Giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Để đáp ứng đủ nguồn điện cung cấp cho sự phát triển kinh tế – xã hội đòi hỏi ngành điện phải có những giải pháp thực hiện đầu tư phát triển nguồn, lưới điện đủ để cung cấp cho phụ tải, cũng như đưa ra giải pháp vận hành tối ưu hệ thống điện. Tổn thất điện năng luôn là mối quan tâm của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) nói chung, Tổng Công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC) và Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế (TTHPC) nói riêng. Đối với một doanh nghiệp hoạt động sản xuất kinh doanh điện năng như TTHPC thì việc tiết kiệm điện năng và giảm tổng chi phí sản xuất thông qua việc giảm tỷ lệ tổn thất điện năng là một nhiệm vụ quan trọng. Mặt khác hiện nay Tập đoàn Điện lực Việt Nam đã xây dựng đề án lộ trình giảm tổn thất điện năng giai đoạn 2021-2025, trong đó giao cho Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế thực hiện đến năm 2025 phấn đầu giảm tỷ lệ tổn thất điện năng là 4,9%.
Lưới điện phân phối của Công Điện lực Thừa Thiên Huế quản lý được xây dựng từ trước năm 1975, mặc dù hàng năm đều được đầu tư sửa chữa nâng cấp, xây dựng mới, tuy nhiên do nguồn vốn được phân bổ có hạn nên hệ thống lưới điện phân phối hiện hữu chưa đáp ứng với tốc độ phát triển nhu cầu sử dụng điện của địa phương, dẫn đến các tuyến đường dây và trạm biến áp bị đầy tải, tổn thất điện năng có chiều hướng tăng. Vì vậy để đảm bảo thực hiện đạt tỷ lệ tổn thất điện năng 4,9% vào năm 2025 và các năm tới theo kế hoạch được giao, cần phải có các giải pháp hữu hiệu để giảm tổn thất điện năng.
Chỉ tiêu tổn thất điện năng là một chỉ tiêu quan trọng của Ngành điện trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Vậy nên công tác giảm tổn thất điện năng luôn là vấn đề trọng tâm trong công tác quản lý kỹ thuật. Trong đó việc tính toán tổn thất điện năng từ đó để xuất các giải pháp xử lý luôn đặt lên hàng đấu. Điện lực Phong Điền là một trong những đơn vị có tổn thất điện năng cao trong toàn TTHPC.
Với các lý do trên, đề tài “Giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế” vừa là giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế cao trong vận hành vừa góp phần nâng cao sản lượng điện đóng góp vào hệ thống lưới điện Quốc gia.
2. Mục đích nghiên cứu
Giảm tổn thất điện năng sẽ giảm được phần chi phí đầu tư nguồn điện, dây dẫn, ngoài ra còn giảm được chi phí sản xuất trong khâu mua và bán điện, tăng lợi nhuận cho TTHPC, tăng hiệu quả sản xuất kinh doanh của đơn vị, và tăng thu nhập cho người lao động.
Hằng năm EVNCPC luôn có các dự án đầu tư nhằm mục đích giảm tổn thất điện năng đã đăng ký với Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN). Để tận dụng nguồn vốn đầu tư, vận hành tối ưu hệ thống lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền quản lý nhằm mục đích giảm tổn thất điện năng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
– Đối tượng nghiên cứu: Lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền.
– Phạm vi nghiên cứu: Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối trung thế 22kV thuộc Điện lực Phong Điền.
4. Phương pháp nghiên cứu:
– Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu, các quy định, sách báo,… có liên quan đến đồ thị phụ tải và các hệ thống quản lý đo đếm từ xa, từ đó xây dựng đồ thị phụ tải điển hình.
– Phân tích điện năng và công suất các phụ tải từ cơ sở dữ liệu có sẵn của chương trình quản lý đo đếm từ xa DSPM và hệ thống RF-Spider.
– Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng hiện trạng.
– Đề xuất các giải pháp để giảm tổn thất điện năng:
+ Xác định điểm mở tối ưu khi kết lưới mạch vòng.
+ Xác định vị trí bù tối ưu công suất phản kháng.
+ Hoán chuyển MBA non tải, quá tải.
+ Thay thế các MBA già cỗi bằng MBA tiết kiệm năng lượng.
5. Cấu trúc luận văn:
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 lưới điện phân phối thuộc Điện lực Phong Điền – Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế.
Chương 2: Tính toán tổn thất điện năng lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền – Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế.
Chương 3: Đề xuất một số giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền – Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế.
TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THUỘC ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN – CÔNG TY ĐIỆN LỰC
THỪA THIÊN HUẾ
Điện lực Phong Điền là Điện lực trực thuộc Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế, nhiệm vụ chính là quản lý vận hành, kinh doanh điện năng, chăm sóc, phát triển khách hàng trên địa bàn Huyện Phong Điền.
Ngoài ra, Điện lực còn tham mưu cho Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế và chính quyền địa phương trong công tác quy hoạch, phát triển lưới điện, an toàn hành lang lưới điện.
- Đặc điểm lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền
Mặc dù gần thành phố nhưng lưới điện Điện lực Phong Điền lại có đặc thù là lưới điện trải dài từ miền núi đến vùng biển nên đặc điểm của lưới điện phân phối 22kV được phân bố trên diện rộng, đi qua nhiều địa hình phức tạp có nhiều cây cối, bán kính cấp điện lớn, và một số xuất tuyến trung áp chưa có kết nối mạch vòng, kết cấu lưới điện chưa phù hợp.
Đặc điểm của lưới điện Điện lực Phong Điền được trải dài ở nhiều khu vực gồm: 09 xã và 01 thị trấn thuộc huyện Phong Điền trong đó có 01 khu phụ tải tập trung là Khu Công nghiệp (KCN) Phong Điền.
Tổn thất điện năng hiện nay của lưới điện Điện lực Phong Điền năm 2021 theo phiên ghi ngày 1 đang ở mức 3,59%, trong đó tổn thất trung thế là 2,39% và tổn thất hạ thế ở mức 3,45%.
Hình 1.2 Tỷ lệ TTĐN theo phiên ghi ngày 1 của Điện lực Phong Điền từ năm 2018 đến 2021
- Vai trò và ý nghĩa của bài toán xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng
- Định nghĩa tổn thất điện năng.
- Vai trò việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng.
- Ý nghĩa việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng
- Các biện pháp nhằm giảm tổn thất điện năng.
- Các phương pháp tính toán tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối.
- Vai trò và ý nghĩa của bài toán xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng
Một số phương pháp tính TTĐN như sau:
+ Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo các chỉ số công tơ.
+ Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải.
+ Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo thời gian tổn thất công suất lớn nhất.
+ Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo dòng điện trung bình bình phương.
+ Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo hướng dẫn số 994/QĐ-EVN ngày 15/9/2009 của EVN về việc tính toán TTĐN kỹ thuật trên lưới điện.
Trong đề tài này, tôi sử dụng tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện trung thế Điện lực Phong Điền bằng cách xây dựng đồ thị phụ tải đặc trưng và tính toán mô phỏng qua chương trình PSS/ADEPT.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trên đây là một số thông tin sơ bộ về lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền. Lưới điện với đặc điểm là lưới điện nông thôn miền biển, bán kính cấp điện rộng, đã được đầu tư từ nhiều năm, một số đoạn đường dây đã được sửa chữa, nâng cấp tuy nhiên do mức độ đầu tư – sửa chữa còn giới hạn. Đó là một trong nhiều nguyên nhân dẫn đến TTĐN trong khu vực còn cao so với các khu vực còn lại trong toàn TTHPC.
Hiện nay, ngành điện xác định nhiệm vụ hàng đầu là giảm TTĐN, nâng cao chất lượng điện năng cũng như nâng cao công tác dịch vụ khách hàng. Để thực hiện điều đó, ngành điện đang vận dụng mọi nguồn lực để đầu tư, sửa chữa nâng cấp lưới điện, song song với việc đầu tư phải tính toán sao cho công tác đầu tư phải có hiệu quả cao nhất, đồng thời phải đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, và đảm bảo chất lượng điện năng cho khách hàng sử dụng điện.
Chương 2
TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN
- Giới thiệu về phần mềm PSS/ADEPT – công cụ mô phỏng để tính toán tổn thất điện năng.
Cách tính toán số liệu tổn thất công suất, tổn thất điện năng từ các số liệu tính toán của chương trình PSS/ADEPT như sau:
+ Tổn thất công suất trung bình ngày tuyến:
Trong đó:
ΔPo: là tổn thất không tải của MBA (kW).
ΔPi: là TTCS từng thời điểm (kW).
ti: là số giờ của từng khoảng thời gian tính toán (tổng số giờ tính toán trong ngày là 24 giờ).
n: số thời điểm tính toán – số Snapshot.
Do đặc thù khu vực tỉnh Thừa Thiên Huế nói chung, Huyện Phong Điền nói riêng, tỷ lệ điện năng thương phẩm dành cho phụ tải sinh hoạt và tiêu dùng chiếm trên 60%, dạng đồ thị phụ tải của các mùa trong năm ít thay đổi, nên để giảm khối lượng tính toán, luận văn chỉ xây dựng đồ thị phụ tải ngày trong năm theo hai mùa để tính toán mô phỏng và sử dụng tính TTĐN cho một năm.
Mùa khô: kéo dài 8 tháng, được tính từ ngày 01 tháng 3 đến hết ngày 31 tháng 10 hằng năm (245 ngày).
Mùa mưa: kéo dài 4 tháng, được tính từ ngày 01 tháng 11 đến hết ngày 28 tháng 2 hằng năm (120 ngày).
+ Sản lượng điện tổn thất 01 năm của từng xuất tuyến:
Trong đó: lần lượt là tổn thất điện năng vào mùa khô và mùa mưa.
(2.3)
Trong đó:
,: là tổng số giờ trong mùa khô và mùa mưa.
, : là tổn thất công suất trên tuyến đường dây trung bình 1 ngày vào mùa khô và mùa mưa.
+ Sản lượng điện nhận 01 năm của từng xuất tuyến bằng:
(2.4)
(2.5)
Trong đó:
lần lượt là điện năng tiêu thụ vào mùa khô và mùa mưa.
lần lượt là điện năng tiêu thụ theo mùa, số giờ trong mùa và công suất trung bình theo ngày của phụ tải trên tuyến đường dây đang khảo sát.
(2.6)
Trong đó: là công suất sử dụng trong khoảng thời gian .
+ Tỷ lệ TTĐN của xuất tuyến:
(2.7)
- Các đồ thị phụ tải điển hình của lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền.
- Phương pháp xây dựng biểu đồ phụ tải điển hình.
- Tính toán chia nhóm phụ tải.
- Các đồ thị phụ tải điển hình của lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền.
F:\DỮ LIỆU MỚI CẦN ĐỔI TÊN VÀ ĐĂNG 2025\TAI LIEU C YEN-2024\LUẬN VĂN\GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ\TOM TAT
