Luận văn Đánh giá độ tin cậy phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối
1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI:
Hiện nay, nước ta đang trên đà phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước. Cung cấp điện được xem là một trong những yếu tố then chốt để thúc đẩy nền
kinh tế phát triển. Ngành điện nước ta đang từng bước đi vào thị trường đện cạnh
tranh. Điều quan trọng nhất để thu hút khách hàng là các công ty điện phải cung cấp
đện có độ tin cậy cao và có tính cạnh tranh. Để đáp ứng hai vấn đề trên là hết sức khó
khăn và vẫn còn mới đối với ngành điện của nước ta. Vì thế trong luận văn này tác giả
sẽ trình bày phương pháp đánh giá độ tin cậy với việc tính toán được giới hạn‘cường
độ hỏng hóc’ hằng năm và ‘thời gian phục hồi’ tương ứng đối với một khách hàng của
một phát tuyến phân phối hình tia của mạng điện phân phối. Phương pháp này này sẽ
phát triển một nền tảng và lý thuyết nhằm tính toán các chỉ số về độ tin cậy.
Sử dụng Matlab với giải thuật m.file có thể đánh giá các thông số độ tin cậy
nhanh chóng và cần thiết. Bên cạnh đó hạn chế “cường hỏng hóc phần tử” hàng năm
và liên quan đến “thời gian sửa chữa phục hồi” cho khách hàng trên một phát tuyến
hình tia của mạng điện phân phối. Cường độ cắt phần t ử của phát tuyến – λfeeder
được đưa ra trong các đơn vị của sự cố mỗi năm và thời gian phục hồi – rfeederđược
thể hiện trong số giờ mỗi lần mất điện. Phương pháp này có thể được áp dụng chứng
minh với các thiết bị khác nhau, cấu hình phát tuyến khác nhau sẽ ảnh hưởng đến độ
tin cậy và từ đó ảnh hưởng tới khách hàng của phát tuyến.
Để phân tích đánh giá độ tin cậy một phát tuyến một phát tuyến trong luận văn
này chia một phát tuyến phân phối hình tia thành nhiều khu vực, và từ khu vực tiếp tục
được chia thành các tiểu khu vực.HUTECH
Khu vực được tạo ra trên sơ đồ một dòng bằng cách khoanh vùng tất cả các
phân đoạn giữa các thiết bị bảo vệ. Các ranh giới của các khu này sẽ được bộ phận
ngắt mạch, bộ tự đóng lặp lại, bộ phân vùng và các cầu chì sẽ tự
động cô lập các phần của các phát tuyến khi có sự cố. Các khu vực này sẽ được đánh
số ký hiệu 1,2,3 . và vv.
Tiếp tục mỗi khu vực lại được chia thành các tiểu khu vực, ranh giới của tiểu
khu vực trong một khu vực sẽ là các bộ đóng ngắt bằng tay. Tiểu khu được đánh
số tuân theo từng số khu vực với việc bổ sung thêm một con số phía sau và tuần
tự 1.1, 1.2, . 2,1, và vv.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận văn Đánh giá độ tin cậy phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối
HU TE CH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHẠM QUỐC NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY PHÁT TUYẾN HÌNH TIA CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyênngành : Thiếtbị, mạng&nhàmáyđiện Mãsốngành:605250 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng7năm 2012 HU TE CH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHẠM QUỐC NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY PHÁT TUYẾN HÌNH TIA CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyênngành : Thiếtbị, mạng&nhàmáyđiện Mãsốngành:605250 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:PGS.TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT TP. HỒ CHÍ MINH, tháng7năm 2012 HU TE CH CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Cánbộhướngdẫnkhoahọc : PGS.TS. NGUY ỄN HOÀNG VIỆT (Ghirõhọ, tên, họchàm, họcvịvàchữký) LuậnvănThạcsĩđượcbảovệtạiTrườngĐạihọcKỹthuậtCôngnghệTP. HCM ngày14tháng07 năm 2012 ThànhphầnHộiđồngđánhgiáLuậnvănThạcsĩgồm: (Ghirõhọ, tên, họchàm, họcvịcủaHộiđồngchấmbảovệLuậnvănThạcsĩ) 1. 2. 3. 4. 5. XácnhậncủaChủtịchHộiđồngđánhgiáLuậnsaukhiLuậnvănđãđược sửachữa (nếucó). ChủtịchHộiđồngđánhgiáLV HU TE CH TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM PHÒNG QLKH - ĐTSĐH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độclập - Tự do - Hạnhphúc TP. HCM, ngày22tháng 05năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họtênhọcviên: PhạmQuốcNghiệpGiớitính: Nam Ngày, tháng, nămsinh: 28/07/1973Nơisinh: HảiDương Chuyênngành: Thi ếtbị, mạng&nhàmáyđiện MSHV: 1081031049 I- TÊN ĐỀ TÀI: “ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY PHÁT TUYẾN HÌNH TIA CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI” II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Cơsởkhoahọclýthuyếtvàthựcnghiệmcủacôngtácđanhgiáđộ tin cậy. - Xâydựngphươngphápxácđịnhsốlầnmấtđiệnhàngnămmộtkháchhàngtrênmộtpháttuyếnhìnhti acủamạngđiệnphânphốivàthờigiantrungbìnhcầnthiếtđểkhôiphụclạichokháchhàngcủapháttu yếnhìnhtiatrongmạngđiệnphânphối. -Xétđánhgiám ộtpháttuyếncụthểmộtpháttuyếnphânphốihìnhtiacủamạngđiệnphânphối. III- NGÀY GIAO NHI ỆM VỤ:Ngày 15 tháng 09 năm 2011 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHI ỆM VỤ: Ngày 15 tháng 06năm 2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:PGS.TS.NGUYỄN HOÀNG VIỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họtênvàchữký) (Họtênvàchữký) HU TE CH LỜI CAM ĐOAN Tôixin cam đoanđâylàcôngtrình ghiên ứucủariêngtôi. Cácsốliệu, kếtquảnêutrongLuậnvănlàtrungthựcvàchưatừngđượcaicôngbốtrongbấtkỳcôngtrìnhnàokhá c. Tôixin cam đoanrằngmọisựgiúpđỡchoviệcthựchiệnLuậnvănnàyđãđượccảmơnvàcácthông tin tríchdẫntrongLuậnvănđãđượcchỉrõnguồngốc. HọcviênthựchiệnLuậnvăn (Kývàghirõhọtên) PhạmQuốcNghiệp HU TE CH LỜI CẢM ƠN Lờiđầutiênxincảmơncơquannơitôicôngtác (KhoaCôngNghệĐiệnTrườngĐạiHọcCôngNghiệpThànhphốHồChí Minh) đãtạomọiđiềukiệnvềthờigiancũngnhưbốtrísắpxếpcôngviệcchotôiphùhợpđểtôithamgiađược khóahọcnày. Xinchânthànhcảmơncácquýthầycôgiáođãgiảngdạycholớp Cao họcThiếtbị, mạng&nhàmáyđiệnkhóa I vớitấtcảlòngbiếtơnvàkínhtrọng. XinchânthànhcảmơnTrườngĐạihọcKỹthuậtCôngnghệThànhphốHồChí Minh, Ban giámhiệuvàcácthầycôtrongphòngsauđạihọcvàhợptácquốctế, khoaCơ-Điện-Điệntử, đặcbiệtlàthầyPGS.TS NguyễnHoàngViệtGiảngviêntrườngĐạihọcBáchKhoaThànhphốHồChí Minh đãtậntìnhgiúpđỡ, hướngdẫn, cungcấptàiliệuchotôitrongquátrìnhthựchiệnluậnvănnày. Cảmơntấtcảnhữngngườibạntronglớpđãkềvaisátcánhcùngtôi chia sẻvàhoànthiệntrongkhóahọcnày. Cuốicùngvìtrìnhđộkiếnthứccóhạn, thờigianđầutưchoviệclấysốliệuluậnvănvàhoànthiệnluậnvăncònhạnchế. Do đóluậnvănsẽcósaisót, kínhmongcácquíthầycô, cácbạntronglớpđónggópđểluậnvănhoànthiệnhơn. Xintrânthànhcảmơn HọcviênthựchiệnLuậnvăn PhạmQuốcNghiệp HU TE CH MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 3 1.1. TỔNG QUAN 3 1.1.1 ChấtLượngĐiệnnăngvàĐộ Tin Cậy 3 1.1.2 Đánhgiáđộ tin cậy. 5 1.2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN 6 1.3. PHẠM VI NGHIÊU CỨU 6 1.4. GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 7 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 8 2.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG HỆTHỐNG ĐIỆN. 8 2.1.1 ĐịnhNghĩaĐộ Tin Cậy 8 2.1.2 CáckháiNiệm 8 2.1.3. CácChỉTiêuĐộ Tin Cậy 10 2.2 TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY. 11 2.2.1 Độ Tin cậyNguồnPhát. 11 2.2.2 Cáccôngthứctínhđộ tin cậytrongmạngtruyềntải. 14 2.2.3 Độ Tin CậyTrongMạngPhânPhối. 17 2.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN. 18 2.3.1 CácĐặcTínhHỏngHócCủaCácPhầnTửHệThốngĐiện. 19 2.3.2 ĐặcTínhSửaChữa (PhụcHồi) CủaMộtPhầnTử. 21 2.3.3 TínhSẵnSàngCủaPhầnTử. 23 2.4 MÔ HÌNH TIN CẬY PHẦN TỬ HỆ THỐNG ĐIỆN. 24 2.4.1 MôHìnhNguồnPhát. 25 2.4.2 MôHìnhĐườngDâyTruyềnTảiVàMáyBiếnÁp. 28 HU TE CH 2.5 MÔ HÌNH TIN CẬY PHẦN TỬ. 29 2.5.1 NốiTiếp. 29 2.5.2 Song song. 31 2.6 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY TRONG MẠNG PHÂN PHỐI HÌNH TIA. 33 2.6.1. SAIFI (Tầnsuấtmấtđiệntrungbìnhhệthống). 33 2.6.2. SAIDI (Thờigianmấtđiệntrungbìnhcủahệthống). 33 2.6.3. CAIFI (Tầnsuấtmấtđiệncủakháchhàng). 34 2.6.4. CAIDI (Thờigianmấtđiệntrungbìnhcủakháchhàng). 34 2.6.5. ASAI (Khảnăngsẵnsàngđưavàovậnhành). 34 2.6.6. ENS. 34 2.6.7. AENS. 35 2.6.8. ACCI. 35 2.6.9 ASIFI. 35 2.6.10 ASIDI – Load Based. 35 2.6.11 MAIFI. 35 2.6.12 CEMIn. 36 2.6.13 CEMSMIn. 36 CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ THỰC HIỆN. 37 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY. 37 3.1.1 Phươngphápđồthịgiảitích. 37 3.1.2. PhươngPháp Markov. 37 3.1.3 PhươngPháp Monte Carlo. 37 3.3 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG. 38 3.3.1. PhầnMềm MATLAB. 38 3.3.1.1. LịchSửHìnhThànhVàPhátTriểnCủa MATLAB. 38 3.3.1.2. TổngQuátVề MATLAB. 38 HU TE CH CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHÁT TUYẾN. 40 4.1 KhuVựcVàTiểuKhuVựcCủaPhátTuyếnPhầnPhối: 40 4.2 CácThànhPhầnCủaPhátTuyếnPhầnPhối: 41 4.2.1 ThànhPhầnCườngĐộMấtĐiệnCủaPhátTuyến - λfeeder 4.2.2 ThànhPhầnSửaChữaVàPhụcHồiCủaPhátTuyến - r : 41 feeder CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG TRÌNH CHO ÁP D ỤNG CỦA PHÁT TUYẾN PHÂN PHỐI. 44 : 41 5.1 PHƯƠNG TRÌNH CƯỜNG ĐỘ MẤT ĐIỆN. 44 5.1.1 PhươngTrìnhCườngĐộMấtĐiện Cho TiểuKhuVực. 44 5.1.2 PhươngTrìnhCườngĐộMấtĐiệnCủaPhátTuyến. 45 5.2 PHƯƠNG TRÌNH THỜI GIAN PHỤC HỒI. 50 5.2.1 PhươngTrìnhThờiGianPhụcHồi Cho TiểuKhuVực. 50 5.2.2 PhươngTrìnhThờiGianPhụcHồiCủaPhátTuyến. 51 5.5 SơĐồGiảiThuậtCủaChương rình. 53 CHƯƠNG 6: ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG CỤ THỂ. 54 6.1 SơĐồVàDữLiệu. 54 6.2 BảngSựThật (TRU) CủaPhátTuyến. 56 6.3 Ma Trận [SUBZcomp] CủaCácThànhPhần. 59 6.4 CườngĐộHỏngHócCủaTiểuKhuVực[λsubz 6.5 CườngĐộMấtĐiệnCủaPháttuyến (λ ]. 64 feeder 6.6 ThờiGianPhụcHồiCủaTiểukhuvực. 66 ). 65 6.7 ThờiGianPhụcHồiCủaPhátTuyếnrfeeder. 68 HU TE CH CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN . 69 7.1 KếtLuận. 69 7.2 HướngPhátTriểnCủaĐềTài. 70 Tàiliệuthamkhảo 71 PhụLục HU TE CH GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt HVTH: Phạm Quốc Nghiệp -1- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHẠM QUỐC NGHIỆP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY PHÁT TUYẾN HÌNH TIA CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & nhà máy điện Mã số:605250 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 5 năm 2012 HU TE CH GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt HVTH: Phạm Quốc Nghiệp -2- TÓM TẮT 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI: Hiện nay, nước ta đang trên đà phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Cung cấp điện được xem là một trong những yếu tố then chốt để thúc đẩy nền kinh tế phát triển. Ngành điện nước ta đang từng bước đi vào thị trường đện cạnh tranh. Điều quan trọng nhất để thu hút khách hàng là các công ty điện phải cung cấp đện có độ tin cậy cao và có tính cạnh tranh. Để đáp ứng hai vấn đề trên là hết sức khó khăn và vẫn còn mới đối với ngành điện của nước ta. Vì thế trong luận văn này tác giả sẽ trình bày phương pháp đánh giá độ tin cậy với việc tính toán được giới hạn‘cường độ hỏng hóc’ hằng năm và ‘thời gian phục hồi’ tương ứng đối với một khách hàng của một phát tuyến phân phối hình tia của mạng điện phân phối. Phương pháp này này sẽ phát triển một nền tảng và lý thuyết nhằm tính toán các chỉ số về độ tin cậy. Sử dụng Matlab với giải thuật m.file có thể đánh giá các thông số độ tin cậy nhanh chóng và cần thiết. Bên cạnh đó hạn chế “cường hỏng hóc phần tử” hàng năm và liên quan đến “thời gian sửa chữa phục hồi” cho khách hàng trên một phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối. Cường độ cắt phần t ử của phát tuyến – λfeeder được đưa ra trong các đơn vị của sự cố mỗi năm và thời gian phục hồi – rfeeder 2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY PHÁT TUYẾN được thể hiện trong số giờ mỗi lần mất điện. Phương pháp này có thể được áp dụng chứng minh với các thiết bị khác nhau, cấu hình phát tuyến khác nhau sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy và từ đó ảnh hưởng tới khách hàng của phát tuyến. Để phân tích đánh giá độ tin cậy một phát tuyến một phát tuyến trong luận văn này chia một phát tuyến phân phối hình tia thành nhiều khu vực, và từ khu vực tiếp tục được chia thành các tiểu khu vực. HU TE CH GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt HVTH: Phạm Quốc Nghiệp -3- Khu vực được tạo ra trên sơ đồ một dòng bằng cách khoanh vùng tất cả các phân đoạn giữa các thiết bị bảo vệ. Các ranh giới của các khu này sẽ được bộ phận ngắt mạch, bộ tự đóng lặp lại, bộ phân vùng và các cầu chì sẽ tự động cô lập các phần của các phát tuyến khi có sự cố. Các khu vực này sẽ được đánh số ký hiệu 1,2,3 ... và vv. Tiếp tục mỗi khu vực lại được chia thành các tiểu khu vực, ranh giới của tiểu khu vực trong một khu vực sẽ là các bộ đóng ngắt bằng tay. Tiểu khu được đánh số tuân theo từng số khu vực với việc bổ sung thêm một con số phía sau và tuần tự 1.1, 1.2, ... 2,1, và vv. Hình 2.1 sơ đồ phát tuyến hình tia HU TE CH GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt HVTH: Phạm Quốc Nghiệp -4- Thành phần cường độ mất điện của phát tuyến (λfeeder) trong mạng điện phân phối hình tia bao gồm các cường độ hỏng hóc (λcomponent) . Thành phần phục hồi của phát tuyến (rfeeder) trong mạng điện phân phối hình tia bao gồm các thành phần (rcomponent ). được tổng hợp ở bảng sau: THÀNH PHẦN (Component) CƯỜNG ĐỘ HỎNG HÓC (Outage rate) THỜI GIAN PHỤC HỒI DO ĐÓNG CẮT (Switch restoration time) THỜI GIAN PHỤC HỒI DO SỬA CHỮA (Repair restoration time) Đường dây trên không (Overhead lines) λ roh o_ rswt o_rep Đường dây đi ngầm (Undrground lines) λ rug u_ rswt u_rep Đóng ngắt bằng tay (Manual switch) λ rsw s_ rswt s_rep Điểu chỉnh điện áp (Voltage regulator λ rvr vr Máy cắt (Circuit breaker) λ rcb cb Cầu chì ngang (Fused lateral) λ rfl fl Máy biến áp phân phối (Distribution transformer) λ rtr tr BẢNG 2.1 dữ liệu các thành phần cường độ hỏng hóc và thời gian sửa chữa. HU TE CH GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt HVTH: Phạm Quốc Nghiệp -5- 3. CÁC PHƯƠNG TRÌNH ÁP DỤNG 3.1 PHƯƠNG TRÌNH CƯỜNG ĐỘ MẤT ĐIỆN 3.1.1 Phương Trình Cường Độ Mất Điện Cho Tiểu Khu Vực. Cường độ mất điện cho mỗi tiểu khu (λsubzone) của phát tuyến hình tia trong mạng điện phân phối sẽ bao gồm tổng tất cả các cường độ hỏng hóc thành phần (λcomponent). ... 9 MỤC LỤC HU TE CH /263 5.4 Kết Quả Đạt Được: 23 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN 25 4.2 PHƯƠNG TRÌNH THỜI GIAN PHỤC HỒI. 12 4.2.1 Phương Trình Thời Gian Phục Hồi Cho Tiểu Khu Vực 12 4.2.2 Phương Trình Thời Gian Phục Hồi Của Phát Tuyến. 14 5 GIẢI THUẬT VÀ KẾT QUẢ ỨNG DỤNG. 14 5.1 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT CỦA CHƯƠNG TRÌNH 15 5.2. SƠ ĐỒ VÍ DỤ ỨNG DỤNG. 17 5.3 Bảng Sự Thật (TRU) Của Phát Tuyến. 21 HU TE CH /264 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Hiện nay, nước ta đang trên đà phát triển công nghệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Cung cấp điện được xem là một trong những yếu tố then chốt để thúc đẩy nền kinh tế phát triển. Ngành điện nước ta đang từng bước phát triển và tiến tới thị trường đện cạnh tranh. Điều quan trọng nhất để thu hút khách hàng là các công ty điện phải cung cấp đện có độ tin cậy cao và có tính cạnh tranh. Vì thế trong luận văn này tác giả sẽ trình bày phương pháp (đánh giá độ tin cậy phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối). HU TE CH CH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI: Xây dựng phương pháp xác định số lần mất điện hàng năm của khách hàng, trên một phát tuyến hình tia của mạng điện phân phối. Và thời gian trung bình cần thiết để khôi phục lại cho khách hàng của phát tuyến hình tia trong mạng điện phân phối. Trong đề tài luận văn này đề xuất giải pháp sử dụng phân tích các sự cố hỏng hóc và thời gian sửa chữa phục hồi các phần tử của phát tuyến” /265 HU TE CH 3. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: Để phân tích đánh giá độ tin cậy một phát tuyến trong luận văn này chia một phát tuyến phân phối hình tia thành nhiều khu vực, và từ khu vực tiếp tục được chia thành các tiểu khu vực. Các khu vực này sẽ được đánh số ký hiệu 1,2,3 ... và v v. Sau đó các tiểu khu vực được đánh số tuân theo từng số khu vực với việc bổ sung thêm một con số phía sau và tuần tự 1.1, 1.2, ... 2.1, và vv. /266 HU TE CH 4. CÁC PHƯƠNG TRÌNH ÁP DỤNG 4.1 PHƯƠNG TRÌNH CƯỜNG ĐỘ MẤT ĐIỆN 4.1.1 Phương Trình Cường Độ Mất Điện Cho Tiểu Khu Vực. Cường độ mất điện cho mỗi tiểu khu (λsubzone) của phát tuyến hình tia trong mạng điện phân phối sẽ bao gồm tổng tất cả các cường độ hỏng hóc thành phần (λcomponent) ∑ = = NC i compisubzn 1 λλ (4.1) Trong đó: λsubn : là cường độ mất điện của tiểu khu vực n, có đơn vị là (số lần mất điện / năm). /267 HU TE CH = tr lf cb vr s s u u o o comp λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ ][ λcompi : là thành phần cường độ hỏng hóc có đơn vị là (sự cố/ năm). NC : là tổng các thành phần của tiểu khu vực n trong một khu vực và tất cả các khu vực của một đường dây trực tiếp tính ngược trở về nguồn. (4.2) /268 HU TE CH 4.1.2 Phương Trình Cường Độ Mất Điện Của Phát Tuyến. ∑= = NZ i total i subzfeeder kW kW i1 .λλ (4.3) Trong đó: kWi : là tải kilowatt trong tiểu khu vực. kWtotall : là tổng tải kilowatt của phát tuyến. λsubz : cường độ hỏng hóc của tiểu khu vực ]].[[][ compcompsubz SUBZ λλ = (4.4) /269 HU TE CH- Bốn cột đầu tiên của ma trận [SUBZcomp] được tạo ra bằng một bảng sự thật [TRU] nhằm tương ứng với chiều dài đường dây - Các cột thứ năm và thứ sáu trong ma trận [SUBZcomp] được xác định là số lượng các thiết bị đóng ngắt bằng tay trong các phân cấp (đóng ngắt) – “switch”) và (sửa chữa) – “repair”. /2610 HU TE CH - Cột thứ bảy của ma trận [SUBZcomp] được biểu diễn số lượng các bộ ổn áp nằm giữa khu vực n và nguồn. - Phần còn lại của các cột trong ma trận [SUBZcomp] là cột thứ tám là số lượng máy cắt, cột thứ chín là số lượng cầu chì và cột mười là số lượng máy biến áp được điền đầy với những số “1”. /2611 HU TE CH 4.2 PHƯƠNG TRÌNH THỜI GIAN PHỤC HỒI. 4.2.1 Phương Trình Thời Gian Phục Hồi Cho Tiểu Khu Vực Thời gian sửa chữa và phục hồi cho mỗi tiểu khu (rsubzone) của phát tuyến hình tia trong mạng điện phân phối bao gồm tổng các thời gian phục hồi thành phần (rcomponent) subzn NC i compicompi subzn r r λ λ∑ == 1 . (4.6) /2612 HU TE CH = − − − − − − tr tf cb vr reps swts repu swtu repo swto comp r r r r r r r r r r r ][ rcomp là sự phục hồi các thành phần thời gian. Trong đó: rsubz là thời gian phục hồi của tiểu khu vực. λsubz là cường độ mất điện của tiểu khu vực. (4.7) /2613 HU TE CH 4.2.2 Phương Trình Thời Gian Phục Hồi Của Phát Tuyến. ∑ = = NZ i feeder i subzfeeder kW kWrr i1 . (4.8) Trong đó: kWi : là tải kilowatt trong tiểu khu vực. kWfeeder : là tổng tải kilowatt của phát tuyến. rsubzi : thời gian phục hồi của tiểu khu vực. 5 GIẢI THUẬT VÀ KẾT QUẢ ỨNG DỤNG. /2614 HU TE CH Yes Bắt đầu Xét mỗi tiểu khu vực n (hàng) với sự cố trong tiểu khu vực m (cột) Tiểu khu vực n có thể được cô lập từ tiểu khu vực m bởi các thiết bị tự động hay không? Nguồn sơ cấp có sẵn sàng cung cấp cho tiểu khu vực n hay không? Yes Yes Có phải có sẵn 1 nguồn dự phòng để cấp điện cho các tiểu khu n bằng cách đóng ngắt không? "1" trong hàng "swt" và "0" trong hàng "rep" của n theo cột m. "0" trong hàng "swt" và "1" trong hàng "rep" của n theo cột m No ở cột m điền "0" vào các hàng "swt" và "rep". No No 5.1 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT CỦA CHƯƠNG TRÌNH /2615 HU TE CH No Tiểu khu vực n có thể được cô lập bằng cách đóng ngắt bằng tay không. Có một nguồn sẵn sàng cấp điện cho tiểu khu vực n không? "0" trong hàng "swt" và "1" trong hàng ."rep" của n theo cột m. "0" trong hàng "swt" và "1" trong hàng "rep" của n theo cột m. No "1" Trong hàng "swt" và "0" trong hàng "rep" của n theo cột m. No Yes Yes /2616 HU TE CH 5.2. SƠ ĐỒ VÍ DỤ ỨNG DỤNG. Trong sơ đồ hệ thống ví dụ sơ đồ phát tuyến hình tia gồm có bốn khu vực,, Khu vực -1 bao gồm tiểu khu vực 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 và 1.7. Khu vực -2 bao gồm tiểu khu vực 2.1, 2.2 và 2.3. Đối với Khu vực -3 và Khu vực -4, các tiểu khu vực và khu vực được xem là như nhau. /2617 HU TE CH CB R R Tiểu khu vực 1.1 Máy biến áp phân phối Cầu chì ngang Khu vực 2.2 Khu vực 3 Ti ểu k hu v ự c 1. 7 Ti ểu k hu v ự c 1. 2 Ti ểu k hu v ự c 1. 5 Ti ểu k hu v ự c 1. 6 Ti ểu k hu v ự c 1. 3 SW-1 VR Ti ểu k hu v ự c 1. 4 K hu v ự c 4 R 2T iể u kh u vự c 2. 3 1T iể u kh u vự c 2. 1 Đ i n gầ m Nguồn SW-5 SW-7 SW-11 SW-10 SW -4 Đ i n gầ m 6.1 SW-8 SW-6 SW-9 SW-3 SW-2 SW-12 SW-5.1 /2618 HU TE CH TIỂU KHU VỰC (Subzone) ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG – M (Overhead – m) ĐƯỜNG DÂY NGẦM – M (Underground – m) PHỤ TẢI - kW (Load – kW) 1.1 1550 120 1500 1.2 1250 0 1200 1.3 1120 0 1000 1.4 850 150 1000 1.5 950 0 800 1.6 900 0 750 1.7 820 0 630 2.1 450 0 400 2.2 450 0 400 2.3 300 0 320 3 610 0 500 4 900 0 750 BẢNG 4.1 Dữ liệu chiều dài đường dây và tải của các tiểu khu vực và khu vực. /2619 HU TE CH THÀNH PHẦN (Component) CƯỜNG ĐỘ HỎNG HÓC (Outage rate) THỜI GIAN PHỤC HỒI DO ĐÓNG CẮT (Switch restoration time) THỜI GIAN PHỤC HỒI DO SỬA CHỮA (Repair restoration time) Đường dây trên không (Overhead lines) λoh = 0.1376 ro_swt = 2.1281 ro_rep = 10 Đường dây đi ngầm (Undrground lines) λug = 0.0316 ru_swt = 3.8427 ru_rep = 22 Đóng ngắt bằng tay (Manual switch) λsw = 0.0238 rs_swt = 1.2247 rs_rep = 9 Điểu chỉnh điện áp (Voltage regulator) λvr = 0.0156 rvr = 1.286 Máy cắt (Circuit breaker) λcb =0.0023 rcb = 1.2428 Cầu chì ngang (Fused lateral) λfl = 0.8576 rfl = 1.5924 Máy biến áp phân phối (Distribution transformer) λtr = 0.0261 rtr = 3.1685 BẢNG 4.2: Dữ liệu các thành phần cường độ hỏng hóc và thời gian phục hồi /2620 HU TE CH 5.3 Bảng Sự Thật (TRU) Của Phát Tuyến. Với bảng "sự thật" [TRU] được tạo ra nhằm tương ứng với chiều dài đường dây có thể đóng ngắt và có thể sửa chữa được. Phục vụ mỗi tiểu khu. Bảng này xác định các hư hỏng trong tất cả các khu vực và các tiểu khu vực sẽ có cường độ hỏng hóc và thời gian phục hồi cho tiểu khu vực n. Sơ đồ giải thuật của chương trình được sử dụng để hoàn thành bảng sự thật. Nếu hư hỏng đã sẩy ra ở tiểu khu n (tiểu khu m bằng tiểu khu n) sau đó các câu trả lời ở các khối quyết định là "No", "Yes" và "No", kết quả sẽ là "0" trong hàng "swt" và "1" trong "rep" hàng n theo cột m. /2621 HU TE CH Tiểu khu vực (Subzone) 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.3 3 4 1.1- Đóng ngắt (switch) 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1.2- Đóng ngắt (switch) 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1.3- Đóng ngắt (switch) 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1.4- Đóng ngắt (switch) 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1.5- Đóng ngắt (switch) 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1.6- Đóng ngắt (switch) 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1.7- Đóng ngắt (switch) 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 2.1- Đóng ngắt (switch) 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 2.2- Đóng ngắt (switch) 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 Sửa chữa (repair) 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 2.3- Đóng ngắt (switch) 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 Sửa chữa (repair) 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 3 - Đóng ngắt (switch) 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 Sửa chữa (repair) 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 4 - Đóng ngắt (switch) 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 Sửa chữa (repair) 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 /2622 HU TE CH Kết quả cường độ mất điện của khu vực và tiểu khu vực [λsubz] trong phát tuyến sẽ là như sau: 5.4 Kết Quả Đạt Được: Kết quả cường độ hỏng hóc của phát tuyến (λfeeder) là như sau: λfeeder = 2.0328 (số lần mất điện/năm) /2623 HU TE CH Kết quả thời gian phục hồi của tiểu khu vực rsubzn sẽ là như sau: Kết quả thời gian phục hồi của phát tuyến rfeeder sẽ là như sau: rfeeder = 4.3048 (giờ/lần mất điện) /2624 HU TE CH 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đề tài này trình bày một phương pháp để đánh cường độ mất điện hàng năm và thời gian phục hồi cho từng khu vực và tiểu khu vực của một phát tuyến phân phối. Sử dụng tổng tải phát tuyến và tải trong từng khu vực và tiểu khu vực, một phương pháp để xác định cường độ mất điện và thời gian phục hồi cho khách hàng được phục vụ bởi phát tuyến. /2625 HU TE CH Khi ngành điện nước ta đang từng bước đi vào thị trường đện cạnh tranh thì phương pháp này sẽ trở thành một công cụ đánh giá được độ tin cậy phát tuyến của mạng điện phân phối hình tia. Phương pháp này có thể rất hiệu quả trong việc chứng minh các thiết bị khác nhau, cấu hình phát tuyến khác nhau sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy của phát tuyến và từ đó ảnh hưởng tới khách hàng của phát tuyến. /2626 HU TE CH CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN!
File đính kèm:
- luan_van_danh_gia_do_tin_cay_phat_tuyen_hinh_tia_cua_mang_di.pdf