Nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Công ty Truyền tải điện 2
Công ty truyền tải Điện 2 là đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia, được giao nhiệm vụ quản lý vận hành lưới điện truyền tải trên khu vực các tỉnh thành thuộc khu vực Bắc Miền Trung và Tây Nguyên với mục tiêu đảm bảo lưới điện truyền tải vận hành an toàn, tin cậy, ổn định và liên tục cung cấp điện.
Cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước và khu vực, lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 cũng không ngừng được nâng cấp mở rộng hoặc xây dựng mới, đi kèm theo là việc phát triển nguồn và lưới để đáp ứng nhu cầu trên. Thực tế vận hành trong năm 2015 và đầu năm 2016 cho thấy, ở những chế độ vận hành truyền tải cao trên đường dây 500kV, 220kV hoặc trong các chế độ vận hành có thay đổi phương thức vận hành để phục vụ cho các công tác: sửa chữa, thí nghiệm thiết bị trạm biến áp; công tác vệ sinh, bảo dưỡng, sửa chữa đường dây; công tác đầu tư xây dựng nâng công suất máy biến áp, nâng cấp thay thế đoạn đường dây cũ bằng đoạn đường dây mới hoặc trong một số trường hợp sự cố, hư hỏng thiết bị, thì hiệu quả vận hành lưới điện giảm thấp (Chất lượng điện áp giảm thấp gần hoặc thấp giới hạn vận hành cho phép; Tổn thất điện năng tăng cao; Độ dự trữ ổn định thấp) dẫn đến lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 nói riêng, cũng như hệ thống điện Việt Nam không đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy, liên tục cung cấp điện.
2. Đối tượng nghiên cứu
Lưới điện truyền tải thuộc Công ty truyền tải Điện 2 quản lý vận hành, dùng phần mềm hỗ trợ tính toán hệ thống điện PSS/E, các thông số hệ thống điện Việt Nam của Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia và Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia.
Luận văn tập trung nghiên cứu phân tích hiện trạng lưới điện truyền tải, vấn đề chất lượng điện áp, độ tin cậy vận hành, tổn thất điện năng trong chế độ vận hành cơ bản, bình thường và các chế độ sự cố một phần tử bằng giải pháp áp dụng mô phỏng, phân tích trào lưu công suất sơ đồ lưới điện bằng phần mềm tính toán hệ thống điện PSS/E.
Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành cho lưới điện Công ty truyền tải điện 2.
4. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm:
– Nâng cao chất lượng điện áp, nâng cao độ tin cậy lưới điện, giảm quá tải và giảm tổn thất công suất, tổn thất điện năng.
– Đề tài đi sâu vào nghiên cứu phân tích các chỉ tiêu trong vận hành lưới điện, đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành để nâng cao chất lượng điện áp, nâng cao độ tin cậy và giảm tổn thất điện năng lưới điện truyền tải.
Từ những lý do đã nêu ở trên, đề tài được chọn có tên là:
“Nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Công ty Truyền tải điện 2”
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, gồm có 3 chương:
Chương 1: Tổng quan lưới điện Công ty Truyền tải Điện 2.
Chương 2: Phân tích hiệu quả vận hành lưới điện Công ty truyền tải điện 2.
Chương 3: Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Công ty Truyền tải điện 2.
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2
Công ty truyền tải Điện 2 là đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia đảm nhiệm quản lý vận hành lưới điện truyền tải trên khu vực các tỉnh thành thuộc khu vực Bắc Miền Trung và Tây Nguyên (Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên – Huế, Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Gia Lai và Kon Tum), với khối lượng gồm (tính đến 31/03/2016): chiều dài đường dây 500 kV là 1227,8 km, chiều dài đường dây 220 kV là 1462,9 km, chiều dài đường dây 110kV là 8,9 km, 03 trạm biến áp 500 kV, 11 trạm biến áp 220 kV và 01 trạm biến áp 110kV với tổng dung lượng máy biến áp 500kV là 1800MVA, máy biến áp 220kV là 2313 MVA, máy biến áp 110kV là 348MVA.
Nhiệm vụ chính của Công ty Truyền tải điện 2 là quản lý vận hành lưới điện truyền tải cao áp 220kV, 500kV đảm bảo truyền tải công suất lớn trên lưới điện truyền tải 500kV Quốc gia an toàn, tin cậy, hiệu quả và liên tục cung cấp điện cho phụ tải lưới điện phân phối khu vực miền Trung thuộc Tổng Công ty Điện lực Miền Trung quản lý. Bên cạnh đó Công ty Truyền tải điện 2 còn có nhiệm vụ giải tỏa một lượng lớn công suất từ các nhà máy thủy điện, đặc biệt là khu vực tỉnh Quảng Nam, Thừa thiên – Huế lên lưới điện Quốc gia gồm các nhà máy thủy điện A Vương, Sông Tranh 2, Xekaman 3, Đắk Mi 4, Sông Bung 4, 4A, 5, 6, Za Hưng, Sông Côn, A Lưới, Quảng Trị… với công suất khoảng 1300 MW.
1.2. ĐẶC ĐIỂM LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2
Hình 1.1. Sơ đồ nối điện lưới điện Công ty Truyền tải điện 2
Công ty Truyền tải điện 2 hiện đang quản lý 04 cung đoạn đường dây 500kV, 06 đường dây mạch đơn 220kV và 10 đường dây mạch kép 220kV.
Hiện nay, Công ty Truyền tải điện 2 đang quản lý vận hành 03 TBA 500kV và 11 TBA 220kV.
Hiện có 07 nhà máy TĐ đấu nối vào lưới điện Công ty Truyền tải điện 2.
1.3. TÌNH HÌNH VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2
1.4. QUY MÔ PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2 ĐẾN NĂM 2020
1.5. TÓM TẮT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương 1 giới thiệu tổng quan về qui mô quản lý vận hành của Công ty Truyền tải điện 2, ranh giới địa bàn quản lý vận hành lưới điện, mặt bằng lưới điện quản lý. Qui mô quản lý về đường dây và TBA hiện tại và kế hoạch phát triển lưới điện trong tương lai đến năm 2020.
Với qui mô phát triển lưới điện ngày càng lớn, lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 quản lý vận hành đóng vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, thúc đẩy phát triển kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng của khu vực Miền Trung nói riêng và của cả nước nói chung.
Lưới điện thuộc Công ty Truyền tải điện 2 quản lý cùng lưới điện của Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia nói chung đang đứng trước những thách thức lớn về yêu cầu đảm bảo an toàn, tin cậy cung cấp điện. Trên lưới 500kV trong mùa khô do hạn hán kéo dài nên lưu lượng nước về các hồ thủy điện khu vực miền Trung và miền Nam ít, trong khi các nhà máy nhiệt điện khu vực phía Nam vào chậm hoặc vận hành không ổn định, dẫn đến phương thức vận hành của hệ thống điện Việt Nam là truyền tải cao trên ĐZ 500kV nên lưới điện 500kV Bắc – Nam luôn vận hành căng thẳng. Đối với lưới điện 220kV thuộc Công ty Truyền tải điện 2 quản lý, các nguồn thủy điện cung cấp tại chỗ cũng thiếu nước nên công suất trên một số đoạn đường dây 220kV Vũng Áng – Đồng Hới – Đông Hà hoặc Hòa Khánh – Huế trong các chế độ vận hành công suất truyền tải cao và cấp điện trên đường dây 220kV dài khoảng 200km từ Quảng Bình đến Huế.
Hiện tại kết cấu của lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 quản lý cũng truyền tải Việt Nam chưa đáp ứng được tiêu chí sự cố N-1 (mất một phần tử quan trọng trong hệ thống điện như cắt 1 đường dây truyền tải quan trọng, cắt 1 máy biến áp, cắt 1 tổ máy phát lớn…). Việc sự cố một số đường dây, đặc biệt là các đường dây 500kV liên kết Bắc – Nam, các đường dây 220kV trọng yếu mang tải lớn sẽ làm quá tải các đường dây còn lại, đẩy hệ thống vào các điều kiện vận hành nặng nề, chất lượng điện áp thấp, tổn thất điện năng tăng cao và trong một số trường hợp gây ra dao động công suất dẫn đến rã lưới, sụp đổ điện áp.
Do vậy hiệu quả vận hành của lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 thấp nên cần thiết phải có các giải pháp cụ thể để nâng cao hiệu quả vận hành của lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 trong những tháng cuối năm 2016 và trong những năm tiếp theo.
PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN
2.1. MÔ PHỎNG SƠ ĐỒ LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2 BẰNG PHẦN MỀM PSS/E
PSS/E là một chương trình tính toán chuyên dụng được viết bằng ngôn ngữ FORTRAN. PSS/E làm việc trong môi trường Window nên có các giao diện thuận tiện cho người sử dụng.
Chương trình PSS/E là hệ thống các file chương trình và dữ liệu có cấu trúc để thực hiện các công việc tính toán mô phỏng hệ thống điện: Tính toán phân bố trào lưu công suất; Tính toán các mô hình tương đương; Phân tính ổn định của hệ thống điện…
Chương trình PSS/E dựa trên các lý thuyết về năng lượng để xây dựng các mô hình cho các thiết bị trong hệ thống điện. Các bước được sử dụng trong PSS/E để tiến hành mô phỏng và tính toán các quá trình xảy ra trong hệ thống là:
1/ Phân tích các thiết bị vật lý (đường dây, máy phát, máy biến áp, bộ điều tốc, thiết bị bù,…) để thực hiện việc mô phỏng và tính toán các thông số đặc trưng và hàm truyền của nó.
2/ Chuyển các mô hình vật lý đã được nghiên cứu thành dữ liệu đầu vào cho chương trình PSS/E.
3/ Sử dụng các chương trình của PSS/E để xử lý dữ liệu, thực hiện tính toán và in kết quả.
2.1.2. Mô phỏng sơ đồ lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 bằng phần mềm PSS/E
Hình 2.1. Mô phỏng Sơ đồ lưới điện Công ty Truyền tải điện 2 bằng PSS/E
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT HOA HOC\KY THUAT DIEN\VIEN\SAU BAO VE
