Tài liệu Hướng dẫn tính toán mô phỏng lưới điện sử dụng chương trình PSS/ADEPT

cosj) của khách hàng (hoặc TBA) thông qua QLVH.
Ví dụ:
Khảo sát khách hàng (hoặc TBA) A có sản lượng là 100kWh/tháng (tháng có 30 ngày), cosj = 0,8 và thuộc nhóm phụ tải (1) có biểu đồ phụ tải điển hình như sau:
Khi đó nhóm phụ tải (1) được chia thành 4 load snapshots như sau:
Snapshot
Relative duration (pu)
Scale Factor
Base
0
1
23h – 05h
7/24
0,3
06h – 08h
3/24
0,8
09h – 17h
9/24
0,5
18h – 22h
5/24
1,0
Lúc đó tại mức Base P = 100/30/(0,3*7+0,8*3+0,5*9+1,0*5) ~ 0,238.
Q tương ứng với cosj = 0,8 là Q = P*tan(arccos(0,8)) ~ 0,179.
Khi đó giá trị nhập vào cho phụ tải là:
Name: 1.A
Categories: 1
Type: Constant Power, Unbalanced
Load:
1 pha (Pha A)
3 pha
P (kW)
Q (kVar)
P (kW)
Q (kVar)
Pha A
P
Q
P/3
Q/3
Pha B
0
0
P/3
Q/3
Pha C
0
0
P/3
Q/3
Lưu ý: Khi nhập tải vào chương trình cần phải chỉnh Load Snapshots về mức Base
 Các thiết bị khác
Node
Yêu cầu dữ liệu:
 Tên node;
 Điện áp tại node đó.
Lưu ý:
Tên node nên đặt theo nhóm (thêm tiếp đầu ngữ phía trước) để thuận tiện trong việc loại bỏ một số nhóm node không mong muốn khi phân tích các bài toán cụ thể (như loại bỏ các node hạ thế khi phân tích bài toán CAPO cho lưới trung thế).
Ví dụ: lưới điện có 2 loại node trung thế và hạ thế khi đặt tên nên có tiếp đầu ngữ phía trước tên node (trung thế là T, hạ thế là H). Các node hạ thế sẽ được loại bỏ khi phân tích bài toán CAPO để tối ưu thời gian tính toán.
Switch
Yêu cầu dữ liệu:
 Tên thiết bị đóng cắt bảo vệ;
 Đặc tuyến dòng điện thời gian (TCC) của thiết bị bảo vệ.
MÔ HÌNH 1 THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT BẢO VỆ
Click vào đây để thêm đặc tuyến TCC cho thiết bị BV
Thêm mới và thiết lập TCC cho thiết bị bảo vệ.
Tụ bù
Yêu cầu dữ liệu:
Tên tụ bù;
Điện áp;
Dung lượng;
Loại (ứng động hay cố định).
KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA CÁC LỖI THƯỜNG GẶP PHẢI TRONG QUÁ TRÌNH NHẬP LIỆU:
Quá trình vẽ sơ đồ mô phỏng lưới điện trên PSS/ADEPT do việc nhập dữ liệu bằng thủ công nên thường có nhiều sai sót. Việc này dễ dàng nhận ra khi chạy loadflow (số lần lặp để kết quả hội tụ là rất lớn). Sau đây là một số lỗi thường gặp:
Sai dung lượng, tổ đấu dây, pha lắp đặt MBA.
Sai công suất (quá tải MBA), pha đấu nối của phụ tải (pha của phụ tải khác pha của MBA)
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC VỊ TRÍ LỖI TRÊN SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG LƯỚI ĐIỆN
Sử dụng các report của PSS/ADEPT để xác định lỗi (nếu có)
Menu [Report] → [Network Summary]
Nếu Number of islands ≠ 1 nghĩa là có 1 hoặc nhiều đối tượng không được nối vào sơ đồ lưới điện.
Ngoài ra Menu [Report] còn có nhiều chứ năng hổ trợ khác như: xuất các nhánh bị quá tải, xuất chi tiết các thông tin của dây dẫn, TBA  sử dụng để tính toán tổn thất công suất trên lưới điện.
Dùng chức năng hiển thị các đối tượng theo lớp màu của PSS/ADEPT để xác định đối tượng quá tải hoặc sai pha. Từ Menu [Diagram] → [Properties], chức năng này gồm nhiều chế độ hiển thị:
Hiển thị theo điện áp định mức của đối tượng (Item by norminal voltage level).
Hiển thị theo điện áp hiện tại của đối tượng (Item by result voltage level).
Hiển thị nhánh quá tải (Overloaded branches).
Hiển thị nhánh không cân bằng (Unbalance nodes and branches).
Hiển thị theo nhóm phụ tải (Loads anh Machines by catagory)
Sử dụng file theo dõi TBA như đã trình bày ở phần 4.2 và các hàm excel cơ bản để xác định vị trí có lỗi dữ liệu).
YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC BÀI TOÁN TÍNH TOÁN, MÔ PHỎNG LƯỚI ĐIỆN:
Tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện trung hạ thế:
Mô hình lưới điện trên PSS/ADEPT: (phát tuyến trung thế thuộc 1 MBA 110kV nên vẽ trên cùng 1 file PSS/ADEPT, trường hợp đặc biệt có thể vẽ mỗi phát tuyến trung thế 1 file).
Phân tích bài toán phân bố công suất (loadflow).
Nhận xét đánh giá, nếu cần thiết phải hiệu chỉnh lại dữ liệu sao cho kết quả phân tích từ PSS/ADEPT tương đối gần đúng với kết quả vận hành (sai số ≤5%).
Xuất các Report và đánh giá tổn thất, trên đường dây trung hạ thế và TBA (Chọn xuất report của đường dây và TBA riêng sử dụng chức năng xuất [report on select items]).
 Tính toán dung lượng, vị trí bù tối ưu trên lưới điện trung hạ thế - CAPO:
Sử dụng sơ đồ lưới điện xây dựng từ bước 3.1.
Tìm vị trí bù tối ưu cho các vị trí bù cố định hiện hữu:
In service tất cả các vị trí bù cố định, ứng động hiện hữu(1);
Check vào đây để in service các tụ bù hiện hữu (1)
Nhập các chỉ tiêu kinh tế cho chương trình (lấy theo thực tế của đơn vị);
Giá mua 1kWh.
Giá mua 1kVarh.
Giá bán 1kWh.
Giá bán 1kVarh
Mức trượt giá
Lãi suất ngân hàng.
Thời gian hoàn vốn.
Giá lắp đặt 1kVar tụ bù cố định.
Giá lắp đặt 1kVar tụ bù ứng động.
Chi phí bảo trì 1kVar tụ bù cố định/ năm.
Chi phí bảo trì 1kVar tụ bù ứng động/ năm.
Phân tích bài toán CAPO cho các phát tuyến (trạm biến áp), khi phân tích bài toán CAPO cho lưới trung thế, các node hạ thế cần được loại bỏ, không đưa vào tính toán như đã trình bài ở mục 4.5.1, để giảm thời gian tính toán của chương trình.
Lập kế hoạch tái bố trí và lắp mới tụ bù.
Theo dõi, nhận xét đánh giá hiệu quả của việc lắp bù.
Lưu ý: Để việc lắp bù đạt hiệu quả, nên tính toán bù trên lưới điện hạ thế trước khi tính toán bù trên lưới điện trung thế.
 Tính toán phối hợp bảo vệ lưới điện:
Sử dụng sơ đồ lưới điện xây dựng từ bước 3.1.
Cập nhật TCC của các thiết bị bảo vệ vào sơ đồ.
Xem xét phối hợp giữa các đặc tuyến TCC của các thiết bị trên trục chính (nên chọn cấp chọn lọc về thời gian Dt=0,2-0,3s).
Lập kế hoạch thay đổi trị số cài đặt thiết bị bảo vệ nếu có.
Tính xác định các điểm dừng (điểm tách lưới) tối ưu - TOPO:
Sử dụng sơ đồ lưới điện xây dựng từ bước 3.1 (nối các phát tuyến có mạch vòng liên kết vào cùng 1 file).
Phân tích bài toán TOPO.
Lập kế hoạch thay đổi vị trí các điểm tách lưới.
Theo dõi, nhận xét đánh giá hiệu quả.
CÁC LƯU Ý ĐỂ KHAI THÁC CHƯƠNG TRÌNH ĐẠT HIỆU QUẢ
Các phát tuyến 22kV thuộc trạm 110kV nên được vẽ trên cùng 1 file PSS/ADEPT, việc cập nhật dữ liệu lưới điện sẽ hoàn toàn thực hiện trên file này, file này sẽ được dùng để chạy bài toán TOPO, phối hợp bảo vệ. Khi phân tích các bài toán khác như CAPO hay Loadflow sẽ tách mỗi phát tuyến thành một riêng file để thuận tiện hơn cho việc phân tích, đánh giá;
Lưu ý việc đặt tên cho các đối tượng trên sơ đồ, nên đặt tên theo nhóm để dễ dàng cho việc cập nhật theo dõi khi cần thiết. Tránh việc đặt tên trùng lắp vì dễ gây lỗi khi chạy chương trình;
Sau khi mô hình lưới điện cần tiến hành kiểm tra lại kết quả mô phỏng từ chương trình với giá trị vận hành thực tế bằng cách chạy bài toán phân bố công suất (loadflow) cho từng thời điểm (load snapshots) và so sánh với giá trị vận hành thực tế tại một số node trong hệ thống, nếu sai số quá lớn cần kiểm tra việc nhập liệu hoặc có hiệu chỉnh lại biểu đồ phụ tải của các nhóm phụ tải để có được lưới điện mô phỏng gần đúng nhất;
Để tránh sai sót trong quá trình nhập liệu, nên lập thư viện cho các đối tượng chính như đường dây, MBA để tránh nhầm lẫn khi nhập bằng tay.
Đối với dữ liệu phụ tải, nên chuẩn bị liệu dưới dạng file dữ liệu excel sau đó đưa vào chương trình để hạn chế sai sót;
Khi chạy bài toán phân bố công suất (loadflow), số lần lặp để bài toán hội tụ thường ≤ 4, nếu số lần lặp để bài toán hội tụ > 4 cần tiến hành kiểm tra lại tính chuẩn xác của dữ liệu đầu vào như MBA, phụ tải.
PHỤ LỤC:
PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI ĐIỂN HÌNH CHO CÁC NHÓM PHỤ TẢI ĐẶC TRƯNG.
Bước 1:	Xây dựng biểu đồ phụ tải cho phát tuyến trung thế.
Thu thập giá trị công suất đầu phát tuyến trong nhiều ngày (không cắt tiết giảm) và lấy giá trị trung bình để có biểu đồ phụ tải đặc trưng cho phát tuyến, hoặc chọn 1 ngày điển hình.
Bước 2:	Xây dựng biểu đồ phụ tải cho các nhóm phụ tải.
Đánh giá các nhóm phụ tải đặc trưng;
Tiến hành đo đạt 2-3 phụ tải điển hình cho từng nhóm phụ tải;
Lấy trung bình cộng các giá trị đo được để có biểu đồ phụ tải điển hình cho các nhóm phụ tải cần khảo sát.
Bước 3:	Cân đối, hiệu chỉnh lại biểu đồ phụ tải của các phụ tải đặc trưng nếu cần thiết.
Ví dụ phương pháp hiệu chỉnh biểu đồ phụ tải của các phụ tải đặc trưng:
Tham khảo sơ đồ lưới điện như hình dưới, gồm 3 nhóm phụ tải đặc trưng 1, 2, 3. Giả sử biểu đồ phụ tải điển hình và công suất tại đầu phát tuyến như sau:
Snapshot
Relative duration (pu)
Scale Factor
P (kW)
Q (kVar)
24h – 05h
6/24
0,5
403,9
313,5
06h – 16h
11/24
0,8
646,2
501,6
17h – 23h
7/24
1,0
807,8
627,0
Giả sử biểu đồ phụ tải đặc trưng, và tổng công suất của 3 nhóm phụ tải tương ứng như sau:
Nhóm phụ tải 1
Snapshot
Relative duration (pu)
Scale Factor
P (kW)
Q (kVar)
24h – 05h
6/24
1,0
120
90,0
06h – 16h
11/24
0,5
60
45
17h – 23h
7/24
0,3
36
27
Nhóm phụ tải 2
Snapshot
Relative duration (pu)
Scale Factor
P (kW)
Q (kVar)
24h – 05h
6/24
0,2
72
55,2
06h – 16h
11/24
1,0
360
276,0
17h – 23h
7/24
0,2
72
55,2
Nhóm phụ tải 3
Snapshot
Relative duration (pu)
Scale Factor
P (kW)
Q (kVar)
24h – 05h
6/24
0,2
128,4
96
06h – 16h
11/24
0,3
192,6
144
17h – 23h
7/24
1,0
642,0
480
So sánh kết quả với số liệu vận hành đầu phát tuyến
Giá trị vận hành thực tế
Kết quả từ PSS/ADEPT
Snapshot
P (kW)
Q (kVar)
P (kW)
Q (kVar)
24h – 05h
403,9
313,5
329,9
272,6
06h – 16h
646,2
501,6
631,6
512,1
17h – 23h
807,8
627,0
773,5
622,8
Kết luận: Cần phải hiệu chỉnh lại Scale Factor trong biểu đồ phụ tải của các nhóm tải điển hình, để đạt được sơ đồ mô phỏng tương đối gần đúng với lưới điện thực tế.
Scale Factor của các phụ tải điển hình sau khi hiệu chỉnh:
Snapshot
Scale Factor
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
24h – 05h
1,0
0,2
0,3
06h – 16h
0,5
1,0
0,3
17h – 23h
0,3
0,25
1,0
So sánh kết quả với số liệu vận hành đầu phát tuyến (sau khi hiệu chỉnh Scale Factor):
Giá trị vận hành thực tế
Kết quả từ PSS/ADEPT
Snapshot
P (kW)
Q (kVar)
P (kW)
Q (kVar)
24h – 05h
403,9
313,5
395,0
322,5
06h – 16h
646,2
501,6
631,6
512,1
17h – 23h
807,8
627,0
791,9
637,1
Như vậy: sau khi hiệu chỉnh ta được sơ đồ mô phỏng lưới điện có sai số so với thực tế vận hành ≤ 3%. Sơ đồ này sẽ được sử dụng để tính toán mô phỏng các bài toán khác./.