ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NHẬT TÍN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ BẢO LỘC, TỈNH LÂM ĐỒNG THEO TIÊU CHUẨN IEEE 1366 Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 60.52.02.02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Công trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS DƯƠNG MINH QUÂN Phản biện 1: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 2: TS BẠCH QUỐC KHÁNH Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 03 tháng năm 2018 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Điện có vai trò quan trọng cơng cơng nghiệp hóa phát triển kinh tế xã hội đất nước Do ngành điện cần phải phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu ngày cao điện đất nước Việc giải đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật từ thiết kế vận hành nhà máy điện, hệ thống điện lưới điện phải đặc biệt quan tâm để đảm bảo cho có phương án dự phòng hợp lý tối ưu chế độ làm việc bình thường xảy cố Đối với hệ thống điện, đầu tư cho LĐPP không lớn so với tổng đầu tư nguồn điện lưới điện truyền tải, LĐPP đóng góp phần lớn điện khách hàng Theo thống kê có khoảng 60% thời gian điện khách hàng LĐPP, mà chủ yếu tập trung LĐPP trung áp Để nhằm nâng cao chất lượng phục vụ cho hộ tiêu thụ tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Mỹ xây dựng tiêu chuẩn (IEEE 1366) để đánh giá ĐTC cung cấp điện, bao gồm: số đánh giá mặt điện kéo dài (SAIDI, SAIFI, CAIDI,SAIDI, SAIFI, CAIDI, CAIFI, CTAIDI, ASAI, ASIDI, ASIFI, CEMIn) số đánh giá mặt điện thoáng qua (MAIFI, MAIFIE, CEMSMIn) Dựa tiêu IEEE 1366 cấu trúc lưới điện Việt Nam, Bộ Công Thương xây dựng quy định thực tiêu quản lý kỹ thuật hệ thống điện để áp dụng đơn vị với mục đích tăng cường nâng cao chất lượng công tác quản lý kỹ thuật, hướng tới phục vụ khách hàng ngày tốt hơn, đồng thời phù hợp với quy định Các tiêu ĐTC áp dụng cho LĐPP Việt Nam ban hành theo thông tư số: 39 /2015/TT-BCT ngày 25 tháng 11 năm 2015, cụ thể là: SAIDI (System Average Interruption Duration Index) số thời gian điện trung bình LĐPP.- SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) số số lần điện trung bình LĐPP SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) số số lần điện trung bình LĐPP MAIFI (Momentary Average Interruption Frequency Index ) số số lần điện thống qua trung bình LĐPP Lý lựa chọn đề tài Do đặc điểm địa lý với phân bố dân cư chưa đồng nên LĐPP thành phố Bảo Lộc tỉnh Lâm Đồng có bán kính cung cấp điện lớn nên khả cung cấp điện liện tục chất lượng cung cấp điện thành phố nhiều hạn chế Với yêu cầu cung cấp điện ngày cao, việc nghiên cứu đánh giá cụ thể ĐTC LĐPP thành phố Bảo Lộc dựa số liệu thực tế vận hành, để từ đưa giải pháp phù hợp nhằm nâng cao ĐTC LĐPP, đáp ứng yêu cầu ngày cao cung cấp điện cần thiết Vì tơi chọn đề tài “ Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Bảo Lộc theo tiêu chuẩn IEEE 1366” nội dung nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp nhằm góp phần nâng cao ĐTC cung cấp điện cho lưới điện thành phố nói riêng cho PCLĐ nói chung Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài: Là LĐPP thành phố Bảo Lộc Phạm vi nghiên cứu: Tập trung nghiên cứu ĐTC LĐPP thành phố Bảo lộc theo 03 tiêu (SAIDI, SAIFI, MAIFI) từ đưa giải pháp nhằm nâng cao ĐTC cung cấp điện lưới điện phân phối thành phố Bảo Lộc Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết ĐTC LĐPP Nghiên cứu, áp dụng phần mềm vận hành sơ đồ lưới điện phần mềm tính tốn phân tích lưới điện phân phối PSS/ADEPT Thu thập số liệu tính tốn ĐTC cho xuất tuyến lưới điện trạng Từ lựa chọn giải pháp phù hợp để nâng cao ĐTC LĐPP TPBL Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Ý nghĩa khoa học: Tìm hiểu lý thuyết phân bố công suất, ĐTC cung cấp điện LĐPP Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần tích cực vấn đề nâng cao tăng ĐTC LĐPP TPBL, giúp ích công tác vận hành lưới điện, định hướng thiết kế cải tạo phát triển LĐPP Tên bô cục luận văn Căn mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài đặt tên sau: “ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ BẢO LỘC THEO TIÊU CHUẨN IEEE 1366” Bố cục luận văn Chương 1: Tổng quan độ tin cậy lưới điện phân phối Chương 2: Độ tin cậy cung cấp điện lưới điện thành phố Bảo Lộc Chương 3: Các giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Bảo Lộc Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.1 Tổng quan LĐPP 1.1.1 Định nghĩa phân loại LĐPP điện phận hệ thống điện làm nhiệm vụ phân phối điện từ trạm trung gian, trạm khu vực hay nhà máy điện cấp điện cho phụ tải Nhiệm vụ LĐPP cấp điện cho phụ tải đảm bảo chất lượng điện ĐTC cung cấp điện giới hạn cho phép Tuy nhiên điều kiện kinh tế kỹ thuật, ĐTC LĐPP cao hay thấp phụ thuộc vào yêu cầu phụ tải chất lượng LĐPP Điện bị cố ngừng điện kế hoạch LĐPP chiếm 98% Ngừng điện (sự cố hay kế hoạch) lưới phân trung áp có ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội Tóm lại, tầm quan trọng nên LĐPP quan tâm nhiều quy hoạch vận hành Các tiến khoa học thường áp dụng vào việc điều khiển vận hành LĐPP trung áp Sự quan tâm đến LĐPP trung áp thể tỷ lệ lớn cơng trình nghiên cứu khoa học cơng bố tạp chí khoa học 1.1.2 Phần tử LĐPP Các phần tử LĐPP bao gồm: Máy biến áp trung gian máy biến áp phân phối Thiết bị dẫn điện: Đường dây điện (dây dẫn phụ kiện) Thiết bị đóng cắt bảo vệ: Máy cắt, DCL, cầu chì, chống sét van, áp tô mát, hệ thống bảo vệ rơ le, giảm dòng ngắn mạch Thiết bị điều chỉnh điện áp: Thiết bị điều áp tải, thiết bị thay đổi đầu phân áp tải, tụ bù ngang, tụ bù dọc, thiết bị đối xứng hóa, thiết bị lọc sóng hài bậc cao Thiết bị đo lường: Công tơ đo điện tác dụng, điện phản kháng, đồng hồ đo điện áp dòng điện, thiết bị truyền thơng tin đo lường Thiết bị giảm tổn thất điện năng: Tụ bù Thiết bị nâng cao ĐTC: Thiết bị tự động đóng lại, thiết bị tự đóng nguồn dự trữ, máy cắt DCL phân đoạn, khớp nối dễ tháo đường dây, kháng điện hạn chế ngắn mạch, Thiết bị điều khiển từ xa tự động: Máy tính điện tử, thiết bị đo xa, thiết bị truyền, thu xử lý thông tin, thiết bị điều khiển xa, thiết bị thực hiện, Nói chung phần tử có trạng thái: Làm việc không làm việc Tổng quan ĐTC 1.1.3 Các khái niệm ĐTC ĐTC xác suất để đối tượng (hệ thống hay phần tử) hoàn thành nhiệm vụ chức cho trước, trì giá trị thông số làm việc thiết lập giới hạn cho, thời điểm định, điều kiện làm việc định 1.1.4 ĐTC phần tử ĐTC phần tử có ý nghĩa định ĐTC hệ thống Các khái niệm ĐTC phần tử cho hệ thống Do nghiên cứu kỹ khái niệm ĐTC phần tử điều cần thiết Ở xét cụ thể ĐTC phần tử phục hồi phần tử không phục hồi 1.1.4.1 Phần tử không phục hồi Phần tử không phục hồi làm việc lần hỏng Thời gian làm việc phần tử từ lúc bắt đầu hoạt động hỏng hay gọi thời gian phục vụ (là đại lượng ngẫu nhiên), thời điểm hỏng phần tử ngẫu nhiên khơng biết trước 1.1.4.2 Đối với phần tử có phục hồi Trong hệ thống điện phần lớn phần tử phục hồi.Đối với phần tử có phục hồi, thời gian sử dụng, bị cố sửa chữa phần tử phục hồi Trong số trường hợp để đơn giản thường giả thiết sau phục hồi phần tử có ĐTC chưa xảy cố Những kết luận mục ta xét với phần tử có phục hồi làm việc khoảng thời gian đến lần cố 1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến ĐTC lưới điện ĐTC phần tử tạo nên lưới điện : Cấu trúc lưới điện: Hệ thống tổ chức quản lý vận hành: Ảnh hưởng môi trường Yếu tố người: 1.3 Các nguyên nhân làm giảm ĐTC Do nguyên nhân chưa biết chưa rõ ràng: Sự gián đoạn khách hàng khơng có ngun nhân rõ ràng góp phần vào việc cắt điện Lịch trình điện: Sự gián đoạn khách hàng ngắt điện thời gian biết trước với mục đích để bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa nguồn điện Mất nguồn cung cấp: Sự gián đoạn khách hàng vấn đề hệ thống điện cung cấp với số lượng lớn Hệ thống kết nối điện: Sự gián đoạn khách hàng lỗi từ kết nối điện tự với mạch lượng Do nguyên nhân từ sét: Sự gián đoạn khách hàng sét gây hỏng hệ thống phân phối dẫn đến cố điện bị hỏng đèn điện Do nguyên nhân từ thiết bị bảo vệ: Sự gián đoạn khách hàng lỗi thiết bị sử dụng thời gian dài mà khơng bảo trì, bảo dưỡng thường xun liên tục Do thời tiết bất lợi: Sự gián đoạn khách hàng yếu tố thời tiết mưa, băng, tuyết, gió, nhiệt độ khắc nghiệt, mưa lạnh, sương giá điều kiện bất lợi khác Do yếu tố người: Sự gián đoạn khách hàng kết nối làm việc nhân viên với hệ thống điện Do yếu tố ngoại cảnh khác: Sự gián đoạn khách hàng kiểm soát thành phần động vật, xe cộ đối tượng khác 1.4 Các số liệu thống kê nguyên nhân cố Nguyên nhân từ loài động vật thời tiết bất lợi làm ảnh hưởng đáng kể đến ĐTC cung cấp điện lưới điện cụ thể sau: Động vật Động vật nguyên nhân lớn gây cho gián đoạn khách hàng Vấn đề kỹ thuật giảm thiểu đa dạng loài động vật tham gia, mô tả mối quan tâm cải thiện ĐTC phổ biến chiến lược cho lớp học động vật như: sóc, chuột, chim… Thời tiết bất lợi chủ yếu mưa bão gây nên Cơn bão trở thành chủ đề quan trọng ĐTC phân phối điện Dưới hình ảnh hệ thống phân phối bị thiệt hại gây bão Điều nhấn mạnh phạm vi thiệt hại mà bão khơng bao gồm hệ thống chi phí thiệt hại, tổn thương hệ thống ngầm lũ lụt 1.5 Các tiêu đánh giá ĐTC LĐPP theo tiêu chuẩn IEEE 1366 1.5.1 Các số đánh giá ĐTC mặt điện kéo dài Tổng số lần khách hàng bị điện SAIFI = Tổng số khách hàng có điện i Ni = Trong : λi cường độ điện năm Ni số lượng khách hàng nút phụ tải thứ i Chỉ số tần suất điện trung bình khách hàng (Customer Average Interruption Frequency Index – CAIFI) Tổng số lần khách hàng bị điện CAIFI = Tổng số khách hàng bị ảnh hưởng điện Chỉ số cung cấp thơng tin số lần điện trung bình lần điện cho khách hàng thực tế bị ảnh hưởng điện năm Qua cho ta biết số lượng khách hàng bị điện trung bình lần điện vùng Chỉ số thời gian điện trung bình hệ thống (System Average Interruption Duration Index – SAIDI): Chỉ số cung cấp thông tin thời gian điện trung bình khách hàng năm Tổng thời gian khách hàng bị điện SAIDI = Ti Ni = Tổng số khách hàng có điện Ni Trong đó: Ti thời gian điện hàng năm Ni số lượng khách hàng nút phụ tải thứ i Chỉ số thời gian điện trung bình khách hàng (Customer Average Interruption Duration Index – CAIDI): Chỉ số cung cấp thông tin tổng số thời gian bị điện trung bình vụ điện Tổng thời gian khách hàng bị điện CAIDI = Tổng số lần điện khách hàng Ti Ni = i Ni Trong đó: λi cường độ điện Ti thời gian điện hàng năm Ni số khách hàng nút phụ tải thứ i Chỉ số sẵn sàng cấp điện trung bình (Average Service Availability Index ASAI): Chỉ tiêu thể thời gian trung bình (thường tính %) mà khách hàng cung cấp điện vòng năm Được định nghĩa tỉ số tổng số khách hàng cung cấp năm tổng số khách hàng yêu cầu Số khách hàng cung cấp điện ASAI = Số khách hàng cần cung cấp điện Nix8760 - Ti Ni SAIDI = = Nix8760 8760 Chỉ số tổng thời gian điện trung bình khách hàng (Customer Total Average Interruption Duration Index – CTAIDI): Đối với khách hàng thực tế điện, số thể tổng thời gian trung bình khách hàng thơng báo bị điện Chỉ số tính tốn số CAIDI, trừ việc khách hàng bị điện nhiều lần tính lần Chỉ số tần suất điện trung bình hệ thống (Average System Interruption Frequency Index – ASIFI) mặt phụ tải: Được định nghĩa tỉ số tổng số công suất (KVA) bị gián đoạn tổng số công suất (KVA) cung cấp Đây số quan trọng khu vực cấp điện chủ yếu cho công/thương nghiệp Chỉ số sử dụng cơng ty khơng có hệ thống theo dõi khách hàng Chỉ số thời gian trung bình điện hệ thống (Average System Interruption Duration Index – ASIDI) mặt phụ tải: Được định nghĩa tỉ số tổng điện không cung cấp (do bị gián đoạn cung cấp điện) tổng số công suất (KVA) cung cấp Chỉ số tần suất điện trung bình khách hàng (Customers Experiencing Multiple Interruption – CEMIn): Chỉ số để theo dõi số kiện (n) lần điện khách hàng đó: Mục đích xác định phiền tối cho khách hàng mà giá trị trung bình khơng thấy 1.5.2 Các số đánh giá ĐTC mặt điện thoáng qua Chỉ số tần suất điện trung bình thống qua hệ thống (Momentary Average Interruption Frequency Index – MAIFI): Chỉ số cung cấp thông tin số lần điện thống qua trung bình khách hàng (trong khu vực) năm Chỉ số tần suất trung bình kiện điện thoáng qua hệ thống (Momentary Average Interruption Event Frequency Index – MAIFIE): Chỉ số cung cấp thông tin số trung bình kiện điện thoáng qua khách hàng (trong khu vực) năm Các số nói đại lượng có tính xác suất, gắn liền với số liệu thống kê ĐTC lưới điện 1.6 Kết luận Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ nay, kéo theo hàng loạt ứng dụng hữu hiệu thiết thực công nghiệp tồn xã hội Các sản phẩm cơng nghệ cao đời đóng góp phần lớn việc nâng cao ĐTC cung cấp điện cho tồn hệ thống nói chung LĐPP nói riêng Có nhiều giải pháp nâng cao ĐTC cung cấp điện LĐPP để lựa chọn Tuy nhiên tuỳ thuộc vào điều kiện thực tế để tính tốn lựa chọn giải pháp cho phù hợp Đặc biệt, điều kiện sử dụng điện ngày nay, vốn đầu tư nhằm nâng cao chất lượng phục vụ vấn đề quan tâm hàng đầu Chương 2: ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ BẢO LỘC 2.1 Tổng quan lưới điện TPBL 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế TPBL 2.1.1.1 Đặc điểm tự nhiên xã hội Bảo Lộc có VT địa lý, điều kiện phát triển kinh tế lợi vượt trội để phát triển toàn diện lĩnh vực: công nghiệp-nông nghiệp-lâm nghiệp-thương mạidịch vụ-du lịch đầu tư Là tâm điểm cách thành phố Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, Đồng Nai - vùng kinh tế trọng điểm phía nam nước - 200km, cách thành phố Đà Lạt 115km, cách thành phố Phan Thiết 200km cách sân bay Liên Khương (Đức Trọng) 90km 2.1.1.2 Đặc điểm kinh tế Bảo Lộc khai thác mạnh nông nghiệp, công nghiệp Ở Bảo Lộc hình thành vùng sản xuất tập trung chun mơn hố cao, gắn sản xuất nguyên liệu với công nghiệp chế biến, đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng nước Cây chè gần chiếm VT độc quyền tỉnh phía Nam Thị trường xuất chè tiếp tục mở sang nước Cộng hoà Liên bang Nga, Pháp, châu Á - Thái Bình Dương, Ấn Độ, Xin-ga-po, Hồng Công, Đài Loan, Ả Rập, Công nghiệp TPBL chiếm 40% tỉ lệ công nghiệp tỉnh Lâm Đồng, bao gồm ngành chế biến trà, cà phê, se tơ, dệt, may mặc Các nhà máy, xí nghiệp tập trung Khu Công nghiệp Lộc Sơn, Phường II khu vực xã Đại Lào 2.1.2 Tình hình thực kế hoạch sản xuất kinh doanh ĐLBL năm 2016 2.1.3 Đặc điểm lưới điện Lưới điện trung áp ĐLBL gồm 05 phát tuyến: 472, 474, 476, 478, 480 cấp điện áp 22kV vận hàng 03 pha trung tính nối đất Nguồn cung cấp cho TPBL cung cấp từ máy biến áp trạm 110/22kV - 40MVA lắp đặt bên trạm 220kV với xuất tuyến 472, 474, 476, 478 480 10 Bảng 1: Thông số kỹ thuật tuyến 22kV (tổng hợp từ báo cáo quản lý kỹ thuật ĐLBL quý IV/2017) Trạm biến áp S Tổng chiều dài Xuất tuyến Số lượng Công suất đặt TT (km) (máy) (kVA) 01 472 138.758 424 37.342,5 02 474 100.582 147 26.572,5 03 476 46.002 74 12.495 04 478 152.882 189 22.027,5 05 480 291.97 60 26.395 2.1.3.3 Đường dây hạ 2.1.4 Các thiết bị bảo vệ đầu phát tuyến thiết bị đóng cắt phân đoạn 2.1.4.1 Dao cách ly – DS, LTD: Bảng 2 Tổng hợp số lượng DCL (thống kê từ chương trình quản lý lưới điện phân phối- SPC.GIS) Phân loại theo Chức Tổng Phân đoạn Nhánh rẽ DS (bộ) 10 12 LTD (bộ) 22 19 43 2.1.4.2 Cầu chì tự rơi –LBFCO, FCO: Bảng Tổng hợp số lượng FCO, LBFCO (thống kê từ chương trình quản lý lưới điện phân phối- SPC.GIS) VT lắp đặt 472 474 476 478 480 Tổng cộng FCO Trạm biến áp, tụ bù 551 287 168 224 219 1.449 Phân đoạn 17 52 10 21 105 LBFCO Trạm biến áp, tụ bù 13 22 Phân đoạn 292 159 54 79 168 752 2.1.4.3 Dao cắt có tải, RCL Bảng Tổng hợp số lượng RCL (tổng hợp từ báo cáo quản lý kỹ thuật ĐLBL quý IV/2017) Tổng VT 472 474 476 478 480 cộng Trục 2 Nhánh 1 rẽ Liên lạc 11 b) Dao cắt có tải (LBS): Bảng Tổng hợp số lượng LBS VT 472 474 476 478 480 Tổng cộng Trục 1 Nhánh 1 rẽ 2.2 ĐTC lưới điện TPBL 2.2.1 Hiện trạng lưới phân phối ảnh hưởng đến ĐTC Lưới điện khu vực TPBL vận hành theo cấu trúc dạng hình tia, phân đoạn đa số DCL cầu chì tự rơi Mơi trường sương muối, mưa giơng nhiều đặc biệt địa hình nhiều rừng, đồi, núi trải dài Hiện trạng lưới điện thiếu thiết bị đóng cắt VT đầu nhánh rẽ số VT hữu thiết bị đóng cắt đặt chưa hợp lý dẫn đến việc sa thải phụ tải số lượng lớn khách hàng có cố Hiện trạng Lưới điện trung, hạ áp phần lớn tiếp nhận từ lưới điện nông thôn nhiều nơi xuống cấp 2.2.2 Cơ sở tính tốn ĐTC PCLĐ Dựa tiêu IEEE 1366 cấu trúc lưới điện Việt Nam, Bộ Công Thương xây dựng quy định thực tiêu quản lý kỹ thuật hệ thống điện để áp dụng đơn vị với mục đích tăng cường nâng cao chất lượng công tác quản lý kỹ thuật, hướng tới phục vụ khách hàng ngày tốt hơn, đồng thời phù hợp với quy định Các tiêu ĐTC cung cấp điện áp dụng cho lưới phân phối Việt Nam ban hành theo thông tư số: 39 /2015/TT-BCT ngày 25 tháng 11 năm 2015 Bảng Chỉ tiêu kế hoạch ĐTC năm 2017 PCLĐ PC Lâm Đồng Chỉ tiêu 2017 Công tác lưới trung, hạ áp Sự cố lưới trung, hạ áp MAIFI (lần) 0,570 MAIFI SAIDI SAIFI (lần) (phút) (lần) 1,220 15,95 0,260 SAIDI (phút) 678 SAIFI (lần) 4,140 Thực 2016 0,146 863,706 5,746 0,152 9,013 0,223 So sánh KH 2017 291,5% -21,5% -27,9% 702,1% 77,0% 16,7% TH 2016 Trong năm 2017, số SAIDI, SAIFI công tác kế hoạch MAIFI cố lưới trung, hạ áp chiếm tỉ trọng cao Như vậy, Công ty cần trọng giải pháp để giảm số lần thời gian điện công tác kế hoạch giảm số lần xảy cố thoáng qua 12 2.3 Tính tốn ĐTC ĐLBL 2.3.1 Các phần mềm áp dụng để tính tốn đánh giá ĐTC lưới điện phân phối PCLĐ 2.3.1.1 Phần mềm PSS/ADEPT PSS/ADEPT viết tắt từ tên gọi Power System Simulator/ Advanced Distribution Engineering Productivity Tool Đây phần mềm hãng Shaw Power Technologies xây dựng công cụ để thiết kế, phân tích, tính tốn qui hoạch lưới điện phân phối PSS/ADEPT cho phép ta thiết kế, sửa chữa phân tích sơ đồ mơ hình hệ thống điện cách trực quan giao diện đồ hoạ với số nút không hạn chế Module phân tích ĐTC (DRA) PSS/ADEPT cho kết số tin cậy lưới điện phân phối bao gồm: SAIFI, SAIDI, CAIFI, theo tiêu chuẩn IEEE 1366 Tuy nhiên, việc sử dụng chương trình PSS/ADEPT với phiên nảy sinh số bất cập sau:  Chỉ xét đến kiện điện dài hạn, cụ thể số MAIFI phiên chưa tính  Chỉ mang tính chất mơ tính tốn: thơng tin, liệu đầu vào xuất tuyến thường thiếu độ xác thơng tin cường độ hư hỏng (vĩnh cửu, thoáng qua), thời gian sửa chữa phần tử, thời gian đóng cắt thiết bị đóng cắt  Không hỗ trợ công tác quản lý vận hành hiệu quả: không thống kê kiện điện, thông tin điện, nguyên nhân điện Vì nay, PCLĐ khơng sử dụng module cửa phần mềm để phân tích, tính tốn ĐTC lưới điện 2.3.1.2 Phần mềm quản lý vận hành lưới điện Năm 2013, Tổng Công ty Điện lực miền nam bắt đầu cho triển khai áp dụng chương trình quản lý lưới điện (OMS) nhằm phục vụ cho cơng tác quản lý vận hành tính tốn tiêu ĐTC cung cấp điện Chương trình xây dựng sơ đồ sợi, gồm có thiết bị đóng cắt lưới điện, số liệu số lượng khách hàng cập nhật tự động từ chương trình CMIS (Hệ thống Thơng tin Quản lý Khách hàng) từ thiết lập nội dung đóng cắt, nhập thời gian điện chương trình tính tốn tiêu ĐTC cung cấp điện tương ứng Để có liệu phục vụ tính tốn ĐTC cung cấp điện nhân viên vận hành phải theo dõi, kiểm tra công tác, cố lưới điện từ nhập số liệu thời gian điện, khu vực điện vào chương trình tính tốn hiệu 13 Hình 2 Sơ đồ khối chương trình tính ĐTC Từ trình bày trên, LV đề xuất sử dụng chương trình OMS để tính tốn ĐTC sử dụng hàm thuật tốn phần mềm Excel để phân tích liệu xuất tra chương trình OMS từ làm sở cho việc đề xuất giải pháp sau 2.3.2 Tính tốn ĐTC cung cấp điện điện công tác lưới điện trung hạ Theo số liệu tính tốn bảng Bảng 2.7 cho thấy năm 2017 tình hình cắt điện để cơng tác ĐLbL tăng cao so với năm trước tổng số khách hàng bị điện 476.473 với tổng thời gian bị điện 113.667.578 phút dẫn đến hai số SAIFI, SAIFI không đạt so với tiêu Tổng công ty giao (SAIFI tăng 270% SAIFI tăng 186%) 14 Bảng Tổng hợp nguyên nhân điện công tác lưới điện trung hạ năm 2017 ID Số khách Tổng số nguyên ST Diễn giải nội hàng bị thời nhân Tỷ lệ T dung điện ảnh hưởng gian mất điện điện điện Đầu tư xây dựng 01 83 42.552 3.201.212 2,82% đường dây 22kV Sửa chữa lớn 02 84 lưới điện trung 345.086 83.658.967 73,60% hạ Sửa chữa thường 03 85 69.651 24.691.492 21,72% xuyên Đầu tư xây dựng 04 86 19.184 2.115.907 1,86% trạm Cộng: 476.473 113.667.578 Ta thấy nguyên nhân điện TPBL tập trung chủ yếu cắt điện đường dây trung để phục vụ công tác sửa chữa lớn lưới điện (ID 84), chiếm đến 73,60% /tổng thời gian điện Bảng Tổng hợp kiện điện ID 84 theo tuyến đường dây Số khách hàng Tổng số thời STT Tuyến bị ảnh hưởng Tỷ lệ gian điện điện 01 168.413 32.777.943 43,73% 472 02 110.679 34.903.252 46,57% 474 03 7.999 1.757.730 2,35% 476 05 57.706 5.391.897 7,19% 478A 06 289 122.536 0,16% 480 Cộng 345.086 83.658.967 Khối lượng khách hàng bị điện tập trung chủ yếu 02 tuyến đường dây 472 474 Nguyên nhân năm 2017 PCLĐ cung cấp vốn cho ĐLBL để bọc hóa đường dây trung 22kV tuyến 472 Tuy nhiên tuyến 472 tuyến 474 tuyến có nhiều phụ tải mạch kép nên thi công đơn vị cắt 02 phát tuyến để đảm bảo an toàn Cụ thể tổng thời gian điện cắt điện 02 tuyến 472 474 67.681.195 phút chiếm 90,30%/tổng thời gian điện cắt điện thi công sửa chữa lớn Nguyên nhân điện công tác sửa chữa thường xuyên (ID 85) năm 2017 chiếm 21,72%/ tổng thời gian điện công tác lưới điện trung hạ Việc cắt điện chủ yếu nhánh rẽ rãi tuyến đường dây Nội dung công tác kiểm tra vận hành, bảo dưỡng, thí nghiệm vật tư thiết bị, bảo trì trạm biến áp, thí nghiệm kiểm tra RCL, LBS… 15 2.3.2.1 Tính tốn ĐTC cố lưới điện trung hạ Bảng 10 Kết tính tốn ĐTC cung cấp điện cố lưới điện trung hạ áp năm 2017 Bảng 11 Nguyên nhân cắt điện cố lưới điện trung hạ Số ID khách Tổng số Mất hàng bị thời S Diễn giải nội dung Sự cố điện ảnh gian bị Tỷ lệ STT điện chi hưởng tiết điện điện Phóng điện động Nhánh 01 vật khác (chuột, sóc, 1.332 81.252 8,34% 474/268 chim, …) 02 Sét đánh đường dây 2.134 106.700 10,96% 478A Tụt mối nối Nhánh 03 2.465 73.950 7,59% khoảng trụ 476/49 Cây xanh va quẹt gây Nhánh 04 10 2.795 125.775 12,92% phóng điện 474/153 Phóng điện DS, Nhánh 05 18 954 42.930 4,41% FCO, LBFCO, LA 472/290 Giơng gió, lốc 06 27 5.968 543.088 55,78% 478 xoáy,… Cộng 15.648 973.695 Trong năm 2017 ĐLBL có 06 số vĩnh cữu xảy ba tuyến 474; 472 478 Trong có cố nặng cắt toàn tuyến 478, mua giông làm ngã trụ , bật RCL 478/48 Kết tính tốn từ chương trình ta thấy tiêu SAIFI Điện lực thực chưa đạt kết hoạch Công ty giao Chỉ số SAIDI đạt so với kế hoạch giao số điện lực thực tương đối cao 15,85663/15,95000 Do thời gian tới Điện lực cần lưu ý thực tốt công tác quản lý kỹ thuật quản lý vận hành đơn vị 2.4 Kết luận Căn theo quy định EVN, tiêu Tổng công ty Điện lực miền Nam giao cho PCLĐ ĐLBL tiêu ĐTC cung cấp điện quan tâm đến số liệu như: SAIDI, SAIFI, MAIFI Các tiêu ĐTC cung cấp điện tuyến trung áp khu vực trung tâm TPBL bị ảnh hưởng nhiều tuyến có số khách hàng lớn, khu vực phụ tải tập trung để nâng cao ĐTC cung cấp điện giải pháp áp dụng với tuyến phải đặt lên hàng đầu Từ nhiệm vụ giao năm 2017 thấy thách thức không nhỏ thời gian tới, yêu cầu đặt với giải pháp nâng cao ĐTC cung cấp điện phải nhanh chóng xác 16 Chương 3: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ BẢO LỘC 3.1 Phân đoạn đường dây kết nối liên lạc Để nâng cao ĐTC cho lưới điện giải pháp sử dụng RCL làm thiết bị bảo vệ, đóng cắt phân đoạn giải pháp hiệu để giải trừ cố thống qua, lập phân đoạn cố thao tác từ xa qua hệ thống SCADA giảm tối đa thời gian điện Tuy nhiên để đầu tư lắp đặt toàn RCL toàn nhánh rẽ yêu cầu phải có nguồn vốn lớn Thực tế lưới điện có ĐLBL có mật độ khách hàng tập trung vài khu vực cụ thể, số lượng thiết bị đóng cắt phân đoạn ít, thiết bị bảo vệ phân đoạn chưa có nhiều chưa có đường dây liên lạc khu dân cư phát triển… giải pháp nhằm nâng cao ĐTC cung cấp gồm bổ sung thiết bị bảo vệ, phân đoạn lưới điện kết nối liên lạc tuyến trung áp 3.1.1 Bổ sung thiết bị bảo vệ phân đoạn đường dây VT mạch kép tuyến 472-474 Hình VT mạch kép tuyến 472-474 Bổ sung thiết bị bảo vệ tự đóng lại (RCL) nhánh rẽ có số lượng khách hàng bán kính cung cấp điện lớn nhằm tăng cường khả bảo vệ, hạn chế số điện thống qua Hình Nhánh rẽ 472/137 Hình 3 Nhánh rẽ 472/123 17 Hình Nhánh rẽ 472/160 Hình Nhánh rẽ 474/105 Hình Nhánh rẽ 474/268 Hình Nhánh rẽ 476/49 18 Hình Nhánh rẽ 476/115 3.1.2 Nối tuyến, cung cấp điện trung tâm thành phố Nối tuyến trạm 110kV Bảo Lâm Hình Nối tuyến trạm 110kV Bảo Lâm Mạch vòng nối tuyến 472-476 Hình Nối tuyến Ngã Ba Lộc Sơn 19 Hình 10 Nối tuyến Phạm Ngọc Thạch – Đào Duy Từ: Nối tuyến 474-480: Hình 11 Nối tuyến 474-480 Sau thực liên kết vòng ta có sơ đồ nguyên lý cấp điện cho khách hàng thuộc trung tâm thành phố sau: Hình 12 Sơ đồ nguyên lý cấp điện khách hàng trung tâm thành phố 20 3.2 Hệ thống thiết bị cảnh báo cố thơng minh Để góp phần giảm thiểu thời gian điện cố LV đề xuất sử dụng hệ thống thiết bị cảnh báo cố thơng minh tuyến trung (khi có cố xảy ra, phận trực ban có đèn cảnh báo, đợi điều độ, người dân thông báo qua điện thoại) Việc đầu tư thiết bị đơn giản, chi phí thấp mà hiệu mang lại cao 3.2.1 Nguyên lý làm việc Nguyên lý làm việc thiết bị cảnh báo số dựa cảm nhận thay đổi từ trường (dòng điện) thay đổi điện trường (điện áp) Sự cố phát dòng điện ghi nhận vượt qua giá trị cực đại cho trước điện áp giảm xuống đến giá trị cài đặt trước sau khoảng thời gian xác định 3.2.2 Thiết bị cảnh báo số thông minh EMT Hàn Quốc (kiểu: FI- 2001-VI) Hình 13 Sơ đồ mô hoạt động hệ thống thiết bị cảnh báo cố thông minh EMT 3.2.3 Thông số kỹ thuật 3.2.4 Lựa chọn VT lắp đặt hệ thống cảnh báo cố thông minh kết hợp điều chuyển VT lắp đặt số thiết bị bảo vệ nhánh rẽ chưa phù hợp 3.3 Tính tốn ĐTC sau thực giải pháp 3.3.1 ĐTC sau thực giải pháp Trong phần sử dụng chương trình Excel để phục vụ tính tốn Ứng với kiện xảy ra, sau thực giải pháp số lượng khách hàng không bị điện 170.795 khách hàng thời gian không bị điện khách hàng 74.582.765 phút Ta có số lượng khách hàng bị điện thời gian điện lâu dài sau thực giải pháp sau:  Số lượng khách hàng bị điện: 476.473 khách hàng – 170.795 khách hàng = 305.678 khách hàng  Tổng thời gian bị điện lâu dài (Ti*Ki): 113.667.578 phút – 74.582.765 phút = 39.084.813 phút  Tổng số khách hàng sử dụng điện là: 62.753 khách hàng 21 (476.476; 113.667.578 tổng số khách hàng bị điện tổng thời gian khách hàng bị điện chưa thực giải pháp - Bảng 3.19: ĐTC cung cấp điện công tác lưới điện trung hạ áp) Áp dụng cơng thức tính tốn ĐTC ta có kết ĐTC sau thực giải pháp theo bảng sau: Bảng Kết ĐTC sau giải pháp Tổng số Tổng số khách KH Tổng SAIDI ĐTC hàng sử SAIFI bị Ti*Ki (Phút) dụng điện điện Sau thực 62.753 305.678 39.084.813 622,8357 4,87 giải pháp So sánh với ĐTC trước giải pháp theo bảng sau: Bảng So sánh kết ĐTC trước sau thực giải pháp Tổng số KH Tổng SAIDI ĐTC SAIFI bị điện Ti*Ki (Phút) Trước 476.473 113.667.578 1829,685 7,7091 Sau 305.678 39.084.813 623 4,87 Giảm 170.795 74.582.765 1.207 2,838 Việc tiêu ĐTC thay đổi số lượng khách hàng bị ảnh hưởng điện thay đổi phạm vị thao tác, công tác phân nhỏ theo khu vực riêng lẻ Lắp đặt RCL đồng thời lắp đặt thiết bị cảnh báo cố nhánh rẽ có chiều dài số lượng khách hàng lớn nhanh chóng lập khu vực cố nhằm đảm bảo cấp điện cho điểm vùng cố Từ bảng ta thấy tiêu ĐTC sau thực giải pháp giảm tiêu SAIDI đạt kế hoạch năm 2017, tiêu SAIFI giảm gần đạt kế hoạch giao Vì số liệu tính tốn dựa thơng tin điện năm 2017 nên thời gian thực giải pháp đầu tư có giải pháp vận hành, quản lý từ rút ngắn thời gian điện, số lần điện nên tiêu ĐTC thay đổi theo chiều hướng giảm đảm bảo thực mục tiêu đề Các thiết bị lắp đặt phải có tính đồng với hệ thống lưới điện có, tránh trường hợp lắp nhiều loại thiết bị, chủng loại, cách vận hành khác gây khó khăn cho người thao tác, kéo dài thời gian thao tác, có khả an tồn cho lưới điện người 3.3.2 Phân tích kinh tế Việc bổ sung, lắp đặt nhiều thiết bị đóng cắt lưới điện đòi hỏi đầu tư lớn ngành điện Tổng hợp số lượng thiết bị bổ sung theo giải pháp nâng 22 cao ĐTC đề xuất: Bảng 3 Tổng hợp thiết bị đề xuất lắp đặt sau giải pháp Bộ cảnh Tuyến DCL LBS RCL LBFCO báo cố Tuyến 472 12 Truyến 474 15 10 Tuyến 476 3 Tuyến 478 Tổng cộng 24 33 21 Trong 02 LBS đề nghị lắp theo bảng kể sử dụng lại từ thu hồi 02 LBS hữu hai nhánh rẽ 472/123 472/137 tuyên 472 Giá trị đầu tư: Bảng Ước vốn đầu tư thiết bị theo giải pháp Tổng Tên thiết bị Đơn giá Thành tiền cộng DCL 18 10.000.000 180.000.000 RCL 280.000.000 1.680.000.000 LBFCO 33 1.750.000 57.750.000 Bộ cảnh báo cố 21 18.000.000 378.000.000 Tổng thành tiền 2.295.750.000 Điện tiêu thụ năm 2017 là: 127.782.263 (kWh) (số liệu lấy từ báo cáo tổn thất điện ĐLBL chương trình MMIS) Doanh thu bán điện là: 127.782.263 kWh x 1.750đ/kWh= 223.618.960.250 (đồng) (1.750 giá bán điện bình quân PCLĐ năm 2017) Tổng thời gian cấp điện năm 62.753 khách hàng: TCN = 62.753 x 365 x 24 x 60 = 32.982.976.800 (phút) Thời gian giảm điện sau thực giải pháp: 74.582.765 (phút) Doanh thu thu năm tương ứng với thời gian giảm là: (74.582.765/32.982.976.800) x 223.618.960.250 = 505.658.432,924 (đồng) Thời gian thu hồi vốn tương ứng là: TTTV = 505.658.432,924/ 2.295.750.000 = 4,54 (năm) 3.4 Tăng cường cách điện đường dây Với khối lượng quản lý lớn, lưới điện trải rộng phủ kín nên cơng tc quản lý vận hành lưới điện gặp số khó khăn định, đặc biệt vùng nơng thơn cố lưới điện thường xảy chim đậu, rắn bò… Hiện trạng đường dây trung ĐLBL khối lượng dây trần nhiều, việc thay đường dây bọc nhằm hạn chế cố phải nhiều thời gian chi phí 23 Căn thực trạng để ngăn ngừa cố ngắn mạch pha-đất hay pha-pha động vật hay vật lạ gây ĐLBL cần tiếp tục thực biện pháp để tăng cường cách điện đường dây, cách sử sụng loại chụp cách điện Polymer (silicone rubber) có đặc tính kháng nước, chống rạng nứt, chống ăn mòn, chống lão hóa tốt giúp tăng cường cách điện  Dùng ống nhựa PVC ốp đà, bọc ty sứ để tăng cường cách điện đường dây  Ống bọc cách điện trung áp  Chụp cách điện  Máng bọc cách điện đường dây 3.5 Công nghệ sửa chữa hotline Xây dựng lực lượng thi công sửa chữa điện nóng cho Đơn vị thành viên trực thuộc Tổng Công ty Điện lực miền Nam Ngăn ngừa hạn chế cố lưới điện, đồng thời giảm thời gian cắt điện đến mức thấp nhất, đáp ứng nhu cầu ngày cao khác hàng sử dụng điện Đây chủ trương thực nhằm đổi công nghệ điều hành sản xuất kinh doanh, nâng cao ĐTC cung cấp điện cho khách hàng; sửa chữa lưới điện, hoạt động bảo dưỡng, đấu nối, thay thiết bị lưới điện Theo kế hoạch năm 2018 PCLĐ Tổng Công ty đầu tư công nghệ mua sắm thiết bị cho đội Hotline  Vệ sinh lưới điện nước áp lực cao:  Sửa chữa điện nóng (hotline): 3.6 Ứng dụng SCADA Việc hoàn thiện ứng dụng hệ thống Miniscada giúp công tác quản lý vận hành, giám sát lưới điện thuận lợi Phòng Điều độ đóng cắt từ xa, giảm thời gian thao tác, khơi phục cấp điện nhanh chóng cho khách hàng Đồng thời giúp định vị cố nhanh chóng, giúp ích cho công tác xử lý cố Các thiết bị LBS, RCL, RMU lắp đặt hệ thống tủ điều khiển SCADA để sẵn sàng cho việc kết nối lưới điện thông minh thời gian tới, việc góp phần khơng nhỏ việc giảm thời gian thao tác đóng cắt, dò tìm khắc phục cố lưới điện 3.7 Các giải pháp khác 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn đề cập đến LĐPP khu vực Trung tâm TPBL, đánh giá phân tích nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến ĐTC từ đề xuất giải pháp cụ thể để cải thiện trực tiếp tiêu SAIDI, SAIFI, MAIFI nhằm thực tốt yêu cầu Công ty giao cho đơn vị Các giải pháp thực tốt yêu cầu tiêu ĐTC, nhiên cần có đầu tư phù hợp theo giai đoạn để đảm bảo lợi nhuận sản xuất kinh doanh phù hợp với ĐLBL ĐTC cung cấp điện yêu cầu cấp thiết hệ thống điện thời gian tới, việc thực giải pháp nhanh chóng hiệu mục tiêu hết Để đáp ứng u cầu khơng cần đầu tư thiết bị phải nâng cao lực quản lý người, giải pháp quan trọng công tác nâng cao ĐTC đảm bảo hiệu sản xuất kinh doanh Để mang tính thực tiễn cao hơn, phương án đề xuất luận văn cần khảo sát cụ thể, hiệu chỉnh phù hợp với tình trạng thiết bị điện, lưới điện có Số liệu thu thập luận văn tổng hợp từ năm 2017 nhiên chưa áp dụng rộng rãi đơn vị nên thông tin điện khách hàng để tính tốn xác 70 – 80%, số liệu thực tế tiêu ĐTC cao nhiều so với kết thực thu thập chương trình OMS Do điều kiện thời gian khả có hạn nội dung luận văn mặt thiếu sót cần phải nghiên cứu khắc phục thêm ... THÀNH PHỐ BẢO LỘC THEO TIÊU CHUẨN IEEE 1366 Bố cục luận văn Chương 1: Tổng quan độ tin cậy lưới điện phân phối Chương 2: Độ tin cậy cung cấp điện lưới điện thành phố Bảo Lộc Chương 3: Các giải pháp. .. nâng cao ĐTC LĐPP, đáp ứng yêu cầu ngày cao cung cấp điện cần thiết Vì tơi chọn đề tài “ Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Bảo Lộc theo tiêu chuẩn IEEE 1366 ... pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Bảo Lộc Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.1 Tổng quan LĐPP 1.1.1 Định nghĩa phân loại LĐPP điện phận hệ thống điện