Tính toán đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng cho lưới điện phân phối tính attapeu, lào

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA


PHOUPASERTH PHOMMACHAN

C
C

TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO
LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH ATTAPEU, LÀO

R
L
T.

DU

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đà Nẵng - 2021


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
ĐẠI
ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG HỌC
ĐẠI HỌC
BÁCH KHOA
TRƢỜNG ĐẠI HỌC

BÁCH
KHOA



PHOUPASERTH PHOMMACHAN

PHOUPASERTH PHOMMACHAN

C
C

TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
TÍNH
TỐN
ĐỀ
XUẤT
CÁCNĂNG
GIẢI PHÁP
GIẢM
TỔN
THẤT
ĐIỆN
CHO
GIẢM
THẤT
ĐIỆN
NĂNG
CHO LÀO
LƢỚI

ĐIỆNTỔN
PHÂN
PHỐI
TỈNH
ATTAPEU,
LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH ATTAPEU, LÀO

R
L
T.

DU

LUẬN
VĂNTHẠC
THẠC SĨ
LUẬN
VĂN
SĨ
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số: 8520201

Đà Nẵng - 2021
Đà Nẵng - 2021


i
LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn này là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố trong bất cứ cơng
trình nào khác.

Tác giả luận văn

C
C

DU

R
L
T.

PHOUPASERTH PHOMMACHAN


ii
TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN
TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO
LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TÍNH ATTAPEU, LÀO
Học viên:Phoupaserth Phommachan Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số:
Khóa: 36
Trƣờng Đại học Bách khoa-ĐHĐN
Tóm tắt: - Hiệu quả kinh tế, kinh doanh có lợi nhuận là vấn đề sống cịn đối với mỗi
doanh nghiệp. Cơng ty điện lực tỉnh Attapeu là đơn vị thực hiện chức năng quản lý hệ thống
lƣới phân phối và kinh doanh bán lẽ điện năng đến hộ tiêu thụ với sứ mệnh đảm bảo cung ứng

đủ điện với chất lƣợng ngày càng tốt, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, sản xuất, phát triển kinh tế
xã hội của tỉnh Attapee, vì thế nâng cao hiệu quả kinh tế lƣới điện phân phối là vấn đề cơ bản
then chốt cần phải giải quyết.
- Tỉnh Attapeu là khu vực có sản lƣợng điện thƣơng phẩm hàng năm chiếm tỷ trọng lớn,
tuy nhiên kết quả kinh tế thực hiện các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật còn hạn chế, TTĐN khi vực
tƣơng đối cao, các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện còn bất cập.
- Với nguồn vốn đầu tƣ hàng năm đƣợc phân bố không nhiều, chỉ đủ để chống quá tải
lƣới điện, việc tài cấu trúc lƣới điện vận hành kinh tế khó khã thi, vì vậy trong phạm vi luận
văn này, tác gia dựa trên những số liệu thực tế thu thập đƣợc từ các chƣơng trình quản lý vận
hành nhƣ phần mềm CYMDIST để xử lý, tính tốn bằng các chƣơng trình ứng dụng và đƣa ra
các giải pháp đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trên nền lƣới điện phân phối tỉnh
Attapeu hiện hữu có xét đến sự liên lạc đối với các khu vực lân cận.
Từ khóa: hệ thống điện phân phối, tổn thất điện năng, Công ty điện lực tỉnh Attapeu
Lào, độ tin cậy cung cấp điện, hiệu quả kinh tế.
MEASURES TO IMPROVE ECONOMIC EFFICIENCY FOR DISTRIBUTION
GRID OF ATTAPEU PROVINCE, LAOS
Abstract: - Economic efficiency, profitable business is a vital question for every
enterprise. Electricity Company in Attapeu Province is the unit that performs the function of
managing distribution grid system and provide electricity to households with the mission of
ensuring sufficient supply of electricity with better and better quality, meeting the demand of
living and production, the socio-economic development of Attapeu province, thus improving
the economic efficiency of the distribution grid is a key fundamental issue and it needs to be
addressed.
- Attapeu province is an area where annual commercial electricity output accounts for
a large proportion, but the economic results of implementation of economic and technical
indicators are still limited, the power loss in the region is relatively high, indicators of
reliability of power supply are inadequate.
- With the annual investment capital is not distributed much, it is only enough to resist
the overloading of the grid, the loading of the economic grid structure is not feasible, so
within the scope of this thesis, the author relies on the actual data collected from operational

management programs such as CYMDIST software to process and calculate using application
programs and offer the proposed solutions to improve economic efficiency on the existing
electricity distribution grid of Attapue province, considering the contact with neighboring
areas.
Keywords: Distribution grid system, power loss, Electricity Company in Attapeu
Province, Laos, reliability of power supply, Economic efficiency

C
C

DU

R
L
T.


iii
MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ....................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................... viii
I. MỞ ĐẦU. ..................................................................................................................... 1
1.1. Lý do chọn đề tài. ..................................................................................................... 1
1.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. .......................................................................... 1
1.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu. ........................................................................................... 1
1.2.2. Phạm vi nghiên cứu. .............................................................................................. 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu. ................................................................................................ 2
1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực tế. .......................................... 2
1.5. Ý nghĩa của đề tài. .................................................................................................... 2

C
C

1.6. Đặt tên đề tài. ............................................................................................................ 2

R
L
T.

II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. ...................................................................................... 3
2.1. Cấu trúc luận văn. ..................................................................................................... 3

DU

Chƣơng 1: Tổng quan về tính tốn phân tích chế độ làm việc của lƣới điện để nâng
cao hiệu quả kinh tế. ........................................................................................................ 3
CHƢƠNG I ..................................................................................................................... 4
TỔNG QUAN VỀ TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA LƢỚI
ĐIỆN ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ .............................................................. 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI. ....................................................... 4
1.2. TỔNG QUAN VỀ TTCS VÀ TTĐN TRONG LĐPP. ............................................ 5
1.2.1. Giới thiệu khái quát. .............................................................................................. 5
1.2.2. Bài tốn về tổn thất cơng suất. .............................................................................. 6
1.2.3. Bài toán về tổn thất điện năng trong thiết kế......................................................... 8
1.2.4. Tính tốn TTĐN trong quản lý vận hành lƣới điện phân phối.............................. 9
1.3. BÀI TOÁN NÂNG CAO HIỂU QUẢ KINH TẾ LĐPP. ........................................ 9
1.3.1. Tính kinh tế của việc giảm tổn thất. ...................................................................... 9
1.3.2. Các biện pháp giảm tổn thất. ............................................................................... 10
1.4. ĐỘ TIN CẬY. ........................................................................................................ 13

1.4.1 độ tin cậy và các chỉ tiêu độ tin cậy. .................................................................... 13


iv
1.5. KẾT LUẬN ............................................................................................................ 16
CHƢƠNG 2 ................................................................................................................... 18
TÍNH TỐN TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƢỚI ĐIỆN
TỈNH ATAPEU ............................................................................................................. 18
2.1. GIỚI THIỆU LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH ATAPEU.................................... 18
2.1.1. Đặc điểm tự nhiên - xã hội tỉnh Atapeu. ............................................................. 18
2.1.2. Đặc điểm LĐPP tỉnh Atapeu. .............................................................................. 19
2.2. PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP .......................................... 24
2.2.1. Tổng quan về vấn đề tính tốn phân tích chế độ xác lập hệ thống cung cấp điện.
....................................................................................................................................... 24
2.2.2. Các phƣơng pháp lặp tính tốn chế độ xác lập hệ thống điện: ............................ 26

C
C

2.2.2.1. Phương pháp lặp Gauss – Seidel: .................................................................... 26
2.2.2.2. Phương pháp lặp Newton – Raphson. .....................28_Toc1380868_Toc1380874

R
L
T.

2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG HTCCĐ....... 31
2.3.1. Phƣơng pháp tích phân đồ thị. ............................................................................. 31

DU

2.3.2. Phƣơng pháp dịng điện trung bình phƣơng. ....................................................... 32
2.3.3. Phƣơng pháp thời gian tổn thất. .......................................................................... 33
2.3.4. Phƣơng pháp đƣờng cong tổn thất....................................................................... 33
2.3.4.1 Đặt vấn đề.......................................................................................................... 33
2.3.4.2 Tính tốn TTĐN bằng phương pháp đường cong tổn thất. ............................... 34
2.3.4.3. Đường cong tổn thất công suất trong lưới điện cung cấp. .............................. 34
2.3.4.4 Phương pháp tính tốn để xây dựng đường cong tổn thất. ............................... 36
2.3.4.5 Ứng dụng của đường cong tổn thất trong thiết kế, vận hành hệ thống cung cấp
điện. ............................................................................................................................... 36
2.4. TÍNH TỐN TTCS VÀ TTĐN CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH ATAPEU
....................................................................................................................................... 38
2.4.1. PHẦN MỀM CYMDIST……………………………………………………………. 38
2.4.1.1 Cách sử dựng chƣơng trình tính tốn Cymdist……………………………………. 41

2.4.1. Phƣơng pháp đƣờng công tổn thất theo thời gian của xuất tuyến (feeder 1Safaothong) trạm Saysettha (mùa mƣa). ....................................................................... 38
2.4.2. Phƣơng pháp đƣờng công tổn thất theo thời gian của xuất tuyến (feeder 1Safaothong) trạm Saysettha (mùa khô). ........................................................................ 49


v
2.4 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 54
CHƢƠNG 3 ................................................................................................................... 55
CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN
PHỐI TỈNH ATAPEU. ................................................................................................. 55
3.1. BÀI TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG. ................................................. 55
3.1.1. Tổn thất công suất trên một đoạn xuất tuyến phân phối. .................................... 55
3.1.2. Giảm tổn thất nhờ lắp đặt tụ bù. .......................................................................... 55
3.1.3 Vị trí lắp đặt tối ƣu bộ tụ điện. ............................................................................. 58
3.1.4 Quan hệ về dung lƣợng của các tụ bù cố định. .................................................... 59
3.2. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT CÔNG SUẤT, TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG.

....................................................................................................................................... 60

C
C

3.4 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 68

R
L
T.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 70

DU


vi

-

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
CB – CNV: Cán bộ công nhân viên.
DSM – Demand Side Management: Quản lý nhu cầu sử dụng điện năng.
HTĐ: Hệ thống điện.
HTCCĐ: Hệ thống cung cấp điện.
HSKV: Hiệu suất khu vực.
KTNL: Kiểm toán năng lƣợng.
KDDV: Kinh doanh dịch vụ.
LĐPP: Lƣới điện phân phối.

MBA: Máy biến áp.
PA : Phƣơng án
QLVH: Quản lý vận hành.
QLKD: Quản lý kinh doanh.
TOPO – Tie Open Point Optimization: Xác định điểm dừng tối ƣu.
TTCS : Tổn thất công suất.
TTĐN : Tổn thất điện năng.
A: Tổn thất điện năng.
P: Tổn thất công suất tác dụng.
Q: Tổn thất công suất phản kháng.

C
C

DU

R
L
T.


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Tỷ lệ tổn thất điện năng của một số nƣớc giai đoạn 2011-2014
Tổng hợp nguồn cung cấp điện
Số lƣợng trạm máy biến áp năm 2018 ở tỉnh Attapeu
Thống kê năm 2017 của Công ty Điện lực Attapeu.
Thống kê phụ tải điện năm 2018 của Công ty Điện lực Attapeu.
Thống kê số hộ có điện và chƣa có điện tháng 5 năm 2018 của Công ty
Điện lực Attapeu

2.6 Bảng so sánh chức năng của các phần mềm
2.7 Bảng tiêu thụ điện năng theo thời gian trong một ngày mùa mƣa năm
2018 của xuất tuyến F1-Safaothong trạm Saysettha tỉnh Attapeu.
2.8 Số liệu tổn thất công suất theo thời gian trong một ngày mùa mƣa năm
2018 của xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha tỉnh Attapeu
2.9 Số liệu tổn thất công suất giả thiết của xuất tuyến F1- Safaothong trạm
Saysettha tỉnh Attapeu.
2.10 Bảng tiêu thụ điện năng theo thời gian trong một ngày mùa khô năm 2018
của xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha tỉnh Attapeu
2.11 Số liệu tổn thất công suất theo thời gian trong một ngày mùa khô năm
2018 của xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha tỉnh Attapeu
3.1 Kết quả thay dây dẫn trong chƣơng trình CYMDIST cho lƣới điện phân
phối tỉnh Attapeu.
3.2 Kết quả tính tốn đặt bộ tụ 100kVAR và 200kVAR phần phase cho xuất
tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha
3.3 3 Kết quả tính tốn đặt bộ tụ 100kVAR và 200kVAR phần phase cho xuất
tuyến F2-Saysettha trạm Xanxay
3.4 Kết quả tính tốn đặt bộ tụ trong chƣơng trình CYMDIST cho lƣới điện
phân phối tỉnh Attapeu.
3.5 Chuyển mạng giữa xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha và xuất
tuyến F2 trạm Xanxay
3.6 Mạng tóm tắt
3.7 Mất hệ thống giữa xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha và xuất
tuyến F2 trạm Xanxay
1.1
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5

D

T
U

R
L
.

C
C

6
20
20
21
23
24
40
46
47
48
49
50
62
63
64
64
65

66
66


viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12

Vị trí tỉnh Attapeu trên đất nƣớc Lào
Bản đồ tỉnh Attapeu
Sơ đồ lƣới điện phân phối tỉnh Attapeu
Biến thiên phụ tải theo thời gian
Biểu đồ loại khách hàng năm 2018 của công ty điện lực tỉnh Attapeu
Nút i của một hệ thống điện
Đồ thị phụ tải chữ nhật hóa.
Đồ thị phụ tải hình thang hóa.
Xây dựng biểu đồ TTCS và xác định TTĐN sử dụng đƣờng cong tổn thất

18

19
19
22
23
26
31
31
35
37
37
47

Biểu đồ công suất theo thời gian trong một ngày mùa mƣa năm 2018 của
xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha tỉnh Attapeu.
2.13 Kết quả tính tốn đƣờng cong tổn thất cho xuất tuyến F1- Safaothong 48
trạm Saysettha tỉnh Attapeu trong ngày mùa mƣa
2.14 Biểu đồ công suất theo thời gian trong một ngày mùa khô năm 2018 của 50
xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha tỉnh Attapeu
2.15 Kết quả tính tốn đƣờng cong tổn thất cho xuất tuyến F1- Safaothong
51
trạm Saysettha tỉnh Attapeu trong ngày mùa khô.
3.1 Xuất tuyến với phụ tải tập trung và phân bố đều(trƣớc khi lắp tụ)
55
3.2 Giảm tổn thất với một bộ tụ điện.
56
3.3 Giảm tổn thất với 2 bộ tụ điện với tiến trình giống nhƣ trƣớc, phƣơng trình tổn
57

C
C

R
L
T.

DU

3.4

3.5
3.6
3.7

thất mới là:
Ảnh thay dây dẫn cho xuất tuyến F2-. Safaothong trạm Xanxay

62
Ảnh xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha
63
Ảnh xuất tuyến F2 Safaothong trạm Xanxay
64
Đặt thiết bị chuyển mạng giữa xuất tuyến F1- Safaothong trạm Saysettha 66
và xuất tuyến F2 trạm Xanxay


1
I. MỞ ĐẦU.
1.1. Lý do chọn đề tài.
Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong cuộc xây dựng đất nƣớc,
yêu cầu về cung cấp và sử dụng điện ngày càng tăng. Việc trang bị những kiến thức về

hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con ngƣời, cung cấp
điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp là rất
cần thiết. Luận văn này nhằm nghiên cứu những yêu cầu trên, để trang bị những kiến
thức cơ bản về công tác thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện.
Hệ thống cung cấp điện đóng vai quan trọng trong việc ổn định chính trị, phát
triển kinh tế của bất kỳ Quốc gia nào trên thế giới. Để đảm bảo yêu cầu cung cấp điện
liên tục cũng nhƣ chất lƣợng điện năng cần có một số vốn đầu tƣ rất lớn để xây dựng
các nhà máy điện, hệ thống lƣới điện làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng
đến các hộ tiêu thụ điện. Từ đó sinh ra nhiệm vụ quản lý, vận hành tối ƣu hệ thống
điện để đảm bảo hiệu qủa kinh tế. Đây là vấn đề yêu cầu địi hỏi khơng những con
ngƣời, tài chính mà cịn cả vấn đề phát triển của khoa học nhằm đáp ứng u cầu ngày
càng cao trong cơng tác cung cấp điện.
Tính phức tạp của hệ thống điện không những đƣợc đặc trƣng bởi cấu trúc, mà
cịn thể hiện ở tình trạng ln phát triển theo thời gian và tính đa mục tiêu cần thỏa
mãn với các mâu thuẫn tồn tại trong đó (vốn đầu tƣ nhỏ, độ tin cậy cao, chất lƣợng
điện năng tốt, giá thành rẻ...). Do vậy bài toán quản lý, điều khiển vận hành tối ƣu hệ
thống cung cấp điện là một bài toán lớn, đa mục tiêu, nhiều điều kiện ràng buộc. Trong
điều kiện hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học - kỹ thuật, các máy tính có
tốc độ xử lý nhanh, nhiều phƣơng pháp tính hiện đại nhƣng việc giải bài tốn tối ƣu
tổng quát vẫn chƣa thực hiện đƣợc trọn vẹn, do vậy ngƣời ta thƣờng tìm cách chia nhỏ
bài tốn với một vài mục tiêu cần phải tối ƣu với các ràng buộc mà bài toán cần phải
thỏa mãn.
Trong hệ thống điện, có các phần tử là máy phát điện, máy biến áp, đƣờng dây
tải điện, phụ tải... Nhiệm vụ của hệ thống điện là sản xuất, truyền tải và phân phối điện
năng đến các hộ tiêu thụ. Điện năng phải đảm bảo các tiêu chuẩn chất lƣợng điện năng
nhất định và độ tin cậy hợp lý. Hệ thống điện phải đƣợc phát triển tối ƣu và vận hành
với hiệu quả kinh tế cao nhất.
Trong phạm vi luận văn cao học tác giả sẽ tập trung tính tốn đề xuất các giải
pháp giảm tổn thất điện năng cho lƣới điện phân phối tỉnh Attapeu.
1.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.

1.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là các chế độ vận hành hệ thống điện, vị trí các
điểm mở của lƣới phân phối sao cho hàm mục tiêu TTCS trong lƣới điện dựa trên biểu
đồ phụ tải điển hình đạt giá trị nhỏ nhất, điện áp tại các nút thay đổi trong một giới hạn

C
C

DU

R
L
T.


2
cho phép, đồng thời, tính tốn giá trị TTĐN bằng việc áp dụng phƣơng pháp đƣờng
cong tổn thất.
1.2.2. Phạm vi nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu là lƣới điện phân phối tỉnh Attapeu nƣớc CHDCDN Lào.
Lƣới có cấu trúc phức tạp, dây dẫn nhiều chủng loại, tiết diện dây nhỏ, không đồng
nhất, các thiết bị đóng cắt đƣợc đƣa lên lƣới tạo nên các phƣơng án kết lƣới đa dạng.
Đồng thời đây là khu vực tập trung nhiều phụ tải và nhiều nguồn nên có khả năng kết
lƣới mạch vịng để hỗ trợ lẫn nhau, chuyển đổi phƣơng thức cấp điện cho khách hang
trong những trƣờng hợp cần thiết. Do đó, đề tài này sẽ tập trung nghiên cứu các biện
pháp nâng cao hiệu quả kinh tế cho lƣới điện phân phối tỉnh Attapeu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu.
- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế cho lƣới điện phân phối tỉnh
Attapeu.
- Tính tốn các cơng suất và điện áp tại các nút.

- Phân tích tổn thất kỹ thuật và tổn thất phi kỹ thuật.
- Xác định vị trí và dung lƣợng tụ bù để nâng cao hiệu quả kính tế.
- Xác định đƣợc vị trí phân đoạn đƣờng dây khi vận hành để nâng cao độ tin
cậy giảm tổn thất điện năng.
1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực tế.
Thu nhập số liệu và tìm hiểu hiện trạng của lƣới cung cấp điện tỉnh Attapeu.
Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, giáo trình trong và ngồi nƣớc, tạp chí, các
trang web chun ngành điện… đề cập tính tốn xác định tổn thất cơng suất và tổn thất
điện năng trong lƣới cung cấp điện.
Áp dụng các lý thuyết đã nghiên cứu, sử dụng phần mềm CYMDIST đề thao
tác tính tốn tổn thất cơng suất và tổn thất điện năng.
1.5. Ý nghĩa của đề tài.
Tính tốn tổn thất điện năng lƣới điện phân phối tỉnh Attapeu nhằm lựa chọn
đƣợc phƣơng án kết lƣới hợp lý với hàm mục tiêu tổn thất điện năng là nhỏ nhất đồng
thời vẫn đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật, từ đó giúp tìm ra đƣợc các giải pháp vận
hành và giải pháp quản lý, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho lƣới điện phân phối
tỉnh Attapue.
1.6. Đặt tên đề tài.
Căn cứ vào đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu, mục tiêu và nhiệm vụ nghuên cứu,
luận văn đƣợc đặt tên: TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN

C
C

R
L
T.

DU

THẤT ĐIỆN NĂNG CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH ATTAPEU, LÀO


3
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
2.1. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm các phần sau :
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các từ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục hình
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
3. Mục tiêu nghiên cứu.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực tế.
5. Ý nghĩa của đề tài.
6. Đặt tên đề tài.
Chƣơng 1: Tổng quan về tính tốn phân tích chế độ làm việc của lƣới điện để nâng
cao hiệu quả kinh tế.
Chƣơng 2: Tính tốn tổn thất công suất và tổn thất điện năng lƣới điện tỉnh Attapeu.
Chƣơng 3: Các giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế cho lƣới điện phân phối tỉnh
Attapeu.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

C
C

DU

R
L
T.


4
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA LƢỚI
ĐIỆN ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ
1.1. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI.
Đặc điểm về thiết kế và vận hành của Lƣới điện phân phối khác với lƣới điện
truyền tải. Lƣới điện phân phối phân bố trên diện rộng, thƣờng vận hành không đối
xứng và có tổn thất khá lớn.
Chế độ vận hành bình thƣờng của lƣới điện phân phối là vận hành hở, hình tia
hoặc dạng xƣơng cá. Để tăng cƣờng độ tin cậy cung cấp điện. Hiện nay LĐPP thƣờng
đƣợc xây dựng theo cấu trúc mạch vòng nhƣng vận hành hở. Trong mạch vòng, các
xuất tuyến đƣợc liên kết với nhau bằng dao cách ly hoặc thiết bị nối mạch vòng, các
thiết bị này vận hành ở vị trí mở, khi cần sửa chữa hoặc có sự cố đƣờng dây thì các
dao cách ly phân đoạn sẽ đƣợc đóng hoặc mở tùy thuộc vào điểm có sự cố và việc cấp
điện cho phụ tải đƣợc liên tục.
Lƣới điện phân phối nhận điện từ các trạm phân phối khu vực gồm: 115/22kV;
22/12,7kV. Lƣới điện phân phối làm nhiệm vụ phân phối điện cho một địa phƣơng có
bán kính cung cấp điện nhỏ, dƣới 50 km.
Phụ tải của lƣới điện phân phối đa dạng và phức tạp, bao gồm phụ tải sinh hoạt,
dịch vụ, tiểu thủ công nghiệp đa phần cùng trong một hộ sinh hoạt. Công suất phụ tải
lớn, đƣờng dây lại dài vƣợt quá khả năng của cấp điện áp đang sử dụng. Ngoài ra, các
thiết bị điện vận hành trên lƣới cũng nhƣ phụ tải chƣa có quý định về các chỉ tiêu kỹ

thuật để nâng cấp chất lƣợng điện lƣới nhƣ các thông số kỹ thuật, hiệu suất thiết bị.
Phụ tải điện chƣa có q định về hệ số cơng suất, chế độ làm việc, số lƣợng song hài
cũng chƣa có chƣơng trình quản lý phụ tải, dẫn đến chất lƣợng cung cấp điện chƣa
cao.
Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, trạm biến áp, các đƣờng dây truyền tải
và phân phối điện đƣợc nối với nhau thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, tryền tải
và phân phối điện năng.
Do phụ tải ngày càng phát triển với tốc độ ngày càng cao, vì vậy cần xây dựng
các nhà máy có cơng xuất lớn. Vì lý do kinh tế và môi trƣờng, các nhà máy điện đƣợc
xây dựng ở những nơi gần nguồn nhiên liệu. Trong khi đó các trung tâm phụ tải ở xa,
do vậy phải dùng lƣới điện truyền tải đề chuyển tải điện năng đến các hộ phụ tải. Vì lý
do kinh tế cũng nhƣ an tồn, ngƣời ta không thể cung cấp trực tiếp cho các phụ tải
bằng lƣới truyền tải, do vậy phải xây dựng lƣới điện phân phối.
Lƣới điện phân phối trung áp tỉnh Attapue có các cấp điện áp 12.7-22kV dùng để
phân phối điện năng cho các trạm biến áp phân phối trung áp - hạ áp, lƣới điện phân
phối hạ áp cấp điện trực tiếp cho các phụ tải hạ áp. Lƣới điện phân phối có nhiệm vụ
đảm bảo chất lƣợng điện cung cấp cho phụ tải. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế, vận
hành hệ thống lƣới điện phân phối là hết sức quan trọng.

C
C

DU

R
L
T.


5

Sự tăng cƣờng của lƣới phân phối và truyền tải rất nhanh. Do tính lịch sử lƣới
điện phân phối Attapue tồn tại nhiều cấp điện áp khác nhau (12,7 kV và 22 kV), đã
gây ra nhiều khó khăn trong cơng tác quy hoạch, thiết kế, quản lý vận hành lƣới điện.
Để khắc phục tình trạng trên bộ năng lƣợng có quyết định của nhà nƣớc về việc sử
dụng cấp điện áp phân phối 22 kV trên toàn quốc.
Việc phát triển lƣới điện cịn có nhiều khó khăn về vốn đầu tƣ nhƣng tốc độ tăng
trƣởng phụ tải nhanh trong thời kỳ đổi mới, việc quản lý lƣới điện chƣa có tiêu chuẩn
thiết bị, chế độ làm việc, chƣơng trình quản lý phụ tải, dẫn đến chất lƣợng cung cấp
điện kém, hiệu quả kinh tế thấp.
1.2. TỔNG QUAN VỀ TTCS VÀ TTĐN TRONG LĐPP.
1.2.1. Giới thiệu khái quát.
Tổn thất công suất (TTCS) và tổn thất điện năng (TTĐN) trong lƣới điện truyền
tải và LĐPP có ảnh hƣởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện.
Giảm TTĐN làm giảm giá thành sản xuất điện năng và góp phần làm giảm cơng suất
phát của nguồn điện, đồng thời cải thiện chất lƣợng điện năng nâng cao chất lƣợng
cung cấp điện cho khách hàng. Có nhiều phƣơng pháp giảm TTĐN khác nhau, tuy
nhiên với mỗi phƣơng thức kết lƣới khác nhau, các đặc tính phụ tải khác nhau, ở từng
giai đoạn cụ thể sẽ có giải pháp giảm tổn thất khác nhau, nhằm mục đích mang lại hiệu
quả nhƣ vậy, cần phải áp dụng những phƣơng pháp tính tốn, phân tích TTĐN hồn
thiện. Hiệu quả của việc đƣa ra giải pháp giảm TTĐN đúng gần nhƣ phụ thuộc hồn
tồn vào độ chính xác, sự phù hợp của các phƣơng pháp tính tốn, phân tích TTĐN
của lƣới điện. Chính vì vậy, vấn đề lựa chọn phƣơng pháp tính toán TTĐN trong hệ
thống điện đặc biệt là lƣới điện phân phối, đóng vai trị đặc biệt quan trọng. Để có cơ
sở cho việc phân tích các nội dung trên, trƣớc hết chúng ta nêu lại một số khái niệm cơ
bản về TTCS và TTĐN.
Trong hệ thống điện, TTĐN phụ thuộc vào đặc tính của mạch điện, lƣợng điện
truyền tải, khả năng của hệ thống và vai trị của cơng tác quản lý. Tổn thất điện năng
bao gồm TTĐN kỹ thuật và TTĐN phi kỹ thuật.
TTĐN kỹ thuật là tiêu hao điện năng rất yếu xảy ra trong quá trình truyền tải và
phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ điện. Dòng điện đi qua

máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị điện trên hệ thống lƣới điện đã làm phát nóng
MBA, đƣờng dây và các thiết bị dẫn điện, làm tiêu hao điện năng. Đƣờng dây dẫn điện
cao áp từ 110 kV trở lên cịn có tổn thất vầng quang dịng điện qua cáp ngầm và tụ
điện còn tổn thất do điện mơi.
TTĐN phi kỹ thuật (cịn gọi là TTĐN thƣơng mại) xảy ra do tình trạng vi phạm
trong sử dụng điện nhƣ: lấy cắp điện dƣới nhiều hình thức, do chủ quan của ngƣời
quản lý khi mất pha, công tơ chết, cháy khơng xử lý, thay thế kịp thời, bỏ sót hoặc khi
sai chỉ số… dẫn đến điện năng bán cho khách hàng đo đƣợc qua hệ thống đo đếm thấp
hơn so với điện năng khách hàng sử dụng.

C
C

DU

R
L
T.


6
Bảng 1.1 Tỷ lệ tổn thất điện năng của một số nƣớc giai đoạn 2011-2014
Quốc gia
Tỷ lệ TTĐN
Quốc gia
Tỷ lệ TTĐN
Mỹ
6%
Indonesia
9%

Vƣơng quốc Anh
8%
Ấn Độ
21%
Argentina
14%
Singapore
5%
Campuchia
28%
Malaysia
6%
Myamar
21%
philippines
11%
Cộng hòa Congo
46%
Cộng hòa Haiti
55%
Thái Lan
7%
Brunei
7%
Lào
10%
(Theo Tạp chí điện lực - chuyên đề thế giới điện)
1.2.2. Bài tốn về tổn thất cơng suất.
Truyền tải điện năng có đặc tính là khi có dịng điện chạy trong lƣới điện luôn
xảy ra hiện tƣợng tổn thất điện áp trên đƣờng dây và trong MBA. Hiện tƣợng này làm

cho điện áp ở đầu nguồn và phụ tải chênh lệch nhau. Thƣờng là điện áp ở phụ tải thấp
hơn ở đầu nguồn, trừ trƣờng hợp đƣờng dây siêu cao áp vận hành ở chế độ non tải điện
áp ở cuối đƣờng dây có thể cao hơn đầu nguồn; TTCS trên lƣới điện và trong MBA
làm cho công suất của phụ tải nhỏ hơn công suất của nguồn điện; TTĐN trên lƣới và
trong MBA làm cho điện năng của phụ tải nhỏ hơn điện năng của nguồn điện.
a. Tổn thất công suất trên đường dây.
Tổn thất tác dụng trên đƣờng dây ba pha xoay chiều với một phụ tải ở cuối
đƣờng dây đƣợc xác định nhƣ sau:

C
C

R
L
T.

DU

P2  Q2
S2
3
P  3RI 
R *10  2 R *103
2
U
U
Tƣơng tự đối với CSPK
2

(kW)

(1.1)

P2  Q2
S2
3
X
*10

X *103 (kVAr)
(1.2)
2
2
U
U
Trong đó: P, Q, S là cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng và cơng suất tồn
phần của đƣờng dây, đơn vị tính là: kW, kVAr, kVA.
U: điện áp dây của mạng điện (kV).
R, X: điện trở và điện kháng của đƣờng dây (Ω).
b. Tổn thất công suất trong máy biến áp.
TTCS trong máy biến áp có thể phân tích thành hai thành phần:
- Thành phần khơng phụ thuộc và phụ thuộc phụ tải. Thành phần không phụ
thuộc phụ tải là tổn thất trong lỏi thép của MBA, cịn gọi là tổn thất khơng tải. Tổn thất
khơng tải chỉ phụ thuộc vào cầu tạo của MBA. Tổn thất không tải đƣợc xác định theo
các số liệu kỹ thuật của MBA:
Q  3 XI 2 

 S0  P0  jQ0 

(1.3)

7
i0 %* Sdm 

(1.4)
 Q0  100 


i0%: dòng điện khơng tải tính theo %.
∆P0, ∆Q0: TTCS tác dụng, tổn thất CSPK khi không tải.
-Thành phần thứ hai phụ thuộc vào công suất tải qua MBA, gọi là tổn thất đồng
hay tổn thất ngắn mạch.
Với MBA hai cuộn dây, tổn thất đồng đƣợc xác định:
Trong đó:

2

 S  
P2  Q2
2
 PCu  3I RB 
RB  Pn 
 
2
U
S

 dm  

(1.5)


U n %* S 2 
P2  Q2
2

Q

3
I
X

X

(1.6)
 Cu

B
B
U2
100* Sdm 

Trong trƣờng hợp có n MBA giống nhau vận hành song song thì TTCS trong n
MBA đƣợc xác định:
2


Pn  S 
 P 


n
*

P


0
n  Sdm 



C
C

R
L
T.

(1.7)



U n %* S
 n * Q0 
(1.8)
 Q 
100* n * Sdm



Trong đó: S là cơng suất tải qua MBA (kVA), Pn, P0, tổn thất ngắn mạch và
tổn thất không tải MBA (kW).
c. Tổn thất điện năng trên đường dây.
Một phần năng lƣợng bị mất đi trong quá trình truyền tải gọi là TTĐN. Trên
đƣờng dây, với phụ tải cố định và tổn thất tác dụng P, TTĐN A trong thời gian t
bằng:
2

DU

A  P * t  3RI 2t

(kWh)
(1.9)
Nhƣng trong thực tế, dịng điện ( hay cơng suất ) phụ tải luôn thay đổi theo thời
gian, nên TTCS P cũng thay đổi theo thời gian, vì vậy khơng thể tính TTĐN theo
công thức (1.9). Nếu phụ tải thay đổi theo thời gian thì TTĐN A đƣợc tính theo:
t


2
 A  3R  I dt 
0



(kWh)

(1.10)

(kWh)

(1.11)

TTĐN cả năm:
8760


2

A

3
R
I
dt


0


d. Tổn thất điện năng trong máy biến áp.


8
TTĐN trong MBA gồm hai phần: phần không phụ thuộc vào phụ tải xác định
theo thời gian làm việc của MBA và phần phụ thuộc vào phụ tải xá định theo thời gian
TTCS cực đại τ.
2



Smax

A


P
*
t


P
*



P
*
t


P

(1.12)


0
max
0
n

2
Sdm


Trong đó: t là thời gian làm việc của MBA, nếu thời gian làm việc cả năm t =
8760 h; Smax phụ tải cực đại của MBA.
Nếu có n MBA nhƣ nhau vận hành song song thì TTĐN trong n máy là:

2


Smax

A

n

P
*
t


P

 n

0
n
2
n * Sdm




(1.13)

Sau đây chúng ta sẽ nghiên cứu một số phƣơng pháp thƣờng đƣợc dùng để xác
định TTĐN.
1.2.3. Bài toán về tổn thất điện năng trong thiết kế.
Khi tính tốn thiết kế, với u cầu độ chính xác khơng cao, có thể áp dụng nhiều
cách tính gần đúng ngay cả khi rất thiếu thông tin. Trên cơ sở giả thiết đã xác định
TTCS ứng với chế độ phụ tải cực đại Pmax TTĐN đƣợc tính theo cơng thức đơn giản
sau:

C
C

R
L
T.

DU

DA = DPmax .t

(1.14)
Với cách tính này chỉ cần xác định 2 đạt lƣợng Pmax và , trị số Pmax có thể
xác định chính xác theo các chƣơng trình tính tốn đã nêu hoặc theo các cách tính gần
đúng. Khó khăn chính là giá trị  khơng thể xác định chính xác đƣợc, thƣờng trong
tính tốn của chúng ta hiện nay giá trị của  đƣợc xác định theo các biểu thức sau:
− Công thức kinh nghiệm:

  (0,124  Tmax 104 ).8760

(1.15)

− Công thức Kenzevits:
  2.Tmax  8760 

8760  Tmax
T
2p
1  max  min
8760 Pmax

 pmin
1 
 Pmax





(1.16)

− Công thức Vanlander:



  8760. 0,13.

Tmax  
T 
   0,87. max 
8760  
8760 

2





(1.17)

− Tra đƣờng cong tính tốn:
  f (Tmax , cos  )

(1.18)

Các công thức trên chỉ là gần đúng, lấy theo thực nghiệm và tiệm cận hóa, nhất
là đƣợc xác định trên những lƣới điển hình, có cấu trúc tiêu chuẩn của nƣớc ngồi,
điều này có thể khơng phù hợp cho lƣới điện nƣớc ta.


9
1.2.4. Tính tốn TTĐN trong quản lý vận hành lƣới điện phân phối.
Trơng các bài tốn vận hành các u cầu sau đây thƣơng đƣợc đặt ra cho bài toán
xác định TTĐN:
Trị số TTĐN phải phản ánh thực trạng đang có của LPP điện. Lƣới có thể mang
các đặc trƣng riêng khơng giống với các LPP khác (thậm chí phi tiêu chuẩn).

- Xét đến các đặc trƣng cụ thể của biểu đồ phụ tải các nút.
Phản ánh đƣợc các yếu tố tác động làm thay đổi trị số TTĐN, đặc biệt là các yếu
tố điều khiển vận hành (ví dụ: thay đổi đầu phân áp, đóng cắt dung lƣợng bù, thay đổi
số lƣợng các phần tử vận hành song song…).
Những yêu cầu trên đã dẫn đến phải áp dụng những phƣơng pháp riêng để tính
tốn TTĐN trong điều kiện vận hành. Trƣớc hết, ngay trong cách xác định TTCS đã
cần áp dụng các mơ hình đầy đủ hơn để xác định Pmax. Mơ hình phải phản ảnh đƣợc
các yếu tố về chế độ điều chỉnh điện áp, trạng thái các thiết bị bù...Trong các tính tốn
thiết kế thƣơng chỉ tính theo chế độ trung bình, bởi khơng cần thiết và cũng chƣa có
các số liệu điều khiển vận hành trong thời gian thực.
Để đảm bảo có độ chính xác cao việc xác định TTĐN không thể chỉ căn cứ vào
một vài thông số của biểu đồ phụ tải (nhƣ Tmax, Pmax) mà phải căn cứ vào toàn bộ biểu
đồ. Yêu cầu này đã dẫn đến cách áp dụng phƣơng pháp tính trực tiếp vẫn thƣờng đƣợc
áp dụng hiện nay trong nhiều tài liệu. Phƣơng pháp địi hỏi phải có đƣợc các biểu đồ
phụ tải điển hình phản ảnh đƣợc thực trạng của HTCCĐ.
Ngồi ra, nhƣợc điểm của phƣơng pháp tính trực tiếp là khối lƣợng tính tốn lớn,
khơng thể hiện đƣợc các thông tin chung trong kết quả nghiên cứu.
1.3. BÀI TỐN NÂNG CAO HIỂU QUẢ KINH TẾ LĐPP.
1.3.1. Tính kinh tế của việc giảm tổn thất.
Cần thiết phải liệt kê các tác dụng của các công tác giảm tổn thất điện năng để có
thể đánh giá các lợi ích kinh tế do giảm tổn thất mang lại, trong quá trình phân phối
điện năng từ nhà máy đến phụ tải, tổn thất là khơng tránh khỏi do các tính chất về điện
và việc đo lƣợng điện năng trong hệ thống điện, tổn thất này bao gồm tổn thất ở khâu
truyền tải và phân phối.
Phụ tải có ảnh hƣởng đến tổn thất không phải luôn cố định, tổn thất điện năng có
thể giảm thơng qua việc áp dụng hệ số phụ tải để giảm tổn thất điện năng vào lúc phụ
tải định.
Có nhiều phƣơng pháp để tính tốn việc giảm tổn thất điện năng nhƣng có lẽ
phƣơng pháp hợp lý nhất là đánh giá chi phí nhiên liệu trong việc cung cấp điện.
Tổn thất công suất (TTSC) và tổn thất điện năng (TTĐN) trong LĐPP có ảnh

hƣởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện. Giảm tổn thất điện
năng làm giảm giá thành sản xuất điện năng và góp phần làm giảm cơng suất phát của
nguồn điện, đồng thời cải thiện chất lƣợng điện năng nâng cao chất lƣợng cung cấp
điện cho khách hàng. Có nhiều phƣơng pháp giảm tổn thất điện năng khác nhau, tuy

C
C

DU

R
L
T.


10
nhiên với mỗi phƣơng thức kết lƣới khác nhau, các đặt tính phụ tải khác nhau, ở từng
giai đoạn cụ thế sẽ có giải pháp giảm tổn thất khác nhau, nhằm mục đích mang lại hiệu
quả kinh tế cao nhất, phù hợp với điều kiện hiện tại. Để có đƣợc kết quả nhƣ vậy, cần
phải áp dụng những phƣơng pháp tính tốn, phân tích TTĐN hồn thiện. Hiệu quả của
việc đƣa ra giải pháp giảm TTĐN đúng gần nhƣ phụ thuộc hồn tồn vào độ chính
xác, sự phù hợp của các phƣơng pháp tính tốn, phân tích TTĐN của lƣới điện.Vì vậy,
vấn đề lựa chọn phƣơng pháp tính tốn TTĐN trong hệ thông điện đặc biệt là lƣới điện
phân phối, đóng vai trị đặc biệt quan trọng. Để có cơ sở cho việc phân tích các nội
dung trên, trƣớc hết chúng ta nêu lại một số khái niệm cơ bản về TTCS và TTĐN.
Trong hệ thông điện, TTĐN phụ thuộc vào đặc tính của mạch điện, lƣợng điện
truyền tải, khả năng của hệ thống và vai trị của cơng tác quản lý. Tổn thất điện năng
bao gồm TTĐN kỹ thuật và TTĐN phi kỹ thuật.
TTĐN kỹ thuật là tiêu hao điện năng tất yếu xảy ra trong quá trình truyền tải và
phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ điện. Dòng điện đi qua

máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị điện trên hệ thống lƣới điện đã làm phát nóng
MBA, đƣờng dây và các thiết bị dẫn điện, làm tiêu hao điện năng. Đƣờng dây dẫn điện
cao áp từ 110 kV trở lên cịn có tổn thất vầng quang dịng điện qua cáp ngầm và tụ
điện cịn tổn thất do điện mơi.
TTĐN phi kỹ thuật ( còn gọi là TTĐN thƣơng mại ) xảy ra do tình trạng vi phạm
trong sử dụng điện nhƣ: lấy cắp điện dƣới nhiều hình thức, do chủ quan của ngƣời
quản lý khi mất pha, công tơ chết, cháy không xử lý, thay thế kịp thời, bỏ sót hoặc ghi
sai chỉ số... dẫn đến điện năng bán cho khách hàng đo đƣợc qua hệ thống đo đếm thấp
hơn so với điện năng khách hàng sử dụng.
1.3.2. Các biện pháp giảm tổn thất.
Các biện pháp điển hình sau đây thƣờng đƣợc quan tâm nhiều trong công tác
giảm tổn thất điện năng lƣới điện.
+ Cải tạo lưới điện đang vận hành.
Các hệ thống điện phân phối thƣờng đƣợc hình thành và phát triển nhanh chóng
tại các địa phƣơng bắt đầu từ một thời kỳ khởi tạo nào đó. Cấu trúc tự nhiên đƣợc hình
thành sau nhiều năm thƣờng khơng hợp lý, sơ đồ chắp vá, công suất trạm không phụ
hợp và khơng nằm tại những vị trí tối ƣu so với nơi tập trung phụ tại, bài toán đƣợc đặt
ra là cần phải xác định một cấu trúc hợp lý liên kết các đƣờng dây và trạm sao cho hệ
thống lƣới điện phân phối phải đảm bảo nhu cầu điện năng trong một thời gian tƣơng
đối dài, một số các biện pháp cơ bản về cải tạo lƣới nhằm chống tổn thất nhƣ sau:
- Phát triển trục hệ thống truyền tải.
Xây dựng các đƣờng đây truyền tải chính xuyên qua các vùng trong nƣớc có cấp
điện áp 110 kV, 154 kV, 220 kV, 345 kV, 500 kV nhƣ vậy sẽ tạo bán kính cấp điện
hợp lý và khả năng tải cao.
- Xây dựng các nhà máy và các trạm ở các trung tâm phụ tải.

C
C

DU

R
L
T.


11
Phần lớn điện năng đƣợc cung cấp từ các nhà máy ở xa trung tâm phụ tải, xây
dựng các nhà máy nhiệt điện lớn gần trung tâm phụ tải cải thiện sự mất cân đối trong
việc điều độ hệ thống, điều này làm giảm đƣợc sự phân tán công suất trên đƣờng dây
dài, góp phần giảm tổn thất truyền tải và phân phối.
- Đơn giản hóa các cấp điện áp.
Chẳng hạn cấp điện áp 66 kV dần dần đƣợc thay bằng cấp 110 kV và chỉ còn cấp
điện áp 110 kV, 220 kV, trên lƣới tuyền tải cũng nhằm mục đích giảm tổn thất.
- Thay các đường dây phân phối trung áp và hạ áp và biến đổi hệ thông phân
phối một pha thành ba pha.
Các đƣờng dây cũ bị quá tải do phụ tải phát triển cần đƣợc thay bằng dây dẫn có
đƣờng kính lớn hơn hoặc là cải thiện các đƣờng dây ba pha điện áp 220V thành điện
áp 380V.
Đƣờng dây một pha trên mạng nông thôn do khoảng cách dài nên gây sụt áp và
tổn thất điện năng đƣợc chuyển đổi thành đƣờng dây ba pha.
- Đặt tụ bù nâng cao cosφ đường dây.
Hệ số công suất thấp gây ra bởi các phụ tải động cơ cảm ứng, cùng với tính cảm
của đƣờng dây, điều này gây ra sụt áp lớn và thổn thất điện năng nhiều hơn trên đƣờng
dây. Tự điện bù ngang trên đƣờng dây đƣợc dùng ở những nơi cần điều chỉnh cosφ cao
hơn trên cơ sở của việc đo hệ số công suất trên đƣờng dây phân phối, các nơi tiêu thụ
có động cơ bắt buộc phải đặt tụ điện. Cosφ ở cuối đƣờng dây đƣợc yêu cầu từ 0,850,95 ; các phụ tải co cosφ thấp bị phạt với giá tiền điện cao hơn. Gần đây, các đồ điện
gia dụng có hệ số công suất thấp. Chẳng hạn nhƣ đèn huỳnh quang cũng có đặt tụ điện
bù cosφ ngay tại nơi sản xuất. Tuy vậy, vấn đề đặt ra cho máy phát điện có cosφ dung
(cosφ sớm) vào những lúc phụ tải cực tiểu, dẫn đến tự kích máy phát là một vấn đề cần

nghiên cứu.
- Giảm tổn thất trong các máy biến áp phân phối.
Tổn thất sắt của máy biến áp phân phối chiếm một phần lớn của tổn thất, việc
dùng các máy biến áp có tổn thất sắt thấp (lõi sắt cuốn) thay cho các máy biến áp cũ
cũng làm giảm tổn thất giảm kể.
+ Cải thiện về điều kiện vận hành.
Các biện pháp điển hình đƣợc quan tâm nhiều trong công tác quản lý vận hành
lƣới điện.
- Giảm tổn thất thông qua điều độ kinh tế trong hệ thống.
Khả năng dự trữ sẵn có của các nhà máy điện để đảm bảo chất lƣợng điện năng
về điện áp và tần số, việc điều độ hệ thống đƣợc thực hiện bởi điều độ trung tâm và
điều độ địa phƣơng.
Tác dụng của vận hành kinh tế trong hệ thống điện đã giảm đƣợc tổn thất điện
năng ( một trong những rằng buộc về vận hành ) qua việc duy trì điện áp ổn định trong
hệ thống, cực tiểu công suất phản kháng phát ra ở nhà máy.

C
C

DU

R
L
T.


12
- Cung cấp trưc tiếp bằng điện áp cao trên các phụ tải.
Phụ tải cơng suất lớn có số lƣợng càng ngày càng tăng đƣợc khuyến khích nhận
điện trực tiếp từ điện áp cao qua trạm biến áp phân phối đặt ngay tại nơi tiêu thụ. Điều

này làm giảm tổn thất điện năng do cung cấp quá nhiều cấp điện áp, chẳng hạn phát
triển các cấp điện áp 110 kV, 35 kV... để dễ dàng nối đến các phụ tải lớn bằng các cấp
điện áp này thay vì cung cấp từ các cấp điện áp 6, 10, 22 kV.
-Giảm tổn thất thông qua cải thiện hệ số phụ tải.
Hệ số phụ tải cịn đƣợc gọi là hệ só điền kín phụ tải, khi hệ số phụ tải của hệ
thống thấp, khả năng phát triển để cung cấp cho phụ tải cực đại càng lớn, điều này có
nghĩa là phải đầu tƣ nhiều hơn cho nguồn và lƣới điện và tổn thất cơng suất tỷ lệ với
bình phƣơng của cƣờng độ dịng điện cũng từ đó mà tăng lên.
Hệ số phụ tải có thể đƣợc cải thiện nâng lên nếu làm cho đồ thị phụ tải đƣợc
bằng phẳng hơn bằng cách hạn chế sử dụng điện vào những giờ cao điểm và chuyển
sang sử dụng vào những giờ thấp điểm, thay đổi quy trình sản xuất của các phụ tải
cơng nghiệp để có đồ thị phụ tải hợp lý. Điều này không phải dễ dàng làm đƣợc theo ý
muốn của công ty điện lực, chỉ có cách là điều chỉnh lại giá bán điện theo giờ nghĩa là
bán giá cao tại lúc phụ tải đỉnh và giá thất hơn vào lúc phụ tải cực tiểu để ngƣời tiêu
thụ điện ý thức về một kế hoạch sử dụng điện cho chính mình.
- Giảm diện tích trung bình phân phối điện trên mỗi kWh điện năng do phụ tải
yêu cầu tăng lên.
Trong một vùng cho trƣớc, việc tăng công suất tiêu thụ cũng có nghĩa là giảm
khoảng cách truyền tải điện và diện tích vùng phân phối cho mỗi kWh điện năng cung
cấp vì sẽ phải xây dựng thêm nhiều trạm biến áp trong vùng và do đó giảm đƣợc tổn
thất điện năng, tất nhiên điều này khó có thể đạt đƣợc bằng mọi cố gắng của công ty
điện lực nhằm giảm tổn thất điện năng, đây chi là một kiểu giảm tổn thất tự nhiên mà
yếu tố chính của giảm tổn thất là khi yêu cầu sử dụng điện năng lên nhanh chóng. Với
cùng một lý do này mà các trạm biến áp phân phối đặt ở nơi thích hợp cũng có tác
dụng giảm tổn thất tƣơng tự.
+ Giảm tổn thất đối với tổn thất thương mại.
Các biện pháp giảm tổn thất thƣơng mại tuy không mới, vấn đề là cách thức triển
khai để có hiệu quả cao nhất tùy theo đặc điểm thực tế. Các biện pháp giảm tổn thất
thƣơng mại nhƣ sau:
Đảm bảo chất lƣợng kiểm định ban đầu công tơ đo đếm chính xác trong cả chu

kỳ làm việc và thực hiện kiểm định, thay thế định kỳ công tơ đúng thời hạn theo quy
định ( 5 năm đối với công tơ một pha, 2 năm với công tơ ba pha ).
Đối với hệ thống đo đếm lắp đặt mới cần đảm bảo thiết kế lắp đặt hệ thống đo
đếm bao gồm công tơ, TU, TI và các thiết bị giảm sát từ xa ( nếu có ) đảm bảo cấp
chính xác, đƣợc niêm phong kẹp chì và có các giá trị định mức ( dòng điện, điện áp, tỉ
số biến...) phù hợp với phụ tải, đảm bảo không có sai sót trong q trình lắp đặt.

C
C

DU

R
L
T.


13
Kiểm tra, bảo dƣỡng hệ thống đo đếm ( công tơ, TU, TI...) để đảm bảo các thiết
bị đo đếm trên lƣới đƣợc niêm phong quản lý tốt, có cấp chính xác phù hợp đảm bảo
đo đếm đúng, kịp thời phát hiện và thay thế ngay thiết bị đo đếm bị sự cố ( công tơ kẹt
cháy, TU, TI, cháy hỏng...) hƣ hỏng hoặc bị can thiệp trái pháp trên lƣới điện.
Áp dụng công nghệ mới, lắp đặt thay thế các thiết bị đo đếm có cấp chính xác
cao cho phụ tải lớn, nhƣ thay thế công tơ điện tử ba pha, áp dụng các phƣơng pháp đo
xa, giám sát thiết bị đo đếm từ xa cho các phụ tải lớn nhằm tăng cƣờng theo dõi, phát
triển sai sót, sự cố trong đo đếm.
Nâng cao chất lƣợng ghi, đảm bảo ghi đúng lộ trình, chu kỳ đảm bảo chính xác
kết quả sản lƣợng để tính tốn TTĐN, đồng thời cũng nhằm mục đích phát hiện kịp
thời cơng tơ kẹt cháy, hƣ hỏng ngay trong quá trình nhi chỉ số để xử lý kịp thời.
Khoanh vùng đánh giá TTĐN: thực hiện lắt đặt công tơ ranh giới, công tơ cho

từng xuất tuyến, cơng tơ tổng từng TBA phụ tải qua đó theo dõi đánh giá biến động
TTĐN của từng xuất tuyến, từng TBA công cộng hàng tháng và ũy kế đến tháng thực
hiện để có biện pháp xử lý đối với những biện động TTĐN, đồng thời dựa trên so sánh
kết quả lũy kế với kết quả tính tốn TTĐN kỹ thuật để đánh giá thực tế vận hành cũng
nhƣ khả năng có TTĐN thƣơng mại thuộc khu vực đang xem xét.
Tăng cƣờng công tác kiểm tra chống các hành vi lấy cắp điện, phối hợp với các
cơ quan truyên thông tuyên truyền ngăn ngừa biểu hiện lấy cắp điện. Giáo dục nhân
viên quản lý vận hành, các đơn vị và ngƣời dân quan tâm đến vấn đề giảm TTĐN, tiết
kiệm điện năng.
Thực hiện tốt quản lý kìm, chì niêm phong công tơ, TU, TI, hộp bảo vệ hệ thống
đo đếm, xây dựng quy định kiểm tra, xác minh đối với các trƣởng hợp công tơ cháy,
mất cắp, hƣ hỏng... nhằm ngăm ngừa hiện tƣợng thông đồng với khách hàng vi phạm
sử dụng điện. Tăng cƣờng phúc tra ghi chỉ số công tơ để đảm bảo việc ghi chỉ số đúng
quy định của quy trình kinh doanh.

C
C

R
L
T.

DU

1.4. ĐỘ TIN CẬY.
1.4.1 Độ tin cậy và các chỉ tiêu độ tin cậy.
Độ tin cậy là xác suất để hệ thống ( hoặc phần tử ) hoàn thành nhiệm vụ yêu cầu
trong khoảng thời gian nhất định và trong điều kiện vận hành nhất định.
Mức đo độ tin cậy gắn với việc hoàn thành nhiệm vụ trong khoảng thời gian và
một hoàn cảnh xác định, xác suất này đƣợc gọi là độ tin cậy của hệ thống hay phần tử.

Đối với hệ thống hay phần tử không phục hồi, xác suất là đại lƣợng thống kê, do
đó độ tin cậy là khái niệm có tính thống kê từ kinh nghiệm làm việc trong quá khứ của
hệ thống hay phần tử, đối với hệ thống hay phần tử phục hồi nhƣ hệ thống điện và các
phần tử của nó, khái niệm khoảng thời gian khơng có ý nghĩa bắt buộc, vì hệ thống
làm việc liên tục. Do đó độ tin cậy đƣợc đo bởi đại lƣợng thích hợp hơn, đó là độ sẵn
sàng.


14
Độ sẵn sàng là xác suất để hệ thống hay phần tử hoàn thành hoặc sẵn sàng hoàn
thành nhiệm vụ trong thời điểm bất kỳ.
Độ sẵn sàng cũng là xác suất để hệ thống ở trạng thái tốt trong thời điểm bất kỳ
và đƣợc tính bằng tỷ số giữa thời gian hệ thống ở trạng thái tốt và tổng thời gian hoạt
động. Ngƣợc lại với độ sẵn sàng là độ khơng sẵn sàng, nó là xác suất để hệ thống hoặc
phần tử ở trạng thái hỏng.
Đối với hệ thống điện, độ sẵn sàng (cũng đƣợc gọi chung là độ tin cậy) hoặc độ
không sẵn sàng chƣa đủ để đánh giá độ tin cậy trong các bài toán cụ thế, do đó phải sử
dụng thêm nhiều chỉ tiêu khác cũng có tính xác suất nhƣ dƣới đây :
- Tần số mất điện trung bình của hệ thống SAIFI (System average interruption
frequency index).
- Tần số mất điện trung bình của khách hàng CAIFI (Customer average
interruption frequency index).
- Thời gian mất điện trung bình của hệ thống SAIFI (System average interruption
duration index).
- Thời gian mất điện trung bình của khách hàng CAIFI (Customer average
interruption duration index).
- Tổng thời gian mất điện trung bình của khách hàng CAIFI (Customer total
average interruption duration index).
- Độ sẵn sàng (khơng sẵn sàng) phục vụ trung bình ASAI (ASUI), (Average
service availability (unavailability) index).

- Năng lƣợng không đƣợc cung cấp ENS (Energy not supplied index)
- Điện năng trung bình không đƣợc cung cấp AENS hay mất điện hệ thống trung
bình (Average not supplied index).
- Chỉ số mất điện khách hàng trung bình ACCI ( Average customer curtailment
index).
1.4.2 Tổn thất kinh tế do mất điện và ảnh hƣởng của độ tin cậy đến cấu trúc
hệ thống.
Hệ thống điện gồm nhiều phần tử, các phần tử liên kết với nhau theo những sơ đồ
phức tạp, hệ thống điện thƣờng nằm trên địa bàn rộng của một quốc gia hay vùng lãnh
thổ, khi các phần tử của hệ thống hƣ hỏng có thể dẫn đến ngừng cung cấp điện cho
từng vùng hoặc tồn hệ thống, có thể chia thành 4 nhóm ngun nhân gây mất điện
nhƣ sau:
- Do thời tiết: giông sét, lũ lụt, mƣa, bão, lốc xoáy...
- Do hƣ hỏng các phần tử của hệ thống điện.
- Do hoạt động của hệ thống:
+ Do trạng thái của hệ thống: độ ổn định, tần số, điện áp, quá tải...
+ Do nhân viên vận hành hệ thống điện.

C
C

DU

R
L
T.


15
- Các nguyên nhân khác: do đồ vật, cây cối, phƣơng tiện vận tải, đào đất, hỏa

hoạn, phá hoại...
Điện năng là động lực chính của tồn bộ nền kinh tế quốc dân. Khi xảy ra sự cố
hệ thống sẽ gây mất điện trên diện rộng, một số sự cố nguy hiểm và lan rộng do lụt,
bão, khi đó có các đơn vị điện lực không đủ ngƣời, phƣơng tiện, máy móc, thiết bị để
phục hồi nhanh lƣới điện trên một vùng địa lý rộng lớn và phực tạp. Việc mất điện sẽ
gây ra các hậu quả xã hội, kinh tế rất lớn.
Theo hậu quả của mất điện, các phụ tải đƣợc chia làm 2 loại:
a. Loại phụ tải mà sự mất điện gây ra hậu quả mang tính chính trị xã hội.
b. Loại phụ tải mà sự mất điện gây ra hậu quả kinh tế.
Đối với loại (a), phụ tải tải cần đƣợc cấp điện với độ tin cậy cao nhất có thế. Cịn
đối với loại (b), là bài tốn kinh tế - kỹ thuật trên cơ sở cân nhắc giữa vốn đầu tƣ vào
hệ thống điện và tổn thất kinh tế do mất điện.
Có hai khái niệm về tổn thất kinh tế do mất điện.
a. Tổn thất kinh tế cho các cơ sở sản xuất, kinh doanh cụ thể, đó là tổn thất kinh
tế mà các cơ sở này phải chịu khi mất điện đột ngột hay theo kế hoạch.
Khi mất điện đột ngột, sản phẩm sẽ bị hỏng, sản xuất ngừng trệ gây ra tổn thất
kinh tế, tổn thất này có thể phụ thuộc số lần mất điện hoặc điện năng bị mất hoặc đồng
thời cả hai, khi mất điện theo kế hoạch, tổn thất sẽ nhỏ hơn do cơ sở đã đƣợc chuẩn bị.
Hiện nay các Công ty điện lực đang tính thiệt hại này bằng giá trị của lƣợng điện năng
trung bình bị mất tại các trạm biến áp phụ tải, tổn thất này đƣợc tính tốn cho từng loại
xí nghiệp hoặc cơ sở kinh doanh cụ thể cung cấp điện cho các cơ sở này.
b. Tổn thất kinh tế nhìn từ quan điểm hệ thống điện, tổn thất này đƣợc tính tốn
từ các tổn thất thật ở phụ tải và theo các quan điểm của hệ thống điện, nó nhằm phục
vụ cơng việc thiết kế, quy hoạch hệ thống điện sao cho thỏa mãn đƣợc nhu cầu về độ
tin cậy của phụ tải, đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế của hệ thống điện.
Tổn thất này đƣợc tính cho lƣới phân phối, lƣới truyền tải và nguồn điện một
cách riêng biệt, nó cũng đƣợc tính cho từng loại phụ tải cho một lần mất điện, cho 1
kW hoặc 1 kWh tổn thất và cũng đƣợc tính cho độ dài thời gian mất điện.
Tổn thất kinh tế do mất điện rất lớn, đồng thời về mặt chính trị - xã hội cũng địi
hỏi độ tin cậy cung cấp điện ngày càng cao, khiến cho hệ thống điện ngày càng phải

hoàn thiện về cấu trúc, cải tiến về vận hành để không ngừng nâng cao độ tin cậy.
Yếu tố độ tin cậy cho ảnh hƣởng đến quyết định cấu trúc của hệ thống điện.
- Cấu trúc nguồn điện: Độ dự trữ công suất, các tổ máy dự trữ lạnh...
- Cấu trúc lƣới: Mạch vịng kín, nhiều lộ song song, trạm nhiều máy biến áp, sơ
đồ trạm và nhà máy điện phức tạp.
- Cấu trúc hệ thống điều khiển: Thiết bị bảo vệ, thiết bị chống sự cố, hệ thống
thông tin, hệ thống điều khiển tự động, phƣơng thức vận hành...

C
C

DU

R
L
T.