Dieu chinh dien ap

www.thitruongdien.evn.vn

Phòng Vận hành Kinh tếPhòng Vận hành Kinh tếTrung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc GiaTrung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc GiaĐTĐT : 04.2201294 - 04.2201295: 04.2201294 - 04.2201295FaxFax : 04.9263137: 04.9263137EmailEmail : [email protected]: [email protected]

ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN


Nội dung

Khái niệm điều chỉnh điện áp1

Điều chỉnh điện áp HTĐ Việt Nam2

1. Giới thiệu chung2. Phương tiện điều chỉnh điện áp3. Phương pháp điều chỉnh điện áp

Khái niệm điều chỉnh điện ápGiới thiệu chung

Mục tiêu:Chất lượng điện năng cung cấp cho các thiết bị điện

Sự ổn định hệ thống điện

Hiệu quả kinh tế trong vận hành



Công thức tính tổn thất điện áp

Do X >> R nên


UQRPXj

UQXRPU

UPXj

UQXU


Vì trên thực tế góc (góc lệch điện áp giữa 2 đầu) rất nhỏ (3-5o) nên biên độ độ lệch điện áp phụ thuộc chủ yếu vào thành phần

và góc lệch pha điện áp giữa 2 điểm phụ thuộc chủ yếu vào thành phần


UQX

UPX


Sơ đồ vectơ độ lệch điện áp


I

U1

U2

IR

IX

∆UUPX

=> Điều chỉnh điện áp chính là điều chỉnh trào lưu công suất phản kháng trong hệ thống

Khái niệm điều chỉnh điện ápPhương tiện điều chỉnh điện áp

Có thể chia thành 3 nhóm:1) Thay đổi lượng công suất phản kháng: máy phát,

tụ bù ngang, kháng bù ngang, máy bù đồng bộ và thiết bị bù tĩnh.

2) Thay đổi thông số sơ đồ: bù điện kháng đường dây bằng tụ bù dọc.

3) Thay đổi trào lưu công suất phản kháng: điều chỉnh nấc phân áp máy biến áp, thay đổi kết dây...



Máy phát điện Có thể thay đổi lượng công suất phản kháng phát ra

hoặc tiêu thụ bằng cách thay đổi giá trị dòng điện kích từ.

Linh hoạt trong việc điều chỉnh điện áp. Máy bù đồng bộ

Tương tự như máy phát điện: Có thể thay đổi lượng công suất phản kháng phát ra hoặc tiêu thụ bằng cách thay đổi giá trị dòng điện kích từ.

Linh hoạt trong việc điều chỉnh điện áp.



Kháng bù ngang Có tác dụng chống quá

áp trên đường dây trong chế độ tải nhẹ hoặc hở mạch.

Thường dùng cho đường dây dài siêu cao áp trên không.


1

2

3

kV

km


Tụ bù ngangĐiều chỉnh điện áp cục bộ,.Tăng cosΦi phụ tải, giảm tổn thất truyền tảiGiá thành thấp, linh hoạt trong lắp đặt và vận hànhCông suất phản kháng phụ thuộc điện áp


cC XUQ2


Tụ bù dọcTăng khả năng truyền tải và giảm tổn thất truyền tải.

Phân bố tải trên các mạch vòngwww.thitruongdien.evn.vn

Pmax

Ptải

1 2


Tụ bù dọcCải thiện phân bố điện áp trên đường dây dài siêu cao áp


U1 U2XL Xc

I

tảia) Đường dây có TBD

I

U1

U2’

U2

I(XL-XC)

Tải dung

U1

U2’

U2

I(XL-XC)

I

Tải cảm


Hệ thống bù tĩnh Thiết bị bù tĩnh (SVC - Static Var Compensator): gồm các kháng

và tụ bù ngang có thể điều chỉnh để phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng.

Hệ thống bù tĩnh (SVS - Static Var System) là kết hợp của các SVC và các tụ hoặc kháng đóng cắt.

Đối với lưới truyền tải, SVS có một số ưu điểm sau:• Điều khiển tránh quá áp tạm thời• Ngăn ngừa sụp đổ điện áp trong một số trường hợp• Tăng độ ổn định động• Hạn chế dao động trong hệ thống

Đối với lưới phân phối, SVS có tác dụng giảm dao động điện áp do các phụ tải như máy cán kim loại, máy khai thác mỏ, lò luyện kim,... gây nên



Điều chỉnh nấc phân áp máy biến ápThay đổi trào lưu công suất vô công qua MBA Có hoặc không có bộ điều áp dưới tải (OLTC - Onload

Tap Changer)




Điều chỉnh trơn

Phát Q Tiêu thụ Q

Mức độ linh hoạt

Tự động điều chỉnh

Ghi chú

Máy phát Có Có, hạn chế

Có, hạn chế

Có Có

Máy bù đồng bộ Có Có Có Có Có

SVS Có Có Có Có Có

Tụ bù ngang Không Có Không Có Có

Tụ bù dọc Không Có Không Không Không Có nhiều tác dụng

Kháng bù ngang Không Không Có Không Không Phụ thuộc chế độ

Thay đổi kết lưới

Không Không Có Không Không

Thay đổi nấc biến áp

Không Không Không Có Có Điều chỉnh trào lưu Q

Khái niệm điều chỉnh điện ápPhương pháp điều chỉnh điện áp

1. Điều khiển tập trung: Các thiết bị điều khiển được thực hiện dựa trên thông

tin chung về vận hành của toàn hệ thống.

2. Điều khiển nhiều cấp: Các thiết bị điều khiển được quy định trước luật điều

khiển ở trạng thái vận hành ổn định dựa trên các thông tin vận hành cục bộ tại chỗ và các khu vực lân cận.

Được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới.



Điều chỉnh điện áp nhiều cấp:1. Cấp 1: là quá trình đáp ứng nhanh và tức thời các biến

đổi điện áp bằng tác động của các bộ tự động điều chỉnh điện áp nhằm giữ ổn định điện áp.

2. Cấp 2: là quá trình đáp ứng chậm hơn cấp 1 được thực hiện ở từng vùng trong hệ thống nhằm đáp ứng các sự biến đổi chậm về độ lệch lớn của điện áp.

3. Cấp 3: là quá trình tính toán biểu đồ điện áp đặt cho các nút. Công cụ để làm việc này là chương trình tối ưu trào lưu công suất (OPF - Optimal Power Flow)




Bộ điều chỉnh miền

AVR

Các bộ điều chỉnh của thiết bị

bù

Các thiết bị bù

Nút kiểm tra

HỆ THỐNG ĐIỆN

Cấp 1

Cấp 3 Cấp 2

Điện áp chỉnh định


Chia hệ thống điện thành nhiều vùng, đặc trưng bởi một vài nút điện áp chính gọi là “nút kiểm tra”.

Điều chỉnh để giữ điện áp tại các nút kiểm tra theo biểu đồ điện áp định trước.

Điều kiện để phân chia hệ thống thành các miền: Điện áp tại các nút kiểm tra phải đặc trưng cho điện áp

trong hệ thống điện miền. Đủ công suất phản kháng theo yêu cầu điều chỉnh của

hệ thống điện miền. Khoảng cách về điện giữa các nút kiểm tra của các

miền phải đủ lớn.www.thitruongdien.evn.vn


Cách xác định miền điều chỉnh điện áp và nút kiểm tra:Tính công suất ngắn mạch cho các nút, chọn nút có

công suất ngắn mạch lớn nhất làm nút kiểm tra.

Đặt nguồn điện áp vào một trong những nút kiểm tra và tính toán tổn thất điện áp từ nút kiểm tra đến các nút còn lại.

Nghiên cứu tổn thất, xác định miền điều chỉnh điện áp.



Nội dung

Khái niệm điều chỉnh điện áp1

Điều chỉnh điện áp HTĐ Việt Nam2

1. Giới thiệu chung2. Quy định về điều chỉnh điện áp 3. Các phương tiện điều chỉnh điện áp hiện tại4. Kết luận

Điều chỉnh điện áp trong HTĐ Việt NamGiới thiệu chung

Nguồn điện: Rất đa dạng.Tỷ trọng: thuỷ điện (chiếm ~33%); tua bin khí (~27%);

nhiệt điện than (~9%); nhiệt điện dầu (~1%); BOT và IPP (~30%). Ngoài ra còn có thuỷ điện nhỏ, điesel.

Lưới điện: Nhiều cấp điện áp. 500, 220, 110, 66 kV, 35, 22, 15, 10, 6 kV.

Phụ tải:Sinh hoạt chiếm tỷ trọng lớnChênh lệch cao/ thấp điểm lớn (2:1)


Điều chỉnh điện áp trong HTĐ Việt NamQuy định về điều chỉnh điện áp

ĐĐQG chịu trách nhiệm điều chỉnh điện áp các nút trên lưới điện 500kV, tính toán và qui định điện áp tại các điểm nút thuộc quyền kiểm tra.

Điều độ miền căn cứ vào mức điện áp đã được ĐĐQG qui định, tính toán, qui định và điều chỉnh điện áp hệ thống điện thuộc quyền điều khiển cho phù hợp với giới hạn quy định.

Điều độ lưới điện phân phối căn cứ vào mức điện áp đã được ĐĐM qui định, tính toán, qui định và điều chỉnh điện áp của lưới phân phối phù hợp với giới hạn quy định



Biểu đồ điện áp tại các nút kiểm tra: Được lập trên cơ sở bảo đảm điện áp cần thiết cho khách

hàng có tính đến chế độ làm việc tối ưu và khả năng điều chỉnh của hệ thống điện Quốc gia.

Danh sách các điểm kiểm tra của ĐĐQG và biểu đồ điện áp ở những điểm đó do giám đốc TT Điều độ Quốc gia phê duyệt.

Danh sách các điểm kiểm tra của ĐĐM và biểu đồ điện áp ở những điểm đó do giám đốc TT Điều độ miền phê duyệt;

Danh sách các điểm kiểm tra của điều độ phân phối và biểu đồ điện áp ở những điểm đó do giám đốc Công ty Điện lực quản lý vận hành phê duyệt;



Xác định giới hạn điều chỉnh điện áp:Giá trị điện áp lớn nhất cho phép thiết bị vận hành lâu

dài theo qui định của nhà chế tạo;Giá trị điện áp nhỏ nhất cho phép vận hành lâu dài phải

đảm bảo an toàn cho hệ thống tự dùng của nhà máy điện, đảm bảo mức dự phòng ổn định tĩnh của HT điện hoặc đường dây có liên quan

Giá trị điện áp đảm bảo cung cấp điện cho khách hàng



Quy định về giới hạn điều chỉnh điện áp cho thiết bị:Máy phát điện, máy bù đồng bộ: 5% U đầu cực khi

làm việc với công suất và cosΦ định mức. Máy biến áp: + 5% U đầu phân áp tương ứng khi tải

định mức.Điện áp tại các điểm đo đếm cấp cho khách hàng:

• Lưới ổn định: 5% so với U danh định với điệu kiện khách hàng phải đảm bảo cosΦ ≈0,85.

• Lưới chưa ổn định: +5% đến -10% so với U danh định


Điều chỉnh điện áp trong HTĐ Việt NamCác phương tiện điều chỉnh điện áp hiện tại

Máy phát điện: Nhiều tổ máy không có khả năng hoặc tiêu thụ Q kém:

Phả Lại, Uông Bí, Đa Mi, ...Một số nhà máy không chuyển được sang chạy bù

như: các nhà máy nhiệt điện, Thác Mơ, Sông Hinh, ... Máy bù đồng bộ

Cần Thơ (2x9.5 MVAr), Thủ Đức 2x(-9+18) MVAr. (Hiện tại không vận hành vì lý do kinh tế).

Tụ bù ngangPhần lớn là loại không điều chỉnhCác bộ tụ lớn đặt ở cấp điện áp cao. Các bộ tụ nhỏ

phân bố rải gần phụ tải



Kháng bù ngang và tụ bù dọc trên lưới điện 500 kVPhối hợp vận hành các KBN và TBD đảm bảo:

• Điện áp trên lưới 500 kV nằm trong giới hạn cho phép

• Nâng cao ổn định hệ thống điện qua việc tăng giới hạn truyền tải

• Giảm tổn thất trên hệ thống 500 kV.• Cải thiện phân bố điện áp dọc theo đường dây.

Phân bố điện áp trên đường dây tuỳ thuộc vào chế độ vận hành. Đối với đường dây 500 kV cần chú ý các chế độ vận hành non tải, phóng điện hoặc vận hành thiếu thiết bị bù do công suất phản kháng của đường dây sinh rất lớn.



Điều chỉnh nấc phân áp: Hầu hết các MBA truyền tải trong hệ thống điện đều có

trang bị bộ điều chỉnh nấc phân áp dưới tảiMột số MBA trong hệ thống có trang bị bộ tự động thay

đổi nấc phân áp nhằm giữ điện áp ở giá trị đặt trước như các MBA 500/220kV ở các trạm 500kV.

Thực tế các bộ tự động điều chỉnh điện áp của các MBA thường tách ra do điện áp vận hành chưa ổn định.

Các thiết bị bù tĩnh chưa có.



Đảm bảo các công trình về nguồn và lưới đúng tiến độ.

Nâng cao cosφ các hộ tiêu thụ điện Phân cấp điều chỉnh điện áp hợp lý, phối hợp chặt

chẽ giữa các cấp điều độ về điều chỉnh điện áp Đầu tư đủ lượng bù cần thiết theo tính toán tối ưu

Tăng cường đầu tư các thiết bị bù có điều chỉnh trơn hoặc nhiều cấp.

Tăng cường tự động hóa trong điều chỉnh điện áp. Cải thiện chất lượng hệ thống kênh truyền


Câu hỏi thảo luận


Phòng Vận hành kinh tế

Engineering

Dieu chinh dien ap