Ha Xuan Truong
090.6561078

Tai Lieu Suu Tam

ÁP DỤNG
PSS/ADEPT 5.0
TRONG
LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
The Power System Simulator/Advanced
Distribution Engineering Productivity TooL

Tài liệu tập huấn

HÀ HỘI – THÁNG 10 NĂM 2007


ÁP DỤNG
PSS/ADEPT 5.0
TRONG
LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
The Power System Simulator/Advanced
Distribution Engineering Productivity TooL

Phần 1
Kiến thức chuẩn bị

HÀ HỘI – THÁNG 10 NĂM 2007


Ha Xuan Truong

và triển khai áp dụng các phần mềm phân tích tính toán lưới điện.
Về việc áp dụng các phần mềm phân tích và tính toán lưới điện, từ năm 2004
EVN đã chỉ đạo áp dụng các phần mềm chuyên ngành để tính toán lưới điện cho
tất cả các đơn vị trực thuộc.
Trong các phần mềm tính toán và phân tích lưới điện hiện nay, có nhiều
phần mềm phân tích tính toán như: Phân bố cống suất, ngắn mạch, đặt tụ bù tối
ưu, phối hợp bảo vệ.v.v…Với các sản phẩm thương mại như: APEN Oneliner, họ
PSS/*, CYME, EMTP, VPro.v.v…Các phần mềm này có thuật toán phức tạp và
thường phải qua tập huấn mới sử dụng được. Phần mềm PSS/ADEPT của Shaw
Power Technologics, Inc được sử dụng rất phổ biến.
Chúng tôi được biết Trường Đại học Điện lực Hà Nội là trường Đại học đào
tạo nguồn nhân lực chất lượng cao và chủ yếu cho EVN. Trường Đại học Điện
lực Hà Nội luôn hướng đến việc đẩy mạnh các nghiên cứu triển khai nhằm giúp
cho sinh viên của trường nắm vững những kiến thức cơ bản và có kỹ năng thực
hành trong các lĩnh vực công tác chuyên môn nói chung và áp dụng các phần
mềm chuyên ngành tiên tiến nói riêng. Hiện nay, trườngđang triển khai nhiều
chương trình đào tạo nhằm trang bị kiến thức và kỹ năng sử dụng phần mềm
chuyên ngành Điện cho EVN.
Với việc đào tạo áp dụng phần mềm PSS/ADEPT, các sinh viên và kỹ sư
điện sau khi học xong các khoá học có thể đảm nhận được việc khai thác và quản
lý trực tiếp các hệ thống lưới điện phân phối và có thể làm tốt công tác quản lý
I


nghiên cứu, có khả năng thích ứng trước sự phát triển của khoa học, kỹ thuật và
giải quyết những vấn đề thuộc chuyên ngành điện trong quá trình áp dụng các
phần mềm cùng chức năng.
Hơn nữa, do lưới điện không ngừng phát triển mở rộng, theo đó các yêu cầu
cung cấp điện liên tục cho khách hàng với chất lượng điện năng ngày càng cao
cũng gia tăng. Thiết bị trên lưới điện phân phối hiện nay vốn có đặc điểm là đa

II


đào tạo kết hợp với trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, triển
khai ứng dụng các phần mềm tính toán kỹ thuật điện theo yêu cầu của EVN. Tạo
điều kiện để các đơn vị trong EVN tìm hiểu các phương pháp tính toán các bài
toán điện cơ bản và cách xây dựng thuật toán tính toán áp dụng trong phần mềm
tính toán chuyên nghiệp là phần mềm PSS/ADEPT của hãng Shaw Power
Technologics Inc-USA. Đánh giá, theo dõi và giám sát hiệu quả công tác phát
triển xây dựng mới, đại tu cải tạo, quản lý kỹ thuật và vận hành lưới điện của các
đơn vị dựa vào công cụ hiệu quả là phần mềm tính toán kỹ thuật điện
PSS/ADEPT. Làm cơ sở để đội ngũ cán bộ kỹ thuật các đơn vị dễ dàng tiếp thu và
nắm bắt các phầm mềm khác sau này, ví dụ như PSS/E. EasyPower,…
Các khoá đào tạo sử dụng phần mềm do trường Đại học Điện lực tổ chức, sẽ
góp phần nâng cao khả năng ứng dụng máy tính, nhất là sử dụng các phần mềm
tính toán chuyên ngành điện cho các đơn vị trực thuộc các Công ty Điện lực
trong EVN. Qua khóa học, sẽ phổ biến kinh nghiệm và triển khai các kết quả
nghiên cứu các phần mềm, để các đơn vị tiếp tục áp dụng vào thực tế công tác tại
đơn vị. Góp phần hoàn thành tốt công tác sản xuất kinh doanh của đơn vị trên cơ
sở các kết quả tính toán từ các phần mềm mạnh. Tạo ra sự phối hợp sẵn sàng dựa
trên quan hệ tốt đẹp vốn có giữa các Công ty Điện lực-đơn vị quản lý lưới điện và
trường Đại học Điện lực-đơn vị giáo dục đào tạo đều là các thành viên trực
thuộc EVN.
Và giáo trình này được biên soạn nhằm mục đích phục vụ cho các buổi tập
huấn phần mềm PSS/ADEPT 5.0 như trên.
Nhóm biên soạn rất cám ơn sự hợp tác mà Trường Đại học Điện lực Hà Nội
đã dành cho nhóm nói riêng cũng như cho Khoa Điện-Điện tử trường Đại học
Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh nói chung. Đặc biệt, nhóm biên soạn chân
thành cám ơn Khoa Công nghệ Thông tin của Trường Đại học Điện lực Hà Nội
nhất là Thầy Nguyễn Hữu Quỳnh đã nhiệt tình hỗ trợ chúng tôi thực hoàn thành

-CD4: Dữ liệu lưới điện (tt) và source các chương trình họ PSS/*
-CD5: Các chương trình hỗ trợ khoá học
Gồm các tài nguyên học tập như: tài liệu tham khảo, User’s Guide, website
PTI (offline, xem không cần kết nối internet), web documents, source software
PSS/ADEPT and untilities, các phần mềm chuyển đổi dữ liệu và demo phục vụ
ứng dụng tính toán bằng PSS/ADEPT, …
Qua kinh nghiệm tập huấn và để giúp các học viên thuộc các đơn vị Điện lực
áp dụng nhanh phần mềm PSS/ADEPT. Chúng tôi chú trọng chính vào 4 mục
tiêu áp dụng triển khai PSS/ADEPT như sau:

IV


Thiết lập thông số mạng lưới
Program, network settings

Tạo sơ đồ
Creating diagrams

Chạy 8 bài toán phân tích
Power System Analysis

BÁO CÁO
Reports, diagrams

Và các nội dung nâng cao:
¾ Biểu diễn trạng thái lưới điện trước và sau khi giải các bài toán phân
tích.
¾ Sử dụng các lớp dữ liệu.
¾ Tổ chức và quản lý phụ tải và khách hàng sử dụng điện.

CB:
DS:
EVN:
Hộ sử dụng điện:
HTĐ:
IEC:
ISO:
Khách hàng:
LBS:
LĐPP:
LTD:
MBA:
ĐLKV:
PC HCMC:
EPU
REC:
SCADA:
TP.HCM:
VHLĐ:
KĐĐC:
Network:

Computer Aided Design
Computer Aided Manufacture
Công nghệ phần mềm
Công nghệ thông tin.
Cơ sở dữ liệu.
Graphic user interface.
Hệ thống thông tin địa lý-Geographic Information System
Trí tuệ nhân tạo-Inlelligence Artificielle


Chú ý

Liên quan

Ví dụ, bài tập

Lưu tập tin ví dụ mẫu
Dữ liệu mẫu có sẵn trên CD-ROM/DATA

Hết chương !

VII

Hết chương


Mục lục tổng quát
Phần Một: Kiến thức chuẩn bị
CHƯƠNG 1: MÔ HÌNH LƯỚI ĐIỆN
CHƯƠNG 2 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
CHƯƠNG 3: NGẮN MẠCH
CHƯƠNG 4: BÀI TOÁN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ VÀ XÁC ĐỊNH ĐIỂM DỪNG TỐI ƯU
CHƯƠNG 5: PHỐI HỢP BẢO VỆ
CHƯƠNG 6: SÓNG HÀI
CHƯƠNG 7: XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU
CHƯƠNG 8: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY
CHƯƠNG 9: CÁC VẤN ĐỀ KHÁC CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
Phần Hai: Hướng dẫn sử dụng phần mềm
CHƯƠNG 1: HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT PHẦN MỀM PSS/ADEPT

I.2. Các loại sơ đồ hệ thống lưới phân phối:...................................................................... 9
I.2.1. Sơ đồ hình tia: .................................................................................................... 10
I.2.2. Sơ đồ hình tia được cải tiến................................................................................ 11

II. Mô hình lưới điện của phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ................................... 13
II.1. Nút ........................................................................................................................... 13
II.2. Nguồn....................................................................................................................... 14
II.2.1. Nhiều nguồn hoạt động..................................................................................... 14
II.2.2. Nguồn 3 pha...................................................................................................... 15
II.3. Phụ tải ...................................................................................................................... 16
II.4. Tụ bù ........................................................................................................................ 17
II.5. Đường dây................................................................................................................ 17
II.6. Máy biến thế ............................................................................................................ 18
II.6.1. Máy biến thế lực ............................................................................................... 19
II.6.2. Máy biến thế lực được kết nối thành máy biến thế tự ngẫu.............................. 22
II.6.3. Bộ điều áp ......................................................................................................... 23
II.7. Mô hình máy điện .................................................................................................... 30

CHƯƠNG 2: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT ......................................................... 38
I. Phương trình đại số phi tuyến ...................................................................... 39
I.1. Phương pháp Gauss – Seidel..................................................................................... 39
I.2. Phương pháp Newton – Raphson.............................................................................. 40

II. Phân bố công suất trong lưới điện .............................................................. 41
II.1.1. Phương trình cân bằng công suất...................................................................... 41
II.1.2. Phương pháp Gauss – Seidel ............................................................................ 41
II.1.3. Phương pháp Newton – Raphson giải bài toán phân bố công suất................... 42

III. Phương pháp tính phân bố công suất của phần mềm PSS/ADEPT 5.0 .... 44
III.1.1. Nguồn .............................................................................................................. 45

I.3.3. Khởi động máy điện ........................................................................................... 66
I.3.4. Khởi động máy biến thế tự điều chỉnh ............................................................... 66
I.3.5. Các phương pháp tính khởi động động cơ ......................................................... 67
I.3.6. Gia tốc động cơ .................................................................................................. 68
I.3.7. Khởi động động cơ tĩnh...................................................................................... 68
I.3.8. Khởi động động cơ với khảo sát ổn định quá độ................................................ 69
I.3.9. Những đặc trưng khác của khảo sát khởi động động cơ .................................... 69

II. Tính toán xác định điểm dừng tối ưu của phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ..... 70
II.1. Giới thiệu ................................................................................................................. 70
II.2. Thiết đặt thông số kinh tế cho bài toán TOPO ........................................................ 72
II.3. Đặt các tùy chọn cho bài toán TOPO....................................................................... 72

CHƯƠNG 5: THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ PHỐI HỢP CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ
TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI ............................................................................. 75
I. Các thiết bị bảo vệ........................................................................................ 76
I.1. Cầu Chì...................................................................................................................... 76
I.1.1. Giới thiệu............................................................................................................ 76
I.1.2. Đặc tính bảo vệ: ................................................................................................. 77
I.1.3. Phân loại............................................................................................................. 77
I.1.4. Phạm vi ứng dụng của cầu chì ........................................................................... 80
I.2. Máy Cắt và Relay...................................................................................................... 81
I.2.1. Giới thiệu: .......................................................................................................... 81
I.2.2. Đặc tính và phân loại máy cắt ............................................................................ 81
I.2.3. Relay: ................................................................................................................. 86
I.3. Recloser..................................................................................................................... 88
I.3.1. Giới thiệu chung:................................................................................................ 88
I.3.2. Phân loại:............................................................................................................ 88
I.3.3. Vị trí lắp đặt Recloser ........................................................................................ 91
I.3.4. Các thông số chính của Recloser ....................................................................... 91

I.2.2. Máy biến áp:..................................................................................................... 115
I.2.3. Dây trung tính: ................................................................................................. 116
I.2.4. Dây dẫn điện: ................................................................................................... 117
I.2.5. Nhiễu điện từ:................................................................................................... 117
I.2.6. Tụ điện: ............................................................................................................ 117
I.2.7. Ảnh hưởng đến các thiết bị khác:..................................................................... 119
I.3. Phương pháp khắc phục họa tần: ............................................................................ 120
I.3.1. Dùng cuộn kháng triệt sóng hài: ...................................................................... 120
I.3.2. Dùng các mạch lọc: .......................................................................................... 122
I.3.3. Dùng bộ chuyển đổi xung trong thiết bị đổi điện, điều khiển:......................... 124

II. Phương pháp tính sóng hài của phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ................... 125
II.1. Phương pháp phân tích .......................................................................................... 125
II.1.1. Tải tĩnh ............................................................................................................ 125
II.1.2. Động cơ không đồng bộ.................................................................................. 127
II.1.3. Động cơ đồng bộ............................................................................................. 128
II.1.4. Tụ điện mắc shunt........................................................................................... 129
II.1.5. Đường cây và cáp ........................................................................................... 130
II.1.6. Máy biến áp .................................................................................................... 132
II.2. Tính toán sóng hài.................................................................................................. 133
II.2.1. Tổng dẫn và tổng trở....................................................................................... 133
II.2.2. Tính toán sóng hài........................................................................................... 134

CHƯƠNG 7: XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU........................................... 137
I. Lý thuyết bù cho lưới phân phối:............................................................... 138
II. Phương pháp tính xác định vị trí bù tối ưu của phần mềm PSS/ADEPT 5.0
....................................................................................................................... 140
II.1. Thiết lập các thông số kinh tế lưới điện cho CAPO .............................................. 140
II.2. Cách PSS/ADEPT tính các vấn đề kinh tế trong CAPO ....................................... 142
II.3. Thiết lập các tùy chọn cho phép phân tích CAPO ................................................. 142

I.16. Định nghĩa các chỉ tiêu độ tin cậy:........................................................................ 156
I.17. Các tính toán cơ bản cho mạng hình tia ................................................................ 159
I.18. Nguyên tắc tính toán: ........................................................................................... 159
I.19. Các chỉ số độ tin cậy cơ bản –tại nút tải: .............................................................. 159

II. Phương pháp tính đánh giá độ tin cậy của phần mềm PSS/ADEPT 5.0 .. 159
II.1.1. Hệ số SAIFI (Tần suất ngắt điện trung bình trong hệ thống) ......................... 159
II.1.2. Hệ số SAIDI (Thời gian ngắt điện trung bình trong hệ thống)....................... 160
II.1.3. Hệ số CAIDI (Thời gian ngắt điện trung bình một vụ) .................................. 160
II.1.4. Hệ số CAIFI (Số lần ngắt điện trung bình trên một khách hàng) ................... 160
II.1.5. Hệ số ASAI (Mức độ cung cấp điện).............................................................. 160
II.1.6. ENS = Σ La(i)ui............................................................................................. 160
II.1.7. Phương pháp tính ............................................................................................ 161
II.1.8. Sử dụng module DRA trong PSS/ADEPT...................................................... 161
II.1.9. Tính toán chỉ số tin cậy................................................................................... 162

TÀI LIỆU THAM KHẢO:............................................................................ 165

Ha Xuan Truong
Phone : 090.656.1078
Email :

4


CHƯƠNG 1:
MÔ HÌNH LƯỚI ĐIỆN


CHƯƠNG 1:

chỉ cần tập trung sâu vào các nội dung kỹ thuật và thuật toán giải bài toán. Điều
này làm cho nhiều người không có chuyên môn sâu về công nghệ thông tin có thể
giải quyết những vấn đề của chuyên môn mình bằng máy tính.
Phần mềm PSS/ADEPT sử dụng phương pháp mô phỏng qua mô hình tính
toán. Các phần tử trên lưới điện được mô hình chỉ những người làm việc trong
ngành mới sử dụng đuợc. Người sử dụng chỉ cần hiểu sâu về vấn đề kỹ thuật và các

6


thuật toán về tính toán phân bố công suất, ngắn mạch, bù công suất v.v..Và đó là
thế mạnh của các phương pháp mô phỏng thông qua các mô hình bằng máy tính.

I. Lưới điện phân phối
Lưới hệ thống: Lưới hệ thống bao gồm các đường dây tải điện và trạm biến
áp khu vực, nối liền các nhà máy điện tạo thành hệ thống điện, có các đặc điểm:
- Lưới có nhiều mạch vòng kín để khi ngắt điện bảo quản đường dây hoặc sự
cố l đến 2 đường dây vẫn đảm bảo liên lạc hệ thống.
Vận hành kín để bảo đảm liên lạc thường xuyên và chắc chắn giữa các nhà
máy điện với nhau và với phụ tải.
- Điện áp từ l10 kV đến 500 kV.
Lưới truyền tải: Lưới truyền tải làm nhiệm vụ tải điện từ các trạm khu vực
đến các trạm trung gian (TTG). Các đặc điểm của lưới truyền tải:
- Sơ đồ kín có dự phòng: 2 lộ song song, có dự phòng ở lưới phân phối. Vận
hành hở vì lý do hạn chế dòng ngắn mạch. có thiết bị tự đóng nguồn dự trữ khi sự
cố. Điện áp 35, l10, 220 kV.
Thực hiện bằng đường dây trên không là chính, trong các trường hợp không
thể làm đường dây trên không thì dùng cáp ngầm. Phải bảo quản định kỳ hàng năm.
Lưới phân phối: Lưới phân phối làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các
trạm trung gian (hoặc TKV hoặc thanh cái nhà máy điện) cho các phụ tải.