Tái cấu trúc lưới điện để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Huyện Phú Lộc
Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) luôn đặt ra mục tiêu đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện (ĐTC CCĐ) ngày càng cao, hạn chế thời gian mất điện kéo dài và giảm thiểu số lần mất điện trong năm, giảm tổn thất điện năng (TTĐN) nhằm giảm chi phí hao hụt trong quá trình quản lý vận hành hệ thống điện từ hạ áp đến siêu cao áp.
Huyện Phú Lộc – tỉnh Thừa Thiên Huế đang trên con đường phát triển mạnh về kinh tế, phụ tải tăng trưởng nhanh, một vài năm trở lại lưới điện được Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế tập trung đầu tư nhiều dự án, công trình xây dựng cơ bản, cải tạo, sửa chữa lớn lưới điện nhằm nâng cao ĐTC CCĐ và giảm TTĐN.
Từ năm 2019, Điện lực Phú Lộc tiếp nhận thêm 1 phần lưới điện từ Điện lực Hương Thủy (2 xã Lộc Hòa và Lộc Điền) và 1 phần lưới điện từ Điện lực Phú Vang (2 xã Vinh Hiền và Giang Hải), vì vậy hiện tại sơ đồ kết lưới hiện nay chưa được tối ưu, một số vị trí tụ bù trung áp không còn phù hợp do phụ tải thay đổi, các vị trí đóng cắt chưa phát huy hết tác dụng nhằm hạn chế thời gian mất điện khi công tác lưới điện cũng như cô lập xử lý sự cố.
Vì vậy để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối nhằm giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Phú Lộc, tôi chọn đề tài “Tái cấu trúc lưới điện để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Huyện Phú Lộc” để thực hiện.
2. Mục đích nghiên cứu
– Đề tài nghiên cứu, tính toán đánh giá các chỉ tiêu về tổn thất điện năng, độ tin cậy cung cấp điện, hiện Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế (TTHPC) đã giao cho Điện lực Phú Lộc.
– Từ các số liệu thực tế, tính toán, phân tích và đề ra các giải pháp để giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trên lưới điện phân phối Điện lực Phú Lộc.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Lưới điện trung áp 22kV của khu vực huyện Phú Lộc.
– Phạm vi nghiên cứu: luận văn tập trung tính toán phân tích và đề ra các giải pháp tối ưu hóa vận hành để giảm tổn thất điện năng và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đem lại hiệu quả về kỹ thuật cũng như kinh tế.
– Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, giáo trình,… về vấn đề tính toán xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng, các giải pháp giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trong lưới điện phân phối.
– Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng để xác định các vị trí bù tối ưu công suất phản kháng, tìm điểm mở tối ưu khi kết lưới mạch vòng và các giải pháp khác về hoán chuyển thiết bị nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, hạn chế tối đa mất điện khách hàng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
– Thu thập cơ sở dữ liệu về nguồn và phụ tải lưới phân phối trong phạm vi nghiên cứu để phân tích.
– Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán tổn thất điện năng, độ tin cậy cung cấp điện đối với lưới điện hiện hữu đang vận hành. Phân tích và đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cung cấp điện trên lưới điện phân phối khu vực Điện lực Phú Lộc.
– Đánh giá hiệu quả sau khi thực hiện các giải pháp đề xuất để kiến nghị Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế sớm triển khai thực hiện.
Bố cục luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung của luận văn được biên chế thành 3 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về lưới điện phân phối Điện lực Phú Lộc.
Chương 2: Tính toán phân tích và đánh giá tổn thất điện năng, độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phú Lộc.
Chương 3: Tái cấu trúc lưới điện để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Điện lực Phú Lộc.
TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
ĐIỆN LỰC PHÚ LỘC
Địa bàn quản lý của Điện lực Phú Lộc bao gồm 09 xã và 02 thị trấn. Đường dây trung áp 22kV (gồm có 09 xuất tuyến): 248,088 km, đường dây hạ áp 0,4/0,22kV: 145,200 km, trạm biến áp phân phối: 252 TBA, tổng dung lượng 87.004,5 kVA.
Trạm nguồn truyền tải cấp cho hệ thống lưới điện Điện lực Phú Lộc từ 04 trạm biến áp 110kV khu vực huyện Phú Lộc là Cầu Hai – 25MVA, Lăng Cô – 25MVA, Chân Mây – 25MVA, La Sơn – 40MVA và 01 trạm biến áp 110kV khu vực thị xã Hương Thủy là: Phú Bài – 25+40MVA (dự phòng kết lưới qua XT 472 Phú Bài).
Nguồn điện kết lưới dự phòng cấp cho hệ thống lưới điện Điện lực Phú Lộc được lấy từ các đường dây 22kV của Điện lực Hương Thủy và Điện lực Phú Vang.
Bảng 1.1. Hiện trạng mang tải của các xuất tuyến
| Tên xuất tuyến | PMax (kW) | QMax (kVA) | Tiết diện dây dẫn đường trục |
| 472 Cầu Hai | 2133,7 | 442,9 | AC 95 mm2 |
| 474 Cầu Hai | 2068,4 | 538,9 | AV 185 mm2 |
| 476 Cầu Hai | 5868,8 | 1330,0 | AC 95 mm2 |
| 478 Cầu Hai | 2295,0 | 751,4 | AV 95 mm2 |
| 470 Lăng Cô | 736,3 | 265,0 | AC 95 mm2 |
| 472 Lăng Cô | 2857,0 | 595,2 | AV 185 mm2 |
| 481 Chân Mây | 2691,9 | 794,9 | ACKII 185 mm2 |
| 479 Chân Mây | 3509,8 | 1178,9 | ACKII 240 mm2 |
| 473 La Sơn | 2998,4 | 396,2 | AV 185 mm2 |
Bảng 1.2. Các vị trí đặt tụ bù trên lưới điện phân phối
| Tên xuất tuyến/ Vị trí lắp đặt | Cấp điện áp (kV) | Tụ bù | TBĐC trung áp | ||
| Cố định | Tình trạng VH | ||||
| Số cụm | D.lượng (kVAr) | ||||
| 481CM-(89) | 22 | 1 | 300 | Đang cắt | Máy cắt |
| 474CH-(114) | 22 | 1 | 300 | Đang cắt | Máy cắt |
| 472LC-(87) | 22 | 1 | 300 | Đang đóng | Máy cắt |
| 473LS-(100) | 22 | 1 | 300 | Đang đóng | Máy cắt |
| 473LS-(15/222/5) | 22 | 1 | 300 | Đang cắt | Máy cắt |
| 476CH-(472) | 22 | 1 | 300 | Đang đóng | Máy cắt |
Tổn thất điện năng hiện nay là 3,28%, trong đó tổn thất trung thế là 2,28% và tổn thất hạ thế ở mức 3,50%.
Hình 1.1. Tỷ lệ TTĐN Điện lực Phú Lộc từ năm 2017 đến 2021
1.8.1. Định nghĩa tổn thất điện năng
1.8.2. Vai trò việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng
1.8.3. Ý nghĩa việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng
Trong đề tài này, tôi sử dụng tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện trung thế Điện lực Phú Lộc bằng cách mô phỏng qua chương trình PSS/ADEPT.
1.12.1. Hiện trạng ĐTC tại Điện lực Phú Lộc
Bảng 1.3. Chỉ số ĐTC của Điện lực Phú Lộc thực hiện từ 2019-2021
| Các hạng mục đánh giá | Sự cố | BTBD | Tổng hợp | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MAIFI | SAIDI | SAIFI | MAIFI | SAIDI | SAIFI | MAIFI | SAIDI | SAIFI | |
| (lần) | (phút) | (lần) | (lần) | (phút) | (lần) | (lần) | (phút) | (lần) | |
| Thực hiện năm 2019 | 4,86 | 178,04 | 3,22 | 0,00 | 583,86 | 3,21 | 4,86 | 761,90 | 6,43 |
| Thực hiện năm 2020 | 9,74 | 102,98 | 1,01 | 0,00 | 444,62 | 2,25 | 9,74 | 547,60 | 3,26 |
| Thực hiện năm 2021 | 3,63 | 55,63 | 1,07 | 0,57 | 369,63 | 2,23 | 4,20 | 425,26 | 3,30 |
Hình 1.2. Tỷ lệ chỉ tiêu SAIDI tổng hợp từ năm 2019 đến 2021
1.12.2. Các chỉ số đánh giá về ĐTC
Độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối được hiểu là khả năng của hệ thống cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho hộ tiêu thụ, với chất lượng điện năng (điện áp và tần số) đảm bảo (đúng quy định).
* Các chỉ số đánh giá độ tin cậy về mặt mất điện kéo dài.
* Các chỉ số đánh giá độ tin cậy về mặt mất điện thoáng qua.
* Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện: có hai giải pháp chính:
– Giải pháp giảm sự cố.
– Giải pháp tái cấu trúc lưới điện như: hoán chuyển thiết bị trên lưới, tạo điểm phân tuyến giữa nhiều xuất tuyến nhằm hạn chế thời gian mất điện.
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG, độ tin cậy LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHÚ LỘC
2.2.1. Đặc điểm phụ tảiHình 2.1. Biểu đồ các thành phần phụ tải năm 2021
Nhìn vào các thành phần phụ tải năm 2021 của Điện lực Phú Lộc có thể nhận thấy 2 thành phần phụ tải Nông lâm nghiệp, thủy sản và Hoạt động khác chiếm tỷ trọng rất thấp. Thành phần phụ tải của Điện lực Phú Lộc chủ yếu gồm 3 thành phần là: Quản lý tiêu dùng – dân cư; Công nghiệp – xây dựng và Thương mại – dịch vụ. Vì vậy trong phần này, tác giả đề xuất xây dựng biểu đồ phụ tải đặc trưng theo từng xuất tuyến trung thế chứ không xây dựng theo thành phần phụ tải.
2.2.2. Phương pháp xây dựng biểu đồ phụ tải điển hình
2.2.3. Tính toán biểu đồ phụ tải
Tại luận văn này, tác giả đề xuất xây dựng biểu đồ phụ tải tháng điển hình theo từng xuất tuyến trung thế. Số liệu xây dựng biểu đồ điển hình các xuất tuyến được lấy từ số liệu đo ghi từ xa (chương trình DSPM) đang được Công ty sử dụng từ đầu năm 2017 tới nay.
2.2.4. Biểu đồ phụ tải tháng điển hình Điện lực Phú Lộc
Hình 2.11. Biểu đồ phụ tải tháng điển hình toàn Điện lực Phú Lộc
Hình 2.12. Biểu đồ phụ tải tổng hợp của các xuất tuyến
F:\DỮ LIỆU MỚI CẦN ĐỔI TÊN VÀ ĐĂNG 2025\TAI LIEU C YEN-2024\LUẬN VĂN\Tái cấu trúc lưới điện để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện Huyện Phú Lộc
