MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực tập này, chúng em luôn nhận được sự hướng dẫn, chỉ
bảo tận tình của Th.S Lê Thị Trang Linh, giảng viên khoa công nghệ thông tin
trường Đại học Điện lực, thầy đã giành nhiều thời gian hướng dẫn, giúp đỡ tận tình
chúng em trong quá trình thực tập.
Chúng em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại
học Điện Lực và đặc biệt các thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin, những
giảng viên đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu trong suốt những năm học tập và rèn luyện ở trường Đại học Điện
Lực.
Hà Nội, ngày 23 tháng 07 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Lại Hồng Thăng
LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật, nguồn điện
cũng phải đáp được những đòi hỏi về công suất và chất lượng. Vấn đề công suất phát
ra phải được đưa đến và tận dụng một cách hiệu quả nhất, không để lảng phí quá nhiều
ảnh hưởng đến kinh tế là một bài toán được rất nhiều đề tài nghiên cứu.
Do đó hệ số công suất cosφ có giá trị nhỏ điều này ảnh hưởng rất lớn đến các tham
số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: Giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất công
suất và tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, hạn chế khả năng truyền tải công
suất tác dụng, không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện,
tăng giá thành điện năng.
Đề tài về tìm hiểu phần mềm mô phỏng tính toán lưới điện phân phối(Pss/adap)
giúp hiểu rõ về phần mềm với những tác dụng của nó.Với sự nổ lực của bản thân, sự
giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn Th.S Trang Linh để em có thể hoàn thành đề
tài này. Nếu có sự thiếu sót mong thầy cô thông cảm!Em hy vọng sẽ nhận được sự ủng
hộ, đóng góp chân thành từ phía thầy cô và các bạn. Một lần nữa em xin chân thành
cảm ơn.
phát triển hệ thống thông tin là một chủ đề ít nhiều có liên quan tới bạn cho dù bạn có
ý định học tập để trở nên chuyên nghiệp trong lĩnh vực này hay không.
Các HTTT có thể được phân loại theo các chức năng chúng phục vụ.
• Hệ thống xử lý giao dịch (Transaction processing system - TPS) là một hệ thống
thông tin có chức năng thu thập và xử lý dữ liệu về các giao dịch nghiệp vụ.
• Hệ thống thông tin quản lý (Management information system - MIS) là một hệ thống
thông tin cung cấp thông tin cho việc báo cáo hướng quản lý dựa trên việc xử lý giao
dịch và các hoạt động của tổ chức.
• Hệ thống hỗ trợ quyết định (Decision support system - DSS) là một hệ thống thông tin
vừa có thể trợ giúp xác định các thời cơ ra quyết định, vừa có thể cung cấp thông tin
để trợ giúp việc ra quyết định.
• Hệ thống thông tin điều hành (Excutive information system - EIS) là một hệ thống
thông tin hỗ trợ nhu cầu lập kế hoạch và đánh giá của các nhà quản lý điều hành.
• Hệ thống chuyên gia (Expert System) là hệ thống thông tin thu thập tri thức chuyên
môn của các chuyên gia rồi mô phỏng tri thức đó nhằm đem lại lợi ích cho người sử
dụng bình thường.
• Hệ thống truyền thông và cộng tác (Communication and collaboration system) là một
hệ thống thông tin làm tăng hiệu quả giao tiếp giữa các nhân viên, đối tác, khách hàng
và nhà cung cấp để củng cố khả năng cộng tác giữa họ.
• Hệ thống tự động văn phòng (Office automation system) là một hệ thống thông tin hỗ
trợ các hoạt động nghiệp vụ văn phòng nhằm cải thiện luồng công việc giữa các nhân
viên.
2.1.1. Cấu trúc và cơ sở hạ tầng hệ thống thông tin điện lực.
Căn cứ trên kết cấu hiện có của Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam, ta có thể
nghiên cứu cấu trúc của HTTT Điện Lực Việt Nam theo mô hình phân lớp. Theo mô
hình này, cấu trúc Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam được phân thành 3 lớp rõ
rệt.
Lớp thứ nhất: là mạng đường trục chính (bachbone).
Lớp thứ hai: là mạng đường trục các khu vực bắc, trung, nam.
Lớp thứ ba: là mạng con, các mạch nhánh.
lưới trong mạng vòng 3 pha.
Bài toán CAPO (Optimal Capacitor Placement): Đặt tụ bù tối ưu. Tìm ra những
điểm tối ưu để đặt các tụ bù cố định và tụ bù ứng động sao cho tổn thất trên lưới
là bé nhất.
Bài toán tính toán các thông số đường dây (Line Properties Calculator): Tính
toán các thông số đường dây truyền tải.
Bài toán phối hợp và bảo vệ (Protection and Coordination).
Bài toán phân tích sóng hài (Hamornics): Phân tích các thông số và ảnh hưởng
của các thành phần sóng hài trên lưới.
Bài toán phân tích độ tin cậy trên lưới điện (DRA – Distribution Reliability
Analysis). Tính toán các thông số độ tin cậy trên lưới điện như:
- SAIFI: (chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của hệ thống)
- SAIDI: (chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình hệ thống)
- CAIFI: (chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình của khách hàng)
- CAIDI: (chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của khách hàng)
- ASAI: (chỉ tiêu khả năng sẵn sàng cung cấp )
- ASUI: (chỉ tiêu khả năng không sẵn sàng cung cấp)
- ENS: (Chỉ tiêu thiếu hụt điện năng )
- AENS: (chỉ tiêu thiếu hụt điện năng trung bình )
3.1.2. Yêu cầu máy tính
Để cài đặt và chạy PSS/ADEPT, máy tính cần đáp ứng cấu hình như sau:
• Bộ vi xứ lý Pentium III trở lên với CPU: 1.6 GHz.
• Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM tối thiểu 256 MB
• Dung lượng ổ cứng còn trống khoảng 50MB để cài đặt chương trình.
• Ta có thể dùng hệ điều hành Windows 2000, WindowsXP hay Windows
Vista.
• Phải có cổng Parallel hay USB để cắm khóa cứng.
• Độ phân giải màn hình SVGA (1024x768 hay cao hơn)
3.1.3. Cài đặt
1.2.3.1.Chuẩn bị
Hình 1.7. Thông báo không đúng CD key
1.2.3.6.Chọn thư mục cài đặt
• Ở hộp thoại này ta chọn thư mục đến cho PSS/ADEPT, thư mục mặc định
mà PSS/ADEPT đến sẽ là C:\Program Files\PTI\PSS-ADEPT5, (nếu ổ C là
ổ chương trình) ta nên chấp nhận đường dẫn mặc định này, đừng thay đổi gì
tại bước này. Để tiếp tục tiến trình cài đặt ta nhấn nút “Next”. Nếu ta không
chấp nhận chọn ổ C làm thư mục cài đặt thì ta vào Browse để thay đổi ổ đĩa
và đường dẫn.
Hình 1.8. Hộp thoại chọn thư mục cài đặt
1.2.3.7.Cơ sở dữ liệu bảo vệ và phối hợp
• Nếu ta chọn Acecess sẽ xuất hiện thông báo chấp nhận, số CD key được cấp
sẽ xác định ta có được quyền cài đặt thành phần dữ liệu thiết bị bảo vệ và
phối hợp.
Hình 1.9. Thông báo chấp nhận cơ sở dữ liệu Access
1.2.3.8.Thư mục đặt chương trình
• Ta chọn thư mục chương trình cho PSS/ADEPT;PSS-ADEPT5 là thư mục
mặc định trong thư mục Program Files. Để tiếp tục tiến trình cài đặt ta nhấn
nút “Next”.
Hình 1.10. Hộp thoại chọn thư mục chương trình
1.2.3.9.Tình trạng cài đặt
• Ở hộp thoại này chúng ta sẽ thấy diễn tiến quá trình cài đặt như dưới đây.
Hình 1.11. Hộp thọai tình trạng cài đặt
1.2.3.10. Khóa cứng
• Phần mềm PSS/ADEPT thường được bảo vệ bằng khóa cứng (dongle).
Chúng ta chọn đúng các tập tin nhận diện thiết bị (driver) của khóa cứng
được cấp bởi nhà sản xuất. Để tiếp tục tiến trình cài đặt nhấn nút “Next”.
Hình 1.12. Hộp thoại chọn loại khóa cứng
Hình 1.13. Khuyến cáo các khóa cứng cắm vào cổng USB
• Thông báo cho biết thành phần Crystal Reports được cài đặt cùng
PSS/ADEPT-5
Ut
Hình 2.2. Sơ đồ lưới điện một pha
Trên dây trung tính không có dòng điện chạy qua do đó không có tổn thất
điện áp và tổn thất công suất nên cũng có thể bỏ qua. Cuối cùng sơ đồ thay thế để
tính toán lưới điện đối xứng là sơ đồ một sợi chỉ gồm một dây dẫn tượng trưng cho
một pha. Nếu phụ tải là không đối xứng thì sơ đồ tính toán phải là sơ đồ đầy đủ ba
dây hoặc bốn dây tuỳ theo lưới điện.
Hình 2.3. Sơ đồ một sợi
CHƯƠNG 6. CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ XẢY RA TRONG DÂY DẪN
Thông số của dây dẫn đặc trưng cho quá trình vật lý xảy ra trong dây dẫn khi
có điện áp xoay chiều đặt trên dây dẫn hoặc khi có dòng điện xoay chiều đi qua.
Khi có điện áp hoặc dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn có bốn quá trình vật lý
xảy ra.
Dây dẫn bị phát nóng do hiệu ứng Joule. Một phần công suất tải qua lưới bị mất
để làm nóng dây dẫn và một phần điện áp cũng bị tổn hao do hiện tượng này.
Quá trình này được đặc trưng bởi điện trở của dây dẫn R
0
( ).
Dòng điện xoay chiều gây ra từ trường tự cảm của từng dây dẫn và hỗ cảm giữa
các dây dẫn với nhau. Từ trường gây ra tổn thất công suất phản kháng và tổn
thất điện áp và cũng đặc trưng bởi điện kháng X
0
( ).
Điện áp xoay chiều gây ra điện trường giữa các dây dẫn và giữa các dây dẫn
với đất vì giữa các dây dẫn với nhau và giữa các dây dẫn với đất như các bản
của một tụ điện. Điện trường này gây ra dòng điện điện dung có tác dụng làm
triệt tiêu một phần dòng điện cảm (của phụ tải ) chạy trong dây dẫn. Quá trình
này được đặc trưng bởi dung dẫn B
0
( ) hoặc là công suất phản kháng
Điện kháng của dây dẫn X
0
được tính theo độ tự cảm L
0
của dây dẫn:
(H/km)
Với: D
m
: Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha
D
s
: Bán kính trung bình hình học
Tùy thuộc vào cách bố trí dây trên trụ mà ta có thể tính được các giá trị D
m
và
D
s
này.
Từ giá trị L tính được, ta suy ra:
( )
7.1.3. Tính toán điện dung – Điện dẫn
Hình 2.4. Đường dây ba pha bố trí không đối xứng
Trong đó: C
d-d
: Điện dung dây-dây
C
d-đ
: Điện dung dây – đất
Nhưng C
d-d
• Thanh cái cân bằng: Là thanh cái máy phát điện đáp ứng nhanh chóng
với sự thay đổi của phụ tải. Nhờ vào bộ điều tốc nhạy cảm, máy phát điện cân bằng
có khả năng tăng tải hoặc giảm tải kịp thời theo yêu cầu của toàn hệ thống. Đối với
thanh cái cân bằng, cho trước giá trị điện áp U và góc pha chọn làm chuẩn
(thường cho =0)
• Thanh cái máy phát:Đối với máy phát điện khác ngoài máy phát cân
bằng, cho biết trước được công suất thực P mà máy phát ra (định trước vì lý do
năng suất của nhà máy và điện áp U của thanh cái đó). Thanh cái máy phát còn gọi
là thanh cái P,U.
• Thanh cái phụ tải:Cho biết công suất P và Q của phụ tải yêu cầu. Thanh
cái phụ tải còn gọi là thanh cái 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. Dòng công suất ở các thanh cái được qui ước theo chiều đi
vào thanh cái.
MA TRẬN TỔNG DẪN THANH CÁI ( hay ) VÀ MA TRẬN TỔNG TRỞ
THANH CÁI ( hay ).
Cho hệ thống có 4 nút không kể nút trung tính với sơ đồ đơn tuyến như hình
vẽ.
Hình 3.1. Sơ đồ 4 nút
Biểu diễn theo điện áp các nút , , , và tổng dẫn các nhánh, định luật
Kirchoff về dòng điện được viết:
= + ( - ) + ( - )
= + ( - ) + ( - ) + ( - )
= + ( - ) + ( - ) + ( - )
= + ( - ) +( - )
Các dòng điện , , , tính theo chiều đi vao nút.
Sắp xếp các phương trình trên dưới dạng ma trận:
= . (III.1)
Phương trình (V.1) có thể viết:
= . (III.2)
dùng để tính tổn thất trong bài toán vận hành kinh tế trong hệ thống, xét tình trạng
khẩn cấp sau sự cố, ngoài ra với nút trung tính làm chuẩn còn dùng chủ yếu
trong tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện.
CHƯƠNG 11. PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN YTC BẰNG PHÉP LẶP
GAUSS – SEIDEL
Từ phương trình nút viết cho thanh cái k, biểu thức điện áp được viết từ
phương trình: như sau:
(III.5)
Sau đây là các bước tính toán trong phép lặp Gauss – Seidel
a/ Giả thiết các giá trị điện áp ban đầu (trị số và góc pha ) ở mỗi thanh cái phụ
tải và góc giả thiết góc pha điện áp cho mỗi thanh cái (ngoại trừ thanh cái cân bằng
có =0)
Gọi các trị số giả thiết này là … .
b/ Tính theo các điện áp giả thiết ban đầu:
c/ Tính theo vừa mới tính được và các điện áp còn lại.
d/ Tính : Luôn luôn dùng các giá trị điện áp mới tính được trong
bước trước. Khi tính xong điện áp của n thanh cái là xong một lần lặp.
e/ Lặp lại các quá trình từ bước một đến bước bốn cho đến khi sai số về điện
áp gữa hai lần lặp nhỏ hơn một giá trị cho trước. Quá trình trên chỉ thích hợp với
thanh cái phụ tải ở đó P và Q được biết và |U| và góc đều được giả thiết và tính
gần đúng qua phép lặp. Trường hợp thanh cái k là thanh cái máy phát ở đó P
k
và |
U
k
| được biết còn Q
k
thì chưa biết, do đó phải tính gần đúng Q
k
.
. Khi đó nút máy phát
(nút P,U) được xử lý như nút phụ tải (nút P,Q) và điện áp phải được tính toán lại.
CHƯƠNG 12. PHÂN BỐ CÔNG SUẤT DÙNG MA TRẬN Z
bus
BẰNG PHÉP LẶP
Gauss - Zeidel
Đối với thanh cái k là thanh cái phụ tải, phương trình điện áp tại nút này cho
bởi phương trình: (III.6)
Quá trình lặp gồm các bước sau:
a/ Giả thiết các điện áp ban đầu
b/ Tính theo các điện áp giả thiết ban đầu
(III.7)
c/ Thay gía trị vào trở lại phương trình trên để tính lại
d/ Tính trong đó sử dụng vừa tính được ở bước 3. Tương tự tính
,….,
e/ Lặp lại các bước từ 2 đến 4 luôn luôn dùng các kết quả điện áp vừa tính
được. Tiếp tục lặp cho đến khi sai số giữa hai lần lặp đạt độ chính xác cho trước.
Bài toán đó được xem như hội tụ.
Quá trình trên đây chỉ phù hợp cho thanh cái phụ tải ở đó P
i
và Q
i
của phụ tải
tại thanh cái thứ i hoàn toàn biết trước. Trường hợp thanh cái k là thanh cái máy
phát thì lại biết trước và P
k
và cần phải tính gần đúng Q
k
trước khi thay vào
phương trình tính điện áp của thanh cái này.