Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ ứng dụng phần mềm etap tái cấu trúc lưới điện phân phối tỉnh hậu giang ...

Tài liệu ứng dụng phần mềm etap tái cấu trúc lưới điện phân phối tỉnh hậu giang

.PDF
119
3
99

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------------- HUỲNH THANH TRUYỀN ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP TÁI CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH HẬU GIANG Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng năm 20 i CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Võ Ngọc Điều............................................. (ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Ngọc Phúc Diễm.......................................... (ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. TS. Huỳnh Châu Duy.............................................. (ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM Ngày 06 tháng 7 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Chủ tịch: TS. Lê Kỷ 2. Phản biện 1: TS. Nguyễn Ngọc Phúc Diễm 3. Phản biện 2: PGS. TS. Huỳnh Châu Duy 4. Uỷ viên: PGS. TS. Trương Việt Anh 5. Thư ký: TS. Lê Thị Tịnh Minh Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH THANH TRUYỀN Ngày, tháng, năm sinh: 13/6/1983 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: 1570877 Nơi sinh: Hậu Giang Mã số: 60520202 TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP TÁI CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH HẬU GIANG NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nội dung: ứng dụng phần mềm ETAP để tính toán mô phỏng lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, cụ thể là lưới điện trung thế trục chính mạch vòng thuộc các phát tuyến 479VT, 475CH, 472PH và 476PH, là các phát tuyến xương sống cấp điện trên địa bàn tỉnh Hậu Giang nhằm tìm ra phương án tái cấu trúc và vận hành lưới điện hiệu quả, giảm tổn thất công suất. - Nhiệm vụ: + Nghiên cứu và ứng dụng phần mềm ETAP để tính toán mô phỏng lưới điện phân phối, thu thập số liệu kỹ thuật lưới điện và lập sơ đồ đơn tuyến lưới điện khu vực khảo sát; + Khảo sát các phương án vận hành, đánh giá và đề xuất tái cấu trúc vận hành lưới điện dựa trên kết quả mô phỏng trên phần mềm ETAP để lựa chọn cấu trúc vận hành tối ưu nhất nhằm giảm tổn thất điện năng. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11/02/2019 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/6/2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. VÕ NGỌC ĐIỀU Tp. HCM, ngày……tháng…….năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên và chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký) TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ (Họ tên và chữ ký) iii TÓM TẮT Lưới điện phân phối nói chung và lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang nói riêng có đặc điểm là phân bố trên diện rộng với rất nhiều nút và nhánh rẽ. Phạm vi và bán kính cấp điện rộng nên lưới điện phân phối thường có tổn thất điện năng và độ sụt áp lớn. Đã có nhiều biện pháp được sử dụng để giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối như nâng cao tiết diện dây dẫn, bù công suất phản kháng, vận hành ở cấp điện áp cao hơn và tái cấu hình lưới điện.Trong đó, tái cấu trúc lưới điện thông qua việc thay đổi trạng thái các khóa điện (máy cắt, dao cách ly) hiện có là biện pháp ít tốn kém nhất. Tuy nhiên, bài toán tái cấu hình lưới điện là bài toán phức tạp, việc tính toán bằng thủ công rất khó khăn và mất nhiều thời gian. Vì vậy, cần phải ứng dụng các công cụ phần mềm chuyên tính toán lưới điện phân phối. Luận văn này tác giả đã tìm hiểu và ứng dụng phần mềm ETAP để tính toán mô phỏng lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, cụ thể là lưới điện trung thế trục chính mạch vòng thuộc các phát tuyến 479VT, 475CH, 472PH và 476PH. Đây là các phát tuyến xương sống cấp điện trên địa bàn tỉnh Hậu Giang. Qua kết quả nghiên cứu, tác giả đã tìm được và đề xuất được phương án tái cấu trúc vận hành lưới điện với kết quả cấp điện hiệu quả hơn, giảm tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên đường dây, cải thiện và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện so với phương án đang vận hành. iv ABSTRACT Distribution grid in general and distribution grid in Hau Giang province in particular are characterized by wide distribution with many nodes and branches. Wide range and radius of power supply, so the distribution grid often has power loss and high voltage drop. There have been many measures used to reduce power loss on the distribution grid such as improving wire cross section, reactive power compensation, higher voltage operation and re-configuring the grid, restructuring the grid through changing the existing state of existing electric lockers (circuit breakers and distance supply) is the least expensive method. However, the problem of re-configuring the grid is a complicated problem, the calculation by hand is very difficult and takes a lot of time. Therefore, it is necessary to apply software tools specializing in distribution grid calculation. In this thesis, the author has studied and applied ETAP software to calculate and simulate the distribution grid in Hau Giang province, namely the medium voltage main circuit grid of the lines 479VT, 475CH, 472PH and 476PH. These are the backbone transplants supplying electricity in Hau Giang province. Through the research results, the author has found and proposed a plan to restructure the grid operation with more efficient power supply results, reduce power loss and voltage loss on the line, improve the power supply reliability compared to the operating plan. v LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình từ quý Thầy Cô, gia đình, đơn vị chủ quản và bạn bè. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Võ Ngọc Điều, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức chuyên môn cũng như kinh nghiệm nghiên cứu để tôi hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn quý Thầy Cô giảng dạy chương trình cao học chuyên ngành " Kỹ thuật Điện” của trường Đại Học Bách Khoa-ĐHQG HCM đã giảng dạy, trang bị cho tôi những kiến thức rất hữu ích và quý báu trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu để làm đề tài này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Lãnh đạo Công ty Điện lực Hậu Giang và các đồng nghiệp của tôi tại Công ty Điện lực Hậu Giang đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong quá trình học tập, công tác tại đơn vị. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến đại gia đình của tôi đã luôn quan tâm, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi theo học và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 6 năm 2019 Học viên Huỳnh Thanh Truyền vi LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này hoàn toàn do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Thầy PGS. TS. Võ Ngọc Điều. Các kết quả nêu trong luận văn chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các số liệu, ví dụ và trích dẫn trong luận văn đảm bảo tính chính xác, tin cậy và trung thực. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tôi xin chân thành cảm ơn./. Học viên Huỳnh Thanh Truyền 7 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU........................................................................................................... 13 1. Tính cấp thiết của đề tài:........................................................................................... 13 2. Mục đích nghiên cứu:................................................................................................14 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:............................................................................14 4. Ý nghĩa của khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu:........................................15 5. Bố cục luận văn:........................................................................................................15 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN TỈNH HẬU GIANG....................................................................................................................... 16 1.1 Giới thiệu về tỉnh Hậu Giang:................................................................................. 16 1.2 Tổng quan về lưới điện tỉnh Hậu Giang:.................................................................18 1.2.1 Lưới điện cao thế và trạm biến áp trung gian:.................................................... 18 1.2.1.1 Nguồn điện:...................................................................................................... 19 1.2.1.2 Lưới truyền tải 220-110kV:........................................................................... 19 1.2.2 Lưới điện phân phối trung hạ thế và trạm phân phối:........................................ 23 1.2.2.1 Đường dây trung thế:...................................................................................... 23 1.2.2.2 Trạm biến áp phân phối:................................................................................. 25 1.2.2.3 Đường dây hạ áp:............................................................................................ 26 1.3 Tổng quan về tình hình tiêu thụ điện tỉnh Hậu Giang.............................................27 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................................................... 30 2.1 Các vấn đề chung liên quan đến tốn thất trên lưới điện phân phối:........................ 30 2.1.1 Tổn điện năng......................................................................................................30 2.1.2 Tổn thất điện áp...................................................................................................32 2.2 Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện:.................................................................32 2.2.1 Chỉ số độ tin cậy điểm tải:...................................................................................33 2.2.2 Chỉ số độ tin cậy hệ thống:..................................................................................34 2.3 Tổng quan về tái cấu trúc lưới phân phối:..............................................................35 2.3.1 Các mục tiêu của tái cấu trúc lưới phân phối:..................................................... 35 2.3.1.1 Mục tiêu giảm tổn thất công suất tác dụng ΔP:................................................36 2.3.1.2 Mục tiêu giảm tổn thất điện áp ΔU:................................................................. 36 2.3.1.3 Mục tiêu giảm dòng ngắn mạch IN :................................................................37 2.3.1.4 Mục tiêu thay đổi sơ đồ bảo vệ lưới điện:........................................................37 8 2.3.2 Tái cấu trúc lưới phân phối giảm tổn thất công suất:.......................................... 38 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VÀ TÌM HIỂU PHẦN MỀM ETAP.......................................44 3.1 Giới thiệu về phần mềm ETAP:............................................................................. 44 3.2 Tìm hiểu về phần mềm ETAP:...............................................................................45 3.2.1 Giao diện cửa sổ thiết kế:.................................................................................... 45 3.2.2 Giới thiệu các phần tử lưới điện chính:...............................................................48 3.2.2.1 Nguồn (hệ thống)............................................................................................. 48 3.2.2.2 Máy phát:......................................................................................................... 53 3.2.2.3 BUS:................................................................................................................. 58 3.2.2.4 Đường dây:.......................................................................................................63 3.2.2.5 Máy biến áp 2 cuộn dây:.................................................................................. 70 3.2.2.6 Máy biến áp 3 cuộn dây:.................................................................................. 78 3.2.2.7 Tải tập trung:.................................................................................................... 79 3.3 Tìm hiểu về chức năng phân bố công suất trong phần mềm ETAP:.......................82 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP MÔ PHỎNG TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TÁI CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH HẬU GIANG90 4.1. Đặc điểm lưới điện được chon khảo sát và tái cấu trúc:........................................ 90 4.2 Xác định hàm mục tiêu tái cấu trúc:........................................................................94 4.3 Xác định các phương án vận hành các khoá cần khảo sát tái cấu trúc:.................. 95 4.3 Xây dựng sơ đồ đơn tuyến lưới điện trên phần mềm ETAP:..................................97 4.3.1 Chuẩn bị dữ liệu:................................................................................................. 97 4.3.2 Xây dựng sơ đồ và nhập dữ liệu:........................................................................ 97 4.4 Kết quả khảo sát, tính toán mô phỏng các phương án tái cấu trúc:........................ 99 4.5 Khảo sát, tái cấu trúc vận hành lưới điện khi trạm biến áp 110/22kV khu công nghiệp Tân Phú Thạnh vào vận hành:.........................................................................101 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI........................... 105 5.1 Kết luận:................................................................................................................ 105 5.2 Hướng phát triển đề tài:....................................................................................... 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................107 Phụ lục 1: Danh sách phụ tải.............................................................................................108 9 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Các thông số kỹ thuật của các trạm 110kV cấp điện cho tỉnh Hậu Giang.21 Bảng 1.2: Đặc điểm kỹ thuật các tuyến đường dây 110kV cấp điện cho tỉnh Hậu Giang (tính đến tháng 12/2018)…………………………………………………….22 Bảng 1.3 Đặc điểm kỹ thuật các tuyến trục chính trung áp………………………..24 Bảng 1.4 Bảng tổng hợp khối lượng lưới điện tỉnh Hậu Giang đến năm 2018…....27 Bảng 1.5 Tình hình tiêu thụ điện tỉnh Hậu Giang từ năm 2011 – 2018……...……28 Bảng 4.1 Các phương án tái cấu trúc được khảo sát……………………..………..94 Bảng 4.2 Kết quả khảo sát…………………………………………………..……..98 Bảng 4.3 Các phương án tái cấu trúc được khảo sát khi có trạm 110kV khu công nghiệp Tân Phú Thạnh……………………………………………………………100 Bảng 4.4 Kết quả khảo sát khi có trạm 110kV khu công nghiệp Tân Phú Thạnh .101 10 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Hậu Giang……………………………….....…..18 Hình 1.2 Sơ đồ tổng thể lưới điện cao thế tỉnh Hậu Giang đến năm 2025….......…23 Hình 1.3 Trạm biến áp 1 pha ở nông thôn…………………………………..…......26 Hình 1.4 Biểu đồ tiêu thụ điện tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2011 – 2018…......28 Hình 3.1 Cửa sổ thiết kế trên phần mềm ETAP…………………………….......…43 Hình 3.2 Giao diện cửa sổ khởi động phần mềm ETAP…………………..........…44 Hình 3.3 Giao diện cửa sổ thiết kế…………………………………………...…....45 Hình 3.4 Chi tiết các nút chức năng phân tích……………………………....….…45 Hình 3.5 Chi tiết khối phần tử lưới điện AC……………………………........…....46 Hình 3.6 Chi tiết các khối phần tử đo lường bảo vệ……………………….…....…47 Hình 3.7 Trang info của nguồn……………………………………………..…..…47 Hình 3.8 Trang Rating của nguồn……………………………………….……...…48 Hình 3.9 Trang Rating của nguồn……………………………………………........49 Hình 3.10 Trang Hamnic của nguồn………………….…………………….…......50 Hình 3.11 Trang Reliability của nguồn…………………………………….…...…51 Hình 3.12 Trang Energy Price của nguồn…………………………………...….…52 Hình 3.13 Trang Energy Price của máy phát…………………………….…..……53 Hình 3.14 Trang Imp/Mode của máy phát………………………………...………54 Hình 3.15 Trang capalibity của máy phát……………………………….…..….…55 Hình 3.16 Trang Exciter của máy phát…………………………………….…..…..56 Hình 3.17 Trang Govemor của máy phát………….……………………....………57 Hình 3.18 Trang info của Bus…………………………………………………......58 Hình 3.19 Trang Phase V của Bus………………………………………….…..…59 Hình 3.20 Trang Load của Bus………………………………………….……...…60 Hình 3.21Trang Rating của Bus…………………………………………..….……61 Hình 3.22 Trang info của đường dây………………………………………...……62 Hình 3.23 Trang parameter của đường dây……………………………....…….…63 Hình 3.24 Trang configuration của đường dây………….………………...………64 Hình 3.25 Trang Grouping của đường dây…………………………………....…...65 11 Hình 3.26 Trang Earth của đường dây…………………………………….....……66 Hình 3.27 Trang impedance của đường dây…………………………….....………67 Hình 3.28 Trang Sag & Tension của đường dây………………………....….….…68 Hình 3.29 Trang Info của máy biến áp………………………………….....………69 Hình 3.30 Trang Rating của máy biến áp………………………………….....……70 Hình 3.31 Trang Impedance của máy biến áp……………………………......……71 Hình 3.32 Trang Tap của máy biến áp…………………………………....….……72 Hình 3.33 Chỉnh đầu phân áp máy biến áp…………………………….…....….…73 Hình 3.34 Trang Grounding của máy biến áp………………………….…....….…74 Hình 3.35 Trang Sizing của máy biến áp……………………………….....………75 Hình 3.36 Trang protection của máy biến áp…………………………...….…...…76 Hình 3.37 Trang Reliability của máy biến áp………………………………......…77 Hình 3.38 Các trang thông số máy biến áp 3 cuộn dây………………….......….…78 Hình 3.39Trang Info của tải………………………………………………….....…79 Hình 3.40 Trang Nameplate của tải…………………………………………......…80 Hình 3.41 Trang Short Circuit của tải………………………………….…….....…81 Hình 3.42 Các tùy chỉnh trường hợp phân tích phân bố công suất…………......…82 Hình 3.43 Trang Info…………………………………………………….......….…83 Hình 3.44 Trang loading………………………………………………….….....…84 Hình 3.45 Trang Alert………………………………………………….……......…85 Hình 3.46 Trang Adjustment………………………………………………........…86 Hình 3.47 Trang Summary…………………………………………......……….…87 Hình 3.48 Trang kết quả tính toán tổn thất………………………………......….…87 Hình 4.1 Vị trí khu vực lưới điện phân phối thực hiện khảo sát tái cấu trúc ..........90 Hình 4.2 Kết cấu đường dây trung thế trên không …………………………......…91 Hình 4.3 Vị trí các khoá và trạng thái vận hành hiện tại……………………......…95 Hình 4.4 Vẽ sơ đồ đơn tuyến lưới điện trên phần mềm ETAP……………........…97 Hình 4.5 Sơ đồ đơn tuyến lưới điện khảo sát trên phần mềm ETAP……….......…98 Hình 4.6 Sơ đồ tái cấu trúc đề xuất vận hành trong thời gian chưa có trạm 110/22kV khu công nghiệp Tân Phú Thạnh……………………………….......................…100 12 Hình 4.7 Sơ đồ tái cấu trúc đề xuất vận hành khi trạm 110/22kV khu công nghiệp Tân Phú Thạnh vào vận hành……………………………………………..…......103 13 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Điện năng là một trong những yếu tố đầu vào không thể thiếu đối với các hoạt động sản xuất và kinh doanh, là mặt hàng thiết yếu không thể thiếu đối với đời sống sinh hoạt của mọi tầng lớp nhân dân. Trong bối cảnh nước ta là nước đang phát triển, nhu cầu điện năng để phát triển kinh tế không ngừng tăng lên, vì vậy việc vận hành lưới điện phân phối có vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của nền kinh tế và đời sống sinh hoạt của nhân dân. Lưới điện vận hành theo cấu trúc hợp lý không những góp phần đảm bảo an toàn mà còn mang lại hiệu quả kinh tế như giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian mất điện. Đặc điểm lưới điện phân phối nói chung và lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang nói riêng có đặc điểm là phân bố trên diện rộng với rất nhiều nút và nhánh rẽ. Lưới điện phân phối thường có tổn thất điện năng và độ sụt áp lớn. Do đó, đã có rất nhiều biện pháp đã được sử dụng để giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối như nâng cao tiết diện dây dẫn, bù công suất phản kháng, vận hành ở cấp điện áp cao hơn và tái cấu hình lưới điện. Trong đó, tái cấu trúc lưới điện thông qua việc thay đổi trạng thái các khóa điện (máy cắt, dao cách ly) hiện có là biện pháp ít tốn kém nhất. Tuy nhiên, bài toán tái cấu hình lưới điện là bài toán phi tuyến với nhiều cực trị địa phương, kích thước bài toán lớn do có nhiều khóa điện trên lưới điện phân phối. Vì vậy, việc tính toán bằng thủ công rất phức tạp và mất nhiều thời gian. Hiện nay, có nhiều phần mềm chuyên tính toán lưới điện phân phối, trong đó ETAP là một phần mềm có chức năng thiết kế, mô phỏng dựa vào những khối có sẵn để mô tả sự vận hành của hệ thống, phần mềm có khả năng phân tích và tính toán các thông số của hệ thống điện như dòng điện, dòng công suất tối ưu, đánh giá ổn định của hệ thống,… rất thích hợp để ứng dụng mô phỏng và tính toán tái cấu trúc lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang. Đề tài luận văn “Nghiên cứu tái cấu trúc lưới điện phân phối tỉnh Hậu Giang ứng dụng phần mềm ETAP” là nghiên cứu nhằm đề xuất tái cấu trúc và vận hành 14 tối ưu hiệu quả lưới điện phân phối trên địa bàn, góp phần phục vụ tốt cho công tác vận hành, điều độ, cải tạo và quy hoạch xây dựng hệ thống điện trên địa bàn tỉnh, đáp ứng kịp thời nhu cầu đện năng phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân. 2. Mục đích nghiên cứu: Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, tính toán và phân tích để đề xuất lựa chọn phương án tái cấu trúc nhằm vận hành tối ưu hiệu quả lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, góp phần mang lại hiệu quả cao hơn trong công tác vận hành lưới điện, giảm tổn thất và nâng cao độ tin cậy hơn so với phương án vận hành hiện tại; Đề xuất và định hướng cho công tác quy hoạch xây dựng cải tạo lưới điện trên địa bàn tỉnh trong tương lai, đảm bảo cung cấp điện hiệu quả cho toàn tỉnh Hậu Giang. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Chọn 4 phát tuyến trung thế trục chính có kết nối mạch vòng với nhau thuộc 3 trạm biến áp 110kV, cụ thể gồm các phát tuyến sau: + Tuyến 479VT xuất phát từ trạm 110kV Vị Thanh; + Tuyến 475CH xuất phát từ trạm 110kV Châu Thành; + Tuyến 472PH xuất phát từ trạm 110kV Phụng Hiệp; + Tuyến 476PH xuất phát từ trạm 110kV Phụng Hiệp. Nghiên cứu ứng dụng phần mềm ETAP của công ty Operation Technology, Inc. – OTI. Đây là một phần mềm thiết kế, mô phỏng dựa vào những khối có sẵn để mô tả sự vận hành của hệ thống, phần mềm có khả năng phân tích và tính toán các thông số của hệ thống điện Phạm vi nghiên cứu của luận văn tập trung vào vấn đề lựa chọn điểm mở tối ưu hoá để tìm phương thức vận hành lưới điện phân phối theo hàm mục tiêu tổng thất công suất trên lưới phân phối là nhỏ nhất và đảm bảo chất lượng điện năng (tái cấu trúc lưới điện). Tìm hiểu phần mềm ETAP và áp dụng mô phỏng lưới điện thực 15 tế để kết hợp tính toán phân bố công suất và tổn thất điện năng tổng cho từng trường hợp vận hành nhằm lựa chọn và đề xuất phương án vận hành giảm tổn thất công suất, đảm bảo điện áp, nâng cao chất lượng điện năng của hệ thống điện. 4. Ý nghĩa của khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu lưới điện phân phối hiện hữu tại Công ty Điện lực Hậu Giang đối với các phát tuyến phân phối 22kV trục chính có kết nối mạch vòng với nhau, được cấp điện từ các trạm 110kV khác nhau trên địa bàn tỉnh. Từ đó tìm ra kết cấu lưới thông qua các điểm mở mạch vòng để vận hành lưới điện hợp lý trên các tuyến nghiên cứu nhằm đáp ứng được yêu cầu giảm thiểu tổn thất điện năng. Từ kết quả nghiên cứu này, Công ty Điện lực Hậu Giang có thể tiếp tục áp dụng để tái cấu trúc lưới điện trên các phát tuyến còn lại và mở rộng ứng dụng tái cấu trúc lưới điện hạ thế trên từng khu vực để vận hành cấp điện hiệu quả nhất. 5. Bố cục luận văn: Để phù hợp với yêu cầu thực tế và hiện trạng lưới điện, phạm vi nghiên cứu. Ngoài phần mở đầu, luận văn được trình bày gồm 5 chương: Chương 1: Tổng quan về lưới điện và tình hình cung cấp điện tỉnh Hậu Giang Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Giới thiệu và tìm hiểu phần mềm ETAP Chương 4: Ứng dụng phần mềm ETAP mô phỏng tính toán và lựa chọn phương án tái cấu trúc lưới điện phân phối tỉnh Hậu Giang Chương 5: Kết luận và hướng phát triển của đề tài 16 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN TỈNH HẬU GIANG 1.1 Giới thiệu về tỉnh Hậu Giang: Hậu Giang là tỉnh nằm ở trung tâm của Tiểu vùng Tây Nam sông Hậu, được thành lập năm 2004 trên cơ sở chia tách từ tỉnh Cần Thơ. Về ranh giới địa lý, phía Bắc giáp thành phố Cần Thơ, phía Nam giáp tỉnh Sóc Trăng, phía Đông giáp sông Hậu và tỉnh Vĩnh Long, phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang và tỉnh Bạc Liêu. Diện tích tự nhiên của tỉnh là 1.602 km2, bằng 3,94% diện tích của Đồng bằng sông Cửu Long và 0,48% diện tích của cả nước. Chiều dài lớn nhất từ Bắc xuống Nam khoảng 45km và chiều rộng lớn nhất từ Đông sang Tây khoảng 48km. Dân số tỉnh Hậu Giang theo Niên giám thống kê năm 2016 của tỉnh là 772.230 người, bằng 0,95% dân số cả nước và 4,7% dân số vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Mật độ dân số trung bình là 481 người trên một km2, cao hơn mật độ dân số bình quân của cả khu vực ĐBSCL (452 người/km2). Trong đó các đơn vị có mật độ dân số cao nhất là: Thị xã Ngã Bảy 896 người/km2, huyện Châu Thành A (649 người/km2), huyện Châu Thành (khoảng 668 người/km2), thành phố Vị Thanh và thị xã Long Mỹ (khoảng 635 người/km2), các đơn vị còn lại từ khoảng 325 đến 401 người/km2. Dân số thành thị chiếm khoảng 24,2% dân số của tỉnh. Tốc độ tăng dân số bình quân năm 2015 đạt 0,2%. Về hành chính, Hậu Giang được chia thành 1 thành phố (Vị Thanh), 02 thị xã (thị xã Ngã Bảy và thị xã Long Mỹ) và 5 huyện gồm: Châu Thành A, Châu Thành, Phụng Hiệp, Vị Thủy và Long Mỹ. Toàn tỉnh có 54 xã, 10 thị trấn và 12 phường. Thành phố Vị Thanh là đô thị phát triển nhất của tỉnh, nơi tập trung các cơ quan chính trị, hành chính quản lý nhà nước, đầu mối về dịch vụ, thương mại - du lịch, văn hóa, giáo dục - đào tạo và y tế, thể thao của tỉnh. Với vị trí địa lý trung tâm của tiểu vùng Tây Nam sông Hậu, tỉnh Hậu Giang nằm trong khu vực trung chuyển giao lưu giữa các tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu, và các 17 huyện phía Nam tỉnh Kiên Giang với đô thị trung tâm của vùng Đồng bằng sông Cửu Long là TP Cần Thơ, thông qua nhiều tuyến giao thông thủy bộ quan trọng như: Về đường bộ: trục QL1 A, QL61 (hướng về ĐT691 sẽ nâng cấp thành đường quốc gia N2), ĐT 931 có vai trò quan trọng trong bối cảnh tuyến đường quốc gia N2 ven biển Tây được hình thành. Về đường thủy: trục sông Hậu, kênh Xà No, kênh Quản Lộ - Phụng Hiệp, kênh Nàng Mau. Về vị trí địa lý, do tiếp giáp với các trung tâm quan trọng (TP.Cần Thơ, TP.Hồ Chí Minh) và là trung tâm của Tiểu vùng Tây Nam sông Hậu nên sẽ tạo điều kiện thuận lợi để tỉnh Hậu Giang phát huy những thế mạnh trong quá trình hợp tác phát triển, cụ thể là: Có khả năng liên kết với Cần Thơ về tất cả các mặt kinh tế - xã hội, trong đó nổi bật về khoa học - công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực, y tế và giáo dục…Đồng thời tận dụng sân bay quốc tế Cần Thơ. Có vị trí gần cảng tổng hợp ngoài khơi Trần Đề - Sóc Trăng và hệ thống giao thông thuận lợi khu vực trên bờ, rất thuận tiện về xuất, nhập khẩu, giảm chi phi lớn trong vận chuyển hàng hoá; Có khả năng giao lưu, liên kết với vùng biển Sóc Trăng và các tỉnh có biển khác trong phát triển du lịch, phát triển hải sản và kinh tế biển khác. Là trung tâm giao lưu của tiểu vùng Tây Nam sông Hậu và tiểu vùng Bắc bán đảo Cà Mau, Hậu Giang có cơ hội phát triển mạnh các ngành dịch vụ vận tải , du lịch. Tuy nhiên Hậu Giang cũng phải đối mặt với các khó khăn hạn chế như: Bị thu hút các nhân lực có chất lượng, nguyên liệu về các trung tâm phát triển lớn, bị cạnh tranh mạnh về chất lượng sản phẩm, về công nghệ, về lao động..., các lĩnh vực dịch vụ khách sạn, nhà hàng rất khó phát triển, bởi lẽ lượng hành khách trên các tuyến đường lớn đi qua tỉnh thường bị “hút” về trung tâm. Về kinh tế, nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu kinh tế với thế mạnh về lúa gạo, cây ăn quả và thủy sản. Các sản phẩm nông nghiệp chủ lực của tỉnh như: lúa, mía, khóm (dứa), bưởi, cá thác lác, cá rô đồng,....Về công nghiệp, tính đến thời 18 điểm hiện tại trên địa bàn tỉnh đã quy hoạch được 02 Khu Công nghiệp (Khu Công nghiệp Sông Hậu giai đoạn 1, Khu Công nghiệp Tân Phú Thạnh), 05 Cụm công nghiệp tập trung và 03 Cụm Công nghiệp - Tiểu thủ Công nghiệp thu hút nhiều nhà đầu tư vào hoạt động thu hút nhiều nhà đầu tư lớn trong và ngoài nước như Công ty Thủy sản Minh Phú, Công ty Giấy Lee & Men Hàn Quốc, Công ty may da giày lạc Tỷ II….. Hậu Giang là tỉnh năng động và có tốc độ tăng trưởng kinh tế tương đối tốt, tốc độ tăng trưởng kinh tế địa phương năm 2018 đạt gần 6,7%. Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Hậu Giang [12] 1.2 Tổng quan về lưới điện tỉnh Hậu Giang: 1.2.1 Lưới điện cao thế và trạm biến áp trung gian: Công ty Điện lực Hậu Giang trực thuộc Tổng Công ty Điện lực Miền Nam đảm nhiệm việc phân phối và quản lý lưới điện phân phối trên địa bàn tỉnh Hậu Giang . 19 Trên địa bàn tỉnh có 05 trạm biến áp trung gian 110kV với tổng công suất là 290MVA và hiện nay chưa có trạm biến áp trung gian 220kV. Phụ tải trên địa bàn tỉnh Hậu Giang nhận nguồn từ 5 trạm biến áp 110/22kV bao gồm trạm 110/22kV Vị Thanh (2x40MVA), trạm 110/22kV Phụng Hiệp (2x25MVA), trạm 110/22kV Châu Thành (2x40MVA), trạm 110/22kV Long Mỹ (40MVA) và trạm 110/22kV Phú Xuân (40MVA). Các trạm biến áp trên nhận nguồn từ các đường dây truyền tải 110kV phát tuyến của các trạm biến áp trung gian 220kV/110kV Rạch Giá-Kiên Giang, trạm biến áp 220kV/110kV Ô Môn - Cần Thơ và trạm biến áp 220kV/110kV Cần Thơ [11]. 1.2.1.1 Nguồn điện: Tỉnh Hậu Giang được cấp điện từ hệ thống điện quốc gia, trong đó nguồn điện chính là các nhà máy sau: - Nhà máy điện tua bin khí chu trình hỗn hợp Cà Mau, gồm 2 cụm, công suất mỗi cụm là 750MW. - Nhà máy nhiệt điện Ô Môn Cần Thơ 600MW gồm có 4 tổ tuốc bin khí, công suất khả dụng 134MW và 1 tổ tuốc bin hơi công suất 33MW. Trên địa bàn tỉnh hiện chưa có trạm 220kV nào. Tỉnh được cấp điện từ các trạm biến áp 220kV/110kV nằm trên địa bàn các tỉnh lân cận như trạm 220kV Trà Nóc, trạm Cần Thơ và trạm Rạch Giá. Tỉnh cũng không có nguồn điện độc lập nào, kể cả các tổ máy diesel nhỏ. 1.2.1.2 Lưới truyền tải 220-110kV: * Lưới điện 220kV: Hiện tại tỉnh Hậu Giang được cấp điện từ các trạm biến áp 220kV sau: Trạm biến áp Rạch Giá 2 220/110 – 250+125MVA, đặt tại huyện Châu Thành, tỉnh Kiên Giang, nhận điện từ các đường dây 220kV nhà máy điện Cà Mau – Rạch Giá 2. Giữa các trạm 220kV Rạch Giá 2 và Cà Mau 2 là đường dây 110kV cấp điện cho các cho các trạm 110kV sau: Giồng Riềng (tỉnh Kiên Giang), Vị Thanh (tỉnh Hậu Giang), Hồng Dân (tỉnh Bạc Liêu), và An Xuyên (tỉnh Cà Mau).
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan