BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MINH THANH PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ VIỄN THÔNG DI ĐỘNG TẠI CHI NHÁNH VIETTEL HÒA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT QUẢN TRỊ KINH DOANH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN ÁI ĐOÀN Hà Nội: 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn luận văn thân nghiên cứu, tính toán phân tích Số liệu đưa luận văn dựa kết tính toán trung thực tôi, không chép hay số liệu công bố Nếu sai với lời cam kết trên, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả Nguyễn Quang Huy MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .5 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG MỞ ĐẦU Chương 10 XÁC ĐỊNH CÁC THUẬT TOÁN BÙ TỐI ƯU CÔNG SUẤT 10 1.1.Sự cần thiết phải bù công suất phản kháng 10 1.2 Các thuật toán bù tối ưu công suất phản kháng [2] 11 1.2.1.Thuật toán cải tiến giải phẫu toán tối ưu hóa CSPK .12 1.2.2.Thuật toán tối ưu cải tiến với toán tối ưu hóa đa mục tiêu 13 1.2.3.Thuật toán SWARM tối ưu hóa CSPK 15 1.2.4.Thuật toán xác định vị trí nút bù CSPK: .16 1.2.5.Thuật toán điều khiển dung lượng bù theo đường phụ tải 18 1.3.Kết luận chương 19 ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP BÙ 21 2.1.Xác định dung lượng bù CSPK để nâng cao hệ số công suất cosφ [1] .21 2.2.Tính bù CSPK theo điều kiện cực tiểu tổn thất công suất [1] 21 2.2.1.Phân phối dung lượng bù mạng hình tia 21 2.2.2.Phân phối dung lượng bù mạng phân nhánh 24 2.3.Bù công suất phản kháng theo điều kiện điều chỉnh điện áp [1] 24 2.3.1 Xác định dung lượng bù CSPK đặt thiết bị bù trạm 24 2.3.2.Xác định dung lượng bù CSPK đặt thiết bị bù nhiều trạm 29 2.4.Lựa chọn dung lượng bù theo quan điểm kinh tế [11] 32 2.5.Kết luận chương 37 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN BÙ CHO LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP CÔNG TY ĐIỆN LỰC SÓC SƠN- TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC HÀ NỘI .38 3.1.Đặc điểm tự nhiên kinh tế - xã hội địa phương 38 3.1.1.Đặc điểm tự nhiên kinh tế .38 3.1.2.Dân số cấu hành .38 3.2.Tình hình cung cấp điện xu hướng tăng trưởng năm tới 40 3.3.Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay lộ đường dây 478-E19 42 3.4.Các số liệu tính toán 46 3.5.Kết tính toán 50 3.5.1.Khi chưa đặt bù 50 3.5.2.Khi đặt bù 54 3.6.Kết luận chương 59 Chương 60 KIỂM NGHIỆM KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÙ CHO LỘ 478-E19 BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 60 Chương 78 KẾT LUẬN VÀ CÁC ĐỀ XUẤT 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO .80 PHỤ LỤC 81 CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CĐXL: Chế độ xác lập CSPK: Công suất phản kháng CSTD: Công suất tác dụng HTĐ: Hệ thống điện MBA: Máy biến áp LPP: Lưới phân phối SVC: (Static Var Compensator) Thiết bị bù ngang dùng để tiêu thụ CSPK điều chỉnh cách tăng hay giảm góc mở thyristor EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Số đường dây điện lực quản lý Bảng 3.2 Số liệu máy biến áp lộ 478-E19 Bảng 3.3 Số liệu đường dây lộ 478-E19 Bảng 3.4: Số liệu phụ tải trạm lộ 478-E19 Bảng 3.5: Bảng tính toán dòng công suất lưới Bảng 3.6: Bảng tính toán tổn thất lộ 478- E19 chưa đặt bù Bảng 3.7: Dung lượng tụ bù theo tiêu kinh tế nút lưới Bảng 3.8: Bảng tính toán tổn thất lộ 478-E19 đặt bù Bảng 3.9: Bảng so sánh kết đặt bù Bảng 4.1 Bảng giá trị suất đầu tư tụ bù trung áp cố định Bảng 4.2.Giá trị cài đặt cho thẻ Economics Bảng 4.3 Vị trí dung lượng bù lưới trung áp theo phần mềm PSS/Adept Bảng 4.4: So sánh kết số nút trường hợp Bảng 4.5: So sánh kết trường hợp đặt bù DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Thuật toán xác định vị trí nút bù CSPK Hình 1.2: Phụ tải tăng giữ nguyên cosϕ Hình 1.3: Quan hệ δP, P, Q Hình 2.1: Phân phối dung lượng bù mạng hình tia Hình 2.2: Phân phối dung lượng bù mạng phân nhánh Hình 2.3: Sơ đồ mạng điện dùng máy bù đồng để điều chỉnh điện áp Hình 2-4: Sơ đồ mạng điện có phân nhánh Hình 2.5: Sơ đồ mạng điện kín Hình 2.6: Mạng điện có đặt bù tụ điện hai trạm biến áp Tb Tc Hình 2.7: Điều chỉnh điện áp mạng điện kín tụ điện Hình 2.8: Bù nút phụ tải Hình 2.9: Đồ thị phụ tải phản kháng năm Hình 2.10: Sơ đồ tính toán dung lượng bù nhiều điểm Hình 3.1: Bản đồ huyện Sóc Sơn Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý đường dây lộ 478 – E19 Hình 3.3: Sơ đồ thay đường dây lộ 478 – E19 Hình 4.1: Sơ đồ khối tính toán chương trình Hình 4.2: Hộp thoại thiết đặt thông số kinh tế CAPO Hình 4.3: Hộp thoại thiết đặt thông số CAPO Hình 4.4: Kết tính toán CAPO Hình 4.5: Mô tả sơ đồ lộ 478-E19 Sóc Sơn phần mềm PSS/adept CHƯƠNG MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần việc cung ứng đảm bảo chất lượng điện tiêu quan trọng ngành điện nhằm nâng cao chất lượng cung cấp điện đảm bảo tốt hiệu kinh doanh Một biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới điện, ngành điện thực nhiều giải pháp đồng giải pháp bù lưới phân phối sử dụng nhiều mang lại hiệu kinh tế cao.Có nhiều phương pháp nghiên cứu thực phương pháp nghiên cứu đưa thuật toán riêng cho phương pháp Tuy nhiên phương pháp nghiên cứu áp dụng có ưu nhược điểm định Vì khuôn khổ luận văn tác giả nghiên cứu số thuật toán bù tối ưu công suất phản kháng đánh giá ưu nhược điểm thuật toán đó, nhằm chọn thuật toán thích hợp Trên sở dùng phần mềm áp dụng để tính toán bù tối ưu cho lưới phân phối cụ thể, để chứng minh cho nghiên cứu Làm sở cho hướng nghiên cứu cho đề tài Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá thuật toán bù tối ưu công suất phản kháng Tóm tắt nội dung luận văn Chương Xác định thuật toán bù tối ưu công suất phản kháng Chương Đánh giá lựa chọn phương pháp bù Chương Áp dụng tính toán bù cho lưới điện trung áp Công ty Điện lực Sóc Sơn – Tổng Công ty Điện lực Hà Nội Chương Kiểm nghiệm kết tính toán bù cho lộ 478-E19 phần mêm PSS/Adept Mục đích luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Đề tài “ Nghiên cứu đánh giá thuật toán bù tối ưu công suất phản kháng” trình bày thuật toán bù tối ưu công suất phản kháng lưới điện phân phối Đề tài tiến hành nghiên cứu số thuật toán tác giả đăng tạp chí luận văn hoàn thành trước Trên sở đánh giá ưu nhược điểm thuật toán Áp dụng mô lưới điện cụ thể phần mềm PSS/Adept 5.0 ứng dụng cho lưới điện phân phối công ty Điện lực Sóc Sơn – tổng công ty Điện lực Hà Nội Các phương pháp luận đóng góp Với mục đích nội dung luận văn bao gồm: • • • • Tìm hiểu thuật toán bù tối ưu CSPK Đánh giá lựa chọn phương pháp thích hợp Áp dụng vào lưới điện phân phối công ty Điện lực Sóc Sơn Sử dụng phần mềm PSS/Adept 5.0 áp dụng Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Lê Việt Tiến thầy cô môn Hệ thống điện – Viện Điện – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hướng dẫn, bảo tận tình suốt trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi có đóng góp quý báu cho luận văn Để luận văn trở nên hoàn chỉnh hướng nghiên cứu luận văn phát triển tiếp, tác giả mong nhận góp ý thầy cô giáo, bạn bè bạn đọc Xin trân trọng cảm ơn! Chương XÁC ĐỊNH CÁC THUẬT TOÁN BÙ TỐI ƯU CÔNG SUẤT 1.1 Sự cần thiết phải bù công suất phản kháng Đối với lưới điện công suất phản kháng có vai trò quan trọng: Công suất phản kháng đặc trưng cho trình tích phóng lượng nguồn điện phụ tải Công suất phản kháng tạo từ trường để từ hóa lõi thép loại máy điện: máy biến áp,động điện, gây biến đổi từ thông để tạo suất điện động phía thứ cấp, CSPK đặc trưng cho khâu tổn thất từ tản,vì CSPK cần thiết việc trì điện áp, lượng CSPK hệ thống bị thiếu hụt chất lượng điện áp giảm xuống mức tiêu chuẩn, ánh hưởng đến làm việc bình thường thiết bị tiêu thụ điện.Vì bù CSPK mang lại hiệu sau: 1.1.1 Bù CSPK làm giảm tổn thất công suất tổn thất điện Từ công thức tính tổn thất công suất [1]: (1.1) Ta thấy tổn thất công suât tác dụng tỷ lệ thuận với bình phương công suất phản kháng truyền tải Sau bù lượng CSPK thực tế phải truyền tải ( Q - Q b ) < Q ∆P (sau bù) < ∆P 1.1.2 Bù công suất làm cải thiện chất lượng điện áp Ta biết [1]: (1.2) Ta thấy thành phần tổn thất ∆Ux tỷ lệ thuận với công suất phản kháng, giảm tổn thất điện áp điện áp nâng lên 1.1.3 Bù CSPK làm tiết diện dây dẫn giảm [1] Công suất truyền tải đường dây theo biểu thức: 10 Chương KẾT LUẬN VÀ CÁC ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Công suất phản kháng loại công suất loại bỏ lưới điện cần thiết cho thiết bị điện máy điện, máy biến áp…Vấn đề đặt giảm công suất truyền tải đường dây để hạn chế hao tổn chi phí đầu tư xây lắp Trong nguồn phát CSPK tụ điện tĩnh chiếm ưu kinh tế kỹ thuật Bù công suất phản kháng giải pháp kỹ thuật nâng cao chất lượng điện cung cấp cho phép giảm tổn thất Điều dẫn đến giảm công suất phát đầu nguồn, giảm vốn đầu tư xây dựng mạng điện, giảm tải đường dây máy biến áp, làm cho tuổi thọ chúng dài Việc nghiên cứu giải pháp bù CSPK cho ta thấy nên áp dụng phương pháp cho lưới cụ thể phụ thuộc vào mục đích bù CSPK tính chất lưới điện… Quà trình phân tích hiệu bù cho thấy bù hết CSPK (cosφ =1) lưới hiệu mà việc nâng cao hệ số cosφ lớn làm giảm hiệu kinh tế, nên bù cosφ khoảng 0,9 – 0,93 hiệu Việc tính toán vị trí dung lượng bù tối ưu cho lưới cụ thể phúc tạp, khối lượng tính toán lớn phải lặp lại nhiều lần cần phải có hổ trợ máy tích có phần phềm thiết kế phù hợp Trong thực tế có nhiều phần mềm để xác định dung lượng vị trí bù hợp lý Với luận văn tìm hiểu ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để áp dụng tính toán cho lưới cụ thể; lộ 478_E19 Sóc Sơn – Hà Nội Kết phân tích từ PSS/ADEPT tương đối gần với kết vận hành (sai số ≤5%) 78 Qua việc thu tập số liệu áp dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán vị trí dung lượng bù tối ưu cho lộ, đưa phương pháp bù cho lộ 478_E19 Sóc Sơn 5.2 Kiến nghị Luận văn chưa nghiên cứu cụ thể phương pháp để giảm bớt sóng hài tác dụng lên lưới điện, ảnh hưởng chất lượng điện áp ảnh hưởng nhiệt độ đến trình hoạt động tuổi thọ tụ Việc áp dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán vị trí dung lượng bù bị hạn chế số liệu thu thấp phụ tải khó xác định, số lượng phụ tải lớn, nên luận văn chưa xác định cụ thể thời điểm đóng cắt tụ Vì mong luận văn khác tiếp tục nghiện cứu tác động chất lượng điện áp, nhiệt độ ảnh hưởng đến tuổi thọ tụ Đồng thời để áp dụng hiệu phần mềm PSS/ADEPT hiệu cần thiết chi nhánh ngành điện cần phải nắm bắt cụ thể thông số đặc điểm phụ tải lưới điện cách chi tiết cụ thể như: loại phụ tải, đặc điểm phụ tải giờ… 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh – Bù công suất phản kháng lưới cung cấp phân phối điện Nhà xuất KHKT Hà Nội - 2003 Phan Đăng Khải - Cơ sở lý thuyết xây dựng lưới điện Hà Nội -2003 Lã Văn Út - Ngắn mạch hệ thống điên NXB KH&KT, Hà Nội- 2000 Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm – Thiết kế cấp điện NXB KH&KT Hà Nội -1998 Nguyễn Văn Đạm (1997), Giáo trình mạng điện , ĐHBK Hà Nội Trần Bách, Lưới điện, ĐHBK Hà Nội Lã Văn Út, Trần Vĩnh Thịnh (1998) Phân tích tổn thất lưới cung cấp điện theo đường cong tổn thất công suất, Tạp chí Khoa học công nghệ số 15 Bùi Thế Tâm, Trần Vũ Thiệu (1998) Các phương pháp tối ưu hoá, NXBGTVT Nguyễn Xuân Phú, Nguyễ n Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (2003) Cung cấp điện, NXB KH&KT Hà Nội 10 Công ty Điện lực 2, Sử dụng phần mềm phân tích tính toán lưới điện PSS/Adept, Trường ĐHBK HCM (2004) 11 Trần Văn Tịnh, Trương Văn Chương, Bù tối ưu công suất phản kháng lưới điện phân phối, Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng- số 2(25) 2008 80 PHỤ LỤC PL.1 Kết chưa đặt bù 81 82 83 84 PL.2 Kết đặt bù kinh tế 85 86 87 PL.3 Kết tính phần mềm PSS/Adept 88 89 90 PL.4 Dung lượng tụ bù tính phần mềm PSS/Adept 91 92 ... bảo chất lượng điện tiêu quan trọng ngành điện nhằm nâng cao chất lượng cung cấp điện đảm bảo tốt hiệu kinh doanh Một biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới điện, ngành điện thực nhiều giải pháp. .. định dung lượng bù tối ưu nhánh nhỏ 30 kVAr không nên đặt tụ điện nhánh mà nên phân phối dung lượng bù sang nhánh lân cận 23 2.2.2 Phân phối dung lượng bù mạng phân nhánh Một mạng phân nhánh hình... đồng giải pháp bù lưới phân phối sử dụng nhiều mang lại hiệu kinh tế cao. Có nhiều phương pháp nghiên cứu thực phương pháp nghiên cứu đưa thuật toán riêng cho phương pháp Tuy nhiên phương pháp