Tóm tắt luận văn Đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng
VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH TỔN THẤT
CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
1.2.1. Tính toán TTCS và TTĐN trong bài toán thiết kế cung cấp
điện
Sử dụng hàm chi phí tính toán làm tiêu chí chính để lựa chọn phương án
hợp lý. Hàm chi phí được viết dưới dạng đơn giản:
Z = (avh +atc).Kđ + ∆A.g = Z1 +Z2
Biểu thức trên đạt cực tiểu khi phương án nối dây của mạng điện có vốn
đầu tư và chi phí vận hành là nhỏ nhất. Khi so sánh lựa chọn phương án tối ưu
thường sử dụng các số liệu tính toán ứng với chế độ phụ tải cực đại để lựa chọn
tiết diện dây dẫn, kiểm tra các điều kiện về mặt kỹ thuật. Các hệ số sử dụng
trong tính toán có thể được lấy từ sổ tay thiết kế hoặc kinh nghiệm nên dẫn đến
sai số, tuy vậy điều đó không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả lựa chọn phương
án tối ưu.
1.2.2. Tính toán TTCS và TTĐN trong quản lý vận hành HTĐ
Các phần tử của lưới được thiết kế phải đảm bảo các yêu cầu kinh tế - kỹ
thuật. Trên cơ sở tính toán cho phép phân tích tình trạng kỹ thuật của lưới điện
từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả kinh tế. Một trong
những giải pháp cơ bản là giảm TTCS, TTĐN. Các thông tin nhận được sẽ là cơ
sở phân tích các nguyên nhân gây nên tổn thất từ đó cho phép đề xuất các
phương pháp hợp lý, hiệu quả để giảm tổn thất.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt luận văn Đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng
ối với khu vực huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng. Căn cứ các số liệu thu thập như: mã dây, chiều dài dây dẫn. Xác định được điện trở và điện kháng trên 1 đơn vị chiều dài. Sau đó thiết lập thư viện mã dây có sẵn vào phần mềm. b. Thông số máy biến áp Tương tự như mã dây, đối với máy biến áp của chương trình không phù hợp với tình hình đặc điểm lưới điện nước ta hiện nay nên cần tiến hành thiết lập các thông số máy biến áp theo đơn vị tương đối trong pti.com. sau đó vào bảng thiết lập máy biến áp. c. Thông số phụ tải - Tên phụ tải - Nhóm phụ tải - Loại phụ tải - Công suất phản kháng (Q) - Công suất tác dụng (P) Xác định công suất tiêu thụ của phụ tải, dựa vào sản lượng của từng khách hàng (hoặc trạm biến áp) trong tháng qua hệ thống quản lý thông tin khách hàng CMIS và đánh giá hệ số công suất của khách hàng (hoặc trạm biến áp). d. Thông số nguồn - Tên nguồn - Loại điện áp, điện áp định mức - Tổng trở thứ tự thuận và thứ tự không của nguồn 15 3.1.3. Các công cụ cơ bản của phần mềm PSS/ADEPT 3.2. TÍNH TOÁN TỔN THẤT LƯỚI ĐIỆN HUYỆN LÂM HÀ, TỈNH LÂM ĐỒNG 3.2.1. Tính toán tổn thất chế độ vận hành hiện tại - Chạy chương trình trào lưu công suất của các xuất tuyến hiện tại trên phần mềm PSS-ADEPT ta có được tổn thất công suất trên các xuất tuyến trung thế, kết quả đạt được như sau: STT Tên xuất tuyến Công suất Tổn thất công suất (kW) P (kW) Q (kVAr) 1 471 Lâm Hà 8.038,90 1.027,03 462,19 2 473 Lâm Hà 9.376,43 934,55 223,46 3 478 ĐàLạt 1 1.463,60 218,71 29,74 Tổng cộng 18.878,93 2.180,29 715,39 Tỉ lệ phần trăm tính toán: 6,55% Nhận xét: Nhìn chung tổn thất công suất trên các xuất tuyến trung thế như kết quả tính toán còn tương đối cao, ở chương sau sẽ tính toán đề xuất các giải pháp tổn thất công suất phù hợp trên từng xuất tuyến để mang lại hiệu quả kinh tế cho Điện lực Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng. 3.2.2. Phụ tải của các xuất tuyến Chạy trào lưu công suất trên phần mềm PSS/ADEPT, phụ tải trên các pha của các xuất tuyến trung thế ứng với công suất max với kết quả như sau: STT Tên xuất tuyến Dòng trên các pha Pha A (A) Pha B (A) Pha C (A) 1 471 Lâm Hà 337 301 275 2 473 Lâm Hà 316 333 315 3 478 ĐàLạt 1 52 62 47 Nhận xét: Phụ tải giữa các pha của xuất tuyến 473 Lâm Hà và tuyến 478 Đà Lạt 1 là tương đối cân bằng. Tuy nhiên, tuyến 471 Lâm Hà phụ tải phân bố không đồng đều dẫn đến mất cân bằng dòng điện giữa các pha, điều này cũng là nguyên nhân dẫn đến tổn thất điện năng tuyến 471 Lâm Hà tăng cao vào thời điểm cao điểm. 16 - Xây dựng biểu đồ phụ tải đặc trưng cho 02 nhóm phụ tải đặc trưng như sau: Nhận xét chung: qua các biểu đồ điển hình của các nhóm phụ tải đặc trưng trong ngày, có thể xác định được phụ tải các thời điểm thấp điểm, cao điểm trong ngày của phụ tải để gắn tải vào chương trình mô phỏng tính toán PSS/ADEPT. 3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Sau khi phân tích đánh giá tình hình đặc điểm của lưới phân phối Điện lực Lâm Hà, tính toán và phân tích thực trạng nhận thấy: - Xuất tuyến 471 Lâm Hà có bán kính cấp điện dài, tổn thất điện năng trên xuất tuyến này tương đối cao. Vì vậy, cần phải có giải pháp để giảm tổn thất điện năng. 17 - Phụ tải các pha trên các xuất tuyến 473 Lâm Hà và tuyến 478 Đà Lạt 1 là tương đối cân bằng. Tuy nhiên, tuyến 478 Đà Lạt 1à tuyến truyền tải hộ từ Điện lực Đà Lạt nên điện áp cuối nguồn của xuất tuyến này là không đảm bảo cho các phụ tải ở cuối tuyến. Vì vậy, cần đưa ra giải pháp để cải thiện chất lượng điện áp cuối nguồn cũng như nâng cao chất lượng điện năng cấp điện cho toàn khu vực này. CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN LÂM HÀ – TỈNH LÂM ĐỒNG 4.1. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 4.1.1. Giải pháp tính toán và lựa chọn vị trí lắp đặt tụ bù tối ưu Hiện tại, tuyến 471 trạm 110/22kV Lâm Hà có 03 bộ tụ bù được lắp đặt tại các vị trí: 471/157/27 (công suất đặt 300kVAr); 471/94/44 (công suất đặt 300kVAr); 471/171/134 (công suất đặt 300kVAr). Với các vị trí lắp đặt tụ bù như trên, tổn thất điện năng trên đường dây trung thế tính toán mô phỏng bằng chương trình PSS/ADEPT như sau: P (kW) P (kW) cđ P(kW) bt P(kW) td 330,36 724 432,76 132,93 6,15 Với chủng loại tụ bù trung thế hiện có tại Điện lực Lâm Hà có công suất 100 kVAr cho 1 pha với: Giá bán điện bình quân 1700đ/kWh; Đơn giá tụ bù cố định 200.000 (đồng/kVAr) và 300.000 (đồng/kVAr) đối với tụ bù ứng động (số liệu cung cấp từ Công ty Điện lực Lâm Đồng). Giải pháp tính toán và lựa chọn vị trí lắp đặt tụ bù trung thế tối ưu đưa ra là sử dụng module CAPO Analisys cho phát tuyến 471 Lâm Hà với các bộ tụ bù hiện có, kết quả như sau: Beginning CAPO analysis... Placing 300.00 kvar fixed capacitor bank at node 171/139. Placing 300.00 kvar fixed capacitor bank at node 95/00. 18 Placing 300.00 kvar fixed capacitor bank at node 94/302. Placed 3 fixed capacitor bank(s). Placed 0 switched capacitor bank(s). Initial system loss: 444.33 kW 417.03 kvar Final system loss: 423.84 kW 383.03 kvar ---------------------------------------------------- Power savings: 20.49 kW 34.00 kvar CAPO analysis completed; Scroll up to view messages. Updating network... Creating Capacitor Placement Optimization Report... Creating Capacitor Placement Optimization Report... Sau khi tính toán bằng module CAPO ANALISYS, kết quả tính toán dung lượng và vị trí bù tối ưu cho tuyến 471 Lâm Hà được bố trí tối ưu tại các vị trí sau: 471/171/39; 471/95/00; 471/94/302 với dung lượng tại mỗi vị trí là 300kVar. Ta có kết quả như sau: Trước khi thực hiện Sau khi thực hiện P (kW) P (kW ) cđ P(kW ) bt P(kW ) td P (kW) P (kW) cđ P(kW ) bt P(kW ) td 330,3 6 724 432,76 132,93 6,1 5 309,5 7 690,8 2 409,58 124,78 5,8 9 - Đánh giá hiệu quả sau khi thực hiện giải pháp tính toán và lựa chọn vị trí lắp đặt tụ bù tối ưu như sau: Sau khi bố trí phù hợp dung lượng bù thì: ΔAnăm = (ΔPtrước – ΔPsau) x 8760 = 40,17 x 8760 = 351.889,2 (kWh) Tỷ lệ tổn thất giảm được là: 19 %TTgiảm = (ĐNTTgiảm)/(Điện nhận lưới) x 100% = 351.889,2/83.303,881 x 100% = 0,422% So sánh bảng kết quả tính toán tổn thất công suất trên đường dây bằng phần mềm PSS/ADEPT sau khi thực hiện giải pháp tổn thất giảm 0,422% Tổn thất điện năng giảm được trong 1 năm trên tuyến 471 Lâm Hà là: 351.889,2kWh Với giá điện bình quân là 1.700đ/kWh Giá trị làm lợi là: T = 351.889,2 x 1700 = 598.211.640 (đồng/năm) Giá trị ước tính thực hiện công tác hoán chuyển các bộ tụ bù đến vị trí mới ước tính khoảng 18.000.000 đồng/bộ. Vậy tổng chi phí hoán chuyển 3 vị trí tụ bù hiện hữu đến vị trí mới: 3 x 18.000.000 đồng = 54.000.000 đồng 4.1.2. Giải pháp tăng cường tiết diện dây dẫn đường trục chính tuyến 471 Lâm Hà Hiện nay tuyến 471 Lâm Hà: cấp điện cho các xã Đạ Đờn, Phú Sơn, Tân Văn, Tân Hà, Phúc Thọ, Hoài Đức, Tân Thanh, Đan Phượng và xã Liên Hà. Ngoài ra còn chuyển tải hộ cho huyện Đam Rông. Phát tuyến này được tiếp nhận từ lưới điện địa phương với tiết diện dây dẫn hiện tại là 3AC70+50, qua thời gian vận hành hiện tại tuyến đường dây này đã bị xuống cấp. Do đó tổn thất công suất trên tuyến đường dây này đang có xu hướng tăng cao cụ thể như sau: P (kW) P (kW) cđ P(kW) bt P(kW) td 309,57 690,82 409,58 124,78 5,89 Giá trị ước tính để thực hiện công tác tăng cường tiết diện dây dẫn tuyến 471 Lâm Hà từ trụ số 471/94 đến 471/313 (ranh giới Lâm Hà – Đam Rông) như sau: Suất đầu tư thực hiện tăng cường dây dẫn trung thế từ cỡ dây 3xAC70+AC50 lên 3xAC120+AC95: 480.000.000 đồng/km Chi phí dự kiến thực hiện công tác tăng cường tiết diện dây dẫn: Tcp= 15,603 x 480.000.000 = 7.489.440.000 (đồng) 20 Dùng phần mềm PSS/ADEPT tính toán tổn thất công suất sau khi thay thế 15,603 km đường dây hiện hữu bằng dây 3AC120+50 ta được bảng kết quả như sau: Trước khi thực hiện Sau khi thực hiện P (kW) P (kW) cđ P(kW ) bt P(k W) td P (kW) P (kW) cđ P(k W) bt P(k W) td 309,5 7 690,8 2 409,58 124,78 5,8 9 298,8 7 676,7 4 398,63 118,05 5,0 2 - Đánh giá hiệu quả sau khi thực hiện giải pháp thay thế như sau: Sau khi bố trí phù hợp dung lượng bù thì: ΔAnăm = (ΔPtrước – ΔPsau) x 8760 = 10,7 x 8760 = 93.732 (kWh) Tỷ lệ tổn thất giảm được là: %TTgiảm = (ĐNTTgiảm)/(Điện nhận lưới) x 100% = 93.732/83.303.881 x 100% = 0,112% So sánh bảng kết quả tính toán tổn thất công suất trên đường dây bằng phần mềm PSS/ADEPT sau khi thực hiện giải pháp tổn thất giảm 0,112% Tổn thất điện năng giảm được trong 1 năm trên tuyến 471 Lâm Hà là: 93.732kWh Với giá điện bình quân là 1700đ/kWh Giá trị làm lợi là: Tlợi = 93.732 x 1700 = 159.344.400 (đồng/năm) 4.1.3. Giải pháp kiện toàn công tác tổ chức điều hành a. Công tác quản lý kỹ thuật Kiểm tra, rà soát lưới điện thuộc đơn vị mình quản lý cũng như các chương trình quản lý lưới điện: MDAS (hệ thống thu thập và quản lý dữ liệu công tơ), CMIS (hệ thống thông tin quản lý khách hàng), GIS (phần mềm quản lý lưới điện trung thế), PSS/ADEPT nhằm đưa ra cơ sở đầu tư xây dựng cơ bản, sửa chữa lớn cho khu vực lưới điện trung thế, hạ thế, máy biến áp không đảm bảo chất lượng hoặc tổn thất cao. 21 Tổ chức triển khai hoàn thành đúng kế hoạch các công tác sửa chữa lớn, đầu tư xây dựng cơ bản hàng năm được công ty phê duyệt. Thường xuyên kiểm tra vật tư thiết bị, thí nghiệm định kỳ đảm bảo chất lượng trước khi đưa vào vận hành theo đúng quy định. Tiếp tục triển khai đề án giảm tổn thất điện năng trạm công cộng giai đoạn 2017-2020 của Tổng công ty Điện lực miền Nam như: giảm bán kính cấp điện cho lưới điện hạ áp, hóa chuyển vận hành các máy biến áp hoặc tụ bù một cách hợp lý. Thực hiện giải pháp tăng cường tiết diện dây dẫn trục chính các phát tuyến trung thế tuyến 471; 473 trạm 110/22kV Lâm Hà; 478 Đà Lạt 1. Đầu tư xây dựng mới, cải tạo nâng cấp phát tuyến trung thế nối tuyến 478 Đà Lạt 1 và chuyển phương thức vận hành sang tuyến đường dây mới (dự kiến tuyến 475 Lâm Hà). Phân tích, đánh giá hiệu quả vận hành các phát tuyến hiện hữu, có giải pháp kết nối lưới giữa các phát tuyến trung thế, thực hiện thay đổi kết nối lưới giữa các phát tuyến để vận hành tối ưu nhằm giảm tổn thất điện năng, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho Điện lực Lâm Hà. b. Công tác quản lý kinh doanh - Hoàn thiện hệ thống thu thập dữ liệu công tơ tại đơn vị - Kiểm tra đánh giá công tác khai thác hiệu suất các trạm công cộng, kịp thời xử lý các trạm có tổn thất cao hoặc bất thường. - Tăng cường công tác kiểm tra, xử lý, thay thế TU, TI, công tơ định kỳ hư hỏng. 4.2. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 Việc thực hiện các giải pháp đã đề ra đối với tuyến 471 Lâm Hà với mục tiêu chính là giảm tổn thất điện năng sau khi thực hiện các giải pháp Trong chương này đã sử dụng phần mềm tính toán PSS/ADEPT để mô phỏng việc tính toán phân bố công suất, tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối của huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng như sau: - Giải pháp 1: Tính toán và lựa chọn vị trí lắp đặt tụ bù tối ưu cho tuyến 471 Lâm Hà. Hiệu quả làm lợi trong một năm khoảng 598.211.640 (đồng/năm) 22 - Giải pháp 2: Giảm tổn thất điện năng trên đường dây trung thế bằng phương pháp tăng cường tiết diện dây dẫn. Hiệu quả làm lợi trong một năm khoảng 159.344.400 (đồng/năm) Việc thực hiện giải pháp 1 được xem là hiệu quả tức thời vì chi phí thực hiện thấp (khoảng 54.000.000 đồng) và có khả năng triển khai thực hiện ngay sau khi được phân tích, đánh giá và được sự đồng ý của Đơn vị quản lý cấp trên. Đối với giải pháp 2, việc triển khai thực hiện phải có thời gian để bố trí nguồn vốn, cũng như thời gian thực hiện để đưa vào vận hành và phải đánh giá được mức độ hiệu quả về giá trị làm lợi so với suất đầu tư ban đầu. Các giải pháp giảm tổn thất điện năng được đề xuất như trên có thể được xem xét theo tình hình thực tế tại Điện lực, các giải pháp này có tính khả thi cao. 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Công tác giảm tổn thất điện năng của Điện lực Lâm Hà nói riêng và của Công ty Điện lực Lâm Đồng nói chung cần phải thực hiện theo lộ trình giảm tổn thất điện năng và cần phải kết hợp nhiều giải pháp và phải có thời gian để đánh giá hiệu quả thực hiện từng giải pháp. Tuy nhiên, với thời gian có hạn nên đề tài này chỉ đưa ra một số giải pháp giảm tổn thất điện năng sát với thực tế việc thực hiện các nhiệm vụ trong công tác giảm tổn thất điện năng tại đơn vị. - Việc thực hiện các giải pháp được mô phỏng trên phần mềm PSS/ADEPT đã tính toán và sắp xếp lại các vị trí bù công suất phản kháng hiện hữu cũng như thực hiện tăng cường tiết diện dây dẫn trên trục chính lưới điện trung thế tuyến 471 Lâm Hà đã mang lại hiệu quả giảm tổn thất điện năng đáng kể như: + Giải pháp tính toán và lựa chọn vị trí lắp đặt tụ bù tối ưu cho tuyến 471 Lâm Hà, tổn thất điện năng trong một năm giảm được 351.889,2 kWh. + Giải pháp giảm tổn thất điện năng trên đường dây trung thế bằng phương pháp tăng cường tiết diện dây dẫn, tổn thất điện năng trong một năm giảm được 93.732 kWh. - Các giải pháp đã nêu trên có tính khả thi và mang lại hiệu quả kinh tế cao, có khả năng áp dụng đối với các phát tuyến trung thế còn lại của đơn vị. - Việc sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán và phân tích lưới điện phân phối huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng là điều vô cùng cần thiết và hiệu quả. Do điều kiện thực hiện và thời gian hạn chế nên đề tài chưa nghiên cứu thực hiện các giải pháp khác như: phân tích điểm dừng tối ưu (bài toán TOPO) để tái cấu trúc lưới điện trung thế, tính toán tổn thất điện năng lưới điện hạ áp các trạm biến áp công cộng,... để áp dụng vào thực tế công tác quản lý vận hành tại huyện Lâm Hà nói riêng và áp dụng rộng rãi trên toàn tỉnh Lâm Đồng nói chung. Qua đó đề tài đưa ra một số kiến nghị cho đơn vị như sau: - Triển khai thực hiện tính toán phân tích tình hình vận hành, tìm vị trí lắp đặt hiệu quả các bộ tụ bù trung thế hiện có. Đề xuất lắp đặt các bộ tụ bù trung thế mới để phục vụ công tác giảm tổn thất điện năng. 24 - Hàng năm có đăng ký nguồn vốn đầu tư xây dựng cơ bản, sửa chữa lớn cải tạo lưới điện trung hạ thế và trạm biến áp để được bố trí nguồn vốn thực hiện công tác giảm tổn thất điện năng được hiệu quả hơn. - Điều tra thực tế vận hành lưới điện hạ thế, tính toán tổn thất điện năng các trạm biến áp sử dụng phần mềm PSS/ADEPT đối với các trạm có sản lượng điện tổn thất cao và có tỷ lệ tổn thất lớn hơn 7% để thực hiện các giải pháp nhằm giảm tổn thất điện năng trên lưới điện hạ áp, từ đó có phương án hoán chuyển, lắp đặt các bộ tụ bù hạ thế ứng động, cố định để hoạt động mang lại hiệu quả. - Tiếp tục tính toán, phân tích tình hình vận hành các phát tuyến trung thế trên chương trình PSS/ADEPT, có giải pháp đầu tư xây dựng kết nối lưới bằng nguồn vốn đầu tư xây dựng để sắp xếp, cân đối phụ tải hợp lý giữa các phát tuyến trung thế.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_van_de_xuat_cac_giai_phap_giam_ton_that_dien_na.pdf