Tài liệu Xác định điểm đo trong lưới điện phân phối để đánh giá trạng thái vận hành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN TRƯỜNG DUY XÁC ĐỊNH ĐIỂM ĐO TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐỂ ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI VẬN HÀNH NGÀNH: THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 S KC 0 0 0 4 5 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2005 BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ XAÙC ÑÒNH ÑIEÅM ÑO TRONG LÖÔÙI ÑIEÄN PHAÂN PHOÁI ÑEÅ ÑAÙNH GIAÙ TRAÏNG THAÙI VAÄN HAØNH CHUYEÂN NGAØNH : THIEÁT BÒ, MAÏNG VAØ NHAØ MAÙY ÑIEÄN MAÕ SOÁ NGAØNH : 60 52 50 HOÏ VAØ TEÂN HOÏC VIEÂN: NGUYEÃN TRÖÔØNG DUY NGÖÔØI HÖÔÙNG DAÃN: TS. TRÖÔNG VIEÄT ANH THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH, THAÙNG 08 NAÊM 2005 COÂNG TRÌNH ÑÖÔÏC HOAØN THAØNH TAÏI TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH Caùn boä höôùng daãn khoa hoïc: TS. Tröông Vieät Anh ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Caùn boä chaám nhaän xeùt 1:........................................................................................ ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Caùn boä chaám nhaän xeùt 2:........................................................................................ ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Luaän vaên Thaïc só ñöôïc baûo veä taïi HOÄI ÑOÀNG CHAÁM BAÛO VEÄ LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT, ngaøy ........thaùng ...... naêm 2005 ii LÔØI CAÙM ÔN Luaän vaên naøy ñöôïc thöïc hieän taïi Boä moân Ñieän Töû Coâng Nghieäp – Khoa Ñieän Töû – Tröôøng Ñaïi hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh phoá Hoà Chí Minh. Em xin chaân thaønh caûm ôn TS. TRÖÔNG VIEÄT ANH Ngöôøi thaày luoân maãu möïc, taän tuïy yeâu ngheà vôùi taát caû nieàm say meâ Ngöôøi thaày ñaõ ñeà ra phöông höôùng, heát loøng chæ baûo, höôùng daãn, truyeàn ñaït nhöõng kieán thöùc chuyeân moân cuøng kinh nghieäm nghieân cöùu trong suoát thôøi gian em hoïc taäp, laøm vieäc vaø thöïc hieän luaän vaên naøy. …Vôùi taát caû loøng kính yeâu cuûa em iv Xin chaân thaønh caûm ôn Ban Giaùm Hieäu, Ban chuû nhieäm khoa Ñieän – Ñieän Töû Phoøng Quaûn lyù sau Ñaïi Hoïc Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Tp.HCM Ñaõ luoân ñoäng vieân vaø taïo nhöõng ñieàu kieän toát nhaát veà vaät chaát vaø tinh thaàn ñeå chuùng toâi coù theå hoaøn taát luaän vaên naøy. …Vôùi taát caû taám loøng. Xin chaân thaønh caûm ôn Caùc Thaày Coâ trong Khoa Ñieän vaø Ñieän Töû Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Tp.HCM Caùc baïn beø ñoàng nghieäp Nhöõng ngöôøi luoân giaønh nhöõng tình caûm saâu saéc nhaát,luoân ñoäng vieân,khuyeán khích toâi vöôït qua nhöõng khoù khaên trong suoát quaù trình thöïc hieän luaän vaên naøy. Thaønh phoá Hoà Chí Minh,ngaøy 28 thaùng 8 naêm 2005 Nguyeãn Tröôøng Duy v TOÙM TAÉT Phöông phaùp ñaët maùy ño trong heä thoáng phaân phoái nhaèm muïc ñích xaùc ñònh soá löôïng maùy ño vaø vò trí ñaët maùy ño sao cho öôùc löôïng traïng thaùi heä thoáng coù sai soá nhoû nhaát. Phöông phaùp ñöa ra nhaèm ñeå ñaùnh giaù traïng thaùi cuûa taát caû caùc nhaùnh ñöôøng daây trong heä thoáng döïa treân soá lieäu thu nhaän ñöôïc töø moät soá löôïng raát ít caùc maùy ño. Caùc soá lieäu laáy ñöôïc töø nhöõng maùy ño naøy keát hôïp vôùi moät soá thoâng soá khaùc coù theå söû duïng trong ñaùnh giaù traïng thaùi cuûa heä thoáng phaân phoái, cung caáp döõ lieäu caàn thieát cho vieäc theo doõi vaø ñieàu khieån heä thoáng phaân phoái theo thôøi gian thöïc, döï baùo phuï taûi vaø xaây döïng moâ hình löôùi ñieän trong töông lai. Giaûi thuaät ñöôïc xaây döïng treân côû sôû phöông phaùp heuristic ñeå tìm vò trí ñaët maùy ño toái öu. Öôùc löôïng traïng thaùi ñoùng vai troø quan troïng trong phöông phaùp naøy bôûi vì noù quyeát ñònh sai soá cuûa phöông phaùp. Phöông phaùp naøy coù theå söû duïng ñeå xaây döïng heä thoáng maùy ño cho nhöõng heä thoáng phaân phoái môùi, kieåm tra sai soá öôùc löôïng traïng thaùi cho heä thoáng maùy ño vaø boå sung maùy ño vaøo heä thoáng. Tuy nhieân khi xeùt ñeán maët chi phí thì soá löôïng maùy ño ñöôïc ñaët hoaëc boå sung vaøo heä thoáng phaûi ít nhaát vaø ñaûm baûo sai soá öôùc löôïng traïng thaùi trong phaïm vi cho pheùp. Giaûi thuaät ñöa ra ñöôïc thöû nghieäm ñaët maùy ño treân caùc ñöôøng daây hình tia khoâng reõ nhaùnh, ñöôøng daây hình tia coù reõ nhaùnh vaø öùng duïng kieåm tra sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh vaø boå sung maùy ño cho phaùt tuyeán Tröôøng Ñua – Löõ Gia cuûa traïm Tröôøng Ñua cuûa löôùi ñieän Phuù Thoï. vi MUÏC LUÏC Trang Trang töïa ñeà ........................................................................................................i Trang nhaän xeùt .................................................................................................. ii Quyeát ñònh giao ñeà taøi ...................................................................................... iii Lôøi caùm ôn.........................................................................................................iv Toùm taét noäi dung ...............................................................................................vi Muïc luïc ............................................................................................................ vii Lieät keâ caùc baûng................................................................................................ix Lieät keâ caùc hình..................................................................................................x PHAÀN A. GIÔÙI THIEÄU LUAÄN VAÊN I. Ñaët vaán ñeà .............................................................................................1 II. Muïc tieâu vaø nhieäm vuï cuûa luaän vaên ......................................................2 III. Phaïm vi nghieân cöùu ...............................................................................2 IV. Phöông phaùp nghieân cöùu .......................................................................3 V. Ñieåm môùi cuûa luaän vaên .........................................................................3 VI. Giaù trò thöïc tieãn cuûa luaän vaên ................................................................3 VII. Caùc thuaät ngöõ .........................................................................................4 VIII. Boá cuïc cuûa luaän vaên ..............................................................................4 PHAÀN B. NOÄI DUNG CHÖÔNG 1. TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH ÑIEÅM ÑO VAØ PHÖÔNG PHAÙP TIEÁP CAÄN CUÛA LUAÄN VAÊN I. Ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng phaân phoái.........................................................6 II. Thöïc traïng heä thoáng ñieän phaân phoái hieän nay cuûa Vieät Nam...............7 III. Vaán ñeà öôùc löôïng traïng thaùi ..................................................................7 IV. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño trong heä thoáng..............................8 1. Phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño ñeå öôùc löôïng traïng thaùi heä thoáng .....9 2. Ñaët maùy ño ñeå theo doõi ñöôøng daây phaân phoái trong thôøi gian thöïc .14 vii 3. Ñaët maùy ño baèng phöông phaùp heuristic cho döï baùo taûi...................23 V. Phöông phaùp tieáp caän cuûa luaän vaên .....................................................27 CHÖÔNG 2. GIAÛI THUAÄT XAÙC ÑÒNH ÑIEÅM ÑO I. Moâ taû baøi toaùn .....................................................................................30 1. AÛnh höôûng cuûa ñieåm ño ñeán ñoä chính xaùc cuûa heä thoáng ño löôøng...31 2. AÛnh höôûng cuûa soá löôïng maùy ño leân phöông phaùp öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh .......................................................................32 II. Xaây döïng phöông phaùp öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh...................32 III. Vò trí ñaët maùy ño..................................................................................34 IV. Ví duï thöû nghieäm .................................................................................36 1. Keát quaû thöû nghieäm treân ñöôøng daây phaân phoái khoâng reõ nhaùnh......36 2. Keát quaû thöû nghieäm treân ñöôøng daây phaân phoái coù reõ nhaùnh............44 V. Keát luaän ...............................................................................................47 CHÖÔNG 3. ÖÙNG DUÏNG TREÂN LÖÔÙI ÑIEÄN PHUÙ THOÏ I. Chöông trình maùy tính .........................................................................50 II. Moâ taû ñöôøng daây Tröôøng Ñua – Löõ Gia cuûa löôùi ñieän Phuù Thoï .........52 III. Keát quaû ................................................................................................55 IV. Ñaùnh giaù keát quaû .................................................................................61 PHAÀN C. KEÁT LUAÄN I. Veà maët lyù thuyeát ..................................................................................63 II. Veà maët thöïc tieãn ..................................................................................63 III. Höôùng phaùt trieån töông lai...................................................................63 Taøi lieäu tham khaûo Phuï luïc viii LIEÄT KE CAÙC BAÛNG Trang Baûng 1.1 Nhöõng thieát bò ñaët döôùi SCADA....................................................17 Baûng 2.1 Giaù trò cuûa caùc taûi theo ñoà thò phuï taûi ................................................................... 37 Baûng 2.2 Moät soá giaù trò cuûa caùc maãu taûi thöïc ...............................................38 Baûng 2.3 Caùc giaù trò doøng coâng suaát nhaùnh Pnith , Q nith ....................................38 Baûng 2.4 Coâng suaát nhaùnh thöïc ....................................................................39 Baûng 2.5 Coâng suaát nhaùnh öôùc löôïng ...........................................................39 Baûng 2.6 Sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh ........................................39 Baûng 2.7 Sai soá öôùc löôïng trung bình ...........................................................40 Baûng 2.8 Caùc giaù trò doøng coâng suaát nhaùnh öôùc löôïng .................................40 Baûng 2.9 Sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh ........................................40 Baûng 2.10 Sai soá öôùc löôïng trung bình khi maùy ño ñaët treân nhaùnh 1 vaø 4 .....40 Baûng 2.11 Sai soá öôùc löôïng trung bình khi maùy ño ñaët treân nhaùnh 1 vaø 5 .....40 Baûng 2.12 Sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh ........................................41 Baûng 2.13 Sai soá öôùc löôïng trung bình cuûa töøng nhaùnh..................................41 Baûng 2.14 Sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh .......................................42 Baûng 2.15 Sai soá öôùc löôïng trung bình cuûa töøng nhaùnh..................................42 Baûng 2.16 Sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh .......................................43 Baûng 2.17 Sai soá öôùc löôïng trung bình cuûa töøng nhaùnh..................................43 Baûng 2.18 Caùc giaù trò ñoà thò phuï taûi coâng suaát taùc duïng.................................45 Baûng 2.19 Caùc giaù trò ñoà thò phuï taûi coâng suaát phaûn khaùng............................46 Baûng 2.20 Sai soá öôùc löôïng trung bình cuûa caùc doøng coâng suaát nhaùnh..........46 Baûng 3.1 Coâng suaát trung bình vaø coâng suaát maùy bieán aùp taïi caùc nuùt taûi ....52 Baûng 3.2 Keát quaû sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh ...........................55 Baûng 3.3 Sai soá öôùc löôïng lôùn nhaát cuûa caùc nhaùnh ......................................59 Baûng 3.4 Sai soá öôùc löôïng lôùn nhaát cuûa caùc nhaùnh khi ñaët theâm maùy ño treân nhaùnh 50.................................................................................59 Baûng 3.5 Sai soá öôùc löôïng lôùn nhaát cuûa caùc nhaùnh khi ñaët theâm maùy ño treân nhaùnh 50.................................................................................60 ix LIEÄT KE CAÙC HÌNH Trang Hình 1.1 Vuøng SW vaø vuøng maùy ño .............................................................19 Hình 1.2 Löu ñoà giaûi thuaät ñaët maùy ño baèng heuristic .................................26 Hình 2.1 Ñoà thò phuï taûi loaïi chieáu saùng sinh hoaït.........................................30 Hình 2.2 Ñoà thò phuï taûi loaïi coâng nghieäp......................................................30 Hình 2.3 Ñoà thò phuï taûi loaïi dòch vuï ..............................................................31 Hình 2.4 Vuøng maùy ño treân ñöôøng daây phaân phoái hình tia...........................32 Hình 2.5 Ñöôøng daây phaân phoái hình tia ........................................................33 Hình 2.6 Löu ñoà giaûi thuaät ............................................................................35 Hình 2.7 Ñöôøng daây thöû nghieäm 1................................................................36 Hình 2.8 Bieåu dieãn sai soá öôùc löôïng phaàn traêm theo doøng coâng suaát nhaùnh....................................................................44 Hình 2.9 Ñöôøng daây thöû nghieäm 2................................................................44 Hình 2.10 Bieåu dieãn sai soá theo doøng coâng suaát nhaùnh vôùi caùc vò trí maùy ño ..................................................................................47 Hình 3.1 Giao dieän chöông trình xaùc ñònh ñieåm ñaët maùy ño ........................50 Hình 3.2 Sô ñoà ñôn tuyeán cuûa tuyeán Tröôøng Ñua – Löõ Gia .........................54 x PHẦN A GIÔÙI THIEÄU LUAÄN VAÊN I. ÑAËT VAÁN ÑEÀ II. MUÏC TIEÂU VAØ NHIEÄM VUÏ CUÛA LUAÄN VAÊN III. PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU IV. PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU V. ÑIEÅM MÔÙI CUÛA LUAÄN VAÊN VI. GIAÙ TRÒ THÖÏC TIEÃN CUÛA LUAÄN VAÊN VII. CAÙC THUAÄT NGÖÕ VIII. BOÁ CUÏC CUÛA LUAÄN VAÊN Phaàn A: Giôùi thieäu luaän vaên I. Ñaët vaán ñeà Ñeå ñaùp öùng yeâu caàu phaùt trieån cuûa coâng nghieäp, xu höôùng hieän nay treân caùc quoác gia laø daàn daàn tieán ñeán thò tröôøng ñieän. Chæ coù thò tröôøng ñieän môùi laøm thay ñoåi caùch vaän haønh cuûa löôùi truyeàn taûi vaø phaân phoái. Do söï gia taêng soá giao dòch naêng löôïng treân thò tröôøng taïo neân nhöõng doøng coâng suaát qua heä thoáng khoù coù theå döï kieán tröôùc ñöôïc. Ñeå theo doõi nhöõng doøng coâng suaát naøy chính xaùc vaø tin caäy ñoøi hoûi heä thoáng ño löôøng phaûi ñuû maïnh. Hôn theá nöõa khoâng gioáng nhö nhöõng heä thoáng tröôùc ñaây, heä thoáng ñieän hieän ñaïi ñöôïc trang bò nhöõng boä ñieàu khieån doøng coâng suaát (UPFC). Vieäc theo doõi nhöõng thieát bò naøy vaø nhöõng thoâng soá cuûa chuùng cuõng trôû neân quan troïng. Ñeå theo doõi heä thoáng vaø caùc thieát bò treân heä thoáng chaët cheõ hôn nhöõng coâng ty ñieän laép ñaët theâm nhöõng heä thoáng quaûn lyù naêng löôïng (EMS 1 ). Muïc ñích cuûa EMS laø theo doõi ñieàu khieån vaø toái öu hoùa vieäc phaùt vaø truyeàn taûi vôùi söï tieán boä cuûa kyõ thuaät maùy tính. Öôùc löôïng traïng thaùi laø moät trong nhöõng coâng vieäc caàn thieát cuûa EMS. Nhöõng keát quaû cuûa öôùc löôïng traïng thaùi cung caáp cô sôû döõ lieäu thôøi gian thöïc cho nhöõng öùng duïng tieán boä khaùc nhö laø phaân tích an ninh, kinh teá, toái öu hoùa doøng coâng suaát, …. Ngöôøi öôùc löôïng traïng thaùi xöû lyù nhöõng boä pheùp ño trong thôøi gian thöïc ñeå giaûi quyeát cho vieäc ñaùnh giaù toát nhaát traïng thaùi cuûa heä thoáng taïi thôøi ñieåm hieän taïi. Ñoä chính xaùc cuûa öôùc löôïng traïng thaùi tuøy thuoäc vaøo chaát löôïng cuûa döõ lieäu cuõng nhö caáu hình cuûa boä maùy ño. Chaát löôïng cuûa döõ lieäu coù theå ñöôïc caûi thieän baèng caùch söû duïng nhöõng thieát bò maùy ño vaø heä thoáng truyeàn thoâng tin chaát löôïng cao. Maët khaùc, caáu hình boä maùy ño caàn thieát phaûi ñöôïc thieát keá toát ñeå ñaûm baûo ñoä chính xaùc cho öôùc löôïng traïng thaùi. Nhöõng vò trí vaø loaïi pheùp ño seõ laøm thay ñoåi söï öôùc löôïng traïng thaùi cuûa toaøn boä heä thoáng. Nhöng thöôøng thì caáu hình maùy ño saún coù haàu heát khoâng ñöôïc thieát keá toát. Vì theá phöông phaùp xaùc ñònh vò trí cuûa nhöõng pheùp ño theâm vaøo döïa treân moät soá tieâu chuaån seõ giuùp ích hôn trong vieäc vaän haønh toái öu heä thoáng. 1 EMS: Energy Management System Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 1 Phaàn A: Giôùi thieäu luaän vaên Heä thoáng ñieän phaân phoái laø moät heä thoáng raát lôùn vaø moät thao taùc baát kyø naøo taùc ñoäng ñeán heä thoáng nhaèm caûi thieän chaát löôïng ñieän cung caáp cuûa heä thoáng ñeàu phaûi döïa vaøo nhöõng thoâng soá thöïc. Ñeå giaùm saùt toát heä thoáng theo thôøi gian thöïc thì caàn phaûi ñaët moät soá löôïng maùy ño thích hôïp ñeå laáy caùc thoâng soá thöïc cuûa heä thoáng. Nhöng do soá löôïng maùy ño coù giôùi haïn neân caùc thoâng soá thöïc töø nhöõng maùy ño khoâng ñaùnh giaù chính xaùc ñöôïc traïng thaùi cuûa heä thoáng. Öôùc löôïng traïng thaùi laø coâng cuï giuùp ñaùnh giaù gaàn ñuùng traïng thaùi heä thoáng. Ñeå coù öôùc löôïng traïng thaùi chính xaùc nhaát caàn phaûi ñaët maùy ño taïi nhöõng vò trí thích hôïp nhaát. Vì neáu ñaët thieát bò ño nhieàu thì chi phí seõ raát cao nhöng neáu ñaët ít thieát bò ño keát hôïp vôùi öôùc löôïng traïng thaùi mang laïi hieäu quaû hôn. Vaán ñeà xaùc ñònh ñieåm ño trong heä thoáng khoâng nhöõng coù yù nghóa ñoái vôùi vieäc giaûi quyeát veà maët kyõ thuaät trong vaän haønh heä thoáng maø coøn giaûm chi phí cho nhöõng maùy ño giaùm saùt heä thoáng. II. Muïc tieâu vaø nhieäm vuï cuûa luaän vaên Muïc tieâu cuûa luaän vaên laø tìm ra giaûi thuaät xaùc ñònh ñieåm ñaët maùy ño trong heä thoáng ñieän phaân phoái sao cho sai soá öôùc löôïng traïng thaùi cuûa heä thoáng nhoû nhaát vôùi soá löôïng maùy ño cho tröôùc ñeå giaûm chi phí cho heä thoáng maùy ño giaùm saùt heä thoáng. Caùc nhieäm vuï cuï theå nhö sau: 1. Xaây döïng giaûi thuaät môùi xaùc ñònh ñieåm ñaët maùy ño cuõng nhö xaùc ñònh sô ñoà maùy ño cho heä thoáng môùi vôùi sai soá öôùc löôïng traïng thaùi trong phaïm vi cho pheùp. 2. Öôùc löôïng traïng thaùi heä thoáng vôùi caùc soá lieäu töø nhöõng maùy ño coù saún. 3. Boå sung maùy ño cho heä thoáng maùy ño coù saún ñeå giaûm sai soá öôùc löôïng traïng thaùi cho heä thoáng vaø öùng duïng thöïc teá. III. Phaïm vi nghieân cöùu Vaán ñeà ñaùnh giaù traïng thaùi laø moät vaán ñeà lôùn caàn coù nhieàu thôøi gian ñeå nghieân cöùu. Ñeå ñaùnh giaù toát traïng thaùi cuûa heä thoáng thì taát yeáu phaûi laép ñaët moät soá thieát bò ño vaøo heä thoáng. Vaäy vò trí ñaët nhöõng thieát bò ño naøy ñöôïc xaùc ñònh nhö theá naøo. Phaïm vi nghieân cöùu trong luaän vaên laø: Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 2 Phaàn A: Giôùi thieäu luaän vaên 1. Baøi toaùn öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh 2. Baøi toaùn xaùc ñònh ñieåm ñaët maùy ño baèng heuristic ñeå giaûm sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh trong heä thoáng ñieän phaân phoái hình tia. IV. Phöông phaùp nghieân cöùu 1. Söû duïng phöông phaùp moâ hình hoùa löôùi ñieän ñeå taïo boä döõ lieäu doøng coâng suaát nhaùnh coù theå xaûy ra trong thöïc teá. 2. Söû duïng phöông phaùp phaân tích doøng coâng suaát ñeå tìm coâng suaát treân caùc nhaùnh. 3. Söû duïng phöông phaùp tìm kieám heuristic ñeå tìm vò trí ñaët maùy ño vaø öôùc löôïng doøng coâng suaát treân caùc nhaùnh V. Ñieåm môùi cuûa luaän vaên 1. Baøi toaùn xaùc ñònh vò trí ñaët maùy ño ñöôïc xeùt trong moät khoaûng thôøi gian theo ñoà thò phuï taûi ngaøy. 2. Phöông phaùp xaùc ñieåm ñaët maùy ño môùi döïa treân cô sôû phöông phaùp heuristic coù xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùc maùy ño leân nhau. 3. Phöông phaùp naøy coù theå söû duïng ñeå thieát laäp sô ñoà maùy ño cho heä thoáng môùi vaø cuõng coù theå söû duïng ñeå kieåm tra sai soá öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh vaø boå sung vò trí ñaët maùy ño môùi. VI. Giaù trò thöïc tieãn cuûa luaän vaên 1. Xaùc ñònh vò trí ñaët maùy ño trong heä thoáng ñieän phaân phoái baèng heuristic ñeå giaûm sai soá öôùc löôïng traïng thaùi ñöa ra trong luaän vaên laø moät phöông phaùp môùi, ñoùng vai troø laø neàn taûng trong vaän haønh heä thoáng phaân phoái. 2. Giaûi thuaät tìm vò trí ñaët maùy ño baèng heuristic coù öu ñieåm laø tính toaùn ñôn giaûn vaø tìm ñöôïc vò trí toái öu ñeå ñaët maùy ño cho neân soá löôïng maùy ño laø toái thieåu. 3. Vò trí ñaët maùy ño thích hôïp khoâng chæ laøm giaûm chi phí cho heä thoáng maùy ño giaùm saùt heä thoáng maø coøn giuùp cho ngöôøi vaän haønh ñaùnh giaù chính xaùc Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 3 Phaàn A: Giôùi thieäu luaän vaên hôn traïng thaùi cuûa heä thoáng ñeå coù nhöõng quyeát ñònh thích hôïp trong vaän haønh. VII. Caùc thuaät ngöõ Š Öôùc löôïng doøng coâng suaát nhaùnh: xaùc ñònh doøng coâng suaát treân nhaùnh döïa vaøo phöông phaùp döï ñoaùn gaàn ñuùng Š Öôùc löôïng traïng thaùi: xaùc ñònh traïng thaùi vaän haønh cuûa heä thoáng thoâng qua nhöõng thoâng soá döï baùo cuûa heä thoáng Š Sai soá öôùc löôïng: laø ñoä sai leäch cuûa giaù trò xaùc ñònh ñöôïc baèng döï ñoaùn so vôùi giaù trò thöïc teá VIII. Boá cuïc cuûa luaän vaên Luaän vaên ñöôïc trình baøy theo caùc phaàn sau: Phaàn A: Giôùi thieäu luaän vaên Phaàn B: Noäi dung Chöông 1: Toång quan veà caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño vaø phöông phaùp tieáp caän cuûa luaän vaên Chöông 2: Giaûi thuaät ñaët maùy ño Chöông 3: ÖÙng duïng treân löôùi ñieän Phuù Thoï Phaàn C: Keát luaän Taøi lieäu tham khaûo vaø phuï luïc Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 4 PHAÀN B NOÄI DUNG CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH ÑIEÅM ÑO VAØ PHÖÔNG PHAÙP TIEÁP CAÄN CUÛA LUAÄN VAÊN I. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA HEÄ THOÁNG ÑIEÄN PHAÂN PHOÁI II. THÖÏC TRAÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÄN PHAÂN PHOÁI HIEÄN NAY CUÛA VIEÄT NAM III. VAÁN ÑEÀ ÖÔÙC LÖÔÏNG TRAÏNG THAÙI IV. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH ÑIEÅM ÑO TRONG HEÄ THOÁNG V. PHÖÔNG PHAÙP TIEÁP CAÄN CUÛA LUAÄN VAÊN Chöông 1: Toång quan veà caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño vaø phöông phaùp tieáp caän I. Ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng ñieän phaân phoái Heä thoáng ñieän phaân phoái laø heä thoáng chuyeån taûi ñieän naêng tröïc tieáp töø caùc traïm bieán aùp trung gian ñeán khaùch haøng. Ñöôøng daây truyeàn taûi thöôøng ñöôïc vaän haønh maïch voøng hay maïch hình tia, coøn caùc ñöôøng daây phaân phoái luoân ñöôïc vaän haønh hình tia trong moïi tröôøng hôïp. Nhôø caáu truùc vaän haønh hình tia maø soá lieäu ño ñaïc ñeå theo doõi heä thoáng coù theå laáy töø nuùt goác vaø treân thöïc teá soá lieäu ño naøy thöôøng cuõng chæ ño ôû caùc phaùt tuyeán. Khi heä thoáng xaûy ra söï coá quaù taûi hay ngaén maïch taïi moät vò trí naøo ñoù thì khoù coù theå xaùc ñònh ñöôïc. Ñeå taùi cung caáp ñieän cho khaùch haøng sau söï coá, haàu heát caùc tuyeán daây ñeàu coù caùc maïch voøng lieân keát vôùi caùc ñöôøng daây keá caän ñöôïc caáp ñieän töø moät traïm bieán aùp trung gian khaùc hay töø chính traïm bieán aùp coù ñöôøng daây bò söï coá. Vieäc khoâi phuïc löôùi ñöôïc thöïc hieän thoâng qua caùc thao taùc ñoùng/caét caùc caëp khoùa ñieän naèm treân caùc maïch voøng, do ñoù treân löôùi phaân phoái coù raát nhieàu khoùa ñieän. Ñeå choáng quaù taûi ñöôøng daây vaø giaûm toån thaát, caùc ñieàu ñoä vieân seõ theo doõi traïng thaùi heä thoáng ñeå thay ñoåi caáu truùc löôùi ñieän vaän haønh baèng caùc thao taùc ñoùng/caét caùc caëp khoùa ñieän hieän coù treân löôùi. Beân caïnh ñoù, trong quaù trình phaùt trieån, phuï taûi lieân tuïc thay ñoåi, vì vaäy xuaát hieän nhieàu muïc tieâu vaän haønh löôùi ñieän phaân phoái ñeå phuø hôïp vôùi tình hình cuï theå. Tuy nhieân, caùc ñieàu kieän vaän haønh löôùi phaân phoái luoân phaûi thoûa maõn caùc ñieàu kieän: - Caáu truùc vaän haønh hôû - Taát caû caùc phuï taûi ñeàu ñöôïc cung caáp ñieän, suït aùp trong phaïm vi cho pheùp - Caùc heä thoáng baûo veä relay phaûi thay ñoåi phuø hôïp - Ñöôøng daây, maùy bieán aùp vaø caùc thieát bò khaùc khoâng bò quaù taûi Moät ñöôøng daây phaân phoái luoân coù nhieàu loaïi phuï taûi khaùc nhau (aùnh saùng sinh hoaït, thöông maïi dòch vuï, coâng nghieäp, …) vaø caùc phuï taûi naøy ñöôïc phaân boá khoâng ñoàng ñeàu giöõa caùc ñöôøng daây. Moãi loaïi taûi laïi coù thôøi ñieåm ñænh taûi khaùc nhau vaø luoân thay ñoåi trong ngaøy, trong tuaàn vaø trong töøng muøa. Vì vaäy, treân caùc ñöôøng Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 6 Chöông 1: Toång quan veà caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño vaø phöông phaùp tieáp caän daây, ñoà thò phuï taûi khoâng baèng phaúng vaø luoân coù söï cheânh leäch coâng suaát tieâu thuï. Ñieàu naøy gaây ra quaù taûi ñöôøng daây vaø laøm taêng toån thaát treân löôùi ñieän phaân phoái. Vì vaäy trong heä thoáng phaân phoái caàn laép ñaët nhöõng maùy ño ñeå theo doõi doøng coâng suaát treân caùc nhaùnh. Nhöng xeùt veà maët ñaàu tö thì heä thoáng phaân phoái thöôøng coù chi phí cho ñöôøng daây laãn trong vaän haønh raát thaáp so vôùi heä thoáng truyeàn taûi. Cho neân soá löôïng maùy ño duøng trong heä thoáng phaân phoái thöôøng ôû döôùi möùc toái thieåu caàn thieát. Vì theá, vò trí ñaët nhöõng maùy ño naøy phaûi xem xeùt ñeán nhöõng raøng buoäc kyõ thuaät. Vì vaäy caàn coù moät giaûi thuaät xaùc ñònh ñieåm ñaët maùy ño ñeå theo doõi doøng coâng suaát treân caùc nhaùnh cuûa heä thoáng moät caùch chaët cheõ nhaát. II. Thöïc traïng heä thoáng ñieän phaân phoái hieän nay cuûa Vieät Nam Hieän nay treân löôùi ñieän phaân phoái Vieät Nam coøn toàn taïi moät soá vaán ñeà nhö: 1. Caùc phaàn töû treân heä thoáng ñieän phaân phoái raát lôùn vaø soá lieäu ño ñaïc treân heä thoáng phaân phoái laø khoâng cuøng luùc. 2. Heä thoáng ño löôøng chöa nhieàu vaø khoâng ñöôïc thieát keá toát maø caùc thieát bò ño thöôøng chæ ñaët taïi caùc phaùt tuyeán ñi keøm vôùi caùc thieát bò ñoùng caét. 3. Caùc thieát bò ño löôøng tuy coù khaû naêng lieân keát töø xa nhöng chöa ñöôïc söû duïng hieäu quaû. 4. Vieäc laáy caùc thoâng soá theo thôøi gian thöïc gaëp raát nhieàu khoù khaên. Do ñoù neân khoâng theå öôùc löôïng toát traïng thaùi heä thoáng theo thôøi gian thöïc ñeå giaùm saùt vaø ñieàu khieån heä thoáng theo thôøi gian thöïc. Heä thoáng ño löôøng caàn ñöôïc thieát keá toát thì môùi cho keát quaû öôùc löôïng traïng thaùi heä thoáng döïa vaøo soá lieäu nhaän ñöôïc töø nhöõng maùy ño naøy ñöôïc chính xaùc hôn. Nhöõng soá lieäu ño ñöôïc coøn laø cô sôû döõ lieäu cho döï baùo phuï taûi vaø xaây döïng moâ hình heä thoáng ñieän töông lai. III. Vaán ñeà öôùc löôïng traïng thaùi (SE) Traïng thaùi cuûa heä thoáng ñieän ñöôïc ñaëc tröng bôûi vector traïng thaùi laø moät taäp hôïp ñaày ñuû caùc bieán xaùc ñònh duy nhaát moät cheá ñoä (xaùc laäp) cuûa heä thoáng ñieän. Nhö khi xem xeùt baøi toaùn giaûi tích cheá ñoä, coù theå laáy taäp hôïp ñieän aùp vaø goùc pha töông Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 7 Chöông 1: Toång quan veà caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño vaø phöông phaùp tieáp caän öùng ôû caùc nuùt trong heä thoáng laøm vector traïng thaùi. Taát caû caùc thoâng soá cheá ñoä khaùc coù theå xaùc ñònh duy nhaát töø ñieän aùp. Trong vaän haønh heä thoáng ñieän hieän ñaïi, caàn phaûi xaùc ñònh ñöôïc traïng thaùi cuûa heä thoáng trong thôøi gian thöïc. Caùc thoâng soá traïng thaùi naøy seõ laäp neân moät cô sôû döõ lieäu thôøi gian thöïc caàn thieát cho vieäc ñaùnh giaù vaø ñieàu khieån ñoä an toaøn cung caáp ñieän cuõng nhö tính kinh teá cuûa heä thoáng lieân tuïc trong quaù trình vaän haønh. Caùc yeâu caàu noùi treân ñöôïc thöïc hieän bôûi baøi toaùn öôùc löôïng traïng thaùi (SE) cuûa heä thoáng ñieän, thuoäc loaïi baøi toaùn tröïc tuyeán laø moät nhieäm vuï chính cuûa caùc trung taâm ñieàu ñoä ñieàu khieån heä thoáng ñieän. Ñeå öôùc löôïng traïng thaùi thöïc taïi moät thôøi ñieåm vaän haønh, taát nhieân khoâng chæ döïa vaøo caùc thoâng soá quy hoaïch, nhaân taïo (ví duï nhö caùc thoâng soá caáu truùc löôùi, thoâng soá quy hoaïch nguoàn vaø taûi, …) maø noù phaûi döïa treân caùc döõ lieäu ño tröïc tieáp trong heä thoáng. Tuy nhieân ôû ñaây gaëp phaûi vaán ñeà laø caùc soá ño naøy khoâng hoaøn thieän, chuùng khoâng chính xaùc, thaäm chí sai, hoaëc thieáu (thieáu ñieåm ño hoaëc sai soá trong heä thoáng ño vaø truyeàn soá lieäu). Söï khoâng hoaøn thieän cuûa döõ lieäu laø moät lyù do khieán ta khoâng theå duøng phöông phaùp giaûi tích cheá ñoä cho öôùc löôïng traïng thaùi, caùch tieáp caän giaûi heä phöông trình ôû cheá ñoä xaùc laäp laø khoâng coù hieäu quaû ñoái vôùi döõ lieäu coù sai soá, keát quaû giaûi cuûa noù raát thay ñoåi ñoái vôùi söï thay ñoåi trong döõ lieäu coâng suaát nuùt, ñoàng thôøi khoâng cho pheùp söû duïng söï dö thöøa döõ lieäu ñeå haïn cheá aûnh höôûng cuûa sai soá ño. Töø nhöõng nhaän ñònh treân, nhieäm vuï cuûa öôùc löôïng traïng thaùi töø taát caû caùc döõ lieäu laáy ñöôïc theo thôøi gian thöïc (bao goàm döõ lieäu ño vaø caùc döõ lieäu khaùc) coù dö thöøa vaø khoâng hoaøn haûo, loïc ra traïng thaùi thöïc cuûa heä thoáng, tính toaùn nhöõng thoâng soá coøn thieáu, phaùt hieän vaø nhaän dieän döõ lieäu sai (bao goàm caû thoâng soá cheá ñoä vaø thoâng soá caáu truùc löôùi). IV. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm ño trong heä thoáng ñieän Coù nhieàu phöông phaùp ñaët maùy ño ñöôïc ñöa ra. Koglin ñöa ra giaûi thuaät heuristic cho heä thoáng töï ñoäng loaïi tröø nhöõng pheùp ño döïa treân nhöõng ñaïi löôïng quan taâm Hoïc vieân: Nguyeãn Tröôøng Duy Trang 8