Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối điện lực hòa vang – thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ANH TÚ

C
C

R
L
T.

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
ĐIỆN LỰC HÒA VANG - THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

DU

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT ĐIỆN

Đà Nẵng - Năm 2020


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ANH TÚ

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

ĐIỆN LỰC HÒA VANG - THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

C
C

R
L
T.

DU

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số
: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRẦN VINH TỊNH

Đà Nẵng - Năm 2020


C
C

DU

R

L
T.


ii
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC
HÒA VANG - THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Học viên: Nguyễn Anh Tú.
Mã số: 8520201
Khoá: K36

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện.
Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHĐN.

Tóm tắt : Điện Lực Hòa Vang đƣợc thành lập từ năm Tháng 6 năm 2018 xuất phát từ yêu cầu và quy
mô, việc chia tách đƣợc thực hiện trên cơ sở hạ tầng của Điện Lực Cẩm Lệ - Hòa Vang thuộc Điện
Lực TP Đà Nẵng trƣớc đây. Để nâng cao chất lƣợng điện năng, giảm tổn thất và nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện của lƣới phân phối, ta phải tăng cƣờng công tác quản lý vận hành hệ thống điện với các
giải pháp nhƣ vận hành các điểm tụ bù, nâng cấp, kéo mới và chuyển đấu nối một số đƣờng dây trung
áp phù hợp để phân bổ, chống đầy tải ở các trạm 110kV hiện có và giảm tổn thất điện năng trên lƣới
điện. Thay đổi phƣơng thức cắt điện và bảo dƣỡng thiết bị. Ngoài ra để đáp ứng nhu cầu phát triển phụ
tải cực nhanh tại khu vực này nhƣ KDL Bà Nà, các Khu Công Nghiệp, Khu Công nghệ cao, Khu sinh
thái Golden Hills, các khu TĐC dọc ĐT602...với tổng công suất hàng chục MW đòi hỏi phải đƣa vào
quy hoạch đầu tƣ các TBA 110kV tại khu vực này.
Từ khóa: giảm tổn thất, nâng cao độ tin cậy, trạm biến áp, tụ bù, nâng cao hiệu quả vận hành lƣới
điện.

C
C

DU

R
L
T.

RESEARCH SOLUTIONS
ENHANCING EFFICIENCY OF HOA VANG POWER DISTRIBUTION –
DA NANG CITY
Summary: Hoa Vang Electricity was established in June 2018 based on the requirements and scale, the
splitting was done on the infrastructure of Cam Le - Hoa Vang Electricity of Da Nang Power
Company. before. In order to improve the quality of electricity, reduce losses and improve the
reliability of power supply of the distribution grid, we must strengthen the management and operation
of the electricity system with solutions such as operating the capacitor banks, upgrade, pull and
transfer a number of medium voltage lines suitable for distribution, anti-full load at existing 110kV
stations and reduce power loss on the grid. Change the method of power cut and equipment
maintenance. In addition, to meet the demand of extremely fast loading in this area such as Ba Na
Tourist Area, Industrial Parks, High-Tech Park, Golden Hills Ecological Area, resettlement areas
along DT602 ... with a total capacity tens of megawatts require the planning of 110kV substations in
this area.
Keywords: reduce losses, improve reliability, substations, capacitor banks, improve grid operation
efficiency.


iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i

TÓM TẮT ......................................................................................................................ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................vii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài...................................................................................................1
2. Mục đ ch nghiên cứu............................................................................................. 1
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................1
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2

C
C

5. Bố cục của luận văn .............................................................................................. 2

R
L
T.

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC HÒA
VANG -THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ............................................................................... 3
1.1. Đặc điểm của lƣới điện phân phối điện lực Hòa Vang ............................................3
1.1.1. Khối lƣợng đƣờng dây và TBA ......................................................................3

DU

1.1.2. Kết lƣới hiện tại .............................................................................................. 3
1.1.3. Các TBA 110KV............................................................................................. 5
1.2. Phụ tải điện ...............................................................................................................7

1.2.1. Đặc điểm phụ tải ............................................................................................. 7
1.2.2. Yêu cầu của phụ tải ......................................................................................... 8
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 10
CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA LƢỚI ĐIỆN
ĐIỆN LỰC HÒA VANG ............................................................................................ 11
2.1. Phƣơng thức vận hành cơ bản hiện tại ...................................................................11
2.1.1. Các vị tr liên lạc giữa các xuất tuyến ........................................................... 11
2.1.2. Các vị tr phân đoạn giữa xuất tuyến ............................................................ 11
2.2. Dùng phần mềm PSS/Adept để t nh tốn phân bố cơng suất và điện áp các nút ...12
2.2.1. Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT ............................................................... 12
2.2.2. T nh phân bố công suất .................................................................................14
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 31
CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
THEO THÔNG TƢ 32/2010 /TT-BCT ...................................................................... 32


iv
3.1. T nh toán các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện Saidi, Saifi, Maifi của năm 2018...32
3.1.1. Đặc điểm về sự cố lƣới điện Điện Lực Hòa Vang. .......................................32
3.1.2. Các chỉ tiêu độ tin cậy theo Thông Tƣ 32/2010/ TT-BCT. .......................... 32
3.1.3. Các số liệu đầu vào để phục vụ t nh toán. .................................................... 34
3.1.4. Kết quả t nh toán các chỉ số độ tin cậy và nhận xét đánh giá. ...................... 35
3.2. Phân tích các nguyên nhân ảnh hƣởng đến độ tin cậy của lƣới điện Điện lực
Hòa Vang ....................................................................................................................... 37
3.2.1. Các nguyên nhân do cắt điện công tác .......................................................... 37
3.2.2. Nguyên nhân gây ra sự cố:............................................................................38
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 39
CHƢƠNG 4. CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƢỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC HÒA VANG .......................................................... 40
4.1. Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy....................................................................40

4.1.1. Giải pháp lập kế hoạch giảm thời gian cắt điện công tác ............................. 40
4.1.2. Giải pháp ứng dụng tự động hóa lƣới điện phân phối (DAS –
Distribution Automation System)..................................................................................40
4.1.3. Giải pháp phân đoạn đƣờng dây và nhánh rẽ ...............................................40
4.1.4. Giải pháp ngăn ngừa các dạng sự cố thƣờng gặp .........................................41
4.2. Tối ƣu việc lắp đặt tụ bù ......................................................................................... 41

C
C

R
L
T.

DU

4.2.1. Tình hình bù hiện trạng .................................................................................41
4.2.2. T nh toán bằng modul CAPO .......................................................................42
4.2.3. Đề xuất phƣơng án thực hiện ........................................................................44
4.3. Xác định điểm mở tối ƣu ........................................................................................ 45
4.3.1. T nh toán điểm mở tối ƣu .............................................................................45
4.3.2. Giải pháp thực hiện điểm mở tối ƣu ............................................................. 46
4.4. Hiệu quả giảm tổn thất sau khi thực hiện giải pháp TOPO:...................................46
4.5. Hiệu quả giảm tổn thất sau khi thực hiện giải pháp CAPO: ..................................47
4.6. Hiệu quả giảm tổn thất sau khi thực hiện giải pháp CAPO, TOPO: ...................... 48
KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 .............................................................................................. 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐLHV
ĐZ
HK
KCN

Điện lực Hòa Vang
Đƣờng dây
Hòa Khƣơng
Khu công nghiệp

TBA
TT

Trạm biến áp
Thông Tƣ

XT

Xuất tuyến

C
C

DU

R
L
T.


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
2.1.
3.1.

Tên bảng

Trang

Phân bố công suất và tổn thất công suất của các xuất tuyến
Kế hoạch giao các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện của các Điện
lực năm 2018:

30
35

3.2.

Thực hiện các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện của các Điện lực
năm 2018

36

4.1.

Các vị tr tụ bù thay đổi

42

4.2.

Kết quả t nh toán điểm mở tối ƣu

45

4.3.

Phân bố công suất và tổn thất công suất của các xuất tuyến sau
khi thực hiện các giải pháp giảm tổn thất

46

4.4.

So sánh tổn thất các Xuất tuyến trƣớc và sau khi thực hiện giải
pháp giảm tổn thất

47

4.5.

Phân bố công suất và tổn thất công suất của các xuất tuyến sau

khi thực hiện giải pháp giảm tổn thất

47

4.6.

So sánh tổn thất các Xuất tuyến trƣớc và sau khi thực hiện các
giải pháp giảm tổn thất

48

4.7.

Phân bố công suất và tổn thất công suất của các xuất tuyến sau
khi thực hiện giải pháp giảm tổn thất

49

4.8.

So sánh tổn thất các Xuất tuyến trƣớc và sau khi thực hiện các
giải pháp giảm tổn thất

49

C
C

R
L

T.

DU


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1.

Sơ đồ ngun lý Điện Lực Hòa Vang.

4

1.2.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng của xuất tuyến 471E12.

5

1.3.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng của xuất tuyến 471E9.

5

1.4.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng của xuất tuyến 477Ehl.

6

1.5.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng của xuất tuyến 471Ehl.

6

1.6.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng của xuất tuyến 473Ehl.

7

1.7.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng của xuất tuyến 475Ehl.

7

C
C

DU

R
L
T.


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển kinh tế ngày càng nhanh chóng trong cơng cuộc cơng
nghiệp hiện đại hóa của đất nƣớc, nhu cầu sử dụng điện cho sinh hoạt, k ch cầu phát
triển du lịch, phát triển cơng nghiệp vì vậy lƣới điện phân phối cũng không ngừng
đƣợc nâng cấp mở rộng hoặc xây dựng mới, đi kèm theo là việc phát triển nguồn và
lƣới để đáp ứng nhu cầu trên. Vì vậy, việc quản lý vận cung cấp điện đảm bảo chất
lƣợng cho khách hàng đang đƣợc chú trọng hơn trong việc ứng dụng khoa học công
nghệ vận hành lƣới điện phân phối một cách tối ƣu. Đồng thời hiện nay các chỉ số về
độ tin cậy cung cấp điện và tổn thất điện năng là một trong những tiêu ch ngày càng
đƣợc quan tâm và đƣa vào chỉ tiêu thi đua của các Điện lực.
Do đó, lý do tơi chọn đề tài “Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả vận
hành lƣới điện phân phối Điện lực Hòa Vang – Thành phố Đà Nẵng’’ nhằm phân t ch,

C
C

đánh giá cụ thể lƣới điện phân phối hiện trạng, và đƣa ra giải pháp hiệu quả trong việc
quản lý vận hành lƣới điện phân phối.

R

L
T.

2. Mục đ ch nghiên cứu
Để đánh giá một lƣới điện phân phối vận hành tối ƣu, hiệu quả an tồn đƣợc xét
qua các tiêu chí sau: nâng cao chất lƣợng điện năng (U, F), chỉ số độ tin cậy cung cấp

DU

điện của lƣới phân phối (SAIDI, SAIFI, MAIFI), tổn thất điện năng ∆A.
Trong đề tài này, tác giả sẽ dùng một số phần mềm phân t ch đánh giá cụ thể các
chỉ tiêu trên của lƣới điện Hòa Vang nhƣ:
- Phần mềm CMIS 2.0, phần mềm OMS (quản lý lƣới điện) để t nh toán chỉ số
độ tin cậy cung cấp điện.
- Phần mềm IFC (đo xa): để đánh giá đồ thị phụ tải, hệ số Cos phi, chất lƣợng
điện năng.
- Phần mềm PSS/Adept: để t nh toán tổn thất công suất, điểm bù tối ƣu, điểm
mở tối ƣu.
Từ đó, đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả vận hành để nâng cao chất
lƣợng điện năng, giảm tổn thất, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Từ đó làm cơ sở áp
dụng cho các khu vực có lƣới điện phân phối tƣơng tự.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Lƣới điện phân phối 22KV Điện lực Hòa Vang -TP Đà
Nẵng.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Luận văn sẽ nghiên cứu vấn đề phân bố công suất, điện áp các nút trên lƣới


2
điện, thay đổi các vị tr tụ bù hiện tại để vận hành hiệu quả, tìm điểm mở tối ƣu để

giảm tổn thất, các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện, mô phỏng sơ đồ lƣới điện t nh toán
bằng phần mềm PSS/ADEPT.
+ Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành cho lƣới điện
phân phối.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Dùng phần mềm PSS/ADEPT để mơ phỏng và t nh tốn sơ đồ lƣới điện Điện
lực Hòa Vang. Đánh giá kết quả phân t ch các thông số U, P, Q tại các nút phụ tải và
công suất truyền tải trên đƣờng dây. Dùng chƣơng trình để t nh tốn điểm mở tối ƣu.
- T nh toán các chỉ số của độ tin cậy bằng số liệu thực tế.
5. Bố cục của uận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục trong luận văn gồm
có các chƣơng nhƣ sau :
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC HỊA
VANG -THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG.
Chƣơng 2: PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA LƢỚI ĐIỆN ĐIỆN
LỰC HÒA VANG.
Chƣơng 3: ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN THEO
THÔNG TƢ 32/2010 /TT-BCT .

C
C

R
L
T.

DU

Chƣơng 4: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH.

3

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC HÒA VANG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.1. Đặc điểm của ƣới điện phân phối điện ực Hòa Vang
1.1.1. Khối lượng đường dây và TBA
Địa bàn quản lý của Điện lực Hòa Vang trải dài trên một địa hình rất phức tạp và
khó khăn, bao gồm: 11 xã thuộc Huyện Hịa Vang. Đƣờng dây trung áp: 219,531 km
(15 xuất tuyến 22KV) trong đó tài sản khách hàng là 41,748 km, Đƣờng dây hạ áp:
332,106km trong đó tài sản khách hàng là 0,793km, Trạm biến áp phân phối: 400
TBA, tổng dung lƣợng 139,957 KVA. Trong đó tài sản khách hàng 183 TBA, dung
lƣợng 95,115KVA. Sản lƣợng của Điện lực Hòa Vang năm 2018 là 235,939,234 kWh,
chiếm 9% tổng sản lƣợng tồn Cơng ty Điện lực Đà Nẵng. Phụ tải điện của Điện lực
Hòa Vang gồm nhiều thành phần từ sinh hoạt thành thị, nông thôn, công nghiệp, dịch
vụ, nông nghiệp… với tổng số >58.578 khách hàng (số khách hàng của cả công ty là
333.060 khách hàng).

C
C

R
L
T.

1.1.2. Kết lưới hiện tại
Lƣới điện Hòa Vang nhận điện từ điện lƣới Quốc Gia từ TBA 500 kV Đà Nẵng
qua 5 TBA 110kV (Cầu Đỏ, Hòa Khánh 220, Hòa Liên, Liên Chiểu, Hòa Khánh
2).

DU

Chế độ vận hành bình thƣờng của lƣới phân phối 3 pha trung t nh trực tiếp nối
đất, kết lƣới các xuất tuyến 22 kV theo sơ đồ mạch vòng vận hành hở. Các xuất tuyến
kết với nhau bằng các Recloser, LBS liên lạc. Trên các xuất tuyến đều có t nhất 2
hoặc máy cắt phân đoạn.
Do địa bàn cấp điện cho phụ tải dân dụng và sinh hoạt có bán k nh cấp điện lớn,
nhiều nhánh rẽ nên tổn thất điện năng cao, xác suất xảy ra sự cố lớn làm mất điện trên
diện rộng (nhƣ các xã ở trung tâm Huyện Hòa Vang đƣợc cấp điện bằng xuất tuyến
474E9, các xã miền núi Huyện Hòa Vang đƣợc cấp điện bằng xuất tuyến 471E9). Vì
vậy ảnh hƣởng nhiều đến việc cung cấp điện.
Sơ đồ nguyên lý các xuất tuyến của Điện lực Hòa Vang đƣợc trình bày ở Hình
1.1.


4

U
D

C
C
R

L
.
T

Hình 1.1. Sơ đồ ngun lý Điện Lực Hịa Vang

5
1.1.3. Các TBA 110KV
Trạm E12:
+ Xuất tuyến 471 (E12): Cấp điện cho các Xã Hòa Sơn, Hòa Liên, Hòa Bắc, Hòa
Ninh, Hòa Phú thuộc Huyện Hòa Vang và Khu du lịch Bà Nà-Suối Mơ. Trong đó phụ
tải tại Khu Du lịch Bà Nà chiếm phần lớn. Đƣờng dây này băng qua khu vực đồi núi,
nông thôn nên hay gặp vấn đề về hành lang tuyến, mật độ giông sét cao. Sự cố trên
xuất tuyến này chủ yếu do hành lang tuyến, do động vật xâm nhập lƣới điện và do
giông sét.
Đặc thù của xuất tuyến này là phụ tải điện nông thôn nên công suất cao điểm vào
lúc trƣa 11h và chiều tối 18h. Tổn thất điện năng của xuất tuyến 471E12 là 2,35%.
Công suất lúc cao điểm: 13,992 MVA; cosφtb = 0,98; Smin: 4,858 MVA. Biểu đồ phụ
tải đặc trƣng đƣợc trình bày ở Hình 1.2

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.2. Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 471E12
Trạm E9:
+ Xuất tuyến 471(E9): Cấp điện các phụ tải đặc biệt là Khu du lịch Bà Nà. Với
đặc thù phụ tải sản xuất 3 ca nên công suất của xuất tuyến này luôn đạt mức cao.
Công suất lúc cao điểm: 15,327 MVA; cosφtb = 0,99; Smin: 4,881MVA. Tổn thất điện
năng của xuất tuyến 473E92 là 2,45%. Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc trình bày ở

Hình 1.3

Hình 1.3. Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 471E9


6
Trạm 110 kV Hòa Liên:
+ Xuất tuyến từ 477/Hòa Liên: Cấp điện cho Khu Cơng Nghiệp nhẹ Hịa
Khƣơng, Hồ Sơn.
Cơng suất lúc cao điểm: 3,315 MVA; cosφtb = 0,99; Smin: 1,584MVA. Tổn thất
điện năng của xuất tuyến 477/Hòa Liên là 3,13%. Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc trình
bày ở Hình 1.4

C
C

R
L
T.

Hình 1.4. Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 477/Hịa Liên
+ Xuất tuyến từ 471/Hịa Liên.
Cơng suất lúc cao điểm: 3,067 MVA cosφtb -0,94 Smin: 0,134 MVA. Tổn thất
điện năng của xuất tuyến 477/Hòa Liên là 0,89 %. Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc
trình bày ở Hình 1.5

DU

Hình 1.5. Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 471/Hịa Liên
+ Xuất tuyến từ 473/Hịa Liên.

Cơng suất lúc cao điểm: 0,483 MVA; cosφtb = 0,99; Smin: 0 MVA. Tổn thất điện
năng của xuất tuyến 473/Hòa Liên là 0,51%. Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc trình bày
ở Hình 1.6


7

Hình 1.6. Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 473/Hịa Liên
+ Xuất tuyến từ 475/Hịa Liên.
Cơng suất lúc cao điểm: 0,333 MVA; cosφtb = -0,99; Smin: 0 MVA. Tổn thất điện
năng của xuất tuyến 475/Hòa Liên là 0,93%. Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc trình bày
ở Hình 1.7

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.7. Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 475/Hòa Liên
1.2. Phụ tải điện
1.2.1. Đặc điểm phụ tải
a) Phụ tải sinh hoạt
Cấp điện chủ yếu bằng xuất tuyến 471E12, 471E9, 477/Hịa Liên. Nhóm phụ tải
này bao gồm các cơ quan, trƣờng học, các đơn vị hành ch nh sự nghiệp và dân cƣ.
Sản lƣợng điện sinh hoạt chiếm 32.81% tổng sản lƣợng của Điện lực.
Các khách sạn, nhà hàng chiếm 18.99% tổng sản lƣợng của Điện lực.

Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc trình bày ở Phụ lục 2.
b) Phụ tải công nghiệp
Cấp điện chủ yếu bằng xuất tuyến: XT 471/Hòa Liên, XT 473/Hòa Liên, XT
475/Hòa Liên, XT 471E9, XT 471E12
Cấp điện bằng các xuất tuyến 472,473,475,477E9 trong KCN Hòa Khánh, Hòa
Nhơn và Hòa Cầm giai đoạn 2, 471,475E92 KCN Hòa Ninh Hòa Nhơn, 479Ehk2 Cụm


8
KCN Hòa Cầm giai đoạn 2. Việc các doanh nghiệp đƣợc bố tr nhiều ngành nghề công
nghiệp khác nhau trong cùng một khu vực nên một xuất tuyến cung cấp cho nhiều
nhóm phụ tải khác nhau, đặc trƣng khác nhau nhƣ Dệt may, Cán sắt, Điện tử, Nhựa, Xi
măng, Chế biến thực phẩm... Phụ tải nhựa, xi măng, điện tử thƣờng sản xuất 3 ca, công
suất phụ tải đạt gần cực đại suốt 24h, vào giờ thấp điểm có giảm một t so với lúc cao
điểm. Nhóm phụ tải dệt may, chế biến thực phẩm thƣờng sản xuất chủ yếu vào giờ
bình thƣờng và giờ cao điểm, giờ thấp điểm sử dụng thấp hơn nhiều. Các phụ tải cán
thép chủ yếu sản xuất vào giờ thấp điểm (20h đến 5h sáng hơm sau), giờ bình thƣờng
và giờ cao điểm sử dụng rất t. Nhờ vậy biểu đồ phụ tải các xuất tuyến trong khu cơng
nghiệp đƣợc san bằng. Dịng vận hành các xuất tuyến khá ổn định. Biểu đồ phụ tải đặc
trƣng đƣợc trình bày ở Phụ lục 2.
Các phụ tải nhà máy Thép đƣợc cấp điện bởi các xuất tuyến 472E92, 476,478E9,
471, 472, 473, 474, 475, 476, 478Ehk2. Riêng các phụ tải cán thép lớn đƣợc cung cấp
bằng các xuất tuyến riêng...thì xảy ra tình trạng non tải, khơng tải vào giờ bình thƣờng,
giờ cao điểm gây tổn thất không tải đƣờng dây và các MBA trạm 110kV KCN Cao Đà
Nẵng. Biểu đồ phụ tải đặc trƣng đƣợc trình bày ở Phụ lục 2.
Sản lƣợng điện Công nghiệp chiếm 39,79% tổng sản lƣợng của Điện lực
c) Phụ tải nông thơn
Cấp điện chủ yếu bằng xuất tuyến: XT 471/Hịa Liên, XT 473/Hòa Liên , XT

C

C

R
L
T.

DU

475/Hòa Liên, XT 471E9, XT 471E12. Sản lƣợng điện Nông nghiệp chiếm 1,78%
tổng sản lƣợng của Điện lực
Cấp điện bằng Xuất tuyến 471E9. Đặc điểm của các phụ tải này chủ yếu dùng
cho sinh hoạt, chiếu sáng. Công suất cao điểm vào lúc 18h đến 20h. Do công suất các
phụ tải nhỏ, lại trải dài trên các xã miền núi Huyện Hòa Vang gồm Hòa Sơn, Hòa
Ninh, Hòa Liên, Hòa Bắc, Hòa Phú nên đƣờng dây 471E9 cung cấp điện có bán k nh
dài, tổn thất non tải cao dẫn đến tổn thất xuất tuyến này ln ở mức cao (3%). Ngồi
các phụ tải sinh hoạt nơng thơn, cịn có phụ tải phục vụ nơng nghiệp và thủy sản chiếm
0,01 % tổng sản lƣợng của Điện lực.
1.2.2. Yêu cầu của phụ tải
a) Chất lượng điện năng
Các phụ tải trong Khu Công Nghiệp, đặc biệt là Khu Công Nghệ Cao Đà Nẵng
hiện nay yêu cầu chất lƣợng điện năng ngày càng cao để đáp ứng các dây chuyền công
nghệ hiện đại và chất lƣợng sản phẩm làm ra. Việc sụt áp và dao động điện áp, sóng
hài sẽ gây ảnh hƣởng đến các phụ tải.
b) Độ tin cậy
Hiện nay các phụ tải ngày càng yêu cầu cao về vấn đề độ tin cậy để ổn định sản


9
xuất, sắp xếp sinh hoạt… Việc gián đoạn cung cấp điện lâu hoặc mất điện bất ngờ do
sự cố sẽ gây thiệt hại lớn đến sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp và nhà máy.

Độ tin cậy cung cấp điện đang đƣợc đƣa vào chỉ tiêu thi đua của các đơn vị. Vì vậy độ
tin cậy cung cấp điện là một vấn đề ngày càng đƣợc quan tâm từ ph a các khách hàng
và ngành điện.

C
C

DU

R
L
T.


10

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Hiện nay phần lớn phụ tải công nghiệp của Điện lực Hòa Vang tập trung tại các
Khu cơng nghiệp Hịa Cầm mở rộng, Hịa Ninh, Hịa Nhơn, Khu Công Nghệ Cao Đà
Nẵng. Đặc biệt là Khu Du Lịch Bà Nà Hills với sản lƣợng chiếm 80% tổng sản lƣợng
điện lực. Phụ tải dân dụng tập trung tại 2 xuất tuyến 474E9 và 473E92 chiếm tỷ lệ
15% tổng sản lƣợng điện lực. Ta thấy rằng hiện nay một số vị tr kết lƣới chƣa đƣợc
tối ƣu, tổn thất vẫn còn cao, các vị tr tụ bù lắp đặt trƣớc đây khơng cịn phát huy tối đa
hiệu quả bù kinh tế.

C
C

DU

R
L
T.


11

CHƢƠNG 2
PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA LƢỚI ĐIỆN ĐIỆN LỰC
HÒA VANG
2.1. Phƣơng thức vận hành cơ bản hiện tại
Hằng năm, Điện lực Hòa Vang ban hành sơ đồ kết dây cơ bản, các xuất tuyến
vận hành đảm bảo dịng điện lớn nhất khơng q 200A, cung cấp điện không quá
5.000 khách hàng, giữa các phân đoạn không quá 2.000 khách, trên mỗi xuất tuyến có
t nhất 2 Recloser (hoặc LBS) phân đoạn. Giữa các đƣờng dây với nhau có t nhất 2 vị
tr liên lạc. Đồng thời, các máy cắt phải đƣợc kết nối về trung tâm điều độ và đƣợc
điều khiển từ xa. Khi có sự cố nhanh chóng cơ lập vùng sự cố, chuyển tải cung cấp
điện trở lại cho khu vực không bị ảnh hƣởng không quá 5 phút kể từ khi sự cố xảy ra.
Hiện nay lƣới điện Điện lực Hịa Vang có phƣơng thức kết dây giữa các xuất
tuyến nhƣ sau:

C
C

R
L
T.

2.1.1.Các vị trí liên lạc giữa các xuất tuyến
Danh sách điểm đo đồng vị pha

Tình trạng vận
hành hiện trạng

Thực hiện đo
đồng vị pha

Ghi chú

MC (cắt) + DCL
(đóng)

Tại MC

Đồng vị

2

MC 478 Nhơn Sơn
liên lạc 471E12 và
471E9

MC (cắt) + DCL
(đóng)

Tại MC

Đồng vị

3

DCL 22-4 Hịa Sơn
(LBS+LTĐ) liên lạc
471E9 và 477EHl

LBS (cắt) + LTĐ
(đóng)

Tại DCL

Đồng vị

DU

STT

Điểm iên ạc

1

MC 472 Hòa Khƣơng
liên lạc 471E12 và
477E12

2.1.2. Các vị trí phân đoạn giữa xuất tuyến
- Phân đoạn xuất tuyến 472E9 tại 2 vị tr : LBS 30-4 ĐS3 và LBS 14.4.3.1-4 ĐS6.
- Phân đoạn xuất tuyến 473E9 tại 3 vị tr : LBS 14-4 ĐS3, LBS 23-4 ĐS3 và LBS
23.11-4 ĐS9.
- Phân đoạn xuất tuyến 474E9 tại 2 vị tr : Máy Cắt 471 Hoàng Văn Thái, LBS
86A-4 đƣờng tránh ĐT .

- Phân đoạn xuất tuyến 475E9 tại 3 vị tr : LBS 24A-4 ĐS2, LBS 30-4 ĐS2 và


12
LBS 43-4 ĐS6.
- Phân đoạn xuất tuyến 477E9 tại vị tr : LBS 35-4 ĐS9.
- Phân đoạn xuất tuyến 473E92 tại 3 vị tr : LBS 126-4 Hòa Ninh, Máy cắt 471
Hòa Ninh và DCL 48.44-4 Hòa Sơn.
- Phân đoạn xuất tuyến 475E92 tại 3 vị tr : LBS 128A-4 Túy Loan, Máy cắt 472
Viba và LBS 173.1-4 Viba.
2.2. Dùng phần mềm PSS/Adept để t nh tốn phân bố cơng suất và điện áp
các nút
2.2.1. Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT
a) Giới thiệu chung
Trong các phần mềm t nh toán và phân t ch lƣới điện hiện nay, phần mềm
PSS/ADEPT của Shaw Power Technologics, Inc đƣợc sử dụng rất phổ biến. Mỗi phiên
bản tùy theo yêu cầu ngƣời dùng đƣợc bán kèm khóa cứng dùng chạy trên máy đơn
hay máy mạng. Với phiên bản chạy trên đơn và khóa cứng kèm theo, chỉ chạy đƣợc
trên một máy t nh duy nhất.
Phần mềm PSS/ADEPT (Shaw Power Technologies, Inc) là một phần mềm phân
t ch và t nh toán lƣới điện rất mạnh, phạm vi áp dụng cho lƣới điện cao thế cho đến hạ
thế với quy mô số lƣợng nút không hạn chế và hồn tồn có thể áp dụng rộng rãi trong
các công ty Điện lực.

C
C

R
L
T.

DU

Phần mềm PSS/ADEPT đƣợc phát triển dành cho các kỹ sƣ và nhân viên kỹ
thuật trong ngành điện. Nó đƣợc sử dụng nhƣ một cơng cụ để thiết kế và phân t ch lƣới
điện phân phối. PSS/ADEPT cũng cho phép chúng ta thiết kế, chỉnh sửa và phân t ch
sơ đồ lƣới và các mơ hình lƣới điện một cách trực quan theo giao diện đồ họa với số
nút không giới hạn.
b) Các modul
Nhiều module t nh tốn trong hệ thống điện khơng đƣợc đóng gói sẵn trong phần
mềm PSS/ADEPT, nhƣng chúng ta có thể mua từ nhà sản xuất từng module sau khi
cài đặt chƣơng trình. Các module bao gồm:
Bài tốn t nh phân bố cơng suất (Load Flow – module có sẵn): phân tích và tính
tốn điện áp, dịng điện, cơng suất trên từng nhánh và từng phụ tải cụ thể.
Bài toán t nh ngắn mạch (All Fault- module có sẵn): t nh tốn ngắn mạch tại tất
cả các nút trên lƣới, bao gồm các loại ngắn mạch nhƣ ngắn mạch 1 pha, 2 pha và 3
pha.
Bài toán TOPO (Tie Open Point Optimization), phân t ch điểm dừng tối ƣu: tìm
ra những điểm có tổn hao cơng suất nhỏ nhất trên lƣới và đó ch nh là điểm dừng lƣới
trong mạng vòng 3 pha.


13
Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement), đặt tụ bù tối ƣu : tìm ra những
điểm tối ƣu để đặt các tụ bù cố định và tụ bù ứng động sao cho tổn thất cơng suất trên
lƣới là nhỏ nhất.
Bài tốn tính tốn các thơng số của đƣờng dây (Line Properties Culculator): t nh
tốn các thơng số của đƣờng dây truyền tải.
Bài toán phối hợp và bảo vệ ( Protection and Coordination).
Bài tốn phân t ch sóng hài (Hamornics): phân t ch các thông số và ảnh hƣởng

của các thành phần sóng hài trên lƣới.
Bài tốn phân t ch độ tin cậy trên lƣới điện (DRA- Distribution Reliability
Analysis): t nh toán các thông số độ tin cậy trên lƣới điện nhƣ SAIFI, SAIDI, CAIFI,
CAIDI…
Trong phạm vi đề tài, ta chỉ sử dụng 3 modul để t nh toán là T nh phân bố công suất
(Load Flow), T nh điểm mở tối ƣu (TOPO) và Tối ƣu hóa việc lắp đặt tụ bù (CAPO).
c) Modul Load Flow
Phần mềm PSS/Adept giải bài toán phân bố công suất bằng các phép lặp. Các
thông tin có đƣợc từ bài tốn phân bố cơng suất là trị số điện áp và góc pha tại các nút,
dịng công suất tác dụng và công suất phản kháng trên các nhánh và trục ch nh, tổn
thất công suất phản kháng và tác dụng trong mạng điện, vị tr đầu phân áp của các máy
biến áp trong trƣờng hợp giữ điện áp tại một nút nào đó trong một giới hạn cho phép.

C
C

R
L
T.

DU

d) Modul CAPO
Tối ƣu hóa vị tr đặt dải tụ bù cố định và ứng động trên lƣới dựa trên các yếu tố:
- T nh kinh tế
- Tổn thất của hệ thống
* T nh các vấn đề kinh tế trong CAPO
T nh toán lắp đặt tụ bù thứ n, độ lớn sF. Tất cả các nút hợp lệ trong lƣới điện
đƣợc xem xét để tìm vị tr đặt tụ bù sao cho số tiền tiết kiệm đƣợc là lớn nhất; giả sử
công suất thực tiết kiệm đƣợc là xP (kW) và công suất phản kháng tiết kiệm đƣợc là

xQ (kvar). Năng lƣợng tiết kiệm và quá trình bảo trì diễn ra trong một khoảng thời
gian, vì vậy chúng ta sử dụng một đại lƣợng thời gian tƣơng đƣơng, gọi là Ne:
Nhƣ vậy giá trị của năng lƣợng tiết kiệm đƣợc là: SavingsF = 8760 Ne x (xP x cP
+ xQ x cQ)
Giá trị của chi ph mua tụ bù là: CostF = sF x (cF + Ne x mF)
Nếu tiền tiết kiệm đƣợc lớn hơn chi ph , CAPO sẽ xem xét đến tụ bù thứ (n+1);
nếu tiền tiết kiệm đƣợc nhỏ hơn thì CAPO bỏ qua tụ bù thứ n và ngừng t nh tốn.
*Tìm vị tr đặt tụ bù tối ƣu
Đầu tiên, t nh phân bố công suất cho mỗi đồ thị phụ tải để biết nấc điều chỉnh của


14
máy biến áp và nấc chỉnh của tụ bù ứng động đang có trên lƣới. Các nấc chỉnh này
đƣợc lƣu lại cho từng trƣờng hợp. Các máy biến áp và tụ bù này sẽ không đƣợc điều
chỉnh nữa khi CAPO chạy.
Trƣớc hết CAPO xem xét các tụ bù cố định, theo định nghĩa thì các tụ bù này
ln đƣợc đóng vào lƣới trong tất cả các trƣờng hợp phụ tải. Tất cả các nút hợp lệ trên
lƣới sẽ đƣợc kiểm tra xem tại nút nào thì số tiền tiết kiệm đƣợc là lớn nhất. Vì có rất
nhiều trƣờng hợp phụ tải nên số tiền tiết kiệm này sẽ đƣợc xem nhƣ là tổng trọng số
của từng trƣờng hợp phụ tải, trong khi đó hệ số trọng lƣợng là thời gian t nh tốn của
mỗi trƣờng hợp phụ tải.
* Q trình tính tốn
CAPO đặt tụ bù cố định lên lƣới cho đến khi xảy ra điều kiện dừng. Sau đó tụ bù
ứng động đƣợc đặt lên lƣới cho đến khi xảy ra điều kiện dừng tƣơng ứng của tụ bù ứng
động. Tổng chi ph của quá trình tối ƣu là chi ph lắp đặt và bảo trì của tất cả các tụ đã
đƣợc đóng lên lƣới; chi ph tiết kiệm tổng là tổng của các chi ph tiết kiệm thu lại đƣợc
của từng tụ bù.
CAPO có thể đặt nhiều tụ bù cố định và/hoặc nhiều tụ bù ứng động tại mỗi nút.
PSS/ADEPT sẽ gộp các tụ bù này thành một tụ bù cố định và/hoặc một tụ bù ứng
động. Tụ bù ứng động đơn sẽ có nấc điều chỉnh tƣơng ứng và lịch đóng cắt tụ sẽ biểu

diễn các bƣớc đóng cắt của từng tụ bù đơn.

C
C

R
L
T.

DU

e) Modul TOPO
Phần mềm PSS/ADEPT cung cấp trình con TOPO ( Tie Open Point
Optimization) để giải quyết bài tốn xác định cấu hình lƣới điện phân phối tối ƣu. Tuy
nhiên để chƣơng trình đạt hiệu quả cao cần phải cần thực hiện các bƣớc sau:
Bƣớc 1: Xác định các phần tử phụ tải trên lƣới thực.
Bƣớc 2: Rút gọn lƣới điện của từng phần tử phụ tải sao cho có các thơng số lƣới,
trạng thái gần giống với lƣới thực khi mô phỏng bằng PSS/ADEPT.
Bƣớc 3: Thành lập lƣới điện phân phối từ các phần tử phụ tải nêu trên.
Bƣớc 4: Xác định trạng thái khố điện (cấu hình vận hành) bằng trình con TOPO
trong PSS/ADEPT.
Bƣớc 5: Kết nối các phần tử phụ tải thực dựa vào kết quả trạng thái khoá điện,
phân t ch lƣới điện thực bằng chƣơng trình PSS/ADEPT.
2.2.2. Tính phân bố công suất
a) Mô phỏng sơ đồ hệ thống lưới điện Điện lực Hịa Vang trên phần mềm
PSS/ADEPT
Để t nh tốn phân bố công suất và phân t ch các chế độ của lƣới điện Điện lực
Hịa Vang, ta mơ phỏng trên chƣơng trình PSS/ADEPT theo sơ đồ nguyên lý quý 3

15
năm 2018. Sơ đồ mơ phỏng t nh tốn nhƣ hình sau :
Trạm 220 kV E9: Xuất tuyến 471E9

C
C

DU

R
L
T.


16
Xuất tuyến 472E9

C
C

DU

R
L
T.