Giáo trình Sử dụng phần mềm phân tích và tính toán lưới điện PSS/ADEPT - Phần 4: Kỹ năng áp dụng. Phần nâng cao
MỤC LỤC CHI TIẾT PHẦN 4
MỤC LỤC CHI TIẾT PHẦN 4 . 1
CHƯƠNG 1: XỬ LÝ SỐ LIỆU. 6
I. Các phương pháp thu thập số liệu. 7
II. Các phương pháp xử lý số liệu . 7
II.1.1. Phương án công suất tiêu thụ trung bình . 7
II.1.2. Phương án công suất tiêu thụ trung bình bổ sung. 8
II.1.3. Phương án xây dựng đồ thị phụ tải từ đồ thị phụ tải hạ thế chuẩn . 10
II.2. Phương án sử dụng . 11
III. Nhu cầu chuyển đổi dữ liệu. . 12
IV. Tìm hiểu về CSDL của PSS/ADEPT. . 13
IV.1. Giao tiếp của phần mềm:. 13
IV.2. Kết xuất của phần mềm:. 15
V. Chương trình chuyển đổi và tính toán các thông số đầu vào cho
PSS/ADEPT. . 16
V.1. Thu thập dữ liệu:. 16
V.2. Chương trình ứng dụng: . 16
VI. Chuyển đổi các lọai định dạng dữ liệu. 17
VI.1. Nhập liệu theo bảng tính Excell: . 17
VI.2. Sử dụng chương trình chuyển bảng tính Excel sang dữ liệu dạng .dat:. 18
VI.3. Sử dụng chương trình PSS/ADEPT chạy file .dat: . 18
VI.4. Chỉnh sửa dữ liệu bằng Hot Embeded Systems 2.0: . 19
CHƯƠNG 2: BỔ SUNG CÁC THÔNG SỐ VÀO PHẦN MỀM . 21
I. Bổ sung thông số dây dẫn vào từ điển dây dẫn. . 22
I.1. Các định nghĩa sử dụng trong module . 22
I.2. Giao diện chương trình. 24
I.3. Thanh công cụ của chương trình. 24
I.4. Thiết lập các tham số của chương trình . 24
I.5. Các thao tác vẽ và tính toán cơ bản. 28
I.6. Khả năng kiểm tra lỗi tự động. 32
II. Bổ dung dữ liệu thiết bị bảo vệ. 33
II.1. Cơ sở dữ liệu thiết bị bảo vệ. 33
II.1.1. Giới thiệu . 33
II.1.2. Các chức năng chính. 34
II.1.3. Tính toán tổng trở nguồn . 37
II.2. Bổ sung thiết bị bảo vệ vào thư viện thiết bị bảo vệ. 38
II.2.1. Cơ sở dữ liệu thiết bị bảo vệ. 38
II.2.2. Giao diện chính của chương trình. 38
II.2.3. Các chức năng chính. 38
CHƯƠNG 3: BIỂU DIỄN, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHÂN
TÍCH HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH. 50
I. Biểu diễn . 51
I.1. Xem các chiều phân bố công suất . 51
I.2. Chọn màu sắc hiển thị kết quả tính toán . 54
II. Phân tích. 55
II.1. Phân tích trên các sơ đồ tính toán . 55
II.2. Phân tích trên các đồ thị. 572
III. Đánh giá. 58
IV. Tính toán lưới điện quy mô lớn nhiều cấp điện áp . 68
IV.1. Điều chỉnh toạ độ . 68
IV.2. Tính toán tổng trở máy biến thế . 70
CHƯƠNG 4: ĐÚC KẾT KINH NGHIỆM ÁP DỤNG TẠI MỘT SỐ LƯỚI
ĐIỆN CỦA CÁC ĐIỆN LỰC KHU VỰC . 72
V. Tổng kết áp dụng. 73
V.1. Chức năng tính toán. 73
V.2. Thu thập và xử lý số liệu đầu vào. 73
VI. Các kiến nghị. 74
VI.1. Về số liệu đầu vào . 74
VI.2. Về phần mềm: . 76
CHƯƠNG 5: QUẢN LÝ VÀ TÍNH TOÁN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRÊN
NỀN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ . 79
GIS-BASED DISTRIBUTION NETWOK ANALYSIS AND
MANAGEMENT . 79
I. Phân tích lưới điện trên nền hệ thống thông tin địa lý-GIS. 80
I.1. Hệ thống thông tin địa lý. 80
I.2. Ứng dụng vào quản lý, tính tóan lưới điện phân phối. 81
I.3. Kết luận . 84
II. Tính toán lưới điện sử dụng phần mềm PSS/ADEPT trên nền hệ thống
thông tin địa lý. 84
II.1. Tổng quát: . 84
II.2. Áp dụng vào đường dây Quốc Toản của Điện lực Phú Thọ:. 85
II.2.1. Nhập vào các bảng số liệu . 85
II.2.2. Thực hiện các chức năng tính toán lưới điện trên PSS/Adept. . 86
II.2.3. Hiển thị kết quả tính toán lưới điện bằng PSS/Adept trên bản đồ GIS. 87
CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN . 90
I. Giới thiệu phần mềm mô phỏng vận hành. 91
I.1. Các chức năng của chương trình. 91
I.1.1. Tổng quát : . 91
I.1.2. 2. Các chức năng chính của phần mềm :. 91
I.2. Nội dung mô phỏng:. 92
I.2.1. 1. Thể hiện sơ đồ lưới điện phân phối trung thế : . 92
I.2.2. 2. Dây dẫn, đoạn trục, nhánh rẽ : . 92
I.2.3. 3. Thiết bị bảo vệ :. 92
I.2.4. 4. Thiết bị đóng cắt : . 93
I.2.5. 5. Thiết bị bù : . 93
I.3. Chi tiết. 94
I.3.1. Trạm nguồn và trạm ngắt : . 94
I.3.2. Dây dẫn, đoạn trục, nhánh rẽ : . 94
I.3.3. Thiết bị bảo vệ:. 94
I.3.4. Thiết bị đóng cắt : . 94
I.3.5. Thiết bị bù: . 94
I.3.6. Trạm phân phối hạ thế : . 94
I.3.7. Mô phỏng các trạng thái :. 94
I.3.8. Mô phỏng thao tác :. 94
II. Cài đặt và chạy phần mềm. 95
II.1. Môi trường, cài đặt và chạy chương trình :. 953
II.1.1. a. Môi trường hoạt động : . 95
II.1.2. b. Cài đặt :. 95
II.2. 2. Giao diện chính :. 95
II.3. 3. Giao diện vận hành. . 96
II.4. Truy cập dữ liệu-hình ảnh đối tượng . 97
II.4.1. 1. Xem thông số đoạn trục :. 97
II.4.2. 2. Xem thông số và thao tác các dàn tụ bù. 97
II.4.3. RECLOSER. . 98
II.4.4. DS . 99
II.4.5. 5. LBS . 100
II.4.6. Thông báo trạng thái vận hành. 102
II.4.7. Xem chỉ dẫn thao tác của chuyên gia vận hànhlưới điện. 103
III. IV. Tính toán và in kết quả . 103
III.1. IV. 1. Tính dòng ngắn mạch. 103
III.2. IV. 2. Kết quả tính toán . 105
CHƯƠNG 7: GIẢI PHÁP CHIA SẺ KHÓA CỨNG PHẦN MỀM TRÊN
MÁY ĐƠN CHO NHIỀU NGƯỜI SỬ DỤNG Solution of sharing a hardlock
fromsingle-user to multi-users . 107
I. MỞ ĐẦU:. 108
II. NỘI DUNG. 108
II.1. Hiện trạng: . 108
II.1.1. Kết nối trực tiếp: . 110
II.1.2. Kết nối qua DialUp (qua đường dây điện thoại): tốc độ đường truyền thấp 56
Kbps. 110
II.2. Giải pháp thực hiện: (Gồm 6 bước) . 110
II.2.1. Bước 1: Yêu cầu hệ thống: . 110
II.2.2. Bước 2: Cài đặt Server:. 112
II.2.3. Bước 3: Tạo Users sử dụng: cấp quyền truy cập cho các clients qua account 114
II.2.4. Bước 4: Gán quyền Remote Desktop cho mỗi User sử dụng: cho phép các
Clients truy cập qua Remote Desktop . 115
II.2.5. Bước 5: Xác lập tính bảo mật cho Users: cho phép truy cập từ xa thông qua
Terminal Server . 116
II.2.6. Bước 6: Cách sử dụng phần mềm qua Application Server:. 117
II.3. Kết quả:. 118
II.4. Đánh giá:. 118
II.4.1. Tiết kiệm chi phí . 119
II.4.2. Tiết kiệm thời gian:. 119
III. KẾT LUẬN. 120
CHƯƠNG 8: TÌM HIỂU MỘT SỐ PHẦN MỀM PHÂN TÍCH LƯỚI ĐIỆN
KHÁC. 122
I. Tổng quan. 123
I.1. Phần mềm PSS/U . 123
I.2. Phần mềm PSS/E. 123
I.3. Phần mềm ASPEN ONE LINER . 124
I.4. Phần mềm PSAF . 124
I.5. Phần mềm VPRO II (COOPER POWER SYSTEMS) . 124
I.6. Phần mềm PSIM . 124
I.7. Phần mềm EMTP . 124
I.8. Phần mềm ETAP (POWER STATION) . 1244
II. Phần mềm phối hợp bảo vệ VPRO-II. 124
II.1. Giới thiệu . 124
II.2. Màn hình giao diện chính của chương trình . 125
II.3. Các giao diện khai báo của một vài thiết bị. 125
II.4. Nguyên tắc phối hợp. 129
II.5. Lựa chọn thiết bị bảo vệ. 129
II.6. Một số kết quả phối hợp . 129
III. Phần mềm Easy Power . 136
III.1. 1. Giới thiệu. 136
III.2. Giao diện chính của chương trình . 137
III.3. Kết quả tính toán . 140
IV. Phần mềm CYME . 143
IV.1. Các chức năng của phần mềm. 143
IV.2. CYMFLOW VÀ CYMFAULT. 144
V. Các phần mềm tính toán lưới điện PSS/U và PSS/E. 167
V.1. Lời nói đầu. 167
V.2. Sơ lược về PSS/U và PSS/E . 167
V.3. Tìm hiểu PSS/E – 28 . 168
V.3.1. Giới thiệu . 168
V.3.2. Cài đặt. 169
V.3.3. Giao diện chính và hệ thống menu . 170
V.3.4. Các chức năng chính. 172
V.4. Minh họa sử dụng chức năng Power Flow . 172
V.4.1. Các bước thực hiện . 172
TÀI LIỆU THAM KHẢO:. 178
xem là chuẩn trong tính toán lưới điện hiện nay và được rất nhiều nước trên thế giới sử dụng. So với PSS/U thì PSS/E có nhiều ưu điểm vượt trội, quan trọng nhất chính là 2 ưu điểm: số nút tối đa có thể tính toán là 80.000 và trực quan hơn với người sử dụng. 168 V.3. Tìm hiểu PSS/E – 28 V.3.1. Giới thiệu V.3.1.1. Các chức năng chính của chương trình PSS/E-28 Phân tích và tính toán bài toán trào lưu công suất Phân tích ngắn mạch đối xứng và bất đối xứng Xây dựng mạng điện tương đương Mô phỏng động V.3.1.2. Ba khía cạnh quan trọng của chương trình PSS/E-28 Cho phép ta tạo các thư viện để mô tả rõ ràng các điều kiện của hệ thống và các vấn đề cần khảo sát. Khả năng thực hiện của từng chức năng và trình tự các chức năng giúp ta đạt được những kết quả mong muốn trong bài toán trào lưu công suất, mô phỏng, tính ngắn mạch. Cho ta biết tiến trình cài đặt mô hình động của hệ thống cần mô phỏng. V.3.1.3. Những bước cơ bản cho người mới sử dụng Nhận biết rõ các file bao gồm: input data file, Saved case file, Snapshot file và Chanel ouput file. Soạn ra bản liệt kê các tên và nội dung của những file này (Sử dụng PSS/E File Planning Sheet - POMV1.pdf) Tập hợp tất cả các dữ liệu trào lưu công suất và thiết lập một hoặc nhiều Saved Case files về trào lưu công suất trước khi tiến hành việc mô phỏng. Tiếp tục phát triển những dữ liệu và các subroutine mô hình hoá các thiết bị của việc mô phỏng động (xem chương 7 POMV1.pdf) Kết nối liên kết của các subroutine vào các chức năng mô phỏng động của chương trình PSSE (xem mục 3.9 chương 3 POMV1.pdf) Đọc dữ liệu mô phỏng vào bộ nhớ làm việc của PSS/E và thiết lập một hoặc nhiều điều kiện đầu hợp lý của Snapshot Files tương ứng vào Saved case Files. Sử dụng các chương trình phụ trợ VCV, IMD và các chức năng ESTR, ERUN, GSTR và GRUN để kiểm tra các dữ liệu mô phỏng. Cho chạy chương trình trào lưu công suất và chương trình mô phỏng, tạo các Saved case và Snapshot File cần thiết để cho phù hợp với điều kiện của hệ thống trong suốt quá trình khảo sát. Người sử 169 dụng nên tạo, hoàn chỉnh và truy suất các Saved case và Snapshot Files thành từng cặp tương ứng. Trước khi bắt đầu sử dụng PSS/E, người sử dụng cần tạo những file dữ liệu đầu vào cần thiết cho các mục của PSS/E (xem mục 2.3.1 và 2.5 chương 2 POMV1.pdf) Đối với chương trình PSSE chạy trên Windows thì ta có thể chọn chương trình có số nút thích hợp bằng cách chọn biểu tượng thích hợp tương ứng hoặc bằng cách nhấn lên nút “Start”. Ta có thể thay đổi các tùy chọn bằng cách thay đổi trường dòng lệnh trong hộp thoại thuộc tính của chương trình. V.3.2. Cài đặt V.3.2.1. Cấu hình cần thiết IBM PC hoặc tương thích, tốc độ Pentium 450 MHz Bộ nhớ 128 MB RAM 50 MB đĩa cứng trống (chưa kể bộ nhớ ảo và chỗ cho file tạm trong khi chạy chương trình) Windows 95B, Windows 98, Windows NT4 (SP3 hoặc hơn), Windows 2000 hoặc Windows XP Màn hình và card đồ họa độ phân giải 1024x768. Nên xài card đồ họa AGP để có kết quả đồ họa tốt hơn Chuột tương thích Windows Nếu chạy Windows NT, Windows 2000 hay Windows XP thì phải đăng nhập vào account Administrator để có quyền cài đặt chương trình V.3.2.2. Khóa cứng Có 2 dạng khóa cứng là khóa xài cổng máy in (parallel) hoặc cổng USB. Nếu xài loại khóa cổng USB thì chỉ xài được từ Windows 98 trở lên và phải lưu ý không gắn khóa cứng vào trước và trong khi cài đặt chương trình. V.3.2.3. COMPAQ Visual Fortran Compiler Nếu muốn sửa đổi và biên dịch lại hoạt động của PSS/E thì cần có trình biên dịch COMPAQ Visual Fortran 6.6 (hoặc cao hơn) cho mỗi phiên bản riêng biệt của PSS/E cài trên cùng một máy. 170 V.3.2.4. Các phân hệ của PSS/E Tuỳ trường hợp mà ta sẽ có các phân hệ khác nhau. Mặc định thì PSS/E được bán với 2 phân hệ: Phân bố công suất (Power Flow) và Thư viện (Librabries). PSS/E có tất cả 10 phân hệ sau: Phân bố công suất – Power Flow Phân tích động – Dynamics Phân bố công suất cải tiến – Load Flow Enhancement Tính toán ngắn mạch bất đối xứng – Unbalanced Fault Analysis (Short Circuit) Tính hằng số đường dây truyền tải và thuộc tính đường dây – Transmission Line Constant Calculation (TMLC) and Line Properties (LINEPROP) Phân tích hệ thống tuyến tính – Linear System Analysis (LSYSAN) B-Matrix Phân bố công suất tối ưu – Optimal Power Flow (OPF) Model Library Source WSCC Programs V.3.3. Giao diện chính và hệ thống menu Khởi động chương trình chúng ta có thể chọn phân hệ Dynamics hoặc Power Flow. Số nút tối đa có thể tính toán là do chúng ta chỉ định (không vượt quá 80.000). Hình 1. Khởi động chương trình 171 Hình 2. Màn hình chính của phân hệ Power Flow Hình 3. Màn hình chính của phân hệ Dynamics So với PSS/U thì PSS/E đã có những cải tiến về mặt thân thiện với người sử dụng thể hiện qua phân hệ Grid Editor. Trong Grid Editor chúng ta có thể vẽ sơ đồ đơn tuyến của lưới điện khá dễ dàng và trực quan theo kiểu “kéo thả”, điều mà trong PSS/U chúng ta không thể làm được. 172 Hình 4. Màn hình chính của Grid Editor Ngoài ra, nhằm mục đích tham khảo, phần phụ lục có đầy đủ hình ảnh cụ thể của từng menu. V.3.4. Các chức năng chính Các chức năng chính quan trọng nhất mà chúng ta quan tâm (và có trong phiên bản PSS/E – 28 mà công ty Điện lực Tp.HCM mua) là: Power Flow, Dynamics, Fault Analysis và Optimal Power Flow. V.4. Minh họa sử dụng chức năng Power Flow Nhằm mục đích minh họa cho việc sử dụng phần mềm PSS/E – 28 vào tính toán lưới điện thực tế, phần này mô tả chi tiết các bước thực hiện việc tính toán phân bố công suất cho lưới điện 10 nút. Dữ liệu được nhập vào và lưu từ trước, phần này chỉ minh họa việc mở ra và tiến hành tính toán. Việc sửa đổi có thể thực hiện một cách đơn giản bằng phân hệ Grid Editor (xem thêm trong các bước minh họa bên dưới). V.4.1. Các bước thực hiện 173 Hình 5. Bước 1 - Mở file case đã lưu Hình 6. Bước 2 – Màn hình sau khi mở file 3nut.cas 174 Hình 7. Bước 3 – Màn hình của phân hệ Grid Editor Hình 8. Bước 4 - Tạo file Slider thể hiện sơ đồ đơn tuyến 175 Hình 9. Bước 5 - Chọn chức năng AutoDraw để vẽ sơ đồ đơn tuyến Hình 10. Bước 6 – Nhấn chuột vào vùng trống và chọn các nút 176 Hình 11. Bước 7 - Chạy lệnh Solve để tính toán phân bố công suất Hình 12. Bước 8 - Chọn phương pháp tính và chọn Solve 177 Hình 13. Bước 9 - Kết quả Hết chương ! 178 TÀI LIỆU THAM KHẢO: [01]. Jacobus Jan Meeuwsen, “Reliability evaluation of electric transmission and distribution systems”, 1998 [02]. A.S. Pabla, “Electric Power Distribution”, 1997 [03]. Scott & Scott, Computerize Mapping and Engineering Data Software Program, Seatle 1991. [04]. Nguyen Ngoc Tuyen , “Protection and Reliability Improvement in the Distribution Network of Ho Chi Minh City”, 2000 [05]. Tính toán lưới điện sử dụng phần mềm PSS/ADEPT (tài liệu tập huấn tập 2 tập) của Phòng CNTT-VT Cty ĐLTP.HCM và Khoa Điện - Điện Tử Trường ĐHBK. [06]. Bù công suất phản kháng lưới cung cấp và phân phối điện. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội. [07]. Adrian A. Hopgood, Knowledge - Base systems, 1993. CRC Press. [08]. Cooper Power Systems, Capacitor switch - How and why, 1980, Cooper Power Systems. [09]. Cooper Power Systems, Power - Electrical distribution system protection, 1994, Cooper Power Systems. [10]. Dan Rahmel, Visual Basic programmer's reference, 1998, Mc Graw - Hill Companies Incorporated. [11]. Siemens, Power engineering guide : Transmission and Distribution, 1996, Siemens [12]. Tender document for HCMC District control centre SCADA project, phase 2, 1996. Ho Chi Minh city power company. [13]. Turan Gonen, Electric power distribution system engineering, 1986, Mc Graw - Hill Companies Incorporated. [14]. Trần Bách, Lưới điện & Hệ thống điện, Tập 1, 2000. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. [15]. Hệ thống kiểm tra giám sát và thu thập dữ liệu - SCADA, 1996. Swedpower. [16]. Nguyễn Ngọc Hồ, Đặng Anh Tuấn, Hệ thống hóa cơ sở dữ liệu phục vụ hệ thống thông tin địa lý, 1997, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp EVN - DLHCM - 97 - 001. [17]. Trần Lộc Hùng, Cơ sở mô phỏng ngẫu nhiên, 1997, Nhà xuất bản Giáo dục. 179 [18]. Hoàng Kiếm (Chủ biên), Kỹ thuật lập trình mô phỏng : Thế giới thực và ứng dụng, 1997, Nhà xuất bản Thống kê. [19]. Trần Đình Long, Qui hoạch hệ thống năng lượng, 1999, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. [20]. Trần Đình Long, Lý thuyết hệ thống, 1999, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. [21]. Nguyễn Văn Đạm, Mạng lưới điện, Tập 1, 2, 2000. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. [22]. Nguyễn Hồng Thái, Phần tử tự động trong hệ thống điện, 2000. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. [23]. Cao Hào Thi, Mô hình mô phỏng, 1999, Tập bài giảng chuyên đề. [24]. Lã Văn út, Phân tích & Điều khiển ổn định hệ thống điện, 2000. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. [25]. Nguyễn Ngọc Hồ, Đặng Anh Tuấn, Mô phỏng vận hành lưới điện, 2000, Hội nghị tin học lần I, Công ty Điện lực TP HCM. [26]. Nguyễn Ngọc Hồ, Đặng Anh Tuấn, Ứng dụng công nghệ GIS quản lý lưới điện phân phối, Hội nghị tin học lần I, Công ty Điện lực TP HCM. [27]. PSS/ADEPT 5.0, User’s Guide – Shaw Power Technologies - 04 / 2004 [28]. Hồ Văn Hiến - Hệ thống điện truyền tải và phân phối – NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh – 2003 [29]. Vũ Ngọc Tước – Mô hình hóa và mô phỏng bằng máy tính – NXB Giáo dục – 2001 [30]. Nguyễn Hoàng Việt – Bảo vệ Rơle và tự động hóa – NXB Đại học Quốc Gia TPHCM – 2003 [31]. C.Russell Mason – The Acrt and Science of protective relaying – 1967 [32]. Cooper power system – Electrical Distribution system Protection – 1990 [33]. Công ty Điện lực TPHCM – Báo cáo chuyên đề PSS/ADEPT – Phòng kỹ thuật công ty- Tháng 08- 2004 [34]. Copper Power Systems- Overcurrent Protection For Distribution System- Seminar Notes and Reference Materials - 1995 [35]. URL
File đính kèm:
giao_trinh_su_dung_phan_mem_phan_tich_va_tinh_toan_luoi_dien.pdf
