TR ƯỜ NG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘ N ỘI ƯỜ NG ĐẠI HỌ KHOA ĐIỆ N - BỘ MÔN HỆ THỐ NG ĐIỆ N
*****
HƯỚ NG NG DẪ DẪN SỬ SỬ DỤ DỤNG CHƯƠ NG CHƯƠ NG TRÌNH TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ CHẾ XÁC LẬ LẬP CỦ CỦA HỆ HỆ THỐ THỐNG ĐIỆN ĐỘ XÁC
CONUS
HÀ NỘ NỘI - 2010
LỜ I GIỚ GIỚ I THIỆ THIỆU
ườ ng Chươ ng ng trình CONUS đượ c các giáo viên b ộ môn Hệ thống điện, tr ườ ng ĐHBK Hà Nội xây dựng lần đầu tiên theo ngôn ng ữ FORTRAN IV chạy trên máy tính cá nhân (th ế h ệ XT) từ năm 1990. Mô hình HT Đ đượ c thiết l ậ p trong chươ ng ng
ơ đồ phức tạ p bất k ỳ, có xét đến các yếu tố giớ i trình tươ ng ng thích tính toán cho s ơ đồ hạn vận hành máy phát và tác động điều chỉnh điều khiển*). Chươ ng ng trình đượ c phát tri ển nhiều (vớ i ngôn ngữ BASIC, PASCAL) vào những n ăm 1991-1992, đã phục v ụ k ị p p th ờ i cho việc tính toán thiết k ế đườ ng ng dây siêu cao áp ( ĐDSCA) 500 KV Bắc - Trung - Nam. Các ch ức năng mô phỏng ĐDSCA, tính giớ i hạn truyền
ĩ nh tải công suất theo điều kiện ổn định t ĩ nh là thế mạnh của chươ ng ng trình. Sau năm 2004 chươ ng ng trình đượ c thay đổi cơ bản, tích hợ p nhiều tính năng mớ i và chạy
ườ ng trong môi tr ườ ng Windows, đặc biệt các ch ức n ăng phân tích ổn định và hiệu qu ả thiết bị FACTS. Chươ ng ng trình r ất thích hợ p sử dụng cho các NCS, h ọc viên cao học khi thực hiện đề tài. Ngoài phần "Hướ ng ng dẫn chạy chươ ng ng trình", tài li ệu còn bao gồm phần "Hướ ng ng dẫn ứng dụng chươ ng ng trình" nhằm giúp ngườ i sử dụng khai thác hi ệu quả các chức năng của chươ ng ng trình phục vụ các m ục đích nghiên cứu khác nhau. Chươ ng ng trình vẫn th ườ ng ng xuyên đượ c c ậ p nhật, s ửa ch ữa. Các tác gi ả luôn mong muốn nhận đượ c những góp ý, đề xuất nhằm hoàn thiện và phát tri ển chươ ng ng trình. GS TS Lã Văn Út
--------------------------------------*)
Cấu trúc chươ ng ng trình và mô hình toán đượ c thiết lậ p phỏng theo một chươ ng ng
trình cùng tên do GS TSKH О. В. Щербачёв (Nga) đề xuất, chạy trên máy tính vạn năng EC-ЭBM 1020. Mặc dù có những thay đổi cơ b bản theo thờ i gian, chươ ng ng trình vẫn giữ tên Conus để ghi nhớ ngu nguồn gốc của chươ ng ng trình.
LỜ I GIỚ GIỚ I THIỆ THIỆU
ườ ng Chươ ng ng trình CONUS đượ c các giáo viên b ộ môn Hệ thống điện, tr ườ ng ĐHBK Hà Nội xây dựng lần đầu tiên theo ngôn ng ữ FORTRAN IV chạy trên máy tính cá nhân (th ế h ệ XT) từ năm 1990. Mô hình HT Đ đượ c thiết l ậ p trong chươ ng ng
ơ đồ phức tạ p bất k ỳ, có xét đến các yếu tố giớ i trình tươ ng ng thích tính toán cho s ơ đồ hạn vận hành máy phát và tác động điều chỉnh điều khiển*). Chươ ng ng trình đượ c phát tri ển nhiều (vớ i ngôn ngữ BASIC, PASCAL) vào những n ăm 1991-1992, đã phục v ụ k ị p p th ờ i cho việc tính toán thiết k ế đườ ng ng dây siêu cao áp ( ĐDSCA) 500 KV Bắc - Trung - Nam. Các ch ức năng mô phỏng ĐDSCA, tính giớ i hạn truyền
ĩ nh tải công suất theo điều kiện ổn định t ĩ nh là thế mạnh của chươ ng ng trình. Sau năm 2004 chươ ng ng trình đượ c thay đổi cơ bản, tích hợ p nhiều tính năng mớ i và chạy
ườ ng trong môi tr ườ ng Windows, đặc biệt các ch ức n ăng phân tích ổn định và hiệu qu ả thiết bị FACTS. Chươ ng ng trình r ất thích hợ p sử dụng cho các NCS, h ọc viên cao học khi thực hiện đề tài. Ngoài phần "Hướ ng ng dẫn chạy chươ ng ng trình", tài li ệu còn bao gồm phần "Hướ ng ng dẫn ứng dụng chươ ng ng trình" nhằm giúp ngườ i sử dụng khai thác hi ệu quả các chức năng của chươ ng ng trình phục vụ các m ục đích nghiên cứu khác nhau. Chươ ng ng trình vẫn th ườ ng ng xuyên đượ c c ậ p nhật, s ửa ch ữa. Các tác gi ả luôn mong muốn nhận đượ c những góp ý, đề xuất nhằm hoàn thiện và phát tri ển chươ ng ng trình. GS TS Lã Văn Út
--------------------------------------*)
Cấu trúc chươ ng ng trình và mô hình toán đượ c thiết lậ p phỏng theo một chươ ng ng
trình cùng tên do GS TSKH О. В. Щербачёв (Nga) đề xuất, chạy trên máy tính vạn năng EC-ЭBM 1020. Mặc dù có những thay đổi cơ b bản theo thờ i gian, chươ ng ng trình vẫn giữ tên Conus để ghi nhớ ngu nguồn gốc của chươ ng ng trình.
MỤC LỤ LỤC Trang
Phầ Phần mộ một. HƯỚ HƯỚ NG NG DẪ DẪN CHẠ CHẠY CHƯƠ CHƯƠ NG NG TRÌNH...............................1 1.1 SOẠ N THẢO SỐ LIỆU..................................................................................1
1.1.1 Soạ Soạn thả thảo số số liệ liệu mớ mớ i (File>New)..........................................................1 1. Bảng "Số liệu nút"..................................................................................1 2. Bảng "Nút MBA đ/c dướ i tải"................................................................2 3. Bảng "Đườ ng ng dây".................................................................................2 4. Bảng "ĐDSCA".....................................................................................3 5. Bảng "Nhánh MBA"..............................................................................4 6. Bảng "Thông số MBA".........................................................................5 7. Bảng "Nhánh chuẩn".............................................................................5 8. Bảng "Đặc tính phụ tải"........................................................................6 9. Bảng "K ịch bản biến thiên chế độ".......................................................7 10. Bảng "SVC, Kháng, Tụ bù"................................................................9 11. Bảng "Các lựa chọn".........................................................................10 12. Các bảng "Thông số máy phát và T ĐT", "Kích từ và TĐK"............12 13. Bảng "Thông số bù"..........................................................................12.
1.1.2 Làm việ việc vớ vớ i file cũ c ũ (File>Open).........................................................12 1.2 LÀM VIỆC VỚI SƠ ĐỒ..............................................................................13
1.2.1 Tên file sơ s ơ đồ đồ........................................................................................13 1.2.2 Soạ Soạn thả thảo sơ sơ đồ đồ....................................................................................14 1- Định vị vị trí in k ết quả.......................................................................15 2- Gán thuộc tính (Update Link).............................................................16 1.3 CÁC CHỨ C NĂ NG CHẠY CHƯƠ NG TRÌNH (RUN) ...........................18
1.3.1 Tính chế chế độ xác lập (Run > Calculate steady-state).............................18 steady-state).............................18 độ xác lậ định t ĩ 1.3.2 Tính toán ổn định t ĩ nh nh (Estimate Stability).........................................19 1. Khảo sát ổn định, tính hệ số dự tr ữ ổn định hệ thống..........................19
2. Xây dựng miền ổn định trong không gian công su ất nút.................21 3. Phân tích độ nhậy ............................................................................22
1.3.3 Tính toán bù kinh tế (Compensation)..............................................23
Phần hai. HƯỚ NG DẪN Ứ NG DỤNG CHƯƠ NG TRÌNH...............24 Chươ ng 1. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP............................................24 1.1 MÔ HÌNH LƯỚI ĐIỆ N TRONG CHƯƠ NG TRÌNH CONUS...............24
1.1.1. Nhánh chuẩn....................................................................................24 1.1.2. Lướ i chuẩn.......................................................................................25 1.1.3. Sơ đồ thay thế các phần tử cơ bản của lướ i điện..........................26 1.2 MÔ HÌNH NGUỒ N TRONG TÍNH TOÁN CĐXL.................................32
1.2.1. Cấu trúc nguồn................................................................................32 1.2.2. Mô hình TĐT...................................................................................33 1.2.3. Mô hình TĐK ................................................................................. .33 1.2.4. Mô hình máy phát ...........................................................................34 1.3. HỆ PHƯƠ NG TRÌNH CÂN BẰ NG DÒNG NÚT.................................35 1.4 HỆ PHƯƠ NG TRÌNH CÂN BẰ NG CÔNG SUẤT NÚT.......................38 1.5. XÁC ĐỊ NH BIẾ N SỐ CỦA HỆ PHƯƠ NG TRÌNH CĐXL....................39 1.6 HỆ PHƯƠ NG TRÌNH TỐI GIẢ N CĐXL HTĐ.......................................41
1.6.1. Biểu diễn hệ phươ ng trình theo đặc tính công suất......................41 1.6.2. Hệ phươ ng trình tối giản.................................................................42 1.7 Ả NH HƯỞ NG CỦA MÔ HÌNH MÁY PHÁT VÀ TĐK ĐẾ N TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HTĐ....................................................................................43
1.7.1. Xét đến các trị số giớ i hạn trong mô hình máy phát....................43 1.7.2. Lự a chọn mô hình máy phát và các điều kiện giớ i hạn khi tính CĐXL..............................................................................................44 1.7.3. Lự a chọn mô hình TĐK và các điều kiện giớ i hạn khi tính toán ổn định..................................................................................................45 1.7.4. Cách cho mã mô hình máy phát và TĐK ....................................45
Chươ ng 2. TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TĨNH
BẰNG CHƯƠ NG TRÌNH CONUS...................................46 2.1 ĐÁNH GIÁ Ổ N ĐỊ NH TĨ NH HTĐ PHỨ C TẠP THEO TIÊU CHUẨ N MẤT Ổ N ĐỊ NH PHI CHU K Ỳ......................................................46 2.2 XÁC ĐỊ NH CHẾ ĐỘ VẬ N HÀNH GIỚI HẠ N THEO ĐIỀU KIỆ N
Ổ N ĐỊ NH TĨ NH...........................................................................................48 2.3 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ MỨ C ĐỘ Ổ N ĐỊ NH CỦA HTĐ PHỨ C TẠP.........................................................................................53
ị ch bản đ i ển hình............53 1. H ệ số d ự tr ữ ổ n đị nh hệ thố ng tính theo k ị ch bản quan tâm.....................53 2. H ệ số d ự tr ữ ổ n đị nh tính theo các k hình)..........................54 3. H ệ số sụt áp các nút (tính theo k ị ch bản đ i ển 4. H ệ số độ nhậ y bi ế n động công suấ t nhánh........................................54 5. T ố c độ bi ế n thiên đ i ện áp và góc l ệch pha các nút .............................54 6. Mi ền ổ n đị nh nút t ải trong không gian công suấ t nút .......................54
Chươ ng 3. TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚ I ĐIỆN PHÂN PHỐI.................................................................................55 3.1. SUẤT GIẢM CHI PHÍ TỔ N THẤT ĐẶT THIẾT BỊ BÙ TRONG LĐPP.............................................................................................55 3.2 TÍNH TOÁN DUNG LƯỢ NG BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI.....................................................................................56 1. Tính toán suấ t gi ảm chi phí t ổ n thấ t và thờ i gian thu hồi vố n.........56 2. Tính toán dung l ượ ng bù kinh t ế. ......................................................56
Phần một HƯỚ NG DẪN CHẠY CHƯƠ NG TRÌNH (Program Operation Manual) 1.1 SOẠ N THẢO SỐ LIỆU
1.1.1 Soạn thảo số liệu mớ i (File>New) Nhấn phím "New" trong "File", các b ảng sẽ hi ện lên để nhậ p s ố li ệu. Có thể ghi file khi mớ i soạn thảo đượ c một phần số liệu. Các lần soạn thảo tiế p sau dùng chức năng "Open". Tên file s ố liệu có dạng *.abc, file hình v ẽ (sơ đồ) có dạng *.vec.
1. Bảng "S ố li ệu nút" Hình 1.1 Bảng có 13 cột, mỗi nút tươ ng ứng vớ i số liệu cho trên 1 hàng. Nội dung các cột như sau: - ĐTT: Số hiệu đặc tính t ĩ nh phụ tải (có giá tr ị từ 0 đến 24). Số 0 đượ c mặc định cho
đặc tính cứng (P, Q không phụ thuộc U và f). Các giá tr ị khác 0 tươ ng ứng vớ i số hiệu ĐTT thiết lậ p trong bảng "Đặc tính phụ tải". Đặc tính t ĩ nh phụ tải đượ c thiết lậ p (vớ i s ố hi ệu khác 0) khi cần xét đến ảnh h ưở ng c ủa s ự thay đổi ph ụ t ải theo tần s ố và điện áp. - Nút số : Số hiệu nút trên s ơ đồ. Các số hiệu nút cần không trùng nhau và cho
đầy
đủ trên sơ đồ. Hạn chế số hiệu nút vớ i 5 chữ số tr ở xuống. (kV): Điện áp định mức nút (lấy theo điện áp định mức của phần lướ i có chứa - U đm nút). 1
để phân biệt các nút bằng tên gọi (không có ý ngh ĩ a tính - Tên nút (t ối đ a 30 ký t ự ): toán). Có thể bỏ tr ống ô này. - Pt ải (MW), Qt ải (MVAr): Công suất phụ tải nhận từ nút. Dấu dươ ng theo hướ ng
công suất lấy ra từ nút (phụ tải). Nút trung gian c ần cho các công su ất này bằng 0. - Pphát (MW), Qphát (MVAr): Công suất nguồn tại nút, dấu dươ ng tươ ng ứng vớ i
hướ ng công suất bơ m vào nút. Nếu nút không có máy phát thì các c ột này cho giá tr ị 0. Nút có thể đồng thờ i có tải và nguồn. Máy bù là ngu ồn thuần kháng. - Umod (kV): điện áp giữ của nguồn. Cần cho khi nút có ngu ồn giữ điện áp. - Qmin (MVAr), Qmax(MVAr): phạm vi điều chỉnh CSPK của nguồn.
Cần phân biệt các loại nút nguồn khi cho số li ệu về chúng (xem thêm ph ần Hướ ng dẫn sử dụng chươ ng trình). Có các lo ại nguồn sau: + Nguồn phát PV, giữ điện áp trong ph ạ p vi có thể phát của CSPK: cần cho Pphát và Umod. Khi đó cần cho thêm giá tr ị Qmin, Qmax (v ớ i Qmin < Qmax). S ố liệu cột Qphát khi đó không có ý ngh ĩ a tính toán. + Nguồn phát PQ, giữ CSPK phát không đổi: cần cho Pphát, Qphát. Khi này c ần cho Qmin = Qmax = Qphát. S ố liệu cột Umod không có ý ngh ĩ a tính toán.
2. Bảng "Nút MBA đ /c d ướ i t ải": C ũng là bảng thông tin nút, nh ằm b ổ sung thông tin cho các nút có MBA điều chỉnh dướ i tải. Đó là các nút gi ữ đượ c điện áp thanh cái hạ áp của tr ạm không thay đổi trong phạm vi điều chỉnh điện áp (vùng đ/c U) của MBA. Nếu số liệu nút đượ c cho cả ở bảng "Số liệu nút" thì thông tin ở bảng "Nút MBA đ/c dướ i tải" đượ c ưu tiên sử dụng.
3. Bảng " Đườ ng dây":
Hình 1.2 2
Bảng này để nhậ p thông tin các đườ ng dây tải điện, tr ừ các đườ ng dây siêu cao áp. + N: thể hiện tr ạng thái đườ ng dây (đang làm việc: "-", bị cắt : "x' ). + Nút
đầu, Nút cuố i, l(km), Ro(Ohm/km), Xo(Ohm/km), Bo( μS/km) lần lượ t là: số
hiệu nút đầu, nút cuối, chiều dài, điện tr ở , điện kháng, dung dẫn c ủa một km đườ ng dây trong các đơ n vị tươ ng ứng. + Tên nút
đầu, Tên nút cuố i: không cần cho, máy s ẽ t ự động chuyển thông tin (khi
đã có) từ bảng "Số liệu nút". + Dòng cự c
đại: nhậ p giớ i hạn dòng điện theo điều kiện phát nóng. M ục đích để
tính hệ số mang tải và hiển thị mầu trên sơ đồ cho nhánh đườ ng dây. Số liệu này chỉ
ảnh hưở ng đến khả năng hiển thị mầu trên đồ thị (khi quan tâm). 4. Bảng " Đ DSCA":
Hình 1.3 Bảng này để nhậ p số liệu của các đườ ng dây siêu cao áp ( ĐDSCA). Các số liệu
đượ c nh ậ p hoàn toàn t ượ ng t ự nh ư các đườ ng dây thườ ng (cao và hạ áp), tuy nhiên sẽ đượ c tính toán theo mô hình các đườ ng dây dài v ớ i thông số r ải (xem Hướ ng dẫn
ứng dụng chươ ng trình). Hai phía của ĐDSCA (nút 1 và nút 2) có th ể có kháng điện bù ngang (Shunt Reactor). Nếu có, có thể nhậ p số liệu tr ực tiế p trong bảng này bằng cách cho công suất (MVAr) và điện áp định mức (kV) của mỗi kháng. Nếu không cho số liệu trong bảng này, các kháng còn có th ể cho riêng trong bảng SVC, kháng, t ụ bù.
3
5. Bảng "Nhánh MBA" : Để nhậ p số liệu các nhánh MBA.
Hình 1.4 + MBA: để lựa chọn loại (2 cuộn dây, 3 cuộn dây-hoặc tự ngẫu). + N: tr ạng thái hiện hành (làm việc: "-", bị cắt ra: "x"). + Nút cao, Nút trung, Nút hạ: số hiệu nút thanh cái các phía c ủa MBA. + Nút giữ a: số hiệu nút cần
đượ c đánh số thêm trong mô hình MBA 3 cu ộn dây
hoặc tự ngẫu, thực chất là đánh số cho điểm tâm c ủa sơ đồ thay thế hình sao của các MBA 3 cuộn dây (tự ngẫu). Chú ý, điện áp định mức của nút này đượ c lấy theo phía cao áp. + Đầu phân áp: nh ậ p điện áp điều ch ỉnh (lệch khỏi
định m ức) tính bằng % khi vận
hành ở các đầu phân áp khác định mức. Ví dụ MBA có các nấc điều chỉnh tươ ng
ứng 2,5%, đang đặt thấ p 2 nấc so vớ i định mức thì "Đầu phân áp" cần đượ c cho bằng % là : -5% = -2 x 2,5%. + S ố hiệu MBA: là thông tin quan tr ọng
để nh ận thông số MBA đưa vào tính toán.
Khi cho một số nguyên vào cột này tươ ng đươ ng vớ i việc xác định máy biến áp ở nhánh đang xét có thông số nh ư MBA cho trong bảng "Thông số máy biến áp" vớ i số hiệu tươ ng ứng. + Tên nút cao, Tên nút trung, Tên nút hạ: không cần cho, sẽ
đượ c chuyển sang từ
các bảng thông tin nút.
4
6. Bảng "Thông số MBA": Để nhậ p thông số của các MBA có trong s ơ đồ.
Hình 1.5 Mỗi MBA có các thông s ố nằm trên một hàng. + MBA: để lựa chọn MBA (2 cuộn dây, 3 cuộn dây-hoặc tự ngẫu). + S ố hiệu MBA: cần nhậ p không trùng nhau. Các s ố hiệu này sẽ đượ c chọn khi thiết
lậ p b ảng thông tin "Nhánh MBA" do đó c ần gi ữ c ố định. Mỗi khi sửa ch ữa s ố hi ệu MBA trong bảng này sẽ ảnh hưở ng đến thông tin các nhánh MBA. + Các cột còn lại: tươ ng ứng vớ i các ký hiệu quen biết về thông số MBA. 7. Bảng "Nhánh chuẩ n":
Hình 1.6 Nhánh chuẩn là khái niệm nhánh cơ bản dùng trong mô hình lướ i điện (xem Hướ ng dẫn ứng dụng chươ ng trình). Mọi phần tử đều có thể mô tả bở i một hay một số nhánh chuẩn trong sơ đồ thay thế tính toán và nh ậ p số liệu theo bảng này. Tuy nhiên, để thuận tiện cho ngườ i sử dụng các đườ ng dây, ĐDSCA, các MBA đượ c mô 5
tả trong các b ảng riêng, máy sẽ tự động tính thông s ố cho các nhánh và s ơ đồ thay thế. Các phần tử còn lại cần tính và nh ậ p số liệu theo nhánh chu ẩn (ví dụ tụ bù dọc). + N: tr ạng thái của nhánh (làm vi ệc: "-", bị cắt ra: "x"). + Nút
đầu, Nút cuố i: Số hiệu nút đầu nút cuối của nhánh. Không phân bi ệt thứ tự
đầu, cuối. V ới nhánh nố i đấ t, nút "đấ t" cần l ấ y số hi ệu 0. + R(G) và X(B): là phần thực và ph ần ảo của tổng tr ở (dẫn) của nhánh chu ẩn. Các
nhánh chuẩn không nối đất cần đượ c cho theo điện tr ở R, điện kháng X vớ i đơ n vị tính là Ω. M ọi nhánh chuẩ n nố i đấ t đều phải đượ c cho bằng t ổ ng d ẫ n. Đơ n vị tính tổng d ẫn luôn phải là μS (10-6 1/ Ω). T ổng d ẫn c ảm kháng nối đất mang dấu d ươ ng, dung dẫn nối đất mang dấu âm. + K1 và K2: là phần thực và phần ảo của hệ số biến áp phức. Vớ i nhánh không biến
áp có thể cho K1 = 1; K2 = 0 hay cho K1=0; K2 =0 (nh ư nhau đối vớ i chươ ng trình). + Tên nút: không cần cho, sẽ đượ c chuyển sang từ bảng "Số liệu nút". 8. Bảng " Đặc tính phụ t ải"
H ình 1.7 Bảng này cho phép thi ết lậ p 24 dạng đặc tính t ĩ nh khác nhau c ủa phụ tải nút. Các đặc tính t ĩ nh đượ c tiệm cận theo cùng biểu thức, chỉ khác nhau b ở i các hệ số. Biểu thức chung:
6
P( U, f ) = P0 [a 0 + a1.ΔU* + a 2 .ΔU*2 ](c0 + c1.Δf * ); Q( U, f ) = Q 0[ b0 + b1.ΔU* + b2 .ΔU*2 ](d 0 + d1.Δf * ); U − U0 f − f 0 ΔU* = ; Δf * = . U0 f 0
Các tr ị số P0, Q0 - là công su ất cho tươ ng ứng vớ i điện áp và tần số U0, f 0. Các hệ số cần thỏa mãn điều kiện: a0+a1+a2=1; b0+b1+b2=1; c0+c1=1; d0+d1=1. + Dạng đặc tính: đánh số hiệu cho đặc tính (từ 1 đến 24). Số hiệu này sẽ đượ c chọn
cho cột ĐTT trong các b ảng thông tin nút. Số hiệu 0, đượ c mặc định cho đặc tính cứng (không thiết lậ p trong bảng), tươ ng ứng vớ i: a0 =1; b0=1; c0 =1; d0 =1, trong khi các hệ số còn lại đều bằng 0. Vì c0+c1=1; d0+d1=1 nên trong bảng chỉ cần cho c1 và d1.
9. Bảng "K ị ch bản bi ế n thiên chế độ" Chươ ng trình có ch ức năng tính liên ti ế p nhiều chế độ theo những k ịch bản khác nhau về biến thiên thông số. Bảng này cho phép thi ết lậ p các k ịch bản theo ý muốn. Bảng còn đượ c sử dụng trong các ch ức năng phân tích ổn định (xem Hướ ng dẫn ứng dụng chươ ng trình). Các thông số biến thiên đượ c phân biệt theo mã (code), bao g ồm các thông s ố của nút như trong hình 1.8. Để nhìn bảng này cần nhắ p đúp (chuột trái) ở trang đang soạn thảo (bảng K ịch bản biến thiên chế độ). + Nút: số hiệu nút có thông s ố làm biên thiên. + code: nhậ p mã thông s ố. Có thể nhậ p tr ực tiế p mã số theo bảng hoặc nhắ p đúp vào hàng trong bảng mã. Mã sẽ tự động gán vào v ị trí con tr ỏ ở bảng ngoài. + Xmin, Xmax: giớ i hạn 2 phía c ủa ph ạm vi làm biên thiên thông s ố. Chú ý, tr ị số thông số ở chế độ đầu cần nằ m giữ a 2 giá tr ị trên.
+ Delta X: bướ c thay đổi thông số, có thể âm (lùi) ho ặc dươ ng (tiến). Có thể t ạo các "k ịch b ản" v ớ i s ự bi ến thiên của m ột hay đồng thờ i nhiều thông số ở nhiều nút khác nhau. Khi có nhi ều thông số bi ến thiên chỉ c ần nhậ p s ố li ệu liên tiế p theo các hàng. Bướ c biến thiên thông số (DeltaX) có thể hoàn toàn khác nhau. Gi ớ i hạn làm biến thiên mỗi thông số cũng có thể tùy ý. 7
K ết thúc các hàng (t ươ ng ứng vớ i 1 k ịch b ản) c ần cho thêm một hàng toàn số 0, tr ừ cột đầu tiên của hàng này (ứng vớ i cột "nút") cho giá tr ị yêu cầu về độ chính xác khi tìm giớ i h ạn ổn định. Tr ị s ố này cho dướ i d ạng thậ p phân nhỏ h ơ n 1, biểu th ị sai số cho phép giữa thông số ở b ướ c cu ối cùng so vớ i gi ớ i h ạn m ất ổn định. Nếu cho gia tr ị 0 ở c ột này tươ ng ứng vớ i l ấy sai số m ặc định là 0,25DeltaX. N ếu cho 0,5 tươ ng
ứng chọn sai số cho phép bằng nửa bướ c DeltaX.
Hình 1.8
ị ch bản làm bi ến thiên thông số chế độ: Chú thích về k - Khi phân tích ổn định, r ất hay sử dụng "k ịch bản điển hình" biến thiên chế độ hệ thống. Đó là k ịch bản tăng đồng thờ i công suất các nút tải (giữ nguyên cosφ) lên cùng tỉ lệ (bướ c tăng 1%) và công su ất các tổ máy phát (tr ừ nút cân bằng). K ịch bản này có thể tạo nhanh bằng cách nhấn phím "Typical Scenario" phía trên b ảng. 8
- Để xóa mọi k ịch bản đã tạo trên màn hình nh ấn phím "Remove Scenario". - Khi có k ịch bản chươ ng trình sẽ tính toán nhiều lần vớ i thông số thay đổi, nếu đến giớ i hạn mất ổn định, quá trình tính toán s ẽ dừng và in k ết quả. - Nếu chưa đến giớ i hạn mất ổn định nhưng hết giớ i hạn của một thông số nào đó thì thông số đó l ấy giá tr ị cuối cùng làm thông s ố tính toán ở bướ c ti ế p theo. Các thông số còn lại tiế p tục thay đổi. Quá trình ch ỉ dừng lại khi tất cả các thông số đã đến giớ i hạn. - K ết quả tính toán ch ế độ đượ c in đầy đủ các bướ c hoặc in tóm tắt (chọn lọc) tùy thuộc lựa chọn trong bảng "Tùy chọn". - Có thể thực hiện liên tiế p 2 hay nhiều k ịch bản. Khi đó các k ịch bản đượ c phân biệt bằng cách cho thêm 1 hàng toàn s ố 0 (sau bướ c cho sai số). 10. Bảng "SVC, Kháng, T ụ bù":
Hình 1.9 Bảng này dành riêng cho thông s ố SVC, kháng điện bù ngang, tụ bù t ĩ nh. + Vớ i SVC: Nhậ p tên nút có thanh cái n ối vớ i SVC. Tr ị s ố Qmin, Qmax là giớ i h ạn
điều chỉnh có dấu b ất k ỳ nh ưng cần thỏa mãn Qmin < Qmax . C ần nhậ p thêm 3 số hiệu nút (Nut-F, Nút-C, Nut-X) giúp cho mô hình n ội b ộ SVC (chọn số b ất k ỳ, chỉ cần không trùng vớ i số hiệu các nút khác). + Vớ i kháng bù ngang cố định: cần nhậ p Qmin = Qmax = QK đm (công suất định mức) và U0 = Uđm của kháng. Không cần nhậ p thêm số hiệu Nut-F, Nút-C, Nut-X. 9
+ Vớ i Tụ bù t ĩ nh: nhậ p Qmin = Qmax = QCđm (công suất định mức) và U0 = Uđm của tụ. Không cần nhậ p thêm số hiệu Nut-F, Nút-C, Nut-X.
chọn": 11. Bảng "Các l ựa
Hình 1.10 + Tần số: mặc định 50 (vớ i lướ i 50 hez). Giá tr ị này đượ c sử dụng giữ tần số hệ thống khi lựa chọn tính CĐXL và CĐQĐ vớ i tần số đã cho (có nhà máy điều tần). Khi tính vớ i tần số hệ thống thay đổi, tr ị số cho trong ô này đượ c sử dụng làm tr ị số
đặt f 0 của đặc tính t ĩ nh. + Nút cân bằng: là số hiệu nút thanh cái c ủa hệ thống công suất vô cùng lớ n hoặc của nhà máy điều t ần (khi tính chế độ vớ i t ần số đã cho). Khi tính v ớ i ch ế độ tần s ố thay đổi, nút cân bằng có ý ngh ĩ a là "nút c ơ sở " (có góc pha b ằng 0) để tính góc pha tươ ng đối của các nút. Khi đó có thể chọn nút bất k ỳ (xem Hướ ng dẫn ứng dụng chươ ng trình). + Độ chính xác yêu c ầu: là sai s ố cho phép, tính theo độ lệch (không cân b ằng) công suất nút. 10
+ Nút xác định CS đồng b ộ: s ố hi ệu nút cần in tr ị s ố dP/dδ. Khi tính ổn định có thể cần quan tâm đến tr ị số này ở một nút nào đó. Khi không cần in, để số 0. + Dải điều khiển in theo U và theo P: giúp in chọn lọc (trong k ết quả tính) các nút có
độ l ệch điện áp hoặc công suất v ượ t quá một gi ớ i h ạn nào đó so vớ i định mức. K ết quả chỉ đượ c in cho các nút có thông s ố U hoặc P lệch quá giá tr ị cho trong ô này (theo đơ n vị tươ ng đối). Nếu để giá tr ị 0, tất cả các nút đều đượ c in k ết quả. Nếu cho tr ị số này r ất lớ n (k ết quả các nút đều không đượ c in tr ừ các nút nguồn và nút cân bằng). Khi đó cần in thêm cho nút nào thì đưa vào bảng " Nút in k ết quả". + Các lựa chọn khác: - In dữ liệu đầu: có in, không in. - Tính xấ p xỉ đầu: có tính, không tính, có tính và in. "Tính và in x ấ p xỉ đầu" thườ ng
đượ c lựa chọn để phân tích k ết quả khi phép tính không h ội tụ. Lựa chọn "không tính xấ p xỉ đầu" có thể rút ngắn thờ i gian tính, nh ưng có thể làm giảm kh ả năng h ội tụ (nói chung, không nên l ựa chọn). - Tính chế độ vớ i t ần số : đã cho hoặc thay đổi. Chỉ chọn "thay đổi" khi khảo sát hệ thống không giữ đượ c tần số bằng điều tần (chế độ thiếu công suất tác dụng). - Tính ổn định vớ i tần số: đã cho hoặc thay đổi. Chỉ chọn "thay đổi" khi cần xét đến
ảnh hưở ng tần số trong quá trình làm biên thiên ch ế độ. - Xác định ổn định: mặc định "có". Chỉ chọn "không" trong tr ườ ng hợ p muốn nghiên cứu tìm kiếm các điểm cân bằng không ổn định. - Hiểu chỉnh phươ ng pháp lặ p: mặc định chọn "bậc 2". Chỉ chọn khác đi khi cần thử thay đổi nhằm tìm kiếm hội tụ. - Kiểm tra thông tin vào: ch ọn "có" để phát hiện sai sót số liệu vào. Chươ ng trình có chức năng tự phát hiện sai sót số liệu vào dựa theo các điều kiện thực tế HTĐ: . Nhánh nối đất bất k ỳ: /g/ <105 μS; /b/ < 105 μS. . Nhánh đườ ng dây: 0 < R < 100 ôm; 0 < X < 100 ôm ; B > -10 5 μS. . Hệ số biến áp nhánh nối nút i vớ i nút j: & < − 0,25 K ij
U dmj & & − K ij < 0,25 K ij U dmi
11
. Công suất phụ tải: Qt < Pt <4Qt. . Giớ i hạn công suất phản kháng máy phát: Qmin < Qmax. Khi không thỏa mãn các b ất phươ ng trình trên s ẽ có thông báo trong d ữ liệu đầu vào (nếu chọn có "in dữ liệu đầu"). - Kiểu đánh số: mặc định chọn "cực tiểu các nhánh k ề". Không cần thay đổi (chỉ liên quan đến tiết kiệm dung lượ ng bộ nhớ cần sử dụng). - T ần s ố khi tính ch ế độ đầu: m ặc định "không thay đổi". Khi làm biến thiên thông số có thể chọn "thay đổi" để khảo sát biến thiên tần số. - Kiểm tra sai số khi giải hệ PTTT: mặc định "có" để khi phép tính kém h ội tụ, không có k ết quả, vẫn có thông báo sai số. Có lợ i trong một số tr ườ ng hợ p phát hiện nguyên nhân kém hội tụ hoặc nhận biết đượ c yêu cầu về sai số quá khắt khe. - Chế độ in các bướ c làm nặng và chế độ gi ớ i h ạn: khi làm biến thiên thông số k ết quả in ra nhiều hay ít ph ụ thuộc vào mục đích nghiên cứu. Lựa ch ọn này cho phép khống chế kh ối l ượ ng in k ết qu ả. In nhiều nh ất n ếu chọn "In các b ướ c làm n ặng và in đầy đủ chế độ giớ i hạn". Vớ i lựa chọn này k ết quả mỗi bướ c tính đều đượ c in đầy
đủ giống như tính chế độ đầu. ĐT ", " Kích t ừ và T Đ K " 12. Các bảng "Thông số máy phát và T
: c ần sử dụng đến
trong các tính toán ứng dụng riêng, xét đến ảnh hưở ng của thiết bị tự động điều chỉnh tốc độ quay tua bin (TĐT) và tự động điều ch ỉnh kích từ (TĐK) các máy phát (xem Hướ ng dẫn ứng dụng chươ ng trình). 13. Bảng "S ố li ệu bù kinh t ế" :
cần sử dụng khi tính toán phân tích hi ệu qu ả bù và
lựa chọn tối ưu vị trí và dung lượ ng bù trong lướ i điện.
1.1.2 Làm việc vớ i file cũ (File>Open) Sử dụng chức năng "Open" trong "File" để mở file số liệu cũ. Các thao tác cơ bản:
+ Thêm một hàng: soạn thảo tiế p như lần đầu. + Xóa một hàng: đặt con tr ỏ vào hàng cần xóa và nhấn phím "Delete". + Chèn 1 hàng vào tr ướ c hàng nào đó: đặt con tr ỏ vào hàng này, nhấn "Insert". M ột số chú ý:
12
- Không để các hàng toàn s ố không ở cuối bảng. Cần xóa hết tr ướ c khi ghi file ho ặc tính toán. - S ử d ụng chức n ăng "save" để ghi đè lên file cũ. Ghi vào file mớ i dùng chức n ăng "save as". Khi đó cả file số liệu và file hình v ẽ đều cùng đượ c ghi. 1.2 LÀM VIỆC VỚI SƠ ĐỒ Sơ đồ chỉ có ý ngh ĩ a tr ực quan, có kh ả năng cậ p nhật k ết quả tính toán sau mỗi l ần thính. Hình vẽ (s ơ đồ) đượ c thiết l ậ p hoàn toàn độc l ậ p vớ i quá trình nhậ p số liệu. Có thể vẽ đầy đủ sơ đồ hay chỉ một phần cần quan tâm. N ếu không vẽ sơ đồ
chươ ng trình vẫn tính toán bình thườ ng và in k ết quả ra dướ i dạng text. Sơ đồ có những ý ngh ĩ a ứng dụng sau: - In k ết qu ả ra dướ i d ạng s ơ đồ. Bên cạnh các nút có th ể in ra các s ố liệu quan tâm như: điện áp nút, góc pha, công su ất tải và nguồn. Bên cạnh nhánh đườ ng dây có thể in ra công suất chạy ở đầu và cuối nhánh, tổn thất công suất tác dụng và phản kháng, dòng điện ch ạy trên đườ ng dây, công suất điện dung. Có thể xu ất s ơ đồ v ớ i k ết qu ả tính toán kèm theo ra gi ấy. - Giúp ngườ i nghiên cứu phân tích ch ế độ có cách nhìn tr ực quan, dễ so sánh. Đặc biệt có chức năng hiển thị mầu các nhánh theo h ệ số mang tải giúp nhận ra các ph ần tử non tải, quá tải.
1.2.1 Tên file sơ đồ Tên file sơ đồ nói chung đượ c s ử d ụng cùng tên vớ i file số li ệu, chỉ khác đuôi: .abc cho file số liệu, .vec cho file sơ đồ. - Khi một file mớ i lần đầu đượ c soạn thảo, dùng lệnh "save as" để ghi số liệu vào file vớ i tên tự ch ọn thì đồng thờ i file sơ đồ c ũng t ự động đượ c ghi. Nếu s ơ đồ ch ưa vẽ thì một file hình vẽ tr ống cùng tên vẫn đượ c ghi. - Khi mở file, file số liệu đượ c chọn mở tr ướ c, tiế p đến chọn mở file hình v ẽ. File số liệu và file hình vẽ trong tr ườ ng h ợ p này có th ể cùng tên ho ặc khác tên. Nói chung cần mở 2 file cùng tên vì đã mặc định là tươ ng thích. Nếu có sửa chữa và dùng lệnh "save" thì mọi thay đổi trong 2 file cùng tên đều đượ c ghi lại. Chú ý nếu không ghi 13
mà thoát kh ỏi chươ ng trình thì các file v ẫn không thay đổi (chươ ng trình không nhắc). Nếu file sơ đồ đã có k ết qu ả, lệnh "save" sẽ ghi đè sơ đồ có k ết quả lên file cũ. Nên lưu một file hình v ẽ không có k ết quả (toàn số 0) để đọc vào lại khi cần thiết (vớ i tên khác). M ọi thay đổi trên sơ đồ từ sau lúc mở file, k ể cả k ết quả tính sẽ đượ c xóa hết bằng cách nhấn phím "reset". Mở 2 file khác tên thườ ng chỉ gặ p trong tr ườ ng hợ p muốn sao chép file sơ đồ (giống hoặc gần giống vớ i file số liệu) nhằm tạo các file theo tên m ớ i, sau đó sửa chữa. Tr ườ ng hợ p này, sau khi mở xong 2 file (có tên khác nhau) c ần dùng lệnh "save as" để ghi theo tên m ớ i. Nếu có sửa chữa nhưng dùng lệnh "save" thì mọi thay
đổi vẫn đượ c ghi vào 2 file c ũ. 1.2.2 Soạn thảo sơ đồ Nếu đang ở "Data" (soạn thảo số liệu), để chuyển sang làm việc vớ i sơ đồ cần nhấn phím "Diagram" (và ng ượ c lại). Các công cụ và cách thực hiện vẽ sơ đồ nói chung giống như các phần mềm khác (tươ ng tự AutoCad). Có một số nội dung khác biệt đáng chú ý như sau: - Có các sơ đồ chuẩn cho Máy phát, MBA, Kháng đ iện, T ụ đ iện.
Hình 2.1 Nhắ p chuột vào biểu tượ ng (sẽ nổi lên bảng chọn), chọn tên trong "name", nhấn "OK" sẽ nhận đượ c hình mẫu. Dùng chức năng thay đổi tỉ lệ xích (scale) và di chuyển (move) để có độ lớ n hình vẽ và đặt đúng vị trí mong muốn. 14
- Để có k ết qu ả trên sơ đồ c ần đị nh v ị v ị trí TEXT in k ết qu ả và UpdateLink thuộc tính cho TEXT.
Hình 2.2 Cụ thể như sau: 1- Đị nh v ị v ị trí in k ế t quả:
Đối v ớ i các nút, k ết qu ả có thể in ra bao gồm: P t, Q t, P F, Q F, U, δ. Chúng có thể đượ c ch ọn in cạnh nút (in tất c ả ho ặc ch ỉ vài thông s ố). Thườ ng s ử d ụng text là một dãy các số 0 để định vị vị trí in. Ví dụ nút 5 trên hình 2.2 có 4 dãy s ố 0 đượ c tạo và đưa vào các v ị trí cạnh thanh cái ( để in U và δ) và phía d ướ i m ũi tên (để in Pt và Qt). Sau khi gán thuộc tính thì mỗi lần chạy chươ ng trình chúng sẽ đượ c cậ p nhất bằng các k ết quả. (Nếu nhấn phím "Reset" chúng tr ở thành các số 0 ban đầu, k ết quả
đã đượ c xóa hết). Tươ ng t ự, các nhánh đườ ng dây có th ể có các lo ại s ố liệu k ết quả: P1, Q1, P 2, Q2, I, ΔP, ΔQ, QC - tươ ng ứng là công suất tác dụng, phản kháng phía nút đầu và nút cuối của nhánh, dòng điện I, tổn thất công suất tác dụng, phản kháng, công suất điện 15
dung do đườ ng dây sinh ra. Chúng cũng đượ c định vị vào các vị trí mong muốn bên cạnh nhánh theo cách t ươ ng tự như trên. Số l ượ ng k ết qu ả in trên sơ đồ tùy theo mục đích của ng ườ i s ử d ụng. Không nhất thiết phải định vị hết trên sơ đồ. 2- Gán thuộc tính (Update Link):
Để chươ ng trình nhận biết đượ c dãy số 0 là c ủa số liệu k ết quả nào, sau khi định vị xong cần tiến hành gán thuộc tính cho t ừng dẫy số. Để bắt đầu gán các thu ộc tính cần nhắ p vào phím "Update Link" (sơ đồ sẽ chuyển sang chế độ gán thuộc tính). Gán xong cần nh ấn phím "Stop" để chuyển v ề trang thái làm vi ệc c ủa s ơ đồ. Chú ý là n ếu đang ở ch ế độ "Diagram", sau khi nh ấn nh ấn " Update Link", màn hình Data sẽ hiện ra, cho phép b ắt đầu gán thuộc tính.
Để gán thuộc tính số liệu nút, chọn bảng "số liệu nút". Nhắ p đúp chuột trái vào hàng tươ ng ứng vớ i số hiệu nút đã định, màn hình s ẽ lại tự động chuyển sang sơ
đồ, nh ưng lúc này các thông tin nút đã s ẵn sàng trong bộ nh ớ . Đưa con tr ỏ đến text cần Update Link, nhắ p chuột trái, một bảng thông số về số liệu nút đượ c hiện ra. Chọn loại số liệu mong muốn bằng cách nhắ p chuột vào vị trí trong bảng. Bảng ẩn
đi, cũng là lúc k ết thúc quá trình update cho text đã chọn. Có thể update liên tiế p cho các text c ủa nút này (cho đến hết) bằng các nhắ p vào text và chọn thuộc tính. Mỗi lần nhắ p vào một text, bảng thuộc tính lại xuất hiện một lần và ẩn đi sau khi l ựa chọn. Khi không còn text nào của cùng nút đang thực hiện thì chuyển sang update nút khác. Cách chuy ển: nhắ p đơ n chuột phải. (Chú ý, nếu chưa update hết, có thể thực hiện lần sau. Cũng có thể update lại nếu lần tr ướ c làm sai). Sau khi nhắ p đơ n chuột phải để chuyển nút, màn hình l ại chuyển sang chế độ Data vớ i bảng số liệu nút. Nhắ p đúp vào hàng khác (t ươ ng ứng vớ i nút mớ i) và tiến hành quá trình update tươ ng tự như trên. Tiế p theo có thể tiến hành cho các nhánh đườ ng dây và các nhánh chu ẩn. Cách làm hoàn toàn t ươ ng tự, chỉ khác sử dụng bảng "Đườ ng dây" hoặc "Nhánh chuẩn". Đối vớ i các đườ ng dây, còn có thuộc tính hiển thị mầu. Các làm: ch ọn nét vẽ đườ ng dây cùng trong quá trình update link cho các text. Th ườ ng thuộc tính hiển 16
thị mầu đượ c thực hiện cuối cùng sau khi gán hết thuộc tính cho các text. Chú ý m ầu chỉ đượ c hiển th ị khi có cho tr ị s ố "dòng cực đại" trong bảng đườ ng ng dây (để tính hệ số mang tải k). Mầu đượ c hiển thị như sau: k > 1,05 - đỏ tía (quá tải nhiều); 1,0 < k < 1,05 - đỏ nhạt (quá tải); 0,8 < k < 1,0 - vàng (bình th ườ ng); ng); 0,5 < k < 0,8 - xanh nh ạt (non tải); k < 0,5 - xanh đậm (quá non tải). P1 Q1
P1 Q1
P2 Q2
R B
Hạ áp
Cao áp
Cao áp
XB
K C-H C-H
Hạ áp
I
R 0
P2 Q2
X0
Hình 2.3,a P1 Q1
Trung áp
Cao áp
Hạ áp R T P1 Q1
Cao áp R 0
R C
XC
XT
K C-T C-T
P2 Q2
Trung áp
I R H
X0
XH
K C-H C-H Hạ áp
Hình 2.3,b 17
Vớ i các máy biến áp, chức n ăng update link ch ỉ có thể cho phép thực hi ện vớ i m ột
ơ đồ thay th ế. Cụ thể vớ i MBA 2 cuộn dây, trong tr ườ ườ ng nhánh trong sơ đồ ng hợ p chung sơ đồ thay thế có d ạng như trên hình 2.3,a. Tuy nhiên, chỉ có nhánh chính có th ể xuất k ết quả ra sơ đồ (nhánh ngang). Dòng điện đượ c tính ở phía phía cao áp. Vớ i MBA 3 cuộn dây (hình 2.3,b), c ũng chỉ có thể xuất công suất và dòng điện nhánh cao áp
ơ đồ (tươ ng ơ đồ. sang sơ đồ ng đươ ng ng vớ i công suất đi vào phía cuộn cao áp trên sơ đồ ở lại màn hình làm vi ệc. K ết thúc Update Link c ần nhấn núm "Stop" để tr ở Update link có th ể thực hiện nhiều lần (để bổ sung sửa chữa). 1.3 CÁC CHỨ C NĂ NG CHẠY CHƯƠ NG TRÌNH (RUN)
1.3.1 Tính chế chế độ xác lập (Run > Calculate steady-state) độ xác lậ Có thể thực hi ện sau khi soạn thảo xong số liệu hoặc m ở file file số liệu cũ, các thông tin đã đượ c n ạ p trong bộ nhớ . Ch ức n ăng này cho phép tính C ĐXL v ớ i thông số đã cho hoặc hàng loạt chế độ theo k ịch bản biế n thiên thông số . Khi tính một chế độ, k ết quả có thể in ra dướ i dạng số hoặc dướ i dạng sơ đồ ơ đồ. Khi tính CĐXL bằng chươ ng ng trình CONUS, đặc tính ổn định của hệ thống luôn luôn
đượ c kiểm tra (theo tiêu chu ẩn mất ổn định phi chu k ỳ). Vì thế, ở cu cuối bảng k ết quả ĩ nh" ĩ nh". có thông báo: "h ệ thống ổn định t ĩ nh" hoặc "hệ thống không ổn định t ĩ nh". Khi có số liệu k ịch bản trong bảng "K ịch bản biến thiên chế độ" chươ ng ng trình sẽ th ực hi ện tính toán liên ti ế p CĐXL theo từng b ướ c thay đổi thông số và in ra k ết
ườ ng quả. Cách thức in ra trong tr ườ ng hợ p này tùy thuộc l ựa ch ọn "Chế độ in các b ướ c làm nặng và chế độ giớ i hạn" bảng trong bảng "Các lựa chọn". Có các lựa chọn sau: - In đầy đủ k ết quả ở các các bướ c, c, không in đầy đủ chế độ giớ i hạn. - In đầy đủ k ết quả ở các các bướ c, c, in đầy đủ chế độ giớ i hạn. - Không in đầy đủ k ết quả ở các các bướ c, c, in đầy đủ chế độ giớ i hạn. - Không in đầy đủ k ết quả ở các các bướ c, c, không in đầy đủ chế độ giớ i hạn. Tùy theo mục địch nghiên cứu, có thể l ựa ch ọn phù hợ p nh ằm gi ảm b ớ t kh ối l ượ ng ng in.
ơ đồ không có k ết quả nào đượ c cậ p nhật. Khi tính vớ i thông số biến thiên, trên s ơ đồ 18
Chức năng tính toán CĐXL vớ i k ịch bản biến thiên ch ế độ cũng đượ c dùng
để tính toán phân tích ổn định bở i nó cho phép khảo sát sự thay đổi mọi thông số ướ c khi mất ổn định. trong quá trình bi ến thiên chế độ (theo k ịch bản) cho đến tr ướ 1.3.2 Tính toán ổn định t ĩ nh nh (Run > Estimate Stability) định t ĩ ự tr ữ ổ n đị nh 1. Khảo sát ổ n đị nh, nh, tính hệ số d d ự tr ữ ổ nh hệ thố ng ng Sau khi thiết lậ p k ịch bản biên thiên ch ế độ, nhắ p chuột vào "Estimate Stability" trong "Run" để phân tích ổn định. Về bản ch ất, chức n ăng này cũng chỉ là tính toán liên ti ế p các C ĐXL theo k ịch b ản. Tuy nhiên, gi ớ i h ạn biến thiên thông s ố (Xmin, Xmax) đượ c cho đủ r ộng để tìm th ấy giớ i hạn ổn định. Khi "tìm th ấy" giớ i hạn ổn định thì chươ ng ng trình sẽ d ừng lại và thực hi ện một số tính toán bổ sung (hệ số dự tr ữ ổn định, hệ số sụt áp, vẽ đườ ng ng cong sụ p đổ điện áp ...) và in k ết quả. Các k ịch bản khác nhau sẽ có các k ết quả đánh giá khác nhau. Thông th ườ ng ng k ịch bản đượ c quan tâm nhất là k ịch bản có hệ số dự tr ữ ổn định bé nhất (xem Hướ ng ng dẫn
ứng dụng chươ ng ng trình).
Hình 2.4
ướ c khi chạy chức năng phân tích ổn định theo k ịch Hình 2.4 thể hiện màn hình tr ướ bản điển hình (của VIDU1). Cần nh ắ p chu ột vào "Estimate Stability". K ết qu ả d ướ i dạng text đượ c hiện trên màn hình b ở i WordPad vớ i file GHOD.dat trên đĩ a (hình
19
2.5). File GHOD.dat bị thay theo từng lần tính, vì thế cần ghi vào tên file m ớ i nếu muốn lưu k ết quả.
H ình 2.5
20
Hình 2.6 Ngoài file k ết qu ả đượ c hi ển th ị dướ i d ạng text, trên màn hình còn có khung đồ thị (nhắ p tên chươ ng trình "Chart" trên thanh bar bên d ướ i để nổi lên trên) cho phép khảo sát các đườ ng cong biên thiên điện áp, góc l ệch và tốc độ biên thiên của chúng (hình 2.6). Có th ể xem xét đồng thờ i 4 đườ ng cong của 4 nút tùy ch ọn.
g mi ền ổ n đị nh trong không gian công suấ t nút 2. Xây d ựn Sử dụng bảng "K ịch bản biến thiên chế độ" để thực hiện chức năng này. Hình 2.7 là màn hình s ố liệu trong bảng "K ịch bản biến thiên chế độ" để xây dựng miền
ổn định nút tải 5 của HTĐ đơ n giản (Hình 2.2). Số liệu đượ c cho vào giống như một k ịch bản làm biến thiên công su ất tác dụng và phản kháng của nút 5. Tuy nhiên, nh ờ số li ệu trong cột cu ối (N1-to-N2) mà các k ịch b ản khác nhau đượ c thiết l ậ p. Giá tr ị trong cột X 0 là tọa độ điểm xu ất phát quá trình làm bi ến thiên thông số: chính là v ị trí Pt, Qt ở CĐXL đầu (không cần nhậ p vào, chươ ng trình tự in vào theo giá tr ị đã có). Có thể cho lại tọa độ điểm xuất phát này bằng cách cho số liệu vào cột X0'. Tr ườ ng hợ p này vẫn sử dụng chức năng "Run > Calculate steady-state" để tính toán. K ết quả tính toán đượ c tự động ghi vào file ..\StAr.rtf. Nh ấn phím ChartA ho ặc Excel để vẽ đườ ng cong giớ i hạn.
Hình 2.7 21
K ết quả xây dựng miền ổn định nút 5 cho ví dụ trên nhận đượ c như hình 2.8 (vẽ bằng Excel) hoặc hình 2.9 (vẽ bằng ChartA).
Hình 2.8 Thực chất cách xây d ựng miền ổn định là tìm gi ớ i hạn theo các h ướ ng khác nhau. Mỗi h ướ ng xác định đượ c một điểm giớ i h ạn. Cột N1-to-N2 cho giớ i h ạn góc của các đườ ng chỉ hướ ng làm biến thiên thông số. Các góc s ẽ đượ c tính là: từ ( N1 + 0,5).
π π đến ( N 2 + 0,5). 10 10
Ngh ĩ a là, k ịch bản đầu tiên đi theo đườ ng có góc (N1+0,5).π/10 so vớ i phươ ng ngang. Sau đó t ăng dần cho đến (N2+0,5).π/10. Trong ví d ụ trên là từ góc -2,5π/10
đến 6,5π/10. Thay đổi N1 và N2 để có đủ s ố điểm cho đườ ng cong mong muốn. Có khi phải thay đổi cả X0 thành X0' (ví dụ, lúc X0 quá gần biên giớ i).
22
Hình 2.9 3. Phân tích độ nhậ y
Đang có k ịch b ản phân tích ổn định, thực hi ện ch ức n ăng "Run > Calculate steadystate" để tạo thông tin biến thiên thông số hệ thống. Tiế p đó nhấn "Sensitivity analysis" sẽ nh ận đượ c các k ết quả phân tích độ nhậy bi ến thiên công su ất nhánh và hệ số sụt áp các nút.
1.3.3 Tính toán bù kinh tế (Compensation) Là chức năng hỗ tr ợ tính toán bù kinh t ế trong LĐPP (hình tia). Có các n ội dung : 1- Phân tích hiệu quả đặt bù (Compensation>Effect analysis): tr ợ giúp tìm kiếm các nút đặt bù có hiệu quả (có thờ i gian thu hồi vốn đủ ngắn) và so sánh hiệu quả đặt bù các nút rong lướ i. K ết quả in ra là suấ t giảm chi phí t ổn thấ t và thờ i gian thu hồi vố n
đầu t ư c ủa dung lượ ng bù đặt thêm vào mỗi nút. Hiệu qu ả bù chỉ đượ c xem xét cho 23
những nút đượ c lựa chọn. Nút lựa chọn cần đượ c "đánh dấu" bằng cách gán tr ị số "1" vào cột ĐTT của bảng "Số liệu nút". 2- Xác định dung lượ ng bù tối ưu cho các nút đã chọn (Compensation>Economic Capacity). Dung l ươ ng bù chỉ đượ c in ra khi th ỏa mãn các điều kiện sau: + Có đánh dấu "-1" vào các nút d ự kiến đặt bù; + Tất cả các nút đánh dấu đều phải có thờ i gian thu hồi vốn đầu tư nhỏ hơ n tr ị số mong muốn đã cho trong bảng "Số liệu bù kinh tế". + Nút bù có hiệu qu ả kinh tế khi dung lượ ng bù tối ưu l ớ n h ơ n m ột b ướ c t ăng dung lượ ng bù khi tính toán. B ướ c tăng dung lượ ng bù tươ ng ứng vớ i "Bướ c tăng dung lượ ng bù" cho trong bảng "Số liệu bù kinh tế ". + Cho đủ các số liệu trong bảng "Số liệu bù kinh tế ".
24
Phần hai HƯỚ NG DẪN Ứ NG DỤNG CHƯƠ NG TRÌNH (Program Application Guide) Chươ ng 1. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP *) Tính toán ch ế độ xác lậ p (CĐXL) là chức năng chính của chươ ng trình CONUS. Chươ ng trình đượ c thiết lậ p để tươ ng thích tính toán ch ế độ HTĐ có s ơ đồ phức tạ p bất k ỳ, xét đến ảnh hưở ng của các phươ ng tiện điều chỉnh, điều khiển (TĐK, TĐT, đ/c đầu phân áp các MBA, các thi ết bị FACTS ...). 1.1 MÔ HÌNH LƯỚI ĐIỆ N TRONG CHƯƠ NG TRÌNH CONUS
1.1.1. Nhánh chuẩn Khái niệm nhánh chuẩn đượ c sử dụng trong mô hình l ướ i điện. Một nhánh nối gi ữa 2 nút i và j b ất k ỳ bao gồm m ột t ổng tr ở Z ij (hay tổng d ẫn Y ij) n ối ti ế p v ớ i & = K 1 + jK 2 = k ∠γ . một máy biến áp lý tưở ng có hệ số biến áp phức: K ij ij ij ij ij
U& i
& K ij
i &I
Zij U& i'
ij
&I'
j U& j
ij
Hình 1-1,a. Nhánh chuẩn Nhánh chuẩn có định chiề u tùy thuộc vào thứ tự của MBA lý tưở ng và tổng tr ở Zij trên nhánh ij v ớ i v ị trí nút i và nút j đã ch ọn. Khi đó, chiều tính hệ số biến áp luôn luôn đượ c quy ướ c thống nhất, không phụ thuộc chiều của nhánh. Ví dụ, trên hình & =U & ' /U & thì vớ i hình 1.1,b phải đượ c tính K & =U & ' /U & . Ngh ĩ a là lấy 1.1,a tính K ij i i ij j j
theo hướ ng từ điểm giữa nhánh đến nút phía bên kia của MBA trong mọi tr ườ ng 25
hợ p. Cũng có thể đượ c xác định thống nhất theo hướ ng ngượ c lại (trong chươ ng trình Conus).
U& i
& K ij
Zij
i
&I
U& j'
ij
j &I'
U& j
ij
Hình 1-1,b Tổng d ẫn nhánh có thể nh ận giá tr ị Y ij = 0 (hay Z ij = ∞). Khi đó, t ươ ng đươ ng giữa nút i và nút j không t ồn t ại nhánh. Hệ s ố bi ến áp có tr ị s ố k ij = 1 góc pha γij = 0 khi thực tế nhánh không có máy bi ến áp.
1.1.2. Lướ i chuẩn
K i
i
Z i
i
J j
K kl
Z kl
k
l J l
J k
0
Hình 1-2. Sơ đồ lướ i chuẩn 26
Lướ i chuẩn bao gồm các nhánh chuẩn n ối v ớ i nhau tại các nút và các ngu ồn (hình 1.2). Giữa 2 nút bất k ỳ đều có nhánh chuẩn nếu k ể cả nhánh có Yij = 0 (thực tế không có nhánh). Mỗi nút đều có nguồn bơ m vào nếu k ể cả nguồn có tr ị số dòng bằng 0 (không nguồn). Nguồn có điện áp cho tr ướ c, dòng điện nguồn bơ m vào nút phụ thuộc tr ạng thái của lướ i, khi đó nguồn đượ c coi là nguồn áp. Nếu cho tr ướ c dòng điện, điện áp nút nguồn thay đổi theo tr ạng thái của lướ i, nguồn tr ở thành nguồn dòng . Nút trung gian (không có máy phát c ũng như ph ụ t ải) có thể coi là nút
có nguồn dòng bằng 0. Nút phụ tải là nút có ngu ồn dòng vớ i giá tr ị công suất âm (vì tính theo hướ ng b ơ m vào nút). Các máy phát th ực t ế có thể làm việc ở cả 2 ch ế độ nguồn áp và nguồn dòng. Lướ i chuẩn có thể có các nhánh n ối đất. Nút "đất" có số hiệu là 0.
Để áp dụng mô hình trên, m ọi phần tử thực của lướ i điện cần phải đượ c mô tả bằng các nhánh chu ẩn và thiết lậ p sơ đồ lướ i chuẩn.
1.1.3. Sơ đồ thay thế các phần tử cơ bản của lướ i điện 1. Các đườ ng dây t ải đ i ện
- Đườ ng dây trên không, đ iện áp U ≤ 35 kV:
Sơ đồ thay thế hình 1.3. i
l (km)
j
i
ZD
j
r 0 , x0 (Ω/km)
Hình 1.3 Thông số tính toán: ZD = R D+jXD = (r 0+jx0)l - Đườ ng dây trên không đ iện áp cao và các đườ ng dây cáp:
Sơ đồ thay thế hình π (hình 1.4), cần xét đến điện dung tự nhiên. 27
i
l (km)
j
ZD
i
r 0 , x0 (Ω/km)
jB/2
j jB/2
b0 (1/ Ω.km)
Hình 1.4
Thông số tính toán cho sơ đồ hình 1.4: ZD = R D+jXD = (r 0+jx0)l ;
B = b0l .
- Các đườ ng dây dài siêu cao áp:
Có 2 cách mô hình: b ằng chuỗi các mắt xích hình π, hoặc một sơ đồ hình π tổng hợ p vớ i thông số tính theo mạng 2 cửa của đườ ng dây có thông s ố r ải. + Mô hình b ằng chuỗi các mắt xích hình π (hình 1.5)
i
Δl
Δl
l (km) r 0 , x0 Ω/Km
ΔZ jΔB/2
Δl j b0 1/ Ωkm
ΔZ
jΔB/2
ΔZ j ΔB/2
j ΔB/2
Hình 1.5
Thông số tính toán cho mỗi mắt xích hình π:
ΔZ = (r 0+jx0)Δl; ΔB = b0Δl Để đảm bảo độ chính xác cần chọn Δl ≤ 100 km. 28
+ Mô hình theo s ơ đồ hình П tổng hợ p (hình 1.6). i
l (km)
ZП
i
j
j
r 0 , x0 ( Ω/Km ) YП/2
b0 (1/ ΩKm )
YП/2
Hình 1.6 Các thông số tính toán cho sơ đồ hình 1.6: Z∏ =
Z sh ZY YZ ⎞ sh ZY = Z ≈ Z⎛ ⎜1 + ⎟ Y ZY ⎝ 6 ⎠
Y∏ Y th ( YZ / 2) Y 1 = ≈ 2 2 2 1 + YZ YZ / 2 6
Trong đó: Z = (r 0 + jx0).l ; Y = (g0 + jb0).l . 2. Các máy bi ế n áp đ iệ n l ực
+ Máy biến áp 2 cu ộn dây: R B
i i Cao áp
j
Nút cao áp
Hạ áp
R 0
XB
K
j Nút hạ áp
X0 Nút đất
Hình 1.7
Thông số tính toán (trong h ệ đơ n vị có tên):
29
2
2 ⎛ U dm ⎞ U N % U dm ⎜ ⎟ R B = Δ Pcu .⎜ ⎟ ; X B = 100 . S S dm ⎝ dm ⎠ 2 U dm X0 = ; ΔQFe
2 100 U dm Z0 = . ; I0 % Sdm
R 0 = Z02 − X 02 ;
+ Máy biến áp 3 cuộn dây:
Sơ đồ thay th ế hình 1.8. K C-T
C Nút cao áp
T Nút trung áp
Nút cao áp R C C
R 0
H Nút hạ áp
R T XC
Nút giữa
X0
XT XH
R H
T Nút trung áp
K C-H
H Nút hạ áp
Hình 1.8 Thông số sơ đồ MBA 3 cuộn dây đượ c tính theo các công th ức hoàn toàn tươ ng tự MBA 2 cuộn dây (cần tính U N% và ΔPcu cho từng cuộn dây tr ướ c). 3. Các kháng đ i ện, t ụ đ iệ n (bù ngang, bù d ọc)
Thay thế bằng các nhánh có điện kháng và điện dung tươ ng ứng. 4. Mô hình phụ t ải
Phụ tải điện đượ c hiểu như nguồn công suất âm, tính theo h ướ ng bơ m vào nút. Trong tr ườ ng hợ p chung, công suất tác d ụng và phản kháng của phụ tải phụ thuộc
điện áp nút và tần số hệ thống theo đặc tính t ĩ nh (thườ ng chỉ có thể xác định bằng thực nghiệm và tiệm cận theo các hàm giải tích). Các dạng hàm tiệm cận thườ ng dùng: 30
P(U,f) = P0 (a0+a1ΔU*+a2ΔU*2)(α0+α1Δf *) ; Q(U,f) = Q0 (b0+b1ΔU*+b2ΔU*2)(β0+β1Δf *). Trong đó:
ΔU* = (U-U0)/U0 ; Δf * = (f-f 0)/f 0 ; P0, Q0 là tr ị số công suất tác dụng và phản kháng ứng vớ i lúc U = U 0 , f = f 0. a, b, α, β là các h ệ số tiệm cận, cần thoả mãn điều kiện: a0 + a1 + a2 = b0 + b1 + b2 = 1
;
α0 + α1 = β0 + β1 = 1
Tr ườ ng hợ p riêng P = const; Q = const, t ươ ng ứng vớ i a0=1, b0 =1, α0=1, β0=1, các hệ số còn lại bằng 0. 5. ĐTT phụ t ải nút có MBA đ iề u áp d ướ i t ải
Các máy biến áp điều áp dướ i tải có thể điều chỉnh thườ ng xuyên khi mang tải. Trong phạm vi điều chỉnh điện áp (phía cao): U0-ΔU < U < U0+ΔU điện áp phía h ạ
đượ c coi như không đổi.
U
P
U
Phạ(U)
P+jQ P+jQ a)
P(U)
P0
b) ΔU ΔU U
Phạ+jQhạ
U0
Hình 1.9. Nút có MBA điều áp dướ i tải (a) sơ đồ thay thế nút cao áp (b) và ĐTT phụ tải
31
Khi đó đặc tính thay đổi phụ tải (tính ở phía cao áp) có d ạng sau:
P(U) =
Phạ(U+ ΔU)
khi U < U0-Δ U
P0
khi U0 -ΔU < U < U0+ΔU
Phạ(U-ΔU)
khi U > U0+ΔU
Tươ ng tự cho công suất phản kháng. Khi tính vớ i nút tải ở phía cao áp c ần sử dụng đặc tính tính ph ụ tải như trên. Chươ ng trình Conus xét đến phụ t ải các nút này trong b ảng riêng (xem Hướ ng dẫn chạy chươ ng trình).
(SVC) 6. Thi ế t b ị bù có đ i ều khi ển Q U
U Qmax
SVC Q1 a)
Q1=U2/XK
ΔU
X
~ F
Q2
Qmin
b)
ΔU U0
U Q2= -U2/XC
c)
Hình 1-10. SVC (a), mô hình t ươ ng đươ ng (b) và đặc tính công suất (c) Trong chươ ng trình Conus, SVC đượ c thay thế tươ ng đươ ng bằng một nguồn F và 2 tải thuần phản kháng Q1 và Q2 có các máy bi ến áp điều áp dướ i tải (hình 1.10,b). Nguồn có điện áp giữ Umod = U0, giớ i hạn phát CSPK tươ ng ứng vớ i Qmin, Qmax của SVC. Các đặc tính t ĩ nh của phụ tải Q1, Q2 như sau: ⎧U 2 / X k khi Q1 = ⎨ khi ⎩Qmax
U ≥ U0 U < U0
32
⎧− U 2 / X C khi Q2 = ⎨ khi ⎩ Qmin
U ≤ U0 U > U0
Để mô hình SVC trong Conus c ần nhậ p các tr ị số U0, Qmin, Qmax. Ngoài ra để mô phỏng sơ đồ nối các phần tử trong nội bộ SVC cần cho thêm các s ố hiệu nút cho máy phát (nút F), t ải phản kháng (nút K) và t ải điện dung (nút C). 1.2 MÔ HÌNH NGUỒ N TRONG TÍNH TOÁN CĐXL
1.2.1. Cấu trúc nguồn Nguồn điện đượ c mô tả trong chươ ng trình Conus tươ ng ứng vớ i hoạt động của các máy phát điện đồng bộ trong NMĐ. Máy phát đượ c kéo bở i tua-bin có thi ết bị t ự động điều ch ỉnh t ốc độ quay (TĐT) và đượ c điều ch ỉnh điện áp bở i thiết b ị t ự
động điều chỉnh kích từ (TĐK). Có các mô hình khác nhau (chi ti ết hoặc đơ n giản hóa) có thể lựa chọn trong tính toán. Δω
Máy phát
TĐT Tua bin PT
ω
~
IF
BI
PF + j QF
Eq
UF BU
If Hệ thống kích từ
ΔI
ΔUF
TĐK
Δω
a) PT0
Δω
−
PF đm ΔPT f đm .σ
PT Pmin
b)
ΔUF
Pmax
ΔIF Δω
K U
Eq0
Σ
K I
Eq max
Eq
ΔEq Eq min
K s
c)
Hình 1.11. Cấu trúc máy phát (a) và mô hình T ĐT (b) và TĐK (c)
33
1.2.2. Mô hình TĐT Tác động của TĐT trong CĐXL đượ c mô tả theo đặc tính điều chỉnh t ĩ nh đơ n giản hóa vớ i hệ số độ dốc: k = −
PF đm , trong đó σ là hệ số điều chỉnh t ĩ nh của TĐT. f đm . σ
Có các giớ i h ạn P Fmin và PFmax ph ụ thu ộc vào điều ki ện làm việc c ụ th ể c ủa tua bin. Quan hệ giữa công suất tua bin vớ i độ lệch tần số quay có dạng: PT = ⎛ ⎜ PF0 − PF đm
⎝
Δω* ⎞ ⎟(1 + Δω* ) σ ⎠
(qui đổi về phía stator) (1.1)
PFmin < PT < PFmax PF0 - là tr ị số đặt công suất vận hành của máy phát (điều chỉnh bằng tay hoặc theo lệnh từ ngườ i vận hành). Theo điều kiện cân bằng công suất: PF = PT, cũng phụ thuộc độ lệch tần số. Khi tính vớ i tần số quay không đổi thì PF = PT = PF0. Trong chươ ng trình Conus, để mô phỏng tác động của TĐT (khi xét đến tần số hệ thống thay đổi) cần cho các số liệu vào bảng "Thông số máy phát và T ĐT" (xem Hướ ng dẫn chạy chươ ng trình), bao gồm: PFđm, PFmin, PFmax, hệ số điều chỉnh t ĩ nh σ. Nói chung chỉ c ần xét đến s ự thay đổi t ần s ố khi nghiên cứu các chế độ đặc bi ệt, ví dụ chế độ sau sự cố, không đảm bảo cân bằng công suất.
1.2.3. Mô hình TĐK
Để mô phỏng tác động của TĐK, chươ ng trình sử dụng 3 dạng mô hình khác nhau: mô hình chi ti ết, mô hình gần đúng TĐK tác động mạnh, mô hình gần đúng TĐK tác động tỉ lệ. 1) Mô hình chi tiết c ủa T ĐK có 3 kênh điều ch ỉnh theo độ l ệch: điện áp, dòng điện
đo ở đầu c ực máy phát và t ần s ố quay, so vớ i các tr ị s ố đặt. Quan hệ điều ch ỉnh có dạng sau: E q = [E q 0 + K U .ΔU F + K I .ΔI + K s .Δω* )](1 + Δω* ) K b
(1.2)
Eqmin < Eq < Eqmax Trong đó: ΔUF = UF - U F0; ΔIF = IF-IF0; Δω* = (ω-ω0)/ω0 , vớ i U F0, I F0, ω0 là các tr ị số đặt của điện áp, dòng điện và tần số quay của máy phát. K b là hệ số phụ thuộc 34
loại hệ thống kích từ, chúng khá nhỏ có thể coi K b ≈ 0. Eqmin và Eqmax là các giớ i hạn sđđ theo khả năng điều chỉnh kích từ. Khi tính toán b ằng chươ ng trình Conus, để xác định T ĐK theo mô hình trên cần cho Eqmin, Eqmax trong bảng "Thông số máy phát và T ĐT", còn cho các h ệ số K U, K i, K s, K b trong bảng "Kích từ và TĐK". 2) Mô hình gần đúng TĐK tác động mạnh: coi UF=const. 3) Mô hình gần đúng theo TĐK tác động tỉ lệ: E'q = const sau điện kháng X'd.
1.2.4. Mô hình máy phát Bản thân máy phát c ũng cần đượ c mô hình, th ể hiện quan hệ gi ữa công suất tác dụng và phản kháng vớ i sđđ Eq và điện áp đầu cực UF: q
E .U PF = Q F sin θ = PT ; Xq E .U U 2F = − + q F cos θ ; QF (1 + s)X q Xq X X U E Q = Eq q + (1 − q ) F cos θ Xd Xd 1 + s Q F min < Q F < Q F max
Eq Id(Xd-Xq)
EQ
IF.XQ UF
θ Iq
IF d Id
(1.3) Hình 1.12 Trong các phươ ng trình trên, s - là h ệ số tr ượ t, cũng chính bằng Δω* ; Xq, Xd - là các điện kháng đồng bộ ngang tr ục và dọc tr ục. EQ - là s đđ gi ả t ưở ng c ủa máy phát, chỉ có ý ngh ĩ a tính toán. Vớ i các máy phát điện c ực ẩn (máy phát nhiệt điện), do Xd = Xq nên EQ = Eq. Quan hệ giữa Eq, EQ, UF và IF tươ ng ứng vớ i đồ thị vec tơ hình 1.12. Bất phươ ng trình cuối thể hiện giớ i hạn cho phép của công suất phản kháng. Các giớ i hạn này có quan hệ vớ i dòng điện kích từ gây phát nóng cuộn dây roto, nhưng còn phụ thuộc cả điều kiện phát nóng lõi thép gây ra b ở i tổn thất từ tr ễ và 35
dòng Foucault, vì th ế cần đượ c cho trong các b ảng thông tin nút (độc lậ p vớ i Eqmin và Eqmax). Cần chú ý r ằng, tươ ng ứng vớ i các mô hình đơ n giản của TĐK cũng có các mô hình đơ n giản hóa cho bản thân máy phát. Mô hình trên ch ỉ đượ c sử dụng khi TĐK có mô tả chi tiết dạng (1.2). Khi TĐK đượ c mô tả gần đúng giữ E'q không đổi (tác động tỉ lệ), mô hình máy phát chỉ bao gồm s đđ E' ≈E'q n ối ti ế p v ớ i điện kháng quá độ X'd. V ớ i mô hình này, sức điện động E'q có quan hệ vớ i điện áp đầu cực máy phát U F và công suất phát của nó theo công thức: 2
2
' ⎞ ⎛ ⎛ PF .X 'd ⎞ Q . X F d ' ' ⎟ +⎜ ⎟ , Eq ≈ E = ⎜ UF + ⎜ ⎟ ⎜ U F ⎠ ⎝ U F ⎠⎟ ⎝
(1.4)
Quan hệ này đượ c sử dụng trong tính toán C ĐXL đầu, cũng như các chế độ tiế p sau khi làm biến thiên thông số. Vớ i T ĐK tác động mạnh, điện áp đầu c ực máy phát U F luôn giữ đượ c không
đổi. Vì thế trong tính toán C ĐXL đầu, cũng như tính toán các ch ế độ vớ i thông số biến thiên, máy phát đượ c coi đơ n giản như một nút đã biết điện áp, có công su ất tr ực tiế p bơ m vào. 1.3. HỆ PHƯƠ NG TRÌNH CÂN BẰ NG DÒNG NÚT Giả thi ết s ơ đồ g ồm toàn các nhánh chu ẩn v ớ i N+1 nút (k ể c ả nút đất). Nút đất có số thứ tự là 0. Tr ướ c hết, xét nút i g ồm toàn các nhánh n ối v ớ i j như trên hình 2.1,a (nút i li ền k ề vớ i máy biến áp lý tưở ng). Nguồn dòng (từ máy phát) bơ m vào nút, ký hiệu là J& i . Tỉ số biến áp đượ c tính theo h ướ ng từ giữa nhánh về nút i, ngh ĩ a là hệ số biến áp U& i' & K ij = & = U i
ˆIij . ˆIij'
Phươ ng trình cân b ằng dòng đối vớ i nút i theo định luật Kiếc-khố p I:
36
N
&I = J& ∑ ij i j= 0 j≠ i
Chuyển sang tính theo dòng &I'ij , ta có:
N
ˆ ij&Iij' = J& i K ∑ j= 0 j≠ i
Áp dụng định luật Ôm cho các nhánh: ˆ ij U 'i − U j = J& i K ∑ Zij j= 0 &
N
&
j≠ i
hay
K ijU i − U j & ˆ = Ji K ∑ ij Z ij j= 0 & &
N
&
j≠ i
ˆ ij K ij2 & N K U i − ∑ U& j = J& i ∑ j= 0 Zij j= 0 Zij N
j≠ i
Đặt
j≠ i
K ij2 Yii = ∑ j= 0 Zij
- tổng dẫn riêng của nút i ;
ˆ ij K Yij = − Zij
- tổng dẫn tươ ng hỗ nhánh ij ;
N
j≠ i
Ta có phươ ng trình cân b ằng dòng cho nút i: Yii U& i +
N
YijU& j = J& i ∑ j= 0 j≠ i
Nếu xét nút i n ối v ớ i các nhánh theo h ướ ng như trên hình 2.1,b (nút i li ền k ề v ớ i tổng tr ở Zij) ta cũng có:
N
&I = J& ∑ ij i j= 0 j≠ i
37
U& i − U& ' j & = Ji ∑ Z ij j= 0 N
j≠ i
& U & U& i − K ij j = J& i ∑ Zij j= 0 N
j≠ i
& 1 & N K ij & U − U j = J& i ∑ i ∑ j= 0 Zij j= 0 Zij N
j≠ i
j≠ i
Nếu đặt : & K 1 ; Yii = ∑ Yij = − ij Zij j=0 Z ij N
j≠i
ta cũng nhận đượ c phươ ng trình cân bằng dòng dạng tươ ng tự: Yii U& i +
N
YijU& j = J& i ∑ j= 0 j≠ i
Tuy nhiên, có s ự khác nhau ở biểu thức tính tổng dẫn riêng Yii và tổng dẫn tươ ng hỗ Yij . Dễ nhận thấy trong tr ườ ng hợ p chung, nút i nối vớ i nhánh theo cả 2 hướ ng, biểu 2 thức tính tổng dẫn riêng có dạng : Yii = ∑ K ij + ∑ 1 ; k
Z ij
l
Z ij
Trong biểu thức này, tổng đầu tính cho k nhánh có máy bi ến áp lý tưở ng nối tr ực tiế p v ớ i i , còn t ổng thứ 2 tươ ng ứng v ớ i l nhánh có t ổng tr ở n ối tr ực ti ế p v ớ i nút i. Từ đó viết đượ c dạng chung hệ phươ ng trình cho toàn lướ i: Y11U& 1 + Y12 U& 2 + ... + Y1 N U& N = J&1 ; Y21U& 1 + Y22 U& 2 + ... + Y2 N U& N = J& 2 ; . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Y N1U& 1 + Y N 2 U& 2 + ... + Y NN U& N = J& N ;
(1.4)
Phươ ng trình của nút đất (i=0) đượ c bỏ qua do chọn U0 = 0. 38
1.4 HỆ PHƯƠ NG TRÌNH CÂN BẰ NG CÔNG SUẤT NÚT Nhân hai vế của (1-4) vớ i tr ị số liên hợ p điện áp của nút tươ ng ứng. Hệ nhận
đượ c sẽ có dạng: Y11U12 + Y12 U& 2 Uˆ1 + ... + Y1 N U& N Uˆ1 = P1 − j Q1 ; Y21U& 1 Uˆ 2 + Y22 U 22 + ... + Y2 N U& N Uˆ 2 = P2 − j Q 2 ; . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Y N1U& 1 Uˆ N + Y N 2 U& 2 Uˆ N + ... + Y NN U N2 = P N − j Q N ;
Hay viết gọn hơ n : Yii U i2
N
+ ∑ YijU& jUˆ i = Pi − jQi
; i=1, 2, ... N
j=1 j≠ i
Chuyển về dạng số thực vớ i kí hiệu (dạng đại số): U& i = U'i+jU'i
Yij = gij + jbij Thay vào và biến đổi, ta có hệ: 2
g iiU i
N
+ ∑[ g ij (U 'i U 'i +U "i U " j ) + bij (U "i U ' j −U 'i U " j )] = P i (U i , f ) ; j =1 j ≠ i
biiU i2 +
N
∑[ g (U " U ' −U ' U " ) − b (U ' U ' +U " U " )] = Q (U , f ) ij
i
i
i
j
ij
i
j
i
j
i
i
.
j =1 j ≠i
i=1,2,....,N
(1.5,a)
Nếu đặt các đại lượ ng dướ i dạng lượ ng giác: U& i = Ui ∠δi = U i (cos δi + jsin δi ) ; Yij = yij∠ψ ij = yij (cos ψij + jsin ψ ij ) .
39
ta có thể nhận đượ c hệ 2n phươ ng trình dạng sau: U i2 yii cos ψii
N
+ ∑ Ui U j yij cos(δi − δ j − ψij ) = Pi ( Ui , f ) j=1 j≠ i
− Ui2 yii sin ψii
N
+ ∑ Ui Ui yij sin(δi − δ j − ψij ) = Qi ( Ui , f )
(1.5,b)
j=1 j≠ i
i=1,2...N Các công suất v ế ph ải ph ụ thuộc điện áp nút và tần số thể hi ện đặc tính t ĩ nh của phụ tải và đặc tính điều chỉnh t ĩ nh TĐT của máy phát. Các hệ phươ ng trình (1.5) mô t ả tr ạng thái xác lậ p của lướ i điện. Chúng đượ c giải trong chươ ng trình Conus theo thu ật toán Newton-Raphson. 1.5. XÁC ĐỊ NH BIẾ N SỐ CỦA HỆ PHƯƠ NG TRÌNH CĐXL Hệ (1.5) có 2N ph ươ ng trình nên c ần xác định 2N biến số cấn tìm. Có nhiều phươ ng án khác nhau, nh ưng để lờ i giải phản ánh đượ c chế độ làm việc thực của HTĐ c ần phải xu ất phát từ điều ki ện c ụ th ể của h ệ thống. Hơ n nữa chúng có nh ững hạn chế nhất định khi tổ hợ p các biến. Hãy nhận xét từ hệ phươ ng trình dạng lượ ng giác 1.6,b. Gi ả thiết chọn các biến là N môdun và N góc pha điện áp các nút (n ằm hoàn toàn ở v ế trái của h ệ). D ễ ch ứng minh đượ c là khi đó hệ phươ ng trình bất định (ngh ĩ a là có vô s ố nghiệm). Thật vậy, giả sử đã tìm đượ c nghiệm là N modun điện áp U*1, U*2, ... ,U* N và N góc pha là δ*1,
δ*2, ... ,δ* N. Khi đó nếu cộng tất cả các giá tr ị nghiệm là góc pha vớ i cùng một lượ ng không đổi Δδ thì các giá tr ị góc pha mớ i δi = δ*i+Δδ c ũng thoả mãn hệ. Vì Δδ là tuỳ ý nên hệ phươ ng trình có vô s ố nghiệm. Như v ậy, một điều kiện giớ i h ạn là không
đượ c chọn tất cả các góc pha làm bi ến. Thật ra, nếu cộng tất cả các góc pha vớ i cùng một tr ị số, về mặt toán học chỉ tươ ng đươ ng vớ i thay đổi tr ục chuẩn tính góc pha các sđđ và điện áp nên nghiệm không thay đổi. Để các góc xác định duy nhất cần cho tr ướ c m ột góc pha b ằng 0 (góc trùng vớ i tr ục tính toán). Nút có góc pha đượ c ch ọn 40
tr ướ c này cần đượ c chỉ ra trên s ơ đồ khi tính toán và g ọi là nút cơ sở . Về nguyên tắc, nút cơ sở có thể đượ c chọn là nút b ất k ỳ (nút nguồn, nút tải, nút trung gian) vì nó chỉ có ý ngh ĩ a tính toán. Như vậy về lý thuyết chỉ có thể chọn tối đa N-1 góc pha điện áp nút làm ẩn số.
Ẩn số còn thiếu phải nằm trong số các thông s ố chế độ còn lại thuộc hệ phươ ng trình. Có 2 tr ườ ng hợ p cần xét: a) H ệ th ống có 1 nhà máy điều t ần luôn giữ đượ c t ần s ố x ấ p x ỉ định m ức. Trong tr ườ ng hợ p này dễ thấy biến cần đượ c đưa vào để xác định (biến cần tìm) chính là công suất tác dụng của nhà máy điều tần. Tr ạng thái xác l ậ p (có tần số định mức) tươ ng ứng vớ i một tr ị số nào đó của công suất NMĐ điều tần (cần tìm) làm cân b ằng công suất tác dụng cho toàn hệ thống. Cũng chính vì vậy nút có nhà máy điều tần còn đượ c gọi là nút cân bằng (bù tr ừ mọi thiếu thừa công suất các nguồn so vớ i tổng phụ tải và các t ổn thất). Trong tr ườ ng hợ p này bi ến tần số f n ằm trong các biếu thức công suất (v ế ph ải các phươ ng trình) cần cho bằng giá tr ị t ần s ố định m ức (50 hez) - không th ể nhận làm biến số. Như vậy khác vớ i khái niệm nút cơ sở , nút cân bằng có ý ngh ĩ a vật lý và phải đượ c xác định đúng là nhà máy điều tần. Nút cơ sở và nút cân bằng về nguyên tắc là 2 nút khác nhau. Tuy nhiên trong các ch ươ ng trình tính toán, ngườ i ta luôn mặc định nếu hệ thống đã có nút cân bằng thì cũng đồng thờ i chọn nút cân b ằng làm nút c ơ sở . (K ết quả nhận đượ c góc pha điện áp nút thanh cái nhà máy điều tần bằng 0). b) H ệ th ống có tần s ố khác định m ức. Đó là các tr ườ ng h ợ p c ần tính toán sai l ệch
điều chỉnh tần số của NMĐ điều tần, hoặc độ lệch tần số các chế độ sau sự cố (nặng nề) không đảm b ảo đượ c cân bằng CSTD ở t ần s ố định m ức (các nhà máy điều t ần hết giớ i hạn điều chỉnh). Trong tr ườ ng hợ p này, biến cần chọn thêm chính là tần số f (nằm trong biểu thức các đặc tính công su ất). Lúc này ch ỉ có khái niệm nút cơ sở và có thể chọn bất k ỳ trong hệ thống. Ngoài các điều ki ện bắt bu ộc nh ư vừa nêu các bi ến c ần tìm (ẩn số) còn cần đượ c lựa chọn phù hợ p vớ i tình huống vận hành. Cụ thể như sau: 41
+ M ỗi nút có 4 thông s ố n ằm trong hệ phươ ng trình (P,Q,U,δ) thì 2 thông số c ần cho tr ướ c, 2 thông số còn lại là ẩn số. + Chọn các biến theo loại nút và chế độ vận hành hệ thống như bảng sau: Loại nút
Thông số cho tr ướ c
Thông số cần xác định (ẩn số)
P, Q
U, δ
P=0;Q=0
U, δ
P, U
Q, δ
P, Q
U, δ
Nút cân bằng (nhà máy điều tần)
U, δ = 0
P, Q
Nút bù, giữ điện áp
P = 0, U
Q, δ
Nút bù, phát CSPK theo yêu cầu
P = 0, Q
U, δ
Nút tải Nút trung gian Nút nguồn PV (phát CSTD theo yêu cầu, giữ điện áp thanh cái) Nút nguồn PQ (phát CSTD và CSPK theo yêu cầu)
1.6 HỆ PHƯƠ NG TRÌNH TỐI GIẢ N CĐXL HTĐ
1.6.1. Biểu diễn hệ phươ ng trình theo đặc tính công suất Vế trái hệ phươ ng trình 1.6,b là các hàm ph ụ thu ộc bi ến tr ạng thái hệ thống. Các hàm này còn đượ c gọi là đặc tính công suấ t nút. Theo 1.6,b ta có bi ểu thức xác
định đặc tính công suất tác dụng và phản kháng mỗi nút như sau: N
Pi (...U i ...,...δ j ...) = Yii U sin α ii + ∑ U i U j Yij sin(δ i − δ j − α i j ) ; 2 i
j=1 j≠i
N
(1.7)
Q i (...U i ...,...δ j ...) = Yii U i2 cos α ii − ∑ U i U j Yij cos(δ i − δ j − α i j ) ; j=1 j≠ i
Khái niệm đặc tính công suất nút đượ c sử dụng nhiều trong lí thuyết phân tích ổn
định. Trong mục này, sử d ụng khái niệm đặc tính công suất để viết g ọn hệ phươ ng trình tr ạng thái xác lậ p của HTĐ. 42
Xét tr ườ ng hợ p HT Đ có NMĐ điều t ần (giữ tần số không đổi f=50hez). Giả thiết hệ thống có N+1 nút (không k ể nút đất) trong đó có m máy phát, không k ể NM Đ điều tần (nút cân bằng). Nút cân bằng đượ c chọn vớ i số hiệu N+1 không nằm trong m máy phát còn l ại. Trong m máy phát ta l ại phân chia ra: có s máy phát ki ểu PV (làm việc ở chế độ giữ điện áp) và (m-s) máy phát ki ểu PQ (phát CSPK cố định). Vớ i các quy ướ c này ta có h ệ phươ ng trình CĐXL: P i (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − P Fi
= 0; P i (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − P ti = 0; = 0; Qi (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − Q Fi = 0; Qi (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − Q Fi = 0; Qi (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − Qti P N +1 (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − P FN +1 = 0; Q N +1 (U s +1 ,..., U N , δ 1 ,..., δ N ) − Q FN +1 = 0;
(i = 1,2,..., m) (i = m + 1, m + 2,..., N ) (i = 1,2,..., s ) (i = s + 1, s + 2,..., m) (i = m + 1, m + 2,..., N )
(1.8)
Như vậy hệ gồm 2x(N+1) phươ ng trình vớ i các biến như sau: - N biến góc lệch (tính khi góc pha c ủa nút cân bằng δ N+1= 0): δ1,...,δ N; - s biến công suất phản kháng các nút nguồn PV: Q1, ...,Qs; - (m-s) biến mô đun điện áp các nút ngu ồn PQ: Us+1,...,Um; - (N-m) biến mô đun điện áp nút tải và nút trung gian: U m+1,...,U N; - 2 biến công suất nút cân bằng P N+1, Q N+1 .
1.6.2. Hệ phươ ng trình tối giản Dễ nhận thấy r ằng 2 phươ ng trình của nút cân bằng và s phươ ng trình ứng vớ i s biến công suất ph ản kháng các nút nguồn PV có tính độc lậ p vớ i các phươ ng trình còn lại. Tách riêng các ph ươ ng trình này tươ ng ứng vớ i loại bỏ toàn bộ số biến là công suất nút chỉ nằm trong mỗi phươ ng trình. Như vậy có thể giải riêng các ph ươ ng trình còn lại (t ạo thành hệ tối gi ản) để tìm tất các các biến tr ạng thái hệ thống (bao gồm mô đun điện áp Ui và các góc l ệch pha δi các nút). Sau khi có l ờ i giải, các phươ ng trình bị loại bỏ tr ở thành các bi ểu thức xác định công suất tác dụng (của nút cân bằng) và các công su ất phản kháng chưa biết.
43
Ta có hệ tối giản (2N-s phươ ng trình) như sau: Pi ( U s+1 ,..., U N , δ1 ,..., δ N ) − PFi Pi ( U s+1 ,..., U N , δ1 ,..., δ N ) − Pti Q i ( U s +1 ,..., U N , δ1 ,..., δ N ) − Q Fi Q i ( U s +1 ,..., U N , δ1 ,..., δ N ) − Q ti
= 0; = 0; = 0; = 0;
(i = 1,2,..., m) (i = m + 1, m + 2,..., N) (i = s + 1, s + 2,..., m) (i = m + 1, m + 2,..., N)
(1.9)
Vớ i N biến góc pha và (N-s) bi ến mô đun điện áp. Các biểu thức cụ thể của đặc tính công suất như trong hệ 1.7. Dạng (1.9) r ất thuận tiện sử dụng trong các nghiên c ứu lý thuyết v ề ổn định cũng như tính toán C ĐXL. Định thức Jacobi của (1.9) trùng hoàn toàn v ớ i giá tr ị số hạng tự do phươ ng trình đặc tr ưng chuyển động quá độ hệ thống. Chươ ng trình Conus sử d ụng đặc điểm này để đánh giá ổn định t ĩ nh HTĐ theo tiêu chu ẩn m ất ổn
định phi chu k ỳ. 1.7 Ả NH HƯỞ NG CỦA MÔ HÌNH MÁY PHÁT VÀ TĐK ĐẾ N TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HTĐ
1.7.1. Xét đến các trị số giớ i hạn trong mô hình máy phát Khi tính toán C ĐXL các dạng mô hình máy phát và T ĐK có ảnh hưở ng gián tiế p đến k ết quả tính toán thông qua các tr ị số giớ i hạn.
Đ K 1. Mô hình chi tiế t máy phát và T Vớ i mô hình này, có th ể xét đến đầy đủ các loại giớ i hạn: giớ i hạn phát CSTD theo công suất tua-bin (PFmax, P Fmin), giớ i h ạn điều ch ỉnh kích từ và phát nóng cu ộn dây roto (Eqmax, Eqmin), giớ i hạn phát công suất ph ản kháng theo điều kiện phát nóng lõi thép (QFmax, QFmin). Nếu lựa chọn tính toán vớ i tần số thay đổi, các phươ ng trình và bất phươ ng trình (1.1) đượ c đưa vào tính toán cùng v ớ i hệ phươ ng trình cân b ằng công suất lướ i. Tần s ố f đượ c xem như m ột ẩn s ố. N ếu l ựa ch ọn tính vớ i t ần s ố đã cho (có nút cân bằng), hệ (1.1) sẽ bị bỏ qua.
Đối vớ i T ĐK, tùy theo lựa chọn ch ế độ làm việc của máy phát, nút thanh cái máy phát đượ c xác định là nút PV hay nút PQ. V ớ i lựa chọn này, chươ ng trình thực 44
hiện tính CĐXL l ần đầu theo hệ ph ươ ng trình cân bằng công suất l ướ i. Sau đó d ựa vào các hệ (1.2) và (1.3) để kiểm tra các điều kiện giớ i hạn. - Vớ i chế độ PQ, sau khi có UF và δ, hệ (1.3) cho phép tính đượ c EQ và Eq. Kiểm tra
điều kiện E qmin < E q < Eqmax. Nếu điều kiện th ỏa mãn, theo (1.2) tính E q0. K ết thúc tính toán. Ngượ c lại, QF đượ c tính lại theo (1.3) vớ i tr ị số giớ i hạn của Eq. Lặ p lại phép tính CĐXL. - Vớ i chế độ PV, sau khi có Q F và θ, hệ (1.3) cho phép tính đượ c EQ và Eq. Kiểm ta điều kiện QFmin < QF < QF max. Nếu thỏa mãn thì kiểm tra tiế p điều kiện Eqmin < Eq < Eqmax. Nếu cùng thỏa mãn, Eq0 sẽ đượ c xác định theo (1.2), k ết thúc tính toán. Ngượ c lại, phép tính CĐXL đượ c lặ p lại vớ i các tr ị số giớ i hạn. Lúc này cách tính toán sẽ giống vớ i chế độ PQ. Thực tế, tr ườ ng hợ p này máy phát hết giớ i hạn điều chỉnh, điện áp đầu cực không giữ đượ c giá tr ị Umod đã đặt.
Đ K tác động t ỉ l ệ 2. Mô hình đơ n giản hóa máy phát vớ i T Tr ườ ng hợ p này chỉ có giớ i hạn công suất phản kháng đượ c kiểm tra. - Vớ i chế độ PQ, không có điều ki ện c ần ki ểm tra. Tr ị s ố E'q xác định đượ c theo UF và δ dựa trên cơ sở (1.4). - Vớ i chế độ PV, sau khi tính lần đầu nhận đượ c QF và δ, thực hiện kiểm tra điều kiện: QFmin < QF < QFmax. Nếu không thỏa mãn cần tính lại CĐXL vớ i giá tr ị giớ i hạn. Máy phát chuyển sang chế độ PQ. Tr ị số E'q cũng đượ c tính theo (1.4).
Đ K tác động mạnh 3. Mô hình đơ n giản hóa máy phát vớ i T Cũng chỉ có một điều kiện đượ c kiểm tra là giớ i hạn công suất phản kháng cho chế độ PV. Nếu không thỏa mãn, CĐXL sẽ đượ c tính lại vớ i tr ị số gi ớ i h ạn c ủa CSPK (QFmin hoặc QFmax). Thực chất máy phát đã chuyển sang chế độ PQ.
1.7.2. Lự a chọn mô hình máy phát và các điều kiện giớ i hạn khi tính CĐXL
Để áp dụng các mô hình khác nhau, trong ch ươ ng trình Conus sử dụng mã mô hình và mã các gi ớ i hạn (cho trong các b ảng "Thông số máy phát và TĐT" và "Kích từ và TĐK"). Có 3 loại mô hình, đượ c mã hóa bằng số như sau: 0 - mô hình đơ n giản hóa TĐK tác động mạnh, UF = const; 45
1 - mô hình chi tiết TĐK vớ i 3 kênh tín hi ệu điều chỉnh. 2 - mô hình đơ n giản hóa TĐK tác động tỉ lệ, E'q = const; Có 4 cách cho gi ớ i hạn, đượ c mã hóa như sau: 0 - chỉ xét giớ i hạn theo QF; 1 - xét gi ớ i hạn theo cả QF và Eq; 2 - chỉ xét giớ i hạn theo Eq; 3 - bỏ qua các giớ i hạn.
1.7.3. Lự a chọn mô hình TĐK và các điều kiện giớ i hạn khi tính toán ổn định
Để tính tìm ch ế độ giớ i hạn ổn định, chươ ng trình Conus sử dụng khả năng tính toán vớ i thông số biến thiên. Hoạt động của TĐK đượ c xem xét theo nh ững cách khác nhau khi làm bi ến thiên thông số h ệ th ống. Có 3 kiểu mô hình hoạt động của TĐK (xác định theo đại lượ ng đượ c giữ), vớ i các mã số như sau: 0 - TĐK vớ i các mô hình đơ n giản hóa: giữ UF =const nếu khi tính CĐXL chọn mô hình máy phát có T ĐK tác động m ạnh, giữ E'q = const n ếu khi tính C ĐXL mô hình máy phát có T ĐK tác động tỉ lệ. 1 - TĐK đượ c mô hình chi ti ết, giữ Eq0 = const; 2 - Không có T ĐK, Eq = const. Có 4 cách xét đến giớ i hạn khi làm thay đổi thông số hệ thống, vớ i các mã s ố sau: 0 - bỏ qua các giớ i hạn; 1 - chỉ xét giớ i hạn QF; 2 - xét cả 2 giớ i hạn QF và Eq; 3 - chỉ xét đến giớ i hạn Eq.
1.7.4. Cách cho mã mô hình máy phát và TĐK Cột "code1234" trong các b ảng "Thông số máy phát và T ĐT" và "Kích t ừ và TĐK" dùng để cho 4 chữ số mã liên ti ế p. Ý ngh ĩ a các mã s ố theo thứ t ự từ trái sang phải như sau: - Mã số thứ nhất: mô hình máy phát và T ĐK khi tính CĐXL; - Mã số thứ 2: cách xét đến các tr ị số giớ i hạn khi tính CĐXL; - Mã số thứ 3: mô hình ho ạt động của TĐK khi tính toán ổn định; 46
- Mã số thứ 4: cách xét đến các tr ị số giớ i hạn khi tính toán ổn định. Như vậy nếu cột này để tr ống (tươ ng ứng cho 4 số 0) sẽ đượ c hiểu là khi tính CĐXL máy phát có mô hình TĐK tác động mạnh, chỉ xét giớ i hạn QF. Khi tính toán
ổn định - TĐK tác động mạnh giữ UF = const, bỏ qua các gi ớ i hạn khi làm biến thiên thông số. Cần chú ý là nếu thông số đượ c cho ở cả 2 bảng thì tr ị số trong bảng "Kích từ và TĐK" sẽ đượ c ưu tiên sử dụng.
Chươ ng 2. TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TĨNH BẰNG CHƯƠ NG TRÌNH CONUS **) 2.1 ĐÁNH GIÁ Ổ N ĐỊ NH TĨ NH HTĐ PHỨ C TẠP THEO TIÊU CHUẨ N MẤT
Ổ N ĐỊ NH PHI CHU K Ỳ Tiêu chuẩn m ất ổn định phi chu k ỳ, ch ỉ áp dụng riêng cho HT Đ, l ần đầu tiên
đượ c đề xuất b ở i П. С. Жданов (n ăm 1948). Cơ s ở xu ất phát của tiêu chu ẩn
này
chính là phươ ng pháp xấ p xỉ bậc nhất của Lyapunov. Có th ể mô tả sơ l ượ c như sau. Giả thiết sau khi thiết lậ p hệ phươ ng trình vi phân chuy ển động quá độ cho HTĐ và tuyến tính hóa xung quanh điểm cân bằng, nhận đượ c phươ ng trình đặc tr ưng (PTĐT) ở dạng: D(p) = a0 pn + a1 pn-1 +...+ an-1 p + an = 0
(2.1)
Dựa trên (2.1) các định thức Hurwitz có th ể thiết lậ p. Ký hiệu n định thức nhận đượ c là Δ1, Δ2, ..., Δn. Tiêu chuẩn Hurwitz phát biểu nh ư sau: hệ th ống sẽ ổn định nếu t ất cả các hệ số của PTĐT và các định thức Hurwitz đều mang dấu dươ ng. Về bản chất, khi tất cả các điều kiện của tiêu chu ẩn Hurwitz đượ c thỏa mãn thì mọi nghiệm của PTĐT sẽ có phần thực âm. Khi đó hệ thống ổn định tiệm cận. Khi có ít nhất một nghiệm có phần thực dươ ng thì hệ thống không ổn định. Hơ n nữa nếu nghiệm có phần thực dươ ng là nghiệm thuần thực thì hệ thống sẽ mất ổn định ở dạng phi chu k ỳ, còn nếu phần thực d ươ ng là của c ặ p nghiệm phức thì hệ thống sẽ mất ổn định ở dạng chu k ỳ (dao động vớ i biên độ tăng tr ưở ng vô hạn).
47
Giả thiết HTĐ đang ở chế độ làm việc ổn định, khi đó theo tiêu chuẩn Hurwitz sẽ phải có: am > 0, Δk > 0 (vớ i m = 0, n , k = 1, n ). Từ từ thay đổi các thông số chế độ về hướ ng làm mất ổn định hệ thống. Lúc hệ thống chuyển qua giớ i hạn mất ổn định thì một bất đẳng thức nào đó sẽ phải đổi dấu, tươ ng ứng vớ i phần thực một nghiệm nào
đó c ủa PT ĐT đổi d ấu t ừ âm sang dươ ng. Hurwitz đã ch ứng minh đượ c r ằng s ự đổi dấu đầu tiên xảy ra tươ ng ứng vớ i dấu của định thức cấ p n. Theo cấu trúc của ma tr ận Hurwitz ta còn có Δ n = a n .Δ n −1 . Như vậy Δn đổi d ấu tươ ng đươ ng vớ i a n hoặc
Δn-1 đổi dấu. Nói khác đi khi hệ thống chuyển từ ổn định sang mất ổn định có thể xảy ra đổi d ấu đầu tiên ở h ệ s ố a n ho ặc định thức Hurwitz Δn-1. V ề toán học còn có thể chứng minh nếu mất ổn định xảy ra do đổi dấu an thì mất ổn định có dạng phi chu k ỳ, còn nếu do Δn-1 thì sẽ có dạng dao động vớ i biên độ tăng lên vô hạn. Mặt khác, khi nghiên c ứu cấu trúc hệ thống phươ ng trình vi phân chuyển
động quá độ của HTĐ, Жданов đã nhận thấy, mất ổn định dạng chu k ỳ và mất ổn định d ạng phi chu k ỳ trong HTĐ, về cơ b ản x ảy ra do các nguyên nhân khác nhau. Nếu hệ thống bị mất ổn định do các thông s ố chế độ thì quá trình di ễn ra có dạng phi chu k ỳ. Còn nếu do các thông s ố của thiết bị tự động điều chỉnh gây ra thì mất ổn
định có dạng chu k ỳ (khi chỉnh định sai, làm phát sinh dao động t ự kích). Như v ậy, nếu giả thiết các bộ tự động điều chỉnh đang làm việc đúng (ứng vớ i chế độ đang vận hành) thì mất ổn định xảy ra đối vớ i HTĐ luôn chỉ ở dạng phi chu k ỳ và chỉ cần theo dõi điều kiện an > 0 là đủ. Sử dụng tiêu chuẩn mất ổn định phi chu k ỳ đơ n giản hơ n r ất nhiều so vớ i các tiêu chuẩn chung ổn định theo Lyapunov. Hơ n nữa, HTĐ có cấu trúc bất k ỳ đều ch ỉ cần sử dụng một chỉ tiêu dướ i dạng bất đẳng thức sẽ r ất thuận lợ i để xác định chế độ giớ i hạn (tươ ng ứng v ớ i lúc bất đẳng thức tr ở thành đẳng thức). Một ưu điểm khác của tiêu chu ẩn an >0 đó là có thể tính ngay đượ c giá tr ị an từ hệ phươ ng trình CĐXL. Nhiều công trình đã chứng minh, tr ị số an chính bằng định thức Jacobi của hệ phươ ng trình CĐXL lúc viết ở dạng tối giản (xem chươ ng 1). 48
2.2 XÁC ĐỊ NH CHẾ ĐỘ VẬ N HÀNH GIỚI HẠ N THEO ĐIỀU KIỆ N Ổ N
ĐỊ NH TĨ NH Chươ ng trình Conus thiết lậ p chức năng tính toán chế độ vớ i thông số biến thiên (xem H ướ ng d ẫn ch ạy ch ươ ng trình) chủ yếu ph ục v ụ mục đích tính toán xác
định chế độ vận hành giớ i hạn theo điều kiện ổn định t ĩ nh. Từ tr ạng thái ban đầu (đang có ổn định) cho các thông s ố thay đổi theo một cách nào đó (còn gọi là k ịch bản biến thiên thông số) h ệ th ống có thể ti ến đến ch ế độ gi ớ i h ạn, sau đó HT Đ m ất
ổn định. Chế độ giớ i h ạn này r ất đượ c quan tâm trong thi ết k ế và vận hành. Ví dụ, thiết k ế một NMTĐ lớ n nối vớ i hệ thống trung tâm qua đườ ng dây dài, kh ả năng phát công su ất có thể b ị h ạn ch ế b ở i gi ớ i h ạn t ải công suất c ủa đườ ng dây theo điều kiện ổn định t ĩ nh. Chế độ giớ i hạn có thể xác định đượ c bằng cách tăng dần công suất tác dụng phát của nhà máy cho đến lúc HTĐ mất ổn định. Chế độ ở bướ c tr ướ c khi mất ổn định là chế độ giớ i hạn, còn k ịch bản làm biến thiên thông số trong tr ườ ng hợ p này là tăng CSTD của máy phát lên t ừng bướ c. Bảng "K ịch bản biến thiên chế độ" trong chươ ng trình cho phép t ạo ra k ịch bản tùy ý bằng cách chọn đồng thờ i nhiều thông số, theo những bướ c tăng (giảm) khác nhau (xem H ướ ng dẫn chạy chươ ng trình).
ΔX
ΔX
Giớ i hạn tính toán
ΔX/4
X
ΔX/2
Hình 2.1
Giớ i hạn thực
Hình 2.1 biểu thị quá trình làm bi ến thiên thông số và sai số giữa chế độ giớ i hạn tính toán tìm đượ c và giớ i hạn thực của thông số. Khi "bướ c qua" giớ i hạn mất ổn
định, để tăng độ chính xác, thông s ố đượ c lùi 1/2 bướ c. Nếu chế độ lại ổn định, chươ ng trình lại cho tiến 1/4 bướ c, ngượ c lại lùi tiế p 1/4 bướ c... Sai số mặc định 49
đượ c l ựa ch ọn là 1/4 bướ c đã cho ban đầu. Độ chính xác có th ể cao hơ n b ằng cách giảm bướ c ban đầu hoặc cho lại sai số trong bảng "Làm biến thiên chế độ". Ví du: HTĐ trên hình 2.2 Máy phát:
F
~
PFđm = 4 x 260 MW UFđm = 15,75 kV X'd = 0,42 ; cos φ = 0,85. Máy biến áp: Sđm = 2 x 630 MVA Uđm = 500 kV; U N% = 14,9 ; k=500/15,75
1
B
4
l1 = 400 km
3
3 x AC400
l2 = 250 km
2
HT
3 x AC330
~
St
Đườ ng dây l1:
Đườ ng dây l2:
r 0 = 0,024 Ω/km
r 0 = 0,029 Ω/km
x0 = 0,298 Ω/km
x0 = 0,299 Ω/km
b0 = 3,76.10-6 1/Ωkm
b0 = 3,74.10-6 1/ Ωkm
Phụ tải: St=(300+j23,6) MVA; H ệ thống: U = 500 kV
Hình 2.2
Nhà máy thủy điện có 4 tổ máy, công su ất định m ức 260 MW. Để đưa công suất lên điện áp cao, nhà máy s ử dụng 2 máy biến áp 500kV, công suất định mức mỗi máy 630 MVA. Bài toán đượ c đặt ra là tìm gi ớ i hạn phát công su ất tối đa cho NMTĐ và tìm hệ số dự tr ữ ổn định khi nhà máy v ận hành hết công suất là 1000 MW (không k ể tự dùng). Xét 2 tr ườ ng h ợ p máy phát có TĐK tác động t ỉ lệ và T ĐK tác
động mạnh. Tr ướ c hết tính CĐXL vớ i công suất phát 1000 MW. Điện áp đầu cực máy phát đượ c giữ là 15.75 kV. Để đảm bảo điện áp nút tải giữa đườ ng dây, MBA 500 kV đượ c vận hành ở đầu phân áp tăng cao thêm 6,25%. Mô hình máy phát và các điều kiện giớ i hạn trong tr ườ ng hợ p này hoàn toàn phù hợ p vớ i code mặc định (code1234 = 0000) nên không cần sửa lại. Giớ i hạn Qmax của máy phát có th ể tính theo cosφ định mức, cho vào b ảng thông tin nút. K ết quả tính toán cho th ấy phân bố công suất và
điện áp là hợ p lý, hệ thống có ổn định t ĩ nh (hình 2.3).
50
Hình 2.3. K ết quả chế độ đầu của HTĐ hình 2.2
Để tính chế độ giớ i hạn, cần thiết lậ p k ịch bản và mô hình máy phát và T ĐK. - Vớ i mô hình TĐK tác động tỉ lệ ta chọn mô hình đơ n giản hóa E'q = const sau điện kháng quá độ X'd. Tần s ố h ệ th ống đượ c gi ữ không đổi, nên không cần cho các s ố li ệu T ĐT. N ếu v ẫn cho số liệu trong bảng này thì các tr ị số PFmax và P Fmin sẽ có ảnh hưở ng đến giớ i hạn làm biến thiên thông số PF. Ta chọn code1234 = 2300. (23 - mã mô hình c ủa CĐXL: 2 - E'q = const; 3 - b ỏ qua giớ i h ạn khi làm biến thiên chế độ. 00 - mã mô hình c ủa chế độ quá độ tính ổn định: 0 - E'q = const; 0 - b ỏ qua giớ i hạn khi thông số biến 51
thiên). Trong bảng "Thông số máy và TĐT" cần bổ sung số liệu X'd = 0,0851 Ω (tính từ tr ị số tươ ng đối đã cho), PFđm =1260MW, Cosφ = 0,85. Trong b ảng "Kích từ và TĐK" không cần thêm thông s ố nào vì các thông s ố trong bảng này đều ứng vớ i mô hình chi tiết. Bảng "Làm biến thiên chế độ" cần tạo k ịch b ản tăng dần công suất máy phát nút 1 (code = 12, DeltaX = 10, Xmin = 0, Xmax =2000). Để không bị giớ i h ạn t ăng công suất, cần cho PFmax = PFmin = 0 trong b ảng "Máy phát và TĐT" (nếu có).
Hình 2.4. K ết quả tính toán ch ế độ giớ i hạn Từ k ết quả tính đượ c hệ số dự tr ữ ổn định: K dt % =
1115 − 1000 100% = 11,5% 1000
52
Theo tiêu chu ẩn vận hành hệ số này không đảm bảo (yêu cầu >20%).
Để tính vớ i tr ườ ng h ợ p T ĐK tác động m ạnh chỉ c ần thay đổi code mô hình trong 2 bảng "Thông số máy và TĐT" và "Kích từ và TĐK". Trong tr ườ ng hợ p này có thể chọn code1234=0300 nếu vẫn không xét đến các giớ i hạn (có thể chỉ nhậ p 300). Nếu xét đến giớ i hạn QF sẽ tươ ng ứng code1234=0000 (không cần nhậ p gì). K ết quả tính toán như hình 2.5.
Hình 2.5 Hệ số dự tr ữ ổn định: K dt % =
1327.5 − 1000 100% = 32,75% 1000
53
Để nghiên cứu theo mô hình chi ti ết có thể sử dụng code1234=1310 (bỏ qua giớ i hạn). Lúc này c ần cho đầy đủ các thông số trong bảng "Kích từ và TĐK". 2.3 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ MỨ C ĐỘ Ổ N ĐỊ NH CỦA HTĐ PHỨ C TẠP Chươ ng trình Conus có ch ức n ăng tính toán các ch ỉ tiêu đánh giá mức độ ổn
định của HTĐ. Có các chỉ tiêu sau: ị ch bản đ iể n hình. 1 - H ệ số d ự tr ữ ổ n đị nh hệ thố ng tính theo k K ịch b ản điển hình (còn gọi là k ịch b ản t ự nhiên) đượ c xác định là k ịch b ản làm tăng đồng thờ i công suất tác dụng và phản kháng của t ất c ả các nút tải trong hệ thống theo cùng một tỉ lệ cho đến khi hệ thống mất ổn định. Hệ số dự tr ữ ổn định tính theo k ịch bản điển hình đượ c xác định theo công thức: K đdth =
P∑ gh − P∑ 0 100%. P∑ 0
Trong đó: PΣgh, PΣ0 - là tổng công suất phụ tải ở chế độ giớ i hạn và chế độ ban đầu. Hệ số dự tr ữ ổn định tính theo k ịch bản điển hình là một trong những chỉ tiêu đặc tr ưng cho mức độ ổn định chung của hệ thống.
ị ch bản quan tâm. 2. H ệ số d ự tr ữ ổ n đị nh tính theo các k Ngoài k ịch bản điển hình, tùy theo c ấu trúc và đặc điểm vận hành, mức độ ổn
định hệ thống còn cần đượ c kiểm tra theo nh ững k ịch bản khác gọi là k ịch bản quan tâm (thiết lậ p theo mục đích ngườ i nghiên cứu). K ịch bản quan tâm thườ ng liên quan đến các tình huống chuyển đổi phươ ng thức vận hành. Ví dụ từ mùa mưa chuyển sang mùa khô c ần giảm dần công suất các NMTĐ và t ăng dần công suất các NMNĐ. Chế độ giớ i hạn đượ c quan tâm nh ằm theo dõi h ệ số dự tr ữ ổn định. Phụ thuộc vào cấu trúc sơ đồ nhiều tr ườ ng hợ p hệ số dự tr ữ theo k ịch bản quan tâm mang ý ngh ĩ a quyết định. Hệ số dự tr ữ ổn định tính theo các k ịch bản quan tâm đượ c xác định theo công thức sau: K qtdt =
Pqt gh − Pqt 0 100%. Pqt 0
54
Trong đó: P qt gh và Pqt 0 là thông số quan tâm trong k ịch b ản (ví dụ công suất truyền tải trên đườ ng dây tải nặng) ở chế độ giớ i hạn và chế độ đầu. Tăng công suất máy phát của NMĐ để tìm giớ i h ạn ổn định và hệ s ố dự tr ữ (nh ư ví dụ trên) cũng là một tr ườ ng hợ p của k ịch bản quan tâm.
hình). 3. H ệ số sụt áp các nút (tính theo k ị ch bản đ i ển Vớ i k ịch b ản điển hình tính đượ c điện áp các nút ở ch ế độ đầu U i0 và chế độ giớ i hạn Uigh. Hệ số sụt áp nút i đượ c tính theo công th ức: K iU =
U i gh − U i 0 100%. Ui 0
Nút có h ệ số sụt áp lớ n là nút yếu, sớ m gây ra sụ p đổ điện áp, kéo theo m ất ổn định toàn hệ thống. Cải thiện ổn định cho các nút này th ườ ng nâng cao dự tr ữ ổn định chung cho toàn hệ thống.
động công suấ t nhánh. 4. H ệ số độ nhậ y bi ến Vớ i k ịch bản quan tâm tính đượ c công suất nhánh ở chế độ ban đầu Pi0 và chế
độ giớ i hạn Pigh. Hệ số độ nhạy biến động công suất nhánh đượ c tính theo công th ức: i K Nh =
Pi gh − Pi 0 100%. Pi 0
Nhánh có độ nhạy lớ n là nhánh nguy hiểm (cắt ra sẽ ảnh hưở ng nhiều đến tính ổn
định). thiên đ iệ n áp và góc l ệch pha các nút. 6. T ố c độ bi ến Mức độ ổn định h ệ th ống có liên qua đến các đạo hàm dQ/dU và dP/d δ (tiêu chuẩn thực dụng c ủa Markovits). Hệ thống sẽ m ất ổn định khi các đạo hàm này tiến tớ i 0. Chươ ng trình Conus có ch ức n ăng khảo sát sự thay đổi các hệ s ố độ nh ạy (tr ị số nghịch đảo của các đại lượ ng này) trong quá trình làm bi ến thiên thông số (vẽ
đườ ng cong). Các yếu tố gi ớ i hạn th ườ ng có ảnh hưở ng làm thay đổi đột biến (nhảy bậc) đườ ng cong. 5. Mi ền ổ n đị nh nút t ải trong không gian công suấ t nút .
55
Làm biến thiên công suất nút tải theo những hướ ng khác nhau có th ể tìm
đượ c các điểm nằm trên giớ i hạn ổn định. Đườ ng cong nối các điểm sẽ phân chia ra miền ổn định và không ổn định trong không gian công su ất nút. Miền ổn định đặc tr ưng cho khả n ăng cung cấ p công suất t ừ nút (tỉ l ệ v ớ i độ r ộng của miền ổn định).
Chươ ng 3 TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ TRONG LƯỚ I ĐIỆN PHÂN PHỐI *) 3.1. SUẤT GIẢM CHI PHÍ TỔ N THẤT ĐẶT THIẾT BỊ BÙ TRONG LĐPP Khi đặt một dung lượ ng bù Q bj vào nút j trong l ướ i điện, tổn thất công suất tổng có thể thay đổi m ột l ượ ng δP j = ΔP1 - ΔP2. Trong đó ΔP1 và ΔP2 t ươ ng ứng là tổng t ổn th ất tr ướ c và sau khi đặt bù. Chi phí tổn th ất gi ảm đượ c trong một n ăm có thể tính theo bi ểu thức: ΔC j = g.τ.δP j [đ/năm]. Trong đó : g - giá bán điện [đ/kWh]; τ - thờ i gian tổn thất công suất lớ n nhất [h]. Tr ị số đạo hàm: β j = ∂ΔC j/∂Q bj đượ c gọi là suất giảm chi phí t ổn thất của thiết b ị bù khi đặt vào nút j. Đơ n vị tính của β là đ/kVar.năm. Có thể hiểu là khi đặt một đơ n vị dung lượ ng bù vào nút j thì m ỗi năm chi phí tổn thất giảm đượ c β j đồng. Tr ị số β > 0 thể hiện thiết bị bù có hiệu quả giảm t ổn thấ t , ngượ c lại tổn thất bị tăng thêm. Suất gi ảm chi phí tổn thất c ủa m ỗi nút không phải là một con số c ố định b ở i nó phụ thuộc vào hiện tr ạng phân bố CSPK trên các nhánh. Tuy nhiên, khi tính đượ c suất gi ảm chi phí t ổn th ất cho mọi nút sẽ có cơ s ở để đánh giá v ề hi ệu qu ả bù trong lướ i điện đang xét: - Nếu mọi nút đều có β âm hoặc chỉ có m ột số ít nút vớ i β dươ ng và nhỏ thì nhu cầu
đặt bù trong l ướ i này không có. Không nên đặt vấn đề bù kinh tế. - Các nút có tr ị số β dươ ng và càng lớ n thì hiệu quả đặt bù càng cao; - Nút bù chỉ có hiệu quả kinh t ế khi thờ i gian thu h ồi vốn nhỏ hơ n tr ị số đã chọn (vớ i thiết bị bù thườ ng chọn Tđm = 2-3 năm). Có thể tính thờ i gian thu hồi vốn khi đặt thiết bị bù vào nút j theo công th ức: Tthj = k 0/β j [năm]. Trong đó k 0 - là suất vốn đầu tư cho thiết bị bù (tính b ằng đ/kVar). 56