Nghiên cứu đề xuất phương án kết lưới tối ưu cho lưới điện phân phối huyện Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng điện năng, chất lượng cung cấp dịch vụ cho khách hàng sử dụng điện. Chất lượng điện năng ngoài đáp ứng yêu cầu các thông số kỹ thuật cơ bản về điện áp, tần số, sóng hài… cũng cần phải đảm bảo các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện như: tính liên tục, độ ổn định, an toàn, giảm thiểu thời gian mất điện và khôi phục cấp điện nhanh cho khách hàng khi có sự cố xảy ra trên hệ thống lưới điện.
Nhận thức được tầm quan trọng của việc thực hiện các chỉ tiêu kế hoạch sản xuất kinh doanh được giao như chỉ tiêu về giảm tổn thất, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, hàng năm ngành điện luôn quan tâm đầu tư, nâng cấp cải tạo nguồn, lưới đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải, nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Riêng đối với lưới điện phân phối trung áp 22 kV khu vực huyện Cam Lâm được xây dựng từ những trước năm 1999 chủ cấp điện cho các khu vực vùng nông thôn. Lưới điện Cam Lâm có cấu trúc chủ yếu vận hành hình tia, bán kính cấp điện dài, tiết diện dây dẫn nhỏ, thiết bị đóng cắt, phân đoạn còn nhiều hạn chế, chưa đồng bộ và chưa tự động hóa cao đã ảnh hưởng không nhỏ đến việc cung cấp điện cho khách hàng do không còn phù hợp với tốc độ phát triển phụ tải và tính chất phụ tải trong giai đoạn hiện nay. Trong đó, đặc biệt tuyến 471-EBD hiện cấp điện cho các phụ tải quan trọng như sân bay Cam Ranh, các phụ tải lớn các khách sạn, Resort nghỉ dưỡng cao cấp thuộc khu du lịch Bắc bán đảo Cam Ranh dọc đại lộ Nguyễn Tất Thành và trung tâm hành chính huyện Cam Lâm luôn trong tình trạng bị quá tải, sự cố thường xuyên xảy ra đã ảnh hưởng không nhỏ đến việc cấp điện cho khách hàng.
Trước yêu cầu cấp thiết để đảm bảo cấp điện ổn định, liên tục và từ thực tế hiện trạng vận hành nguồn, lưới điện, Điện lực Câm Lâm trong các năm qua đã cho xây dựng cải tạo, nâng cấp, lắp đặt hoàn thiện hệ thống nguồn, lưới với mục đích nâng cao năng lực cấp điện cho toàn bộ các phụ tải lớn quan trọng như sân bay Cam Ranh, khu du lịch Bắc Bán đảo Cam Ranh, khu hành chính huyện Cam Lâm, đặc biệt đưa vào vận hành kịp thời xuất tuyến 479-EBĐ mục đích kết lưới sản tải một phần cho tuyến 471-EBĐ để nâng cao năng lực cấp điện cho các phụ tải lớn dọc Đại lộ Nguyễn Tất Thành và sân bay Cam Ranh.
Sau khi đưa xuất tuyến 479-EBĐ vào vận hành khai thác với cơ sở hạ tầng, cấu trúc lưới điện hiện trạng cũ và mới, cũng như mức độ quan trọng của phụ tải cần thiết phải tính toán tìm giải pháp kết lưới hợp lý cho hệ thống lưới điện phân phối và lựa chọn phương thức vận hành cơ bản tối ưu cho các xuất tuyến 471-EBĐ, 479-EBĐ và 475-E30 để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
Xuất phát từ các lý do nêu trên, đề tài tập trung “Nghiên cứu đề xuất phương án kết lưới tối ưu cho lưới điện phân phối huyện Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện”. Đây cũng là một vấn đề thường xuyên được các cán bộ kỹ sư, điều độ viên, nhân viên vận hành lưới điện phân phối quan tâm nghiên cứu.
1. Lí do chọn đề tài
– Xuất phát từ yêu cầu đảm bảo cung cấp điện cho khách hàng với chất lượng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện.
– Nâng cao độ tin cậy cho lưới điện tốt sẽ hạn chế thiệt hại do việc gián đoạn cung cấp điện, đồng thời đem lại hiệu quả cao trong sản xuất kinh doanh điện năng.
– Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối được đặt ra trong giai đoạn hiện nay như một yêu cầu cấp thiết nhằm phục vụ cho việc phát triển kinh tế – xã hội tại địa phương.
2. Phương pháp nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: lưới điện phân phối 22kV lưới điện Điện lực Cam Lâm quản lý vận hành.
- Phạm vi nghiên cứu: đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu tính toán kết lưới cho ba xuất tuyến 471-EBD, 479-EBĐ và 475-E30 theo các phương án đề xuất, nhằm nâng cao năng lực cấp điện, đảm bảo độ ổn định tincậy trong quá trình vận hành và chất lượng cung cấp điện năng cho khu vực địa bàn huyện Cam Lâm.
3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu, đề xuất phương án kết lưới nâng cao độ tin cậy cho lưới điện huyện Cam Lâm.
- Xây dựng chương trình tính toán độ tin cậy, áp dụng tính toán cho các xuất tuyến 471-EBĐ, 479-EBĐ và 475-E30.
- Đánh giá phương pháp tính toán độ tin cậy bằng các chương trình tính toán độ tin cậy. So sánh kết quả các phương án và lựa chọn phương án kết lưới tối ưu để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện, chất lượng điện năng cho cung cấp cho khách hàng.
7. Ý nghĩa khoa học và tính thực thực tiễn
- Hệ thống hóa một cách khoa học các lý thuyết về vận hành tối ưu lưới điện phân phối như tái cấu trúc lưới điện, bố trí điểm đặt các thiết bị đóng cắt….Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được sử dụng như tài liệu tham khảo cho công tác vận hành tối ưu lưới điện phân phối.
- Đề tài nghiên cứu xuất phát từ thực tế hiện tại của lưới điện phân phối huyện Cam Lâm hiện nay, kết quả sau khi nghiên cứu tính toán có ý nghĩa thực tiễn và có thể áp dụng để tính toán thiết kế, vận hành lưới điện phân phối cho khu vực khác địa bàn huyện Cam Lâm.
5. Tên đề tài
Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất phương án kết lưới tối ưu cho lưới điện phân phối huyện Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện”.
6. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, giáo trình,…viết về vấn đề tính toán xác định các chỉ tiêu độ tin cậy.
- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng chương trình EXCEL, VISUAL BASIC xây dựng chương trình làm công cụ hỗ trợ tính toán thống kê, phân tích dữ liệu. Tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện cho từng xuất tuyến từ đó đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu quả trong công tác sản xuất, vận hành lưới điện Điện lực Cam Lâm.
7. Bố cục đề tài
Căn cứ mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài được bố cục luận văn như sau: Ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung của luận văn được biên chế thành 4 chương:
Chương 1: Tổng quan lưới điện phân phối Điện lực Cam Lâm
Chương 2: Tính toán độ tin cậy cấp điện trong lưới điện
Chương 3: Đề xuất chương trình tính toán độ tin cậy để lựa chọn giải pháp kết lưới tối ưu lưới điện huyện Cam Lâm.
Chương 4: Các giải pháp nâng cao vận hành hiệu quả lưới điện huyện Cam Lâm
ĐIỆN LỰC CAM LÂM
Lưới điện phân phối khu vực huyện Cam Lâm trải dài trên 13 xã, 01 thị trấn, đi qua nhiều khu vực có địa hình tương đối đa dạng và phức tạp, chạy dọc biển, đồi núi, đồng bằng để cung cấp điện phục vụ nhu cầu nhu cầu sinh hoạt, sản xuất của địa phương. Ngoài ra, trên địa bàn còn có các khu phụ tải tập trung như khu CN Suối Dầu và khu du lịch nghĩ dưỡng cao cấp Bãi Dài thuộc Bắc Bán đảo Cam Ranh, khu trung tâm hành chính huyện. Sản lượng điện thương phẩm tăng trưởng hàng năm khoảng 14%, năm 2016 mức tiêu thụ điện là 187 triệu kWh chiếm 10% trong toàn sản lượng điện của Công ty Cổ phần điện lực Khánh Hòa.
Tính đến ngày 31/05/2017, Điện lực Cam Lâm (ĐLCL) có khối lượng quản lý bao gồm:
- 11 xuất tuyến có cấp điện áp 22kV với tổng chiều dài khoảng 299km
- 01 xuất tuyến có cấp điện áp 35kV tổng chiều dài 3,1km
- 530MBA của 456 TBA với tổng công suất đặt 134 MVA.
cHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN TRONG LƯỚI ĐIỆN
Ngoài việc định lượng số lần mất điện thoáng qua hay vĩnh cửu, có những thông số đánh giá chính xác hơn chất lượng cấp điện cho khách hàng, công tác quản lý vận hành lưới điện của một đơn vị Điện lực. Đó là các chỉ số SAIDI, SAIFI và MAIFI cho lưới điện 0,4 kV đến 35 kV theo các tiêu chuẩn chung mà một số nước trên thế giới hiện đang áp dụng .
Ngày 30/7/2010, Bộ Công thương ban hành thông tư số 32/2015/TT-BCT thông tư quy định hệ thống điện phân phối, trong đó tại điều 12 và điều 13 có quy định về các chỉ số về độ tin cậy của lưới điện phân phối, bao gồm;
– Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối SAIDI (System Average Interruption Duration Index);
– Chỉ số về số lần mất điện trung bình của lưới điện phân phối SAIFI (System Average Interruption Frequency Index);
– Chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình của lưới điện phân phối MAIFI (Momentary Average Interruption Frequency Index).
– Các chỉ số về độ tin cậy của lưới điện phân phối được tính toán như sau:
a) SAIDI được tính bằng tổng số thời gian mất điện kéo dài trên 05 phút của Khách hàng sử dụng điện và Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện chia cho tổng số Khách hàng sử dụng điện và Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện, xác định theo công thức sau:
| (2.1) | |
| (2.2) |
Trong đó:
– Ti: Thời gian mất điện lần thứ i trong tháng t (chỉ xét các lần mất điện có thời gian kéo dài trên 05 phút);
– Ki: Tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện bị ảnh hưởng bởi lần mất điện thứ i trong tháng t;
– n: Tổng số lần mất điện kéo dài trên 05 phút trong tháng t thuộc phạm vi cung cấp điện của Đơn vị phân phối điện;
– Kt: Tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện trong tháng t;
– SAIDIt (phút): Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối trong tháng t;
– SAIDIy (phút): Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối trong năm y.
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT HOA HOC\KY THUAT DIEN\PHAN NAM CHUNG\New folder
