Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống kích từ nhà máy thủy điện Đồng Nai 4
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (654.56 KB, 26 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
HỒ SĨ HUỆ
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH
CỦA HỆ THỐNG KÍCH TỪ NHÀ MÁY
THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 4
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 8520201
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - Năm 2018
Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGÔ VĂN DƯỠNG
Phản biện 1: TS. TRẦN VINH TỊNH
Phản biện 2: TS. LÊ ĐỨC TÙNG
Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật điện họp tại Trường Đại học
Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 10 năm 2018.
* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu và Truyền thông Trường Đại học Bách khoa
Đại học Đà Nẵng
- Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – Đại học
Bách khoa Đà Nẵng
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài và mục đích nghiên cứu
Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của Đất nước.
Các khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư, đô thị được
xây dựng ngày càng nhiều. Nhu cầu điện tăng cao làm thiếu hụt
nguồn cung cấp. Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4 được thiết kế và
xây dựng để bù đắp 1 phần công suất thiếu hụt đó.
Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4 trên sông Đồng Nai, nằm trên
địa phận 2 tỉnh Lâm Đồng và Đăk Nông. Nhà máy gồm 2 tổ máy với
tổng công suất 340MW. Nhiệm vụ chính của công trình là cung cấp
phát điện cho Hệ thống điện Quốc gia với điện lượng trung bình
hàng năm là 1109,5 triệu kWh và cung cấp nước cho hồ chứa Thủy
điện Đồng Nai 5, phục vụ phát triển kinh tế xã hội của tỉnh và đất
nước. Do đó sự vận hành tốt của nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4 hay
2 tổ máy phát điện là yêu cầu cấp thiết.
Hệ thống kích từ là một thiết bị rất quan trọng của tổ máy. Có
nhiệm vụ điều chỉnh, giám sát điện áp máy phát (khởi động, không
tải hoặc dừng máy), công suất phản kháng (nối lưới)… khi vận hành
bình thường. Ngoài ra bộ Auto Voltage Regulation (AVR) tác động
nhanh tăng khả năng ổn định trong QTQĐ của máy phát khi xuất
hiện sự cố trong hệ thống và bộ PSS tăng ổn định tĩnh của máy phát
chống lại sự dao động của hệ thống sau khi khắc phục sự cố.
Tuy nhiên, sau một thời gian vận hành, phát điện tổ máy H1
tháng 03/2012, H2 tháng 06/2012, hệ thống kích từ Nhà máy Thủy
điện Đồng Nai 4 xuất hiện một số hạn chế sau:
Ghi nhận đầu năm 2018, trạm 500kV Đăk Nông mở máy cắt
(MC 212 T500) khép vòng 2 thanh cái C21, C22 trong chế độ thấp
2
điểm đêm. Tổ máy H1, H2 phát tối đa (170 MW) công suất truyền
qua hai mạch đường dây 200kV Đăk Nông- Bình Long đã kích hoạt
chế độ dao dộng liên vùng ở mức tần số ~0.9 Hz giữa các tổ máy khu
vực Đồng Nai và các tổ máy lớn phía Nam như nhà máy Vũng Án,
Vĩnh Tân, Duyên Hải 3, Cà Mau, Phú Mĩ 1, 3, 4… có hệ số dập 4,7
%, trong đó NMTĐ Đồng Nai 4 có hệ số đóng góp lớn nhất gây ra
dao dộng và bị ảnh hưởng nhiều nhất, đánh giá nguyên nhân ban đầu
do bộ PSS của hệ thống kích từ là việc không hiệu quả.
Trên thực tế, chức năng PSS để ổn định công suất của hệ
thống kích từ chưa được nhà máy nghiên cứu, đánh giá và đưa vào
sử dụng.
Trên cơ sở đó cho thấy sự cần thiết phải có sự nghiên cứu,
đánh giá và đề xuất giải pháp khắc phục hệ thống kích từ để đưa hệ
thống ngày một vận hành hiệu quả hơn. Cho nên đề tài luận văn
được tôi lựa chọn là “Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất giải pháp nâng
cao hiệu quả vận hành của hệ thống kích từ nhà máy thủy điện Đồng
Nai 4”
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: hệ thống kích từ máy phát Nhà máy
Thủy điện Đồng Nai 4.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài:
+ Phạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu khả năng vận
hành của hệ thống kích từ Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4.
+ Căn cứ vào kết quả nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm
nâng cao hiệu quả vận hành cho hệ thống kích từ Nhà máy Thủy điện
Đồng Nai 4.
3. Các nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu các phương pháp tính toán, phân tích ổn định.
3
- Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lí hệ thống kích từ Đồng Nai 4.
- Áp dụng tính toán, phân tích hiệu quả của hệ thống kích từ
đối với hai máy phát - Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4.
- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao khả năng hiệu quả vận
hành cho hệ thống kích từ Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4
4. Tên đề tài
Căn cứ vào mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu, đề tài
được đặt tên: “Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao
hiệu quả vận hành của hệ thống kích từ Nhà máy Thủy điện Đồng
Nai 4”
5. Bố cục luận văn
Bố cục nội dung chính của luận văn bao gồm:
Chương 1: Tổng quan về Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4
Chương 2: Phân tích ổn định chế độ làm việc của máy phát
điện và hệ thống kích từ của máy phát điện đồng bộ.
Chương 3: Mô phỏng, tính toán, đánh giá nâng cao hiệu quả
vận hành của HTKT NMTĐ Đồng Nai 4.
Kết luận và kiến nghị.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 4
1.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NMTĐ ĐỒNG NAI 4
1.2. CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH CỦA NMTĐ ĐỒNG NAI 4
1.3. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CÔNG TRÌNH NMTĐ ĐỒNG
NAI 4
1.4. HỆ THỐNG MÁY PHÁT, MÁY BIẾN THẾ, TURBIN
1.5. HỆ THỐNG TRẠM PHÂN PHỐI ĐIỆN 230 KV
4
1.6. HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC
1.7. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
1.8. HỆ THỐNG BẢO VỆ
1.9. HỆ THỐNG KÍCH TỪ NMTĐ ĐỒNG NAI 4
1.10. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Từ khi khởi công xây dựng vào cuối 2004, phát điện tổ máy
H1 tháng 03/2012, H2 tháng 06/2012, vận hành thương mại chính
thức đến nay NMTĐ Đồng Nai 4 đã cung cấp cho HTĐ khoảng 7.3
tỷ kWh điện, cung cấp một phần năng lượng điện thiếu hụt.
Để phục vụ cho quá trình quản lý vận hành nhà máy đảm bảo
yêu cầu kỹ thuật của thiết bị, cần thiết phải có những nghiên cứu các
yếu tố ảnh hưởng đến thiết bị. Trong khuôn khổ luận văn tác giả
đánh giá, đi sâu nghiên cứu và đề xuất gải pháp nhằm nâng cao hiệu
quả vận hành của Hệ thống kích từ, một phần giúp nhà máy vận hành
ổn định, an toàn, và hiệu quả hơn khi tham gia làm việc trong HTĐ.
Chương 2
PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY
PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ VÀ HỆ THỐNG KÍCH TỪ NHÀ MÁY
THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 4
2.1. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN
2.1.1. Nguyên lý làm việc máy phát điện
2.1.2. Chế độ làm việc bình thường của máy phát điện
2.1.3. Chế độ làm việc không bình thường đặc trưng của
máy phát điện
2.1.3.1. Chế độ quá tải
5
2.1.3.2. Chế độ không đồng bộ
2.1.3.3. Chế độ không đối xứng
2.2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG
ĐIỆN
2.2.1. Khái niệm ổn định hệ thống điện
2.2.2. Hậu quả sự cố mất ổn định
2.2.3. Phân tích ổn định tĩnh hệ thống điện
2.2.3.1. Khái niệm cổ điển về ổn định tĩnh, tiêu chuẩn năng
lượng
2.2.3.2. Phương pháp đánh giá ổn định theo lyapunov
2.2.4. Phân tích ổn định động hệ thống điện
2.2.4.1. Phương pháp tích phân số
2.2.4.2. Phương pháp diện tích
2.3. TỔNG QUAN HỆ THỐNG KÍCH TỪ
2.3.1. Giới thiệu chung về hệ thống kích từ
2.3.2. Phân loại hệ thống kích từ và hệ thống tự động điều
chỉnh kích từ (TĐK)
2.3.2.1. Một số loại hệ thống kích từ chính:
2.3.2.2. Hệ thống tự động điều chỉnh kích từ (TĐK)
2.4. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG KÍCH TỪ CỦA NMTĐ ĐỒNG
NAI 4
2.4.1. Thông số kỹ thuật hệ thống kích từ NMTĐ Đồng Nai 4
2.4.2. Nguyên lí hoạt động, chức năng các khối trong hệ
thống kích từ NMTĐ Đồng Nai 4
2.4.3. Các chức năng chính của hệ thống kích từ unitrol
5000
2.4.3.1. Chức năng mồi từ, hình thành điện áp stator ban
đầu
6
2.4.3.2. Chức năng tự động điều chỉnh điện áp (AVR):
2.4.3.3. Chức năng giới quá kích từ, kém kích từ
2.4.3.4. Chức năng điều khiển bằng tay
2.4.3.5. Chức năng điều khiển Q/ Cos Phi
2.4.3.6. Chức năng giám sát và bảo vệ
2.4.3.7. Chức năng PSS
Bộ ổn định công suất (PSS) thực chất là một bộ phận phụ của
hệ thống kích từ máy phát, tác dụng chính của PSS là mở rộng giới
hạn ổn định của hệ thống điện bằng cách tạo ra một thành phần mô
men cản (Mc) đặt lên rotor đồng pha với độ lệch tốc độ rotor máy
phát đồng bộ
Hình 2.24 Sơ đồ cơ bản của 1 bộ PSS trong HTKT
Phân tích hàm truyền của hệ thống kích từ NMTĐ ĐN4:
Hình 2.25.. Hàm truyền bộ PSS dùng trong HTKT NMTĐ ĐN4
7
Tín hiệu tốc độ: Tín hiệu đầu vào thứ nhất: tốc độ trục có thể
đo được trực tiếp hoặc được từ tần số của tín hiệu điện áp bù xuất
phát từ CT, PT đầu cực máy phát. Hai đoạn mạch lọc cao tần được
đưa vào tín hiệu kết quả để loại bỏ mức tố độ trung bình, tạo ra 1 tín
hiệu sai lệch tốc độ, điều này đảm bảo rằng PSS chỉ tác động với
những thay đổi về tốc độ và hoàn toàn không tác động khi điện áp
đầu cực tổ máy thay đổi.
Hình 2.26. Khối tốc độ
Tín hiệu công suất điện: Tín hiệu đầu vào thứ hai là công suất
điện Pe được lấy từ PT, CT đầu cực máy phát. Với thuật toán đã lập
trình sẵn, từ hai đại lượng U và I sẽ cho ra giá trị công suất điện
tương ứng. Công suất được lọc qua hai khâu lọc đạo hàm để tạo ra
tín hiệu sai lệch công suất đặc trưng bởi hằng số thời gian Tw1 ÷ Tw4.
Tín hiệu này qua khâu tích phân sau đó được khuyếch đại bằng K S2
tạo ra tín hiệu tích phân sai lệch công suất điện.
Hình 2.27. Khối công suất điện
Tín hiệu công suất cơ: Tín hiệu sai lệch tốc độ và tích phân sai
lệch công suất điện được kết hợp với nhau để tạo ra một tín hiệu tích
phân sai lệch công suất cơ (ks3 thường bằng 1). Tín hiệu công suất
cơ này sau đó qua bộ lọc Ramp-tracking với các chỉ số M và N để
lọc các thành phần xoắn hoặc nhiễu và tạo ra một sai số tĩnh bằng
không đối với những thay đổi bám tín hiệu tích phân công suất điện.
Điều này hạn chế việc thay đổi đầu ra của PSS tới mức thấp nhất đối
8
với tỷ lệ thay đổi công suất cơ, hằng số thời gian bộ lọc này là T8
và T9.
Hình 2.28 Khối công suất cơ
Khâu khuếch đại, bù pha và giới hạn ngõ ra: Tín hiệu sai lệch
giữa công suất cơ và công suất điện sau khi được khuyếch đại bằng
KS1 và 2 khâu bù pha (bù vào sự trễ pha do bộ điều chỉnh điện áp),
hằng số thời gian T1 ÷ T4.
Hình 2.29. Khối ngõ ra PSS
VSTMAX , VSTMIN là các bộ giới hạn ngõ ra củ bộ PSS.
Tín hiệu đầu ra của bộ PSS là điện áp VST được cộng vào điện
áp điều khiển của bộ điều chỉnh điện áp hệ thống kích từ.
Hình 2.30. Thông số setting của bộ PSS trong phần mềm trong
HTKT NMTĐ ĐN4 đã được cấu hình
9
2.4.4. Thực trạng HTKT tại NMTĐ Đồng Nai 4
Qua thời gian làm việc dài, từ năm 2012 cho đến nay, hệ thống
kích từ UNITROL 5000 của hãng ABB đã thể hiện sự ưu việt của nó,
trong các chế độ vận hành bình thường, số lần sự cố do ảnh hưởng
trực tiếp từ HTKT xảy ra rất thấp. Tuy nhiên khi có sự cố từ lưới,
công suất phát 2 tổ máy bị dao động mạnh. Điển hình là sự cố trạm
500 kV ĐĂKNÔNG, theo công văn số 656/ĐĐQG v/v thử nghiệm
và kích hoạt bộ ổn định công suất PSS tổ máy phát TĐ Đồng Nai 3,
4, trung tâm điều độ điện quốc gia có nhận xét và kiến nghị sau:
Qua kết quả tính toán ổn định tín hiệu nhỏ, ổn định động và so
sánh với kết quả thu thập được trên hệ thống WAMS cho thấy việc
mở MC 212 T500 ĐăkNông trong chế độ thấp điểm đêm khi các
NMTĐ Đồng Nai 3, 4, 5 đang phát tối đa công suất để phát qua hai
mạch đz 220kV ĐăkNông – Cầu Bông đã kích hoạt chế đọ dao động
liên vùng ở mức tần số ~0.9 Hz (0.856-0.886 Hz). Chế đọ đao động
trên làn dao động công suất tại các NMĐ như Đồng Nai 3, 4, 5 và
một số NMĐ trong miền Nam như Cà Mau, Duyên Hải 3, Nhơn
Trạch. Trong chế độ dao động trên các tổ máy Đồng Nai 3, 4, 5 có hệ
số đóng góp lớn nhất gây ra dao động và cũng bị ảnh hưởng nhiều
nhất. Kiến nghị: Các NMTĐ Đồng Nai 3, 4, 5 cần sớm thí nghiệm
hiệu chỉnh và đưa bộ PSS vào vận hành đảm bảo ổn định công suất
tổ máy.
Phân tích nguyên nhân: Hệ thống kích từ NMTĐ Đồng Nai 4
được thiết kế có chức năng ổn định công suất điện (Power System
Stabilizer – PSS). Tuy nhiên sự phối hợp giữ Trung tâm điều độ
HTĐ Quốc gia và các chuyên gia của nhà thầu DEC chưa tốt tại thời
điểm bàn giao 2013. Do vậy chức năng PSS của hệ thống kích từ
NMTĐ Đồng Nai 4 chưa được thử nghiệm và đưa vào làm việc.
10
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Qua phân tích các chế độ làm việc của máy phát điện đồng bộ,
cơ sở tính toán-phân tích ổn định HTĐ, hệ thống kích từ máy phát
điện đồng bộ và tìm hiểu, phân tích hệ thống kích từ UNITROL5000,
nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4 cũng như đi sâu phân tích nguyên lí
hoạt động, chức năng hệ thống kích từ UNITROL5000, kết quả cho
thấy:
Hệ thống kích từ UNITROL5000 là hệ thống kích từ sử dụng
công nghệ vi xử lý hiện đại, cho phép tự động điều chỉnh điện áp đầu
cực máy phát nhanh chóng và chính xác ở các chế độ: không tải,
mang tải, bù đồng bộ và chế độ nạp điện đường dây. Ngoài ra thiết bị
UNITROL5000 được trang bị bộ ổn định công suất PSS có khả năng
dập tắt các dao động góc tải, dao động điện áp đầu cực, dao động
công suất máy phát khi có các sự cố xảy ra. Do đó PSS của HTKT có
vai trò quan trọng trong việc nâng cao ổn định cho máy phát điện khi
có những nhiễu loạn trong hệ thống điện. Trong thực tế, hệ thống
kích từ chưa đưa chức năng ổn định công suất vào là việc, làm giảm
khả năng vận hành của HTKT.
Qua đây, để đánh giá vai trò và nâng cao hiệu quả vận hành
của HTKT Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4 trong chương 3 sẽ tiến
hành tính toán phân tích các chế độ vận hành bình thường và sự cố
của nhà máy liên quan đến HTKT khi đấu nối trong HTĐ, xét trong
hai trường hợp đưa và không đưa chức năng ổn định công suất vào
làm việc. Từ đó sẽ đưa ra các giải pháp phù hợp với hệ thống
thiết bị.
11
CHƯƠNG 3
MÔ PHỎNG, TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ NÂNG CAO HIỆU
QUẢ VẬN HÀNH HTKT NMTĐ ĐỒNG NAI 4
3.1. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TOÁN
3.2. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NMTĐ ĐỒNG NAI 4 SỬ DỤNG
PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR
3.2.1. Khởi động phần mềm
3.2.2. Xây dựng mô hình mô phỏng
3.3. MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG
KÍCH TỪ TRONG CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA NMTĐ ĐỒNG
NAI 4
Số liệu của hệ thống áp dụng cho mô phỏng lấy vào lúc cao
điểm, 14h07 giờ ngày 24/3/2017, lúc này nếu sự cố xảy ra là nguy
hiểm nhất, khả năng ổn định động của hệ thống là yếu nhất.
Bảng tổng hợp số liệu công suất, điện áp ở chế độ cực đại
(thông số 14h07 ngày 24-3-2017) tại các TBA 500kV trên hệ thống:
TT
1
Bảng 3.1 Số liệu trạm 500 kV
TBA
MBA
Pmax
Qmax
AT1
267
87
500kV ĐắkNông
AT2
211
187
U
501
501
Công suất tác dụng phát của NMTĐ Đồng Nai 4 là 2x170MW.
Thanh cái điện áp 500kV TBA 500kV ĐăkNông được xem như nút
cân bằng, 02 tổ máy NMTĐ Đồng Nai 4 được xem nút phát P-V.
3.3.1. Chế độ vận hành bình thường
Tác giả xét ảnh hưởng của hệ thống điện đến HTKT khi máy
phát phát đầy tải (100%Pđm), nửa tải (50%Pđm) và non tải
(30%Pđm) ở :
Chế độ vận hành cực đại U=105% U đm
12
Chế độ vận hành định mức U=100% U đm
Chế độ vận hành cực tiểu U=95% U đm
3.3.1.1. Chế độ vận hành cực đại U=105% uđm
Chế độ 2 tổ máy phát 100% công suất định mức:
Thực hiện mô phỏng chế độ làm việc của hệ thống, kết quả
tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên các
đường dây và máy phát H1-H2 thể hiện bảng sau.
Bảng 3.2. Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Không
ON
PSS
ON
PSS
Nút
220kV
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
Trào lưu công suất
Đường dây
P(MW)
ĐồngNai 4 –
2x165.67
ĐắkNông
Tổ máy – H1 170
Tổ máy – H2 170
ĐồngNai 4 –
2x165.67
ĐắkNông
Tổ máy – H1 170
Tổ máy – H2 170
Q(Mvar)
2x14.39
31
31
2x14.39
31
31
Chế độ 2 tổ máy phát 50% công suất định mức:
Thực hiện mô phỏng chế độ làm việc của hệ thống ta có kết
quả tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên
các đường dây và máy phát H1-H2.
Bảng 3.3. Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-20.22
1
1
-17.55
-17.55
0.96
-20.22
1
1
-17.55
-17.55
Trào lưu công suất
Đường dây
P(MW)
ĐồngNai 4 –
2x83.72
ĐắkNông
Tổ máy – H1
85
Tổ máy – H2
85
ĐồngNai 4 –
2x83.72
ĐắkNông
Tổ máy – H1
85
Tổ máy – H2
85
Chế độ 2 tổ máy phát 30% công suất định mức:
Q(Mvar)
2x35.06
40
40
2x35.06
40
40
13
Thực hiện mô phỏng chế độ làm việc của hệ thống ta có kết
quả tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên
các đường dây và máy phát H1-H2.
Bảng 3.4. Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Góc
pha
(deg)
Điện áp
pu
0.96
-20.75
1
1
-19.40
-19.40
0.96
-20.75
1
1
-19.40
-19.40
Trào lưu công suất
Đường dây
ĐồngNai 4 –
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
ĐồngNai 4 –
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
P(MW)
Q(Mvar)
2x49.33
2x43.13
50
50
46
46
2x49.33
2x43.13
50
50
46
46
3.3.1.2. Chế độ vận hành định mức U=100% U Đm
Chế độ 2 tổ máy phát 100% công suất định mức:
Thực hiện mô phỏng chế độ làm việc của hệ thống ta có kết
quả tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên
các đường dây và máy phát H1-H2.
Bảng 3.5. Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
Trào lưu công suất
Đường dây
P(MW)
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 170
Tổ máy – H2 170
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 170
Tổ máy – H2 170
Q(Mvar)
2x14.39
31
31
2x14.39
31
31
Chế độ 2 tổ máy phát 50% công suất định mức:
Thực hiện tính toán chế độ làm việc của hệ thống ta có kết quả
tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên các
đường dây và máy phát H1-H2.
14
Bảng 3.6 Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
Trào lưu công suất
Đường dây
P(MW)
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 85
Tổ máy – H2 85
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 85
Tổ máy – H2 85
Q(Mvar)
2x14.39
31
31
2x14.39
31
31
Chế độ 2 tổ máy phát 30% công suất định mức:
Thực hiện tính toán chế độ làm việc của hệ thống ta có kết quả
tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên các
đường dây và máy phát H1-H2.
Bảng 3.7 Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.12
Trào lưu công suất
Đường dây
P(MW)
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 50
Tổ máy – H2 50
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 50
Tổ máy – H2 50
Q(Mvar)
2x14.39
31
31
2x14.39
31
31
3.3.1.3. Chế độ vận hành cực tiểu U=95% U đm
Chế độ 2 tổ máy phát 100% công suất định mức:
Thực hiện mô phỏng chế độ làm việc của hệ thống ta có kết
quả tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên
các đường dây và máy phát H1-H2.
15
Bảng 3.8 Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.11
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.11
Trào lưu công suất
Đường dây
ĐồngNai 4 –
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
ĐồngNai 4 –
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
P(MW)
Q(Mvar)
2X165.68
2X14.39
170
170
31
31
2X165.68
2X14.39
170
170
31
31
Chế độ 2 tổ máy phát 50% công suất định mức:
Thực hiện tính toán chế độ làm việc của hệ thống ta có kết quả
tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên các
đường dây và máy phát H1-H2.
Bảng 3.9 Số liệu sau mô phỏng
Chức
năng
Nút
220kV
Không ĐắkNông
ON PSS Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
Điện
áp
pu
Góc pha
(deg)
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.11
0.96
-18.98
1
1
-13.12
-13.11
Trào lưu công suất
Đường dây
P(MW)
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 85
Tổ máy – H2 85
ĐồngNai 4 –
2x165.68
ĐắkNông
Tổ máy – H1 85
Tổ máy – H2 85
Q(Mvar)
2x14.39
31
31
2x14.39
31
31
Chế độ 2 tổ máy phát 30% công suất định mức:
Thực hiện tính toán chế độ làm việc của hệ thống ta có kết quả
tính toán điện áp, góc pha tại các nút và trào lưu công suất trên các
đường dây và máy phát H1-H2.
Bảng 3.10. Số liệu sau mô phỏng
Trào lưu công suất
Chức
năng
Nút
Điện áp
pu
Góc
pha
(deg)
Đường dây
Không
ON PSS
220kV
ĐắkNông
0.96
-19.98
ĐồngNai 4 –
ĐắkNông
P(MW)
Q(Mvar)
2x165.68
2x14.39
16
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
220kV
ĐắkNông
ON PSS
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
1
1
-13.12
-13.12
0.96
-19.98
1
1
-13.12
-13.12
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
ĐồngNai 4 –
ĐắkNông
Tổ máy – H1
Tổ máy – H2
50
50
31
31
2x165.68
2x14.39
50
50
31
31
Nhận xét:
Qua các kết quả đưa ra khi mô phỏng cho thấy HTKT khi đưa
và không đưa chức năng ổn định công suất vào làm việc không cải
thiện được các thông số của máy phát khi ở các chế độ xác lập:Chế
độ vận hành cực đại U=105% U đm; Chế độ vận hành định mức
U=100% U đm; Chế độ vận hành cực tiểu U=95% U đm. Khi 2 tổ
máy phát đầy tải, nửa tải, hay non tải điện áp và góc lệch rotor mát
phát không thay đổi khi ON và OFF PSS.
`3.3.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành của
Hệ thống kích từ Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4
Khi sự cố xảy ra, các đại lượng như góc pha, điện áp, công
suất phát của máy phát bị dao động. Tùy vào cấu trúc hệ thống điện,
mức độ sự cố (nặng, nhẹ), độ nhạy của các thiết bị hệ thống điều tốc,
kích từ hoặc bảo vệ mà dao động tắt dần hay tăng lên. Qua thực tiễn
vận hành, khi sự cố làm dao động công suất, ảnh hưởng của 2 tổ máy
NMTĐ Đồng Nai 4 gây ra là đáng kể. Vì vậy để nâng cao hiệu quả
vận hành của HTKT, tác giả chọn đưa chức năng ổn định công suất
(PSS) vào làm việc, bộ PSS có nhiệm vụ chính là ổn định công suất
của máy phát điện. Đề tài xét các trường hợp sự cố khi có và không
có bộ PSS tham gia, các giá trị sóng điện áp, công suất, góc lệch
rotor được dùng để đánh giá.
Xét trường hợp: Máy phát H1, H2 phát đầy tải, UH1-UH2 = 1
pu, UHT = 0.95pu. Sự cố ngắn mạch 3 pha đường dây ĐZ 271 220kV
Đồng Nai 4 – ĐắkNông tại thời điểm 1.00s. Ngắn mạch được giải trừ
17
bằng việc cắt đường dây ĐZ271 sau 0.05s
180
180
175
175
170
170
165
165
160
160
155
155
150
150
145
145
140
140
135
135
130
130
125
125
120
120
0
0
1
2
3
b
c
d
e
f
g
4
5
6
MW_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
b
c
d
e
f
g
MW_Gen Bus 2 #1
Hình 3.21 Dao động công suất H1-H2
OFF PSS
MW_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
MW_Gen Bus 2 #1
Hình 3.22 Dao động công suất H1-H2
ON PSS
13.7
13.7
13.6
13.6
13.5
13.5
13.4
13.3
13.4
13.2
13.3
13.1
13.2
13
13.1
12.9
12.8
13
12.7
12.9
12.6
12.8
12.5
12.7
12.4
12.6
12.3
12.2
12.5
0
1
2
b
c
d
e
f
g
3
4
5
6
Rotor Angle_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
10
0
0.94
0.92
0.92
0.9
0.9
0.88
0.88
0.86
0.86
0.84
0.84
0.82
0.82
0.8
0.8
0.78
0.78
0.76
0.76
0.74
0.74
0.72
0.72
0.7
0.7
0.68
0.68
0.66
0.66
0.64
0.64
2
b
c
d
e
f
g
3
4
5
6
Bus Volt (pu)_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
0
10
1
2
4
3
b
c
d
e
f
g
Bus Volt (pu)_Gen Bus 2 #1
Hình 3.25 Điện áp đầu cực H1 – H2
OFF PSS
3
5
6
Rotor Angle_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
10
Rotor Angle_Gen Bus 2 #1
Hình 3.24 Dao động góc roto tổ máy H1
– H2 ON PSS
0.94
1
2
b
c
d
e
f
g
Hình 3.23 Dao động góc roto tổ máy H1
– H2 OFF PSS
0
1
Rotor Angle_Gen Bus 2 #1
4
5
6
Bus Volt (pu)_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
10
Bus Volt (pu)_Gen Bus 2 #1
Hình 3.26 Điện áp đầu cực H1 – H2 ON
PSS
0.12
0.11
0.1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
-0.01
-0.02
-0.03
-0.04
-0.05
-0.06
0E0
0
1
2
b
c
d
e
f
g
3
4
5
Stabilizer Vs_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
6
7
8
9
Stabilizer Vs_Gen Bus 2 #1
Hình 3.27 Dạng sóng đáp ứng bộ PSS
H1- H2 khi OFF PSS
10
0
1
2
b
c
d
e
f
g
3
4
5
Stabilizer Vs_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
6
7
8
9
Stabilizer Vs_Gen Bus 2 #1
Hình 3.28 Dạng sóng đáp ứng bộ PSS
H1- H2 khi ON PSS
10
18
Nhận xét: Khi vận hành máy phát với điện áp đầu cực UH1UH2 = 1 pu, điện áp hệ thống điẹn UHT = 0.95pu, hai máy phát đầy
tải, xuất hiện sự cố ngắn mạch 3 pha đường dây ĐZ 271 220kV
Đồng Nai 4 – ĐắkNông tại thời điểm 1.00s. Sau đó sự cố ngắn mạch
được giải trừ bằng việc role bảo vệ cắt đường dây ĐZ271 sau 0.05s.
Ta thấy điện áp đầu cực giảm thấp. Khi phân tích quá trình quá độ,
khi chưa đưa chức năng ổn định công suất PSS của HTKT vào làm
việc, công suất phát 2 tổ máy tăng từ 170 MW đến 182.85 MW, thời
gian dập dao động >4s, góc lệch rotor giảm từ 12.95 đến 13.70, thời
gian dạp dao động > 5s, điện áp đầu cực thay đổi từ 0.940pu đến
0.945pu. Khi đưa chức năng PSS vào, công suất phát 2 tổ máy tăng
từ 170 MW đến 181.0 MW, thời gian dập dao động ~3,5s, góc lệch
rotor giảm từ 12.95 đến 13.70, thời gian dập dao động ~ 3.5s, điện áp
đầu cực thay đổi từ 0.940pu đến 0.943pu. Chứng tỏ bộ PSS cải thiện
được 1 phần biên độ dao động cũng như giảm thời gian dập tắt
dao động.
Xét trường hợp : Máy phát H1, H2 phát đầy tải, UH1-UH2 = 1
pu, UHT = 0.95pu. Thay đổi phụ tải 100 MW tại thanh cái 220 kV
ĐắkNông tại thời điểm 1s. Tính toán trong 2 trường hợp, khi HTKT
đưa và chưa đưa chức năng PSS vào làm việc.
Kết quả tính toán là các đường đặc tính dao động góc lệch roto
δ máy phát H1-H2 và điện áp đầu cực máy phát H1-H2, công suất
phát máy phát H1, H2.
19
170
170
169.5
169.5
169
169
168.5
168.5
168
168
167.5
167.5
167
167
166.5
166.5
166
166
165.5
165.5
165
165
164.5
164.5
164
164
163.5
163.5
163
163
162.5
162.5
162
162
161.5
161.5
161
161
160.5
160.5
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
20
40
60
80
100
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
MW_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
300
MW_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
MW_Gen Bus 2 #1
MW_Gen Bus 2 #1
Hình 3.29 Dao động công suất H1, H2
OFF PSS
Hình 3.30 Dao động công suất H1, H2
ON PSS
15.1
15.2
15.1
15
14.9
15
14.9
14.8
14.7
14.8
14.7
14.6
14.5
14.4
14.3
14.2
14.1
14
13.9
13.8
13.7
13.6
13.5
13.4
13.3
13.2
13.1
13
14.6
14.5
14.4
14.3
14.2
14.1
14
13.9
13.8
13.7
13.6
13.5
13.4
13.3
13.2
13.1
13
0
0
20
40
60
80
b
c
d
e
f
g
100
120
140
160
Rotor Angle_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
180
200
220
240
260
280
20
40
60
300
80
b
c
d
e
f
g
100
120
140
160
Rotor Angle_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
180
200
220
240
260
280
300
Rotor Angle_Gen Bus 2 #1
Rotor Angle_Gen Bus 2 #1
Hình 3.31 Dao động góc Roto H1, H2
OFF PSS
Hình 3.32 Dao động góc Roto H1, H2
ON PSS
0.9580
0.959
0.9570
0.958
0.957
0.9560
0.956
0.9550
0.955
0.954
0.9540
0.953
0.9530
0.952
0.951
0.9520
0.9510
0.95
0.9500
0.949
0.948
0.947
0.9490
0.946
0.9470
0.945
0.944
0.9460
0.943
0.9450
0.942
0.941
0.9440
0.9480
0.9430
0.94
0.9420
0.939
0.9410
0.938
0
50
100
b
c
d
e
f
g
150
200
250
Bus Volt (pu)_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
300
350
400
450
500
Bus Volt (pu)_Gen Bus 2 #1
Hình 3.33 Dao động điện áp đầu cực H1,
H2 OFF PSS
0
50
100
b
c
d
e
f
g
150
200
250
Bus Volt (pu)_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
300
350
400
450
500
Bus Volt (pu)_Gen Bus 2 #1
Hình 3.34 Dao động điện áp đầu cực
H1, H2 ON PSS
Nhận xét: Khi vận hành máy phát với điện áp đầu cực UH1UH2 = 1 pu, điện áp hệ thống điện UHT = 0.95pu, hai máy phát đầy
tải, hệ thống sa thải đột ngột phụ tải 100 MW tại tại thanh cái 220 kV
ĐăkNông, ở thời điểm 1.00s. Ta thấy điện áp đầu cực dao động
20
mạnh. Khi phân tích quá trình quá độ, khi HTKT OFF bộ PSS, công
suất phát 2 tổ máy giảm từ 170 MW đến 160 MW, thời gian dập dao
động ~60s, góc lệch rotor tăng từ 12.95 đến 15.23, thời gian dập dao
động khoảng 200s, điện áp đầu cực tăng từ 0.940pu đến 0.959pu.
Khi HTKT đưa chức năng PSS vào, công suất phát 2 tổ máy giảm từ
170 MW đến 160 MW, thời gian dập dao động ~20s, góc lệch rotor
tăng từ 12.95 đến 15.10, thời gian dập tắt dao động ~ 30s, điện áp
đầu cực tăng từ 0.940pu đến 0.958pu. Chứng tỏ bộ PSS cải thiện
được biên độ dao động cũng như làm giảm thời gian dập tắt dao
động.
Xét trường hợp: Máy phát H1, H2 phát đầy tải, UH1-UH2 = 1
pu, UHT = 0.95pu. Trường hợp sự cố MBT T1 500kV ĐắkNông tại
1s, sau 0.05s hệ thống bảo vệ cắt các máy cắt nối vào MBT.
180
175
175
170
170
165
165
160
160
155
155
150
150
145
145
140
140
135
135
130
130
125
125
120
120
0
1
2
3
4
b
c
d
e
f
g
5
6
MW_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
0
10
1
2
3
4
b
c
d
e
f
g
MW_Gen Bus 2 #1
Hình 3.35 Công suất H1, H2 OFF PSS
5
6
MW_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
10
MW_Gen Bus 2 #1
Hình 3.36 Công suất H1, H2 ON PSS
13.55
13.5
13.5
13.4
13.45
13.3
13.35
13.3
13.4
13.2
13.25
13.2
13.1
13.15
13
13.1
13.05
12.9
13
12.95
12.8
12.9
12.7
12.85
12.8
12.6
12.75
12.5
12.7
12.4
12.65
12.6
12.3
12.55
12.5
0
1
2
b
c
d
e
f
g
3
4
5
Rotor Angle_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
6
7
8
9
Rotor Angle_Gen Bus 2 #1
Hình 3.37 Góc lệch Roto H1, H2 OFF
10
0
1
2
b
c
d
e
f
g
3
4
5
Rotor Angle_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
6
7
8
9
Rotor Angle_Gen Bus 2 #1
Hình 3.38 Góc lệch Roto H1, H2 ON
10
21
PSS
PSS
0.94
0.94
0.92
0.92
0.9
0.9
0.88
0.88
0.86
0.86
0.84
0.84
0.82
0.82
0.8
0.8
0.78
0.78
0.76
0.76
0.74
0.74
0.72
0.72
0.7
0.7
0.68
0.68
0.66
0.66
0
1
2
3
b
c
d
e
f
g
4
5
6
Bus Volt (pu)_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
10
0
1
2
Bus Volt (pu)_Gen Bus 2 #1
b
c
d
e
f
g
Hình 3.39 Dao động điện áp đầu cực
OFF PSS
3
4
5
6
Bus Volt (pu)_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
7
8
9
10
Bus Volt (pu)_Gen Bus 2 #1
Hình 3.40 Dao động điện áp đầu cực
ON PSS
0.11
0.1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0E0
0.03
0.02
0.01
0
-0.01
-0.02
-0.03
-0.04
-0.05
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
b
c
d
e
f
g
Stabilizer Vs_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Stabilizer Vs_Gen Bus 2 #1
b
c
d
e
f
g
Hình 3.41 Dạng sóng đáp ứng bộ PSS
H1- H2 OFF PSS
Stabilizer Vs_Gen Bus 1 #1 g
b
c
d
e
f
Stabilizer Vs_Gen Bus 2 #1
Hình 3.42 Dạng sóng đáp ứng bộ PSS
H1- H2 ON PSS
Nhận xét: Khi vận hành máy phát với điện áp đầu cực UH1-UH2
= 1 pu, điện áp hệ thống điện UHT = 0.95pu, hai máy phát đầy tải,
máy biến áp 220 kV ĐăkNông bị sự cố tại thời điểm 1.00s, sau đó
role bảo vệ cắt máy cắt, cô lập máy biến áp tại 1.05s. Phân tích quá
trình quá độ, khi HTKT OFF bộ PSS, công suất phát 2 tổ máy tăng
từ 170 MW đến 181 MW, thời gian dập dao động >4s, góc lệch rotor
tăng từ 12.95 đến 13.58, thời gian dập dao động khoảng 5s, điện áp
đầu cực tăng từ 0.940pu đến 0.945pu. Khi HTKT đưa chức năng PSS
vào, công suất phát 2 tổ máy tăng từ 170 MW đến 179 MW, thời
gian dập dao động ~3s, góc lệch rotor tăng từ 12.95 đến 13.58, thời
gian dập tắt dao động ~ 3s, điện áp đầu cực tăng từ 0.940pu đến
0.944pu. Chứng tỏ bộ PSS cải thiện được 1 phần biên độ dao động
22
cũng như làm giảm bớt thời gian dập tắt dao động.
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Hai tổ máy tại NMTĐ Đồng Nai 4 từ khi vận hành 2012 cho
đến nay, hệ thống kích từ UNITROL 5000 của hãng ABB làm việc
khá ổn định. Tuy nhiên vẫn có trường hợp khi trên lưới có sự cố làm
dao động công suất thì HTKT vẫn chưa góp phần dập tắt dao động.
Nguyên nhân do chức năng ổn định công suất PSS bên trong HTKT
chưa được tính toán, cài đặt, thử nghiệm và đưa vào làm việc. Trong
quá trình mô phỏng, phân tích ở các chế độ vận hành ở chương 3, khi
không và đưa chức năng PSS của HTKT đã góp phần nâng cao hiệu
quả vận hành của nó, cụ thể là:
- Khi mô phỏng các chế độ vận hành bình thường kết quả cho
thấy có sự tham gia của bộ PSS không làm thay đổi thông số chế độ.
Như vậy bộ PSS không có khả năng nâng cao ổn định tĩnh cho HTĐ.
- Khi mô phỏng, phân tích các đặc tính dao động công suất
máy phát, điện áp và dao động góc lệch roto trong QTQĐ khi hệ
thống xảy ra sự cố, kết quả cho thấy bộ PSS có khả năng dập tắt dao
động công suất, cải thiện 1 phần điện áp, giảm được góc lệch roto.
Với trường hợp điện áp đầu cực UH1-UH2 = 1 pu, điện áp hệ thống
điện UHT = 0.95pu, hai máy phát đầy tải:
Sự cố máy biến áp 220 kV ĐăkNông:
Bảng 3.11 Tổng hợp thông số sự cố
STT
1
2
3
4
5
6
Thông số
Dao động công suất
Thời gian dập dao động
Dao động góc lệch rotor
Thời gian dập dao động
Dao động điện áp
Thời gian dập dao động
OFF PSS
170 MW - 181 MW
>4
12.95 - 13.58
~5s
0.940pu - 0.945pu.
~1.5s
ON PSS
từ 170 MW - 179 MW,
~3s
12.95 - 13.58
~ 3s
0.940pu - 0.944pu
~1.5s
Sự cố hệ thống sa thải đột ngột phụ tải 100 MW tại tại thanh
23
cái 220 kV ĐăkNông
Bảng 3.12 Tổng hợp thông số sự cố
STT
1
2
3
4
5
6
Thông số
Dao động công suất
Thời gian dập dao động
Dao động góc lệch rotor
Thời gian dập dao động
Dao động điện áp
Thời gian dập dao động
OFF PSS
170 MW - 160 MW
~60s
12.95 - 15.23
200s
0.940pu - 0.959pu
~200s
ON PSS
170 MW - 160
~20s
12.95 - 15.10
~ 30s,
0.940pu - 0.958pu
~25s
Sự cố ngắn mạch 3 pha đường dây ĐZ 271 220kV Đồng Nai
4 – ĐắkNông
Bảng 3.13. Tổng hợp thông số sự cố
STT
1
2
3
4
5
6
Thông số
Dao động công suất
Thời gian dập dao động
Dao động góc lệch rotor
Thời gian dập dao động
Dao động điện áp
Thời gian dập dao động
OFF PSS
170 MW - 182.85 MW
>4s
12.95 - 13.70
> 5s
0.940pu - 0.945pu
~2s
ON PSS
170 MW - 181.0 MW
~3,5s
12.95 - 13.70
~ 3.5s
0.940pu - 0.943pu
~2s
Khi đưa bộ PSS vào làm việc dao động công suất, dao động
góc lệch roto máy phát H1-H2 và dao động điện áp tại các thanh cái
trên hệ thống được cải thiện so với khi chưa đưa bộ PSS vào làm
việc. Như vậy bộ PSS có khả năng nâng cao khả năng ổn định động
cho máy phát điện nói riêng và HTĐ nói chung.
