Ổn định tĩnh và chất lượng điện áp của hệ thống điện nhận công suất từ các nguồn xa

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44)/N¨m 2007 –

78

ỔN ĐNNH TĨNH VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

NHẬN CÔNG SUẤT TỪ CÁC NGUỒN XA

Vũ Văn Thắng (Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp – ĐH Thái Nguyên)

1. Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển phụ tải điện của nước ta tăng cao, đặc biệt

trong giai đoạn 2006-2010 tốc độ tăng trưởng phụ tải khoảng 14%/năm [6]. Do đó, trong giai

đoạn này hệ thống điện Việt Nam thiếu hụt công suất trầm trọng, với 780 MW thiếu hụt năm

2007 và 261 MW thiếu hụt năm 2008 của hệ thống điện miền Bắc. Để đảm bảo cân bằng công

suất đáp ứng yêu cầu của phụ tải, một trong các biện pháp được đưa ra là nhập khNu điện năng

từ Trung Quốc qua đường dây 220kV từ Tân Kiều (Trung Quốc) cung cấp cho khu vực Lào Cai,

Yên Bái, Phú Thọ và Vĩnh Phúc. Hệ thống điện khu vực tách lưới có khoảng cách truyền tải là

296.6 km, mang đặc điểm của lưới điện nhận công suất từ nguồn xa, do đó chất lượng điện áp

và khả năng ổn định tĩnh của hệ thống điện cần đặc biệt quan tâm.

2. Phương pháp phân tích chế độ và đánh giá ổn định tĩnh hệ thống điện

2.1 Phương pháp phân tích chế độ

Cơ sở để tính toán phân tích chế độ của hệ thống điện là hệ phương trình cân bằng công

suất nút:















+ + + = −

+ + + = −

+ + + = −

N N N N NN N N N

N N

N N

Y U U Y U U Y U P jQ

Y U U Y U Y U U P jQ

Y U Y U U Y U U P jQ

* 2

2 2

*

1 1

2 2

*

2 2

2

22 2

*

21 1 2

1 1

*

1 1

*

12 2 1

2

11 1

...

......................................................

...

...

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺ ɺ ɺ

trong đó: Y là điện dẫn, U là điện áp nút và P, Q là công suất nút.

Hệ phương trình là phi tuyến và nhiều biến số (ví dụ, hệ thống điện có n nút, hệ phương

trình có 2n phương trình và 2n Nn) nên trong tính toán thường sử dụng thuật toán lặp dần đúng, một

trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi và thuận tiện là phương pháp Newton-Raphson.

2.2 Phương pháp đánh giá ổn định tĩnh

Phương pháp đánh giá ổn định tĩnh hệ thống điện gồm: Đánh giá theo tiêu chuNn năng

lượng, tiêu chuNn Lyapunov, tiêu chuNn đại số Hurwiz và các tiêu chuNn thực dụng. Trong tính

toán thường sử dụng tiêu chuNn thực dụng Gidanov do tiêu chuNn sử dụng kết quả của phương

pháp Newton-Raphson bằng cách xét dấu của ma trận Jacobi đã được xác định. Vì vậy, phân

tích chế độ và đánh giá ổn định tĩnh hệ thống điện thường được thực hiện đồng thời để giảm

khối lượng tính toán và đánh giá được đầy đủ thông số chế độ của hệ thống điện.

3. Đặc điểm của lưới điện nhận công suất từ nguồn xa

Hệ thống điện nhận công suất từ các nguồn xa có những đặc điểm sau: