Luận văn Tìm hiểu phần mềm PSS/ADEPT và tính toán cho tuyến dây 473TN Cần Thơ

ình phân tích tối ưu hóa, các thông báo được viết ra trong cửa sổ Progress View: tại cửa sổ này cho ta biết độ lớn và loại dãi tụ được đặt tại nút tương ứng và tổn thất hệ thống. Khi quá trình phân tích tối ưu thực hiện xong, sơ đồ mạng điện với các tụ bù cần đặt lên lưới được vẽ lên lưới với độ lớn của dãi tụ và ký hiệu “FX” là tụ bù cố định và “SW” là tụ bù ứng động được đặt lên lưới.
Hình 5. 37: Cửa sổ Progress View
Hình 5. 38: Hộp thoại thiết lặp các thông số cho CAPO với 3 khoảng thời gian.
Hình 5. 39: Bài toán CAPO đã được chạy xong.
Từ hộp thoại hiển thị tính toán Capo ta thấy có 2 tụ bù cố định được đặt tại các vị trí nút 196/108, nút 196/119/18 với tổng dung lượng bù là 1800kVAr
Sau khi chạy phân bố công suất lại cho các khoảng thời gian, ta có kết quả như sau:
Bảng 5.9: Tổng tổn thất công suất sau khi lắp tụ bù cố định.
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%
148,01
1,99
33,20
58,47
1,23
239,68
3,22
Từ bảng (5.7) và (5.9) ta có kết quả như sau:
Bảng 5.10: So sánh tổn thất công suất sau khi lắp tụ bù cố định.
Tổn thất công suất
Tổn thất công suất trên đường dây trung thế
Tổn thất công suất trên máy biến áp
Tổng tổn thất công suất
ΔP
(kW)
PL%
P0
(kW)
ΔP
(kW)
PT%
ΔP
(kW)
P%
Chưa đặt tụ bù
155,80
2,13
58,47
32,74
1,24
247,01
3,37
Đã đặt tụ bù
148,01
1,99
33,20
58,47
1,23
239,68
3,22
Bảng 5.11: Phần trăm sụt áp trên đường dây sau khi lắp tụ bù cố định.
Khoảng thời gian
Giờ thấp điểm
Giờ bình thường
Giờ cao điểm
ΔV%
2,09%
3,90%
4,02%
Từ bảng (5.8) và (5.11) ta có kết quả như sau:
Bảng 5.12: So sánh sụt áp sau khi lắp tụ bù mô phỏng từ Pss/Adept.
Khoảng thời gian
Giờ thấp điểm
Giờ bình thường
Giờ cao điểm
Chưa đặt tụ bù
3,25%
5,04%
5,26%
Đã đặt tụ bù
2,25%
4,08%
4,32%
Nhìn vào kết quả bảng 5.10 sau khi lắp tụ bù thì thấy tổn thất công suất giảm từ 3,37% xuống còn 3,22% giảm 0,15%. Ngoài ra, bảng 5.12 cho ta thấy sụt áp cũng giảm thấp nhất là 0,94%, sụt áp nằm trong khoảng cho phép 5%.
XÁC ĐỊNH ĐIỂM DỪNG TỐI ƯU
Giới thiệu chương trình con TOPO
Chương trình con TOPO (Tie Open Point Optimization) sẽ phân tích, tính toán, định hình hệ thống hình tia để có tổn thất công suất tác dụng nhỏ nhất, đóng khóa để hình thành mạng vòng trong hệ thống, tách riêng điện kháng trong mạng vòng và giải hệ thống điện, mở khóa mạng vòng với dòng nhỏ nhất. TOPO thực hiện cho đến khi mở khoá cũng giống như đóng khoá.
Nếu quá tải trong quá trình phân tích, thì thuật toán sẽ lưu lại cho đến khi đạt đến điều kiện không có điểm nào quá tải. Nếu trong hệ thống ban đầu có các nhánh quá tải thì hệ thông sau khi giải xong cũng chứa các nhánh quá tải.
TOPO tối ưu hoá từng phần hệ thống hinh tia nối với nút gốc. Vì thế, trong tất cả mọi cấu hình mạng hình tia, TOPO định ra cấu hình có tổn thất công suất tác dụng nhỏ nhất. Hiện tại, TOPO chỉ tính được cho hệ thống mạng điện hình tia. Nút gốc thường là nút nguồn đầu tiên, nhưng ta có thể chỉ định nút khác bằng cách chọn Network>Properties từ thực đơn chính (Main Menu). 
Giải thuật điểm dừng tối ưu sử dụng phương pháp heuristic dựa trên sự tối ưu phân bố công suất. Một đặc tính của giải thuật heuristic là nó không thể định ra điểm tối ưu thứ hai, thứ ba được. Thực ra nó cũng không thể chứng minh được lời giải điểm dừng tối ưu là lời giải tốt nhất. Những bằng chứng đưa ra dựa trên việc khảo sát tất cả những khả năng kết hợp các mạng hình tia, nên đây là một số lượng rẩt lớn.
Khoá điều khiển TOPO được mô tả trong bảng thuộc tính các khoá. Bẩt kỳ khoá nào, ban đầu đều ở trạng thái mở, và khi đóng thì tạo thành mạng vòng. Nếu chúng không tạo mạng vòng thì hoặc là chúng đứng tách biệt hoặc là nối với một mạng tách biệt. Các khoá không tạo thành mạng vòng sẽ bị chương trình TOPO loại bỏ trước khi phân tích và chương trình chỉ tính cho các khoá có tạo thành mạng vòng khi đóng. Như thế, khoá điều khiển là một bộ phận của lưới điện trên cây nút gốc; các khoá ở các mạng tách biệt sẽ bị loại bỏ.
Với các loại tải nhanh (snapshot) và không có nhánh quá tải nào, thì chương trình tính điểm dừng tối ưu hoạt động đơn giản. Bắt đầu với hệ thống hình tia ban đầu, TOPO đóng một trong các khoá điều khiển để hình thành mạng vòng. Thủ tục tối ưu phân bố công suất được thực hiện trong mạng vòng để xác định việc mở khoá nào là tổt nhất và chuyển mạng điện trở về lại dạng hình tia. Tiến trình này tiếp tục cho đến khi khoá mở ra luôn là khoá đã đóng, khi đó TOPO ngừng lại. Kết quả mạng có được là mạng hình tia có tổn hao công suất thực nhỏ nhất.
TOPO có thể thực hiện với nhiều tải nhanh (snapshot); và định ra cấu hình mạng điện đơn có tổn hao công suất thực nhỏ nhất trên tất cả các snapshot. Khi đó việc đặt một khoá không thể tối ưu cho bất kỳ tải đặc biệt snapshot nào, nhưng phù hợp cho việc kết hợp các khoá. Khi phân tích cùng lúc nhiều snapshot, TOPO sử dụng tổn thất công suất tác dụng mỗi đồ thị phụ tải với những khoảng thời gian liên quan.
TOPO xuất ra bảng tổn thất ban đầu và cuối cùng của mạng điện và số tiền tiết kiệm từ tổn hao đó. Lượng tổn hao tiết kiệm được tính trên đơn vị thời gian là năm và chương trình tính cả năng lượng (tác dụng và phản kháng) và nhu cầu (tác dụng và phản kháng), bằng cách sử dụng giá trị được chỉ định trong mục Network>Economics từ Menu chính (Main Menu).
Các bước thực hiện
Bài toán tái cấu trúc LĐPP bằng PSS/ADEPT được thực hiện thông qua 4 bước:
Bước 1: Thiết lập thông số mạng lưới
Trong bước này, ta thực hiện các khai báo thông số điện cần tính toán để mô phỏng trong PSS/ADEPT gồm các nội dung:
Xác định thư viện dây dẫn: bước này nhằm khai báo cho phần mềm biết thư viện thông số các tuyến dây của lưới điện áp dụng.
Xác định thông số thuộc tính của lưới điện: bước này nhằm khai báo cho phần mềm thiết lập ngay từ đầu các thuộc tính của lưới điện như: Điện áp qui ước là điện áp dây hay điện áp pha và trị số, tần số, công suất biểu kiến cơ bản
Xác định hằng số kinh tế của lưới điện: bước này nhằm giải quyết bài toán kinh tế trong lưới điện , ở phạm vi ứng dụng ta có thể bỏ qua.
Bước 2: Tạo sơ đồ lưới điện
Vẽ sơ đồ lưới điện vào chương trình PSS/ADEPT.
Cập nhật số liệu đầu vào cho sơ đồ lưới điện gồm các thành phần chính: nguồn, tải, dây dẫn, nút, thiết bị đóng cắt, 
Bước 3: Chạy chức năng TOPO Analysis
Bước 4: Báo cáo
Sau khi chạy xong TOPO, ta có thể thấy kết quả tại một trong ba vị trí sau:
Xem ngay trên sơ đồ lưới điện
Xem kết quả tính toan trên cửa sổ Progress view
Xem kết quả từ report của phần mềm PSS/ADEPT.
Với một bài toán cụ thể, các kết quả từ report ta có thể in ấn một cách dễ dàng thông qua File\Print.
Chạy chương trình tính toán điểm dừng tối ưu TOPO Analysis
Trước khi chạy chương trình tính toán điểm dừng tối ưu, ta vào Edit>Grid> tab switchs để xem trạng thái của những khóa điện trước khi tái cấu trúc.
Hình 5. 40: Trạng thái của những khóa điện trước khi tái cấu trúc.
	Các khóa mở là: K3, K7, K10, K11, K19, K21, K22, K24, K32.
Phần mềm PSS/ADEPT 5.0 có 8 phân hệ tính toán. Trước khi tính toán ta cần thiết lập các tùy chọn bằng cách chọn Analysis>option.
Hình 5. 41: Hộp thoại option – thẻ general.
Hình 5. 42: Hộp thoại option – thẻ TOPO.
Sau khi lựa chọn các đồ thị phụ tải xong, ta bắt đầu chạy chương trình TOPO bằng cách chọn Analysis\TOPO.
Xử lý kết quả
Sau khi chạy xong trình TOPO, vào Edit>Grid> tab switchs để xem những khóa điện mở sau khi tái cấu trúc.
Hình 5. 43: Trạng thái của những khóa điện sau khi tái cấu trúc.
Đọc kết quả tổn thất công suất thông qua cửa sổ Progress:
Hình 5. 44: Cửa sổ Progress.
Các khóa mở là: K6, K9, K12, K13, K19, K23, K25, K26, K32.
Kết quả: Ploss giảm 3,24 kW. LĐPP đã có sự thay đổi do xuất hiện các đường dây giả định.
KẾT LUẬN
Phần mềm PSS/ADEPT là một phần mềm phân tích và tính toán lưới điện rất mạnh, phạm vi áp dụng cho lưới điện cao thế cho đến hạ thế với qui mô số lượng nút không hạn chế và hoàn toàn có thể áp dụng rộng rãi trong các công ty Điện lực.
Đặc biệt việc áp dụng bài toán tính dung lượng bù đã giúp các Điện lực khu vực xác định nhu cầu công suất phản kháng cho toàn lưới, kiểm tra các vị trí bù hiện hữu và phục vụ công tác rà soát đánh giá tổng thể bài toán bù tối ưu theo đặc thù riêng của lưới điện Điện lực.
Ngoài ra, với các ưu điểm như: hiển thị kết quả tính toán ngay trên sơ đồ lưới điện, nhập thông số và cập nhật dễ dàng thông qua data sheet của mỗi thiết bị trên sơ đồ,  phần mềm PSS/ADEPT giúp người sử dụng có thể tiếp cận các công cụ tính toán một cách dễ dàng, nhanh chóng.
Qua luận văn tốt nghiệp này, bản thân em rút ra một nhận thức rằng để một kỹ sư mới ra trường có thể ứng dụng được những kiến thức được Thầy Cô truyền đạt trong nhà trường vào thực tế cần phải có một nổ lực rất lớn để tìm hiểu tính năng của từng phần tử trong hệ thống, các phần mềm hỗ trợ tính toán mới có thể hiểu và ứng dụng hiệu quả vào việc vận hành hệ thống điện được an toàn, liên tục và chất lượng. 
Do còn hạn chế về thời gian, kiến thức và tài liệu tham khảo nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hồ Văn Hiến (2013). Hệ thống điện truyền tải và phân phối. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh.
Nguyễn Hoàng Việt (2012).Các bài toán tính ngắn mạch và bảo vệ rơle trong hệ thống điện. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh.
Nguyễn Hoàng Việt (2012). Thiết kế hệ thống điện. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh.
Huỳnh Nhơn (2012).Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh.
Nguyễn Hữu Phúc, Đặng Anh Tuấn (2007) “Giáo trình tập huấn: Sử dụng phần mềm phân tích và tính toán lưới điện PSS/ADEPT”. Khoa Điện – Điện tử Đại học Bách Khoa TP.HCM và Công ty Điện lực 2 nay là Tổng Công ty ĐL miền Nam.
Số liệu quản lý đường dây, trạm, sơ đồ lưới điện tuyến dây 473TN và số liệu thống kê của Công ty Điện lực thành phố Cần Thơ.