Tài liệu Nghiên cứu giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối huyện phù mỹ có xét đến tính kinh tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LƢU HỮU LÂM NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ CÓ XÉT ĐẾN TÍNH KINH TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Bình Định - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LƢU HỮU LÂM NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ CÓ XÉT ĐẾN TÍNH KINH TẾ Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Ngƣời hƣớng dẫn: TS. NGUYỄN DUY KHIÊM i LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Duy Khiêm - Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, Trƣờng Đại học Quy Nhơn. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này. Bình Định, ngày … tháng … năm 2022 Tác giả luận văn Lƣu Hữu Lâm ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Trƣờng Đại Học Quy Nhơn đã dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt thời gian học tại trƣờng và tạo điều kiện cho em thực hiện luận văn này. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Duy Khiêm, ngƣời đã luôn luôn kiên nhẫn với em, giành thời gian quý báu để hƣớng dẫn, động viên, tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận văn này. Bên cạnh đ , em xin cảm gia đình đã là động lực to lớn về tinh thần lẫn vật chất, giúp em vững bƣớc trên con đƣờng mà em đã chọn. Cuối cùng, em chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của bạn bè, nhờ đ , kh khăn trong quá trình thực hiện luận văn luôn đƣợc tháo gỡ một cách nhanh chóng. uận văn này không tránh khỏi sai s t, em xin đƣợc lắng nghe sự g p ý, đ ng góp của thầy cô và bạn bè để hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Bình Định, ngày ... tháng ... năm 2022 Tác giả luận văn Lƣu Hữu Lâm iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii MỤC LỤC ....................................................................................................... iii DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT ............................................ v DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU ...................................................................... vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................. vii PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................... 2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ........................................................... 2 4. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................. 4 6. Bố cục luận văn........................................................................................ 4 CHƢƠNG 1...................................................................................................... 5 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ TTĐN LƢỚI ĐIỆN TRUNG HẠ ÁP .................. 5 1.1 VAI TRÕ CỦA ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN5 1.2 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ......................... 7 1.3 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN ƢỚI ĐIỆN THÔNG MINH TẠI VIỆT NAM ................................................................................................................ 10 1.4 ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHU VỰC HUYỆN PHÙ MỸ .................. 14 1.5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ TTĐN TRONG ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI .......... 20 1.6 TÓM TẮT CHƢƠNG 1 ........................................................................ 33 CHƢƠNG 2.................................................................................................... 35 CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TTĐN TRÊN LƢỚI ĐIỆN TRUNG HẠ ÁP KHU VỰC HUYỆN PHÙ MỸ ..................................................................... 35 2.1 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM TTĐN .......................................................... 35 iv 2.2 BÀI TOÁN TÁI CẤU TRÖC ƢỚI ĐIỆN .......................................... 41 2.3 BÀI TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .................................. 44 2.4 PHỐI HỢP TÁI CẤU TRÖC ƢỚI ĐIỆN VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG............................................................................................... 47 2.5 TÓM TẮT CHƢƠNG 2 ........................................................................ 51 CHƢƠNG 3.................................................................................................... 52 MÔ PHỎNG TTĐN TRƢỚC - SAU KHI TÁI CẤU TRÖC LƢỚI ĐIỆN VÀ BÙ CÔNG SUẤT, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ ................................... 52 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT [7] ........................................ 52 3.2 MÔ PHỎNG ƢỚI ĐIỆN TRƢỚC VÀ SAU ĐẦU TƢ BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT.......................................................................................... 57 3.2.1 Giảm tổn thất điện năng các TBA công cộng .................................... 57 3.2.2 Giảm tổn thất điện năng qua bài toán tái cấu trúc lƣới điện TOPO ... 66 3.2.3 Giảm tổn thất điện năng qua bài toán bù tối ƣu CAPO ...................... 69 3.2.4 Đánh giá kết quả ................................................................................. 70 3.3 TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ SAU ĐẦU TƢ 74 3.4 TÓM TẮT CHƢƠNG 3 ........................................................................ 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 82 1. Kết luận ....................................................................................................... 82 2. Kiến nghị ..................................................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 83 DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT ĐTCCCĐ Độ tin cậy cung cấp điện ĐZ Đƣờng dây EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam EVNCPC Tổng Công ty Điện lực miền Trung HNH Trạm biến áp 110kV Hoài Nhơn MC Máy cắt đầu xuất tuyến trung áp MTH Trạm biến áp 110kV Mỹ Thành NR Nhánh rẽ PĐ Phân đoạn PCA Trạm biến áp 110kV Phù Cát PMY Trạm biến áp 110kV Phù Mỹ TBA Trạm biến áp TI Máy biến dòng điện TTĐN Tổn thất điện năng TU Máy biến điện áp XT Xuất tuyến trung áp DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1.1. Phƣơng thức vận hành cơ bản của lƣới điện Phù Mỹ..................... 17 Bảng 2.1. Kết quả thực hiện chỉ tiêu TTĐN trung hạ áp trong Công ty Điện lực Bình Định năm 2021 [4] ........................................................................... 38 Bảng 2.2. TTĐN phân loại theo cấp điện áp của Công ty Điện lực Bình Định [4] .................................................................................................................... 39 Bảng 2.3. Tổng hợp kết quả TTĐN các TBA công cộng trong Điện lực Bình Định [4] ........................................................................................................... 40 Bảng 2.4. Một số TBA phân phối c tỷ lệ tổn thất cao [4] ............................. 40 Bảng 2.5. Phƣơng án đầu tƣ giảm TTĐN lƣới điện Phù Mỹ .......................... 48 Bảng 3.1. TTĐN TBA Trung Thành trƣớc đầu tƣ .......................................... 61 Bảng 3.2. TTĐN TBA Trung Thứ 2 trƣớc đầu tƣ........................................... 62 Bảng 3.3. TTĐN TBA Đội 1 trƣớc đầu tƣ ...................................................... 62 Bảng 3.4. TTĐN TBA Trung Thành sau đầu tƣ ............................................. 62 Bảng 3.5. TTĐN TBA Trung Thứ 2 sau đầu tƣ .............................................. 62 Bảng 3.6. TTĐN TBA Đội 1 sau đầu tƣ ......................................................... 63 Bảng 3.7. TTĐN TBA Trung Thành 2 sau đầu tƣ .......................................... 63 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả mô phỏng trƣớc và sau khi chen TBA Trung Thành 2 ............................................................................................................ 64 Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả mô phỏng trƣớc – sau đầu tƣ các hạng mục ...... 64 Bảng 3.10. Hiệu quả kinh tế sau đầu tƣ TBA Hội Thuận 2 ............................ 77 Bảng 3.11. Kết quả mô phỏng TTĐN và so sánh hiệu quả trƣớc – sau khi đầu tƣ ...................................................................................................................... 78 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống điện........................................................................... 5 Hình 1.2. Sơ đồ lƣới điện thông minh............................................................. 11 Hình 1.3. Ảnh hƣởng của lƣới điện thông minh trên các lĩnh vực ................. 12 Hình 1.4. Mặt bằng lƣới điện trung áp trên Google Earth .............................. 15 Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý lƣới điện Phù Mỹ ................................................. 19 Hình 1.6. Sơ đồ tổn thất kỹ thuật trong máy biến áp ...................................... 23 Hình 1.7: Giao diện chƣơng trình CMIS 3.0. ................................................. 31 Hình 1.8: Giao diện phân hệ báo cáo tổn thất. ................................................ 31 Hình 1.9: Kết quả xuất báo cáo từ phân hệ báo cáo tổn thất. ......................... 32 Hình 2.1. Sơ đồ mạng điện đơn giản............................................................... 45 Hình 2.2. Sơ đồ đơn tuyến minh hoạ lắp đặt tụ bù ......................................... 47 Hình 3.1. Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ........................................... 52 Hình 3.2. Thiết lập nguồn ............................................................................... 54 Hình 3.3. Thiết lập máy biến áp ...................................................................... 55 Hình 3.4. Thiết lập phụ tải .............................................................................. 56 Hình 3.5. Thiết lập dây dẫn ............................................................................. 56 Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến 473-TC-PMY ..................................... 58 Hình 3.7. Mặt bằng các TBA và đƣờng dây hạ áp hiện trạng ........................ 58 Hình 3.8. Mô hình các trạm biến áp hiện trạng trƣớc khi đầu tƣ .................... 59 Hình 3.9. Thông số tải trƣớc đầu tƣ ................................................................ 59 Hình 3.10. Thông số đƣờng dây trƣớc đầu tƣ ................................................. 59 Hình 3.11. Mặt bằng lƣới điện sau đầu tƣ ....................................................... 60 Hình 3.12. Mô hình khi chen trạm Trung Thành 2 sau đầu tƣ ....................... 60 Hình 3.13. Thông số tải sau đầu tƣ ................................................................. 61 Hình 3.14. Thông số đƣờng dây sau đầu tƣ .................................................... 61 viii Hình 3.15. Sơ đồ lƣới điện huyện Phù Mỹ trên PSS/Adept ........................... 67 Hình 3.16. Thiết lập thông số bài toán TOPO ................................................ 67 Hình 3.17. Kết quả chạy TOPO ...................................................................... 68 Hình 3.18. Thiết lập các thông số cho bài toán CAPO ................................... 69 Hình 3.19. Kết quả chạy CAPO ...................................................................... 69 Hình 3.20. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Trung Thành 2 ...................... 70 Hình 3.21. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Hội Thuận 2 .......................... 70 Hình 3.22. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Đại An 2 ................................ 71 Hình 3.23. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Thuận Đạo 2 .......................... 71 Hình 3.24. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Hòa Tân 5 .............................. 72 Hình 3.25. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Vĩnh ợi 6 ............................. 72 Hình 3.26. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm An Trinh 3 ............................. 73 Hình 3.27. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Cát Tƣờng 2 .......................... 73 Hình 3.28. Hiệu quả đầu tƣ sau khi chen trạm Tân Thành 3 .......................... 74 Hình 3.29. Các thành phần trong suất vốn đầu tƣ đƣờng dây trên không ...... 75 Hình 3.30. Các thành phần trong suất vốn đầu tƣ trạm biến áp...................... 76 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài - Giảm tổn thất điện năng (TTĐN) là một trong những nhiệm vụ trọng tâm luôn đƣợc các đơn vị trong Tổng Công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC) chú trọng thực hiện với nhiều giải pháp nhƣ: Đầu tƣ nâng cấp và cải tạo sửa chữa lƣới điện, tính toán các chế độ vận hành lƣới điện tối ƣu, ứng dụng công nghệ thông tin đo đếm điện năng. Với lƣợng điện năng sản xuất ngày càng cao thì bài toán giảm TTĐN là thách thức lớn đối với các đơn vị quản lý vận hành hệ thống. Việc đầu tƣ cải tạo, nâng cấp lƣới điện sẽ làm giảm TTĐN, tuy nhiên cần phải hợp lý và cân đối đƣợc nguồn vốn để đƣa ra bài toán đầu tƣ hiệu quả, không lãng phí. Năm 2021, tổn thất trung hạ áp của Điện lực Phù Mỹ là 11.858.490 kWh, đứng thứ 4 trong các Điện lực trên địa bàn tỉnh (trong khi sản lƣợng chỉ xếp thứ 6), tỷ lệ TTĐN là 4,99%, cao nhất toàn Công ty Điện lực Bình Định. - Công ty Điện lực Bình Định đã quan tâm đầu tƣ lƣới điện để giảm TTĐN lƣới điện khu vực Điện lực Phù Mỹ trong những năm qua. Các biện pháp chủ yếu nhƣ cải tạo nâng tiết diện dây dẫn, lắp đặt tụ bù trung áp để giảm TTĐN trung áp, chen TBA để giảm TTĐN hạ áp. Tuy nhiên mức độ nghiên cứu chuyên sâu để lựa chọn phƣơng án đầu tƣ chƣa đƣợc phân tích cụ thể, tối ƣu. Các số liệu tính toán trƣớc và sau khi đầu tƣ chƣa đƣợc mô phỏng tính toán một cách chính xác, từ đ dẫn đến việc các hạng mục đầu tƣ còn chƣa thực sự đi vào trọng tâm, chƣa giải quyết triệt để đƣợc tình hình TTĐN cho lƣới điện khu vực, gây lãng phí nguồn đầu tƣ mà chƣa đem lại hiệu quả cao. - Biểu đồ thể hiện TTĐN của các đơn vị trực thuộc Công ty Điện lực Bình Định, kèm theo sản lƣợng điện thƣơng phẩm và so sánh TTĐN năm 2021 so với cùng kỳ năm 2020: 2 - Nhận xét: tuy sản lƣợng điện thƣơng phẩm của Điện lực Phù Mỹ chỉ đứng thứ 6, nhƣng TTĐN đang ở mức cao nhất trong Công ty và tăng 0,18% so với cùng kỳ, cho thấy lƣới điện đang vận hành chƣa ở mức tối ƣu. - Vì vậy tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu giảm tổn thất điện năng trên lƣới điện phân phối huyện Phù Mỹ c xét đến tính kinh tế” làm luận văn để đƣa ra giải pháp hiệu quả giảm TTĐN lƣới điện trung hạ áp huyện Phù Mỹ - khu vực đang c TTĐN cao nhất trong tỉnh Bình Định và đây cũng là vấn đề cấp bách cần phải giải quyết trong thời gian tới. 2. Mục đích nghiên cứu - uận văn này nghiên cứu thực trạng lƣới điện phân phối khu vực huyện Phù Mỹ thông qua các thông số vận hành và kết quả sản xuất kinh doanh. Từ đ đƣa ra các giải pháp đồng bộ để giảm TTĐN lƣới điện trung hạ áp của khu vực. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu: - ƣới điện phân phối trung hạ áp khu vực huyện Phù Mỹ, cụ thể là đƣờng dây trung áp 22kV, trạm biến áp phân phối và lƣới điện hạ áp toàn bộ khu vực 3 huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định.  Phạm vi nghiên cứu: - Phần trung áp: Nghiên cứu vấn đề phân bố công suất, điện áp các nút trên lƣới điện, lựa chọn sơ đồ kết lƣới cơ bản, tìm điểm mở tối ƣu để giảm TTĐN; tính toán kiểm tra vị trí tụ bù để vận hành hiệu quả; nâng cao hệ số công suất của xuất tuyến. - Phần trạm biến áp: Nghiên cứu thực trạng thông số kỹ thuật của các máy biến áp và thiết bị lắp kèm nhằm thống kê những trạm biến áp c tổn thất lớn (đặc biệt tổn thất bên trong MBA), tuổi thọ thiết bị vận hành lâu năm, công nghệ lạc hậu để xem xét đầu tƣ thay thế dần MBA công nghệ vật liệu mới tiên tiến hiện đại, c TTĐN thấp. - Phần hạ áp: Tính toán kiểm tra, thống kê hiện trạng lƣới điện hạ áp c TTĐN cao, từ đ đề xuất phƣơng án đầu tƣ, giải quyết. - Phần kinh tế: khái toán tổng mức đầu tƣ để giảm TTĐN trong năm 2023, căn cứ vào các chỉ tiêu kinh tế, tài chính, từ đ xem xét mức độ làm lợi để đƣa ra quyết định đầu tƣ. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu - Mô phỏng lƣới điện hiện c của Điện lực Phù Mỹ để xác định nguyên nhân gây TTĐN. Từ đ đề xuất phƣơng án đầu tƣ. - Trên cơ sở số liệu vận hành thực tế, sử dụng phần mềm CMIS 3.0 (phần mềm phục vụ kinh doanh điện năng) để thống kê các số liệu, chỉ tiêu kinh doanh, TTĐN trung hạ áp lƣới điện huyện Phù Mỹ để c số liệu phân tích về TTĐN, sản lƣợng điện…, dựa vào nguồn vốn đƣợc giao hằng năm về Điện lực Phù Mỹ, qua đ giúp ta xác định khu vực lƣới điện cần tập trung nghiên cứu nhằm cải thiện các chỉ tiêu kinh doanh tại khu vực huyện Phù Mỹ. - Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để mô phỏng và tính toán sơ đồ lƣới 4 điện trung áp hiện trạng và lƣới điện sau đầu tƣ xây dựng (nếu c ) khu vực huyện Phù Mỹ. Phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng thông qua các thông số U, P, Q và TTĐN để kết luận mức độ hiệu quả của phƣơng án đầu tƣ. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Đƣa ra hƣớng nghiên cứu tổng hợp lƣới điện phân phối, kết hợp các giải pháp về đầu tƣ, vận hành và kinh doanh trên lƣới điện phân phối. Nhằm tạo ra một cách nhìn tổng thể trong công tác đầu tƣ xây dựng và vận hành lƣới điện thực tế hiện nay. - Ý nghĩa thực tiễn: Ứng dụng các phần mềm, công cụ tính toán, mô phỏng hiện đại trong thực tiễn cho việc nâng cao hiệu quả đầu tƣ và vận hành lƣới điện phân phối trên địa bàn huyện Phù Mỹ n i riêng và lƣới điện phân phối trên cả nƣớc n i chung. 6. Bố cục luận văn Chƣơng 1. Tổng quan vấn đề tổn thất điện năng lƣới điện trung hạ áp. Chƣơng 2. Các giải pháp giảm TTĐN trên lƣới điện trung hạ áp khu vực huyện Phù Mỹ. Chƣơng 3. Mô phỏng TTĐN trƣớc - sau khi tái cấu trúc lƣới điện và bù công suất, đánh giá hiệu quả kinh tế. Kết luận và kiến nghị. 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ TTĐN LƢỚI ĐIỆN TRUNG HẠ ÁP 1.1 VAI TRÕ CỦA LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1.1 Khái niệm - ƣới điện phân phối là một bộ phận của hệ thống điện. Trong đ hệ thống bao gồm các nhà máy điện, các trạm biến áp, các đƣờng dây truyền tải và phân phối điện đƣợc nối với nhau thành hệ thống. - Hệ thống lƣới phân phối làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung gian, các trạm khu vực hay thanh cái của nhà máy điện cấp điện cho phụ tải. Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống điện 6 1.1.2 Phân loại lƣới điện phân phối trung áp Ngƣời ta thƣờng phân loại lƣới trung áp theo 3 dạng: - Theo đối tƣợng và địa bàn phục vụ:  ƣới phân phối thành phố.  ƣới phân phối nông thôn.  ƣới phân phối xí nghiệp. - Theo thiết bị dẫn điện:  ƣới phân phối trên không.  ƣới phân phối cáp ngầm. - Theo cấu trúc hình dáng:  ƣới phân phối hở (hình tia) c phân đoạn, không phân đoạn.  ƣới phân phối kín vận hành hở.  Hệ thống phân phối điện. - Do tầm quan trọng của lƣới điện phân phối, đặc biệt là lƣới điện phân phối trung áp nên lƣới phân phối trung áp đƣợc quan tâm nhiều nhất trong quy hoạch cũng nhƣ vận hành. - Để làm cơ sở xây dựng cấu trúc lƣới phân phối về mọi mặt cũng nhƣ trong quy hoạch và vận hành lƣới phân phối ngƣời ta đƣa ra các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng lƣới phân phối. Chất lƣợng lƣới phân phối đƣợc đánh giá trên 3 mặt:  Sự phục vụ đối với khách hàng.  Ảnh hƣởng tới môi trƣờng.  Hiệu quả kinh tế đối với các doanh nghiệp cung cấp điện. - Các tiêu chuẩn đánh giá nhƣ sau:  Chất lƣợng điện áp.  Độ tin cậy cung cấp điện. 7  Hiệu quả kinh tế (giá thành tải điện nhỏ nhất).  Độ an toàn (an toàn cho ngƣời, thiết bị phân phối, nguy cơ hoả hoạn).  Ảnh hƣởng đến môi trƣờng (cảnh quan, môi sinh, ảnh hƣởng đến đƣờng dây thông tin). - Trong các tiêu chuẩn trên, tiêu chuẩn thứ nhất và thứ hai liên quan trực tiếp đến điện năng gọi chung là chất lƣợng phục vụ của lƣới điện phân phối. 1.1.3 Vai trò của lƣới điện phân phối - ƣới phân phối đ ng vai trò quan trọng đối với hệ thống điện và c nhiều đặc điểm đặc trƣng nhƣ:  Trực tiếp cấp điện và đảm bảo chất lƣợng điện năng cho phụ tải (chủ yếu là điện áp).  Giữ vai trò rất quan trọng trong đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải. C đến 98% điện năng bị mất là do sự cố và ngừng điện kế hoạch trong lƣới phân phối. Đặc biệt việc ngừng điện (sự cố hay kế hoạch) trên lƣới phân phối trung áp c ảnh hƣởng rất lớn đến các hoạt động kinh tế xã hội.  Chi phí đầu tƣ xây dựng lƣới phân phối chiếm tỷ lệ lớn khoảng 50% của hệ thống điện (35% cho nguồn điện, 15% cho lƣới hệ thống và lƣới truyền tải).  Tổn thất điện năng trong lƣới phân phối lớn, chiếm (65 ÷ 70)% tổn thất toàn hệ thống.  ƣới phân phối trực tiếp cung cấp điện cho các thiết bị điện nên ảnh hƣởng trực tiếp đến tuổi thọ, công suất và hiệu quả của các thiết bị điện.  ƣới phân phối gần với ngƣời sử dụng điện do đ vấn đề an toàn điện cũng rất quan trọng. 1.2 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.2.1 Phần tử của lƣới điện phân phối trung áp Các phần tử của lƣới điện phân phối trung áp bao gồm: 8 - Máy biến áp trung gian và máy biến áp phân phối. - Thiết bị dẫn điện. - Thiết bị đ ng cắt và bảo vệ. - Thiết bị điều chỉnh điện áp. - Thiết bị đo lƣờng. - Thiết bị giảm tổn thất điện năng. - Thiết bị nâng cao độ tin cậy. - Thiết bị điều khiển từ xa hoặc tự động. - Mỗi phần tử trên lƣới điện đều c các thông số đặc trƣng (công suất, điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, điện kháng, điện dung, dòng điện cho phép, tần số định mức, khả năng đ ng cắt, ...) đƣợc chọn trên cơ sở tính toán kỹ thuật. - Những phần tử c dòng công suất đi qua (máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đ ng cắt, máy biến dòng, tụ bù, ...) thì thông số của chúng ảnh hƣởng trực tiếp đến thông số chế độ (điện áp, dòng điện, công suất) nên đƣợc dùng để tính toán chế độ làm việc của lƣới điện phân phối. 1.2.2. Cấu trúc và sơ đồ của lƣới điện phân phối - ƣới điện phân phối bao gồm:  Các phần tử tạo thành lƣới điện phân phối.  Sơ đồ lƣới điện phân phối.  Hệ thống điều khiển lƣới điện phân phối. - Cấu trúc lƣới điện phân phối bao gồm: Cấu trúc tổng thể và cấu trúc vận hành.  Cấu trúc tổng thể: Bao gồm tất cả các phần tử và sơ đồ lƣới đầy đủ. Muốn lƣới điện c độ tin cậy cung cấp điện cao thì cấu trúc tổng thể phải là 9 cấu trúc thừa. Thừa về số phần tử, về khả năng tải của các phần tử, thừa về khả năng lập sơ đồ. Ngoài ra trong vận hành còn phải dự trữ các thiết bị thay thế và vật liệu để sửa chữa. Trong một chế độ vận hành nhất định chỉ cần một phần của cấu trúc tổng thể là đủ đáp ứng nhu cầu, ta gọi phần đ là cấu trúc vận hành. Một cấu trúc vận hành gọi là một trạng thái của lƣới điện. C cấu trúc vận hành bình thƣờng gồm các phần tử tham gia vận hành và các sơ đồ vận hành do ngƣời vận hành lựa chọn. C thể c nhiều cấu trúc vận hành thỏa mãn điều kiện kỹ thuật, ngƣời ta phải chọn cấu trúc vận hành tối ƣu theo điều kiện kinh tế (tổn thất nhỏ nhất). Khi xảy ra sự cố, một phần tử đang tham gia vận hành bị hỏng thì cấu trúc vận hành bị rối loạn, ngƣời ta phải nhanh ch ng chuyển qua cấu trúc vận hành sự cố bằng cách thay đổi các trạng thái phần tử cần thiết. Cấu trúc vận hành sự cố c chất lƣợng vận hành thấp hơn so với cấu trúc vận hành bình thƣờng. Trong chế độ vận hành sau sự cố c thể xảy ra mất điện phụ tải. Cấu trúc vận hành sự cố chọn theo độ an toàn cao và khả năng thao tác thuận lợi.  Cấu trúc tĩnh: Trong cấu trúc này lƣới điện phân phối không thể thay đổi sơ đồ vận hành. Ở cấu trúc này khi cần bảo dƣỡng hay sự cố thì toàn lƣới phân phối hoặc một phần lƣới phân phối phải ngừng điện. Đ là lƣới phân phối hình tia không phân đoạn và hình tia phân đoạn bằng dao cách ly hoặc máy cắt.  Cấu trúc động không hoàn toàn: Trong cấu trúc này lƣới điện phân phối c thể thay đổi sơ đồ vận hành ngoài tải, tức là trong khi lƣới phân phối cắt điện để thao tác. Đ là lƣới điện phân phối c cấu trúc kín vận hành hở.  Cấu trúc động hoàn toàn: Trong cấu trúc này lƣới điện phân phối c thể thay đổi sơ đồ vận hành ngay cả khi đang làm việc, đ là hệ thống phân phối điện. 10 Cấu trúc động đƣợc áp dụng là do nhu cầu ngày càng cao về độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra cấu trúc động cho phép vận hành kinh tế lƣới điện phân phối, trong đ cấu trúc động không hoàn toàn và cấu trúc động hoàn toàn mức thấp cho phép vận hành kinh tế lƣới điện theo mùa, khi đồ thị phụ tải thay đổi đáng kể. Cấu trúc động ở mức cao cho phép vận hành lƣới điện trong thời gian thực, lƣới phân phối trong cấu trúc này phải đƣợc thiết kế sao cho c thể vận hành kín trong thời gian ngắn trong khi thao tác sơ đồ. 1.3 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN LƢỚI ĐIỆN THÔNG MINH TẠI VIỆT NAM - ƣới điện thông minh là việc kết hợp các công nghệ, phần cứng, phần mềm, hoặc thực tiễn nhằm tạo hạ tầng phân phối (hay lƣới) trở lên tin cậy hơn, thích ứng tốt hơn, an ninh hơn, phù hợp hơn, khả năng đàn hồi/khôi phục tốt hơn và sau cùng là hữu ích hơn đối với khách hàng/hộ tiêu thụ. - Công nghệ lƣới điện thông minh giúp tối ƣu h a trào lƣu công suất, giảm nhu cầu mở rộng lƣới điện, giảm thiểu việc mở rộng lƣới điện, chủ động quản lý nhu cầu sử dụng điện và đặc biệt cho phép năng lƣợng tái tạo nhƣ điện gi hay điện mặt trời c thể hòa lƣới với quy mô lớn vào lƣới điện quốc gia. Nhờ vậy, các đơn vị cung cấp điện c thể giám sát và quản lý hệ thống điện cũng nhƣ tăng cƣờng độ tin cậy, an toàn và hiệu quả của hệ thống.