Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu xây dựng mô hình tính toán sóng hài trong hệ thống điện - Trần Nguyền Thùy Chung

hIhZhV
Tsys
sys
syssys

 
 16 
Bảng 4.21. Kết quả độ biến dạng điều hòa tại các giá trị Scc khác 
nhau 
Scc - Lưới cao áp 
(MVA) 
1000 2800 3700 
% THD – V110 
% THD – V22 
0.85 
3.02 
0.33 
2.73 
0.27 
2.74 
Vậy, khi tăng dung lượng công suất ngắn mạch thì: 
- Giảm độ biến dạng hài điện áp ở phía 110kV 
- Giảm độ lớn của tổng trở hệ thống 
Theo phân tích, khi tăng công suất ngắn mạch ở phía cao áp 
hệ thống có thể sẽ cải thiện độ biến dạng hài điện áp ở phía 22kV. 
Tuy nhiên, một số trường hợp khi tăng Scc đến giá trị nào đó sẽ gây 
ra hiện tượng dịch chuyển cộng hưởng đến sóng hài bậc cao hơn, gây 
ảnh hưởng đến hệ thống. Mô phỏng dạng sóng cộng hưởng trong 
hình 4.15 
4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP 
Khi sự cố dừng 01 máy biến áp thì tổng trở ZT tăng gấp đôi, 
vì vậy cả Z22 và Zeq cũng tăng theo. Giá trị tổng độ biến dạng điện áp 
tại phía 22kV tăng. Phía 110kV thì giá trị tổng độ biến dạng điều hòa 
thay đổi phụ thuộc vào biểu thức: 
 )(.
)()(
)(
)().()( 22110 hV
hZhZ
hZ
hIhZhV
Tsys
sys
syssys

 
Bảng 4.23. Kết quả độ biến dạng hài điện áp khi sự cố 1MBA 
 Máy biến áp 110/22kV 
02 MBA 01 MBA 
% THD – V110 
% THD – V22 
0.85 
3.02 
1.41 
8.51 
Vậy, khi xảy ra sự cố 01 máy biến áp, chỉ còn 01 máy biến 
áp vận hành thì: 
- Tăng độ biến dạng hài điện áp ở phía 110kV và 22kV 
 17 
- Tăng giá trị tổng trở hệ thống 
Sự thay đổi tổng độ biến dạng điều hòa ứng với các giá trị 
Scc khác nhau được tính trong bảng 4.24 
4.4. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC TĂNG CÔNG SUẤT TẢI ĐỘNG 
CƠ 
Xét trường hợp tăng công suất tải 100% so với trường hợp 
tính toán ở mục 4.2.1. với công suất ngắn mạch hệ thống là min. 
Khi công suất tải động cơ tăng lên thì tổng trở tương đương 
nhìn từ nguồn hài Zeq giảm xuống, vì vậy tổng độ biến dạng hài 
điện áp tại 22kV sẽ giảm đi. Tương tự, Isys giảm và tổng độ biến 
dạng hài điện áp tại 110kV cũng giảm đi. 
Bảng 4.25. Kết quả độ biến dạng hài điện áp khi tăng tải động cơ 
 Công suất động cơ Pshaft 
12.5 MW 25 MW 
% THD – V110 
% THD – V22 
0.85 
3.02 
0.78 
2.82 
4.5. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC TĂNG TẢI THỤ ĐỘNG 
 Xét trường hợp tăng tải 100% so với trường hợp tính toán ở 
mục 4.1. với công suất ngắn mạch hệ thống là min. 
Khi tải thụ động tăng lên thì tổng trở tương đương nhìn từ 
nguồn hài Zeq giảm xuống, vì vậy tổng độ biến dạng hài điện áp tại 
22kV sẽ giảm đi. Tương tự, Isys giảm và tổng độ biến dạng hài điện 
áp tại 110kV cũng giảm đi. 
Bảng 4.27. Kết quả độ biến dạng hài điện áp khi tăng tải thụ động 
 Tải thụ động 
5 MVA 10 MVA 
% THD – V110 
% THD – V22 
0.85 
3.02 
0.82 
2.93 
Vậy: khi tăng tải thụ động gấp đôi: Tổng độ biến dạng hài 
điện áp ở 110kV và 22kV giảm đi.Sự thay đổi tổng độ biến dạng 
 18 
dòng điện hài ứng với các giá trị Scc khác nhau được tính trong bảng 
4.28 
4.6. MÔ PHỎNG DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN 
4.6.1. Mô phỏng dạng sóng điện áp tại thanh góp 22kV : 
 ` 
0 2 4 6 8 10 12
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Hình 4.2. Dạng sóng điện áp tại TG 22kV – có sử dụng bộ lọc 
0 2 4 6 8 10 12
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Hình 4.3. Dạng sóng điện áp tại TG 22kV – Không sử dụng bộ lọc 
4.6.2. Mô phỏng dạng sóng dòng điện converter : 
4.6.3. Mô phỏng dạng sóng dòng điện phụ tải : 
4.6.4. Mô phỏng dạng sóng dòng điện động cơ : 
4.6.5. Mô phỏng dạng sóng dòng điện bộ lọc : 
0 2 4 6 8 10 12
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
Hình 4.10. Dạng sóng dòng điện qua bộ lọc 
 19 
4.6.6. Mô phỏng dạng sóng dòng điện qua máy biến áp : 
0 2 4 6 8 10 12
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Hình 4.11. Dạng sóng dòng điện MBA – có sử dụng bộ lọc 
0 2 4 6 8 10 12
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Hình 4.12. Dạng sóng dòng điện MBA – không sử dụng bộ lọc 
4.6.7. Mô phỏng dạng sóng dòng điện TG cao áp : 
4.6.8. Mô phỏng quan hệ tổng trở tương đương Zeq theo 
bậc sóng hài : 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
 20 
4.7. TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT TRONG HỆ 
THỐNG 
4.7.1. Tổn thất công suất tại tần số cơ bản 
conv
convconv
conv
convconv X
U
QP
jR
U
QP
..ΔS
2
22
2
22
conv



 
Tổng tổn thất công suất trong phụ tải: 
convFML ΔSΔSΔSΔSΔS  
 0.0409i0.0634  (MVA) 
4.7.2. Tổn thất công suất khi có sóng hài 
Tổn thất công suất tăng thêm ở phụ tải khi có sóng hài: 
11.7994i0.8321S-ΔS(h)ΔS' 
 (MVA) 
Tổn thất công suất tăng thêm ở MBA khi có sóng hài: 
2.6803i0.0843S-(h)ΔSΔS TT
'
T  (MVA) 
Tổng tổn thất công suất tăng thêm khi có sóng hài 
14.4797i0.9163SΔSΔS ''T  (MVA) 
 21 
 BẢNG KẾT QUẢ TỔNG ĐỘ BIẾN DẠNG ĐIỀU HÒA -Scc min 
Dòng 
converter 
Điện áp TG 
22KV Dòng MBA Dòng bộ lọc 
Dòng động 
cơ Dòng tải 
Điện áp TG 
110kV 
Dòng hệ 
thống 
Iconv Vbus-22kV I(T) I(F) I(M) I(L) 
Vbus-
110kV Isys 
THD , % 9.1395 3.0220 2.7267 39.9884 2.2338 1.1645 0.8516 2.7267 
Trị hiệu 
dụng đvị thực 827.9978 21.1496 263.8868 219.2016 451.2015 136.5631 110.0039 263.8868 
Sóng cơ 
bản đvị thực 825 21.14 263.7887 203.5317 451.0890 136.5538 110 263.7887 
Sóng cơ 
bản p.u. 0.3142 0.9609 0.5026 0.0776 0.1719 0.052034 1 0.5026 
h=5 % cơ bản 1.8 2.166 2.4408 13.6637 1.9996 1.02625 0.6104 2.4408 
7 1.6 1.2935 1.0412 15.091 0.8529 0.46508 0.3645 1.0412 
11 6.6 0.8197 0.4198 26.9534 0.3438 0.19603 0.231 0.4198 
13 5.4 0.9167 0.3973 20.0242 0.3258 0.18642 0.2583 0.3973 
17 0.33 0.097 0.0322 1.1308 0.0262 0.01537 0.0273 0.0322 
19 0.3 0.1046 0.031 1.0135 0.0256 0.01537 0.0295 0.031 
23 1.5 0.6675 0.1636 5.0209 0.1338 0.07879 0.1881 0.1636 
25 1.3 0.634 0.1429 4.3569 0.1169 0.06726 0.1786 0.1429 
29 0.25 0.141 0.0275 0.8446 0.0227 0.01345 0.0397 0.0275 
31 0.2 0.1197 0.0217 0.6795 0.018 0.00961 0.0337 0.0217 
35 0.8 0.5278 0.085 2.7541 0.0698 0.04036 0.1487 0.085 
37 0.4 0.2749 0.0418 1.3861 0.0343 0.01922 0.0775 0.0418 
 22 
 BẢNG KẾT QUẢ TỔNG ĐỘ BIẾN DẠNG ĐIỀU HÒA -Scc min - SỰ CỐ 01 MBA 
Dòng 
converter 
Điện áp TG 
22KV Dòng MBA Dòng bộ lọc 
Dòng động 
cơ Dòng tải 
Điện áp 
TG 
110kV 
Dòng hệ 
thống 
Iconv Vbus-22kV I(T) I(F) I(M) I(L) 
Vbus-
110kV Isys 
THD , % 9.1454 8.5118 6.7098 63.4437 7.7899 4.0042 1.4142 6.7098 
Trị hiệu 
dụng đvị thực 822.9952 21.3469 218.1862 242.5203 224.8459 135.8281 110.011 218.1862 
Sóng cơ 
bản đvị thực 820 21.27 217.6968 204.7835 224.1667 135.7193 110 217.6968 
Sóng cơ 
bản p.u. 0.3123 0.9668 0.4148 0.0780 0.0854 0.0517 1 0.4148 
h=5 % cơ bản 1.8 8.2949 6.6775 52.3304 7.7524 3.98136 1.3782 6.6775 
7 1.6 0.8259 0.475 9.6357 0.5514 0.30165 0.1372 0.475 
11 6.6 0.8085 0.2958 26.5849 0.343 0.1953 0.1343 0.2958 
13 5.4 0.9406 0.2912 20.5439 0.3383 0.19336 0.1563 0.2912 
17 0.33 0.1026 0.0244 1.1969 0.0281 0.01547 0.0171 0.0244 
19 0.3 0.1113 0.0236 1.0777 0.0269 0.01547 0.0185 0.0236 
23 1.5 0.7131 0.1249 5.3644 0.1452 0.08508 0.1185 0.1249 
25 1.3 0.6771 0.109 4.6532 0.1264 0.07348 0.1125 0.109 
29 0.25 0.1502 0.0207 0.8996 0.0246 0.01354 0.0249 0.0207 
31 0.2 0.1271 0.0164 0.7228 0.0187 0.0116 0.0211 0.0164 
35 0.8 0.5583 0.0641 2.9129 0.0749 0.04447 0.0927 0.0641 
37 0.4 0.2901 0.0316 1.4622 0.0363 0.02127 0.0482 0.0316 
 23 
 BẢNG KẾT QUẢ TỔNG ĐỘ BIẾN DẠNG ĐIỀU HÒA -Scc min-TĂNG TẢI ĐỘNG CƠ 
Dòng 
converter 
Điện áp TG 
22KV Dòng MBA Dòng bộ lọc 
Dòng động 
cơ Dòng tải 
Điện áp TG 
110kV 
Dòng hệ 
thống 
Iconv Vbus-22kV I(T) I(F) I(M) I(L) Vbus-110kV Isys 
THD , % 9.134 2.8151 1.6115 41.7328 1.7706 0.9432 0.7828 1.6115 
Trị hiệu 
dụng 
đơn 
vịthực 839.3252 20.8682 358.5884 217.6240 914.4325 138.3944 110.0033 358.5884 
Sóng cơ 
bản 
đơn 
vịthực 836 20.86 358.5418 200.8365 914.2892 138.3882 110 358.5419 
Sóng cơ 
bản p.u. 0.3185 0.9481 0.6831 0.0765 0.3484 0.0527 1 0.6831 
h=5 
 % cơ 
bản 1.8 1.387 1.1347 8.7496 1.2466 0.64096 0.3857 1.1347 
7 1.6 1.792 1.0473 20.9071 1.1507 0.62769 0.4983 1.0473 
11 6.6 0.8415 0.313 27.6679 0.3439 0.19532 0.234 0.313 
13 5.4 0.9231 0.2904 20.1623 0.3192 0.18395 0.2567 0.2904 
17 0.33 0.0963 0.0231 1.1225 0.0255 0.01517 0.0268 0.0231 
19 0.3 0.1036 0.0223 1.0035 0.0244 0.01327 0.0288 0.0223 
23 1.5 0.6595 0.1173 4.9615 0.1289 0.07585 0.1834 0.1173 
25 1.3 0.6264 0.1025 4.3056 0.1125 0.06637 0.1742 0.1025 
29 0.25 0.1395 0.0196 0.8363 0.0215 0.01327 0.0388 0.0196 
31 0.2 0.1184 0.0157 0.6729 0.0172 0.00948 0.0329 0.0157 
35 0.8 0.5236 0.0612 2.7323 0.0672 0.03982 0.1456 0.0612 
37 0.4 0.2732 0.0302 1.3773 0.0333 0.01896 0.0759 0.0302 
 24 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
 Với quy mô phát triển phụ tải ngày càng nhanh và rộng thì 
việc khắc phục ảnh hưởng của sóng hài trong hệ thống là rất quan 
trọng. Do đó, vấn đề cần thiết là phân tích tính chất của các loại phụ 
tải để tính toán sóng hài và đánh giá được các ảnh hưởng của sóng 
hài đến hệ thống, từ đó tìm giải pháp hạn chế. 
Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu và xây dựng mô 
hình của các phần tử trong hệ thống điện để tính toán sóng hài. Dựa 
vào kết quả tính toán đánh giá ảnh hưởng của sóng hài đến hệ thống 
điện và các phần tử trong hệ thống điện, ảnh hưởng đến chất lượng 
điện năng. Bên cạnh đó, sự thay đổi thông số của các phần tử trong 
hệ thống điện ở các điều kiện làm việc khác nhau cũng có thể dẫn 
đến hiện tượng cộng hưởng sóng hài, gây ảnh hưởng lớn đến hệ 
thống. 
 Hướng phát triển của đề tài: Từ mô hình tính toán sóng hài, 
nghiên cứu tính toán và lựa chọn tối ưu các thông số định mức của 
các phần tử trong hệ thống điện có xét đến sự xuất hiện của sóng hài 
nhằm tránh hiện tượng cộng hưởng gây khuếch đại sóng hài. Nghiên 
cứu về các phương pháp lọc sóng hài kết hợp điều khiển số với các 
thiết bị điện tử công suất, tụ điện, cuộn cảm 
 Để hạn chế các ảnh hưởng của sóng hài nằm nâng cao chất 
lượng điện năng thì một vấn đề cũng rất cần thiết đặt ra là cần phổ 
biến rộng rãi các quy định liên quan đến sóng hài và các tiêu chuẩn 
đánh giá sóng hài để các hộ dùng điện hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của 
sóng hài.