Nghiên cứu giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối huyện Phù Mỹ có xét đến tính kinh tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

LƢU HỮU LÂM

NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

TRÊN LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ

CÓ XÉT ĐẾN TÍNH KINH TẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

Bình Định - 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

LƢU HỮU LÂM

NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

TRÊN LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN PHÙ MỸ

CÓ XÉT ĐẾN TÍNH KINH TẾ

Ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8520201

Ngƣời hƣớng dẫn: TS. NGUYỄN DUY KHIÊM

i

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện dƣới

sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Duy Khiêm - Khoa Kỹ thuật và Công

nghệ, Trƣờng Đại học Quy Nhơn. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu

đƣợc trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.

Bình Định, ngày … tháng … năm 2022

Tác giả luận văn

Lƣu Hữu Lâm

ii

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Trƣờng Đại Học Quy

Nhơn đã dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt thời gian học tại trƣờng và tạo điều

kiện cho em thực hiện luận văn này.

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Duy Khiêm, ngƣời đã

luôn luôn kiên nhẫn với em, giành thời gian quý báu để hƣớng dẫn, động

viên, tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận văn này.

Bên cạnh đ , em xin cảm gia đình đã là động lực to lớn về tinh thần lẫn vật

chất, giúp em vững bƣớc trên con đƣờng mà em đã chọn.

Cuối cùng, em chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của bạn bè, nhờ đ , kh khăn

trong quá trình thực hiện luận văn luôn đƣợc tháo gỡ một cách nhanh chóng.

uận văn này không tránh khỏi sai s t, em xin đƣợc lắng nghe sự g p ý, đ ng

góp của thầy cô và bạn bè để hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Bình Định, ngày ... tháng ... năm 2022

Tác giả luận văn

Lƣu Hữu Lâm

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i

LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii

MỤC LỤC.......................................................................................................iii

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT............................................ v

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU...................................................................... vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................vii

PHẦN MỞ ĐẦU.............................................................................................. 1

1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................... 2

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ........................................................... 2

4. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 3

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài................................................. 4

6. Bố cục luận văn........................................................................................ 4

CHƢƠNG 1...................................................................................................... 5

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ TTĐN LƢỚI ĐIỆN TRUNG HẠ ÁP .................. 5

1.1 VAI TRÕ CỦA ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN5

1.2 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ......................... 7

1.3 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN ƢỚI ĐIỆN THÔNG MINH TẠI VIỆT

NAM................................................................................................................ 10

1.4 ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHU VỰC HUYỆN PHÙ MỸ.................. 14

1.5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ TTĐN TRONG ƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI.......... 20

1.6 TÓM TẮT CHƢƠNG 1 ........................................................................ 33

CHƢƠNG 2.................................................................................................... 35

CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TTĐN TRÊN LƢỚI ĐIỆN TRUNG HẠ ÁP

KHU VỰC HUYỆN PHÙ MỸ ..................................................................... 35

2.1 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM TTĐN .......................................................... 35

iv

2.2 BÀI TOÁN TÁI CẤU TRÖC ƢỚI ĐIỆN .......................................... 41

2.3 BÀI TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .................................. 44

2.4 PHỐI HỢP TÁI CẤU TRÖC ƢỚI ĐIỆN VÀ BÙ CÔNG SUẤT

PHẢN KHÁNG............................................................................................... 47

2.5 TÓM TẮT CHƢƠNG 2 ........................................................................ 51

CHƢƠNG 3.................................................................................................... 52

MÔ PHỎNG TTĐN TRƢỚC - SAU KHI TÁI CẤU TRÖC LƢỚI ĐIỆN VÀ

BÙ CÔNG SUẤT, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ ................................... 52

3.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT [7]........................................ 52

3.2 MÔ PHỎNG ƢỚI ĐIỆN TRƢỚC VÀ SAU ĐẦU TƢ BẰNG PHẦN

MỀM PSS/ADEPT.......................................................................................... 57

3.2.1 Giảm tổn thất điện năng các TBA công cộng .................................... 57

3.2.2 Giảm tổn thất điện năng qua bài toán tái cấu trúc lƣới điện TOPO ... 66

3.2.3 Giảm tổn thất điện năng qua bài toán bù tối ƣu CAPO...................... 69

3.2.4 Đánh giá kết quả ................................................................................. 70

3.3 TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ SAU ĐẦU TƢ 74

3.4 TÓM TẮT CHƢƠNG 3 ........................................................................ 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 82

1. Kết luận ....................................................................................................... 82

2. Kiến nghị..................................................................................................... 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 83

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

ĐTCCCĐ Độ tin cậy cung cấp điện

ĐZ Đƣờng dây

EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam

EVNCPC Tổng Công ty Điện lực miền Trung

HNH Trạm biến áp 110kV Hoài Nhơn

MC Máy cắt đầu xuất tuyến trung áp

MTH Trạm biến áp 110kV Mỹ Thành

NR Nhánh rẽ

PĐ Phân đoạn

PCA Trạm biến áp 110kV Phù Cát

PMY Trạm biến áp 110kV Phù Mỹ

TBA Trạm biến áp

TI Máy biến dòng điện

TTĐN Tổn thất điện năng

TU Máy biến điện áp

XT Xuất tuyến trung áp

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 1.1. Phƣơng thức vận hành cơ bản của lƣới điện Phù Mỹ..................... 17

Bảng 2.1. Kết quả thực hiện chỉ tiêu TTĐN trung hạ áp trong Công ty Điện

lực Bình Định năm 2021 [4] ........................................................................... 38

Bảng 2.2. TTĐN phân loại theo cấp điện áp của Công ty Điện lực Bình Định

[4] .................................................................................................................... 39

Bảng 2.3. Tổng hợp kết quả TTĐN các TBA công cộng trong Điện lực Bình

Định [4] ........................................................................................................... 40

Bảng 2.4. Một số TBA phân phối c tỷ lệ tổn thất cao [4]............................. 40

Bảng 2.5. Phƣơng án đầu tƣ giảm TTĐN lƣới điện Phù Mỹ.......................... 48

Bảng 3.1. TTĐN TBA Trung Thành trƣớc đầu tƣ.......................................... 61

Bảng 3.2. TTĐN TBA Trung Thứ 2 trƣớc đầu tƣ........................................... 62

Bảng 3.3. TTĐN TBA Đội 1 trƣớc đầu tƣ...................................................... 62

Bảng 3.4. TTĐN TBA Trung Thành sau đầu tƣ ............................................. 62

Bảng 3.5. TTĐN TBA Trung Thứ 2 sau đầu tƣ.............................................. 62

Bảng 3.6. TTĐN TBA Đội 1 sau đầu tƣ ......................................................... 63

Bảng 3.7. TTĐN TBA Trung Thành 2 sau đầu tƣ .......................................... 63

Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả mô phỏng trƣớc và sau khi chen TBA Trung

Thành 2............................................................................................................ 64

Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả mô phỏng trƣớc – sau đầu tƣ các hạng mục...... 64

Bảng 3.10. Hiệu quả kinh tế sau đầu tƣ TBA Hội Thuận 2............................ 77

Bảng 3.11. Kết quả mô phỏng TTĐN và so sánh hiệu quả trƣớc – sau khi đầu

tƣ...................................................................................................................... 78

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống điện........................................................................... 5

Hình 1.2. Sơ đồ lƣới điện thông minh............................................................. 11

Hình 1.3. Ảnh hƣởng của lƣới điện thông minh trên các lĩnh vực ................. 12

Hình 1.4. Mặt bằng lƣới điện trung áp trên Google Earth .............................. 15

Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý lƣới điện Phù Mỹ ................................................. 19

Hình 1.6. Sơ đồ tổn thất kỹ thuật trong máy biến áp ...................................... 23

Hình 1.7: Giao diện chƣơng trình CMIS 3.0. ................................................. 31

Hình 1.8: Giao diện phân hệ báo cáo tổn thất................................................. 31

Hình 1.9: Kết quả xuất báo cáo từ phân hệ báo cáo tổn thất. ......................... 32

Hình 2.1. Sơ đồ mạng điện đơn giản............................................................... 45

Hình 2.2. Sơ đồ đơn tuyến minh hoạ lắp đặt tụ bù ......................................... 47

Hình 3.1. Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 5.0 ........................................... 52

Hình 3.2. Thiết lập nguồn ............................................................................... 54

Hình 3.3. Thiết lập máy biến áp...................................................................... 55

Hình 3.4. Thiết lập phụ tải .............................................................................. 56

Hình 3.5. Thiết lập dây dẫn............................................................................. 56

Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến 473-TC-PMY..................................... 58

Hình 3.7. Mặt bằng các TBA và đƣờng dây hạ áp hiện trạng ........................ 58

Hình 3.8. Mô hình các trạm biến áp hiện trạng trƣớc khi đầu tƣ.................... 59

Hình 3.9. Thông số tải trƣớc đầu tƣ ................................................................ 59

Hình 3.10. Thông số đƣờng dây trƣớc đầu tƣ................................................. 59

Hình 3.11. Mặt bằng lƣới điện sau đầu tƣ....................................................... 60

Hình 3.12. Mô hình khi chen trạm Trung Thành 2 sau đầu tƣ ....................... 60

Hình 3.13. Thông số tải sau đầu tƣ ................................................................. 61

Hình 3.14. Thông số đƣờng dây sau đầu tƣ .................................................... 61