ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BOUNYAKHET KHAMPHOCHAY
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ CÁC
GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI
PHÂN PHỐI TỈNH CHĂM PA SẮC, LÀO
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN
Đà Nẵng - 2019
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BOUNYAKHET KHAMPHOCHAY
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ CÁC
GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI
PHÂN PHỐI TỈNH CHĂM PA SẮC, LÀO
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số: 8520201
Giáo viên hướng dẫn:TS. TRẦN VINH TỊNH
- Tỉnh Chăm Pa Sắc là khu vực có sản lượng điện thương phẩm hàng năm chiếm tỷ trọng lớn,
tuy nhiên kết quả kinh tế thực hiện các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật còn hạn chế, TTĐN khu vực tương đối
cao, các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện còn bất cập.
- Với nguồn vốn đầu tư hàng năm được phân bố không nhiều, chỉ đủ để chống quá tải lưới điện,
việc tái cấu trúc lưới điện vận hành kinh tế khó khả thi, vì vậy trong phạm vi luận văn này, tác giả dựa
trên những số liệu thực tế thu thập được từ các chương trình quản lý vận hành như phần mềm
CYMDIST để xử lý, tính toán bằng các chương trình ứng dụng và đưa ra các giải pháp đề xuất nhằm
nâng cao hiệu quả kinh tế trên nền lưới điện phân phối tỉnh Chăm Pa Sắc hiện hữu có xét đến sự liên
lạc đối với các khu vực lân cận.
Từ khóa: hệ thống điện phân phối, tổn thất điện năng, Công ty điện lực tỉnh Chăm Pa Sắc Lào,
độ tin cậy cung cấp điện, hiệu quả kinh tế.
MEASURES TO IMPROVE ECONOMIC EFFICIENCY FOR DISTRIBUTION GRID
OF CHAMPASAK PROVINCE, LAOS
Abstract: - Economic efficiency, profitable business is a vital question for every enterprise.
Electricity Company in CHAMPASAK Province is the unit that performs the function of managing
distribution grid system and provide electricity to households with the mission of ensuring sufficient
supply of electricity with better and better quality, meeting the demand of living and production, the
socio-economic development of Savannakhet province, thus improving the economic efficiency of the
distribution grid is a key fundamental issue and it needs to be addressed.
- CHAMPASAK province is an area where annual commercial electricity output accounts for
a large proportion, but the economic results of implementation of economic and technical indicators
are still limited, the power loss in the region is relatively high, indicators of reliability of power supply
are inadequate.
- With the annual investment capital is not distributed much, it is only enough to resist the
overloading of the grid, the loading of the economic grid structure is not feasible, so within the scope
of this thesis, the author relies on the actual data collected from operational management programs
such as CYMDIST software to process and calculate using application programs and offer the
proposed solutions to improve economic efficiency on the existing electricity distribution grid of
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN
NĂNG LƯỚI ĐIỆN TỈNH CHĂM PA SẮC, LÀO. ....................................................18
2.1. GIỚI THIỆU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH CHĂM PA SẮC. .......................18
2.1.1. Đặc điểm tự nhiên – xã hội tỉnh chăm pa sắc. .................................................18
2.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP VÀ CÁC PHẦN MỀM SỬ
DỤNG. ...........................................................................................................................23
2.2.1. Tổng quan về vấn đề tính toán phân tích chế độ xác lập hệ thống cung cấp
điện. ............................................................................................................................23
2.2.2. Các phương pháp lặp tính toán chế độ xác lập hệ thống điện: ........................25
2.2.2.1. Phương pháp lặp Gauss – Seidel:..............................................................25
2.2.2.2. Phương pháp lặp Newton – Raphson. .......................................................26
iv
2.2.3. PHẦN MỀM CYMDIST. ....................................................................................29
2.1.3.1 Cách sử dụng chương trình tính toán Cymdist .........................................32
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG HTCCĐ. ......37
2.3.1. Phương pháp tích phân đồ thị. .........................................................................37
2.3.2. Phương pháp dòng điện trung bình bình phương. ...........................................39
2.3.3. Phương pháp thời gian tổn thất. .......................................................................39
2.3.4. Phương pháp đường cong tổn thất. ..................................................................40
2.3.4.1 Đặt vấn đề. .................................................................................................40
2.3.4.2 Tính toán TTĐN bằng phương pháp đường cong tổn thất. .......................40
2.3.4.3. Đường cong tổn thất công suất trong lưới điện cung cấp. ........................41
2.3.4.4 Phương pháp tính toán để xây dựng đường cong tổn thất. ........................43
2.3.4.5 Ứng dụng của đường cong tổn thất trong thiết kế, vận hành hệ thống cung
cấp điện. .................................................................................................................43
2.4. TÍNH TOÁN TTCS VÀ TTĐN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH CHĂM
PA SẮC. ........................................................................................................................45
2.4.1. Phương pháp đường cong tổn thất theo thời gian của xuất tuyến (feeder 1Bangyo) - (mùa mưa). ................................................................................................45
QLVH: Quản lý vận hành.
QLKD: Quản lý kinh doanh.
TOPO – Tie Open Point Optimization: Xác định điểm dừng tối ưu.
TTCS : Tổn thất công suất.
TTĐN : Tổn thất điện năng.
ΔA: Tổn thất điện năng.
ΔP: Tổn thất công suất tác dụng.
ΔQ: Tổn thất công suất phản kháng.
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Tỷ lệ tổn thất điện năng của một số nước giai đoạn 2011-2014
Tổng hợp nguồn cung cấp điện
Số lượng trạm máy biến áp năm 2017 ở tỉnh Chăm Pa Sắc
Thống kê năm 2017 của Công ty Điện lực Chăm Pa Sắc.
Thống kê phụ tải điện năm 2017 của Công ty Điện lực Chăm Pa Sắc.
Thống kê số hộ có điện và chưa có điện tháng 5 năm 2018 của Công ty
2.5
Điện lực Chăm Pa Sắc
2.6 Bảng so sánh chức năng của các phần mềm
Bảng tiêu thụ điện năng theo thời gian trong một ngày mùa mưa năm
2.7
2018 của xuất tuyến F1-BangYo tỉnh Chăm Pa Sắc.
Số liệu tổn thất công suất theo thời gian trong một ngày mùa mưa năm
2.8
2018 của xuất tuyến F1- BangYo tỉnh Chăm Pa Sắc.
Số liệu tổn thất công suất giả thiết của xuất tuyến F1- BangYo tỉnh
2.9
2.4
6
20
20
21
21
22
31
45
46
47
48
49
60
62
633
63
65
63
64
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
2.1
Vị trí tỉnh Savannakhet trên đất nước Lào
19
2.7
Đồ thị phụ tải chữ nhật hóa.
39
2.8
Đồ thị phụ tải hình thang hóa.
40
2.9
Xây dựng biểu đồ TTCS và xác định TTĐN sử dụng đường cong tổn thất
44
2.10
46
2.11
46
2.12
Biểu đồ công suất theo thời gian trong một ngày mùa mưa năm 2018 của
3.2
Giảm tổn thất với một bộ tụ điện.
55
3.3
Giảm tổn thất với 2 bộ tụ điện với tiến trình giống như trước, phương trình tổn
thất mới là:
56
3.4
Ảnh thay dây dẫn cho xuất tuyến F2-Ban Đan trạm Phonsaiy .
61
3.5
Ảnh xuất tuyến F1-Songkhone trạm Kengkok.
62
3.6
Ảnh xuất tuyến F2-Kengkabao trạm Parkbor
điện năng tốt, giá thành rẻ . . .). Do vậy bài toán quản lý, điều khiển vận hành tối ưu hệ
thống cung cấp điện là một bài toán lớn, đa mục tiêu, nhiều điều kiện ràng buộc. Trong
điều kiện hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học - kỹ thuật, các máy tính có
tốc độ xử lý nhanh, nhiều phương pháp tính hiện đại nhưng việc giải bài toán tối ưu
tổng quát vẫn chưa thực hiện được trọn vẹn, do vậy người ta thường tìm cách chia nhỏ
bài toán với một vài mục tiêu cần phải tối ưu với các ràng buộc mà bài toán cần phải
thỏa mãn.
Trong hệ thống điện, có các phần tử là máy phát điện, máy biến áp, đường dây
tải điện, phụ tải... Nhiệm vụ của hệ thống điện là sản xuất, truyền tải và phân phối điện
năng đến các hộ tiêu thụ. Điện năng phải đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng điện năng
nhất định và độ tin cậy hợp lý. Hệ thống điện phải được phát triển tối ưu và vận hành
với hiệu quả kinh tế cao nhất.
Trong phạm vi luận văn cao học tác giả sẽ tập trung nghiên cứu các biện pháp
nâng cao hiệu quả kinh tế cho lưới điện phân phối tỉnh chăm pa sắc.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
1.2.1. Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các chế độ vận hành hệ thống điện, vị trí các
điểm mở của lưới phân phối sao cho hàm mục tiêu TTCS trong lưới điện dựa trên biểu
đồ phụ tải điển hình đạt giá trị nhỏ nhất, điện áp tại các nút thay đổi trong một giới hạn
2
cho phép, đồng thời, tính toán giá trị TTĐN bằng việc áp dụng phương pháp đường
cong tổn thất.
1.2.2. Phạm vi nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu là lưới điện phân phối tỉnh Savannakhet nước CHDCDN
Lào. Cấu trúc lưới phức tạp, dây dẫn nhiều chủng loại, tiết diện dây nhỏ, không đồng
nhất, các thiết bị đóng cắt được đưa lên lưới tạo nên các phương án kết lưới đa dạng.
Đồng thời đây là khu vực tập trung nhiều phụ tải và nhiều nguồn nên có khả năng kết
lưới mạch vòng để hỗ trợ lẫn nhau, chuyển đổi phương thức cấp điện cho khách hàng
3
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
2.1. Cấu trúc luận văn.
Luận văn gồm các phần sau:
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các từ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục hình
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
3. Mục tiêu nghiên cứu.
4. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực tế.
5. Ý nghĩa của đề tài.
6. Đặt tên đề tài.
Chương 1: Tổng quan về tổn thất công suất và điện năng trong lưới điện phân phối.
Chương 2: Các phương pháp tính tổn thất công suất và điện năng lưới điện tỉnh Chăm
Pa Sắc, Lào.
Chương 3: Các giải pháp giảm tổn thất điện năng đánh giá hiệu quả kinh tế.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
4
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI
1.1. TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI.
Lưới điện phân phối trung áp tỉnh Chăm Pa Sắc có các cấp điện áp 12.7-22kV
dùng để phân phối điện năng cho các trạm biến áp phân phối trung áp – hạ áp, lưới
điện phân phối hạ áp cấp điện trực tiếp cho các phụ tải hạ áp. Lưới điện phân phối có
nhiệm vụ đảm bảo chất lượng điện cung cấp cho phụ tải. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết
kế, vận hành hệ thống lưới điện phân phối là hết sức quan trọng.
5
Sự tăng cường của lưới phân phối và truyền tải rất nhanh. Do tính lịch sử lưới
điện phân phối Chăm Pa Sắc tồn tại nhiều cấp điện áp khác nhau (12,7 kV và 22 kV),
đã gây ra nhiều khó khăn trong công tác quy hoạch, thiết kế, quản lý vận hành lưới
điện. Để khắc phục tình trạng trên bộ năng lượng có quyết định của nhà nước về việc
sử dụng cấp điện áp phân phối 22 kV trên toàn quốc.
Việc phát triển lưới điện còn có nhiều khó khăn về vốn đầu tư nhưng tốc độ tăng
trưởng phụ tải nhanh trong thời kỳ đổi mới, việc quản lý lưới điện chưa có tiêu chuẩn
thiết bị, chế độ làm việc, chương trình quản lý phụ tải, dẫn đến chất lượng cung cấp
điện kém, hiệu quả kinh tế thấp.
1.2. TỔNG QUAN VỀ TTCS VÀ TTĐN TRONG LĐPP.
1.2.1. Giới thiệu khái quát.
Tổn thất công suất (TTCS) và tổn thất điện năng (TTĐN) trong lưới điện truyền
tải và LĐPP có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện.
Giảm TTĐN làm giảm giá thành sản xuất điện năng và góp phần làm giảm công suất
phát của nguồn điện, đồng thời cải thiện chất lượng điện năng nâng cao chất lượng
cung cấp điện cho khách hàng. Có nhiều phương pháp giảm TTĐN khác nhau, tuy
nhiên với mỗi phương thức kết lưới khác nhau, các đặc tính phụ tải khác nhau, ở từng
giai đoạn cụ thể sẽ có giải pháp giảm tổn thất khác nhau, nhằm mục đích mang lại hiệu
quả như vậy, cần phải áp dụng những phương pháp tính toán, phân tích TTĐN hoàn
thiện. Hiệu quả của việc đưa ra giải pháp giảm TTĐN đúng gần như phụ thuộc hoàn
toàn vào độ chính xác, sự phù hợp của các phương pháp tính toán, phân tích TTĐN
của lưới điện. Chính vì vậy, vấn đề lựa chọn phương pháp tính toán TTĐN trong hệ
6%
Indonesia
9%
Vương quốc Anh
8%
Ấn Độ
21%
Argentina
14%
Singapore
5%
Campuchia
28%
Malaysia
6%
(Theo Tạp chí điện lực – chuyên đề thế giới điện)
1.2.2. Bài toán về tổn thất công suất.
Đặc tính của truyền tải điện năng là khi có dòng điện chạy trong lưới điện luôn
luôn xảy ra hiện tượng tổn thất điện áp trên đường dây và trong MBA. Hiện tượng này
làm cho điện áp ở đầu nguồn và phụ tải chênh lệch nhau. Thường là điện áp ở phụ tải
thấp hơn ở đầu nguồn, trừ trường hợp đường dây siêu cao áp vận hành ở chế độ non tải
điện áp ở cuối đường dây có thể cao hơn đầu nguồn; TTCS trên lưới điện và trong
MBA làm cho công suất của phụ tải nhỏ hơn công suất của nguồn điện; TTĐN trên
lưới và trong MBA làm cho điện năng của phụ tải nhỏ hơn điện năng của nguồn điện.
a. Tổn thất công suất trên đường dây.
Tổn thất tác dụng trên đường dây ba pha xoay chiều với một phụ tải ở cuối
đường dây được xác định như sau:
P2 Q2
S2
3
R
*10
R *103
2
2
U
U
Tương tự đối với CSPK
P 3RI 2
(kW)
(1.1)
Q
(1.4)
0
100
i0%: dòng điện không tải tính theo %.
∆P0, ∆Q0: TTCS tác dụng, tổn thất CSPK khi không tải.
-Thành phần thứ hai phụ thuộc vào công suất tải qua MBA, gọi là tổn thất đồng
hay tổn thất ngắn mạch.
Với MBA hai cuộn dây, tổn thất đồng được xác định:
Trong đó:
2
S
P2 Q2
2
PCu 3I RB
RB Pn
U2
Sdm
(1.5)
(1.8)
Q
100* n * Sdm
Trong đó: S là công suất tải qua MBA (kVA), Pn, P0, tổn thất ngắn mạch và
tổn thất không tải MBA (kW).
c. Tổn thất điện năng trên đường dây.
Một phần năng lượng bị mất đi trong quá trình truyền tải gọi là TTĐN. Trên
đường dây, với phụ tải cố định và tổn thất tác dụng P, TTĐN A trong thời gian t
bằng:
A P * t 3RI 2t
(kWh)
(1.9)
Nhưng trong thực tế, dòng điện (hay công suất) phụ tải luôn thay đổi theo thời
gian, nên TTCS P cũng thay đổi theo thời gian, vì vậy không thể tính TTĐN theo
công thức (1.9). Nếu phụ tải thay đổi theo thời gian thì TTĐN A được tính theo:
t
2
A
3
R
I
dt
Smax
A
P
*
t
P
*
P
*
t
P
(1.12)
0
max
0
n
(1.13)
Sau đây chúng ta sẽ nghiên cứu một số phương pháp thường được dùng để xác
định TTĐN.
1.2.3. Bài toán về tổn thất điện năng trong thiết kế.
Khi tính toán thiết kế, Với yêu cầu độ chính xác không cao, có thể áp dụng nhiều
cách tính gần đúng ngay cả khi rất thiếu thông tin. Trên cơ sở giả thiết đã xác định
TTCS ứng với chế độ phụ tải cực đại Pmax TTĐN được tính theo công thức đơn giản
sau:
DA = DPmax .t
(1.14)
Với cách tính này chỉ cần xác định 2 đại lượng Pmax và , trị số Pmax có thể
xác định chính xác theo các chương trình tính toán đã nêu hoặc theo các cách tính gần
đúng. Khó khăn chính là giá trị không thể xác định chính xác được, thường trong
tính toán của chúng ta hiện nay giá trị của được xác định theo các biểu thức sau:
− Công thức kinh nghiệm:
(0,124 Tmax 104 ).8760
(1.15)
− Công thức Kenzevits:
2.Tmax 8760
8760 Tmax
(1.17)
(1.18)
Các công thức trên chỉ là gần đúng, lấy theo thực nghiệm và tiệm cận hóa, nhất
là được xác định trên những lưới điển hình, có cấu trúc tiêu chuẩn của nước ngoài,
điều này có thể không phù hợp cho lưới điện nước ta.
9
1.2.4. Tính toán TTĐN trong quản lý vận hành lưới điện phân phối.
Trong các bài toán vận hành các yêu cầu sau đây thường được đặt ra cho bài toán
xác định TTĐN:
Trị số TTĐN phải phản ánh thực trạng đang có của LPP điện. Lưới có thể mang
các đặc trưng riêng không giống với các LPP khác (thậm chí phi tiêu chuẩn).
- Xét đến các đặc trưng cụ thể của biểu đồ phụ tải các nút.
Phản ánh được các yếu tố tác động làm thay đổi trị số TTĐN, đặc biệt là các yếu
tố điều khiển vận hành (ví dụ: thay đổi đầu phân áp, đóng cắt dung lượng bù, thay đổi
số lượng các phần tử vận hành song song…).
Những yêu cầu trên đã dẫn đến phải áp dụng những phương pháp riêng để tính
toán TTĐN trong điều kiện vận hành. Trước hết, ngay trong cách xác định TTCS đã
cần áp dụng các mô hình đầy đủ hơn để xác định Pmax. Mô hình phải phản ánh được
các yếu tố về chế độ điều chỉnh điện áp, trạng thái các thiết bị bù...Trong các tính toán
thiết kế thường chỉ tính theo chế độ trung bình, bởi không cần thiết và cũng chưa có
các số liệu điều khiển vận hành trong thời gian thực.
Mặt khác để đảm bảo có độ chính xác cao việc xác định TTĐN không thể chỉ căn
cứ vào một vài thông số của biểu đồ phụ tải (như Tmax, Pmax) mà phải căn cứ vào toàn
bộ biểu đồ. Yêu cầu này đã dẫn đến cách áp dụng phương pháp tính trực tiếp vẫn
thường được áp dụng hiện nay trong nhiều tài liệu. Phương pháp đòi hỏi phải có được
các biểu đồ phụ tải điển hình phản ảnh được thực trạng của HTCCĐ.
các nội dung trên, trước hết chúng ta nêu lại một số khái niệm cơ bản về TTCS và
TTĐN.
Trong hệ thống điện, TTĐN phụ thuộc vào đặc tính của mạng điện, lượng điện
truyền tải, khả năng của hệ thống và vai trò của công tác quản lý. Tổn thất điện năng
bao gồm TTĐN kỹ thuật và TTĐN phi kỹ thuật.
TTĐN kỹ thuật là tiêu hao điện năng tất yếu xảy ra trong quá trình truyền tải và
phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ điện. Dòng điện đi qua
máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị điện trên hệ thống lưới điện đã làm phát nóng
MBA, đường dây và các thiết bị dẫn điện, làm tiêu hao điện năng. Đường dây dẫn điện
cao áp từ 110 kV trở lên còn có tổn thất vầng quang dòng điện qua cáp ngầm và tụ
điện còn tổn thất do điện môi.
TTĐN phi kỹ thuật ( còn gọi là TTĐN thương mại ) xảy ra do tình trạng vi phạm
trong sử dụng điện như: lấy cắp điện dưới nhiều hình thức, do chủ quan của người
quản lý khi mất pha, công tơ chết, cháy không xử lý, thay thế kịp thời, bỏ sót hoặc ghi
sai chỉ số... dẫn đến điện năng bán cho khách hàng đo được qua hệ thống đo đếm thấp
hơn so với điện năng khách hàng sử dụng.
1.3.2. Các biện pháp giảm tổn thất.
Các biện pháp điển hình sau đây thường được quan tâm nhiều trong công tác
giảm tổn thất điện năng lưới điện.
+ Cải tạo lưới điện đang vận hành.
Các hệ thống điện phân phối thường được hình thành và phát triển nhanh chóng
tại các địa phương bắt đầu từ một thời kỳ khởi tạo nào đó. Cấu trúc tự nhiên được hình
thành sau nhiều năm thường không hợp lý, sơ đồ chắp vá, công suất trạm không phù
hợp và không nằm tại những vị trí tối ưu so với nơi tập trung phụ tải, bài toán được đặt
ra là cần phải xác định một cấu trúc hợp lý liên kết các đường dây và trạm sao cho hệ
thống lưới điện phân phối phải đảm bảo nhu cầu điện năng trong một thời gian tương
đối dài, một số các biện pháp cơ bản về cải tạo lưới nhằm chống tổn thất như sau:
- Phát triển trục hệ thống truyền tải.
Xây dựng các đường dây truyền tải chính xuyên qua các vùng trong nước có cấp
điện áp 110 kV, 154 kV, 220 kV, 345 kV, 500 kV như vậy sẽ tạo bán kính cấp điện
Tổn thất sắt của máy biến áp phân phối chiếm một phần lớn của tổn thất, việc
dùng các máy biến áp có tổn thất sắt thấp (lõi sắt cuốn) thay cho các máy biến áp cũ
cũng làm giảm tổn thất đáng kể.
+ Cải thiện về điều kiện vận hành.
Các biện pháp điển hình được quan tâm nhiều trong công tác quản lý vận hành
lưới điện.
- Giảm tổn thất thông qua điều độ kinh tế trong hệ thống.
Với khả năng dự trữ sẵn có của các nhà máy điện để đảm bảo chất lượng điện
năng về điện áp và tần số, việc điều độ hệ thống được thực hiện bởi điều độ trung tâm
và điều độ địa phương.
12
Tác dụng của vận hành kinh tế trong hệ thống điện đã giảm được tổn thất điện
năng (một trong những rằng buộc về vận hành) qua việc duy trì điện áp ổn định trong
hệ thống, cực tiểu công suất phản kháng phát ra ở nhà máy.
- Cung cấp trực tiếp bằng điện áp cao trên các phụ tải.
Các phụ tải công suất lớn có số lượng càng ngày càng tăng được khuyến khích
nhận điện trực tiếp từ điện áp cao qua trạm biến áp phân phối đặt ngay tại nơi tiêu thụ.
Điều này làm giảm tổn thất điện năng do cung cấp quá nhiều cấp điện áp, chẳng hạn
phát triển các cấp điện áp 110 kV, 35 kV... để dễ dàng nối đến các phụ tải lớn bằng các
cấp điện áp này thay vì cung cấp từ các cấp điện áp 6, 10, 22 kV.
-Giảm tổn thất thông qua cải thiện hệ số phụ tải.
Hệ số phụ tải còn được gọi là hệ số điền kín phụ tải, khi hệ số phụ tải của hệ
thống thấp, khả năng phát triển để cung cấp cho phụ tải cực đại càng lớn, điều này có
nghĩa là phải đầu tư nhiều hơn cho nguồn và lưới điện và tổn thất công suất tỷ lệ với
bình phương của cường độ dòng điện cũng từ đó mà tăng lên.
Hệ số phụ tải có thể được cải thiện nâng lên nếu làm cho đồ thị phụ tải được
bằng phẳng hơn bằng cách hạn chế sử dụng điện vào những giờ cao điểm và chuyển
sang sử dụng vào những giờ thấp điểm, thay đổi quy trình sản xuất của các phụ tải
đo đếm đúng, kịp thời phát hiện và thay thế ngay thiết bị đo đếm bị sự cố (công tơ kẹt
cháy, TU, TI, cháy hỏng...) hư hỏng hoặc bị can thiệp trái phép trên lưới điện.
Từng bước áp dụng công nghệ mới, lắp đặt thay thế các thiết bị đo đếm có cấp
chính xác cao cho phụ tải lớn, như thay thế công tơ điện tử ba pha, áp dụng các
phương pháp đo xa, giám sát thiết bị đo đếm từ xa cho các phụ tải lớn nhằm tăng
cường theo dõi, phát triển sai sót, sự cố trong đo đếm.
Nâng cao chất lượng ghi, đảm bảo ghi đúng lộ trình, chu kỳ đảm bảo chính xác
kết quả sản lượng để tính toán TTĐN, đồng thời cũng nhằm mục đích phát hiện kịp
thời công tơ kẹt cháy, hư hỏng ngay trong quá trình ghi chỉ số để xử lý kịp thời.
Khoanh vùng đánh giá TTĐN: thực hiện lắp đặt công tơ ranh giới, công tơ cho
từng xuất tuyến, công tơ tổng từng TBA phụ tải qua đó theo dõi đánh giá biến động
TTĐN của từng xuất tuyến, từng TBA công cộng hàng tháng và kế hoạch đến tháng
thực hiện để có biện pháp xử lý đối với những biến động TTĐN, đồng thời dựa trên so
sánh kết quả lũy kế với kết quả tính toán TTĐN kỹ thuật để đánh giá thực tế vận hành
cũng như khả năng có TTĐN thương mại thuộc khu vực đang xem xét.
Tăng cường công tác kiểm tra chống các hành vi lấy cắp điện, phối hợp với các
cơ quan truyền thông tuyên truyền ngăn ngừa biểu hiện lấy cắp điện. Giáo dục các
nhân viên quản lý vận hành, các đơn vị và người dân quan tâm đến vấn đề giảm
TTĐN, tiết kiệm điện năng.
Thực hiện tốt quản lý kìm, chì niêm phong công tơ, TU, TI, hộp bảo vệ hệ thống
đo đếm, xây dựng quy định kiểm tra, xác minh đối với các trường hợp công tơ cháy,
mất cắp, hư hỏng... nhằm ngăn ngừa hiện tượng thông đồng với khách hàng vi phạm
sử dụng điện. Tăng cường phúc tra ghi chỉ số công tơ để đảm bảo việc ghi chỉ số đúng
quy định của quy trình kinh doanh.
1.4. ĐỘ TIN CẬY.
1.4.1 Độ tin cậy và các chỉ tiêu độ tin cậy.
Độ tin cậy là xác suất để hệ thống (hoặc phần tử) hoàn thành nhiệm vụ yêu cầu
trong khoảng thời gian nhất định và trong điều kiện vận hành nhất định.
Mức độ tin cậy luôn gắn với việc hoàn thành nhiệm vụ trong khoảng thời gian và
một hoàn cảnh xác định, xác suất này được gọi là độ tin cậy của hệ thống hay phần tử.
- Năng lượng không được cung cấp ENS (Energy not supplied index)
- Điện năng trung bình không được cung cấp AENS hay mất điện hệ thống trung
bình (Average not supplied index).
- Chỉ số mất điện khách hàng trung bình ACCI (Average customer curtailment
index).
1.4.2 Tổn thất kinh tế do mất điện và ảnh hưởng của độ tin cậy đến cấu trúc
hệ thống.
Hệ thống điện là một hệ thống phức tạp, gồm nhiều phần tử, các phần tử liên kết
với nhau theo những sơ đồ phức tạp, hệ thống điện thường nằm trên địa bàn rộng của
một quốc gia hay vùng lãnh thổ, khi các phần tử của hệ thống hư hỏng có thể dẫn đến
ngừng cung cấp điện cho từng vùng hoặc toàn hệ thống, có thể chia thành 4 nhóm
nguyên nhân gây mất điện như sau:
- Do thời tiết: giông sét, lũ lụt, mưa, bão, lốc xoáy...
- Do hư hỏng các phần tử của hệ thống điện.
- Do hoạt động của hệ thống:
15
+ Do trạng thái của hệ thống: độ ổn định, tần số, điện áp, quá tải...
+ Do nhân viên vận hành hệ thống điện.
- Các nguyên nhân khác: do đồ vật, cây cối, phương tiện vận tải, đào đất, hỏa
hoạn, phá hoại...
Điện năng là động lực chính của toàn bộ nền kinh tế quốc dân. Khi xảy ra sự cố
hệ thống sẽ gây mất điện trên diện rộng, một số sự cố nguy hiểm và lan rộng do lụt,
bão, khi đó có các đơn vị điện lực không đủ người, phương tiện, máy móc, thiết bị để
phục hồi nhanh lưới điện trên một vùng địa lý rộng lớn và phức tạp. Việc mất điện sẽ
gây ra các hậu quả xã hội, kinh tế rất lớn.
Theo hậu quả của mất điện, các phụ tải được chia làm 2 loại:
a. Loại phụ tải mà sự mất điện gây ra hậu quả mang tính chính trị xã hội.
b. Loại phụ tải mà sự mất điện gây ra hậu quả kinh tế.
thông tin, hệ thống điều khiển tự động, phương thức vận hành...
- Cấu trúc hệ thống quản lý: kỹ thuật sẵn sàng can thiệp khi sự cố, dự trữ thiết bị,
phương tiện đi lại, tổ chức sửa chữa sự cố và bảo dưỡng định kỳ.
Để nâng cao độ tin cậy đòi hỏi vốn đầu tư rất lớn, do đó độ tin cậy không phải
được nâng cao bằng mọi giá, đầu tư vào nâng cao độ tin cậy chỉ có hiệu quả khi mức
giảm tổn thất kinh tế do nâng cao độ tin cậy lớn hơn chi phí để nâng cao độ tin cậy.
Trong hàm mục tiêu của các bài toán xác định cấu trúc nguồn điện cũng như lưới
điện đều có thành phần tổn thất do độ tin cậy được tính theo tổn thất kinh tế đã nói
trên, tuy nhiên việc tính như vậy cũng gặp phải rất nhiều khó khăn. Do đó còn có thể
tính toán với yếu tố độ tin cậy như là điều kiện của bài toán, tức là sử dụng chỉ tiêu
gián tiếp về độ tin cậy như:
- Xác suất không xảy ra mất điện (độ tin cậy) phải bằng hoặc lớn hơn giá trị nào
đó.
- Xác suất xảy ra mất điện (độ rủi ro) phải nhỏ hơn giá trị nào đó.
Các chỉ tiêu này được xác định trên cơ sở phân tích kinh tế - kỹ thuật hệ thống
điện.
1.5. KẾT LUẬN
Việc nghiên cứu, áp dụng các giải pháp mới để giảm tỷ lệ tổn thất điện năng
xuống mức hợp lý đã và đang là mục tiêu của ngành điện ở tất cả các nước, đặc biệt
trong bối cảnh hệ thống đang mất cân đối về lượng cung cầu điện năng như nước Lào
hiện nay, giảm tổn thất điện năng có ý nghĩa rất lớn trong vận hành lưới điện, nó bao
gồm các biện pháp cần đầu tư và không cần đầu tư, việc đầu tư phát triển mới nguồn
điện, lưới điện, cải tạo nâng cấp lưới điện, đổi mới phương thức quản lý sản xuất kinh
doanh... nhằm thực hiện tốt công tác giảm tổn thất điện năng trong toàn hệ thống, đảm
bảo hàng năm đều giảm tỷ lệ tổn thất xuống thấp hơn kế hoạch, đảm bảo chất lượng
điện năng cung cấp, tất cả đều nhằm mục tiêu nâng cao hiệu quả kinh tế hệ thống.
Đối với hệ thống điện năng đang vận hành, các yêu cầu đặt ra để mục tiêu nâng
cao hiệu quả kinh tế bao gồm vấn đề: giảm tổn thất điện năng, nâng cao chất lượng
điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Đặc điểm vận hành của lưới điện phân phối: chế độ vận hành bình thường của