Nghiên cứu tính toán và đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối điện lực sơn trà thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TRÍ QUANG

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC SƠN TRÀ

Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số
: 60.52.02.02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đà Nẵng – Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học : TS. TRẦN TẤN VINH

Phản biện 1 : TS. Trần Vinh Tịnh
Phản biện 2 : TS. Lê Kỷ

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuật điện họp tại Đại Học Bách Khoa vào
ngày 13 tháng 05 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại :

-

Trung tâm Học liệu, Đại Học Đà Nẵng tại trường Đại học
Bách Khoa

-

Thư viện Khoa Kỹ thuật Điện, Trường Đại học Bách Khoa,
ĐHĐN


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện là chỉ tiêu chính trong hoạt
động SXKD của các công ty phân phối điện lực, cụ thể là Công ty
Điện lực Đà Nẵng. Theo nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, chỉ tiêu
độ tin cậy cung cấp điện ngày càng trở nên quan trọng, nó thể hiện
mức độ quan tâm của Ngành Điện đối với khách hàng, trong đó việc
đảm bảo nguồn điện liên tục cũng như việc phát hiện nhanh chóng
và xử lý sự cố để khôi phục cấp điện là rất quan trọng.
Lưới điện Điện lực Sơn Trà – TP. Đà Nẵng trải dài qua hai
quận Sơn Trà và quận Ngũ Hành Sơn. Để vận hành tối ưu đồng thời
đảm bảo các chỉ tiêu về sản xuất kinh doanh và năng suất lao động
của Tổng công ty Điện lực miền Trung có xét đến năm 2020 trong
đó bao gồm các chỉ tiêu về độ tin cậy cung cấp điện, tổn thất điện
năng, suất sự cố, chỉ số tiếp cận điện năng, điện thương phẩm/ lao
động sản xuất điện, nâng cao hiệu quả tài chính…Trong đó các vấn
đề liên quan đến độ tin cậy cung cấp điện trên hệ thống điện lưới
phân phối thành phố Đà Nẵng được quan tâm.

Việc nghiên cứu, áp dụng các giải pháp mới để nâng cao độ
tin cậy đến trị số hợp lý đã và đang là mục tiêu của ngành Điện.
Việc nghiên cứu dựa trên các phương pháp và tính toán các
chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện và đưa ra các giải pháp nhằm đánh
giá độ tin cậy là rất cần thiết cho các Công ty Điện lực tỉnh/thành
trong công tác sản xuất và kinh doanh.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài : lưới điện phân phối trung áp.
- Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT và
chương trình tính toán Matlab trên cơ sở một thuật toán tối ưu được
chọn để tiến hành phân tích, tính toán và đưa ra giải pháp để tối ưu
các chỉ tiêu độ tin cậy từ đó đưa ra một số biện pháp nâng cao độ tin
cậy cung cấp điện, đem lại hiệu quả kinh tế
3. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiểu về đặc điểm kinh tế xã hội và kết cấu lưới điện hiện
trạng trên địa bàn của Quận Sơn Trà.


2
- Thu thập dữ liệu và các thông số vận hành thực tế của lưới
điện phân phối do Điện lực Sơn Trà quản lý qua chương trình
PSS/ADEPT.
- Nghiên cứu lý thuyết để xây dựng chương trình tính toán độ
tin cậy của LPP có cấu trúc hình tia và mạch vòng.
- Phân tích các chỉ tiêu độ tin cậy từ đó tính toán và đánh giá
độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện Điện lực Sơn Trà- TP. Đà
Nẵng.
- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp
điện của lưới điện phân phối Điện lực Sơn Trà- TP. Đà Nẵng.
4. Tên đề tài

Căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu đề tài được đặt tên
là: “Nghiên cứu tính toán và đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin
cậy lưới điện phân phối Điện lực Sơn Trà – thành phố Đà Nẵng”
5. Bố cục đề tài
Chương 1: Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện lưới điện
phân phối và thực trạng lưới điện phân phối của Điện lực Sơn TràThành phố Đà Nẵng.
Chương 2: Các phương pháp đánh giá độ tin cậy lưới điện phân
phối
Chương 3: Xây dựng thuật toán tính toán độ tin cậy lưới điện
phân phối dựa vào phương pháp không gian trạng thái.
Chương 4: Tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện của
lưới phân phối Điện lực Sơn Trà – TP. Đà Nẵng.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
VÀ THỰC TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
CỦA ĐIỆN LỰC SƠN TRÀ-THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.1 Tổng quan về độ tin cậy [1]
1.1.1 Định nghĩa độ tin cậy
Độ tin cậy là xác suất để đối tượng (hệ thống hay phần tử)
hoàn thành nhiệm vụ chức năng cho trước, duy trì được giá trị các
thông số làm việc đã được thiết lập trong một giới hạn đã cho, ở một
thời điểm nhất định, trong những điều kiện làm việc nhất định.
1.1.2 Các chỉ tiêu độ tin cậy các phần tử


3
1.1.2.1 Đối với phần tử không phục hồi
- Thời gian vận hành an toàn , độ tin cậy của phần tử, cường độ
sự cố (t), thời gian trung bình làm việc an toàn của phần tử Tlv
1.1.2.2 Đối với phần tử có phục hồi

- Thông số dòng sự cố, thời gian trung bình giữa 2 lần sự cố Tlv ,
thời gian trung bình sửa chữa sự cố TS, hệ số sẵn sàng, hàm tin cậy
của phần tử R(t)
1.1.3 Biểu thức tính toán độ tin cậy và các chỉ tiêu độ tin cậy theo
tiêu chuẩn IEEE-1366
1. Chỉ số tần suất mất điện trung bình của hệ thống (System
Average Interruption Frequency Index – SAIFI):
SAIFI =

Tổng số lần khách hàng bị mất điện
Tổng số khách hàng có điện

=

i Ni
 Ni

Trong đó : λi là cường độ mất điện trong năm.
Ni là số lượng khách hàng tại nút phụ tải thứ i.
2. Chỉ số tần suất mất điện trung bình của khách hàng (Customer
Average Interruption Frequency Index – CAIFI):
Tổng số lần khách hàng bị mất điện
CAIFI =
Tổng số khách hàng bị ảnh hưởng mất điện
3. Chỉ số thời gian mất điện trung bình của hệ thống (System
Average Interruption Duration Index – SAIDI):
Tổng thời gian khách hàng bị mất điện
Ti Ni
SAIDI =
= N

Tổng số khách hàng có điện
i
Trong đó: Ti là thời gian mất điện hàng năm
Ni là số lượng khách hàng tại nút phụ tải thứ i.
4. Chỉ số thời gian mất điện trung bình của khách hàng
(Customer Average Interruption Duration Index – CAIDI):
CAIDI =

Tổng thời gian mất điện của khách hàng
Tổng số lần mất điện của khách hàng

Trong đó: λi là cường độ mất điện
Ti là thời gian mất điện hàng năm

=

Ti Ni
i Ni


4
Ni là số khách hàng tại nút phụ tải thứ i.
1.2 Thực trạng lưới điện phân phối Điện lực Sơn Trà
1.2.1 Giới thiệu chung lưới điện trên địa bàn quận Sơn Trà
1.2.2 Sơ đồ kết dây hiện tại
1.2.3. Phân tích thực trạng và hạn chế
Bảng 1.1. Chỉ tiêu Tổng Công ty Điện lực miền Trung giao cho
Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng theo lộ trình đến năm 2020

Tuỳ theo điều kiện cụ thể, người ta đưa ra các chỉ tiêu và yêu

cầu về độ tin cậy liên quan đến khách hàng. IEEE 1366-2003 không
đưa ra một giới hạn nào để chỉ ra rằng độ tin cậy là đạt hay không đạt. Để
đánh giá được độ tin cậy của lưới điện phân phối người ta dựa trên sự so
sánh các chỉ tiêu độ tin cậy tính toán được với chỉ tiêu độ tin cậy được áp
dụng cụ thể theo các chỉ tiêu Tổng Công ty Điện lực miền Trung giao cho
Công ty Điện lực Đà Nẵng theo lộ trình đến năm 2020.
CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY
LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
2.1 Khái niệm về trạng thái và hỏng hóc của hệ thống điện
2.2 Một số phương pháp đánh giá độ tin cậy
2.3 Phương pháp cây hỏng hóc
2.3.1 Phương pháp mô phỏng Monte - Carlo
2.3.2 Phương pháp cấu trúc
2.4 Phương pháp không gian trạng thái
Hệ thống được diễn tả bởi trạng thái hoạt động và khả năng
chuyển giữa các trạng thái đó. Trạng thái hệ thống được xác định bởi
tổ hợp các trạng thái của các phần tử. Mỗi tổ hợp trạng thái của phần
tử cho một trạng thái của hệ thống. Phần tử có thể có nhiều trạng thái
khác nhau như trạng thái tốt (TTT), trạng thái hỏng (TTH), trạng thái


5
bảo quản định kỳ (TTBQĐK)….Do đó mỗi sự thay đổi trạng thái của
phần tử đều làm cho hệ thống chuyển sang một trạng thái mới.
Tất cả các trạng thái có thể có hệ thống tạo thành không gian
trạng thái (KGTT). Hệ thống luôn luôn ở một trong những trạng thái
này nên tổng các xác suất trạng thái (XSTT) bằng 1.
Một hệ thống vật lý nào đó mà trạng thái của nó biến đổi theo thời
gian một cách ngẫu nhiên, ta gọi hệ đó diễn ra một quá trình ngẫu nhiên.

Ưu thế của phương pháp không gian trạng thái là có thể xét các
phần tử có nhiều trạng thái khác nhau và với các giả thiết nhất định
có thể áp dụng phương pháp quá trình Markov một cách hiệu quả để
tính xác suất trạng thái và tần suất trạng thái, từ đó tính được các chỉ
tiêu độ tin cậy của hệ thống.
2.4.1 Quá trình ngẫu nhiên Markov
2.4.2 Quá trình Markov với trạng thái và thời gian rời rạc: (Xích Markov)
2.4.3 Quá trình Markov có trạng thái trong thời gian liên tục
Lựa chọn phương pháp tính toán : Trong sơ đồ lưới điện phân
phối gồm đường dây và trạm biến áp thì mỗi phần tử sẽ có nhiều
trạng thái khác nhau như trạng thái đổi nối, trạng thái sửa chữa, trạng
thái bảo dưỡng định kỳ. Do vậy không thể dùng phương pháp cấu
trúc nối tiếp hoặc song song các phần tử để đánh giá độ tin cậy của
lưới điện phân phối vì vậy trong luận văn này lựa chọn phương pháp
không gian trạng thái.
CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG THUẬT TOÁN TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY
CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP
KHÔNG GIAN TRẠNG THÁI
3.1 Phương pháp trạng thái
3.1.1 Khái niệm chung
3.1.2 Mô hình trạng thái của các phần tử

a)

b)


6
Hình 3.2. Mô hình hai (a) và ba trạng thái (b) của các phần tử

Đối với những phần tử có mô hình hai trạng thái
Xác suất các trạng thái:



PR  TR PN 

 

à

PN 




(3.4)

Tần suất các trạng thái:
fR 

PR TR PN

 PN 
TR
TR

(3.5)

Đối với những phần tử có mô hình ba trạng thái

Xác suất các trạng thái:
PS  

1
PN  TSPN
S

1
PR   PN  TR PN


(3.6)

PN  1  (TR  TS )1

Tần suất các trạng thái:
fS 

PS
P
 PN  f R  R  PN 
TS
TR

;

(3.7)

3.2. Thuật toán
3.2.1 Dữ liệu tính toán

- Số nút; số nút phụ tải; số nhánh (phần tử); nút đầu, nút cuối của
các nhánh; vị trí đặt các máy cắt và các dao cách ly phân đoạn; công
suất phụ tải, số lượng khách hàng ở từng nút phụ tải.
- Cường độ sự cố, thời gian trung bình sữa chữa sự cố, thời gian
trung bình đổi nối của các phần tử.


7
3.2.2 Tìm đường nối từ nguồn đến các phụ tải:

Hình 3.3.Sơ đồ thuật toán tính toán độ tin cậy hệ thống điện
phân phối
3.2.3 Vùng bảo vệ và vùng sửa chữa của các phần tử

Hình 3.4. Sơ đồ thuật toán xác định vùng bảo vệ của các phần tử


8
3.2.4. Phân tích ảnh hưởng hỏng hóc của các phần tử đến độ tin
cậy cung cấp điện của các nút phụ tải

Hình 3.5. Sơ đồ trạng thái của hệ thống
Khi phần tử i bị sự cố: nếu vùng bảo vệ của phần tử i có ít nhất
một phần tử thuộc đường nối ĐN thì đường nối bị đứt, nghĩa là trạng
thái iR là trạng thái hỏng (PT mất điện); nếu vùng sửa chữa của phần
tử i có ít nhất một phần tử thuộc đường nối ĐN thì trạng thái iS là
trạng thái hỏng.
Sau khi phân tích ảnh hưởng của tất cả các phần tử đến trạng thái
của phụ tải, tiến hành hợp nhất các trạng thái hỏng / tốt iR, iS của các
phần tử thành trạng thái hỏng TTH (mất điện) / trạng thái tốt TTT

(không mất điện) của nút phụ tải.
3.2.5 Tính xác suất, tần suất và thời gian các trạng thái của phụ tải
Xác suất trạng thái bình thường N theo biểu thức:

PN 

1

 T

iN1

i

1

Ri



 ( T

jN 2

j

Sj

  j TRj )

(3.8)

Xác suất trạng thái hỏng (mất điện) của nút phụ tải:

PH 

 Pj

jTTH

(3.9)

Tần suất trạng thái mất điện của nút phụ tải:

fH 



 Pj   ji 


jTTH  iTTH 



Thời gian mất điện trung bình hằng năm của nút phụ tải:

(3.10)

9

TH 

 Tj

jTTH

(3.11)

3.3 Kết luận
Phương pháp trạng thái có thể được sử dụng để đánh giá các chỉ
tiêu độ tin cậy của hệ thống điện phân phối khi không/có sử dụng các
thiết bị phân đoạn. Với cấu trúc lưới đơn giản dạng hình tia phương
pháp tỏ ra đơn giản hơn nhiều so với lưới điện truyền tải. So với
phương pháp cấu trúc nối tiếp – song song, phương pháp trạng thái
đánh giá một cách đầy đủ hơn các trạng thái có thể xảy ra của hệ
thống, và cho nhiều thông tin về độ tin cậy hơn. Đề tài chỉ mới đề
cập đến cấu trúc hình tia, và chỉ xét đến sự cố ngẫu nhiên các phần
tử, giả thiết các thiết bị đóng cắt làm việc hoàn toàn tin cậy. Từ cơ sở
phương pháp đề xuất, có thể phát triển chương trình tính toán để
đánh giá độ tin cậy của lưới điện phân phối phức tạp hơn, và cho
phép xét đến bảo quản định kỳ, hoặc xét đến các trạng thái làm việc
không tin cậy của các thiết bị thao tác như là máy cắt cắt nhầm, hoặc
không cắt khi có yêu cầu từ hệ thống bảo vệ rơ le.
CHƯƠNG 4
ÁP DỤNG TÍNH TOÁN, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO
ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC SƠN TRÀ
4.1. Tính toán đánh giá độ tin cậy LĐPP Điện lực Sơn Trà
4.1.1 Giới thiệu về các chỉ số để tính toán độ tin cậy

4.1.2. Thông số đầu vào để tính toán độ tin cậy
4.1.2.1 Thông số cấu trúc sơ đồ lưới điện
Sơ đồ nối điện của các xuất tuyến, gồm:
- Nút: các nút nguồn, nút phụ tải, nút trung gian.
- Nhánh: gồm các nhánh của các loại phần tử như đường dây,
máy biến áp, thiết bị đóng cắt, thiết bị bù,...Mỗi một nhánh sẽ được
xác định cụ thể bằng nút đầu, nút cuối.
- Thông số của các nhánh: loại nhánh (đườngng dây, MBA, Thiết
bị đóng cắt, thiết bị bù,...); chiều dài đường dây, loại dây dẫn; loại
MBA, thông số MBA; loại thiết bị đóng cắt (như Recloser, Dao cách
ly phân đoạn, LBS, cầu chì tự rơi FCO,...).


10
- Vị trí đặt các thiết bị đóng cắt như Recloser, Dao cách ly phân
đoạn, LBS, Cầu chì tư rơi FCO,....
- Sơ liệu phụ tải P, Q cho từng nút phụ tải, biểu đồ phụ tải, số
lượng khách hàng,...
- Thông số vận hành hệ thống: điện áp, phụ tải thực tế, tình trạng
làm việc của các thiết bị bù, đóng cắt, các điều kiện ràng buộc, v.v...
Việc nhập tất cả các dữ liệu liên quan đến cấu trúc lưới điện phân
phối rất mất nhiều thời gian và công sức; đặc biệt đối với hệ thống
điện phân phối Đà Nẵng nói chung và Điện lực Sơn Trà nói riêng khi
số xuất tuyến nhiều, số lượng phần tử và phụ tải rất lớn.
Để giải quyết khó khăn này, luận văn đề xuất phương án truy
xuất dữ liệu từ các sơ đồ lưới điện phân phối đã được Điện lực Sơn
Trà xây dựng và lưu trữ vận hành trên phần mềm PSS/ADEPT. Thủ
tục như sau:
- Khởi động PSS/ADEPT;
- Chọn file sơ đồ xuất tuyến lưới phân phối;

- Chạy module Load Flow;
Truy xuất các Report trong PSS/ADEPT thành các file dạng
excel, gồm các report input, nodevp, branchip;
Xử lý các file excel: Do report xuất từ PSS/ADEPT có cấu
trúc không phù hợp vì xuất hiện nhiều dòng, cột trống, các ô ở dạng
merge cell, nên qua công đoạn này (được xử lý nhanh bằng chương
trình Matlab) ta sẽ được một file excel gồm các bảng tính ghi dữ liệu
nhánh, nút, phụ tải.... có cấu trúc rõ ràng hơn như Hình 4.1.
Trong Matlab, dùng các lệnh xlsread(filename,'Sheet') để đọc dữ
liệu text và numeric từ các Sheet của file Excel vừa thiết lập ở trên;
và lệnh save (file) để lưu toàn bộ dữ liệu cấu trúc lưới dưới dạng file
***.mat thuận tiện truy xuất lại bằng lệnh load (file).


11

Hình 4.1. Dữ liệu PSS/ADEPT truy xuất, sắp xếp lại trong các
Sheet
4.1.2.2 Thông số độ tin cậy của các phần tử
Các thông số đầu vào về độ tin cậy của các phần tử gồm:
Cường độ sự cố () của các phần tử như đường dây, máy biến áp,
thiết bị phân đoạn,..(đơn vị tính: 1/năm)
Thời gian trung bình sửa chữa sự cố (Tsc) của các phần tử
(thường có đơn vị tính là giờ);
Thời gian đổi nối trung bình (TS) do phải thao tác (bằng tay hay
tự động) các thiết bị phân đoạn sau khi các recloser cắt để cô lập
vùng sự cố và hạn chế phạm vi mất điện (đơn vị tính: giờ);
Cường độ bảo quản định kỳ các phần tử λM (đơn vị tính: 1/năm);
Thời gian trung bình bảo quản định kỳ các phần tử TBQ (đơn vị
tính: giờ)

Các thông số độ tin cậy của các phần tử trong hệ thống điện phân
phối do Điện lực Sơn trà quản lý như Hình 4.2.


12

Hình 4.2. Thông số độ tin cậy các phần tử
4.1.3. Tính toán các chỉ số độ tin cậy trên các xuất tuyến:
4.1.3.1. Xuất tuyến 471-E13
a. Trường hợp chỉ xét mất điện sự cố
+ Không bố trí DCL phân đoạn:
Bảng 4.1 Các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống
Xuất
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
tuyến
(1/năm.KH) (phút/KH) (phút/KH.) (kWh/năm)
471 –E13
1.91
232.16
121.25
4942.12
+ Có bố trí DCL phân đoạn:
Bảng 4.2 Các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống
Xuất
SAIFI
SAIDI
CAIDI

Amđ
tuyến
(1/năm.KH) (phút/KH) (phút/KH)
(kWh/năm)
471 –E13
1.91
217.67
113.69 4633.49
b. Mất điện do sự cố và bảo quản định kỳ các phần tử
+ Nếu không bố trí DCL phân đoạn:
Bảng 4.3 Các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống:
Xuất
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
tuyến
(1/năm.KH) (phút/KH) (phút/KH.) (kWh/năm)
471 –E13
31.21
6273.65
201.01 133548.23
+ Nếu có bố trí DCL phân đoạn:
Bảng 4.4 Các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống:
Xuất
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
tuyến (1/năm.KH) (phút/KH) (phút/KH.) (kWh/năm)

471 –E13
20.60
3926.31
190.63
83580.01


XT
BQĐK
XT 471-E13
Không BQĐK
Có BQĐK
XT 473-E13
Không BQĐK
Có BQĐK
XT 474-E13
Không BQĐK
Có BQĐK
XT 482-E13
Không BQĐK
Có BQĐK
308.72
6699.9
98.45
4369.5
173.15
18932

2.55
35.12

0.8
20.48

1.42
82.83

121.69
228.57

123
213.37

120.94
190.77

5703.42
623640

1051.57
46670.7

4300.27
93327.3

1.42
17.32

0.8
10.98

2.55
21.36

1.91
20.60

4942.12
133548

232.16
6273

1.91
31.21

121.25
201.01

SAIFI

Không bố trí DCL phân đoạn
CAIDI
SAIFI
SAIDI
Amđ

92.70
3703

85.74
2219.2

249.79
3894.3

217.67
3926

65.15
213.88

107.12
202.14

97.87
182.28

113.69
190.63

3053.35
122005

915.81
23703.8

3479.51
54246.9

4633.49
83580

Có bố trí DCL phân đoạn
SAIDI
CAIDI
Amđ

Bảng 4.5: Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến nhận điện từ thanh cái 22kV của
TBA 110kV E13

13


Bảng 4.6: Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến nhận điện từ thanh cái 22kV của
TBA 110kV E14
XT
Không bố trí DCL phân đoạn
Có bố trí DCL phân đoạn
BQĐK
SAIFI SAIDI CAIDI
Amđ
SAIFI SAIDI CAIDI
Amđ
XT 472-E14
Không BQĐK
1.56
189.33 121.54 7027.49
1.56
178.51 114.60 6625.79

Có BQĐK
25.45 5078.6 199.52 188504 18.79 3640.6 173.74
135131
XT 474-E14
Không BQĐK
1.67
202.46 121.44 5349.83
1.67
185.03 110.99 4889.34
Có BQĐK
28.18 5720.2 202.96 151156 17.98 3451.9 191.98 91216.7
XT 475-E14
Không BQĐK
2.05
248.77 121.17 3193.79
2.05
208.12 101.37 2671.88
Có BQĐK
38.19 7779.9 203.74
99882
20.1
3743.4 186.22 48060.2
XT 476-E14
Không BQĐK
1.8
218
121.33 3978.42
1.8
183.41 102.09 3347.25
Có BQĐK

25.57 4931.9 192.9 90006.4 18.83 3483.5 190.05 63574.5
XT 478-E14
Không BQĐK
1.32
161.17 121.81 1754.85
1.32
132.53 100.17 1443.02
Có BQĐK
34.64 7418.5 214.18
80772
13.91 2600.4 186.96 28312.8

14


15
4.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐLST
4.3 GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LĐPP ĐLST
4.3.1. Yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của lưới điện
4.3.2. Nguyên nhân làm giảm độ tin cậy
4.3.3. Đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân
phối
4.3.4. Áp dụng cho lưới điện phân phối Điện lực Sơn Trà
4.3.4.1 Giảm cường độ sự cố, thời gian đổi nối, thời gian sửa chữa
sự cố của các phần tử


Bảng 4.7 Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến nhận điện từ thanh cái 22kV của TBA
110kV E13 sau khi giảm cường độ sự cố, thời gian đổi nối và thời gian sữa chữa sự cố
XT

Không bố trí DCL phân đoạn
Có bố trí DCL phân đoạn
CAIDI
BQĐK
SAIFI
SAIDI
Amđ
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
XT 471-E13
Không BQĐK
0.96
29.26
30.94
631.51
0.96
32.01
33.39
681.47
Có BQĐK
30.34
6101.5
200.72
129885
19.7
3766.1
190.49
80171.3

XT 473-E13
Không BQĐK
1.28
39.22
30.7
546.36
1.28
39.04
30.56
543.76
Có BQĐK
33.94
6449.7
190.05
89841
20.17
3697.8
183.31
51509.7
XT 474-E13
Không BQĐK
0.4
12.91
32.25
137.90
0.4
13.39
33.45
143.02
Có BQĐK

20.10
4287.9
213.37
45798
10.59
2149.8
202.92
22961.8
XT 482-E13
Không BQĐK
0.71
22.25
31.26
733.05
0.71
17.34
24.35
571.01
Có BQĐK
82.20
18800
228.71
619276
16.66
3635.2
218.20
119742

16

Bảng 4.8 Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến nhận điện từ thanh cái 22kV của TBA
110kV E14 sau khi giảm cường độ sự cố, thời gian đổi nối và thời gian sữa chữa sự cố
XT
Không xét DCL phân đoạn
Có xét DCL phân đoạn
CAIDI
BQĐK
SAIFI
SAIDI
Amđ
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
XT 472-E14
Không BQĐK
0.78
24.29
31.15
901.42
0.78
26.18
33.58
971.73
Có BQĐK
24.75
4928.7
199.16
182942

18.08
3501.6
193.66
129972
XT 474-E14
Không BQĐK
0.83
25.95
31.08
685.65
0.83
27.16
32.53
717.64
Có BQĐK
27.49
5572.7
202.72
147257
17.27
3317.7
192.09
87671.7
XT 475-E14
Không BQĐK
1.03
31.72
30.88
407.21
1.03

30.60
29.78
392.79
Có BQĐK
37.24
7579.7
203.54
97312
19.15
3578.1
186.89
45937
XT 476-E14
Không BQĐK
0.9
27.87
31
508.65
0.9
27.75
30.87
506.49
Có BQĐK
24.74
4756.5
192.26
86805
17.5
3339.7
190.86

60949
XT 478-E14
Không BQĐK
0.66
20.76
31.36
226
0.66
18.42
27.82
200.52
Có BQĐK
34.02
7288.3
214.22
79354.6
13.29
2492.9
187.64
27142

17


4.3.4.2 Giảm cường độ bảo quản, rút ngắn thời gian bảo quản để nâng cao độ tin cậy cho lưới điện
Bảng 4.10 Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến nhận điện từ thanh cái 22kV của
TBA 110kV E13 sau khi giảm cường độ bảo quản và rút ngắn thời gian bảo quản
XT
Không xét DCL phân đoạn
Có xét DCL phân đoạn

BQĐK
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
XT 471-E13
Không BQĐK
1.91
232.16
121.25
4942
1.91
217.67
113.69
4633.49
Có BQĐK
17.91
1875.8
104.73
39930
12.14
1226.6
101.07
26111
XT 473-E13
Không BQĐK

2.55
308.72
120.94
4300
2.55
249.79
97.87
3479.51
Có BQĐK
19.53
1971.2
100.93
27459
12.37
1197.8
96.80
16685.7
XT 474-E13
Không BQĐK
0.8
98.45
123
1051
0.8
85.74
107.12
915.81
Có BQĐK
10.87
1190.5

109.53
12716
6.01
631.27
105.01
6742.59
XT 482-E13
Không BQĐK
1.42
173.15
121.69
5703
1.42
92.70
65.15
3053.35
Có BQĐK
44.17
5095.9
115.37
167858
9.79
1040.3
106.28
34267.9

18


Bảng 4.11 Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến nhận điện từ thanh cái 22kV của

TBA 110kV E14 sau khi giảm cường độ bảo quản và rút ngắn thời gian bảo quản
XT
Không xét DCL phân đoạn
Có xét DCL phân đoạn
BQĐK
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
XT 472-E14
Không BQĐK
1.56
189.33
121.54
7027
1.56
178.51
114.60
6625.79
Có BQĐK
14.19
1478.7
104.21
54887
10.68
1091.5

102.24
40515.8
XT 474-E14
Không BQĐK
1.67
202.46
121.44
5349
1.67
185.03
110.99
4889.34
Có BQĐK
16.29
1717.9
105.47
45395
10.68
1082.2
101.31
28598.9
XT 475-E14
Không BQĐK
2.05
248.77
121.17
3193
2.05
208.12
101.37

2671.88
Có BQĐK
20.91
2211.1
105.74
28387
11.49
1129.3
98.30
14498.4
XT 476-E14
Không BQĐK
1.8
218
121.33
3978
1.8
183.41
102.09
3347.25
Có BQĐK
14.26
1450.7
101.76
26475
10.47
1046.4
99.93
19097.2
XT 478-E14

Không BQĐK
1.32
161.17
121.81
1754
1.32
132.53
100.17
1443.02
Có BQĐK
18.60
2041.6
109.75
22228
7.86
771.98
98.20
8405.26

19


20
4.3.4.3 Lắp đặt bổ sung các dao cách ly phân đoạn của hệ thống các
xuất tuyến 22kV nhận điện từ TBA 110kV E13 và TBA 110kV E14
Trường hợp chỉ xét mất điện sự cố
+ có bố trí DCL phân đoạn:
Bảng 4.13 Các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống:
Xuất tuyến
471 –E13

473-E13
474-E13
482-E13
472-E14
474-E14
475-E14
476-E14
478-E14

SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
(1/năm.kh) (phút/KH) (phút/KH) (kWh/năm)
1.31
2.55
0.8
1.42
1.56
1.67
2.05
1.8
1.32

131.73
212.89
80.37
90.02
135.17
159.12

149
168.72
117.07

100.94
83.41
100.41
63.27
86.78
95.45
72.58
93.92
88.48

1434.28
2965.49
858.40
2965.25
5017.15
4204.61
1912.98
3079.19
1274.59

Mất điện do sự cố và bảo quản định kỳ các phần tử

+ có bố trí DCL phân đoạn:
Xuất
tuyến
471 –E13

473-E13
474-E13
482-E13
472-E14
474-E14
475-E14
476-E14
478-E14

Bảng 4.14 Các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống:
SAIFI
SAIDI
CAIDI
Amđ
(1/năm.kh) (phút/KH) (phút/KH)
(kWh/năm)
13.87
2596.09
187.14
28256.95
18.04
3260.18
180.76
45412.74
10.54
2135.82
202.56
22812.56
17.11
3663.83

214.15
120684.66
15.25
2926.93
194.28
109976.22
15.39
2926.77
192.51
78290.40
14.20
2624.89
184.87
33699.48
16.83
3200.15
190.12
58401.93
12.19
2275.51
186.73
24775.49


Bảng 4.15 Bảng so sánh trị số các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống các xuất tuyến 22kV nhận điện từ các
TBA 110kV E13 và TBA 110kV E14 trước và sau khi lắp đặt các DCL phân đoạn
XT
Hiện trạng
Sau khi lắp đặt DCL phân đoạn
CAIDI

CAIDI
BQĐK
SAIFI
SAIDI
Amđ
SAIFI
SAIDI
Amđ
XT 471-E13
Không BQĐK
1.91
217.67
113.69
4633.49
1.31
131.73
100.94
1434.28
Có BQĐK
20.60
3926
190.63
83580
13.87
2596
187.14
28256
XT 473-E13
Không BQĐK
2.55

249.79
97.87
3479.51
2.55
212.89
83.41
2965.49
Có BQĐK
21.36
3894.3
182.28
54246.9
18.04
3260
180.76
45412
XT 474-E13
Không BQĐK
0.8
85.74
107.12
915.81
0.8
80.37
100.41
858.40
Có BQĐK
10.98
2219.2
202.14

23703.8
10.54
2135
202.56
22812
XT 482-E13
Không BQĐK
1.42
92.70
65.15
3053.35
1.42
90.02
63.27
2965.25
Có BQĐK
17.32
3703
213.88
122005
17.11
3663
214.15
120684
XT 472-E14
Không BQĐK
1.56
178.51
114.60
6625.79

1.56
135.17
86.78
5017.15
Có BQĐK
18.79
3640.6
173.74
135131
15.25
2926
194.28
109976
XT 474-E14
Không BQĐK
1.67
185.03
110.99
4889.34
1.67
159.12
95.45
4204.61
Có BQĐK
17.98
3451.9
191.98
91216.7
15.39
2926

192.51
78290

21


XT 475-E14
Không BQĐK
Có BQĐK
XT 476-E14
Không BQĐK
Có BQĐK
XT 478-E14
Không BQĐK
Có BQĐK
208.12
3743.4
183.41
3483.5
132.53
2600.4

2.05
20.1

1.8
18.83

1.32
13.91

100.17
186.96

102.09
190.05

101.37
186.22

1443.02
28312.8

3347.25
63574.5

2671.88
48060.2

22

1.32
12.19

1.8
16.83

2.05
14.20

117.07
2275

168.72
3200

149
2624

88.48
186.73

93.92
190.12

72.58
184.87

1274.59
24775

3079.19
58401

1912.98
33699


23
Nhận xét

Để phấn đấu đạt được chỉ tiêu độ tin cậy do Tổng Công ty
Điện lực miền Trung giao xét đến năm 2020, tác giả đề xuất áp dụng
tổng hợp các giải pháp như đã đề xuất ở trên, bao gồm thực hiện các
biện pháp quản lý và kỹ thuật nhằm giảm cường độ sự cố, thời gian
đổi nối, thời gian sữa chữa sự cố, giảm cường độ bảo quản, rút ngắn
thời gian bảo quản, lắp đặt các DCL phân đoạn.
Sau khi áp dụng giải pháp, các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy như
thời gian mất điện trung bình của hệ thống SAIDI, số lần mất điện trung
bình của hệ thống SAIFI, số lần mất điện trung bình của khách hàng
CAIFI, thời gian mất điện trung bình của khách hàng CAIDI, lượng
điện năng mất điện Amđ đều giảm tức là độ tin cậy lưới điện được cải
thiện đáng kể so với hiện trạng trước khi thực hiện giải pháp.
4.4 Kết luận
Trong chương này, tác giả đã ứng dụng phần mềm
PSS/ADEPT và chương trình Matlab để phân tích đánh giá các chỉ tiêu
độ tin cậy của các xuất tuyến chính trên lưới điện phân phối 22 kV do
Điện Lực Sơn Trà quản lý vận hành trên cơ sở số liệu thu thập hiện tại.
Do chỉ tiêu độ tin cậy thấp, nên từ phân tích các yếu tố ảnh
hưởng đến độ tin cậy tác giả đã đề xuất một số giải pháp chính nhằm
đạt được mục tiêu nâng cao độ tin cậy do Tổng Công ty Điện lực
miền Trung đưa ra cho lưới điện Điện lực Đà Nẵng. Cũng bằng phần
mềm PSS/ADEPT và chương trình Matlab tác giả đã phân tích hiệu
quả của các giải pháp đề xuất. Về cơ bản, giải pháp đã đáp ứng được
yêu cầu, nhưng để nâng cao chất lượng phục vụ khách hàng hơn nữa,
ngành điện còn phải tiếp tục ứng dụng các giải pháp quản lý và công
nghệ tốt hơn, nhất là ứng dụng công nghệ tự động và giải pháp bảo
quản định kỳ, có kế hoạch cắt điện và bảo dưỡng định kỳ hợp lý hơn.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Độ tin cậy cung cấp điện ngày càng được khách hàng cũng như
ngành điện quan tâm, đặc biệt trong lĩnh vực phân phối điện năng,

khi mà các Công ty Điện lực có quan hệ trực tiếp với khách hàng trong
việc mua bán điện. Những thiệt hại do mất điện không những là của khách
hàng mà còn tác động trực tiếp vào quá trình sản xuất kinh doanh của các
Công ty Điện lực. Do vậy, cần thiết phải nâng cao độ tin cậy cung cấp
điện mà trước hết là độ tin cậy của lưới điện phân phối.
Trên cơ sở lý thuyết cơ bản về độ tin cậy cung cấp điện, các chỉ