TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG
CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ LƢỚI ĐIỆN 110KV DO CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN
CAO THẾ MIỀN TRUNG QUẢN LÝ
Học viên: LÊ PHÚ HÒA
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số: ………Khóa: K31.KTĐ Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Chƣơng trình PSS/E là chƣơng trình mô phỏng hệ thống điện trên máy
tính nhằm mục đích tính toán nghiên cứu phục vụ cho vận hành cũng nhƣ qui hoạch hệ
thống điện. Áp dụng chƣơng trình PSS/E để phân tích các chế độ làm việc của lƣới điện
110kV khu vực miền Trung, từ đó tác giả đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả kinh
tế lƣới điện 110kV do Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung quản lý, cụ thể:
Giải pháp phân pha của đƣờng dây 110kV Krông Buk – Buôn Ma Thuột đã nâng
công suất truyền tải lên gần hai lần, về hiệu quả kinh tế chi phí đầu tƣ thấp hơn so với giải
pháp xây dựng đƣờng dây mới do chỉ cải tạo lại đƣờng dây hiện hữu và bổ sung thêm dây
dẫn và phụ kiện.
Giải pháp lập kế hoạch đầu tƣ xây dựng và lựa chọn thời điểm thích hợp đƣa vào vận
hành các công trình lƣới điện 110kV Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung Quản lý đến
năm 2020 đem lại hiệu quả kinh tế cao, giảm thiểu các trạm biến áp vận hành non tải, giảm
tổn thất điện năng trên lƣới điện đồng thời chủ động đƣợc kế hoạch vốn đầu tƣ xây dựng
công trình.
Từ khóa – PSS/E; nâng cao khả năng truyền tải đƣờng dây 110kV; kế hoạch đầu tƣ
xây dựng công trình lƣới điện 110kV; trào lƣu công suất; chế độ vận hành hệ thống điện.
CALCULATION, ANALYSIS AND PROPOSE SOME SOLUTIONS TO
IMPROVE THE ECONOMIC EFFICIENCY FOR 110KV GRID
MANAGED BY CENTRAL GRID COMPANY
Student: LE PHU HOA
Major: ELECTRICAL TECHNOLOGY
Code: ………Course: K31 - University of Science and Technology - The
University of Da Nang
Abstract - The PSS/E program is the program simulating electrical systems on
computers for the purpose of calculation, research to serve operation as well as plan of
electrical systems. Applying the PSS/E program to analyze the working regime of the
110kV grid in the Central region, and from that, the author will propose some solutions to
improve the economic efficiency of the 110kV grid managed by Central Grid company,
specifically:
The solution on division of phase for the Krong Buk - Buon Ma Thuot 110kV line
has doubled the transmission capacity. About economic efficiency, the investment cost is
lower than the solution of new building line because it only refurbishes the existing lines
and supplement wires and accessories.
The solution for preparing the construction investment plan and choosing suitable
time for putting the 110kV grid managed by Central Grid company up to 2020 into
operation brings high economic efficiency, minimizes the under loaded substation, reduces
power losses on the grid simultaneously takes the initiative the capital plan for construction
investment.
Key words – PSS/E; Improvement of transmission capacity of the 110kV line; Plan
of construction investment of 110kV power grid; power flow; Operation mode of the
electrical system.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ..................................................................................1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ...................................................1
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ...............................................2
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................2
5. TÊN ĐỀ TÀI ..................................................................................................2
6. BỐ CỤC VÀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI ................................................................2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN TRUNG VÀ LƢỚI
ĐIỆN 110KV CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN CAO THẾ MIỀN TRUNG .....................3
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN TRUNG ......................................3
1.1.1. Phụ tải Hệ thống điện miền Trung ...........................................................3
1.1.2. Nguồn và lƣới hệ thống điện miền Trung ................................................5
1.2. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN THUỘC CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN CAO THẾ
MIỀN TRUNG ............................................................................................................8
1.2.1. Giới thiệu chung .......................................................................................8
1.2.2. Chức năng và nhiệm vụ chính ..................................................................8
1.2.3. Mô hình tổ chức quản lý sản xuất ............................................................9
1.2.4. Nguồn lực hiện có.....................................................................................9
1.3. KẾT LUẬN ........................................................................................................10
CHƢƠNG 2. TÌM HIỂU CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN, TÌM HIỂU
PHẦN MỀM PSS/E.................................................................................................11
2.1. TÌM HIỂU CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN .....................11
2.1.1. Định nghĩa bài toán ................................................................................11
2.1.2. Phƣơng pháp lặp Gauss-Seidel giải tích lƣới điện: ................................14
2.1.3. Phƣơng pháp Newton-Raphson: .............................................................16
2.2. TÌM HIỂU PHẦN MỀM TÍNH TOÁN PSS/E .................................................19
2.2.1. Giới thiệu chung .....................................................................................19
2.2.2. Nghiên cứu các tính năng của phần mềm PSS/E ...................................20
2.3. KẾT LUẬN ........................................................................................................26
CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC CHẾ ĐỘ VẬN
HÀNH LƢỚI ĐIỆN 110KV CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN CAO THẾ MIỀN
TRUNG QUẢN LÝ .................................................................................................27
3.1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................27
3.2. TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA
HỆ THỐNG ĐIỆN 110kV KHU VỰC MIỀN TRUNG...........................................27
3.2.1. Số liệu và sơ đồ tính toán: ......................................................................27
3.2.2. Điều kiện tính toán .................................................................................28
3.2.3. Tính toán phân tích, đánh giá các chế độ vận hành của hệ thống điện
110kV khu vực miền Trung (kết quả tính toán nhƣ phụ lục 3) ........................28
3.3. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHUNG VÀ KẾT LUẬN .......................................36
CHƢƠNG 4. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
KINH TẾ LƢỚI ĐIỆN 110KV DO CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN CAO THẾ MIỀN
TRUNG QUẢN LÝ .................................................................................................37
4.1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................37
4.2. NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU
QUẢ KINH TẾ LƢỚI ĐIỆN 110KV DO CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN CAO THẾ
MIỀN TRUNG. .........................................................................................................37
4.2.1. Lựa chọn giải pháp .................................................................................37
4.2.2. Tính toán lựa chọn phƣơng án tối ƣu đề nâng công suất truyền tải đƣờng
dây 110kV Krông Buk – Buôn Ma Thuột ........................................................38
4.2.3. Lập kế hoạch đầu tƣ xây dựng và lựa chon thời điểm thích hợp đƣa vào
vận hành các công trình lƣới điện 110kV Công ty Lƣới điện cao thế miền
Trung Quản lý đến năm 2020 ...........................................................................48
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................56
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
Tên bảng
bảng
1.1.
Thống kê công suất max và min của ngày và sản lƣợng
tổng từng ngày khu vực miền Trung trong năm 2016
Trang
4
1.2.
Phân bố công suất dƣới đây chỉ rõ nguồn cấp và khu
vực nhận của HTĐ miền Trung
8
3.1.
Các nút có điện áp lớn hơn 1.05pu ở chế độ 1
29
3.2.
Các phần tử mang tải lớn hơn 70% ở chế độ 1
29
3.3.
Các nút có điện áp dƣới 0.9pu ở chế độ 2
32
3.4.
Các phần tử mang tải lớn hơn 70% ở chế độ 2
32
3.5.
Các phần tử mang tải lớn hơn 70% ở chế độ 3
34
4.1.
Bảng cân đối nguồn và phụ tải khu vực đƣờng dây
110kV Krông Buk - Buôn Ma Thuột cung cấp xét
trƣờng hợp sự cố 1 mạch đƣờng dây. (Chế độ N-1)
39
4.2.
Bảng dự báo phụ tải lƣới điện 110kV khu vực tỉnh tỉnh
Đăk Lăk đến năm 2020
39
4.3.
Tính toán trong các chế độ sự cố trên đƣờng dây
110kV K rông Buk – Buôn Ma Thuột tại các thời điểm
2017, 2020, 2025
40
4.4.
Độ tin cậy cung cấp điện trƣớc và sau khi có dự án
43
4.5.
Tỷ lệ tổn thất điện năng trƣớc và sau khi có dự án
43
4.6.
So sánh các phƣơng án tuyến đƣờng dây
46
4.7.
Đánh giá các phƣơng án
47
4.8.
Tổng mức đầu tƣ
47
4.9.
Kết quả phân tích kinh tế - tài chính
48
4.10.
Dự báo phụ tải khu vực miền Trung đến năm 2025.
49
4.11.
Dự báo phụ tải của từng TBA 110kV khu vực Quảng
Bình giai đoạn 2017-2020
51
4.12.
Kế hoạch và thời điểm đƣa vào vận hành Lƣới điện
110kV khu vực Quảng Bình giai đoạn 2017-2020
54
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu hình
Tên hình
Trang
1.1
Biểu đồ phụ tải HTĐ miền Trung năm 2016
4
1.2
Sơ đồ HTĐ Lƣới điện 110kV khu vực miền Trung
cập nhật đến ngày 31/12/2016
7
2.1
Đồ thị minh họa quá trình giải cho trƣờng hợp một
phƣơng trình f(x)=0
16
2.2
Sơ đồ tổ chức chƣơng trình
21
2.3
Phân hệ Power Flow
23
2.4
Hộp thoại “Build New Case”
24
2.5
Chọn “Launch Grid Editor” trên giao diện “Power
Flow”
24
2.6
Phân hệ “Grid Editor”
25
2.7
Màn hình vẽ sơ đồ đơn tuyến trong “Grid Editor”
25
3.1
Trào lƣu công suất và điện áp ở chế độ bình thƣờng
(Bắc miền Trung)
30
3.2
Trào lƣu công suất và điện áp ở chế độ bình thƣờng
(Nam miền Trung)
31
4.1
Mức mang tải của các TBA 110kV khu vực Quảng
Bình
50
4.2
Dự báo các nguồn cung cầp giai đoạn 2017 đến
2020 khu vực Quảng Bình theo phƣơng án dự
phòng 20% công suất
51
4.3
Dự báo các nguồn cung cầp giai đoạn 2017 đến
2020 khu vực Quảng Bình theo phƣơng án không
dự phòng công suất:
52
1
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Cùng với nhịp độ tăng trƣởng của nền kinh tế và sự gia tăng dân số toàn cầu,
nhu cầu tiêu thụ năng lƣợng không ngừng tăng lên trong đó năng lƣợng điện đóng
vai trò then chốt. Trong những năm qua, sản lƣợng điện cung cấp cho các ngành
kinh tế và sinh hoạt của nhân dân trên toàn quốc không ngừng tăng lên. Điện
thƣơng phẩm năm 2010 là 159,3 tỷ kWh, công suất cực đại 8.284 MW. Trong khi
đó năm 2016, tổng sản lƣợng điện thƣơng phẩm là 159,3 tỷ kWh, công suất cực đại
khoảng 26,65 MW. Dự kiến năm 2015, sản lƣợng điện thƣơng phẩm khoảng
165.000 tỷ kWh, công suất cực đại khoảng 32.500MW. Để đáp ứng yêu cầu cung
cấp điện cho phát triển kinh tế xã hội của đất nƣớc, Thủ tƣớng Chính phủ đã có
Quyết định số 428/2016/QĐ-TTg ngày 18/3/2016 về việc Phê duyệt điều chỉnh Quy
hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 6].
Đến nay đã có rất nhiều công trình nguồn và lƣới điện đã và đang xây dựng đƣa vào
vận hành trên hệ thống.
Để đáp ứng cung cấp điện cho phụ tải, hệ thống điện đƣợc mở rộng và phát
triển, nhiều nguồn điện mới đƣợc đƣa vào vận hành, liên kết lƣới điện tăng, dẫn đến
nhiều vấn đề về vận hành cần đƣợc quan tâm phân tích, đánh giá: sự làm việc tin
cậy của hệ thống trong các chế độ vận hành, vấn đề ổn định của hệ thống, chất
lƣợng điện năng, tổn thất điện năng, hệ thống bảo vệ rơle, hiệu quả kinh tế trong
vận hành….
Trong thực tế hiện nay, việc quy hoạch trung và dài hạn trong hệ thống điện
Quốc gia chỉ đề cập đến nguồn và lƣới điện từ cấp điện áp 220kV trở lên, Quy
hoạch phát triển Điện lực tỉnh thành phố đề cập đến nguồn và lƣới điện có cấp điện
áp ≤ 110kV. Do cách phân chia phạm vi của các quy hoạch, nên công tác tính toán
phân tích đánh giá đối với lƣới điện 110kV trên phạm vi liên kết từng miền chƣa
đƣợc đề cập cụ thể; việc tính toán kiểm tra khả năng truyền tải của lƣới điện đấu
nối, các liên kết giữa nhà máy điện với hệ thống điện miền, tìm các giải pháp thích
hợp để đáp ứng nhu cầu truyền tải trong các chế độ khác nhau là cần thiết.
Đề tài đi sâu tìm hiểu các phƣơng pháp tính toán, phân tích và đề xuất một số
giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế lƣới điện 110kV do Công ty Lƣới điện cao thế
miền Trung quản lý.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Tìm hiểu các phƣơng pháp tính toán, phân tích chế độ làm việc của hệ thống
điện nói chung, hệ thống điện 110kV nói riêng trong các chế độ vận hành.
2
- Nghiên cứu tính toán ảnh hƣởng của các chế độ sự cố đến độ tin cậy vận
hành của hệ thống.
- Nghiên cứu phần mềm tính toán để sử dụng cho đề tài.
- Áp dụng tính toán, phân tích và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả
kinh tế lƣới điện 110kV do Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung quản lý.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Các phƣơng pháp tính toán, phân tích chế độ làm việc của hệ thống điện.
- Các phƣơng pháp tính toán chế độ xác lập của hệ thống điện.
- Phần mềm tính toán mô phỏng hệ thống điện PSS/E.
- Lƣới điện 110kV do Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung quản lý.
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu các phƣơng pháp tính toán phân tích chế độ làm việc của hệ thống
điện, lựa chọn phƣơng pháp phù hợp để tính toán cho mạng điện khu vực.
- Tìm hiểu các phƣơng pháp và phần mềm tính toán cho hệ thống điện, phân
tích lựa chọn phần mềm để sử dụng.
- Thu thập số liệu về hệ thống điện 110kV do Công ty Lƣới điện cao thế miền
Trung quản lý, tính toán phân tích các chế độ vận hành để tìm ra các trạng thái nguy
hiểm.
- Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế lƣới điện 110kV do Công
ty Lƣới điện cao thế miền Trung quản lý.
5. TÊN ĐỀ TÀI
- Căn cứ vào mục tiêu nghiên cứu, đề tài đƣợc đặt tên nhƣ sau:
“Tính toán, phân tích và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế
lưới điện 110kV do công ty lưới điện cao thế miền Trung quản lý”.
6. BỐ CỤC VÀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI
- Bố cục đề tài dự kiến chia làm 3 phần gồm: Phần mở đầu, nội dung đề tài và
phần kết luận, kiến nghị.
- Nội dung đề tài gồm 4 chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về hệ thống điện miền Trung và lƣới điện 110kV Công
ty Lƣới điện cao thế miền Trung.
Chƣơng 2: Tìm hiểu các phƣơng pháp tính toán, tìm hiểu phần mềm PSS/E.
Chƣơng 3: Tính toán, phân tích các chế độ vận hành lƣới điện 110kV Công ty
Lƣới điện cao thế miền Trung.
Chƣơng 4: Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế lƣới điện
110kV do Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung quản lý.
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN TRUNG VÀ LƯỚI ĐIỆN
110KV CÔNG TY LƯỚI ĐIỆN CAO THẾ MIỀN TRUNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN TRUNG
Khu vực miền Trung bao gồm 13 tỉnh, thành phố là: Quảng Bình, Quảng Trị,
Thừa Thiên - Huế, Thành phố Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú
Yên, Khánh Hoà và 4 tỉnh Tây nguyên là Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk và Đắk
Nông. Khu vực này có diện tích khoảng 98000 km2 gần bằng 1/3 diện tích cả nƣớc.
Miền trung có địa hình hẹp, dộ dốc lớn và trải dài gần 1000 km từ chân đèo Ngang
ở phía Bắc đến cầu Du Long ở phía nam tỉnh Khánh Hòa. Các tỉnh miền Trung hầu
nhƣ tỉnh nào cũng có 3 vùng đồng bằng, trung du và miền núi. Miền Trung có khí
hậu nhiệt đới gió mùa và chia thành 2 mùa rõ rệt là mùa mƣa và mùa khô. Các điều
kiện tự nhiên đó đã tác động rất lớn đến quá trình phát triển kinh tế - xã hội của các
tỉnh miền Trung.
Hệ thống điện miền Trung cấp điện cho 13 tỉnh, thành phố nói trên. Hệ thống
điện miền Trung liên kết với HTĐ Quốc gia qua các đƣờng dây và trạm biến áp sau:
- Nhận từ 6 TBA 500kV: Đà Nẵng, Dốc Sỏi, Thạnh Mỹ, Pleiku, Pleiku 2 và
ĐắkNông.
- Liên kết với Hệ thống điện miền Bắc thông qua:
+ Đƣờng dây 220kV NMNĐ Vũng Áng – T220 Đồng Hới (E1).
+ Đƣờng dây 220 kV NMĐ Formusa – T220 Ba Đồn.
- Liên kết với Hệ thống điện miền Nam qua đƣờng dây 220kV, 110kV:
+ Đƣờng dây 220 kV T220 Nha Trang – Tháp Chàm 2.
+ Đƣờng dây 220 kV mạch kép T500 – Bình Long.
+ Đƣờng dây 110 kV T110 Nam Cam Ranh – Ninh Hải.
+ Đƣờng dây 110 kV T110 Cam Ranh – Tháp Chàm 2.
+ Đƣờng dây 110 kV T110 ĐăkR’Lấp – Bù Đăng.
1.1.1. Phụ tải Hệ thống điện miền Trung
1.1.1.1. Phân tích biểu đồ phụ tải
Để có cái nhìn tổng quan về phụ tải Hệ thống điện miền Trung, trƣớc hết
chúng ta cùng xem xét đến dạng biểu đồ phụ tải của hệ thống điện. Do ảnh hƣởng
của đặc điểm khí hậu cũng nhƣ tình hình phát triển của nền kinh tế trong giai đoạn
hiện nay, biểu đồ phụ tải HTĐ miền Trung năm 2016 nhƣ sau.
4
Hình 1.1. Biểu đồ phụ tải HTĐ miền Trung năm 2016
Nhìn trên biểu đồ phụ tải, rất dễ dàng nhận thấy nổi bật là dạng biểu đồ rất
nhấp nhô; có độ dốc rất lớn; thấp điểm ngày của HTĐ miền Trung thƣờng rơi vào
khoảng từ 2 - 4h, cao điểm sáng từ 10 - 11h và cao điểm tối từ 18 - 20h hàng ngày.
1.1.1.2. Phụ Tải HTĐ miền Trung
Thống kê công suất max và min của ngày và sản lƣợng tổng từng ngày khu
vực miền Trung trong năm 2016:
Bảng 1.1. Thống kê công suất max và min của ngày và sản lượng tổng từng ngày
khu vực miền Trung trong năm 2016
Tỉnh/Thành
Phố
Pmaxtbngày
(MW)
Pmax
(MW)
Pmin
(MW)
Amaxngày
(KWh)
Atbngày
(KWh)
Quảng Bình
118
146
47
3.092.200
2.388.429
Quảng Trị
89
105
34
2.468.960
1.693.552
Huế
201
240
66
5.572.130
4.072.559
Đà Nẵng
313
418
89
9.310.460
7.099.178
Quảng Nam
222
261
87
5.324.564
4.331.726
Quảng Ngãi
181
212
86
4.311.840
3.664.668
Bình Định
225
269
73
5.297.048
4.317.110
Phú Yên
106
123
41
2.464.480
2.073.393
Khánh Hòa
260
325
104
8.484.950
5.382.360
Gia Lai
168
219
43
4.177.244
3.057.938
Đăklăk
223
314
60
5.974.790
3.868.887
KonTum
49
72
14
1.496.180
893.308
ĐăkNông
82
122
23
4.471.840
1.528.269
2269
2509
877
52.135.050 45.474.841
HTĐ MTrung
5
Từ những thống kê trên HTĐ miền Trung công suất lớn nhất vào những tháng
mùa hè (tháng 7, 8), Pmax-ngày = 2.509 MW vào tháng 8, Amax-ngày = 52.135.050 KWh
vào tháng 08/2016 Phụ tải lúc cao điểm và thấp điểm rất chênh lệch, nhất là vào
mùa đông, do mức độ phát triển về công nghiệp, dịch vụ thấp chủ yếu phục vụ điện
nông nghiệp, sinh hoạt và chiếu sáng.
1.1.2. Nguồn và lƣới hệ thống điện miền Trung
1.1.2.1. Nguồn điện
HTĐ miền Trung nhận điện từ các nguồn chủ yếu sau:
- Đƣờng dây 500 kV qua 6 TBA 500kV: Đà Nẵng, Dốc Sỏi, Thạnh Mỹ,
Pleiku, Pleiku 2 và ĐắkNông.
- HTĐ miền Bắc qua đƣờng dây 220 KV NMNĐ Vũng Áng – T220 Đồng Hới
(E1) và đƣờng dây 220 kV NMĐ Formusa – T220 Ba Đồn.
- HTĐ miền Nam qua đƣờng dây 220 kV và 110kV:
+ Đƣờng dây 220 kV T220 Nha Trang – Tháp Chàm 2.
+ Đƣờng dây 220 kV mạch kép T500 – Bình Long.
+ Đƣờng dây 110 kV T110 Nam Cam Ranh – Ninh Hải.
+ Đƣờng dây 110 kV T110 Cam Ranh – Tháp Chàm 2.
+ Đƣờng dây 110 kV T110 ĐăkR’Lấp – Bù Đăng.
Tính đến thời điểm hiện tại HTĐ miền Trung có tổng cộng 67 NMĐ nối lên
lƣới 110kV, 220kV với tổng công suất là 5830 MW, trong đó gồm:
- 26 NMĐ nối vào lƣới điện 220kV với tổng công suất 4373 MW.
- 13 NMTĐ nối vào lƣới điện 110kV có công suất đặt trên 30 MW với tổng
công suất 831 MW.
- 28 NMĐ thuộc quyền điều khiển A3 với tổng công suất 627 MW.
- Ngoài ra còn có một số NMTĐ, NMNĐ nối vào lƣới điện phân phối với tổng
công suất 45 MW.
1.1.2.2. Lưới điện
Hệ thống truyền tải của lƣới điện miền Trung chủ yếu là các đƣờng dây và
trạm biến áp 220 kV, 110 kV.
- 70 mạch đƣờng dây 220 kV với tổng chiều dài 3472 Km. 200 mạch đƣờng
dây 110 kV với tổng chiều dài 4117 Km.
- Có 131 trạm biến áp ở khu vực miền Trung, trong đó:
Hệ thống truyền tải của lƣới điện miền Trung chủ yếu là các đƣờng dây và
trạm biến áp 220kV, 110kV:
- Có 70 mạch đƣờng dây 220kV với tổng chiều dài 3.472Km.
6
- Có 200 mạch đƣờng dây 110kV với tổng chiều dài các đƣờng dây 110kV là
4.117 Km.
- Có 131 trạm biến áp ở khu vực miền Trung, trong đó:
+ 06 trạm biến áp 500kV:
Đà Nẵng có 02 MBA 500/220kV với Sđm= 2x450MVA; 02 MBA 220/110kV
với Sđm= 2x125MVA.
PleiKu có 02 MBA 500/220kV với Sđm= 2x450MVA; 01 MBA 220/110kV
với Sđm= 125MVA.
PleiKu 2 có 01 MBA 500/220kV với Sđm= 1x450MVA; 01 MBA 220/110kV
với Sđm= 125MVA.
Dốc Sỏi có 01 MBA 500/220kV với Sđm= 450MVA; 02 MBA 220/110kV với
Sđm= 125+63MVA.
Đăk Nông có 02 MBA 500/220kV với Sđm= 450+600MVA; 01 MBA
220/110kV với Sđm= 125MVA.
Thạnh Mỹ có 02 MBA 500/220kV với Sđm= 2x450MVA; 01 MBA
220/110kV với Sđm= 125MVA.
+ 16 trạm 220kV: Ba Đồn (1x125MVA), Đồng Hới (2x125MVA), Đông Hà
220 (1x125MVA), Huế 220 (250+125 MVA), Hòa Khánh (2x125 MVA), Thạnh
Mỹ 220 (1x125MW), Tam Kỳ 220 (1x125MVA), Sông Tranh 2 (1x125MVA),
Dung Quất 220 (1x125MVA), Quảng Ngãi 220 (1x125MVA), Quy Nhơn (250+125
MVA), Tuy Hòa 220 (2x125MW), Nha Trang (250+125MVA), Kon Tum
(1x125MVA) và Krông Buk (250+125 MVA).
+ 111 trạm biến áp 110kV.
1.1.2.3. Kết lưới cơ bản của hệ thống điện miền Trung
Phƣơng thức kết lƣới cơ bản của Hệ thống điện miền Trung nhƣ sau:
Các điểm mở máy cắt tại 112/T220 Thạnh Mỹ, 171/T110 Tam Quan,
172/T110 AyunPa, 171/T110 EaTam, 173/T110 ĐăkR’Lấp, 174/T110 Cam Ranh,
172/T110 Ninh Hải.
Nhà máy thủy điện Đa Nhim kết nối với trạm 500kV Pleiku qua đƣờng dây
220 KV Đa Nhim-Nha Trang-KrôngBuk-Pleiku.
Bảng 1.3 Phân bố công suất dƣới đây chỉ rõ nguồn cấp và khu vực nhận của
HTĐ miền Trung.
7
Hình 1.2. Sơ đồ HTĐ Lưới điện 110kV khu vực miền Trung cập nhật đến ngày 31/12/2016
8
Bảng 1.2. Phân bố công suất dưới đây chỉ rõ nguồn cấp và khu vực nhận của
HTĐ miền Trung
CÔNG SUẤT NHẬN
NGUỒN
KHU VỰC
(MW)
Min
Max
405
1295
445
1150
25
40
HTĐ miền Bắc +
T500 Đà Nẵng, Thạnh
1
Mỹ, Dốc Sỏi và các Bắc miền Trung
nhà máy điện nối lƣới
Bắc miền Trung
T500 PleiKu, PleiKu
2, Đăk Nông + các Nam miền
Trung
2
nhà máy điện nối lƣới (trừ Cam Ranh và
Nam miền Trung và Nam Cam Ranh)
HTĐ miền Nam
3
HTĐ miền Nam
Cam Ranh và Nam
Canh Ranh
1.2. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN THUỘC CÔNG TY LƢỚI ĐIỆN CAO
THẾ MIỀN TRUNG
1.2.1. Giới thiệu chung
Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung là đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Điện
lực miền Trung (EVNCPC), đƣợc thành lập và chính thức đi vào hoạt động từ ngày
01/3/2006 (với tên gọi ban đầu là Xí nghiệp Điện cao thế miền Trung) trên cơ sở tiếp
nhận quản lý vận hành lƣới điện 110kV từ các Điện lực trực thuộc Công ty Điện lực
3 (năm 2006) và từ các Công ty Truyền tải điện 2, 3 (năm 2007). Bên cạnh đó, Công
ty cũng đã tiếp nhận quản lý vận hành toàn bộ các công trình lƣới điện 110kV do
EVNCPC đầu tƣ xây dựng mới trên địa bàn. Từ 01/10/2010, Công ty đƣợc EVNCPC
giao bổ sung nhiệm vụ quản lý vận hành các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ và thực
hiện công tác kinh doanh bán điện cho các khách hàng mua điện trực tiếp tại các trạm
biến áp 110kV và từ ngày 01/5/2015, Công ty đƣợc đƣợc giao quản lý dự án đầu tƣ
xây dựng các dự án thủy điện vừa và nhỏ do EVNCPC làm chủ đầu tƣ.
1.2.2. Chức năng và nhiệm vụ chính
- Quản lý vận hành lƣới điện 110kV; các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ cùng
các hệ thống công nghệ thông tin, viễn thông chuyên ngành đi kèm trên địa bàn 12
9
tỉnh thành phố thuộc duyên hải miền Trung và Tây Nguyên (từ Quảng Bình đến Phú
Yên và Kon Tum, Gia Lai, Đăk Nông, Đăk Lăk).
- Thực hiện công tác kinh doanh dịch vụ khách hàng đối với các khách hàng
mua điện trực tiếp tại các trạm biến áp 110kV.
- Thi công xây lắp, sửa chữa, thí nghiệm hiệu chỉnh đối với các công trình lƣới
điện đến 110kV; các công trình thủy điện đến 30MW.
- Thực hiện các dịch vụ tƣ vấn đầu tƣ xây dựng đối với các công trình lƣới
điện đến 110kV; các công trình thủy điện đến 30MW gồm: Khảo sát, thiết kế, lập
dự án đầu tƣ; Quản lý dự án; Giám sát thi công xây dựng; Thẩm tra; Lập HSMT...
1.2.3. Mô hình tổ chức quản lý sản xuất
- Ban Giám đốc Công ty gồm Giám đốc Công ty và 4 Phó Giám đốc Công ty.
-Văn phòng Công ty hiện đóng tại 81-89 Nguyễn Hữu Thọ- Đà Nẵng bao gồm
10 phòng chức năng: Văn phòng, Kế hoạch, Tổ chức Nhân sự, Kỹ thuật, Tài chính
Kế toán, Vật tƣ, Vận hành, An toàn - Thanh tra Bảo vệ, Quản lý đầu tƣ, Công nghệ
thông tin và Thủy điện. Đây là cơ quan tham mƣu cho Ban Giám đốc Công ty chỉ
đạo điều hành toàn diện các mặt hoạt động của Công ty.
- Các đơn vị trƣc thuộc gồm:
+ 11 Chi nhánh điện cao thế tại các tỉnh, thành phố có chức năng quản lý vận
hành lƣới điện 110kV và một số nhà máy thủy điện dƣới 2MW trên địa bàn 12 tỉnh
thành phố gồm: Quảng Bình, Quảng Trị, TT-Huế, Quảng Nam-Đà Nẵng, Quảng
Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Gia Lai, Kon Tum, Đăk Lăk và Đăk Nông.
+ 04 Xí nghiệp thủy điện quản lý vận hành 4 nhà máy thủy điện gồm A Roàng
(tỉnh Thừa thiên -Huế), An Điềm (tỉnh Quảng Nam), Ry Ninh (tại tỉnh Gia Lai) và
ĐrayH’linh (tỉnh Đăk Lăk).
+ Xí nghiệp Sửa chữa – Thí nghiệm đóng tại TP Đà Nẵng có chức năng nhiệm
sửa sửa, xử lý sự cố, thi công xây lắp, thí nghiệm hiệu chỉnh các công trình điện đến
110kV, các công trình thủy điện…
1.2.4. Nguồn lực hiện có
- Về tài sản: Đến 31/12/2016, quy mô tài sản quản lý của Công ty gồm:
+ 87 trạm biến áp 110kV, 122 MBA với tổng dung lƣợng 3.481 MVA.
+ 1.827 km đƣờng dây 110kV mạch đơn và 539 km đƣờng dây 110kV mạch
kép.
+ 6 nhà máy thủy điện với tổng công suất 31,7 MW.
- Về nguồn nhân lực: Tính đến ngày 31/12/2016 lực lƣợng lao động toàn
Công ty là: 1.582 ngƣời, trong đó trình độ trên đại học: 18 ngƣời, đại học: 520
ngƣời, cao đẳng: 187 ngƣời…
10
1.3. KẾT LUẬN
Khu vực miềnTrung có địa hình phức tạp, nhiều đồi cao, suối sâu, khí hậu
khắc nghiệt, mà hệ thống truyền tải điện với cấp điện áp cao, công suất và chiều dài
đƣờng dây lớn, nên lƣới truyền tải khu vực này thƣờng phải đƣợc tách ra sửa chữa
và cũng thƣờng xuyên xảy ra sự cố ảnh hƣởng lớn đến sự tin cậy vận hành của hệ
thống. Hậu quả của chúng ảnh hƣởng là rất nghiêm trọng đến đời sống kinh tế - xã
hội và an ninh quốc phòng của các địa phƣơng miền trung. Chính vì thế, việc tính
toán, phân tích các chế độ vận hành và đề xuất một số pháp nâng cao hiệu quả kinh
tế lƣới điện 110kV do Công ty Lƣới điện cao thế miền Trung quản lý để khắc phục
các tình trạng trên là cần thiết.
11
CHƯƠNG 2
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN,
TÌM HIỂU PHẦN MỀM PSS/E
2.1. TÌM HIỂU CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN
2.1.1. Định nghĩa bài toán
Giải tích chế độ xác lập của lƣới điện (PF: Power Flow, Load Flow
Calculation) là xuất phát từ các phƣơng trình chế độ xác lập để xác định phân bố
dòng, áp, công suất trong lƣới, bằng cách giải các phƣơng trình này. PF là một bộ
phận của tính toán tối ƣu hóa (optimization) chế độ làm việc, tính toán ổn định
(stability) hay phân tích chế độ sự cố. Tính toán PF thuộc loại tính toán nghiên cứu
(study), không sử dụng các dữ liệu thời thực (real time).
Các phƣơng trình chế độ xác lập, đối tƣợng của PF, sử dụng mô hình toán học
tuyến tính cho các phần tử lƣới, nhƣng phi tuyến cho nguồn và phụ tải điện. Sự phi
tuyến này là do dạng phi tuyến của luật Kirchhoff cho dòng công suất, mà ở chế độ
xác lập, thƣờng phụ tải điện đƣợc cho bởi công suất thực P và phản kháng Q hằng
số, còn các nguồn điện thƣờng làm việc với công suất P xác định và ở một điện áp
đƣợc điều chỉnh xác định. Điều này sẽ thấy rõ hơn dƣới đây.
Nếu gọi điện áp phức (chế độ xác lập) ở một nút lƣới k là uk vk jwk và dòng
điện phức phụ tải hay nguồn điện ở nút k là ik thì ta có phƣơng trình chế độ xác lập
ik Ykm u m với Ykm là phần tử phức ma trận tổng dẫn nút với nút cơ sở điện áp là
m
nút trung tính (đất). Ký hiệu
chỉ tổng lấy theo mọi nút (kể cả nút k, nhƣng trừ
m
nút đất). Vì đây là ma trận hằng nên vế phải của phƣơng trình (biểu diễn lƣới điện)
là tuyến tính với u m , trong khi đó nếu công suất nút đƣợc cho chứ không phải dòng
nút, ta có vế trái (đặc trƣng cho nguồn và tải) cho bởi ( pk jq k ) / uk* là phi tuyến đối
với điện áp (dấu * chỉ số phức liên hợp).
Biến đổi phƣơng trình này ta có công suất nút (công suất pha ứng với áp pha
hoặc công suất 3 pha ứng với áp dây):
pk jq k (vk jwk ) [(vm jwm )(Gkm jBkm )]
m
Trong đó số phức tổng dẫn biểu diễn bởi: Ykm Gkm jBkm . Thế thì ta có:
Tách phần thực, phần ảo và đặt:
2.1)
12
S (k ) (vm Gkm wm Bkm )
m
(2.2)
Z (k ) ( wm Gkm vm Bkm )
m
Ta sẽ có:
pk vk S (k ) wk Z (k )
qk wk S (k ) vk Z (k )
2.3)
Đó là phƣơng trình nút ở dạng cân bằng công suất viết theo điện áp ở tọa độ
vuông góc: uk vk jwk .
Ta cũng có thể sử dụng phƣơng trình nút ở dạng cân bằng dòng:
(v
m
jwm )(Gkm jBkm ) ik 0
m
Có thể thấy rằng tổng trong phƣơng trình này chính bằng S(k) + jZ(k). Thay
ik ( pk jq k ) /(vk jwk ) và tách thực, ảo, ta rút ra đƣợc 2 phƣơng trình cho phần
thực, ảo ký hiệu tuần tự là:
pk vk qk wk
(k ) S (k ) v 2 w 2 0
k
k
pk wk qk vk
( k ) Z ( k )
0
vk2 wk2
(2.4)
Công thức PF thƣờng hay sử dụng điện áp viết ở tọa độ cực: uk uk exp( j k )
(ký hiệu exp( j k ) e j ). Nếu tổng dẫn cũng viết ở tọa độ cực: Ykm Ykm exp( j k ) thì
thay vào (4.1) ta có:
pk jq k u k exp( j k ) u m exp( j m )Ykm exp( j km )
m
u k u mYkm exp( j km j km )
m
Trong đó: km k m . Tách thực ảo ta đƣợc:
pk u k u mYkm cos( km km )
(2.5)
m
qk u k u mYkm sin( km km )
m
Cũng có thể viết dƣới dạng:
pk u k u m (Gkm cos km Bkm sin km )
(2.6)
m
qk u k u m (Gkm cos km Bkm sin km )
m
Các phƣơng trình (2.3), (2.4), (2.5), (2.6) là dạng tọa độ vuông góc và tọa độ
cực của phƣơng trình chế độ xác lập. Chú ý ký hiệu
chỉ tổng lấy theo mọi nút
m
kể cả nút k và nút cân bằng. Các phƣơng trình này mô tả cân bằng công suất (dòng)
13
ở các nút và là phƣơng trình đại số phi tuyến đối với điện áp. Chú ý rằng các
phƣơng trình này không chứa biến thời gian vì ta đang xét chế độ xác lập. Cũng chú
ý rằng ta đã tách phần thực và phần ảo nên tất cả các đại lƣợng trong phƣơng trình
đều là số thực. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng biến phức nhờ sự trợ giúp của máy
tính, vấn đề sao cho đạt hiệu quả tính toán cao hơn.
Bây giờ chúng ta sẽ xem xét việc giải phƣơng trình này. Trƣớc hết nhận xét
rằng vì phƣơng trình là phi tuyến nên để giải nó ta không thể dùng phƣơng pháp
giải tích tƣờng mimh, mà phải dùng các phƣơng pháp số.
Giả sử lƣới điện có n+1 nút đánh số từ 0 đến n, không kể nút trung tính. Tại
mỗi nút có 4 biến thực: pk , qk , uk , k hoặc pk , qk , vk , wk . Nếu cho trƣớc 2(n+1) các
đại lƣợng này, thì từ 2(n+1) phƣơng trình chế độ xác lập nói trên, ta có thể xác định
2(n+1) biến còn lại. Giả thiết này đƣợc thõa mãn, nếu nhƣ ta xem xét trƣờng hợp
biểu diễn nút phụ tải bởi công suất P, Q hằng số đã biết (bao gồm cả nút nối dây có
P=0, Q=0 hoặc Q=Qc với Qc mô tả công suất trên điện dung của đƣờng dây nối tới
nút), còn ở nút nguồn điện cho trƣớc công suất tác dụng P và môđun điện áp u (các
nút loại này đƣợc gọi là nút điều khiển điện áp).
Tuy nhiên xem xét kỹ hơn ta có 2 nhận xét sau:
- Phƣơng trình tọa độ cực (2.5), (2.6) chứa một biến số là góc pha của điện áp,
nhƣng các phƣơng trình này chỉ phụ thuộc vào góc tƣơng đối giữa 2 nút
km k m , do đó nếu cộng thêm một đại lƣợng nào đó vào tất cả các góc thì
không làm thay đổi phƣơng trình. Đó là vì về mặt vật lý góc điện áp đƣợc định
nghĩa so với một “mốc” nào đó tùy chọn. Điều này cũng có nghĩa rằng ta phải chọn
trƣớc góc cho một nút nào đó.
- Không thể xác định trƣớc công suất P ở tất cả các nút của lƣới điện, vì điều
kiện cân bằng công suất quy định phải có một nút tại đó công suất phát vào lƣới phụ
thuộc tổng công suất phụ tải, tổn thất công suất trên lƣới và công suất đã cho ở các
nút nguồn khác. Nút này gọi là nút cân bằng công suất (swing bus, slack bus) và
đƣợc chọn trong số các nút nguồn. Vì thế không thể cho trƣớc P ở tất cả các nút
nguồn nhƣ giả thiết ở trên.
Nhƣ vậy, từ nhận xét thứ nhất, số ẩn góc điện áp giảm đi 1 vì phải cho
trƣớc một góc, còn từ nhận xét thứ 2 phải có một công suất P (ở nút cân bằng) là
ẩn số (biến phụ thuộc). Để cho tiện ta chọn góc ở nút cân bằng 0 , nhƣ vậy ở
nút này (một nút nguồn) sẽ cho trƣớc u,θ thay vì cho u, P. Số ẩn còn lại vẫn bằng
số phƣơng trình.
Tóm lại, 3 loại nút thƣờng đƣợc xử lý trong tính toán PF là:
14
1. Nút PV hay nút điều khiển điện áp: Công suất tác dụng P và biên độ điện áp
u đƣợc cho trƣớc. Đây thƣờng là các nhà máy điện với u ddwwocj duy trì bởi thiết
bị điều chỉnh tự động điện áp (AVR- automatic voltage regulator) hay các trạm bù
công suất phản kháng. Việc duy trì điện áp đƣợc thực hiện bởi điều chỉnh công suất
phản kháng nguồn phát ra. Tất nhiên khoảng điều chỉnh này có giới hạn do giới hạn
của dòng stator và giới hạn của dòng kích từ của máy điện đồng bộ, cũng nhƣ điều
kiện làm việc ổn định ở chế độ thiếu kích thích. Do đó ở các nút loại này thƣờng
phải xét điều kiện ràng buộc: Qkmin qk Qkmax
(2.7)
2. Nút PQ: Thƣờng là nút phụ tải điện ở đó công suất tiêu thụ giả thiết là
không biến động theo độ lệch nhỏ của điện áp trong chế độ xác lập.
3. Nút cân bằng: Phát sinh do tổn thất công suất trong lƣới là không biết trƣớc
khi tính toán giải tích chế độ. Nút này thƣờng đƣợc chọn trong số các nút nguồn và
ứng với nhà máy điện làm nhiệm vụ điều chỉnh tần số. Tại nút cân bằng cho trƣớc
u,θ. Thông thƣờng các chƣơng trình PF dùng một nút cân bằng, tuy nhiên cũng có
thể xử lý bài toán giải tích trong hệ thống hợp nhất, bao gồm nhiều vùng, nhiều nút
điều chỉnh tần số và công suất trao đổi (mua, bán) giữa các vùng.
Một trƣờng hợp đặc biệt của bài toán giải tích lƣới điện:
Một số điểm bổ sung trong mô tả bài toán PF sẽ đƣợc xem xét ở phần sau, ở
đây chỉ lƣu ý một trƣờng hợp đặc biệt hay gặp khi tính toán PF phục vụ cho nghiên
cứu ổn định quá độ (transient Stability-ổn định động) hay nghiên cứu sự cố, trong
đó cần dự đoán hậu quả của một thay đổi nào đó của cấu trúc lƣới (gây ra do sự cố).
Nếu giả thiết rằng công suất của tất cả các máy phát điện và phụ tải điện thay đổi rất
ít sau sự cố (trong thời gian quá độ nhanh), thì việc xác định điện áp trên lƣới sau sự
cố trở thành bài toán PF trong đó tất cả các nút cho trƣớc P và Q, trừ nút cân bằng.
Chú ý rằng điều kiện cân bằng công suất trên lƣới cũng áp dụng đối với công suất
phản kháng, do đó cũng không thể cho trƣớc Q ở tất cả các nút. Nhƣ vậy nút cân
bằng sẽ đƣợc cho điện áp, giống nhƣ đã xét ở trên.
2.1.2. Phƣơng pháp lặp Gauss-Seidel giải tích lƣới điện:
Để áp dụng phƣơng pháp lặp Gauss-Seidel giải hệ phƣơng trình chế độ xác
lập, ta dùng phƣơng trình cân bằng dòng nút viết cho n nút, trừ nút cân bằng đã biết
điện áp u0 :
Y
u ik
km m
k 1,..., n
m
Tách riêng điện áp nút k từ tổng, ta có phƣơng trình lặp sau đây:
uk(i 1) (ik(i ) Ykmuk(i ) ) / Ykk
mk
(2.9)
15
Trong đó dòng nút k xác định theo điện áp nút ở bƣớc lặp trƣớc:
ik(i )
Pk jQk (i )
Yk uk
uk*(i )
(2.10)
Để ý rằng trong công thức này, ta đã gộp dòng trong các các nhánh shunt
(nhánh ngang) của lƣới vào dòng nút: Yk là tổng dẫn nhánh shunt nối với nút k. Nếu
làm nhƣ vậy thì trong phần tử ma trận tổng dẫn nút trong (2.9) sẽ không tính đến tất
cả các nhánh nối đất này.
Trong (2.10) công suất nút là đại lƣợng đã cho. Đối với các nút PV, công suất
phản kháng trong (2.10) sẽ lấy xấp xỉ theo điện áp bƣớc lặp cũ. Chẳng hạn từ công
thức (4.5):
(i )
qk(i ) uk um(i )Ykm sin( km
km )
(2.11)
m
Trong đó uk là điện áp đã cho tại nút PV. Nhƣ vậy ở các nút PV, trong xấp xỉ
điện áp mới tính theo (2.9) chỉ dùng đến góc pha k(i ) , không dùng môđun. Cũng
nhắc lại rằng trong phƣơng pháp lặp Gauss-Seidel, luôn luôn dùng giá trị mới nhất
của điện áp khi tính vế phải của (2.9), tức là nếu tính toán theo thứ tự k=1,2,…thì
(2.9) thay bởi:
uk(i 1) (
Y
( i 1)
km k
m 0, k 1
u
Y
u ) / Ykk
(i )
km k
m k 1, n
(2.12)
Ƣu điểm của phƣơng pháp Gauss-Seidel là đơn giản, khối lƣợng tính toán nhỏ
trên một bƣớc lặp và yêu cầu lƣu trữ nhỏ. Nhƣng nhƣợc điểm lớn nhất của phƣơng
pháp này là hội tụ chậm, nhất là khi kích thƣớc lƣới điện tăng lên. Số lƣợng bƣớc
lặp yêu cầu tăng theo số biến, với lƣới điện thực tế ví dụ có 500 nút, phƣơng pháp
Gauss-Seidel đòi hỏi cỡ 500 bƣớc lặp, thời gian tính toán lâu hơn nhiều so với
phƣơng pháp Newton-Raphson (sẽ đƣợc đề cập trong phần sau). Do đó trong thực
tế thƣờng thì phƣơng pháp Gauss-Seidel chỉ sử dụng có lợi cho tính toán PF trong
vài bài toán ổn định hay phân tích sự cố, trong đó yêu cầu tính giải tích nhiều lần
với chỉ một vài công suất nút thay đổi nhẹ. Xấp xỉ ban đầu có thể lấy theo kết quả
tính toán trƣớc, tức là khá gần nghiệm. Cùng với yêu cầu về độ chính xác tƣơng đối
thấp, kết quả là phƣơng pháp lặp Gauss-Seidel có thể hội tụ nhanh.
Các chƣơng trình giải tích lƣới điện thực tế cũng có thể dùng phƣơng pháp
Gauss-Seidel cho 1, 2 bƣớc lặp đầu tiên, khi xấp xỉ còn xa nghiệm, tại đó phƣơng
pháp có tốc độ hội tụ cao nhƣ Newton-Raphson lại có khả năng hội tụ kém (xem
phần sau). Bằng cách này có thể bảo đảm hơn cho sự hội tụ của tính toán, lại có
thể giảm đƣợc một số bƣớc lặp Newton-Raphson, ứng với một khối lƣợng tính
toán khá lớn.
- Xem thêm -
.PDF 
122 
3 
85 
