Ứng dụng SVC để điều khiển điện áp và dòng công suất phản kháng trong hệ thống điện
MỤC LỤC
LỜI CAM KẾT i
LỜI CÁM ƠN ii
MỤC LỤC iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN v
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU ix
CHÚ GIẢI CÁC TỪ VIẾT TẮT x
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1
1.1 Tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của SVC 1
1.2 Tình hình nghiên cứu, phát triển trong và ngoài nước 4
CHƯƠNG 2. TÌM HIỀU VỀ SVC 6
2.1 Hình ảnh của một trạm SVC trong thực tế 6
2.2 Cấu tạo SVC 7
2.3 Xây dựng các mô hình ở chế độ xác lập của SVC trong hệ thống điện 14
2.4 Nguyên lý điều khiển điện áp của SVC 20
2.5 Nguyên lý điều khiển bù công suất phản kháng của SVC. 22
2.6 Phương pháp mở rộng phạm vi điều khiển cho SVC 24
CHƯƠNG 3. LẬP TRÌNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO HỆ THỐNG ĐIỆN CÓ SVC 41
3.1 Mô tả hệ thống 41
3.2 Phân loại các nút trong hệ thống 42
3.3 Phương pháp Newton-Raphson 51
3.4 Cấu trúc bảng dữ liệu đầu vào. 53
3.5 Sơ đồ giải thuật 56
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG SỬ DỤNG SVC 57
4.1 Hệ thống điện đơn giản không có SVC 57
4.2 Mô phỏng chức năng điều khiển điện áp của SVC 60
4.3 Mô phỏng chức năng bù công suất phản kháng của SVC 67
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 74
5.1 Kết luận 74
5.2 Hướng phát triển của đề tài 74
PHỤ LỤC A. CÁC KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG 75
PHỤ LỤC B . MÃ COD CHƯƠNG TRÌNH MATLAB 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO 136
0.02:1.04]; title('anh huong Vref len dien ap'); plot(PLL,VVref,'r','LineWidth',1.5); legend('Ploss-Volt'); else plot(x,VV0','c','LineWidth',2); legend('khong co SVC'); end %------------------------------------------------------------------------- elseif module==6 if A(1,3)>0 VV(6,:)=[]; title('anh huong bu bang SVC len dien ap'); plot(x,VV(:,1)','r','LineWidth',1.5); plot(x,VV(:,2)','b','LineWidth',1.5); plot(x,VV(:,3)','g','LineWidth',1.5); plot(x,VV(:,4)','y','LineWidth',1.5); plot(x,VV(:,5)','k','LineWidth',1.5); legend('Qref=0','Qref=-0.1','Qref=-0.2','Qref=-0.3','Qref=-0.4'); else title('bieu do dien ap he thong'); plot(x,VV0','c','LineWidth',2); legend('khong co SVC'); end else if A(1,3)>0 x=[1 2 3 4 5]; load('PV0_data.mat'); hold on; grid on; xlabel('bus'); ylabel('Voltage'); VV(6,:)=[]; title('khao sat tac dong cua SVC len dien ap o che do bu cong suat'); legend('SVC dat tai nut so 3','SVC dat tai nut so 4','SVC dat tai nut so 5','khong co SVC'); plot(x,VV(:,1)','r','LineWidth',1.5); plot(x,VV(:,2)','b','LineWidth',1.5); plot(x,VV(:,3)','g','LineWidth',1.5); plot(x,VV0','y','LineWidth',1.5); else legend('khong co SVC'); plot(x,VV0','c','LineWidth',2); end end display_result.m %% DISPLAY RESULT %% header=[... ' __________________________________________________________ ' ' | Luan an tot nghiep |' ' |De tai: ung dung SVC dieu khien dien ap va bu cong suat |' ' |GVHD : TS. Nguyen Van Liem |' ' |SVTH : Hoang Manh Cuong |' ' |MSSV : 41100450 |' ' |__________________________________________________________|']; disp(header); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); fprintf('__________________________________________\n'); fprintf(' DATA SUMMARY\n'); fprintf('------------------------------------------\n'); fprintf('- Base VA =%5.0f [MVA]. \n', baseVA); fprintf('- Number Of Bus =%5.0f bus. \n', N); fprintf('- Number Of Branch =%5.0f branch. \n', nbr); if A(1,3) > 0 fprintf('- Number Of SVC =%5.0f device. \n', nSVC); fprintf('- Bus SVC connect =%5.0f \n', hSVC); fprintf('- Bus SVC =%5.0f \n', lSVC); end fprintf('- Bus 1 is Slack bus.\n'); fprintf('- Number Of PQ bus =%5.0f bus.\n', L ); fprintf('- Number Of PV bus =%5.0f bus.\n', G ); fprintf('__________________________________________\n'); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); %-------------------------------------------------------------------------- header1=[... '-----BUS DATA---- ' 'Bus type notation: ' ' [0]: PQ bus ' ' [1]: Slack bus ' ' [2]: PV bus ' ' ']; header2=[... '________________________________________________________________________________________________' ' ' ' Bus Bus Usp -----Load----- ---------------Generator----------- Static Mvar' ' No Type (PU.) MW Mvar MW Mvar Qmin Qmax +Qc/-Ql ' '------------------------------------------------------------------------------------------------' ' ']; disp(header1); disp(header2); for n=1:Nbd fprintf(' %3.0f', busdata(n,1)), fprintf(' %5.0f', busdata(n,2)), fprintf(' %10.3f', busdata(n,3)), fprintf(' %9.3f', busdata(n,4)), fprintf(' %9.3f', busdata(n,5)), fprintf(' %9.3f', busdata(n,6)) fprintf(' %9.3f ', busdata(n,7)), fprintf(' %9.3f', busdata(n,8)), fprintf(' %9.3f ', busdata(n,9)), fprintf(' %9.3f \n', busdata(n,10)); end fprintf('_______________________________________________________________________________________________\n\n') %----------------------------------------------------------------------------------------- header3=[ ' ' '-------------------------BRANCH DATA----------------------- ' ' Bus Bus R X B Tr.Tap Setting ' ' nl nr PU. PU. PU. PU. ' '----------------------------------------------------------- ']; fprintf('\n'); disp(header3); fprintf('\n'); for n=1:nbr fprintf(' %4.0f', linedata(n,1)), fprintf(' %7.0f', linedata(n,2)), fprintf(' %9.3f', linedata(n,3)), fprintf(' %9.3f', linedata(n,4)), fprintf(' %9.3f', linedata(n,5)), fprintf(' %7.0f \n', linedata(n,6)), end fprintf('______________________________________________________'); fprintf('\n'); fprintf('\n') %----------------------------------------------------------------------------------------- fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); header3=[... ' ----SVC DATA---- ' 'stypeSVC=0: control volt bus ' 'stypeSVC=1: control power bus ' '_________________________________________________________________' 'lowbus highbus stypeSVC apha Bmax Bmin Vref Qref ' '-----------------------------------------------------------------']; if A(1,3) > 0 disp(header3); for k=1:nSVC ISVC(k)=(absV(hSVC(k))-absV(lSVC(k))*cos(theta(lSVC(k))-theta(hSVC(k))))/XB(k); if typeSVC(k)==0 fprintf('%5.0f %5.0f %8.0f %9.2f %8.3f %8.3f %6.3f %8.3f \n',lSVC(k),hSVC(k),typeSVC(k),apha(k)... ,Bmax(k),Bmin(k),Vref(k),''); else fprintf('%5.0f %5.0f %8.0f %9.3f %8.3f %8.3f %14.3f %14.3f \n',lSVC(k),hSVC(k),typeSVC(k),apha(k)... ,Bmax(k),Bmin(k),'',Qref(k)); end end fprintf('_________________________________________________________________'); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); end %---------------------------------------------------------------------- fprintf('\n\n'); fprintf('-------------------------------------------------------------------\n'); fprintf(' POWER FLOW SOLUTION BY NEWTON-RAPHSON ALGORITHM\n'); fprintf('-------------------------------------------------------------------\n'); fprintf('- Maximum Power Mismatch : %g \n', err); fprintf('- No. of Iterations : %g \n', ite); fprintf('-------------------------------------------------------------------\n'); fprintf('\n\n'); %------------------------------------------------------------------------------- header4=[... ' ---BUS VOLTAGE --- ' '___________________________' ' BUS absV theta ' '---------------------------']; disp(header4); theta = theta*180/pi; for i=1:N if A(1,3) > 0 % for k=1:nSVC % if i==hSVC(k) % fprintf(' -----------------------\n'); % fprintf('%5.0f %9.3f %9.3f \n',i,absV(i),theta(i)); % fprintf(' -----------------------\n'); % end % % end fprintf('%5.0f %9.3f %9.3f \n',i,absV(i),theta(i)); else fprintf('%5.0f %9.3f %9.3f \n',i,absV(i),theta(i)); end end fprintf('__________________________\n') %-------------------------------------------------------------------------------- fprintf('\n') fprintf(' \n'); header5=[... ' --------CURRENT FLOW----------- ' ' AT EACH TRANSMISSION LINE ' '_________________________________' ' Bus Bus Current flow ' ' nl. nr. nl to nr ' '---------------------------------']; disp(header5); for L=[1:nbr] fprintf(' %5.0f %4.0f %12.3f %7.3fj',nl(L),nr(L),real(In(L)),imag(In(L))); fprintf(' \n'); end fprintf('_________________________________'); fprintf(' \n'); %-------------------------------------------------------------------------------- fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); header6 =[... '______________________________________________________________________' ' TRANSMISSION LINE FLOW AND LOSS ' '______________________________________________________________________' ' Bus Bus Power Flow Power Flow ---Power Loss--- ' ' nl. nr. nl to nr nr to nl MW Mvar ' '----------------------------------------------------------------------']; disp(header6); for L = [1:nbr] fprintf(' %5.0f', nl(L)), fprintf(' %5.0f', nr(L)), fprintf(' %9.3f %7.3fj', real(Snk(L)),imag(Snk(L))), fprintf(' %9.3f %7.3fj', real(Skn(L)),imag(Skn(L))), fprintf(' %9.3f %7.3fj', real(SL(L)),imag(SL(L))), fprintf(' \n'); end fprintf('----------------------------------------------------------------------\n'); fprintf(' Total ') fprintf(' %9.3f %7.3fj', sum(real(Snk)),sum(imag(Snk))), fprintf(' %9.3f %7.3fj', sum(real(Skn)),sum(imag(Skn))), fprintf(' %9.3f', sum(real(SL))), fprintf(' %7.3fj\n', sum(imag(SL))) fprintf('______________________________________________________________________'); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); %% header7=[... '------------------------------------ SVC RESULT----------------------------------------' 'lSVC hSVC Bmin Bcal Bmax QSVC ISVC delVmin delVmax ' '---------------------------------------------------------------------------------------']; if A(1,3) > 0 disp(header7); limit_voltage_control; for k=1:nSVC ISVC(k)=(absV(hSVC(k))-absV(lSVC(k))*cos(theta(lSVC(k))-theta(hSVC(k))))/XB(k); fprintf('%4.0f %5.0f %9.3f %9.3f %9.3f %9.3f %9.3f %9.3f %12.3f \n',lSVC(k),hSVC(k),Bmin(k),Bcal(k),Bmax(k)... ,imag(Snk(nbr-k+1)),ISVC(k),delVmin(k),delVmax(k)); end fprintf('_______________________________________________________________________________________'); fprintf(' \n'); fprintf(' \n'); end %% TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] E. S. ABB-AB, "SVC Static Var Compensator -An insurance for improved grid system stability and reliability," ABB – the pioneer 2010-11. [2] H. a. L. Gyugyi, Understanding FACTS: concepts and technology of flexible ac transmission systems. IEEE Press, 1999. [3] H. Tyll, R. K. Varma, H. Bilodeau, and C. Horwill, "Tutorial on Static Var Compensators," San Francisco June 12, 2005. [4] SamitShah, "static var control (SVC) project at baymon t.c.inpureto rico," IEEE PES PSCE, MARCH 2009 2009. [5] B. t. s. o. F. Didactic, "Electricity and New Energy Static Var Compensator (SVC," vol. 1, 01/2015. [6] M. A. U. Rahman and M. S. u. Islam. (2014, Voltage Control and Dynamic Performance of Power Transmission Using Static VAR Compensator. Vol 1. [7] P. Kundur, N. J. Balu, and M. G. Lauby, Power system stability and control vol. 7: McGraw-hill New York, 1994. [8] K. Prabha, Power system stability and control, 1994. [9] C. R. F.-E. Enrique Acha, Hugo AMbriz-perez,Cesar Andeles-Camacho, FACTS modelling and Simulation in Power Networks, 2004. [10] L. Sahu, "Modelling of STACOM and SVC for power sytem steady state operation and anhancement of transient stability of a multi-machine power sytem by STACOM ".
File đính kèm:
- ung_dung_svc_de_dieu_khien_dien_ap_va_dong_cong_suat_phan_kh.docx