tổng quan hệ thống điện

TOÅNG QUAN - HEÄ
THOÁNG ÑIEÄN

TRÌNH
BAØY
PGS.TS. TRÖÔNG VIEÄT ANH


HỆ THỐNG ĐIỆN
LÀ GÌ ?
Đường dây
Máy phát điện

S = UI
I
Phụ tải

Đường dây
Máy phát điện
Phụ tải

ù tốn chi phí kim lọai màu do phải tăng tiết diện dây


HỆ THỐNG ĐIỆN
LÀ GÌ ?
Đường dây
Máy phát điện

Chiều dài đường dây

S = UI
Phụ tải

ở gần tải được đưa ra xa phụ tải vi:
hiễm môi trường
n nguồn nguyên liệu (Gió, mặt trời, nhiên liệu hóa thạch)
xây dựng được thủy điện
xây được NMĐ hạt nhân

Sụt áp tăng
Tổn thất công suất tăng


HỆ THỐNG ĐIỆN
LÀ GÌ ?
Đường dây

S = UI

Máy phát điện
Phụ tải

MBA tăng áp

MBA giảm áp
Đường dây

Máy phát điện
Phụ tải

 I  U và P
U ,Q
 Chi phí cách

Lựa chọn
U phù hợp



HỆ THỐNG ĐIỆN
LÀ GÌ ?
Đường dây
Nhiều

đường dây

S = UI

Máy phát điện
Phụ tải

Các nhà máy điện

Mạng điện
Các
Các
Các
Các

trạm tăng áp

trạm giảm áp
khóa điện
trạm bù

Các phụ tải tiêu thụ

Nhiều phụ tải

Nhiều NMĐ


HỆ THỐNG ĐIỆN
LÀ GÌ ?

Tập hợp tất cả các:
 Phụ

tải

 Nhà

máy điện

 Đường

dây

 Truyền

tải : trạm tăng, giảm áp, TBĐC,

thiết bò bù, thiết bò điều khiển cưỡng
bức dòng công suất đường dây

 Phân

phối : trạm hạ áp, TBĐC, thiết bò
bù, đường dây

 Các

thiết bò bảo vệ đường dây, trạm…:
Chống quá áp


SÖÏ PHAÙT TRIEÅN
CUÛA HTÑ


SÖÏ PHAÙT TRIEÅN
CUÛA HTÑ


SÖÏ PHAÙT TRIEÅN
CUÛA
HTÑ
Nâng điện áp để nâng cao công suất chuyên tải và khả
năng truyền tải đi xa
Giảm điện áp làm việc của lưới điện khi cung cấp điện cho
phụ tải.
Xác định điện áp làm việc hợp lý cho đường dây

Liên kết các đường dây, nguồn điện và phụ tải để đảm bảo
tin cậy cung cấp điện
Xây dựng lưới điện quốc gia nhằm vận hành kinh tế và
nâng cao độ tin cậy


SÖÏ PHAÙT TRIEÅN
CUÛA HTÑ


ĐẶC ĐIỂM CỦA
HTĐ
Được sản xuất, phân phối và biến
đổi thành các dạng năng lượng khác
trong cùng 1 thời điểm


Không dự trữ được



Toàn thể các phần tử trong HTĐ là 1 hệ
thống nhất



Tổng năng lượng phát = tổng năng lượng
tiêu thụ

Các quá trình quá độ xảy ra nhanh

chóng
Gắn liền với sự phát triển của công
nghiệp, sinh hoạt, thông tin, giao


Ý NGHĨA CỦA CÁC
ĐẶC
ĐIỂM
Không thể dự trữ sản phẩn điện
năng được:


Khi thiếu hụt nguồn phát  phải có nguồn
phát dự phòng



Khi thiếu hụt tải  sẽ không tận dụng
được toàn bộ công suất chuyên tải của
các thiết bò nếu như không có các TB
điều khiển trên HTĐ



Khi công suất phát giảm thì công suất tải
sẽ tự động giảm theo và ngược lại  chất
lượng điện năng


Ý NGHĨA CỦA CÁC

ĐẶC
ĐIỂM
Quá trình quá độ xảy ra nhanh chóng


Phải sử dụng các thiết bò tự động đặc
biệt tác động nhanh để các quá trình quá
độ diễn ra trong phạm vi cho phép



Chỉnh đònh các TB tự động, bảo vệ chống
quá áp, bảo vệ relay… phải xem xét HTĐ
như 1 cơ cấu duy nhất

Đặc điểm này cho thấy việc áp dụng
tự động hóa trong HTĐ rất cần thiết
và đa dạng về chủng loại và số lượng


Ý NGHĨA CỦA CÁC
ĐẶC
ĐIỂM
Gắn liền với sự phát triển của nền
kinh tế quốc dân


Sự phát triển nguồn và lưới phải theo kòp
với mức tăn trưởng hàng năm. (khỏang
1.3-1.5 GDP)



Nếu không thỏa mãn thì ch1nh ngành
năng lượng sẽ kìm hãm sự phát triển của
đất nước



Mức tiêu thụ điện năng/đầu người là chỉ
tiêu đánh giá chất lượng cuộc sống

Đặc điểm này cho thấy việc phát
triển HTĐ phải nhòp nhàng với đà


LIÊN KẾT CÁC HTĐ
VỚI NHAU

Giảm được dự trữ tổng về
công suất

HTĐ1

AC

HVDC

Nâng cao tính hiệu quả của
các nhà máy thủy điện

trong các HTĐ (công suất và
năng lượng)
Giảm được đỉnh phụ tải
tổng, phẳng hoá ĐTPT

HTĐ2

Hỗ trợ công suất phát và
tiêu thụ tại các HTĐ khác
nhau


Theo mùa. (đặc biệt là thủy


LIÊN KẾT CÁC HTĐ
VỚI NHAU

Những lưu ý khi liên kết các HTĐ
với nhau thì Công suất liên lạc
giữa các HTĐ


Không quá lớn để đảm bảo sự thay
đổi chế độ của HTĐ này không ảnh
hưởng đến HTĐ khác



Đảm bảo cân bằng công suất ở các

HTĐ khi cần cô lập chúng



Tự động điều chỉnh tần số trong HTĐ
có liên kết sẽ ảnh hưởng đến công
suất liên lạc


ĐIỀU KHIỂN TRONG
HTĐ
Điều khiển HTĐ tập trung và phân rã.


ĐK Tập trung: Ở trung tập điều độ quốc gia sẽ
quyết đònh từng thông số trạng thái của mọi
nút có trong lưới truyền tải



ĐK Phân rã: Trung tâm điều độ quốc gia chỉ
quan tâm đến điều kiện biên của các HTĐ với
nhau

Tuân thủ nguyên tác điều khiển học:


Có thông tin đầy đủ về trạng thái của HTĐ
(nút, nhánh, U,,P,Q)



Gia công nhanh số liệu để có các quyết đònh
trong điều khiển tối ưu



Truyền nhanh mệnh lệnh và không sai lệch đến
TB điều khiển (trạm, nhà máy, TBĐC được điều


TRUNG TÂM ĐIỀU
ĐỘ
Điều chỉnh tần số và phân bố P giữa
các NMĐ (TĐ và NĐ)
Điều chỉnh U tại các nút chính và phân
bố Q trong HTĐ
Xác lập và duy trì Pdự

trữ

bằng cách thứ

tự, thờ điểm đóng cắt các tổ máy trong
các NMĐ
Thay đổi sơ đồ vận hành của HTĐ (lưới
và NMĐ) để giảm In và đảm bảo sự làm
việc ổn đònh của HTĐ
Lên lòch sửa chữa và phương án vận
hành sửa chữa các TB quan trọng trong HTĐ

CÁC BÀI TOÁN
TRONG HTĐ

Các bài toán chế độ xác lập
Các bài toán chế độ quá độ
Các bài toán thiết kế – qui hoạch


CHẾ ĐỘ XÁC LẬP
Chế độ xác lập : chế độ làm việc
lâu dài và ổn đònh của HTĐ. Các
nghiên cứu gồm:


Xác đònh trạng thái vận hành của HTĐ



Vận hành tối ưu HTĐ



Dự báo phụ tải trong nhiều khoảng thời
gian khác nhau



Tính toán khả năng chòu đựng của HTĐ

trong thời gian lâu dài trong các tình
huống vận hành.



Tính toán ngắn mạch ở các cấu trúc


CHẾ ĐỘ QUÁ ĐỘ
Chế độ quá độ: là khoảng thời gian
HTĐ chuyển từ chế độ xác lập thứ i
sang chế độ xác lập thứ i+1. Các
nghiên cứu gồm


Tính toán ổn đònh động



Phục vụ các bài toán tính cách điện của
thiết bò điện, vật liệu cách điện của
đường dây và cáp ngầm



Nghiên cứu sự ảnh hưởng của xung sét
lên HTĐ



Nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc


BÀI TOÁN THIẾT
KẾ

Bài toán thiết kế: Thực chất là bài
toán vận hành ở tương lai. Các
nghiên cứu tập trung vào:


Dự báo phụ tải trong thời gian dài để
đảm bảo việc cân bằng công suất



Qui hoạch nguồn : xác đònh vò trí tối ưu,
loại năng lượng sơ cấp, đặc điểm NMĐ



Qui hoạch HTĐ và mở rộng HTĐ để đảm
bảo không gian vận hành tối ưu trong
tương lai.



Tính toán kiểm tra độ tin cậy, tính kinh tế
của THĐ và đảm bảo chất lượng điện

MÔ HÌNH HÓA HỆ
THỐNG
ĐIỆN
Hệ thống điện chỉ có các tính chất sau:


Duy nhất, đắt tiền



Khi hư hỏng gây hậu quả về kinh tế, xã hội
nghiêm trọng

Dùng để xây dựng một phòng thí nghiệm
ảo chuyên nghiên cứu xác đònh các
thông số cho các bài toán vận hành,
thiết kế, qui hoạch hệ thống …
Các mô hình được ứng dụng


Mô hình vật lý



Mô hình tương tự



Mô hình toán học

Chủ yếu là mô hình toán học vì rẻ tiền


PHAÀN MEÀM MOÂ
PHOÛNG HTÑ
POWERWORLD