4

Header Page 6 of 126.

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ HỆ
THỐNG ĐIỆNMIỀN NAM VIỆT NAM
1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM.
1.1.1 Phụ tải điện.
Hệ thống điện Quốc gi với t ung t m ph tải lớn B c –
Trung – N m với công suất ti u th hàng năm 7.200MW1.850MW-8.

W, t ong đ tập t ung nhi u nhất là
i nB c
và i n N m, t ong đ Hà Nội và Sài G n với công suất ti u th
lớn nhất hoảng 1.900MW-2.
W T ong th i gi n từ năm
đ n năm
với sự ph t t i n củ n n inh t Việt N m,
nhu cầu ph tải ngày càng tăng, t ong đ sinh hoạt chi m , 7
; h ch sạn- u lịch chi m 4, ; Nông nghiệp chi m , 4 ; Công
nghiệp chi m ,
và ph tải h c chi m ,
1.1.2 Nguồn điện.
Đ đ p ng sự ph t t i n cũng như sự gi tăng củ c c ph tải,
tập đoàn Điện lực Việt N m đã đầu tư, h i th c c c nguồn tài
nguy n năng lượng củ đất nước b ng c ch đầu tư c c nhà m y
thủy điện Đồng N i 4, K n ,Quãng Ninh 2,… , nhà m y nhiệt
điện, nhà m y điện gi , nhà m y điện nguy n tử …
1.1.3 Lưới truyền tải điện.
T ong năm
đã đư vào vận hành 7 tổ m y ph t điện với
tổng công suất 4
W gồm: T
& Sơn L
4
W , TĐ
Đồng N i 4
7 W , TĐ K n
, W và T
- NĐ
Quảng Ninh

W Công t ình TĐ Sơn L lớn nhất Đông N m
Á công suất 4
W đã h nh thành vào ngày / /
, vượt
t ước th i hạn năm so với Nghị uy t củ Quốc hội, đem lại hiệu
uả inh t lớn cho đất nước, được Đảng và Chính phủ đ nh gi c o
1.1.4 Một số thông tin thực tế về mất ổn định [2].

Footer Page 6 of 126.


Header Page 7 of 126.

5

1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM
(PTC4).
1.2.1 Giới thiệu chung.
Hệ thống điện i n N m Việt N m (PTC4) cung cấp điện trên
đị bàn
tỉnh, thành phố phí N m từ Ninh Thuận, L m Đồng t
vào) Đ y là hu vực c tốc độ ph t t i n inh t nh nh, éo theo nhu
cầu sử ng điện c o Hệ thống lưới điện này t ải ài t n một số hu
vực u núi c o, ừng ậm, vùng đầm lầy, sông ộng, nước s u, hàng
năm phải “sống chung với lũ l t” từ đ n th ng li n, việc đi lại h t
s c h hăn Lưới điện Công ty t uy n tải phí N m chủ y u nhận
điện từ c m điện lớn là: T ung t m Điện lực Phú ỹ c tổng công
suất l p đ t 4
W, c m nhiệt điện hí Cà
u, Ô ôn c tổng

công suất l p đạt
W, T ung t m nhiệt điện hí Nhơn T ạch c
tổng công suất l p đ t
W và một số nhà m y h c t ong hu
vực Những th ng đầu năm, hạn h n éo ài, Do đ lưới điện o
công ty uản lý luôn vận hành t ong đi u iện đầy và u tải, đ c biệt
là đối với hệ thống điện
V ễ ảy sự cố
T ong năm
, PTC4 đã nỗ lực, chủ động h c ph c nhi u h
hăn, hoàn thành tất cả c c chỉ ti u hoạch đ , đảm bảo lưới điện
vận hành n toàn, inh t , g p phần cung cấp đủ điện cho ph t t i n
inh t và đ i sống nh n n hu vực phí N m
1.2.2 Sơ đồ hệ thống điện Miền Nam
1.2.3 Khối lượng đường dây và TBA Miền Nam (PTC4).
Hệ thống điện i n N m PTC4 cung cấp điện t n đị bàn
tỉnh, thành phố phí N m từ Ninh Thuận, L m Đồng t vào với
,4 m đư ng y t uy n tải điện si u c o th
V và
m
đư ng y t uy n tải điện c o th
V; cùng với t ạm bi n p
V gồm
m y bi n p c tổng ung lượng 9
VA,
t ạm bi n p
V gồm
m y bi n p c tổng ung lượng
9
MVA

Footer Page 7 of 126.


6

Header Page 8 of 126.
1.3 KẾT LUẬN

Ngày n y hệ thống điện Việt N m là hệ thống điện li n t C c
lưới điện hu vực, c c nhà m y điện được nối li n t với nh u tạo
thành hệ thống điện thống nhất. B n cạnh sự ph t t i n củ đư ng
dây si u c o p
V B c-N m, Lưới điện t uy n tải
V và
V hông ngừng ph t t i n đ đ p ng nhu cầu ngày càng tăng
củ ph tải
T ong đ , phải ét đ n lưới điện i n N m c v i t
ất u n
t ọng t ong hệ thống điện Việt N m, n tập t ung nhu cầu ph tải
lớn Với sự ph t t i n nh nh v nguồn và lưới điện đ đ p ng nhu
cầu củ ph tải Tuy nhi n, c c ph tải
hu vực i n N m ph t
t i n ất nh nh, t ong hi đ c c công t ình đầu tư đ đảm bảo nguồn
cung cấp thì hạn ch vì vậy lưới điện luôn vận hành t ong đi u iện
đầy và u tải ễ ảy sự cố g y s t giảm điện p, làm mất ổn định
điện p ảnh hư ng đ n hệ thống điện củ hu vực và c hả năng
g y s p đổ điện p ho c t n ã hệ thống điện
T ong phần chương củ luận văn sẽ t ình bày tổng u n v
ph n tích ổn định củ hệ thống điện và c ch th c sử ng phần m m

Conus đ đ nh gi , ph n tích nh m đư
c c giải ph p n ng c o ổn
định điện p củ hệ thống
Chương 2
CƠ SỞ TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TRONG HỆ
THỐNG ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN
2.1 TỔNG QUAN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN.
2.1.1 Khái niệm chung [3]
Ổn định điện p là hả năng uy t ì điện p tại tất cả c c nút
t ong hệ thống n m t ong một phạm vi cho phép đi u iện vận
hành bình thư ng ho c s u c c ích động Hệ thống sẽ đi vào t ạng
th i hông ổn định hi uất hiện c c ích động như tăng tải đột ngột
h y th y đổi c c đi u iện củ mạng lưới hệ thống C c th y đổi đ

Footer Page 8 of 126.


7

Header Page 9 of 126.

c th làm cho u t ình giảm điện p ảy và n ng nhất là c th
ơi vào tình t ạng hông th đi u hi n điện p, g y s p đổ điện
áp.
Nguy n nh n chính g y mất ổn định điện p là hệ thống hông
c hả năng đ p ng nhu cầu công suất phản h ng t ong mạng C c
thông số c li n u n đ n s p đổ điện p là ng công suất t c ng,
công suất phản h ng cùng với điện ung, điện h ng củ mạng lưới
t uy n tải
2.1.2 Các dạng gây mất ổn định điện áp [3]

a.

t n nh i n

b. Ổn nh i n

hi u t hi n ích ộng lớn:
hi có c c ích ộng bé:

2.1.3 Phương pháp tính toán đánh giá ổn định điện áp [3]
a. Phương h
b. Phương h

trực tiế :
ỉ bậc nh t:

2.1.4 Nguyên nhân làm mất ổn định điện áp và hậu quả của
sự cố mất ổn định:
2.2 LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN.
2.2.1 Phần mềm PSS/E:
PSS/E (Power System Simulator/Engineering là một phần m m
củ hãng PTI thuộc tập đoàn Siemens, được ng đ mô phỏng, tính
to n và ph n tích lưới t uy n tải Phần m m được lập t ình b ng
ngôn ngữ Fo t nt, thi t t n n n gi o iện Win ow, ất thuận tiện
cho ngư i sử ng
2.2.2 Phần mềm Powerworld
Powe wo l là một phần m m củ tập đoàn Powe Wo l
ỹ,
được thi t t n gi o iện Win ows 9 /9 /NT/
/XP Phần m m

c th tính to n mô phỏng cho hệ thống l n tới
nút Phần
m m này được ng ng ất tốt vào việc tính to n mô phỏng hệ

Footer Page 9 of 126.


Header Page 10 of 126.

8

thống điện, phần m m c
t uả tính to n chính
hình ảnh t ực u n n n ễ sử ng

c, th hiện b ng

2.2.3 Phần mềm conus
Conus là chương t ình tính to n ch độ c lập củ Đại học
Lening
được c n bộ củ ho Hệ thống điện t ư ng Đại học B ch
ho Hà Nội hiệu chỉnh và n ng cấp sử ng và n ng cấp sử ng từ
năm 9
C c ch c năng và thuật to n p ng cho chương t ình
được bổ sung, cải ti n theo y u cầu cù thực t tính to n hệ thống
điện và sự ph p t i n củ ỹ thuật m y tính
2.2.4 Phân tích lựa chọn phần mềm tính toán
Từ những giới thiệu c c phần m m tính to n t n, t c giả thấy
phần m m conus c ch c năng mô phỏng hệ thống điện và hả năng
tính toán ổn định thông u việc ph n tích ổn định điện p tại c c

nút, hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống và đ c biệt là ch c năng n ng
c o hả năng ổn định b ng thi t bị SVC. Do đ t c giả lự chọn phần
m m Conus làm chương t ình tính to n cho đ tài
2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM CONUS.
2.3.1 Soạn thảo số liệu.
2.3.2 Soạn thảo sơ đồ lưới
2.3.3 Tính chế độ xác lập.
2.3.4 Tính toán phân tích ổn định
2.4 KẾT LUẬN:
Với sự ph t t i n nhảy vọt v công suất và uy mô lưới điện củ
hệ thống điện Việt N m t ong nhưng năm u đã làm tăng y u cầu
cấp thi t phải đi s u nghi n c u đ c tính ổn định C c thi t
vận
hành đư ng y si u c o p
V B c T ung N m đã g n li n với
những tính to n ph n tích c tính uy t định v phương iện ổn định
hệ thống Sự uất hiện t ong tương l i những nhà m y điện lớn nối

Footer Page 10 of 126.


9

Header Page 11 of 126.

vào hệ thống điện b ng lưới
V cần đ i hỏi phải nghi n c u s u
s c hơn v phương iện ổn định hệ thống điện ph c tạp
Đ tính to n ổn định củ hệ thống điện cần phải nghi n c u ph n
tích ổn định g c lệch ph , ổn định điện p, ổn định với ích động nhỏ

ổn định tĩnh và ổn định với ích động lớn ổn định động
Ngày n y với sự ph t t i n ngày càng mạnh mẽ củ công nghệ
thông tin, c c m y tính cấu hình mạnh được sử ng phổ bi n, nh
đ c c chương t ình tính to n mô phỏng hệ thống điện c hả năng
tính to n và tốc độ tính to n c o Phần m m Conus là phần m m c
c c ch c năng mô phỏng ĐDSCA, tính giới hạn t uy n tải công suất
theo đi u iện ổn định tĩnh là th mạnh củ chương t ình, đ c biệt là
c c ch c năng ph n tích ổn định và hiệu uả thi t bị FACTS Do đ
t c giả lự chọn phần m m Conus làm chương t ình tính to n cho đ
tài.
Chương 3
TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP THEO CHẾ Đ
VẬN HÀNH C A HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV MIỀN NAM
3.1 SƠ ĐỒ VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
3.1.1 Sơ đồ hệ thống điện 220kV Miền Nam (PTC4).
3.1.2 Số liệu tính toán [1]
Qu tìm hi u v hệ thống điện i n N m, t c giả đã n m được các
thông tin v nguồn, đư ng y, ph tải, m y bi n p t ong sơ đồ hệ
thống điện
V i n N m được cung cấp b i Công ty t uy n tải điện
4 PTC4 Đi u này đã giúp t c giả hình thành n n bộ số liệu, g p phần
u n t ọng t ong việc nghi n c u đ tài
- Tổng chi u ài đư ng

y: 2.871 km

- Tổng số T ạm bi n p: 40
- Tổng ung lượng

Footer Page 11 of 126.

y bi n p: 15.591 MVA


Header Page 12 of 126.

10

3.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TRÊN PHẦN MỀM
CONUS
3.2.1 Cập nhật số liệu
3.2.2 Xây dựng sơ đồ lưới mô phỏng:
3.2.3 Kết quả tính toán
3.3 TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ Đ
THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM

VẬN HÀNH HỆ

Thông qua các tính to n đ ph n tích t ào lưu công suất củ lưới
điện
V i n N m PTC4 tại ch độ: cao đi m (40%Sbt), thấp
đi m (30% Sbt ) và sự cố T ong đ , ch độ vận hành lúc c o đi m,
thấp đi m c đầy đủ c c phần tử m y ph t và đư ng y tại th i
đi m ét và ch độ sự cố N-1 ét ch độ vận hành c o đi m sự cố
mất đư ng y ho c sự cố m y ph t Ở đ y t tính to n t ào lưu
công suất t uy n tải theo ịch bản uy t ì hệ số cosfi giữ công suất
t c ng và công suất phản h ng tại mỗi ph tải theo một hệ số cho
t ước
3.3.1 Chế độ vận hành cao điểm
- Đư ng y t uy n tải 220kV vận hành bình thư ng, hông c

ấu hiệu bị u tải
- C c nút c gi t ị điện p thấp hơn so với c c nút c n lại t ong
hu vực như Ch u Đốc (U = 172.717 kV); Kiên Bình (U = 177.559
kV); Thốt Nốt (U = 198.020 kV); Cao Lãnh (U = 195.537 kV); Rạch
Giá (U = 193.515 kV) T ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình thấp
nhất
3.3.2 Chế độ vận hành thấp điểm
- Đư ng

y t uy n tải 220kV hông c hiện tượng u tải

y

- C c nút c gi t ị điện p thấp hơn so với c c nút c n lại t ong
hu vực nhưng c c nút này đ u n m t ong giới hạn cho phép như
Ch u Đốc U = 216.367 kV); Kiên Bình (U = 218.347 kV); Sóc

Footer Page 12 of 126.


11

Header Page 13 of 126.

T ăng (U = 217.845 kV); Đ Nhim (U = 216.321 kV) T ong đ nút
Ch u Đốc và nút Ki n Bình vẫn là nút c điện p thấp nhất.
3.3.3. Chế độ vận hành sự cố
Ởđ yt

ét hệ thống điện

ch độ vận hành c o đi m

a. Chế ộ sự cố 1 ường d y
T giả thi t sự cố đ t đư ng y t n hông và ti n hành tính
to n ch độ c lập, ph n tích u t ình vận hành đ tìm những
hạn ch , nguy hi m c hả năng g y mất ổn định cho hệ thống Qu
tính to n, ph n tích sự cố nhi u đư ng y, t c giả thấy c các
t ư ng hợp g y ảnh hư ng nhi u nhất tới ổn định củ hệ thống điện
như s u:
* Xét trường hợ

ứt 1 ường d y L ng Bình - Thủ Đức:

- Đư ng y t uy n tải 220kV vận hành bình thư ng, hông c
hiện tượng u tải y
- Các nút Cao Lãnh (U = 195.571 V ; Rạch Gi U = 193.540
V ; Ch u Đốc U = 172.749 V ; Thốt Nốt U = 189.051 kV); Kiên
Bình (U = 177.5 9 V c m c điện p thấp hơn so với c c nút c n
lại t ong hu vực t ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p
thấp nhất.
* Xét trường hợ

ứt 1 ường d y Phú L m - Long An:

- Đư ng y t uy n tải
hiện tượng u tải y

V vận hành bình thư ng, hông c

- Các nút Cao Lãnh (U = 190.878 V ; Rạch Gi U = 190.247
V ; Ch u Đốc U = 168.273 V ; Thốt Nốt U = 184.759 kV); Kiên
Bình (U = 173.455 V c m c điện p thấp hơn so với c c nút c n
lại t ong hu vực t ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p
thấp nhất.
* Xét trường hợ

Footer Page 13 of 126.

ứt 1 ường d y C i lậy - Thốt ốt:


12

Header Page 14 of 126.
- Đư ng y t uy n tải
hiện tượng u tải y

V vận hành bình thư ng, hông c

- Các nút Cao Lãnh (U = 189.041 V ; Rạch Gi U = 4.858
V ; Ch u Đốc U = 58.055 V ; Thốt Nốt U = 73.632 kV); Kiên
Bình (U = 164.796 V c m c điện p thấp hơn so với c c nút c n
lại t ong hu vực t ong đ c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p
thấp nhất.
* Xét trường hợ

ứt 1 ường d y C

- Đư ng y t uy n tải

hiện tượng u tải y

u – Ô Môn:

V vận hành bình thư ng, hông c

- Các nút Cao Lãnh (U = 191.402 kV); Rạch Gi U = 187.715
V ; Ch u Đốc U = 66.164 V ; Thốt Nốt U = 183.707 kV); Kiên
Bình (U = 170.989 kV) c m c điện p thấp hơn so với c c nút c n
lại t ong hu vực t ong đ các nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p
thấp nhất.
b. Chế ộ sự cố 1 m y h t
Tương tự sự cố đ t đư ng y t n hông, t giả thi t sự cố
hỏng m y ph t Qu tính to n, ph n tích sự cố nhi u m y ph t, t
nhận thấy c các t ư ng hợp g y ảnh hư ng nhi u nhất tới ổn định
như s u:
* Trường hợ sự cố 1 m y h t C
- Đư ng y t uy n tải
hiện tượng u tải y

u:

V vận hành bình thư ng, hông c

- Các nút Ch u Đốc (U = 174.839 kV); Thốt Nốt U = 190.540
kV); Kiên Bình (U = 179.833 kV); Cao Lãnh (U = 196.407 kV);
Rạch Gi U = 195.543 kV) c m c điện p thấp hơn so với c c nút
c n lại t ong hu vực và Nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp
nhất.
* Trường hợ sự cố 1 m y h t Đại inh:

Footer Page 14 of 126.


Header Page 15 of 126.

13

Nút Ch u Đốc U = 7 74 V ; Thốt Nốt U = 9 4 V ;
Kiên Bình (U = 177.582 kV); Cao Lãnh (U = 195.564 kV); Rạch Gi
(U = 193.534 kV). T ong đ , t thấy nút Ch u Đốc, Ki n Bình c
điện p thấp nhất
* Trường hợ sự cố 1 m y h t củ trạm 5
- Đư ng y t uy n tải
hiện tượng u tải y

Phú

ỹ:

V vận hành bình thư ng, hông c

- C c nút Ch u Đốc U = 172.445 V ; Thốt Nốt U = 8.758
kV); Kiên Bình (U = 177.3082 kV); Cao Lãnh (U = 195.248 kV);
Rạch Gi U = 9 316 V c m c điện p thấp hơn so với c c nút
c n lại t ong hu vực và Nút Ch u Đốc, Ki n Bình c điện p thấp
nhất
Từ việc tính toán, phân tích lưới điện
V i n N m c các
ch độ vận hành, t

c định được c c nút nguy hi m c th gây ảnh
hư ng đ n ổn định điện p củ hu vực như nút Ch u Đốc, Kiên
Bình, Thốt Nốt, C o Lãnh, Rạch Gi và t ong đ , c c nút c gi t ị
điện p thấp nhất hi ét c c ch độ c hả năng g y mất ổn định
c o nhất là nút Ch u Đốc, Kiên Bình.
3.4 TÍNH TOÁN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP
C A HỆ THỐNG [4]
3.4.1 Chế độ vận hành cao điểm
Xét t ư ng hợp hệ thống lưới điện ch độ vận hành c o đi m lúc
hông c sự cố, u ph n tích và số liệu tính to n bảng 12 c th
thấy ng hệ số ự t ữ ổn định củ cả hệ thống là 10 t ong đ c c c
nút c hệ số ự t ữ c o n m gần gi t ị mi n giới hạn ổn định như
Ch u Đốc 11.24%; Kiên Bình 10.149% và c c nút ti p theo như Thốt
Nốt 7.8%; Cao Lãnh 6.47% và Rạch Gi

Footer Page 15 of 126.


Header Page 16 of 126.

a) ghạn ổn định tại Châu Đốc

14

b) ghạn ổn định tại Kiên Bình

Hình 3.2 Miền giới hạn ổn định của các nút có điện áp yếu ở chế độ
vận hành cao điểm
Dự t n sơ đồ đ c tính công suất t n t thấy được giới hạn ổn
định củ c c nút y u nhất t ong hu vực mà t đã ph n tích t n và

nút Ch u Đốc là nút n m gần đư ng cong giới hạn nhất so với c c
nút c n lại
3.4.2 Chế độ vận hành sự cố đứt 1 đường dây Cai Lậy – Thốt
Nốt
Qu ph n tích và số liệu tính to n bảng 13 c th thấy ng hệ
số ự t ữ ổn định củ cả hệ thống giảm so với lúc vận hành hông c
sự cố là 4.5% t ong đ c c c nút c hệ số ự t ữ thấp n m gần với
giới hạn ổn định như Ch u Đốc 7.76%; Kiên Bình 6.82 ; Thốt Nốt
5.59%; Cao Lãnh 3.73% và Rạch Gi 4 21% nhưng c c nút này vẫn
n m t ong giới hạn ổn định cho phép

a) ghạn ổn định tại Châu Đốc

b) ghạn ổn định tại Kiên Bình

Hình 3.4 Miền ghạn ổn định ở chế độ sự cố đứt 1 đường dây

Footer Page 16 of 126.


Header Page 17 of 126.

15

Dự t n sơ đồ đ c tính công suất t n t thấy được giới hạn ổn
định củ c c nút y u nhất t ong hu vực m t đã ph n tích t n và
nút Châu Đốc là nút n m gần đư ng cong giới hạn nhất so với c c
nút c n lại Vì v y, nút Ch u Đốc là nút c hả năng g y mất ổn định
cho hệ thống c o nhất
3.4.3 Chế độ sự cố 1 máy phát 500kV Phú Mỹ

Xét t ư ng hợp ch độ vận hành c o đi m lúc sự cố hỏng m y
ph t t ạm
V Phú ỹ, u ph n tích và số liệu tính to n bảng
3.14 c th thấy ng hệ số ự t ữ ổn định củ cả hệ thống là 9.75%
t ong đ c c c nút c hệ số ự t ữ c o như Ch u Đốc
08%; Kiên
Bình 10 ; Thốt Nốt 7.71%; Cao Lãnh 6.41% và Rạch Gi
7%
nhưng c c nút này vẫn n m t ong giới hạn ổn định cho phép

a) ghạn ổn định tại Châu Đốc

b) ghạn ổn định tại nút Kiên Bình

Hình 3.6 Miền giới hạn ổn định của các nút có điện áp yếu ở chế độ
vận hành sự cố hỏng 1 máy phát
Từ những số liệu tính toán, phân tích
3.15 (ph l c èm theo)

t n t c bảng tổng hợp

Qua phân tích hệ thống điện
V hu vực i n N m các
ch độ vận hành, t nhận thấy c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình, Thốt
Nốt, C o Lãnh, Rạch Gi c điện p thấp nhất hu vực và c độ ự
t ữ ổn định n m gần giới hạn cho phép T ong đ , nút Ch u Đốc,
Kiên Bình có điện p và hệ số ự t ữ ổn định thấp nhất hu vực, có
hả năng g y mất ổn định cho hệ thống điện khi ta tăng công suất
t uy n tải l n c o

Footer Page 17 of 126.


Header Page 18 of 126.

16

3.5 KẾT LUẬN
Qu thu thấp số liệu cập nhật cho chương t ình và ti n hành tính
to n, ph n tích c c ch độ vận hành củ hệ thống điện t c
t uả
như s u:
- Lưới điện
V hu vực i n N m PTC4 vận hành đảm bảo
ổn định v điện p ch độ thấp đi m nhưng ch độ vận hành c o
đi m thì c mốt số nút c điện p thấp n m ngoài giới hạn cho phép
như Ch u Đốc, Ki n Bình, C o Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi …
- Khi t ét t ư ng hợp hệ thống điện vận hành lúc sự cố các nút
220kV c điện p thấp nhất hu vực c hả năng g y mất ổn định
điện p và có độ ự t ữ ổn định thấp n m gần giới hạn ổn định là
Ch u Đốc, Ki n Bình, C o Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi . T ong đ , nút
Ch u Đốc và Kiên Bình có giá trị điện p thấp nhất so với c c nút
y u t ong hu vực c c ch độ vận hành
T ong u th ph tải ngày càng tăng, hệ thống điện luôn vận hành
m c c o, việc ngăn ngừ c c sự cố là h t s c u n t ọng và cần thi t
Vì vậy t cần đ
c c biện ph p nh m hạn ch và h c ph c tối đ
c c sự cố b n cạnh đ cũng cần c giải ph p nh m n ng c o điện p tại
c c nút đ t nh t ư ng hợp ấu nhất c th ảy là mất ổn định điện
áp. T ong chương 4 t ph n tích c c giải ph p l p đ t t bù ọc, thi t

bị SVC tại c c nút nguy hi m c hả năng g y mất ổn định cho hệ
thống
Chương 4
TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ
NĂNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 220KV
MIỀN NAM
4.1 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH CHO HỆ THỐNG
T ong hệ thống điện hi ph tải tăng thì độ ự t ữ ổn đinh củ hệ
thống sẽ giảm và điện p tại c c nút cũng ễ ơi ngoài phạm vi cho

Footer Page 18 of 126.


17

Header Page 19 of 126.

phép Vì th t cần nghi n c u c c giải ph p n ng c o hệ số ự t ữ ổn
định củ hệ thống và điện p tại c c nút n m t ong phạm vi cho phép.
Ở chương này t c giả nghi n c u sử ng t bù ọc và thi t SVC
đ t tại c c đư ng y, c c nút c điện p y u nhất hu vực nh m
nâng cao hả năng ổn định củ hệ thống
4.2 SỬ DỤNG TỤ BÙ DỌC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH
Đối với c c đư ng y t uy n tải
V ài > m , đ đảm bảo
ổn định điện p t ong u t ình t uy n tải, t ti n hành đ t t bù ọc
đầu đư ng y Qu tính to n, ph n tích hi đ t t bù nhi u đư ng
dây với ung lượng bù hoảng 7
X h ng đư ng y, t nhận thấy
hi đ t t bù một số đư ng y thì đem lại hiệu uả ổn định hơn t ước

c th như s u
4.2.1 Đặt tụ bù ở 2 đầu đường dây Châu Đốc-Thốt Nốt
Với t uả t ong bảng 4 , ta thấy hi đ t t bù h i đầu đư ng
dây Ch u Đốc – Thốt Nốt thì hệ số ự t ữ ổn định và điện p tại
các nút cải thiện so với t ước, đư ng cong giới hạn ổn định được
n ng c o hơn.
600

450
400
350
300
250

500
400

giới hạn ổn định s u
khi bù
giới hạn ổn định
t ước bù

300
200
100
0
-100

0

100

200

300

4.1a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

-200

-100

200
150
100
50
0
-50 0

giới hạn ổn định
t ước hi bù
giới hạn ổn định s u
khi bù

100

200

4.1b) Nút Kiên Bình trước

và sau khi lắp đặt tụ bù

4.2.2 Đặt tụ bù ở 2 đầu đường dây Cao Lãnh-Thốt Nốt
Với t uả t n, t thấy hi đ t t bù h i đầu đư ng y C o
Lãnh – Thốt Nốt thì hệ số ự t ữ ổn định và điện p tại c c nút y u
tuy cải thiện hơn so với t ước nhưng vẫn hông đảm bảo được ổn
định điện p tại c c nút y u

Footer Page 19 of 126.


18

Header Page 20 of 126.

450
400

500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0

350
300
250

giới hạn ổn định
t ước hi bù

0

100

200

300

-200

4.3a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

giới hạn ổn định
t ước hi bù

200
150
100
50

giới hạn ổn định
sau khi bù

-100

giới hạn ổn định
sau khi bù

0
-50 0

100

200

4.3b) Nút Kiên Bình trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

Dự vào tính to n ph n tích t ước và s u hi bù t thấy t n sơ
đồ đ c tính công suất giới hạn ổn định tại c c nút y u T thấy hi l p
đ t t bù tại đầu đư ng y Cao Lãnh – Thốt Nốt thì giới hạn ổn
định củ
nút Ch u Đốc, Ki n Bình được n ng l n Ngoài đư ng
cong giới hạn s p đổ điện p cũng tăng (kt = 1.045; ks = 1.060).
4.2.3 Đặt tụ bù ở 2 đầu đường dây Cà Mau-Rạch Giá
Với t uả t n, t thấy hi đ t t bù h i đầu đư ng y Cà
Mau – Rạch Gi thì hệ số ự t ữ ổn định và điện p tại c c nút y u
được n ng c o hơn so với hi chư bù
600

500

500

400

400

giới hạn ổn định
t ước hi bù

300

300

giới hạn ổn định s u
khi bù

200

giới hạn ổn định
sau khi bù

100

100

0

0
-100

giới hạn ổn định
t ước hi bù

200

0

100

200

300

4.5a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

-200

-100

-100

0

100

200

4.5b) Nút Kiên Bình trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

Dự vào tính to n ph n tích t ước và s u hi bù th hiện t n sơ
đồ đ c tính công suất giới hạn ổn định tại c c nút y u T thấy hi l p
đ t t bù tại đầu đư ng y Cà Mau – Rạch Gi thì giới hạn ổn
định củ
nút Ch u Đốc, Ki n Bình được n ng l n Ngoài đư ng
cong giới hạn s p đổ điện p cũng tăng l n kt = 1.045; ks = 1.085).

Footer Page 20 of 126.


19

Header Page 21 of 126.

4.3 SỬ DỤNG THIẾT BỊ SVC NÂNG CAO ỔN ĐỊNH ĐIỆN
ÁP
4.3.1 Cơ sở tính toán dung lượng bù
4.3.2 Đặt SVC tại nút Châu Đốc
Qua tính toán, ph n tích, t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ
thống lần lượt ng với c c ch độ (Kdt% = 22.5%; 19.25%;
22
, điện p tại c c nút Ch u Đốc U = 219.789kV;
219.772kV; 219.788kV), Cao Lãnh (U = 211.575kV; 210.864kV;
211.396kV), Kiên Bình (U = 214.258kV; 213.849 kV; 214.224kV),
Thốt Nốt U = 213.909kV; 212.225kV; 213.802 V , Rạch Gi U =
213.326kV, 212.563kV, 213.251 V điện p tại c c nút y u đã được
cải thiện hơn so với t ước c c ch độ vận hành và n m t ong giới
hạn ổn định như bảng số liệu 4.4 (ph l c èm theo)
800

800

600

600

400

400

200
0
-200

-200

0

200

400

600

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù

200
0
-400

-200

-200

-400

-400

-600

-600

4.7a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

0

200

400

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù

4.7b Nút Kiên Bình trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

4.3.3 Đặt SVC tại nút Kiên Bình
Qua tính toán, ph n tích t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ
thống lần lượt với c c ch độ Kdt% = 22.75%; 18.75%; 22.5%),
điện p tại c c nút Ch u Đốc U = 209.844kV; 208.733kV;
209.800kV), Cao Lãnh(U= 209.962 kV; 208.982kV; 209.777 kV),
Kiên Bình(U=219.791kV;219.599kV; 219.790 V , Thốt Nốt U
=210.983kV; 208.337kV;210.865 V , Rạch Gi U = 214.173kV,
213.225kV, 214.104 V điện p tại c c nút y u đã được cải thiện
hơn so với t ước c c ch độ vận hành và năm t ong giới hạn ổn
định như bảng số liệu 4.5 (ph l c èm theo)

Footer Page 21 of 126.


20

Header Page 22 of 126.
800

800

600

600

400

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù

200
0
-200

-200

0

200

400

400
200

-400

600

0
-200
0
-200

200

400

600

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù

-400

-400

-600

4.9a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

4.9b) Nút Kiên Bình trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

4.3.4 Đặt SVC tại nút Cai Lậy
Qua tính toán, ph n tích t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ
thống lần lượt ng với c c ch độ (Kdt% = 16.5%; 10.25%;
16.25%), điện p tại c c nút Ch u Đốc U = 182.758kV;
168.198kV; 182.743kV), Cao Lãnh (U = 206.792kV; 200.143kV;
206.784kV), Kiên Bình (U = 186.758kV; 174.144 kV; 186.743kV),
Thốt Nốt U = 198.995kV; 183.217kV; 198.943 V , Rạch Gi U =
200.792kV, 192.153kV ,200.777 V điện p tại c c nút y u đã được

cải thiện hơn so với t ước c c ch độ vận hành như bảng số liệu
4.6 (ph l c èm theo)
Sơ đồ đư ng cong giới hạn ổn định củ hệ thống tại c c nút y u
- Ở ch độ vận hành sự cố đ t đư ng
600

500

500

400

400

300

300

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù

200
100
0
-100-100 0

y

200

-200

100

200

300

400

-200

4.11a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù

100
0
-100-100 0

100

200

300

-200
-300

4.11b) Nút Kiên Bình trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

4.3.5 Đặt SVC tại nút Thốt Nốt
Qua tính toán, ph n tích t thấy hệ số ự t ữ ổn định củ hệ

Footer Page 22 of 126.


21

Header Page 23 of 126.

thống lần lượt ng với c c ch độ (Kdt% = 20.75%; 17.25%;
20.5%), điện p tại c c nút Ch u Đốc U = 200.730kV; 199.634kV;
200.571kV), Cao Lãnh (U = 214.633kV; 213.744kV; 214.424kV),
Kiên Bình (U = 201.986kV; 200.879 kV; 201.835 V , Thốt Nốt U
= 219.541kV; 218.604kV; 219.385 V , Rạch Gi U = 211.150kV,
210.258kV, 211.022 V điện p tại c c nút y u đã được cải thiện
hơn so với t ước c c ch độ vận hành như bảng số liệu 4.7 (ph
l c èm theo)
700
600
500
400

300

-200

200
100
0
-100 0

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù
200

400

-200
-300

4.13a) Nút Châu Đốc trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

-400

700
600
500
400
300

200
100
0
-200 -100 0
-200
-300
-400

Giới hạn ổn định
t ước bù
Giới hạn ổn định s u
bù
200

400

4.13b) Nút Kiên Bình trước
và sau khi lắp đặt tụ bù

Với t uả t n, t thấy hi sử ng thi t bị SVC đ t tại các
nút y u hiệu uả hơn sơ với việc sử ng t bù ọc t n đư ng y,
hệ số ự t ữ ổn định củ hệ thống và điện p tại c c nút được n ng
cao. Ngoài ra, hi l p đ t thi t bị SVC tại c c nút Ch u Đốc, Ki n Bình
thì n đem lại hiệu uả c o hơn.
4.5 KẾT LUẬN
Việc ng ng c c thi t bị SVC vào t ong hệ thống t uy n tải điện
đã m ng lại những lợi ích h t s c to lớn, đ c biệt là c c lợi ích v giữ
ổn định điện p nút, tăng độ tin cậy cung cấp điện và giảm c c o
động hệ thống điện S u hi l p đ t thi t bị SVC tại Ch u Đốc, điện p
và độ ự t ữ ổn định củ hệ thống đạt hiệu uả hơn, c c nút l n cận cũng

được đảm bảo hơn.
Đ đảm bảo ổn định điện p t ong lưới điện
Nam luận văn đ uất sử ng thi t bị SVC

Footer Page 23 of 126.

V hu vực

i n


Header Page 24 of 126.

22

Qu tính to n, ph n tích t n t thấy l p đ t SVC tại nút Ch u Đốc
với công suất
VA thì hệ số ự t ữ ổn định điện p tại c c nút y u
c c ch độ làm việc t ước hi l p đ t SVC được n ng c o õ ệt, hệ
thống n toàn và tin cậy hơn t ong c c ch độ làm việc, t nh hiện tượng
mất ổn định điện p hi ảy c c sự cố N- C c nút l n cận vị t í đ t
SVC c m c điện p luôn n m t ong phạm vi vận hành cho phép

Footer Page 24 of 126.


Header Page 25 of 126.

23

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN:

Hệ thống điện Việt N m vận hành với t ung t m ph tải lớn B c –
Trung – N m được li n t b ng đư ng y t uy n tải
V mạch
T ọng t m ph tải chi m
ph tải toàn uốc tập t ung
i nN m
và i n B c Đ đ p ng nhu cầu ph tải ngày càng tăng, hệ thống điện
Việt N m cũng ngày càng ph t t i n B n cạnh việc ph t t i n thì đã
uất hiện nhi u vấn đ ỹ thuật h ph c tạp cần được giải uy t ột
t ong những vấn đ đ là lượng công suất phản h ng o c c đư ng y
si u c o p sinh
ất lớn đã g y ảnh hư ng đ n hả năng tải củ đư ng
y, t c động đ n ch độ làm việc củ m y ph t và ph n bố điện p
t ong c c mạng điện o thấp, đ c biệt là t c động đ n ổn định điện p
t ong hệ thống T ong đ hệ thống điện i n N m là hu vực tập t ung
phần lớn c c hu công nghiệp với nhu cầu ph tải ngày càng tăng vì vậy
t ong hệ thống t ào lưu công suất th y đổi lớn theo ch độ vận hành ẫn
đ n điện p tại c c nút bi n thi n t ong phạm vi ộng Đ c biệt hi c sự
cố lưới ho c nguồn sẽ ẫn đ n gi o động điện p lớn g y mất ổn định
cho hệ thống
Vì vậy ổn định điện p là một vấn đ u n t ọng cần được u n
tâm trong quy hoạch, thi t
và vận hành hệ thống điện Việt N m
hiện n y cũng như hệ thống điện i n N m Luận văn đã phân tích
đ nh gi ổn định điện p lưới điện
V hu vực i n Nam, qua đó
tìm c c nút y u v ổn định điện p như Ch u Đốc; Kiên Bình; Cao

Lãnh, Thốt Nốt, Rạch Gi , đồng th i đ uất giải ph p cải thiện điện
p tại c c nút củ lưới điện hu vực b ng thi t bị SVC t nh nguy cơ mất
ổn định điện p hi ảy c c sự cố
Qu

t uả tính to n ph n tích, đ nh gi cho thấy:

- Lưới điện
V hu vực mi n N m đảm bảo ổn định hi ch
độ vận hành thấp đi m nhưng hi vận hành c o đi m thì điện p tại một
số nút n m ngoài giới hạn cho phép.
- C c nút y u v điện p và độ ự t ữ ổn định: Ch u Đốc, Ki n

Footer Page 25 of 126.