Đồ Án Nghiên cứu phần mềm PSS@E và ứng dụng vào lưới điện 100 KV

Lời mở đầu.
Hệ thống điện thực hiện công việc chuyển đổi năng lượng tự nhiên như nhiệt năng, thủy năng thành năng lượng điện từ các nhà máy điện. Từ đây năng lượng sẽ được truyền tải trên các đường dây để đưa đến các hộ tiêu thụ. Hệ thống gồm các nhà máy phát điện, máy biến áp, đường dây tải điện và các hộ phụ tải sẽ tạo thành hệ thống điện.
Đặc điểm của hệ thống điện là sự cân bằng công suất. Công suất tạo ra từ các nhà máy điện sẽ cân bằng với công suất tiêu thụ tại các phụ tải, công suất tổn hao trên đường dây và thiết bị.
Do hiện tượng đáp ứng tức thời và đặc điểm hằng số quán tình điện của các
thiết bị điện trong hệ thống là nhỏ nên khi có hiện tượng dao động trong toàn hệ
thống hay tại một điểm nào đó của hệ thống sẽ dẫn đến sự dao động của toàn hệ
thống điện.
Trong quá trình vận hành hệ thống điện cần phải tiến hành các công tác tính
toán mô phỏng hệ thống và tính toán các quá trình quá độ và xác lập của hệ thống
điện để đảm bảo cho sự vận hành tối ưu, an toàn, liên tục của hệ thống điện:
- Quá trình xác lập của hệ thống: tính toán phân bố công suất, điện áp, dòng
điện trên các nhánh ở các chế độ làm việc khác nhau và các sơ đồ kết dây
khác nhau của hệ thống. Việc này giúp cho tạo một phương thức vận
hành kinh tế và chất lượng điện năng tối ưu nhất.
- Tính các quá trình quá độ khi có các dao động trong hệ thống: sự cố ngắn
mạch, khi có sự cắt /đóng tải đột ngột để có phương án bảo vệ rơle và
tiến hành sa thải, huy động nguồn, .để loại trừ các dao động ảnh hưởng
đến sự làm việc của hệ thống.
Một phương tiện để tính toán mô phỏng các chế độ làm việc của hệ thống
điện dược dùng ở nhiều nước trên thế giới là chương trình PSS /E của Công ty
Power Technologies, Inc (Mỹ).


Mục Lục 1
Lời cảm ơn 3
Lời mở đầu. 4
Chương 1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E 5
I. Giới thiệu phần mềm PSS/E. 5
II. Giới thiệu về các ứng dụng của phần mềm PSS/E trong hệ thống điện. 6
2.1. Tính phân bổ công suấtPower Flow Calculaton) 6
2.2. Phân tích sự cố trong hệ thống điện: (Fault analysys) 6
2.3. Tính toán mô phỏng ổn định động: 7
Chương 2. TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 7
I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT. 7
1.1 Phương pháp sử dụng ma trận YNút . 9
1.1.1 Tính toán nút P-V 14
1.1.2 Tính toán dòng chạy trên đường dây và công suất nút hệ thống 15
1.1.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp dùng : 16
1.2 Phương pháp sử dụng ma trận ZNút. 17
2.1 Phương pháp thừa số Zero 18
2.2 Phương pháp sử dụng ma trận 20
2.3. Phương pháp sử dụng ma trận Z với nút hệ thống làm chuẩn: 21
2.4. Phương pháp tính luôn cả nút điều khiển áp 22
II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG. 22
2.1 Cơ sở của các biện pháp tính toán tổn thất điện năng. 22
2.2 Các phương pháp tính tổn thất điện năng. 23
2.2.1 Xác định tổn thất điện năng theo cường độ dòng điện thực tế. 23
2.2.2 Xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải. 24
2.2.3 Xác định tổn thất điện năng theo dòng điện trung bình địa phương. 25
Chương 3. TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PSS/E 27
I. Hướng dẫn cài đặt phần mềm. 27
II. Hướng dẫn mở chương trình và thoát chương trình PSS®E 33.04 University 32
2.1 Để mở chương trình PSS@E 33.04 University chúng ta có 2 cách: 32
2.3 Thoát chương trình 35
Chương 4. MÔ PHỎNG CÁC PHẦN TỬ TRONG PHẦN MỀM PSSE CHO BÀI TOÁN TÍNH TRÀO LƯU CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 36
I. Tính toán trong hệ đơn vị tương đối. 36
1.1 Tính toán trở kháng dây 36
1.2 Máy biến áp 2 cuộn dây 37
1.4 Máy phát 42
1.5 Thiết bị bù (kháng, tụ) 43
2. Nhập dữ liệu vào PSS®E 43
2.1 Nhập các thông số cho nút ( Bus ) 44
2.2 Nhập các thông số cho nhà máy (Plant) 44
2.3 Nhập các thông số của máy phát (Machine) 45
2.4 Nhập các thông số của tải (Load) 46
2.5 Nhập các thông số của đường dây (Branch) 47
2.6 Nhập các thông số của máy biến áp 2 cuộn dây (2 Winding) 48
2.7 Nhập các thông số của máy biến áp 3 cuộn dây (3 Winding) 49
Chương 5. KỸ NĂNG ÁP DỤNG MÔ PHỎNG LƯỚI 11O Kv BÌNH THUẬN 52
I. GIAI ĐOẠN 2011 – 2015 ( HIỆN HỮU ) 52
1. Chuẩn bị số liệu. 52
Sơ đồ lưới điện truyền tải toàn tỉnh bình thuận giai đoạn 2011 – 2015 52
2. Các bước thực hiện. 53
2.1 Nhập sơ đồ. 53
2.2 Nhập các phần tử của sơ đồ bằng cách nhập trực tiếp vào bảng Case rồi sau đó dùng lệnh Auto Draw để vẽ sơ đồ. 55
2.2.1 Nhập thông số cho các Bus 56
2.2.2 Nhập các thông số của đường dây ( Branch ) 57
2.2.3 Nhập các thông số của máy phát ( Machines ) 58
2.2.4 Nhập thông số của tải ( Load ) 58
2.2.5 Nhập thông số của máy biến áp 2 cuộn dây ( Two winding Transformers ) 59
2.3 Kết quả sau khi nhập sơ đồ. 60
2.3.1 Tính toán trào lưu công suất 61
2.3.2 Xử lý số liệu. 63
2.3.3 Trào lưu công suất tại các đường dây ( hoặc các bus ) 64
II. GIAI ĐOẠN 2011 – 2015 ( TÍNH ĐẾN NĂM 2015 ) 65
1. Sơ đồ lưới điện tỉnh Bình Thuận tính đến đến năm 2015. 65
2. Nhập các thông số của sơ đồ. 66
2.1 Nhập thông số các bus 66
2.2 Nhập thông số cho máy phát (Machines ) 67
2.3 Nhập thông số cho các tải ( Load ) 68
2.4 Nhập thông số cho máy biến áp 2 cuộn dây ( Two Winding Transformer ) 68
2.5 Nhập thông số cho các đường dây ( Branches ) 69
3. Kết quả nhập sơ đồ và tính trào lưu công suất 70
3.1 Kết quả nhập sơ đồ 70
3.2 Tính toán trào lưu công suất 71
3.3 Trào lưu công suất tại các đường dây ( hoặc Bus ) 72
III. Nhận xét 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74