Báo cáo môn Hệ thống điện - Đề tài: Tìm hiểu và ứng dụng PSS/E cho lưới điện - Phạm Phương Nam

l mode”: chế độ điều khiển máy biến áp cho các điều chỉnh tự động. 
Có các chế độ sau: 
- “None”: không có điều chỉnh tự động. 
- “Voltage”: tự động điều chỉnh điện áp. 
- “Reactive”: tự động điều chỉnh công suất kháng. 
- “Active” tự động điều chỉnh công suất thực. 
- “DC line” điều chỉnh số lượng đường dây DC. 
- “Winding I/O code”: mã vào dữ liệu cho các trường tiếp theo. Xác định đơn 
vị cho WIND1, WIND2. 
 “1”: Turns ratio (pu on bus base kV)- vào tỉ số biến áp tương đối. 
 “2”: điện áp định mức biến áp trong đơn vị có tên (KV). 
 Mặc định cho bằng “1”. Turns ratio (pu on bus base kV) 
- “Impedance I/O code”: mã vào dữ liệu trở kháng máy biến áp. 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 28 
 “1”: giá trị điện trở và điện kháng trong đơn vị tương đối hệ thống cơ 
bản (SBASE). 
 “2”: giá trị điện trở và điện kháng trong đơn vị tương đối trên công suất 
xác định (MVA) và điện áp nút cơ bản của cuộn dây máy biến áp. 
 “3”: giá trị tổn hao tải máy biến áp trong đơn vị kW theo công suất và 
điện áp của cuộn dây. 
 Mặc định bằng “1”. Zpu (system base) 
- “Admittance I/O code” xác định đơn vị cho các trường dữ liệu MAG1 và 
MAG2. 
1- Điện dung dẫn số phức tương đối theo cơ sở hệ thống. 
 2- Tổn thất không tải tính bằng W và dòng không tải tương đối theo 
cuộn thứ nhất. 
 Mặc định bằng 1. Y pu (system base) 
- “Line R”, “Line X” : giá trị điện trở và điện kháng của nhánh máy biến áp 
(pu). 
- “Rate A”, “Rate B”, “Rate C”: các mức tải cho phép khác nhau của nhánh 
trong đơn vị tương đối. 
- “Magnetic conductance”: độ dẫn từ hoá. Mặc định bằng “0”. 
- “Magnetic susceptance”: điện nạp từ hóa. Mặc định bằng “0”. 
- “Owner 1”, “Owner 2”, “Owner 3”, “Owner 4”: số chỉ sự sở hữu của nhánh. 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 29 
- “Fraction 1”, “Fraction 2”, “Fraction 3”, “Fraction 4”: hệ số chiếm hữu của 
các chủ sở hữu, trước khi nhập và chương trình thì tổng các Fi bằng “1”. 
- “P base kV”: giá trị công suất cơ bản (MVA). 
- “P winding ratio”: tỉ số biến áp theo giá trị công suất cơ bản (pu). 
- “P nominal voltage”: giá trị điện áp danh định theo giá trị công suất cơ bản 
(pu). 
- “Pf Angel”: góc của hệ số công suất. 
- “S winding ratio”: tỉ số biến áp theo giá trị công suất cơ bản (pu). 
- “S nominal voltage”: giá trị điện áp danh định theo giá trị công suất cơ bản 
(pu). 
- “Rmax”: giới hạn trên. Mặc định “Rmax” = ‘1.1’. 
- “Rmin”: giới hạn dưới. Mặc định “Rmin”= 0.9. 
- “Vmax” và “Vmin”: giới hạn điều chỉnh trên và giới hạn điều chỉnh dưới. Mặc 
định “Vmax”= 1.1 và “Vmin”= 0.9. 
- “Nominal resistance” và “Nominal reactance ”: điện trở và trở kháng danh 
định. Mặc định bằng ‘0’. 
- “Impedance table”: bảng trở kháng. 
- “Actual impedance”: giá trị trở kháng thực tế. 
- “Connect code”: mã kết nối. 
- “G-Resist”: điện trở nối đất của máy biến áp. 
- “G-React”: điện kháng nối đất của máy biến áp. 
- “R-Zero” và “X-Zero”: giá trị điện trở và điện kháng thứ tự không. 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 30 
 Nhập số liệu xong ta nhấp vào biểu tượng (auto draw) 
Chọn biểu tượng để xem dòng chảy công suất trên các nhánh 
Chọn biểu tượng để xem mức độ tải của đường dây. 
Sơ đồ tuyến tính khi nhập xong 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 31 
 Để giải bài toán phân bố công suất ta nhấp vào biểu tượng Power Flow 
chọn Solutionchọn Solve màn hình xuất hiện bảng chọn lựa: 
 Hình 4.3 Cửa sổ phương pháp giải Newton-Raphson 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 32 
Chọn “Solve” ta được : Kết quả bài toán theo phương pháp Newton-Raphson: 
Bảng 4.1 Kết quả sơ bộ của bài toán phân bố công suất 
Bài toán hội tụ sau 2 bước lập. 
- Công suất phát tại nút cân bằng là P= 43.6 MW, Q= 5.9 Mvar 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 33 
 Ngoài ra, ta có thể xem dòng công suất của các nhánh mà nối với một 
nút và các thông số của nút. 
Kích vào biểu tượng trên màn hình thì ở màn hình xuất hiện hình như 
hình dưới (Giả sử ta chọn nút 7, nhấn OK màn hình sẽ hiện ra hình ảnh như 
sau): 
Hình a. Chọn nút cần xem dòng công suất và các thông số của nút 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 34 
 Xem tổng công suất ta vào Power FlowReportsArea/Owner/zone 
totals: 
Bảng b. Kết quả tổng công suất và tổn thất theo vùng 
- Tổng công suất máy phát: P=43.6 MW, Q=20.9 Mvar 
- Tổng công suất tải: P=43.0, Q=17.8 Mvar 
- Tổng tổn thất: P=0.6 MW, Q=4.0 Mvar 
Xem công suất và tổn thất công suất tại các Bus và các nhánh đường dây ta vào 
Power FlowReportsBus Based Repors: ( bảng phụ lục 1.1) 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 35 
Bảng phụ lục 1.1 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 36 
BẢNG C. giá trị điện áp, và góc pha tại các nút 
Nút 
Điện áp Góc pha 
Biên độ(pu) Độ 
1 1.0000 0.00 
2 0.9968 -1.51 
3 0.9835 -3.86 
4 0.9931 -5.00 
5 0.9882 -2.92 
6 0.9722 -4.88 
7 0.9936 -4.61 
8 0.9744 -5.81 
9 0.9729 -6.24 
10 1.0000 -5.00 
11 1.0000 -4.61 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 37 
Hình 4 Biểu đồ thể hiện giá trị biên độ điện áp tại các nút 
Nhận xét: nhìn vào biểu đồ hình 4 và bảng phụ lục 1.1 ta nhận thấy các nút có sự 
sụt áp không lớn (< 5% ) và tổn thất là không đáng kể. Vì thế ta không cần đưa ra 
những phương án để nâng cao điện áp, hạn chế tổn thất. 
 Nhưng nếu các nút có sự sụt áp lớn và tổn thất đa số là những nút ở các trạm cuối 
nguồn thì ta cần đưa ra những phương án để nâng cao điện áp, hạn chế tổn thất trên 
lưới điện bằng cách đặt tụ bù tại những nút này. 
0.9550
0.9600
0.9650
0.9700
0.9750
0.9800
0.9850
0.9900
0.9950
1.0000
1.0050
Nút 1 Nút 2 Nút 3 Nút 4 Nút 5 Nút 6 Nút 7 Nút 8 Nút 9 Nút 10 Nút 11
Series 1
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 38 
3 . Bù công suất phản kháng (Q): 
 Bù công suất phản kháng là biện pháp giảm tổn thất điện năng rất có hiệu lực, 
vì có thế đặt công suất thiết bị bù để đạt được hệ số công suất mong muốn, có lợi về 
kinh tế và kỹ thuật. 
 Xét một mạng điện như hình dưới, ta có được tổn thất công suất trước và sau 
khi đặt thiết bị bù: 
Tổn thất công suất trước khi bù: 
2 2
2
P +Q
ΔP = ×R
U
2 2
2
P +Q
ΔQ = X
U
 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 39 
 Sau khi bù: 
2 2
bù
2
P + (Q Q )
P = ×R
U

 
2 2
bù
2
P + (Q Q )
Q = ×
U

 X 
 Tương tự, tổn thất điện áp trước và sau bù là: 
P.R + Q.X
U=
U
 
 ù
P.R + (Q Q ).X
U=
U

 b 
 Hiện nay, có hai loại thiết bị bù công suất phản kháng là tụ điện và máy bù 
đồng bộ: 
 Tụ điện được mắc nối tiếp hay song song với đường dây còn gọi là bù dọc hay 
bù ngang với mục đích là điều chỉnh dòng công suất phản kháng và điều chỉnh điện 
áp tại điểm đặt. 
- Bù nối tiếp (bù dọc): làm giảm điện kháng của đường dây. Do đó, giảm 
được tổn thất điện áp, tăng khả năng tải và giới hạn ổn định. 
- Bù song song (bù ngang): tăng khả năng tải của đường dây, giảm tổn 
thất công suất tổn thất điện năng, cải thiện tình trạng điện áp. 
Tóm lại, với tác dụng nâng cao hệ số công suất, giảm tổn thất công suất và tổn thất 
điện áp, việc đặt tụ bù là thật sự cần thiết và hữu ích. Vấn đề quan trọng là xác định 
dung lượng bù cần thiết và vị trí đặt tụ tối ưu. 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 40 
4 . Nghiên cứu các loại sự cố đối xứng và không đối xứng 
+ Sơ qua về phần lý thuyết 
-Ngắn mạch 
 Tính trong phần mềm PSS/E 
Trong hệ thống điện có các đại lượng cơ bản như điện áp (U), sức điện động (E), 
dòng điện (I), công suất (S), tổng trở (Z), do đó ta có các đại lượng trong đơn vị 
tương đối tương ứng: 
U*cb =U/(U_cb) 
I*cb =I/(I_cb) 
S*cb =S/(S_cb) 
Z*cb =Z/(Z_cb) 
Trong đó: 
• U_cb, E_cb, I_cb, S_cb, Z_cb là các đại lượng cơ bản được chọn trước, 
• U, E, I, S, Z là các đại lượng trong hệ đơn vị có tên cần chuyển 
sang hệ đơn vị tương đối. 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 41 
• U*(cb), E*(cb), I*(cb), S*(cb), Z*(cb) là các đại lượng trong hệ đơn vị 
tương đối 
- Tuỳ theo yêu cầu bài toán ta có thể chọn các đại lượng cơ bản 
phù phợp, thông thường chọn Scb và Ucb là có thể tính được các 
đại tượng khác trong hệ đơn vị tương đối: 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 42 
-Ta có kết quả tính trên phần mềm PSS/E từ ví dụ trên : 
_Từ giao diện chon : Fault/automatic sequencing fault calculation (ASCC) 
>Xuất hiện 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 43 
Ta chỉ tích được vào : 
> three phase fault 
> Go 
Ta có thể xuất dòng điện ngắn mạch từng nút : select từng bus từ 1 tới 11. 
Ta được dòng điện ngắn mạch tại từng nút trên hệ thống từ 1 tới 11: 
TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG PSS/E CHO LƯỚI ĐIỆN 
 GVHD: Ths Đặng Tuấn Khanh 
SVTH: Phạm Phương Nam ; Mssv: 4102160 Trang 44 
 Ta được các thông số trong hệ tương đối 
- S*cb 
- I*cb 
- Z*cb 
 Và ta có thể chuyển sang lại hệ đơn vị có tên bằng các công thức ở 
trên.