CHƯƠNG V: SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TOÁN CHO TUYẾN DÂY 473TN CẦN THƠTÍNH TOÁN CHO TUYẾN DÂY 473TN CẦN THƠ
1.18 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
1.18.1Chạy bài toán phân bố công suất
Đầu tiên ta chọn Analysis\Option, chọn thẻ Load Flow cho bài toán phân bố công suất.
Hình 5. 11: Hộp thoại Analysis option – Thẻ load flow các lựa chọn cho bài toán phân bố công suất.
Trong hộp thoại Load Flow ta nhập vào số vòng lặp mà ta muốn thực hiện. Ở hộp thoại này ta giới hạn chỉ dừng lại việc tính toán sau khi đã lặp được 200 lần (Stop calculation after 200 iterations).
Voltage Precision: Sai số về điện áp giữa hai lần lặp hay còn gọi là độ lệch điện áp cho phép. Điều chỉnh độ lệch điện áp bằng giá trị chuẩn 0.00001 pu (mặc định) sẽ không ảnh hưởng đến sự hội tụ của phép lặp. Một số tuyến dây có thể có sự phối hợp giữa nhánh có tổng trở cao và nhánh có tổng trở rất nhỏ nhưng lớn hơn không, làm cho tuyến
dây này rất nhạy dù điện áp thay đổi rất nhỏ, sự thay đổi điện áp rất nhỏ này làm cho sai số cho phép của máy tính ngăn không cho hội tụ đến sai số hội tụ đã chỉ định. Để cho hợp lý hơn ta hãy tăng sai số đến giá trị lớn hơn.
Power Precision: Độ lệch công suất là sai số lớn nhất cho phép giữa công suất vào và ra khỏi một nút.
Transformer Taps Locked: Nếu ta chọn mục này thì sẽ khoá tất cả đầu phân áp của máy biến áp tức là không quan tâm tới trạng thái riêng của mỗi máy biến áp.
Capacitors Locked: Nếu ta chọn mục này thì trạng thái của dãy tụ bù ứng động sẽ không thay đổi trong quá trình tính phân bố công suất. Nếu tụ không khoá (không đánh dấu), bài toán phân bố công suất sẽ điều chỉnh dung lượng của giàn tụ bù ứng động. Trị số này được điều chỉnh dựa trên độ tăng của nấc điều chỉnh của tụ bù, phạm vi điều chỉnh điện áp và nút có điều chỉnh. Trong bài toán phân bố công suất nếu điện áp tại nút có điều chỉnh không nằm trong phạm vi điện áp cho phép, thì dung lượng bù sẽ tăng lên bởi hệ số tăng của nấc điều chỉnh cho đến khi điện áp tại nút đó nằm trong phạm vi điện áp cho phép.
Show detailed convergence information: Kích chọn để hiển thị trong Progress View thông tin về quá trình phân bố công suất.
Hình 5. 12: Hộp thoại theo dõi thông tin về quá trình phân bố công suất.
Kết quả cho biết độ lệch điện áp lớn nhất của mỗi lần lặp tại một nút trên pha nào đó.
Khi độ lệch này nhỏ hơn độ lệch cho phép (mặc định là 0.00001 pu) thì bài toán đã chạy xong. Nếu muốn ngừng tính sau bao nhiêu vòng lặp thì ta nhập số vòng lặp N vào. Khi cho chạy bài toán phân bố công suất, nếu N vòng lặp mà bài toán chưa hội tụ thì bài toán sẽ tạm ngừng và xuất hiện hộp thoại Solution Paused Dialog:
113
Hình 5. 13: Hộp thoại ngừng vòng lặp.
Để tiếp tục ta kích vào Continue Solution thì bài toán sẽ lặp thêm lần nữa trước khi tiến đến một trạng thái tạm ngừng khác: ví dụ: Nếu N=5 thì sau 5 lần lặp hộp thoại
“solution Paused…” sẽ xuất hiện. Nếu ta tiếp tục nhấp vào Continue Solution thì bài toán sẽ lặp đến lần thứ 10, sau đó sẽ tiếp tục tạm ngừng nếu bài toán hội tụ trước khi tiến đến giới hạn lặp thì sẽ báo dừng trong Progress view.
Phân bố công suất hội tụ sau “X” lần lặp, với X là số lần lặp thực sự được thực hiện.
Để tiếp tục một vòng lặp kế tiếp, ta kích vào Single iteration.
Để thay đổi tuỳ chọn Load Flow ta kích vào Analysis option.
Để huỷ bỏ ngang việc tính toán, ta kích vào Abort solution để thoát khỏi thuật toán và quay về trạng thái bình thường của PSS/ADEPT. Có nghĩa là bài toán phân bố công suất chưa được làm xong.
Graphical convergence monitor: Nếu ta chọn mục này thì ta sẽ xem được biểu đồ biểu diễn độ hội tụ trong quá trình phân tích.
Hình 5. 14: Biểu đồ hội tụ.
Monitored node: Chọn nút muốn giám sát độ hội tụ điện áp.
Phase: Chọn pha của nút mà ta muốn kiểm tra.
Polar Plot Radius: Chọn bán kính vẽ.
Chọn cách hiển thị kết quả trên sơ đồ lưới ta làm như sau:
Trước tiên ta nhấp chuột vào biểu tượng Results trong vùng Equiptment List View. Ta lần lượt đánh dấu như sau:
Hình 5. 15: Chọn danh sách để hiển thị.
Vùng nút (nodes): Đánh dấu vào voltage magnitude để hiển thị giá trị điện áp nút trên sơ đồ. Nếu ta không chọn ô này thì các ô khác như: Loại điện áp, điện áp
115
cơ bản sẽ không thể hiện được. Chọn kiểu điện áp hiển thị là điện áp pha, đơn vị là kV. Đánh dấu vào Voltage angle (deg) để hiển thị giá trị góc của điện áp, giá trị này hiển thị với đơn vị là độ.
Vùng nhánh (Branches): Đánh dấu vào Real power, P(kW) để hiển thị công suất thực và đánh dấu vào Reactive power, Q(kWAr) để hiển thị công suất phản kháng. Mục position để chọn giá trị hiện ra là ở đầu đoạn đường dây (upstream), ở cuối đoạn đường dây (downstream) hay ở cả đầu và cuối (at both ends).
Vùng dành cho các phần tử nối song song (Shunts) như tải, tụ, máy điện…
và ta cũng đánh dấu giống như của nhánh.
Vùng của cả nhánh và các thiết bị nối song song (Branches and Shunts):
Muốn xem được chiều công suất ta chọn “power”. Ngoài ra ta có thể cho hiển thị các giá trị công suất tổng (Total), theo pha (By phase) và tổn hao trên từng nhánh (Branches losses).
Chọn màu sắc hiển thị kết quả tính toán:
Chọn Diagram\properties hộp thoại sau sẽ xuất hiện:
Hình 5. 16: Hộp thoại chọn lựa màu sắc.
Ở hộp thoại này ta chọn lựa màu sắc để thể hiện cho các thành phần của cả sơ đồ hay cho để thể hiện chiều phân bố của các thành phần công suất P, Q. Để thể hiện chế độ hoạt hình, chạy và nhấp nháy ta đánh dấu vào mục “Animate”. Trong hộp thoại Diagram properties. Chọn thẻ “Color coding”, ở đây ta thấy các chủ đề có thể được thể hiện với các màu sắc khác nhau. Sau khi chọn được chủ đề muốn thể hiện màu ta bấm vào nút mở màu, hộp thoại chọn lựa màu sẽ mở ra cho ta chọn màu sắc thể hiện mong muốn.
Để chạy bài toán phân bố công suất, ta nhấp vào biểu tượng Load Flow Calculation .
117
Kết quả bài toán được hiển thị như sau:
Hình 5. 17: Kết quả tính phân bố công suất.
Xuất kết quả tính toán:
Trước khi xem kết quả của bài toán, ta phải thiết lập các kiểu đơn vị của các thành phần sẽ được xuất ra. Để làm việc này ta vào Menu Report\Units.
Khi đó cửa sổ sau sẽ xuất hiện:
Hình 5. 18: Cửa sổ Report Units
Vùng Voltage: là vùng để xác định kiểu điện áp xuất ra tại mỗi nút. Ta chọn theo kiểu kilovolts (kV). Ngoài ra ta cũng phải xác định kiểu điện áp xuất ra là điện áp pha (Line-to-neutral) hay điện áp dây ( Line-to-line).
Vùng Power and Losses: cần xác định đơn vị của công suất là Volt- Amperes (VA), Kilovolt-Amperes (kVA) hay megavolt-Amperes (MVA). Ngoài ra ta cũng xác định công suất xuất ra theo kiểu P,Q (Rectangular (P+jQ) hay Polar (S,pf). Ở trên ta chọn xuất ra kiểu kilovolt-Amperes và xuất theo kiểu P,Q. Ở các vùng còn lại ta cũng chọn như trong hộp thoại trên, như chọn đơn vị góc (angle), dòng (Current) và tổng trở tương đương Thevenin (Thevenin Impedance).
119
Xem kết quả:
Để xem kết quả điện áp tại các nút: Vào Report\Node voltage\by phases ta được giao diện sau:
Hình 5. 19: Hộp thoại xuất báo cáo.
Chọn Tree, nhấp vào OK ta thu được kết quả
Hình 5. 20: Cửa sổ báo cáo điện áp nút theo pha.
Phần mềm PSS/ADEPT này còn hỗ trợ chúng ta xuất kết quả này ra các file khác để làm báo cáo. Muốn làm được việc đó ta chọn File\Export trên thanh công cụ và thu được.
Hình 5. 21: Cách xuất báo cáo dưới các định dạng khác.
Như ta đã thấy ở bảng trên có nhiều loại định dạng file ta có thể chọn xuất. Ở đây ta chọn xuất thành file.PDF sau đó bấm OK.
1.18.2Tính toán tổn thất công suất
Hình 5. 22: Xuất kết quả công suất và tổn thất công suất trong giờ thấp điểm.
121
Tương tự, ta chạy bài toán phân bố cho các khoảng thời gian còn lại ta có kết quả như sau:
Bảng 5.2: Công suất đầu phát tuyến mô phỏng từ Pss/Adept.
Khoảng thời gian
Giờ thấp điểm Giờ bình thường Giờ cao điểm
Relative duration (pu)
0,25 0,54 0,21
Công suất
P (kW)
Q (kVAr)
P (kW)
Q (kVAr)
P (kW)
Q (kVAr) 5244,61 68,63 8161,14 987,51 8277,03 1064,96
Bảng 5.3: Tổn thất công suất trên đường dây trung thế mô phỏng từ Pss/Adept.
Khoảng thời gian
Giờ thấp điểm Giờ bình thường Giờ cao điểm
Relative duration (pu)
0,25 0,54 0,21
Tổn thất công suất
ΔP (kW)
ΔQ (kVAr)
ΔP (kW)
ΔQ (kVAr)
ΔP (kW)
ΔQ (kVAr) 69,871 140,205 171,133 348,950 179,09 364,319
Bảng 5.4: Tổn thất công suất máy biến áp mô phỏng từ Pss/Adept.
Khoảng thời gian Giờ thấp điểm Giờ bình thường Giờ cao điểm Relative duration
(pu)
0,25 0,54 0,21
Tổn thất công suất
ΔP (kW)
ΔP (kW)
ΔP (kW)
14,574 37,534 44,854
P0=58,47 kW
Bảng 5.5: Tổng tổn thất công suất tuyến 473TN mô phỏng từ Pss/Adept.
Tổn thất công suất trên đường dây trung thế
Tổn thất công suất trên máy biến áp
Tổng tổn thất công suất ΔPL
(kW)
PL% ΔPT
(kW)
P0
(kW)
PT% ΔP
(kW)
P%
147,49 1,98 33,33 58,47 1,23 239,29 3,21
123
1.18.3Tính toán sụt áp
Bảng 5.6: Phần trăm sụt áp trên đường dây trung thế mô phỏng từ Pss/Adept.
Khoảng thời gian Giờ thấp điểm Giờ bình thường Giờ cao điểm
ΔV% 2,03% 3,78% 4,02%
Một số báo cáo kết quả sau khi tính toán phân bố công suất:
Kết quả báo cáo điện áp tại các nút (Node Voltage by phase).
Kết quả báo cáo chi tiết phân bố công suất (Power Flow Details).
Kết quả báo cáo tổng quát phân bố công suất (Power Flow Summary).
Kết quả báo cáo dòng trên các nhánh (Branch Current by phase).
Kết quả báo cáo tổn thất công suất trên nhánh (Branch Loss Report).
Kết quả báo cáo tổng kết (Network Summary).
Bảng kết quả tính phân bố công suất phía sau phụ lục.
1.18.4Đồ thị điện áp các pha tại một nút
Sau khi chạy phân bố công suất xong ta chọn một nút nào đó để xem đồ thị điện áp.
Ta vào Menu Report\Node voltage\Profile hộp thoại đồ thị điện áp sẽ xuất hiện. Đồ thị điện áp này giúp ta nhận xét nhanh mức độ ổn định và cân bằng điện áp các pha. Ở đây ta chọn 3 nút để xem xét đồ thị điện áp là nút gần nguồn, khoảng giữa nguồn và gần cuối nguồn.
Từ nguồn đến Nút gần nguồn ta chọn nút 3:
Hình 5. 23: Đồ thị điện áp nút 3.
Từ nguồn đến khoảng giữa nguồn ta chọn Nút 152 để xét:
Hình 5. 24: Đồ thị điện áp nút 152.
125
Từ nguồn đến gần cuối nguồn ta chọn nút 196/54 để xét :
Hình 5. 25: Đồ thị điện áp nút 196/54.
Nhận xét:
Ở đồ thị nút 3 ta thấy điện áp ba pha Va , Vb , Vc gần trùng nhau và là những đường thẳng. Điều đó cho thấy điện áp khi đi ra khỏi nguồn và gần thanh cái 22kV gần như cân bằng và ổn định.
Ở đồ thị nút 152 và 196/54 ta thấy rằng khi càng xa thanh cái nguồn và càng về cuối nguồn thì mức độ cân bằng và ổn định điện áp trên các pha giảm xuống. Cụ thể là càng xa nguồn điện áp giảm và đồ thị điện áp không còn là những đường thẳng.
Cụ thể như sau:
Sụt áp tại vị trí nút 152:
+ Pha A: 2,40%
+ Pha B: 2,46%
+ Pha C: 2,26%
Sụt áp tại pha A, pha B và pha C trong ngưỡng cho phép là 5%.
Sụt áp tại vị trí 196/54:
+ Pha A: 3,23%
+ Pha B: 3,27%
+ Pha C: 2,98%
Sụt áp tại pha A, pha B và pha C trong ngưỡng cho phép là 5%.