ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
,

PHAN NAM CHUNG

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
KẾT LƯỚI TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI HUYỆN CAM LÂM ĐỂ
NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY NÂNG CẤP ĐIỆN

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 60 52 02 02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ THỊ TỊNH MINH

Phản biện 1: TS. NGUYỄN HỮU CHIẾN

Phản biện 2: TS. NGUYỄN LƯƠNG MÍNH

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành kỹ thuật điện họp tại Trường Đại học
Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 10 năm 2017

phụ tải và tính chất phụ tải trong giai đoạn hiện nay. Trong đó, đặc
biệt tuyến 471-EBD hiện cấp điện cho các phụ tải quan trọng như sân
bay Cam Ranh, các phụ tải lớn các khách sạn, Resort nghỉ dưỡng cao
cấp thuộc khu du lịch Bắc bán đảo Cam Ranh dọc đại lộ Nguyễn Tất
Thành và trung tâm hành chính huyện Cam Lâm luôn trong tình trạng


2
bị quá tải, sự cố thường xuyên xảy ra đã ảnh hưởng không nhỏ đến
việc cấp điện cho khách hàng.
Trước yêu cầu cấp thiết để đảm bảo cấp điện ổn định, liên tục
và từ thực tế hiện trạng vận hành nguồn, lưới điện, Điện lực Câm
Lâm trong các năm qua đã cho xây dựng cải tạo, nâng cấp, lắp đặt
hoàn thiện hệ thống nguồn, lưới với mục đích nâng cao năng lực cấp
điện cho toàn bộ các phụ tải lớn quan trọng như sân bay Cam Ranh,
khu du lịch Bắc Bán đảo Cam Ranh, khu hành chính huyện Cam
Lâm, đặc biệt đưa vào vận hành kịp thời xuất tuyến 479-EBĐ mục
đích kết lưới sản tải một phần cho tuyến 471-EBĐ để nâng cao năng
lực cấp điện cho các phụ tải lớn dọc Đại lộ Nguyễn Tất Thành và sân
bay Cam Ranh.
Sau khi đưa xuất tuyến 479-EBĐ vào vận hành khai thác với
cơ sở hạ tầng, cấu trúc lưới điện hiện trạng cũ và mới, cũng như mức
độ quan trọng của phụ tải cần thiết phải tính toán tìm giải pháp kết
lưới hợp lý cho hệ thống lưới điện phân phối và lựa chọn phương
thức vận hành cơ bản tối ưu cho các xuất tuyến 471-EBĐ, 479-EBĐ
và 475-E30 để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
Xuất phát từ các lý do nêu trên, đề tài tập trung “Nghiên cứu
đề xuất phương án kết lưới tối ưu cho lưới điện phân phối huyện
Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện”. Đây cũng là một
vấn đề thường xuyên được các cán bộ kỹ sư, điều độ viên, nhân viên

chất lượng điện năng cho cung cấp cho khách hàng.
7. Ý nghĩa khoa học và tính thực thực tiễn
- Hệ thống hóa một cách khoa học các lý thuyết về vận hành
tối ưu lưới điện phân phối như tái cấu trúc lưới điện, bố trí điểm đặt
các thiết bị đóng cắt….Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được sử
dụng như tài liệu tham khảo cho công tác vận hành tối ưu lưới điện
phân phối.


4
- Đề tài nghiên cứu xuất phát từ thực tế hiện tại của lưới điện
phân phối huyện Cam Lâm hiện nay, kết quả sau khi nghiên cứu tính
toán có ý nghĩa thực tiễn và có thể áp dụng để tính toán thiết kế, vận
hành lưới điện phân phối cho khu vực khác địa bàn huyện Cam Lâm.
5. Tên đề tài
Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất phương án kết lưới tối ưu
cho lưới điện phân phối huyện Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện”.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu,
sách báo, giáo trình,…viết về vấn đề tính toán xác định các chỉ tiêu
độ tin cậy.
- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng chương trình EXCEL,
VISUAL BASIC xây dựng chương trình làm công cụ hỗ trợ tính toán
thống kê, phân tích dữ liệu. Tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp
điện cho từng xuất tuyến từ đó đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu
quả trong công tác sản xuất, vận hành lưới điện Điện lực Cam Lâm.
7. Bố cục đề tài
Căn cứ mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài được bố cục

11 xuất tuyến có cấp điện áp 22kV với tổng chiều dài
khoảng 299km



01 xuất tuyến có cấp điện áp 35kV tổng chiều dài
3,1km



530MBA của 456 TBA với tổng công suất đặt 134
MVA.

1.2. PHƢƠNG THỨC VẬN HÀNH CƠ BẢN
1.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA PHỤ TẢI
1.3.1. Đặc điểm phụ tải
1.3.2. Yêu cầu của phụ tải


6
1.4. NHỮNG THÁCH THỨC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN
HÀNH LƢỚI ĐIỆN CAM LÂM
1.4.1. Những điều kiện thuận lợi
1.4.2. Những hạn chế lƣới phân phối ảnh hƣởng đến độ tin
cậy
1.4.3. Những giải pháp khắc phục

CHƢƠNG 2
TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN TRONG LƢỚI ĐIỆN
2.1. CÁC TIÊU CHÍ TÍNH TOÁN ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY

Đơn vị phân phối điện, xác định theo công thức sau:
n

SAIDI t =

 TixKi
i=1

Kt

(2.1)

12

SAIDI y = SAIDI t

(2.2)

t=1

Trong đó:
- Ti: Thời gian mất điện lần thứ i trong tháng t (chỉ xét các lần
mất điện có thời gian kéo dài trên 05 phút);
- Ki: Tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối
và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện bị ảnh hưởng
bởi lần mất điện thứ i trong tháng t;
- n: Tổng số lần mất điện kéo dài trên 05 phút trong tháng t thuộc
phạm vi cung cấp điện của Đơn vị phân phối điện;
- Kt: Tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối
và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện trong tháng t;

t=1

Trong đó:
- n: Tổng số lần mất điện kéo dài trên 05 phút trong tháng t
thuộc phạm vi cung cấp điện của Đơn vị phân phối điện;
- Ki: Tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân
phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện bị ảnh hưởng
bởi lần mất điện thứ i trong tháng t;
- Kt: Tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân
phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện trong tháng
t;
- SAIFIt (lần/khách hàng): Chỉ số về số lần mất điện trung
bình của lưới điện phân phối trong tháng t;
- SAIFIy (lần/khách hàng): Chỉ số về số lần mất điện trung
bình của lưới điện phân phối trong năm y.


9
c) MAIFI được tính bằng tổng số lượt Khách hàng sử dụng
điện và Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân
phối điện bị mất điện thoáng qua (thời gian mất điện kéo dài từ 05
phút trở xuống) chia cho tổng số Khách hàng sử dụng điện và Đơn vị
phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện, xác
định theo công thức sau:
n

MAIFI t =

 Ki
i=1


10
2.2.2. Chƣơng trình tính toán độ tin cậy cấp điện tại điện
lực
2.2.3. Ƣu nhƣợc điểm của các chƣơng trình tính toán hiện
nay
 Đối với chương trình PSS/ADEPT
Module phân tích độ tin cậy (DRA) của PSS/ADEPT cho kết
quả chỉ số tin cậy của lưới điện phân phối bao gồm: SAIFI, SAIDI,
CAIFI, CAIDI, ASAI, ASUI, ENS, AENS theo tiêu chuẩn IEEE
1366. Tuy nhiên, việc sử dụng chương trình PSS/ADEPT với phiên
bản hiện tại nảy sinh một số bất cập như sau :


Chỉ áp dụng được với các hệ thống hình tia, không phân tích
được độ tin cậy của hệ thống khi có mạch vòng kín



Chỉ xét đến các sự kiện mất điện dài hạn,



Chỉ mang tính chất mô phỏng tính toán: thông tin, dữ liệu
đầu vào của các xuất tuyến thường thiếu độ chính xác như
thông tin về cường độ hư hỏng (vĩnh cửu, thoáng qua), thời
gian sửa chữa của các phần tử, và thời gian đóng cắt của các
thiết bị đóng cắt.



LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT LƢỚI TỐI ƢU LƢỚI ĐIỆN
HUYỆN CAM LÂM
3.1. ĐỀ XUẤT CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY
CUNG CẤP ĐIỆN DỰA TRÊN CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN
CỦA ĐIỆN LỰC
3.1.1. Xây dựng chƣơng trình:
Việc xây dựng thuật toán của chương trình dựa trên cơ sở toán
học tính toán độ tin cậy cấp điện theo công thức (2.1 và 2.2) để tính
chỉ số SAIDI, công thức (2.2 và 2.3) tính SAIFI và công thức (2.4 và
2.5) tính MAIFI ở mục 2.1 chương 2. Xây dựng chương trình tính độ
tin cậy được lập trình sử dụng ngôn ngữ Visual basic được biểu diễn
sơ đồ khối như hình 3.1 dưới đây.


12
Nhập tên xuất tuyến, trạm
biến áp, cấp điện áp, nguyên
nhân mất điện.

Nhập thời gian mất điện

Sai
Kiểm
tra thời
gian

Đúng

Giao diện thống kê


Bƣớc 1: Nhập dữ kiện mất điện, thông tin đầu vào
Các số liệu thống kê mất điện được trích từ chương trình quản
lý lưới điện của điện lực được đưa vào mục cấp nhật thông tin mất
điện (xem hình 3.2) theo các bước sau đậy :


Chọn trạm, chọn xuất tuyến, chọn cấp điện áp,



Chọn thời gian bắt đầu và kết thúc mất điện



Nhập số lượng khách hàng mất điện của xuất tuyến



Nhập lý do mất điện của xuất tuyến



Chọn nguyên nhân mất điện do công tác bảo trì bảo
dưỡng hay mất điện do sự cố.


14

Hình 3.2. Nhập dữ kiện thông tin mất điện
Bƣớc 2: Truy xuất kiểm tra số liệu thống kê mất điện chi

cũng được thống kê trong mục « chi tiết mất điện ».
Ví dụ: Tính toán so sánh độ tin cậy cho toàn điện lực Cam Lâm
trong thời gian từ ngày 01/01/2017đến ngày 10/01/2017 với dữ kiện
cho trước. Sau đây là kết quả chạy tính toán các chỉ số độ tin cậy từ
chương trình chương trình xây dựng hình (hình 3.4), so sánh đối
chiếu kết quả từ chương trình tính độ tin cậy của Điện lực (hình 3.5):


16

Hình 3.4. Kết quả chạy độ tin cậy từ chương trình mới

Hình 3.5. Kết quả độ tin cậy từ chương trình Điện lực
3.2. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
BẰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐỀ XUẤT
3.2.1. Kết quả tính toán phƣơng án 1 lƣới điện Cam Lâm
Sau khi nhập số liệu các thông tin mất điện, thời gian, số khách
hàng theo từng xuất tuyến vào chương trình tính toán. Kết quả các
chỉ tiêu độ tin cậy MAIFI, SAIDI, SAIFI theo phương án 1 đựa thể
hiện như trong bảng 3.1. Trong đó :
 Tuyến 475-E30 thời gian mất điện trung bình SAIDI là
315,03 phút, số lần mất điện trung bình kéo dài trên 5 phút
SAIFI là 3,00 lần/KH; số lần mất điện thoáng qua trung bình
nhở hơn hoặc bằng 5 phút MAIFI là 0,049 lần/KH.


17
 Tuyến 471-EBĐ thời gian mất điện trung bình SAIDI là
455,36 phút, số lần mất điện trung bình kéo dài trên 5 phút
SAIFI là 5,64 lần/KH; số lần mất điện thoáng qua trung bình

còn 246,05 phút giảm 68,98 phút ; Tuyến 471-EBD từ 455,36 phút
giảm xuống còn 201,16 phút như trên hình 3.6.
- Chỉ số SAIFI : tuyến 475-E30 từ 3,00 lần/KH xuống còn
2,40 lần/KH giảm 0,60 lần/KH ; tuyến 471-EBĐ từ 5,64 lần/KH
xuống còn 4,08 lần/KH giảm 1,56 lần/KH; tuyến 479-EBĐ không
thay đổi so với phương án 1 do giữ nguyên phương án kết lưới như
trên hình 3.7.
- Chỉ số MAIFI: tuyến 475-E30 từ 0,049 lần/KH xuống còn
0,039 lần/KH giảm 0,01 lần/KH ; tuyến 471-EBĐ từ 0,018 lần/KH
lên 0,048 lần/KH tăng 0,03 lần/KH ; tuyến 479-EBĐ 0 lần/KH.
Riêng chỉ số MAIFI tăng so với phương án 1 vì cùng số lần mất điện
thoáng qua của khách hàng trong cùng xuất tuyến của phương án 1
và phương án 2 giống nhau (khu vực khách hàng mất điện nằm ở
phía phân đoạn nhánh rẽ 471-EBĐ/20-18-1) nhưng do tổng số khách
hàng ở mẫu số thuộc tuyến 471-EBĐ đối với phương án 2 lại thay đổi
giảm ít hơn ở phương án 1.


19

SAIDI
500
400
300

PA 1

200

PA 2

Hình 3.6. Biểu đồ so sánh chỉ số SAIFI của 2 phương án


20

MAIFI
0,060
0,050
0,040
0,030

PA 1

0,020

PA 2

0,010
-

475-E30

471-EBĐ

479-EBĐ

Hình 3.7. Biểu đồ so sánh MAIFI của 2 phương án
Nhận xét và lựa chọn phƣơng án kết lƣới nâng cao độ tin cậy:
Qua kết quả tính toán, phân tích thì các giá trị chỉ tiêu độ tin
cậy sau khi kết lưới theo phương án 2 giảm so phương án 1 vì các lý

được giảm xuống từ 26 lần xuống 17 lần
- Lý do thứ ba: Đặc điểm phụ tải trên tuyến 471-EBĐ tập
trung chủ yếu là các phụ tải quan trọng, chiếm sản lượng lớn hàng
tháng của Điện lực như: Sân bay Cam Ranh, 8 khu du lịch nghỉ
dưỡng cao cấp, khu trung tâm hành chính huyện, vì thế cần tách
tuyến riêng biệt, phân đoạn phạm vi cấp điện, mức độ quan trọng phụ
tải để nhằm mục đích nâng cao năng lực cấp điện cho khu vực này.
Từ các lý do nêu trên và các số liệu tính toán cho từng phương
án kết lưới đề xuất, đề tài chọn phương án 2 làm phương án kết lưới
cho các xuất tuyến 471-479-EBĐ, 475-E30 để nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện cho hệ thống lưới phân phối huyện Cam Lâm.


22

CHƢƠNG 4
CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO VẬN HÀNH HIỆU QUẢ
LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC HUYỆN CAM LÂM
4.1. TÁI CẤU TRÚC LƢỚI ĐIỆN VẬN HÀNH TỐI ƢU
4.2. ĐẦU TƢ, HOÀN THIỆN LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
4.3. LẬP KẾ HOẠCH CẮT ĐIỆN CÔNG TÁC HỢP LÝ
4.4. GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA CÁC DẠNG SỰ CỐ THƢỜNG
GẶP
4.5. ỨNG DỤNG TỰ ĐỘNG HÓA LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI


23
KẾT LUẬN
Đặc biệt đối với các phụ tải lớn và quan trọng trên địa bàn
huyện Cam Lâm như: Căn cứ quân sự Cam Ranh, Sân bay quốc tế