TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010

82
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN LỰA CHỌN
VỊ TRÍ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ SVC CHO HỆ THÔNG ĐIỆN VIỆT NAM
A STUDY ON THE CALCULATION PROGRAM ESTABLISHMENT TO FIND
LOCATIONS FOR SVC INSTALLATION FOR VIETNAM POWER SYSTEMS

Ngô Văn Dưỡng, Đinh Thành Việt,
Lê Hồng Lâm
Đại học Đà Nẵng
Lê Hữu Hùng
Tổng công ty truyền tải điện quốc gia

TÓM TẮT
Đối với các hệ thống điện lớn nói chung hệ thống điện Việt Nam hiện nay nói riêng, trào
lưu công suất trong hệ thống thay đổi nhiều theo chế độ vận hành. Cho nên thông số chế độ
biến thiên trong phạm vi rộng dễ rơi ra ngoài phạm vi cho phép. Trong trường hợp này sử dụng
các thiết bị bù cố định không thể điều chỉnh được mà phải sử dụng các thiế
t bị bù điều khiển
nhanh như SVC hoặc STATCOM. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng sơ đồ thuật
toán và chương trình mô phỏng hoạt động của thiết bị SVC. Đồng thời xây dựng sơ đồ thuật
toán và chương trình FP_SVC cho phép tính toán tìm vị trí và công suất lắp đặt thiết bị SVC
cho hệ thống điện Việt Nam giai đoạn 2015.
ABSTRACT
In large power systems in general and in the Vietnamese power system in particular,
power flow always changes depending on operating models. Thus, it is easy for the parameters
with a wide range of changes to go beyond a permitted range. In this case, we can not use a
fixed compensator to adjust them and it can be more reasonable to use a fast controlled
compensator such as SVC or STATCOM. This paper presents the research results in the
algorithm and simulation program of the SVC activities. Moreover, this algorithm and proposed

điện áp nút khi thay đổi chế độ vận hành. Từ các phân tích nêu trên cho thấy đối với
HTĐVN cần thiết phải sử dụng các thiết bị bù có điều khiển để lắp đặt nhằm nâng cao
chất lượng điện năng và độ tin cậy vận hành cho hệ thống. Qua tìm hiểu nguyên lý làm
việc và khả năng điều khiển nhanh lượng công suất phản kháng bù cho hệ thống của
SVC (Static var compensator) cho thấy rất thích hợp để sử dụng lắp đặt cho HTĐVN
giai đoạn đến năm 2015.
2. Xây dựng chương trình mô phỏng hoạt động của SVC
2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của SVC
Cấu tạo của SVC gồm 3 phần tử cơ bản như trên hình 1,
đó là [3]: cuộn kháng điều khiển TCR (thyristor controlled
reactor), cuộn kháng đóng cắt TSR (thyristor switched reactor)
và tụ điện đóng cắt TSC (thyristor switched capacitor). Phối
hợp điều khiển dòng điện qua điện kháng X
K1
của bộ TCR với
việc đóng mở cuộn kháng X
K2
của bộ TSR và điện dung X
C

của bộ TSC, SVC có khả năng điều khiển lượng công suất
phản kháng trao đổi với hệ thống từ Q
min
(<0) đến Q
max
(>0).
Điện dẫn phản kháng của bộ TCR có thể xác định theo góc mở
α của thyristor [3,4] như sau:
)2sin
12

hoạt động của SVC điều khiển
thay đổi điện áp hệ thống, cũng
như sử dụng SVC để giữ ổn định
điện áp nút, đề tài đã chọn sơ
TCR TSR TSC
X
K1

X
K2

X
C
Hình 1
Bộ
ĐK

α
HT
U
1

U
2

U
3
P
t
+jQ

U
YC
, bộ ĐK sẽ điều khiển lượng công suất phản kháng của
SVC trao đổi với hệ thống sao cho U
2

≈
U
YC
.
2.2.2. Sơ đồ thuật toán: Trên cơ sở nguyên lý
làm việc của SVC và các phân tích trong mục
2.2.1, xây dựng được sơ đồ thuật toán chương
trình như trên hình 3. Trong đó phần tính toán
chế độ xác lập hệ thống điện, sử dụng modul
tính toán của chương trình CONUS, lấy kết quả
từ file conus.res để cung cấp cho chương trình.
2.3. Chương trình mô phỏng hoạt động của
SVC
Từ sơ đồ thuật toán xây dựng chương
trình OP_SVC, chương trình cho phép khảo sát
hoạt động của SVC thông qua chức năng "điều
khiển" và khả năng điều khiển giữ ổn định điện
áp của SVC thông qua chức năng "tự động".
Khởi động chương trình giao diện màn hình như trên hình 4, ở trạng thái SVC
đang khoá hoàn toàn thì điện áp nút tải là 532,99 kV. Nếu điều khiển để đ
óng bộ TSR
và góc mở α của bộ TCR là 25
o
thì điện áp nút tải sẽ giảm xuống còn 499,49 kV như

b
Đ
S
END
Hình 3
U
2
> U
YC

Đ
S
S
Tính toán chế độ xác lập
Hiển thị thông số chế độ lên sơ đồ
Hình 4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010

85
lên (600 + j 500) MVA, chương trình sẽ tự động tính toán để điều khiển đóng bộ TSC
và điều chỉnh góc mở α của bộ TCR là 23
o
như trên hình 7.
3. Xây dựng chương trình lựa chọn vị
trí lắp đặt SVC cho hệ thống điện Việt
Nam
Nhóm tác giả đã xây dựng được
chương trình tính toán lựa chọn vị trí lắp
đặt thiết bị SVC cho Hệ thống điện Việt
Nam giai đoạn 2015 (tổng sơ đồ VI).

ặ
t SVC
U

> U
YC

Xác định các nút có:
U>U
CPmax
và U<U
CPmin
Chọn nút đặt SVC và
điện áp U
YC
, Q
SVC
=0
Q
SVC
+
∆
Q Q
SVC
-
∆
Q
ε
<−
YC

c. Chức năng xác định công suất
SVC: Khi chọn vị trí lắp đặt SVC và điện áp
yêu cầu (U
YC
) cần giữ ổn định, chương
trình sẽ tính toán và hiển thị giá trị công
suất của SVC như hình 11.
4. Kết luận
Qua nghiên cứu cấu tạo,
nguyên lý làm việc và phương trình
tính toán điện dẫn của SVC theo góc
mở α, tác giả đã xây dựng được
chương trình mô phỏng hoạt động của
SVC. Chương trình cho phép khảo sát
khả năng điều chỉnh nhanh lượng công
suất phản kháng của SVC trao đổi với
hệ thống để giữ ổn định điện áp nút.
Chương trình là một công cụ tốt giúp
tìm hi
ểu nguyên lý làm việc và điều
khiển thiết bị SVC.
Trên cơ sở sử dụng modul tính
toán chế độ xác lập của phần mềm
Conus đã xây dựng được chương trình
FP_SVC cho phép tính toán tìm vị trí
và công suất lắp đặt SVC cho Hệ
thống điện Việt Nam giai đoạn 2015
nhằm nâng khả năng ổn định điện áp
cho hệ thống.
Bằng cách thu thập đầy đủ

and technology of Flexible AC transmission systems, The Institute of Electrical and
Electronics Engineers, Inc., New York.
[5]
P. Kundur (1994), Power System Stability and Control, McGraw Hill, New York.