TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG ViỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
TH: GV. NGUYỄN TRUNG THĂNG
CHƯƠNG V:
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐiỆN
02 Jan 2011 1
MÔN HỌC: LƯỚI TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI
MÃ MÔN: 401018
Chương 5:
Phân bố công suất trong hệ thống điện

5.1 Mở đầu

5.2 Ma trận Ybus, Zbus

5.3 Định nghĩa bài toán phân bố công suất .

5.4 Phân loại các điểm nút trong hệ thống điện

5.5 Các phương trình cơ bản .

5.6 Phân bố công suất dùng Ybus và phép lặp Gauss-Seidel

5.7 Phân bố công suất bằng phép lặp Newton-Raphson

5.8 Phương pháp phân lập nhanh (fast decouple)
02 Jan 2011 2
1. Mở đầu
1. Mở đầu
- Phân bố công suất là bài toán quan trọng trong quy hoach, thiết

I
&
2
(b)
1
43
+
-
+
++
-
-
-
Dòng
điện
vào nút
Điệ
n
áp
nút
12
y
2
U
&
13
y
10
y
1

[I]=[Y].[U]
Ma trận trên có thể viết lại dưới dạng:
11 12 13 14
1 1
21 22 23 24
2 2
31 32 33 34
3 3
41 42 43 44
4 4
Y Y Y Y
I U
Y Y Y Y
I U
.
Y Y Y Y
I U
Y Y Y Y
I U
� � � �
� �
� � � �
� �
� � � �
� �
=
� � � �
� �
� � � �
� �

14 41 14
Y Y y 0
= = − =
23 32 23
Y Y y
= = −
24 42 24
Y Y y
= = −
34 43 34
Y Y y
= = −
Trong đó:
ii
Y
Mỗi phần tử (i=1, 2, 3, 4)
trên đường chéo chính của ma trận
gọi là tổng dẫn nút đầu vào của nút i
ii
Y
Mỗi phần tử (i=1, 2, 3, 4)
trên đường chéo chính của ma trận
gọi là tổng dẫn nút đầu vào của nút i
5.2
5.2
Ma trận Y
Ma trận Y
bus
bus
, Z

0
,U
δ
5.4 Các loại điểm nút trong hệ thống điện
5.4 Các loại điểm nút trong hệ thống điện

Thanh cái máy phát:
Cho biết trước công suất thực P mà máy phát ra và điện U của thanh
cái đó. Thanh cái máy phát còn gọi là thanh cái P,U
0
,U P
02 Jan 2011 8
5.4 Các loại điểm nút trong hệ thống điện
5.4 Các loại điểm nút trong hệ thống điện

Thanh cái phụ tải:
Cho biết công suất P và Q của phụ tải yêu cầu. Thanh cái phụ
tải còn gọi là cái P, Q.
Dòng công suất ở các thanh cái được quy ước theo chiều đi vào
thanh cái.
( )
,
pt pt
P Q−

Nếu không có máy phát hay phụ tải ở một nút nào đó thì coi nút
đó như nút phụ tải với P = Q = 0.
02 Jan 2011 9
5.5 Các phương trình cơ bản


TC
Y
Theo quy ước chiều dòng điện vào nút là (+) ra nút là (-)
02 Jan 2011 10
5.5 Các phương trình cơ bản
5.5 Các phương trình cơ bản
.
2
.
2
1
.
1
.
nKnKK
K
IZIZIZE 
+=
2. Phương trình điện áp mạch vòng.
Phương trình tổng quát:
Ma trận tổng quát:




















.
.
.
2
1
21
22221
11211
.
.
.
2
1
K
KKKK
K
K
K
I
I

−
=
KK
jQP
+
-Trường hợp tổng quát đối với thanh cái K trong n thanh cái
(không kể thanh cái cân bằng).
- Chẳng hạn K là nút phụ tải, công suất đưa vào thanh cái
K là: ( )
- Dòng
- Y
k
là dung dẫn của đường dây tập trung ờ thanh cái hoặc
ở tụ điện của thanh cái K.
5.5 Các phương trình cơ bản
5.5 Các phương trình cơ bản
02 Jan 2011 12
K
K
K
IUS

=
3.Phương trình công suất nút:
Với phương trình nút đã tính ở trên:
Có thể tính công suất đi vào nút K từ phương trình:
.
2
.
2

•
=
••
∑
i
i
i
ii
n
i
i
chuân
Uy
U
jQP
zUU
*)0(
1
1
)1(
1
)0()0(
2
)0(
1
, ,,
n
UUU
•••
1) Giả thiết các điện áp ban đầu

UU
••
5) Lặp lại các bước từ 2 đến 4, luôn luôn dùng các kết quả
điện áp vừa tính được.
Tiếp tục quá trình tính lặp này cho đến khi sai số giữa hai
lần lặp đạt độ chính xác ε cho trước. Bài toán khi đó
được xem như hội tụ.
Quá trình trên đây chỉ thích phối hợp đối với thanh cái phụ
tải ở đó Pi và Qi của phụ tải tại thanh cái i hoàn toàn biết
trước.
5.6 Phân bố công suất dùng ma trận Zbus bằng
phép lặp Gauss - Seidel
Thuật toán lặp Gauss-Seidel gồm các bước
02 Jan 2011 15

















ZUU
Z
U
UUyjQP
1
*
*
( )


















−
−
−−+=−
•

1

Như
vậy:
5.6 Phân bố công suất dùng ma trận Zbus bằng
5.6 Phân bố công suất dùng ma trận Zbus bằng
phép lặp Gauss - Seidel
phép lặp Gauss - Seidel
02 Jan 2011 16
5.7 Phân bố công suất bằng Newton - Raphson
5.7 Phân bố công suất bằng Newton - Raphson
Bước 1: Với điện áp và góc pha (thông thường δ =0) được cố định tại thanh góp
cân bằng , giá trị |V|, δ tại các thanh góp PQ và giá trị δ tại các thanh góp PV.
Các thông số điện áp ban đầu còn thiếu được yêu cầu.
Bước 2: Tính ∆ P
i
(cho thanh góp PQ và PV) và ∆ Q
i
(cho thanh góp PQ). Nếu tất
cả các giá trị này thấp hơn sai số yêu cầu thì ngừng quá trình lặp. Tính P
1
,Q
1
Bước 3: Nếu tiêu chuẩn hội tụ không thỏa mãn, ước lượng các phần tử của ma
trận Jacobean.
Bước 4: hiệu chỉnh biên độ điện áp và góc pha.
Bước 5: Cập nhật giá trị biên độ điện áp và góc pha bằng cách cộng các giá trị sai
số và các giá trị trước đó và quay trở lại bước 2.
02 Jan 2011 17