ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ỨNG DỤNG CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI f0418383

1. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐAI HỌC BÁCH KHOA
HOÀNG LÊTRUNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CÁC PHƯƠNG PHÁP
GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ỨNG DỤNG CHO
LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI
Chuyê
n ngà
nh: Kỹ thuật điện
Mãsố: 8502021
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HỮU HIẾU
Đà Nẵng - Năm 2019

2. LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riê
ng tô
i. Trong luận văn có sử
dụng một số tà
i liệu của các đồng nghiệp; trí
ch dẫn một số bà
i viết, tà
i liệu chuyê
n
ngà
nh liên quan đến lưới điện phâ
n phối của Việt Nam.
Cá
c số liệu, kết quả nê
u trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
cô
ng bố trong bất kỳ cô
ng trì
nh nà
o khá
c.
Tá
c giả luận văn
HOÀNG LÊTRUNG

3. MỤC LỤC
TRANG BÌ
A
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌ
NH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lýdo lựa chọn đề tà
i...............................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu...............................................................................................1
3. Đối tượng vàphạm vi nghiê
n cứu...........................................................................2
4. Tên đề tà
i.................................................................................................................2
5. Bố cục luận văn.......................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN & TỔN THẤT TRÊN LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI....................................................................................................................3
1.1. Tổng quan về lưới điện phâ
n phối .......................................................................3
1.2. Đặc điểm lưới điện phâ
n phối..............................................................................3
1.2.1. Sơ đồ hì
nh tia................................................................................................3
1.2.2. Sơ đồ mạch vò
ng...........................................................................................4
1.3. Tổn thất và nguyên nhân gây tổn thất ..................................................................5
1.3.1. Tổn thất kỹ thuâ ̣t ...........................................................................................5
1.3.2. Tổn thất thương ma ̣i......................................................................................6
1.4. Bùcô
ng suất phản kháng trong lưới điện phâ
n phối ...........................................7
1.4.1. Bùcô
ng suất phản khá
ng..............................................................................7
1.4.2. Yê
u cầu về kỹ thuật vàkinh tế......................................................................8
1.4.3. Các phương phá
p bùcô
ng suất phản khá
ng .................................................9
1.4.4. Phương thức bùcô
ng suất phản khá
ng.........................................................9
1.4.5. Phâ
n tí
ch ảnh hưởng của tụ bù đến tổn thất cô
ng suất tá
c dụng vàtổn thất
điện năng của lưới phâ
n phối xé
t trong một số trường hợp đơn giản...................10
1.5. Kết luận chương 1..............................................................................................15
CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ BÀI TOÁN
CHI PHÍ
.........................................................................................................................16
2.1. Tổng quan về bùcô
ng suất phản khá
ng lưới điện phâ
n phối.............................16
2.2. Bùtự nhiên lưới điện phâ
n phối.........................................................................16

4. 2.2.1. Điều chỉnh điện á
p ......................................................................................17
2.2.2. Nghiê
n cứu các phương thức vận hà
nh tối ưu............................................17
2.2.3. Nâ
ng cao hệ số cô
ng suất tự nhiê
n .............................................................17
2.3. Bùkinh tế lưới điện phâ
n phối...........................................................................18
2.3.1. Khá
i niệm dò
ng tiền tệ................................................................................19
2.3.2. Cô
ng thức tí
nh giátrị tương đương cho các dòng tiền tệ đơn và phân
bố đều....................................................................................................................19
2.3.3. Phương pháp giá trị hiện tại........................................................................20
2.3.4. Bùtối ưu theo phương pháp phân tích động theo dò
ng tiền tệ...................20
2.4. Kết luận chương 2..............................................................................................24
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT, ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT
ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI.........................25
3.1. Tổng quan...........................................................................................................25
3.2. Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT ....................................................................25
3.2.1. Khá
i quá
t chung ..........................................................................................25
3.2.2. Tí
nh toá
n phâ
n bố cô
ng suất.......................................................................26
3.2.3. Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù......................................................................26
3.2.4. Thuận lợi và khó khăn khi sử dụng phần mềm PSS/ADEPT.....................29
3.3. Các bước thực hiện khi ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT...............................30
3.3.1. Thu thập, xử lývànhập số liệu lưới điện cần tí
nh toá
n trê
n PSS/ADEPT.30
3.3.2. Thể hiện lưới điện trê
n giao diện đồ hoạ của PSS/ADEPT........................35
3.4. Đánh giá tình hình tổn thất điện năng lưới điện Thà
nh phố Đồng Hới: ............36
3.4.1. Tì
nh hì
nh tổn thất điện năng:......................................................................36
3.4.2. Đề xuất cá
c giải phá
p giảm tổn thất điện năng có tính đến hiệu quả kinh tế:
...............................................................................................................................38
3.4.3. Kêcá
c vị trí
của tụ bù.................................................................................41
3.5. Kết luận chương 3..............................................................................................41
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG PSS/ADEPT TÍNH TOÁN BÙ, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ
KINH TẾ BÙ TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 42
4.1. Tổng quan của hệ thống lưới điện tỉnh Quảng Bì
nh:.........................................42
4.1.1. Đặc điểm lưới phâ
n phối tỉnh Quảng Bì
nh:................................................42
4.1.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện: ...................................................................42
4.1.3. Phương thức cấp điện vàkết dây cơ bản hiện tại của LĐPP TP Đồng Hới:
...............................................................................................................................43
4.1.4. Phương án cấp điện khi sự cố:....................................................................45
4.1.5. Đồ thị phụ tải của các XT điển hì
nh:..........................................................45

5. 4.2. Tì
nh hì
nh bùtrung, hạ áp được điều chỉnh trên lưới điện TP Đồng Hới...........47
4.3. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tí
nh toá
n phâ
n bố cô
ng suất vàtí
nh toá
n bùtối
ưu cho một số XT điển hì
nh của lưới điện phâ
n phối thà
nh phố Đồng Hới:............48
4.3.1. Mục đích tính toán ......................................................................................48
4.3.2. Tí
nh toá
n phâ
n bố cô
ng suất ban đầu .........................................................48
4.3.3. Tí
nh toá
n bù
:...............................................................................................48
4.4. So sá
nh hiệu quả kinh tế các phương án bù .......................................................56
4.5. Kết luận chương 4..............................................................................................62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................63
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................64
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO).
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.

6. TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM
TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ỨNG DỤNG CHO LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI
Học viê
n: Hoà
ng LêTrung - Chuyê
n ngà
nh: Kỹ thuật điện
Mãsố: 8502021 - Khó
a: K34 - Trường Đại học Bá
ch khoa - ĐHĐN
Tó
m tắt: Lưới phâ
n phối thường được phâ
n bố trê
n diện rộng, gồm nhiều nhá
nh
nú
t phụ tải, vì
vậy khi truyền năng lượng trên đường dây đến cá
c hộ tiê
u thụ sẽ gâ
y
nê
n tổn thất cô
ng suất, tổn thất điện năng, làm giảm chất lượng điện năng … trong
khi nhu cầu tiê
u thụ điện năng ngày càng cao, đòi hỏi đáp ứng đầy đủ kịp thời
khô
ng chỉ về số lượng màcả về chất lượng. Để hạn chế cá
c vấn đề trên, hàng năm
một lượng vốn rất lớn được đưa vào lưới điện thông qua các chương trình sửa chữa
lớn, sửa chữa thường xuyên để mua sắm, lắp đặt nhiều thiết bị vận hà
nh (tụ bù
, thay
dâ
y dẫn, thay má
y biến á
p tổn thất thấp…) nhằm mục đích hoàn thiện cấu trúc lưới,
điều chỉnh điện á
p, bùcô
ng suất phản khá
ng, giảm tổn thất điện năng trên lưới điện.
Phương án bù xét thấy cóhiệu quả để đánh giá và xây dựng các phương án bù tối
ưu cho lưới điện trung á
p, hạ á
p nhằm đề xuất phương án bù tối ưu cho LĐPP
Từ khó
a: Lưới điện phâ
n phối; Cô
ng suất tá
c dụng; Cô
ng suất phản khá
ng
EVALUATE THE ECONOMIC EFFICIENCY OF METHODS
TO REDUCE THE APPLICATION POWER LOSS FOR
THE DISTRIBUTION NETWORK OF DONG HOI CITY
Abstract: Distributed nets are usually distributed on a large scale, with more sub-
node loads, so when transmitting power to the consumers, power losses, power
losses, electrical degradation ... while the demand for electricity is increasing,
requiring timely and adequate response not only in quantity but also in quality. In
order to limit the above issues, a large amount of capital was put into the grid every
year through large repair programs, regular repairs to purchase and installation of
many operational equipments (capacitors, low voltage transformers, etc.) for the
purpose of finishing the grid structure, adjusting the voltage, reactive power
compensation, reducing power losses on the grid. The compensation plan is effective
for evaluating and developing optimal compensation schemes for medium and low
voltage power grids to propose the optimal compensation plan for LDBP.
Key words: Electricity distribution grid; Active power; Reactive power

7. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EVNCPC : Tổng Công ty Điện lực Miền Trung
QBPC : Công ty Điện lực Quảng Bì
nh
LĐPP : Lưới điện phâ
n phối
CSPK : Cô
ng suất phản khá
ng
TTG : Trạm trung gian
MBA : Má
y biến á
p
TBA : Trạm biến á
p
DCL : Dao cá
ch ly
XT : Xuất tuyến
CS : Cô
ng suất
TA : Trung á
p
HA : Hạ á
p
TA+HA : Trung á
p kết hợp Hạ á
p
TTĐN : Tổn thất điện năng
ΔA : Tổn thất điện năng
ΔP : Tổn thất công suất tác dụng.
ΔQ : Tổn thất công suất phản kháng.

8. DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Tổn thất sau bùtự nhiê
n................................................................................49
Bảng 4.2: Hệ số bùk ( tra theo TT 07/2006/TT-BCN).................................................51
Bảng 4.3: Tổn thất sau bùtrung á
p................................................................................53
Bảng 4.4: Tổn thất cô
ng suất sau bùhạ á
p....................................................................54
Bảng 4.5: Tổn thất sau bùtrung á
p kết hợp với hạ á
p...................................................55
Bảng 4.6: Tí
nh toá
n kinh tế ở phương án bùtrung á
p...................................................59
Bảng 4.7: Tí
nh toá
n kinh tế ở phương án bùhạ á
p .......................................................60
Bảng 4.8: Tí
nh toá
n kinh tế ở phương án bùtrung á
p kết hợp hạ á
p............................61
Bảng 4.9: So sá
nh giátrị lợi nhuận rò
ng NPV giữa các phương án .............................62

9. DANH MỤC CÁC HÌ
NH
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống phâ
n phối hì
nh tia...................................................................4
Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống phâ
n phối mạch vò
ng .............................................................4
Hì
nh 1.3. Bùcô
ng suất phản khá
ng.................................................................................7
Hì
nh 1.4. Vị trí
lắp đặt tụ bùcô
ng suất phản khá
ng......................................................10
Hì
nh 1.5. Ảnh hưởng của tụ bù đến sơ đồ lưới phân phối có 1 phụtải ........................11
Hì
nh 1.6. Ảnh hưởng của tụ bụ đến lưới có một phụtải phân bố đều trên trục chính..13
Hì
nh 2.1. Biểu đồ dò
ng tiền tệ giả định.........................................................................19
Hình 3.1. Lưu đồ thuật toá
n tối ưu hóa vị trí
lắp đặt tụ bù
............................................27
Hì
nh 3.2. Môphỏng lưới điện 22kV Đồng Hới trê
n giao diện đồ họa PSS/ADEPT....35
Hình 4.1. Đồ thị phụ tải ngày điển hình lưới điện 35kV TP Đồng Hới........................46
Hình 4.2. Đồ thị phụ tải ngày điển hình lưới điện 22kV TP Đồng Hới........................46
Hình 4.3. Đồ thị phụ tải ngày điển hình TP Đồng Hới .................................................47
Hì
nh 4.4. Hộp thoại cài đặt cá
c chỉ số kinh tế của PSS/ADEPT...................................49
Hì
nh 4.5. Hộp thoại cài đặt cá
c chỉ số kinh tế của PSS/ADEPT...................................50

10. 1
MỞ ĐẦU
1. Lýdo lựa chọn đề tà
i0
Sự phá
t triển của Ngành điện đi cùng với sự phá
t triển của đất nước, sự biến
động của Ngành điện sẽ mang lại những ảnh hưởng khô
ng nhỏ đến tì
nh hì
nh kinh tế,
chí
nh trị, xãhội của một Quốc gia. Trong thời kỳ hội nhập kinh tế quốc tế, vai tròcủa
Ngành điện ngày càng đặc biệt quan trọng. Chú
ng ta biết rằng trong vò
ng những năm
tới, nguy cơ thiếu hụt điện năng là điều khô
ng thể trá
nh khỏi vì
lýdo làcá
c trung tâ
m
Thủy điện, Nhiệt điện, Điện khí
lớn gần như đã được khai thá
c triệt để. Đồng thời, cá
c
nhà máy điện thường được xâ
y dựng ở nơi gần nguồn nhiê
n liệu hoặc chuyê
n chở
nhiê
n liệu thuận lợi, trong khi đó các trung tâm phụ tải lại ở xa, do vậy phải dùng lưới
truyền tải để chuyển tải điện năng đến cá
c phụ tải. Vì lý do an toàn người ta khô
ng
cung cấp trực tiếp cho cá
c phụ tải bằng lưới truyền tải mà dùng lưới phâ
n phối. Đây là
khâ
u cuối cù
ng của hệ thống điện đưa điện năng đến hộ tiê
u dù
ng.
Lưới phâ
n phối thường được phâ
n bố trê
n diện rộng, gồm nhiều nhá
nh nú
t phụ
tải, vìvậy khi truyền năng lượng trên đường dây đến cá
c hộ tiê
u thụ sẽ gâ
y nê
n tổn
thất cô
ng suất, tổn thất điện năng, làm giảm chất lượng điện năng … trong khi nhu cầu
tiê
u thụ điện năng ngày càng cao, đòi hỏi đáp ứng đầy đủ kịp thời khô
ng chỉ về số
lượng màcả về chất lượng. Để hạn chế cá
c vấn đề trê
n, hàng năm một lượng vốn rất
lớn được đưa vào lưới điện thông qua các chương trình sửa chữa lớn, sửa chữa thường
xuyên để mua sắm, lắp đặt nhiều thiết bị vận hà
nh (tụ bù
, thay dâ
y dẫn, thay má
y biến
á
p tổn thất thấp…) nhằm mục đích hoà
n thiện cấu trúc lưới, điều chỉnh điện á
p, bù
cô
ng suất phản khá
ng, giảm tổn thất điện năng trên lưới điện. Tuy nhiên, các chương
trình này thông thường có nhược điểm đó là: nguồn lực tà
i chí
nh lànguồn lực hữu hạn
nhưng vẫn chưa có những đánh giá chính xác tí
nh hiệu quả của cá
c cô
ng trì
nh sửa
chữa, nâ
ng cấp lưới nhằm mục đích giảm tổn thất điện năng.
Trước nhu cầu thực tiễn trên đây và vị trícô
ng tá
c của tá
c giả đề tà
i, tá
c giả
mong muốn xâ
y dựng bà
i toá
n thể hiện mối tương quan giữa chi phí đầu tư và lợi
nhuận thu được từ việc giảm tổn thất.
2. Mục đích nghiên cứu
- Phâ
n tí
ch cá
c chế độ là
m việc hiện hà
nh của lưới phâ
n phối thà
nh phố Đồng
Hới.
- Tì
m hiểu cá
c chế độ bùcô
ng suất phản khá
ng hiện tại trên lưới phâ
n phối của
Công ty Điện lực Quảng Bì
nh.
- Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tí
nh toá
n lựa chọn dung lượng bùvàvị
trí
bùhợp lýnhằm giảm tổn thất cho lưới điện để tăng hiệu quả kinh tế cho lưới phâ
n
phối 22KV thà
nh phố Đồng Hới.

11. 2
3. Đối tượng vàphạm vi nghiê
n cứu
- Đối tượng nghiê
n cứu:
Nghiê
n cứu của đề tài là các phương pháp tính toán tổn thất cô
ng suất trong đó
nhấn mạnh đến phương pháp bù công suất phản khá
ng cho lưới điện phâ
n phối thà
nh
phố Đồng Hới, tí
nh toá
n bùbằng phần mềm PSS/ADEPT.
- Phạm vi nghiê
n cứu:
+ Áp dụng đối tượng nghiê
n cứu trê
n cho một số xuất tuyến 22kV thuộc khu
vực thà
nh phố Đồng Hới cótổn thất cao.
+ Phương pháp tính toán các chế độ là
m việc trong lưới phâ
n phối.
+ Giải pháp bù cho lưới phâ
n phối.
4. Tên đề tà
i
Căn cứ mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu, đề tài được
đặt tê
n: “Đánh giá hiệu quả kinh tế các phương pháp giảm tổn thất điện năng ứng
dụng cho lưới điện phâ
n phối thà
nh phố Đồng Hới”.
5. Bố cục luận văn
Trên cơ sở mục đích nghiên cứu, đối tượng vàphạm vi nghiê
n cứu, nội dung đề
tà
i dự kiến như sau:
- Chương mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về lưới điện vàtổn thất trên lưới điện phâ
n phối.
- Chương 2: Mục tiê
u bùcô
ng suất phản khá
ng vàbà
i toá
n chi phí
.
- Chương 3: Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT, đánh giá tổn thất điện năng
lưới điện phâ
n phối thà
nh phố Đồng Hới.
- Chương 4: Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT tí
nh toá
n, đánh giá hiệu quả
kinh tế bùtối ưu cho lưới điện phâ
n phối Thà
nh phố Đồng Hới.

12. 3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN & TỔN THẤT TRÊN LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI
1.1. Tổng quan về lưới điện phâ
n phối
Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, trạm biến áp, các đường dây truyền tải
và phân phối được nối với nhau thành một hệ thống thống nhất làm nhiệm vụ sản xuất,
truyền tải và phân phối điện năng. Theo mục đích nghiên cứu, hệ thống điện được chia
thành các phần hệ thống như:
- Lưới hệ thống 500kV
- Lưới truyền tải (35, 110, 220kV)
- Lưới phân phối trung áp (6, 10, 22, 35kV)
- Lưới phân phối hạ áp (0,4kV)
1.2. Đặc điểm lưới điện phâ
n phối
Lưới điện phân phối cung cấp điện trực tiếp đến khách hàng của một địa phương
nhỏ nên thường có cấp điện áp trung áp 6, 10, 15, 22, 35kV phân phối điện cho các
trạm phân phối trung, hạ áp. Đặc điểm chính của lưới điện phân phối là:
- Chế độ vận hành bình thường của lưới phân phối là vận hành hở, hình tia hoặc
dạng xương cá. Để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện thỉnh thoảng cũng có cấu
trúc mạch vòng nhưng vận hành hở.
- Trong mạch vòng các xuất tuyến được liên kết với nhau bằng LBS, REC hoặc
thiết bị nối mạch vòng. Các thiết bị này vận hành ở vị trí mở, trong trường hợp cần
sửa chữa hoặc sự cố đường dây điện thì việc cung cấp điện không bị gián đoạn lâu
dài nhờ việc chuyển đổi nguồn cung cấp bằng thao tác đóng cắt dao cách ly phân
đoạn hay tự động chuyển đổi nhờ các thiết bị nối mạch vòng.
- Phụ tải của lưới phân phối đa dạng và phức tạp, nhất là ở Việt Nam các phụ tải
sinh hoạt và dịch vụ, tiểu thủ công nghiệp đa phần cùng trong một hộ phụ tải.
Sơ đồ cấp điện của lưới điện phân phối có các dạng cơ bản sau:
1.2.1. Sơ đồ hì
nh tia
Đây là loại sơ đồ đơn giản và thông dụng nhất. Từ trạm nguồn có nhiều xuất
tuyến đi ra cấp điện cho từng nhóm trạm phân phối. Trục chính của các xuất tuyến này
được phân đoạn để tăng độ tin cậy cung cấp điện. Thiết bị phân đoạn có thể là cầu chì,
dao cách ly, máy cắt hoặc các Recloser có thể tự đóng lập lại. Giữa các trục chính của
một trạm nguồn hoặc giữa các trạm nguồn khác nhau có thể được nối liên thông với
nhau để dự phòng khi sự cố, cắt điện công tác trên đường trục hay các trạm biến áp
nguồn. Máy cắt và dao cách ly liên lạc được mở trong khi làm việc để vận hành hở.

13. 4
Các phụ tải điện sinh hoạt 0,2kV - 0,4kV được cung cấp từ các trạm biến áp phân
phối. Mỗi trạm biến áp phân phối là sự kết hợp giữa cầu chì, máy biến áp và tủ điện
phân phối hạ áp. Đường dây hạ áp 0,2kV - 0,4kV của các trạm biến áp phân phối nà
y
thường có cấu trúc hình tia. Hình 1.1 thể hiện sơ đồ hệ thống phân phối hình tia.
Hì
nh 1.1. Sơ đồ hệ thống phân phối hình tia
1.2.2. Sơ đồ mạch vò
ng
Hì
nh 1.2. Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng
Thường được áp dụng cho lưới điện phân phối đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện
và chất lượng điện năng. Các xuất tuyến được cấp điện trực tiếp từ các trạm khác nhau
và trên mỗi tuyến đều có 2 máy cắt đặt ở hai đầu. Các trạm biến áp phân phối được
đấu liên thông và mỗi máy biến áp đều có 2 dao cách ly đặt ở hai phía. Máy biến áp
được cấp điện từ phía nào cũng được. Sơ đồ mạch vòng dạng này thường được áp
dụng cho lưới điện phân phối trung á
p.

14. 5
Trong thực tế, lưới điện phân phối tại Việt Nam là sự phối hợp của hai loại sơ đồ
trên. Chúng bao gồm nhiều trạm trung gian được nối liên thông với nhau bởi một
mạng lưới đường dây phân phối tạo thành nhiều mạch vòng kín. Đối với các khu vực
đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao thì sơ đồ lưới phân phối thường được áp dụng
kiểu sơ đồ dạng thứ hai.
1.3. Tổn thất và nguyên nhân gây tổn thất
Tổn thất điện năng trên hệ thống điện là lượng điện năng tiêu hao cho quátrì
nh
truyền tải và phân phối điện từ thanh cái các nhà máy điện qua hệ thống lưới điện
truyền tải, lưới điện phân phối đến các hộ sử dụng điện. Chính vì vậy, tổn thất điện
năng còn được định nghĩa là điện năng dùng để truyền tải, phân phối điện và là một
trong những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của ngành Điện.
Việc nghiên cứu, áp dụng các giải pháp mới để giảm tỷ lệ tổn thất điện năng là
mục tiêu của ngành Điện tất cả các nước, đặc biệt trong bối cảnh hệ thống đang mất
cân đối về lượng cung cầu điện năng như nước ta hiện nay. Tỷ lệ tổn thất điện năng
phụ thuộc vào đặc tính của mạch điện, lượng điện truyền tải, khả năng cung cấp của hệ
thống và công tác quản lý vận hành hệ thống điện. Tổn thất điện năng được phân chia
thành hai loại cơ bản là tổn thất kỹ thuật và tổn thất thương mại.
1.3.1. Tổn thất kỹ thuật
Tổn thất kỹ thuật là tiêu hao điện năng tất yếu xảy ra trong quá trình truyền tải và
phân phối điện. Do dây dẫn, máy biến áp, thiết bị trên lưới đều có trở kháng nên khi
dòng điện chạy qua gây tiêu hao điện năng do phát nóng máy biến áp, dây dẫn và các
thiết bị điện. Ngoài ra đường dây dẫn điện cao áp từ 110kV trở lên còn có tổn thất
vầng quang; dòng điện qua cáp ngầm, tụ điện còn có tổn thất do điện môi, đường dây
điện đi song song với đường dây khác như dây chống sét, dây thông tin... có tổn hao
điện năng do hỗ cảm.
Tổn thất kỹ thuật trên lưới điện bao gồm TTCS tác dụng và TTCS phản kháng.
TTCS phản kháng do từ thông rò, gây từ trong các máy biến áp và cảm kháng trên
đường dây. TTCS phản kháng chỉ làm lệch góc và ít ảnh hưởng đến TTĐN. TTCS tác
dụng có ảnh hưởng đáng kể đến TTĐN. Tổn thất kỹ thuâ ̣t có các nguyên nhân chủ yếu
như sau:
- Đường dây quá dài, bán kính cấp điện lớn, tiết diện dây dẫn quá nhỏ, đường dây
bị xuống cấp, không được cải tạo nâng cấp, trong quá trình vâ ̣n hành làm tăng
nhiê ̣t độdây dẫn, điê ̣n áp giảm dưới mứ c cho phép và tăng TTĐN trên dây dẫn.
- Máy biến áp vâ ̣n hành non tải hoă ̣c không tải sẽ không phù hợp với hệ thống đo
đếm dẫn tới TTĐN cao.

15. 6
- Máy biến áp vâ ̣n hành quá tải do dòng điê ̣n tăng cao làm phát nóng cuộn dây và
dầu cách điê ̣n của máy dẫn đến tăng tổn thất điê ̣n năng trên máy biến áp đồng thời
gây sụt áp và làm tăng TTĐN trên lưới điê ̣n phía ha ̣áp.
- Tổn thất do thiết bi ̣cũ, la ̣c hâ ̣u: các thiết bi ̣cũ thường có hiê ̣u suất thấp, máy
biến áp là loại có tỷ lệ tổn thất cao hoặc vật liệu lõi từ không tốt dẫn đến sau một
thời gian vâ ̣n hành tổn thất có xu hướng tăng lên.
- Nhiều thành phần sóng hài của các phụ tải công nghiệp tác động vào các cuộn
dây máy biến áp làm tăng TTĐN.
- Tổn thất dòng rò: Sứ cách điê ̣n, chống sét van và các thiết bi ̣không được kiểm
tra, bảo dưỡng hợp lý dẫn đến dòng rò, phóng điê ̣n.
- Đối với hệ thống nối đất trực tiếp, lă ̣p la ̣i không tốt dẫn đến TTĐN sẽ cao.
- Hành lang tuyến không đảm bảo: không thực hiê ̣n tốt viê ̣c phát quang, cây mọc
cha ̣m vào đường dây gây dòng rò hoă ̣c sự cố.
- Hiê ̣n tượng quá bù, hoă ̣c vi ̣trí và dung lượng bù không hợp lý.
- Tính toán phương thứ c vâ ̣n hành không hợp lý, để xảy ra sự cố dẫn đến phải sử
dụng phương thứ c vâ ̣n hành bất lợi và TTĐN tăng cao.
- Vận hành không đối xứng liên tục dẫn đến tăng tổn thất trên dây trung tính, dây
pha và cả trong máy biến áp, đồng thời cũng gây quá tải ở pha có dòng điện lớn.
- Vận hành với hệ số cosφ thấp do phụ tải có hệ số cosφ thấp, thực hiê ̣n lắp đă ̣t và
vâ ̣n hành tụ bù không phù hợp. Cosφ thấp dẫn đến tăng dòng điện truyền tải hệ
thống và tăng TTĐN.
- Các điểm tiếp xúc, các mối nối tiếp xúc kém nên làm tăng nhiê ̣t độ, tăng TTĐN.
- Chế độ sử dụng điê ̣n không hợp lý: công suất sử dụng của nhiều phụ tải có sự
chênh lê ̣ch quá lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm.
1.3.2. Tổn thất thương mại
Tổn thất thương ma ̣i phụ thuộc vào cơ chế quản lý, quy trình quản lý hành chính,
hệ thống công tơ đo đếm và ý thức của người sử dụng. Tổn thất thương ma ̣i cũng một
phần chịu ảnh hưởng của năng lực và công cụ quản lý của các Điện lực, trong đó có
phương tiện máy móc, máy tính, phần mềm quản lý và con người.
Tổn thất thương mại bao gồm các dạng tổn thất như sau:
- Các thiết bi ̣đo đếm như công tơ, TU, TI không phù hợp với tải có thể quá lớn
hay quá nhỏ hoă ̣c không đa ̣t cấp chính xác yêu cầu, hê ̣ số nhân của hệ thống đo
không đúng, các tác động làm sai lê ̣ch ma ̣ch đo đếm điê ̣n năng, gây hỏng hóc công
tơ, các ma ̣ch thiết bi ̣đo lường, …
- Sai sót khâu quản lý: TU mất pha, TI, công tơ hỏng chưa ki ̣
p xử lý, thay thế ki ̣
p
thời, không thực hiê ̣n đúng chu kỳ kiểm đi ̣
nh và thay thế công tơ đi ̣
nh kỳ theo quy

16. 7
đi ̣
nh của Pháp lê ̣nh đo lường, đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây, … là các nguyên
nhân dẫn đến đo đếm không chính xác gây TTĐN.
- Sai sót trong nghiê ̣p vụ kinh doanh: đọc sai chỉ số công tơ, thống kê tổng hợp
không chính xác, bỏ sót khách hàng, …
- Không thanh toán hoặc chậm thanh toán hóa đơn tiền điện.
- Sai sót thống kê phân loại và tính hóa đơn khách hàng.
- Sai sót trong khâu tính toán xác đi ̣
nh tổn thất kỹ thuâ ̣t.
Hiện nay, có nhiều các phương pháp giảm tổn thất điện năng tùy thuộc vào việc
xác định nguyên nhân gây tổn thất. Trong phạm vi đề tài, tác giả nghiên cứu đưa ra các
phương án tối ưu cho việc lắp đặt tụ bù trên lưới trung, hạ áp. Vì vậy, luận văn sẽ trình
bà
y đánh giá hiệu quả phương án giảm tổn thất bằng bù công suất phản kháng.
1.4. Bùcô
ng suất phản kháng trong lưới điện phâ
n phối
1.4.1. Bùcô
ng suất phản khá
ng
Công suất phản kháng do phụ tải yêu cầu mang thuộc tính cảm, để sinh ra từ
trường cần thiết cho quá trình chuyển đổi điện năng, từ trường xoay chiều cần một
điện năng dao động đó là công suất phản kháng có tính cảm Q. Điện năng của từ
trường dao động dưới dạng dòng điện, khi đi trên dây dẫn nó gây tổn thất điện năng và
tổn thất điện áp không có lợi cho lưới điện.
Hì
nh 1.3. Bù công suất phản kháng
Muốn giảm được tổn thất điện năng và tổn thất điện áp do từ trường gây ra người
ta đặt tụ điện ngay sát vùng từ trường hình 1.3. Tụ điện gây ra điê ̣n trường xoay chiều,
điê ̣n trường cũng cần một điê ̣n năng dao động - công suất phản kháng dung tính QC ,
nhưng ngược về pha so với từ trường. Khi từ trường phát năng lượng thì điê ̣n trường
nhâ ̣n vào và ngược la ̣i. Nhờ đă ̣c tính này mà khi đă ̣t ca ̣nh nhau điê ̣n trường và từ
trường ta ̣o ma ̣ch dao động, năng lượng của chúng truyền quan la ̣i cho nhau, chỉ có
phần thừ a ra Q - QC (dù điê ̣n cảm hay điê ̣n dung) mới đi về nguồn điê ̣n. Nhờ vâ ̣y dòng
công suất phản kháng giảm đi. Công suất phản kháng dung tính đi về nguồn cũng gây
tổn thất điê ̣n năng như công suất phản kháng cảm tính, nhưng về điê ̣n áp thì nó làm
tăng điê ̣n áp ở nút tải so với nguồn (tổn thất điê ̣n áp âm). Vì thế khi đă ̣t bù cũng phải
tránh không gây quá bù (QC¬>Q)

17. 8
1.4.2. Yê
u cầu về kỹ thuật vàkinh tế
1.4.2.1. Tiê
u chí
kỹ thuật
a) Yêu cầu về cosφ
Phụ tải của các hộ gia đình thường có hệ số công suất cao, thường là gần bằng 1,
do đó mức tiêu thụ công suất phản kháng rất ít không thành vấn đề lớn cần quan tâm.
Trái lại, các xí nghiệp, nhà máy, phân xưởng… dùng động cơ không đồng bộ, là nơi
tiêu thụ chủ yếu công suất phản kháng. Hệ số công suất của động cơ không đồng bộ
phụ thuộc vào điều kiện làm việc của động cơ, các yếu tố chủ yếu như sau:
- Dung lượng của động cơ càng lớn thì hệ số công suất càng cao, suất tiêu thụ
cô
ng suất phản kháng càng nhỏ.
- Hệ số công suất của động cơ phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ, nhất là đối
với các động cơ nhỏ.
- Hệ số công suất của động cơ không đồng bộ phụ thuộc rất nhiều vào hệ số phụ
tải của động cơ, khi quay không tải lượng công suất phản kháng cần thiết cho động
cơ không đồng bộ cũng đã bằng 60%– 70% lúc tải định mức.
b) Đảm bảo mức điện áp cho phép
Khi có điện chạy trong dây dẫn thì bao giờ cũng có điện áp rơi, cho nên điện áp ở
từng điểm khác nhau trên lưới không giống nhau. Tất cả các thiết bị tiêu thụ điện đều
được chế tạo để làm việc tối ưu với một điện áp đặt nhất định, nếu điện áp đặt trên đầu
cực của thiết bị điện khác trị số định mức sẽ làm cho tình trạng làm việc của chúng xấu
đi.
Vì các lý do trên, việc đảm bảo điện áp ở mức cho phép là một chỉ tiêu kỹ thuật
rất quan trọng. Trên thực tế không thể nào giữ được điện áp vào đầu cực của các thiết
bị điện cố định bằng điện áp định mức mà chỉ có thể đảm bảo trị số điện áp thay đổi
trong một phạm vi nhất định theo tiêu chuẩn kỹ thuật đã cho phép mà thôi, thông
thường điện áp đặt cho phép dao động ± 5%. Độ lệch điện áp là tiêu chuẩn điện áp
quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đến giá thành hệ thống điện.
Có thể thay đổi sự phân bố công suất phản kháng trên lưới, bằng cách đặt các
máy bù đồng bộ hay tụ điện tĩnh, và cũng có thể thực hiện được bằng cách phân bố lại
công suất phản kháng phát ra giữa các nhà máy điện trong hệ thống.
c) Giảm tổn thất công suất đến giới hạn cho phép.
Muốn nâng cao điện áp vận hành có nhiều phương pháp:
- Thay đổi đầu phân áp của MBA.
- Nâng cao điện áp của máy phát điện.
- Làm giảm hao tổn điện áp bằng các thiết bị bù.

18. 9
1.4.2.2. Tiê
u chí
về kinh tế
Khi thực hiện bù kinh tế người ta tính toán để đạt được các lợi ích, nếu lợi ích thu
được cho việc lắp đặt thiết bị bù lớn hơn chi phí lắp đặt thì việc bù kinh tế sẽ được
thực hiện.
a) Lợi ích khi đặt tụ bù
- Giảm được công suất tác dụng yêu cầu ở chế độ max của hệ thống điện, do đó
giảm được dự trữ công suất tác dụng.
- Giảm nhẹ tải của MBA trung gian và đường trụ trung áp do giảm được yêu cầu
CSPK.
- Giảm được tổn thất điện năng.
- Cải thiện được chất lượng điện áp trong lưới phân phối.
b) Chi phí đặt tụ bù
- Vốn đầu tư và chi phí vận hành cho trạm bù.
- Tổn thất điện năng trong tụ bù..
1.4.3. Cá c phương pháp bù công suất phản khá
ng
Có hai phương pháp bù được áp dụng trong giảm tổn thất, đó là:
- Bùnối tiếp (Bùdọc)
Tụ điện bù dọc được mắc nối tiếp đường dây nhằm làm giảm điện kháng của
đường dây và được sử dụng chủ yếu để tăng điện áp cuối đường dây, tức là làm giảm
tồn thất điện áp. Nó cũng cải thiện hệ số công suất đầu đường dây. Thực tế lưới phân
phối ít sử dụng.
- Bùsong song (Bùngang)
Tụ bù ngang được kết nối song song trong hê ̣thống và được sử dụng chủ yếu để
cải thiê ̣n hê ̣số công suất, nhằm làm giảm công suất phản kháng truyền tải. Từ đó làm
giảm tổn thất trên đường dây. Bù song song cũng có tác dụng làm tăng điê ̣n áp của
trục chính nghĩa là giảm tổn thất điê ̣n áp, đồng thời lọc sóng hài..
1.4.4. Phương thức bùcô
ng suất phản khá
ng
Bù công suất phản kháng mang la ̣i 2 lợi ích: giảm tổn thất điê ̣n năng và cải thiê ̣n
điê ̣n áp với chi phí vâ ̣n hành không đáng kể.
Trong lưới phân phối có thể có 3 loa ̣i bù công suất phản kháng:
- Bù kỹ thuâ ̣t để nâng cao điê ̣n áp. Do thiếu công suất phản kháng, điê ̣n áp sẽ
thấp. Nếu công suất phản kháng nguồn thiếu thì bù công suất phản kháng là một
giải pháp nâng cao điê ̣n áp, ca ̣nh tranh với các biê ̣n pháp khác như tăng tiết diê ̣n
dây, điều áp dưới tải
- Bù kinh tế để giảm tổn thất công suất và tổn thất điê ̣n năng.

19. 10
- Trong lưới xí nghiê ̣p phải bù cưỡng bứ c để đảm bảo cos theo yêu cầu. Bù này
không phải do điê ̣n áp thấp hay tổn thất điê ̣n năng cao mà do yêu cầu từ hê ̣thống
điê ̣n. Tuy nhiên lợi ích kéo theo là giảm tổn thất điê ̣n năng và cải thiê ̣n điê ̣n áp.
Bù kinh tế là để lấy lợi, nếu lợi thu được do bù lớn hơn chi phí đă ̣t bù thì bù sẽ
được thực hiê ̣n, có 2 cách đă ̣t bù:
Cách 1: Bù tâ ̣p trung ta ̣i một số điểm trên trục chính lưới trung áp
Cách 2: Bù phân tán ở các tra ̣m phân phối ha ̣áp, hoặc rãi các XT hạ áp
Bù theo cách 1, trên 1 trục chính chỉ đă ̣t 1 đến 3 tra ̣m tụbù (hình 1.4). Công suất
bù có thể lớn, dễ thực hiê ̣n điều khiển các loa ̣i. Dùng tụ trung áp nên giá thành đơn vi ̣
bù rẻ và công suất đơn vi ̣lớn. Viê ̣c quản lý và vâ ̣n hành dễ dàng
Hì
nh 1.4. Vị trí lắp đặt tụ bù công suất phản kháng
Bù theo cách 2 giảm được tổn thất công suất và tổn thất điê ̣n năng nhiều hơn vì
bù sâu hơn. Nhưng do bù quá gần phụ tải nên nguy cơ cộng hưởng và tự kích thích ở
phụtải cao. Để giảm nguy cơ này phải ha ̣n chế công suất bù sao cho ở chế độcực tiểu
công suất bù không lớn hơn yêu cầu của phụ tải. Giá thành đơn vi ̣bù cao hơn tâ ̣p
trung. Trong thực tế có thể dùng kết hợp cả 2 cách
1.4.5. Phâ
n tí
ch ảnh hưởng của tụ bù đến tổn thất cô
ng suất tá
c dụng vàtổn thất
điện năng của lưới phâ
n phối xé
t trong một số trường hợp đơn giản
- Lưới phâ
n phối cómột phụ tải
Xét lưới phân phối như trên hình 1.5. Công suất phản kháng yêu cầu cực đa ̣i là
Qmax, công suất bù là Qbù, đồ thi ̣kéo dài của công suất phản kháng yêu cầu là q(t),
đồ thi ̣kéo dài của công suất phản kháng sau khi bù là:
qb(t) = q(t) - Qb
Trên hình 1 .b : qb1(t) ứ ng với Qb = Qmin
Trên hình 1. c : qb2(t) ứ ng với Qb = Qmax
Trên hình 1. d : qb3(t) ứ ng với Qb = Qtb (Công suất phản kháng trung bình)

20. 11
U
R Qmax[kVAr]
Qb [kVAr]
Qb = Qmin
Qmin
T
t
Qmax
0
+
qb(t)
Q
Qb = Qmin
Qmin
T
t
Qmax
0
+
qb(t)
Q
a) Qb=Qmin b) Qb=Qtb
Qb = Qmax
Qmin
T t
Qmax
0
+
qb(t) -
Q
c) Qb=Qmax
Hì
nh 1.5. Ảnh hưởng của tụ bù đến sơ đồ lướ i phân phối có 1 phụ tải
Tổn thất công suất tác dụng do công suất phản kháng q(t) gây ra là:
P1 = R
U
t
q
2
2
)
(
U là điê ̣n áp đi ̣
nh mứ c của lưới điê ̣n
Tổn thất công suất sau khi bù:
P2 = R
U
Q
t
q b
2
2
]
)
(
[ 
= R
U
Q
Q
t
q
t
q b
b
2
2
2
)
(
2
)
( 

Lợi ích về tổn thất công suât tác dụng sau khi bù chính là độ giảm tổn thất công
suất tác dụng do bù:
P(t) = P1 - P2 = R
U
Q
Q
t
q b
b
2
2
)
(
2 
= 2
]
)
(
2
.[
.
U
Q
t
q
Q
R b
b 

21. 12
Lợi ích do giảm tổn thất công suất tác dụng chỉ có ý nghĩa ở chế độ max của hê ̣
thống khi mà nguồn công suất tác dụng bi ̣căng thẳng, giả thiết tổn thất công suất max
của lưới điê ̣n trùng với max hê ̣thống, lúc đó q(t) = Qmax và:
 P sẽ lớn nhất khi Qb = Qmax
Độ giảm tổn thất điê ̣n năng trong khoảng thời gian xét T là tích phân của P(t)
theo ở trên trong khoảng thời gian xét T:
A = 2
0
2
.
].
).
(
.
2
[
U
dt
R
Q
Q
t
q
T
b
b
 
= R
U
TQ
Q
Q
T b
b
tb
2
2
.
.
..
2 
= 2
]
.
2
[
.
.
U
Q
Q
Q
R
T b
tb
b 
= 2
max ]
.
.
2
[
.
.
U
Q
Q
K
Q
R
T b
sdq
b 
Vì [  dt
t
q ).
( ]/T = Qtb và Ksdq = Qtb/Qmax
Lấy đa ̣o hàm theo Qb, đă ̣t = 0 rồi giải ra ta được giá tri ̣của Qb cho độ giảm tổn
thất điê ̣n năng lớn nhất: A/Qb = [2.T.Qtb - 2.Qb].R/U2
= 0
Rút ra: Qbopt = Qtb
Khi đó A = R.T.Qtb
2
/U2
Như vâ ̣y muốn giảm được nhiều nhất tổn thất điê ̣n năng thì Qb = Qtb của phụtải.
Trong khi đó muốn giảm được nhiều nhất tổn thất công suất thì Qb = Qmax.
Không được la ̣m dụng sự tăng công suất bù vì như vâ ̣y lợi ích do bù sẽ la ̣i giảm.
- Lướ i điê ̣
n phân phối có phụtải phân bố đều trên trục chính
Xét lưới điê ̣n phân phối trên hình 1.6. Trong trường hợp này đă ̣t vấn đề là đi ̣
a
điểm đă ̣t bù nên ở đâu để hiê ̣u quả bù là lớn nhất. Còn vấn đề công suất bù đã được
giải quyết ở phần trên và vẫn đúng cho trường hợp này.

22. 13
Qb
lb
0 r0 [km] q0 [kVArkm] L[km]
QN
0
B C A
lx L
Hì
nh 1.6. Ảnh hưởng của tụ bụ đến lướ i có một phụ tải phân bố đều trên trục chính
Giả thiết rằng chỉ đă ̣t bù ta ̣i 1 điểm và phải tìm điểm đă ̣t tụ bù tối ưu sao cho với
công suất bù nhỏ nhất đa ̣t hiê ̣u quả lớn nhất
Ta xét chế độmax, tổn thất công suất tác dụng trước khi bù là:
P1 = r0.q0
2
.L3
/(3.U2
)
Ta đă ̣t bù sao cho công suất phản kháng QN từ nguồn cấp cho đoa ̣n lx (đoa ̣n 0B)
còn tụbù công suất phản kháng Qb cho đoa ̣n còn la ̣i là L - lx (đoa ̣n BA hình 1.10b)
QN = lx.q0
Qb = (L - lx).q0
Sẽ dễ dàng nhâ ̣n thấy rằng muốn cho tổn thất công suất và tổn thất điê ̣n năng sau
khi bù là nhỏ nhất thì tra ̣m bù phải đă ̣t ở chính giữa đoa ̣n L-lx, công suất phản kháng
của tụsẽ chia đều ở 2 phía, mỗi phía có độdài (L-lx)/2 và công suất phản kháng Qb/2
(hình 1.10b). Vi ̣trí đă ̣t bù sẽ là:
lb = lx + (L - lx)/2 = (L + lx)/2
Tổn thất công suất tác dụng trên đoa ̣n lx là:
PN = (lx.q0)2
.lx.r0/(3.U2
) = lx
3
.q0
2
.r0/(3.U2
)
Tổn thất công suất tác dụng trên đoa ̣n L - lx là:
Pb = 2.[(L-lx).q0/2)2
.(L - lx).r0/(3.U2
) = r0.(L - lx)3
.q0
2
/(12.U2
)
Tổng tổn thất công suất tác dụng sau khi bù là:
P2 = PN + Pb = lx
3
.q0
2
.r0/(3.U2
) + r0.(L - lx)3
.q0
2
/(12.U2
)

23. 14
= 2
2
0
0
.
3
.
U
q
r
[lx
3
+ (L-lx)3
/4]
Độgiảm tổn thất công suất do bù là:
P = P1 + P2 = r0.q0
2
.L3
/(3.U2
) - 2
2
0
0
.
3
.
U
q
r
[lx
3
+ (L-lx)3
/4]
Đă ̣t đa ̣o hàm của P theo lx rồi đă ̣t = 0 và giải ra ta được lxop:
x
l
P



= - 2
2
0
0
.
3
.
U
q
r
[3.lx
2
- 3(L-lx)2
= 0
lxop = L/3
Từ đây ta có vi ̣trí bù tối ưu lxop = 2.L/3
Như vâ ̣y muốn độ giảm tổn thất công suất tác dụng do bù lớn nhất, nguồn điê ̣n
phải cung cấp công suất phản kháng cho 1/3 độdài lưới điê ̣n, tụbù cung cấp công suất
phản kháng cho 2/3 còn la ̣i và đă ̣t ở vi ̣trí cách đầu lưới điê ̣n 2/3L. Từ đây cũng tính
được công suất bù tối ưu là 2/3 công suất phản kháng yêu cầu.
Để có độ giảm tổn thất điê ̣n năng lớn nhất vẫn phải đă ̣t bù ta ̣i 2/3L nhưng công
suất bù tối ưu là 2/3 công suất phản kháng trung bình. Trong lưới điê ̣n phứ c ta ̣p vi ̣trí
bù tối ưu có thể xê di ̣
ch một chút so với lưới điê ̣n đơn giản xét ở đây.
Hai trường hợp đơn giản trên đây cho thấy rõ về khái niê ̣m như: Độgiảm tổn thất
công suất tác dụng, độgiảm tổn thất điê ̣n năng do bù, công suất bù tối ưu theo các điều
kiê ̣n giảm tổn thất công suất tác dụng, giảm tổn thất điê ̣n năng, vi ̣trí đă ̣t bù cũng như
điều kiê ̣n cần thiết để giải bài toán bù.
Các loại tụ bù được sử dụng phổ biến:
Trong hệ thống điện hai loại thiết bị bù được sử dụng phổ biến nhất là tụ điện
tĩnh và máy bù đồng bộ tuy nhiên tụ điện tĩnh được sử dụng nhiều hơn vì các lí do
sau đây:
- Tổn thất công suất tác dụng trong máy bù đồng bộ lớn hơn nhiều so với tụ điện
tĩnh: Ở máy bù đồng bộ tổn thất công suất tác dụng trong 1 đơn vị bù là (1.3%-5%)
còn ở tụ điện tĩnh chỉ khoảng 0.5%.
- Sử dụng, vận hành tụ điện tĩnh dễ dàng linh hoạt hơn nhiều so với máy bù đồng
bộ vì ở tụ điện tĩnh không có bộ phận quay như ở máy bù đồng bộ. Khi hư hỏng
từng bộ phận, tụ điện tĩnh vẫn có thể làm việc được trong lúc đó máy bù đồng bộ
bị hư hỏng sẽ mất hết dung lượng bù. Ngoài ra tụ điện tĩnh có thể làm việc trong
mạng điện với cấp điện áp bất kì còn ở máy bù đồng bộ chỉ làm việc ở một số cấp
điện áp nhất định.

24. 15
1.5. Kết luận chương 1
Chương này trình bày các lý thuyết cơ bản về tổn thất điện năng và nêu ra
phương pháp giảm tổn thất xuyê
n suốt đề tài này đó là sử dụng phương pháp bù công
suất phản kháng cho lưới điện. Đây là cơ sở bước đầu để xâ
y dụng chương trình tối ưu
sẽ được trình bày trong các chương sau.

25. 16
CHƯƠNG 2
MỤC TIÊU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ BÀI TOÁN CHI PHÍ
2.1. Tổng quan về bùcô
ng suất phản kháng lưới điện phâ
n phối
Dung lượng bùhiện có tính đến thời điểm 31/09/2018 là107,89 MVAr gồm 34
dà
n bùtrung á
p (bùcố định) với tổng dung lượng bù10,05 MVAr ; Tổng dung lượng
bùhạ á
p (cố định và điều chỉnh) là1621 cụm với tổng dung lượng là97,84 MVAr.
Do phụ tải điện phá
t triển hàng năm, các công trình điện được đầu tư và phát
triển ngà
y cà
ng mở rộng dẫn đến cá
c vị trí điểm mở tối ưu của cá
c xuất tuyến đã có
thay đổi nê
n cá
c vị trí đặt bù và dung lượng bùhiện tại đã không còn hợp lý
, vìvậy
việc tí
nh toá
n lại vị trí và dung lượng để đảm bảo chất lượng điện á
p cho phé
p với tổn
thất cô
ng suất lànhỏ nhất làcần thiết xem xé
t.
Mục tiê
u vàlợi í
ch bùcô
ng suất phản khá
ng
Cá
c lợi í
ch cóthể đạt được do việc bùCSPK là
:
- Giảm cô
ng suất phá
t tại cá
c nhàmá
y.
- Giảm cô
ng suất truyền tải.
- Giảm dung lượng cá
c trạm biến á
p.
- Giảm được cô
ng suất tá
c dụng yê
u cầu ở chế độ cực đại của hệ thống điện (do
giảm ∆P), vì vậy giảm được dự trữ cô
ng suất tá
c dụng (hoặc tăng độ tin cậy) của hệ
thống điện.
- Cải thiện hệ số cô
ng suất.
- Giảm tổn thất điện năng (tổn thất đồng).
- Giảm độ sụt á
p vàcải thiện việc điều chỉnh điện á
p.
- Giảm cô
ng suất trê
n cá
c xuất tuyến vàcá
c phần tử liê
n quan.
- Trì
hoã
n hoặc giảm bớt chi phí
mở rộng nâ
ng cấp lưới điện.
- Tăng doanh thu do việc cải thiện điện á
p.
2.2. Bùtự nhiên lưới điện phâ
n phối
Cấu trúc LĐPP và phương thức vận hà
nh hệ thống khô
ng hợp lý
, phụ tải cá
c
pha bất đối xứng sẽ làm tăng tổn thất vàtiê
u thụ CSPK lớn hơn thực tế. Chí
nh vì
vậy
cần phải nghiê
n cứu bùtự nhiên trước khi thực hiện bùnhâ
n tạo để khắc phục cá
c
thiếu só
t trong quản lý
, vận hà
nh, phâ
n phối, tiê
u thụ điện… nhằm hạn chế tiê
u thụ
CSPK quámức, biện pháp này không đòi hỏi vốn đầu tư mà phụ thuộc tí
nh toá
n và
quản lývận hành LĐPP. Tuỳ theo tì
nh hì
nh cụ thể màlựa chọn vàphối hợp cá
c biện
phá
p sau đây:

26. 17
2.2.1. Điều chỉnh điện á
p
- Chọn dâ
y dẫn dự phò
ng cóxé
t tới phá
t triển trong tương lai khi thiết kế, xâ
y
dựng đường dây LĐPP, đảm bảo cho việc phá
t triển phụ tải 10 – 15 năm.
- Điều chỉnh đồ thị phụ tải để trá
nh chê
nh lệch quálớn giữa thời gian cao và
thấp điểm bằng cá
c biện phá
p quản lý kinh doanh như giá điện theo thời gian cao thấp
điểm.
- Tí
nh toá
n chọn nấc phâ
n á
p cho cá
c trạm biến á
p, vận hà
nh với điện á
p cao
Uđm đến 1,1Uđm ở cá
c trạm nguồn. Dù
ng cá
c má
y biến áp có điều chỉnh điện áp dưới
tải.
2.2.2. Nghiê
n cứu các phương thức vận hà
nh tối ưu
- Lựa chọn cấu trúc sơ đồ cung cấp điện hợp lý, đưa các trạm biến á
p phâ
n phối
và
o sâ
u phụ tải để giảm bá
n kí
nh cung cấp điện của lưới điện hạ á
p. Biện phá
p nà
y chủ
yếu sử dụng trong giai đoạn quy hoạch, thiết kế vàcóảnh hưởng lớn đến toà
n bộ hệ
thống cung cấp điện. Khi cá
c trạm biến á
p quátải cần cấy thê
m trạm hơn là nâng công
suất cá
c trạm biến á
p.
- Câ
n bằng phụ tải: Đa số hệ thống điện phâ
n phối là 3 pha, được thiết kế để
vận hà
nh ở chế độ câ
n bằng. Khi phụ tải cá
c pha khô
ng câ
n bằng làm tăng các thành
phần thứ tự nghịch vàthứ tự khô
ng của dòng điện. Cá
c thà
nh phần này gây tác động
xấu như: làm tăng các loại tổn thất trong động cơ và máy phát, gây dao động mô
men
quay ở các máy điện xoay chiều, gia tăng độ gợn só
ng trong cá
c bộ chỉnh lưu, làm cho
cá
c thiết bị điện hoạt động không đúng chức năng, làm tăng bão hoà từ cho cá
c má
y
biến áp và dòng trung tính vượt quámức cho phé
p. Một số thiết bị (bao gồm nhiều loại
thiết bị bù
) là
m việc phụ thuộc và
o việc vận hà
nh câ
n bằng để hạn chế cá
c só
ng hà
i.
Tất cả cá
c vấn đề trê
n sẽ gâ
y nê
n sự tiê
u thụ CSPK khô
ng hợp lýở cá
c phụ tải. Vì
vậy
cần phải thường xuyê
n câ
n bằng phụ tải trên các pha để khắc phục cá
c vấn đề trê
n
nhằm giảm bớt sự tiê
u thụ cô
ng suất phản khá
ng.
- Hoá
n chuyển cá
c má
y biến á
p non tải với má
y biến á
p quátải để đảm bảo cá
c
má
y biến á
p vận hà
nh khô
ng bị non tải, khô
ng tải hay quátải, giú
p cho sự tiê
u thụ
CSPK của má
y biến á
p hợp lý hơn, bởi vìthà
nh phần CSPK tiê
u thụ để tản từ trong
má
y biến á
p phụ thuộc và
o tải.
2.2.3. Nâ
ng cao hệ số cô
ng suất tự nhiê
n
Hệ số cô
ng suất tự nhiê
n làhệ số cô
ng suất trung bì
nh tí
nh cho cả năm khi
khô
ng cóthiết bị bù
. Hệ số cô
ng suất tự nhiên được dùng làm căn cứ để tí
nh toá
n nâ
ng
cao hệ số cô
ng suất vàbùCSPK.
- Thay đổi vàcải tiến quy trì
nh cô
ng nghệ để thiết bị điện là
m việc ở chế độ
hợp lýnhất. Sử dụng cá
c thiết bị cóhiệu suất cao.

27. 18
- Sử dụng động cơ đồng bộ trong những trường hợp cóthể: đối với những thiết
bị cócô
ng suất lớn, khô
ng yê
u cầu điều chỉnh tốc độ như máy bơm, quạt gió
, má
y né
n
khí … thì nên dùng động cơ đồng bộ, vì động cơ này có nhiều ưu điểm so với động cơ
không đồng bộ như: hệ số cô
ng suất cao, khi cần cóthể là
m việc ở chế độ quákí
ch từ
để trở thành máy bù CSPK cho lưới. Mô
men quay tỷ lệ bậc nhất với điện á
p, nê
n í
t
phụ thuộc vào dao động của điện á
p. Khi tần số nguồn không thay đổi, tốc độ quay của
động cơ phụ thuộc và
o phụ tải, do vậy năng suất là
m việc của má
y cao. Tuy nhiê
n
động cơ này có nhược điểm làcấu tạo phức tạp, giáthà
nh cao.
- Giảm điện á
p của những động cơ làm việc non tải: bằng cách đổi dâ
y quấn
stato từ  sang Y; thay đổi cá
ch phâ
n nhó
m của dâ
y quấn stato; thay đổi đầu phâ
n á
p
để hạ thấp điện á
p của mạng điện phân xưởng. CSPK tiê
u thụ của động cơ tỷ lệ với
bình phương điện á
p U, do vậy nếu giảm U thì
Q giảm đi rõ rệt, hệ số cô
ng suất được
nâ
ng lê
n.
- Hạn chế động cơ làm việc non tải hay khô
ng tải: cá
c má
y cô
ng cụ trong quá
trì
nh gia cô
ng chuyển từ động tác này sang động tác khác thì thường chạy khô
ng tải,
là
m cho hệ số cô
ng suất rất thấp. Vì
vậy cần phải hạn chế bằng cách hướng dẫn, huấn
luyện cô
ng nhâ
n cócá
c thao tá
c hợp lý. Đặt bộ hạn chế chạy khô
ng tải trong sơ đồ
khống chế động cơ.
- Nâ
ng cao chất lượng sửa chữa động cơ để đảm bảo động cơ sau khi sửa chữa
vẫn duy trì
tính năng như trước: tổn thất trong động cơ không tăng lên, hệ số cô
ng suất
khô
ng giảm… Sau khi thực hiện bùtự nhiê
n cho phụ tải, thông thường hệ số cô
ng suất
vẫn cò
n thấp, nê
n cần phải xem xét đầu tư bù nhân tạo.
2.3. Bùkinh tế lưới điện phâ
n phối
Trong LĐPP, sự lưu thông của dò
ng CSPK gâ
y ra tổn thất cô
ng suất vàtổn thất
điện năng, một trong những biện phá
p giảm tổn thất nà
y làphâ
n bố lại dò
ng CSPK
bằng cá
ch bùCSPK, bùcho mục đích này gọi làbùkinh tế. Bùkinh tế chỉ được thực
hiện khi nóthực sự mang lại lợi ích, nghĩa là lợi í
ch kinh tế mànómang lại phải lớn
hơn chi phí lắp đặt vàvận hà
nh trạm bù
.
Nhiệm vụ của ngành điện làluô
n luô
n phâ
n phối đủ điện cho cá
c hộ tiê
u thụ với
chất lượng cho phé
p vàthoả mã
n tí
nh kinh tế. Màlợi í
ch về kinh tế vàkỹ thuật luô
n
mâ
u thuẫn nhau, nê
n nhiệm vụ ngành điện phải giải quyết bà
i toá
n kinh tế - kỹ thuật
nhằm tối ưu các mục tiêu đề ra. Việc lựa chọn phương án tối ưu thường được tiến hà
nh
nhờ các phương pháp toán học cóxé
t tới cá
c giả thiết gần với điều kiện thực tế, giú
p
tính toán được cá
c chỉ tiê
u kinh tế để xâ
y dựng cá
c hà
m mục tiêu có xét đầy đủ giátrị
theo thời gian của tiền tệ cho các phương án.

28. 19
2.3.1. Khá
i niệm dò
ng tiền tệ
Trong đầu tư và vận hành đều cónhững khoản chi phí
vànhững khoản thu nhập
xảy ra ở những thời điểm khá
c nhau trong một khoảng thời gian dài. Thường người ta
chia khoảng thời gian dài đó thành nhiều thời đoạn, để thuận lợi cho tí
nh toá
n ta quy
ước tất cả cá
c khoản chi, thu trong thời đoạn đều xảy ra ở cuối thời đoạn. Cá
c khoản
chi, thu đó được gọi làdò
ng tiền tệ. Cá
c khoản chi thường gọi làdò
ng tiền tệ â
m, cá
c
khoản thu thường gọi làdò
ng tiền tệ dương. Trong mỗi thời đoạn thì
:
Dò
ng tiền tệ rò
ng = Khoản thu - khoản chi
2.3.2. Cô
ng thức tí
nh giátrị tương đương cho các dòng tiền tệ đơn và phân bố đều
Giả sử ta cóbiểu đồ dò
ng tiền tệ như Hình 2.1.
Trong đó:
- N làsố thời đoạn trong kỳ phâ
n tí
ch
- r% làchiết khấu tính toán (thường chọn bằng bì
nh quâ
n gia quyền lã
i suất cá
c
nguồn vay)
- i% làchỉ số lạm phá
t
- P làtổng số tiền ở mốc thời gian quy ước nào đó được gọi làhiện tại.
- F làtổng số tiền ở mốc thời gian quy ước nào đó được gọi là tương lai.
- A làmột chuỗi cá
c giátrị tiền tệ cógiátrị bằng nhau đặt ở cuối cá
c thời đoạn.
Giả sử gửi tiết kiệm ngân hàng P đồng, mỗi thời đoạn cólã
i suất làr% vàlạm
phá
t i% thì
:
Cuối một thời đoạn ta có được: P.
i
r


1
1
Cuối hai thời đoạn ta có được: P.
2
1
1








i
r
……………..
Cuối N thời đoạn ta có được: P.
N
i
r








1
1
Vậy cuối N thời đoạn ta sẽ tích lũy được giátrị F:
0 1 2 3 … N-1 N
P r% , i%
F
Hì
nh 2.1. Biểu đồ dòng tiền tệ giả định

29. 20
F= P.
i
r


1
1
+ P.
2
1
1








i
r
+ P.
3
1
1








i
r
+…+ P.
1
1
1









N
i
r
+ P.
N
i
r








1
1
F = P.









N
n
n
i
r
1 1
1
(2.1)
Cô
ng thức trê
n phản á
nh mối quan hệ giữa giátrị hiện tại vàgiátrị tương lai của một
khoản chi hoặc khoản thu nào đó.
2.3.3. Phương pháp giá trị hiện tại
Phương pháp giá trị hiện tại là phương pháp mà toàn bộ thu nhập vàchi phí
của
phương án trong suốt thời kỳ phâ
n tích được quy đổi thà
nh giátrị tương đương ở hiện
tại (thường hiện tại là đầu thời kỳ phâ
n tí
ch).
Giátrị hiện tại tổng thu nhập trừ đi giá trị hiện tại tổng chi phí
gọi làgiátrị hiện
tại lãi ròng (thường gọi làNPV- net present value). Khi phân tích phương án mà
NPV > 0 thì phương án đó khả thi về mặt tà
i chí
nh, cóthể đầu tư được. Phương án nào
cóNPV lớn hơn phương án sẽ cólợi hơn về kinh tế.
Từ cô
ng thức (2.1) ta quy đổi lợi nhuận rò
ng về giátrị hiện tại như sau:
P= F. 









N
n
n
r
i
1 1
1
(2.2)
Ta thấy hà
nh phần 









N
n
n
i
r
1 1
1
là để quy đổi giátrị tương lai F về giátrị hiện tại P.
Thà
nh phần nà
y làmột đại lượng thời gian tương đương quy đổi về thời gian hiện tại,
gọi làNe = 









N
n
n
i
r
1 1
1
. Vậy cóthể dùng đại lượng Ne để quy đổi một giátrị tương lai F
về một giátrị hiện tại P.
Trong ngành điện các đại lượng tổn thất cô
ng suất, tổn thất điện năng… tiết kiệm
được, vàquátrì
nh bảo trìvật tư diễn ra trong thời gian dà
i. Vìvậy cóthể sử dụng Ne
để quy cá
c lợi í
ch vàchi phí
đó về hiện tại.
2.3.4. Bùtối ưu theo phương pháp phân tích động theo dò
ng tiền tệ
Để xác định dung lượng bùtối ưu, cần phải xâ
y dựng hà
m mục tiêu, đó là hàm
lợi ích thu được khi đặt bù
, bao gồm cá
c lợi ích thu được trừ đi các chi phí do đặt bù
.
Hà
m nà
y phải đạt giátrị cực đại vàcó6 thà
nh phần [1, tập 1, tr. 300]:
Z = Z1 + Z 2 + Z3 + Z 4 + Z5 + Z6 (2.3)
Ý nghĩa của cá
c thà
nh phần như sau:
Đối với lưới phâ
n phối cần quan tâm đến cá
c thà
nh phần sau:
Z1 = T. Ne . (cP. P
 + cQ. Q
 ) (2.4)
Trong đó:

30. 21
+ T làthời gian là
m việc của tụ bù
[giờ/năm].
+ cP, cQ là giá điện năng tác dụng vàphản khá
ng bì
nh quâ
n tại khu vực tí
nh bù
[đ/kWh],[đ/kVArh].
+ Ne = 









N
n
n
r
i
1 1
1
làthời gian quy đổi về hiện tại.
Với: N làthời gian tính toán [năm]
r làtỷ số chiết khấu tí
nh toá
n
i làtỷ số lạm phá
t.
+ P
 , Q
 là độ giảm tổn thất cô
ng suất tá
c dụng vàcô
ng suất phản kháng trước
khi bù[kW], [kVAr].
P
 = P
 truocbu - P
 saubu =
 
2
2
2
U
Q
Q
Q b


.R = R
U
Q
Q
Q b
b
.
.
.
2
2
2

(2.5)
Q
 = Q
 truocbu - Q
 saubu =
 
2
2
2
U
Q
Q
Q b


.X = X
U
Q
Q
Q b
b
.
.
.
2
2
2

(2.6)
Nếu xé
t mạng phức tạp hì
nh tia, hiệu quả là
m giảm tổn thất do đặt dung lượng bù
Qbj tại nú
t j bất kỳ cóthể viết được dưới dạng tổng quát như sau:
P
 =  
2
2
.
.
2
. bj
bj
i
D
i i
i
Q
Q
Q
U
R



(2.7)
Q
 =  
2
2
.
.
2
. bj
bj
i
D
i i
i
Q
Q
Q
U
X



(2.8)
Với Qi , Ui làphụ tải phản khá
ng cực đại và điện á
p cuối nhá
nh i [kVAr], [kV].
Ri , Xi là điện trở và điện khá
ng của nhá
nh i [ ]
D là đường đi của dòng điện đi từ nguồn đến nú
t j
Z1 = T.Ne .    








 
 
D
i D
i
bj
bj
i
i
i
bj
bj
i
i
i
Q
Q
Q
U
X
cQ
Q
Q
Q
U
R
cP 2
2
2
2
.
.
2
.
.
.
.
2
.
. (2.9)
Thà
nh phần Z 2 làlợi ích thu được trê
n hệ thống điện do giảm được yê
u cầu cô
ng
suất tá
c dụng ở thời điểm đỉnh của phụ tải vì
giảm được tổn thất cô
ng suất tá
c do bù
:
Z 2 = P
 .c p .ktd .Ne (2.10)
Trong đó P
 là độ giảm tổn thất cô
ng suất tá
c dụng do đặt dung lượng bùQbj tại
nú
t j so với trước khi bù( P
 tí
nh theo Z1).
cp làchi phí đầu tư cho 1 kW công suất nguồn điện [đ/kW]
ktd làhệ số tham gia và
o đỉnh.
Thà
nh phần Z3 làlợi ích thu được ở trạm khu vực hay tram trung gian do giải
phóng được cô
ng suất má
y biến á
p.

31. 22
Z3 = S
 .csNe (2.11)
Trong đó: S
 là độ giảm cô
ng suất biểu kiến của trạm trong năm do đặt dung
lượng bùQbj tại nú
t j so với trước khi bù [kVA/năm]
S
 =  2
2
2
bj
Q
Q
P
Q
P 



cs là chi phí đầu tư cho 1kVA công suất trạm[đ/kVA]
Ngoài ra đối với đường dây cũng có lợi í
ch từ việc trì hoãn đầu từ nâ
ng cấp tiết
diện.
Thà
nh phần Z4 làlợi í
ch của hệ thống điện do việc đặt bùtí
nh từ thanh cá
i cao á
p
của trạm khu vực trở lên do đặt dung lượng bùQbj tại nú
t j
Z4 = Cq . Qbj .Ne (2.12)
Trong đó C q làlợi ích năm do đặt bù [đ/kVAr.năm]
Thà
nh phần Z5 làchi phí
lắp đặt vàvận hà
nh thiết bị bùtại nú
t j:
Z5 =   bj
bt
e Q
C
N
q .
.
0  (2.13)
Trong đó:
- q0 làsuất đầu tư tụ bù [đ/kVAr]
- Cbt làchi phíbảo trìhằng năm của tụ bùtại nút j [đ/kVAr.năm] và được tí
nh
Cbt = 3%. q0
Z5 =   bj
e Q
q
N
q .
%.
3
. 0
0  =   bj
e Q
q
N .
.
.
03
,
0
1 0
 (2.14)
Thà
nh phần Z6 làchi phítổn thất điện năng bên trong thiết bị bù có dung lượng
Qbj tại nú
t j :
Z6 = bj
e
p
b Q
N
g
T
P .
.
.
.
 (2.15)
Trong đó : P
 làsuất tổn thất bê
n trong tụ bù[kW/kVAr]
Trong 6 thà
nh phần nó
i trê
n thìtù
y theo tì
nh hì
nh cụ thể vàcấu trúc lưới điện
màcóthể bỏ qua một số thà
nh phần màkhô
ng ảnh hưởng đến kết quả. Ta thấy cá
c
thà
nh phần Z 2 ,Z3 ,Z 4 làlợi ích trên lưới hệ thống và lưới truyền tải chỉ cóthà
nh phần
Z1 làlợi í
ch của LĐPP, do đó hàm mục tiê
u tí
nh toá
n của lưới phâ
n phối là:
Z pp = Z1 -Z5 -Z6 =
= T.Ne .    








 
 
D
i D
i
bj
bj
i
i
i
bj
bj
i
i
i
Q
Q
Q
U
X
cQ
Q
Q
Q
U
R
cP 2
2
2
2
.
.
2
.
.
.
.
2
.
. -   bj
e Q
q
N .
.
.
03
,
0
1 0
 -
bj
e
p
b Q
N
g
T
P .
.
.
.
 .
= -
















 
 
 D
i i
i
q
D
i i
i
p
e
U
X
g
U
R
g
N
T 2
2
.
.
.
. .Q 2
bj +

32. 23
  bj
e
p
b
e
D
i i
i
i
q
D
i i
i
i
p
e Q
N
g
P
T
q
N
U
Q
X
g
U
Q
R
g
N
T .
.
.
.
.
03
,
0
1
.
.
.
.
.
.
2 0
2
2




















 
 

(2.16)
Trong biểu thức Z pp cóhệ số của Q 2
bj nhỏ hơn không, do đó Z pp đặt cực đại khi:
0



bj
Q
Zpp
, từ đó tính được giátrị Qbj tối ưu tại nú
t j là
:
Qbj =
 






























D
i i
i
D
i i
i
e
e
b
e
D
i i
i
i
D
i i
i
i
e
U
X
cQ
U
R
cP
N
T
N
cP
P
T
q
N
U
Q
X
cQ
U
Q
R
cP
N
T
2
2
0
2
2
.
.
.
.
.
2
.
.
.
.
03
,
0
1
.
.
.
.
.
.
2
(2.17)
Xé
t trong khoảng thời gian tính toán N năm, với hệ số chiết khấu r% vàlạm
phá
t i%, màZ pp = Z1 - Z5 - Z6 >0 tức là NPV >0 thì phương án khả thi về mặt tà
i chí
nh,
nghĩa là có thể đầu tư lắp đặt tụ bùtại nú
t j. Vậy điều kiện lắp đặt tụ bùtại nú
t j là
Z pp >0 
Qbj <
 






























D
i i
i
D
i i
i
e
e
b
e
D
i i
i
i
D
i i
i
i
e
U
X
cQ
U
R
cP
N
T
N
cP
P
T
q
N
U
Q
X
cQ
U
Q
R
cP
N
T
2
2
0
2
2
.
.
.
.
.
.
.
.
03
,
0
1
.
.
.
.
.
.
2
(2.18)
Qua phâ
n tí
ch bà
i toá
n bùkinh tế như trên ta nhận thấy rằng lượng cô
ng suất
Qbj tại nú
t thứ j làhà
m liê
n tục để hàm Zpp đạt giátrị max theo biểu thức (2.17). Trê
n
thực tế việc chế tạo cá
c module tụ bùkhô
ng thể chế tạo theo dung lượng liê
n tục như
tí
nh toá
n màchỉ chế tạo các module có dung lượng định mức nhất định vàcóthể điều
chỉnh bùcô
ng suất bằng cách đóng trực tiếp tụ bù vào lưới (bùcố định) hoặc đóng tụ
bù vào lưới nhờ thiết bị đóng cắt (bùứng động) hoặc nhờ thiết bị điều chỉnh tự động
điều chỉnh dung lượng bù theo đồ thị phụ tải hoặc theo hệ số cos. Tuy nhiê
n thiết bị
điều chỉnh tự động rất đắt tiền thường chỉ dù
ng thiết bị điều chỉnh này đối với lưới hệ
thống còn đối với lưới điện phâ
n phối thì
sử dụng thiết bị đóng cắt theo thời gian hoặc
đóng trực tiếp vào lưới.
Mặc khá
c khi tí
nh toá
n bùkinh tế cho LĐPP cần á
p dụng cá
c giản ước khá
c
nhau vàcá
c giả thiết giản ước phải đảm bảo khô
ng là
m sai lệch quámức đến kết quả
tí
nh toá
n, nóphải đảm bảo lời giải gần với lời giải tối ưu lý thuyết. Cá
c giản ước có
thể được á
p dụng :
- Bà
i toá
n giải riê
ng cho từng trục chí
nh.
- Giả thiết đồ thị phụ tải của trạm phâ
n phối như nhau và giống như đồ thị
phụ tải đo được ở đầu trục chính. Đồ thị phụ tải phản khá
ng cóthể được đặc

33. 24
trưng bởi CSPK QTB hay hệ số sử dụng CSPK Ksd = QTB/Qmax vàthời gian
sử dụng Tqmax.
- Cô
ng suất tụ làbiến rời rạc. Giátiền đơn vị tụ bùcóquan hệ khô
ng tuyến
tí
nh với cô
ng suất tụ bù
.
- Bà
i toá
n tì
m luật điều chỉnh tụ bù được giải riêng độc lập với bà
i toá
n tì
m
cô
ng suất bùmax.
2.4. Kết luận chương 2
- Trong luận văn này, phương pháp bù được chọn dựa trên cơ cở phân tích động
theo dò
ng tiền tệ.
- Mục tiê
u của việc bù CSPK để giảm tổn thất cô
ng suất dẫn đến giảm tổn thất
điện năng. Do đó nâng cao hiệu quả kinh tế.
- Chấp nhận một số giản ước khi tí
nh toá
n bùkinh tế cho lưới điện phâ
n phối :
- Bà
i toá
n giải riê
ng cho từng trục chí
nh.
- Giả thiết đồ thị phụ tải của trạm phâ
n phối như nhau và giống như đồ thị phụ
tải đo được ở đầu trục chí
nh.
- Cô
ng suất tụ làbiến rời rạc. Giátiền đơn vị tụ bùcóquan hệ khô
ng tuyến tí
nh
với cô
ng suất tụ bù
.
- Bà
i toá
n tì
m luật điều chỉnh tụ bù được giải riêng độc lập với bà
i toá
n tì
m
cô
ng suất bùmax.

34. 25
CHƯƠNG 3
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT, ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN
NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI
3.1. Tổng quan
Cù
ng với sự phá
t triển chung của hệ thống điện Việt Nam, lưới điện tỉnh Quảng
Bì
nh nói chung và lưới điện Thà
nh phố Đồng Hới nói riêng cũng đã phát triển khô
ng
ngừng, phụ tải luôn tăng trưởng cao hàng năm, lưới điện càng ngày càng được đầu tư
mở rộng. Do vậy, việc đảm bảo cung cấp điện một cá
ch tin cậy vàchất lượng song
song với việc nâ
ng cao hiệu quả kinh tế trong vận hà
nh làmột yê
u cầu thiết thực đối
với LĐPP tỉnh Quảng Bì
nh hiện nay. Trước nhu cầu thực tiễn nê
u trê
n, việc tí
nh toá
n,
phân tích và đánh giá quy hoạch vận hành hàng năm nhằm nâng cao được chất lượng
điện năng, đặc biệt làgiảm thiểu được tổn thất cô
ng suất vàtổn thất điện năng truyền
tải trên đường dây là điều cần quan tâ
m vìchỉ tiê
u tổn thất điện năng là một trong
những chỉ tiê
u quan trọng của quátrì
nh sản xuất và kinh doanh điện năng. Để phấn
đấu thực hiện chỉ tiê
u giảm tổn thất điện năng cần đưa ra một số biện pháp như: công
tá
c củng cố nguồn lưới điện, cô
ng tá
c quản lýkỹ thuật, cô
ng tá
c quản lývận hà
nh,
cô
ng tá
c quản lýkinh doanh, câ
n pha luâ
n chuyển MBA, lắp đặt tụ bùtrung hạ áp lưới
điện và các phương thức vận hành lưới điện tối ưu.
3.2. Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT
3.2.1. Khá
i quá
t chung
Phần mềm tính toán lưới điện PSS/ADEPT (Power System Simulator/
Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) của hã
ng Shaw Power
Technologies làphần mềm tiện í
ch môphỏng hệ thống điện vàlàcô
ng cụ phâ
n tí
ch
lưới điện phâ
n phối. Phần mềm PSS/ADEPT đi giải quyết 8 bà
i toá
n trong hệ thống
điện:
Tí
nh toá
n về phâ
n bố cô
ng suất.
Tính toán điểm mở tối ưu (TOPO).
tích độ tin cậy lưới điện.
Phần mềm PSS/ADEPT giúp phân tích và tính toán lưới điện phâ
n phối. Trong
đó, tính toán và hiển thị cá
c thô
ng số về dò
ng (I), cô
ng suất (P,Q) của từng tuyến
đường dây (đường trục vànhá
nh rẻ), đánh giá tình trạng mang tải của tuyến đường dâ
y
thô
ng qua chức năng Load Flow Analysis (phâ
n bố cô
ng suất). Cho biết cá
c thô
ng số
về tổn thất cô
ng suất của từng tuyến đường dây để từ đó có phương án bù công suất
phản khá
ng nhằm là
m giảm tổn thất cô
ng suất của tuyến đường dây đó thông qua chức

35. 26
năng CAPO (tối ưu hoá việc đặt tụ bù
). Cho biết cá
c thô
ng số SAIFI, SAIDI, CAIFI,
CAIDI về việc đánh giá độ tin cậy của tuyến đường dâ
y thô
ng qua chức năng DRA
(phân tích độ tin cậy của lưới phâ
n phối). Ngoà
i ra, PSS/ADEPT cò
n tí
nh toá
n dò
ng
ngắn mạch của tất cả các trường hợp cho từng tuyến đường dâ
y thô
ng qua chức năng
Fault, Fault All (tí
nh toá
n dò
ng ngắn mạch khi bị sự cố). TOPO (chọn điểm mở tối ưu)
cho ta biết điểm dừng lưới í
t bị tổn thất cô
ng suất nhất của tuyến đường dây đó. Motor
Starting (khởi động động cơ) cho ta biết cá
c thô
ng số như độ sụt á
p, phần trăm độ sụt
á
p, tổn thất cô
ng suất,…ảnh hưởng như á
p nào đến tuyến đường dây đó nếu như trên
tuyến đường dây đó có đặt động cơ (đồng bộ hay không đồng bộ) với cô
ng suất lớn.
Harmonics (só
ng hà
i) cho ta biết hệ số nhiễu của đường dây điện thoại, só
ng hà
i của
dò
ng cô
ng suất vàcá
c dạng só
ng hà
i. Coordination (phối hợp bảo vệ) tí
nh toá
n phối
hợp bảo vệ cho hệ thống điện.
Trong khuô
n khổ của luận văn, chỉ sử dụng hai chức năng của phần mềm
PSS/ADEPT để tính toán và phân tích lưới điện. Đó là:
Tí
nh toá
n về phâ
n bố cô
ng suất.
Tối ưu hoá việc lắp đặt tụ bù(CAPO).
Do đó, dưới đây sẽ đi vào giới thiệu hai chức năng trên của phần mềm
PSS/ADEPT.
3.2.2. Tí
nh toá
n phâ
n bố cô
ng suất
Phần mềm PSS/ADEPT giải bà
i toá
n phâ
n bố cô
ng suất bằng cá
c phé
p lặp. Hệ
thống điện đều được thể hiện dưới hì
nh thức sơ đồ một pha nhưng chúng bao gồm đầy
đủ thông tin cho lưới ba pha. Các thông tin có được từ bà
i toá
n phâ
n bố cô
ng suất làtrị
số điện á
p vàgó
c pha tại cá
c nú
t, dò
ng cô
ng suất tá
c dụng vàcô
ng suất phản khá
ng
trê
n cá
c nhá
nh vàtrục chí
nh, tổn thất cô
ng suất tá
c dụng vàcô
ng suất phản khá
ng
trong mạng điện, vị trí đầu phâ
n á
p của cá
c má
y biến áp trong trường hợp giữ điện á
p
tại một nút nào đó trong một giới hạn cho phép…
3.2.3. Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù
Tối ưu hoá vị trí
lắp đặt tụ bù trên lưới làtí
nh toá
n vị trí
lắp đặt tụ bù trên lưới
sao cho kinh tế nhất (nghĩa là sao cho số tiền tiết kiệm được từ việc đặt tụ bùlớn hơn
số tiền phải bỏ ra để lắp đặt tụ bù
).
Cá
c tí
nh toá
n kinh tế trong CAPO được giải thí
ch ở đây ứng với 1 tụ bùcố định
ở 1 đồ thị phụ tải đơn.
Giả sử CAPO đang tính toán lắp đặt tụ bùthứ n, độ lớn sF. Tất cả cá
c nú
t hợp
lệ trong lưới điện được xem xét để tì
m vị trí đặt tụ bùsao cho số tiền tiết kiệm được là
lớn nhất; giả sử cô
ng suất tá
c dụng tiết kiệm được làxP (kW) vàcô
ng suất phản khá
ng
tiết kiệm được là xQ (kvar). Năng lượng tiết kiệm vàquátrì
nh bảo trìdiễn ra trong

36. 27
một khoảng thời gian, vìvậy chú
ng ta sử dụng một đại lượng thời gian tương đương,
gọi làNe:
n
n
n r
i
Ne 










1 1
1
(3.1)
Như vậy giátrị của năng lượng tiết kiệm được là
:
SavingsF = 8760 Ne x (xP x cP + xQ x cQ) (3.2)
Giátrị của chi phí
mua tụ bùlà
:
CostF = sF x (cF + Ne x mF) (3.3)
Nếu tiền tiết kiệm được lớn hơn chi phí, CAPO sẽ xem xét đến tụ bùthứ (n+1),
nếu tiền tiết kiệm được nhỏ hơn thì CAPO bỏ qua tụ bùthứ n vàngừng tí
nh toá
n.
Lưu đồ thuật toá
n tối ưu hóa vị trí
lắp đặt tụ bù như Hình 3.1.
Hì
nh 3.1. Lưu đồ thuật toá
n tối ưu hóa vị trí
lắp đặt tụ bù
Đầu tiê
n, tí
nh phâ
n bố cô
ng suất cho mỗi đồ thị phụ tải để biết nấc điều chỉnh
của má
y biến á
p vànấc chỉnh của tụ bùứng động đang có trên lưới. Cá
c nấc chỉnh nà
y
Yes
No
Chọn đồ thị phụ tải cần tí
nh
toán và đặt dung lượng định
mức tụ cần lắp đặt mỗi cụm
Tí
nh phâ
n bố cô
ng suất vàkiểm
tra điện á
p tại cá
c nú
t
Tính dung lượng bùcần lắp đặt
tại tất cả các nút trên lưới
Kết quả
So sánh dung lượng bù
tí
nh ra tại tất cả cá
c nú
t
thõa mãn điều kiện sau:
Savings F > CostF
Ui < Ughạn trê
n (i)

37. 28
được lưu lại cho từng trường hợp. Cá
c má
y biến á
p vàtụ bùnà
y sẽ không được điều
chỉnh nữa khi CAPO chạy.
Trước hết CAPO xem xé
t cá
c tụ bùcố định, theo định nghĩa thì các tụ bùnà
y
luôn được đóng vào lưới trong tất cả các trường hợp phụ tải. Tất cả cá
c nú
t hợp lệ trê
n
lưới sẽ được kiểm tra xem tại nú
t nà
o thìsố tiền tiết kiệm được làlớn nhất. Vìcórất
nhiều trường hợp phụ tải nê
n số tiền tiết kiệm nà
y sẽ được xem như là tổng trọng số
của từng trường hợp phụ tải, trong khi đó hệ số trọng lượng làthời gian tí
nh toá
n của
mỗi trường hợp phụ tải.
Tụ bùsẽ không được đặt tại nút đang xem xé
t trong những trường hợp sau:
- Tiền tiết kiệm được không bù đắp được chi phí
bỏ ra.
- Khô
ng cò
n tụ bùcố định thí
ch hợp để đóng lên lưới. (Thực tế cóthể kiểm tra
điều nà
y cho tất cả các nút trước khi tí
nh toá
n, vì
vậy chỉ nê
u lê
n ở đây cho đầy đủ).
- Vượt quágiới hạn trê
n của điện á
p cho phé
p trong một trường hợp tải nào đó
(giới hạn điện áp này được thiết lập trong thẻ General của bảng Analysis Options
Property).
- Cá
c tụ bùcố định được đặt lên lưới cho đến khi một trong các trường hợp trê
n
xảy ra; khi đó việc đặt tụ bùcố định kết thúc và chương trình chuyển qua đặt tụ bùứng
động. Quátrì
nh nà
y thực sự diễn ra phức tạp hơn, do đó trước khi bắt đầu xem xé
t thì
một số chú thích được nê
u ra ở đây. Nếu chỉ cómột trường hợp phụ tải được xem xé
t
thì
cóthể sẽ khô
ng phải đặt tụ bùứng động sau khi đặt xong tụ bùcố định.
- Những nú
t phùhợp (cho tụ bùứng động) trên lưới được xem xét để tì
m nú
t
cho ra số tiền tiết kiệm lớn nhất trong tất cả các trường hợp.
Cần chú ý trong quá trình đặt tụ bù điều chỉnh. Một là
, nếu đặt tụ bùứng động
gây ra quá điện á
p trong một trường hợp tải nào đó thì tụ bùnà
y sẽ được cắt ra trong
suốt quátrì
nh tí
nh toá
n. Hai là
, nếu tụ bùgâ
y ra chi phíquácao cho một trường hợp
tải nào đó thì nó cũng được cắt ra khỏi lưới trong trường hợp tải đó. Chỉ thực hiện việc
tí
nh tiền tiết kiệm được trong các trường hợp tải màtụ bù được đóng lên lưới.
Việc tính toán được thực hiện đến khi:
- Tiền tiết kiệm không bù đắp được chi phí
cho tụ bùứng động.
- Khô
ng cò
n tụ bùứng động để đóng lên lưới (giả thiết luôn đủ).
Để tham khảo, tất cả các phương trình có trong quá trình tính toán CAPO sẽ
được liệt kê bên dưới. Chi phícủa tụ bù
, bao gồm tiền lắp đặt vàbảo trì, được liệt kê
cho loại tụ bùcố định trước. Cô
ng thức là tương tự cho tụ bùứng động.
CostF = sF x (cF + Ne x mF) (3.4)
Nếu cónhiều trường hợp phụ tải, sẽ cónhiều biến cần được định nghĩa hơn.
Giả sử có K trường hợp phụ tải trong CAPO, mỗi trường hợp cókhoảng thời gian là

38. 29
dk. Gọi switchk làtrạng thái đóng cắt của tụ bùứng động, switchk = 1 nghĩa là tụ bù
đóng lên lưới trong suốt trường hợp tải và= 0 làtụ bù được cắt ra.
Tiền tiết kiệm cho mỗi tụ bùcố định (luôn được đóng vào lưới) làtổng tiền tiết
kiệm của tất cả các trường hợp tải.







  
 
k
k
k
k
k
k
F xQ
cQ
xP
cP
Ne
Savings
1 1
.
.
.
.
8760 (3.5)
Tiền tiết kiệm cho tụ bùứng động cũng liên quan đến lịch đóng cắt của tụ.







  
 
k
k
k
k
k
k
k
k
S xQ
switch
cQ
xP
switch
cP
Ne
Savings
1 1
.
.
.
.
.
.
8760 (3.6)
Để hoà
n tất ta xét đến phương trình tính Ne:
n
n
n r
i
Ne 










1 1
1
Nó
i tó
m lại, CAPO đặt tụ bùcố định lên lưới cho đến khi xảy ra điều kiện dừng.
Sau đó tụ bùứng động được đặt lên lưới cho đến khi xảy ra điều kiện dừng tương ứng
của tụ bùứng động. Tổng chi phí
của quátrì
nh tối ưu là chi phí lắp đặt vàbảo trì
của
tất cả cá
c tụ đã được đóng lên lưới; chi phítiết kiệm tổng làtổng của cá
c chi phítiết
kiệm thu lại được của từng tụ bù
. CAPO cóthể đặt nhiều tụ bùcố định và
/hoặc nhiều
tụ bùứng động tại mỗi nú
t. PSS/ADEPT sẽ gộp cá
c tụ bùnà
y thà
nh một tụ bùcố định
và
/hoặc một tụ bùứng động. Tụ bùứng động đơn sẽ cónấc điều chỉnh tương ứng và
lịch đóng cắt tụ sẽ biểu diễn các bước đóng cắt của từng tụ bù đơn.
3.2.4. Thuận lợi và khó khăn khi sử dụng phần mềm PSS/ADEPT.
3.1.4.1. Thuận lợi
Vùng đồ hoạ là
m việc rộng, hầu như không hạn chế số nú
t, khí
cụ, thiết bị…nên
thuận tiện trong việc thiết lập sơ đồ đơn tuyến lưới điện.
Cóthể hiệu chỉnh và thay đổi cá
c thô
ng số lưới điện luô
n phùhợp với thực tế
vận hà
nh.
Thuật toá
n tí
nh lặp cá
c thô
ng số lưới điện của phần mềm gần như không hạn
chế số lần tí
nh.
Cá
ch xuất dữ liệu ra khá đa dạng nê
n thuận lợi cho việc tổng hợp.
Cóthể mở rộng sơ đồ một cá
ch dễ dà
ng theo sự phá
t triển của lưới điện vàcó
thể kết nối nhiều lưới điện, hệ thống điện với nhau một cách đơn giản. Điều đó cho
phé
p chú
ng ta sử dụng số liệu tí
nh toá
n của từng xuất tuyến, từng trạm để kết nối
thà
nh hệ thống chung cần tí
nh toá
n chứ khô
ng cần thiết lập từ đầu.

39. 30
3.1.4.2. Khó khăn
Dung lượng tập tin sơ đồ đơn tuyến toàn lưới điện lớn nê
n khi thực hiện cá
c
thuật toán điểm mở tối ưu, vị tríbùtối ưu… tốn nhiều thời gian mới có được kết quả
cụ thể.
Cá
c số liệu đầu và
o phục vụ cho việc tí
nh toá
n làrất lớn, việc cập nhật số liệu
để đảm bảo độ chí
nh xá
c cao làrất khó khăn, tốn rất nhiều thời gian.
3.3. Các bước thực hiện khi ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT
Bước 1: Thu thập, xử lý và nhập số liệu lưới điện cần tí
nh toá
n trê
n
PSS/ADEPT.
- Thu thập cá
c thô
ng số kỹ thuật của lưới điện như: dây dẫn, má
y biến
áp,…
- Thu thập, xử lýsố liệu để xác định cá
c thô
ng số P, Q của cá
c nú
t tải và
o
cá
c thời điểm khảo sá
t.
- Thu thập sơ đồ lưới điện vận hà
nh của các đường dâ
y cần tí
nh toá
n.
Bước 2: Thể hiện lưới điện trê
n giao diện đồ hoạ của PSS/ADEPT.
- Phân tích sơ đồ lưới điện, xác định toạ độ cá
c nú
t.
- Bổ sung thô
ng số thiết bị vào thư viện của phần mềm PSS/ADEPT.
- Nhập số liệu và
o cá
c bản số liệu của phần mềm PSS/ADEPT.
- Tá
ch/gộp các sơ đồ.
Bước 3: Thực hiện cá
c chức năng tính toán lưới điện trê
n PSS/ADEPT.
- Tí
nh phâ
n bố cô
ng suất
- Tí
nh toá
n bùCAPO
3.3.1. Thu thập, xử lývànhập số liệu lưới điện cần tí
nh toá
n trê
n PSS/ADEPT
3.3.1.1 Tí
nh toá
n thô
ng số đường dâ
y
Thô
ng số của dâ
y dẫn đặc trưng cho quá trình vật lýxảy ra trong dâ
y dẫn khi có
điện á
p xoay chiều đặt trê
n dâ
y dẫn hoặc khi có dòng điện xoay chiều đi qua. Đối với
LĐPP 2 thành phần chủ yếu là
:
- Dâ
y dẫn bị phá
t nó
ng, một phần cô
ng suất tải qua lưới bị mất để là
m
nó
ng dâ
y dẫn vàmột phần điện áp cũng bị tổn hao do hiện tượng nà
y.
Quá trình này được đặc trưng bởi điện trở của dâ
y dẫn Ro (/km). Được
tí
nh theo cô
ng thức sau:
)
/
(
.
1000
0 km
F
F
R 




(3.9)
- Dòng điện xoay chiều gâ
y ra từ trường tự cảm của từng dâ
y dẫn vàhỗ
cảm giữa cá
c dâ
y dẫn với nhau. Từ trường gâ
y ra tổn thất cô
ng suất phản
khá
ng vàtổn thất điện áp, được đặc trưng bởi điện khá
ng Xo(/km).

40. 31
)
/
(
2
0 km
fL
X 
  (3.10)
3.3.1.2. Tí
nh toá
n thô
ng số MBA
Má
y biến á
p làphần tử trung gian giữa các lưới điện điện á
p khá
c nhau, cho
nê
n cá
c thô
ng số của chú
ng cóthể tính quy đổi về bất cứ phí
a nà
o, nếu yê
u cầu tí
nh
toán đòi hỏi. Muốn tí
nh thô
ng số MBA phí
a nà
o chỉ cần sử dụng Uđm của phía lưới
điện đó để tí
nh toá
n.
Trong chương trình PSS/ADEPT, dung lượng MBA tí
nh bằng KVA trê
n 1 pha.
Cơ sở 1 pha được sử dụng vìPSS/ADEPT cho phé
p lập môhì
nh tí
nh toá
n cá
c nhá
nh
rẽ 1 pha (mạng điện không đối xứng) đồng thời xâ
y dựng thô
ng số MBA trên LĐPP
chủ yếu làMBA 2 cuộn dây. Để tính toán được cá
c thô
ng số cơ bản của MBA, ngoà
i
cô
ng suất định mức Sđm, điện áp định mức của 2 cuộn dâ
y U1đm vàU2đm nhàchế tạo
cò
n cho cá
c tham số sau: tổn thất cô
ng suất tá
c dụng khi khô
ng tải Po, tổn thất cô
ng
suất tá
c dụng khi ngắn mạch PN, dòng điện khô
ng tải phần trăm so với dòng điện
định mức Io, điện á
p ngắn mạch phần trăm so với điện áp định mức UN. Cá
c thô
ng số
MBA được tí
nh toá
n theo cá
c cô
ng thức sau:
RB = 

2
dm
2
dm
N
S
xU
P
(3.11)
Trong đó: Uđm(kV); Sđm(MVA) và ∆P (MW)
XB = 
10
x
S
xU
%
U
2
dm
2
dm
N
(3.12)
Ở đơn vị tương đối:
R*B = pu
U
xS
R
2
dm
B dm
(3.13)
X*B = pu
U
xS
X
2
dm
dm
B
(3.14)
Tổng trở nối đất của MBA trong đơn vị có tên (Ω) được tí
nh theo cô
ng thức sau:
Zg = base
1
0
Z
3
Z
Z 
(3.15)
Trong đó:
Z1: Tổng trở thứ tự thuận tính trong đơn vị tương đối.
Z0: Tổng trở thứ tự không tính trong đơn vị tương đối.

41. 32
Zbase =
p
p
S
U
1
2
*
1000
(3.16)
U: Điện á
p pha (kV).
S1p: Cô
ng suất trê
n 1 pha (kVA).
Đối với MBA nối sao cả 2 phí
a ta phải tí
nh tổng trở nối đất cho cả 2 phí
a vàgiá
trị tổng trở nối đất phải chia đôi.
Ví
dụ: Một MBA cấp cho nhàmá
y cócô
ng suất 2MVA-13,8kV/4kV cótổ đấu
dây: ∆/Y-300
. Điện trở cuộn dây MBA là 0,005 pu, điện khá
ng ròlà0,045 pu. Cá
c nấc
phâ
n á
p nằm ở phía đấu nối tam giá
c. Cómột điện trở nối đất 4Ω trên dây trung tính
của cuộn hình sao. Cách tính để nhập tổng trở thứ tự thuận vàthứ tự khô
ng cho MBA
như sau:
Phí
a 4 KV tổng trở cơ sở là
:
Zbase =
p
p
S
U
1
2
*
1000
=
2000
4
*
1000 2
= 8
R*g =
base
Z
R
=
8
4
= 0,5 pu
Ta có
: Zg = base
1
0
Z
3
Z
Z 
=> Z*g =
3
Z
Z 1
0 
=> Z0 = 3.Z*g + Z1= 3.0,5+(0,005 +j0,045) = 1,505 + j0,045 pu
Như vậy ta có
: Tổ đấu dâ
y MBA là: ∆/Y-300
. Cô
ng suất là
: 666.7kVA, Z1=
0,005 + j0,045 pu vàZ0 = 1,505 + j0,045 pu
Giả thiết rằng khô
ng cótổng trở nối đất ở cá
c cuộn dây hình sao, ta đặt cá
c tổng
trở thứ tự khô
ng vàthứ tự thuận bằng nhau. Môhì
nh MBA tự nósẽ cung cấp thuộc
tính đúng, chặn dò
ng thứ tự khô
ng phí
a tam giá
c của MBA, đưa dòng điện thứ tự
không đến đất phí
a hì
nh sao.
Hiện nay trong chương trình PSS/ADEPT không có mô hình MBA 3 cuộn dâ
y.
Vìvậy cần biến đổi MBA 3 cuộn dâ
y thà
nh MBA 2 cuộn dây và 1 điểm nú
t giả. Đối
với MBA 3 cuộn dâ
y, nhàsản xuất phải cung cấp: X12, X13 vàX23 giữa từng cặp cuộn
dâ
y, cù
ng với điện trở mỗi cuộn. Cóthể kết hợp cá
c giátrị điện kháng và điện trở để
tì
m tổng trở ròcủa mỗi cặp vò
ng dâ
y, gọi chung làZ12, Z13 vàZ23. Tổng trở của mỗi
MBA như sau:
2
Z
-
Z
Z 23
13
12
1


Z (3.17)

42. 33
2
Z
-
Z
Z 13
23
12
2


Z (3.18)
2
Z
-
Z
Z 12
23
13
3


Z (3.19)
Giả thiết rằng khô
ng cótổng trở nối đất; tổng trở thứ tự khô
ng vàthứ tự thuận
của mỗi MBA được cài đặt tương ứng bằng Z1, Z2 vàZ3. Thông thường, một trong 3
điện khá
ng sẽ cógiátrị âm, đây là điều bình thường. Chỉ cần quy định MBA có điện
khá
ng thứ tự thuận vàthứ tự khô
ng bằng với giátrị â
m nà
y. Chọn điện á
p cơ bản nà
o
cho điểm nú
t giả làkhô
ng quan trọng.
Ví
dụ: Tí
nh MBA: 115±
9x1,78%/38,5±
2x2,5%/24kV.
Nấc phâ
n á
p cao nhất ở phí
a 115kV là
:
tmax = 1 + (9 x 0,0178) = 1 + 0,1602 = 1,1602pu.
tmin = 1 - (9 x 0,0178) = 1 - 0,1602 = 0,8398pu.
Ta có
:
Upu = Uvh/Ubase => Uvh = Upu x Ubase = 1,1602 x 115 = 133,42 kV
Vídụ : Tí
nh toá
n cá
c giátrị tổng trở má
y biến áp (transformer impedance) để
nhập trong PSS/ADEPT.
Đối với má
y biến á
p EMF: 100kVA-22/0,4 kV.
- Tố nối dâ
y /-11.
- P0=0.3kW.
- Pn=1,516kW.
- Un%=4,38%.
Ta có
: Zcb = 


1
,
0
222
2
2
dm
cb
cb
cb
S
U
S
U
4840 .
Rt= 

 3
2
2
3
2
2
10
*
100
22
*
516
,
1
10
*
*
dm
dm
n
S
U
P
73,3744 .
Zt= 
 10
*
100
22
*
38
,
4
10
*
*
% 2
2
dm
dm
n
S
U
U
211,992 .
Xt =  
2
2
t
t R
Z  =  
3744
,
73
992
,
211  = 198,889 .
Chuyển qua đơn vị tương đối:
R
=
4840
3744
,
73

cb
t
Z
R
=0,01516pu.
X
= 04109
,
0
4840
998
,
198


cb
t
Z
X
pu.

43. 34
3.3.1.3. Thu thập, xử lýsố liệu để xác định cá
c thô
ng số P, Q của cá
c nú
t tải
Do sự đa dạng vàkhô
ng ổn định của phụ tải nê
n việc thu thập cá
c thô
ng số về
phụ tải rất khó khăn. Thông thường, các phương pháp thu thập đơn giản thì không đảm
bảo độ chí
nh xá
c cao, cò
n muốn có độ chí
nh xá
c cao thì
việc thu thập sẽ rất khó khăn
vàtốn rất nhiều thời gian. Dưới đây, xin giới thiệu một vài phương pháp xác định cô
ng
suất thực tế tại cá
c thời điểm tí
nh toá
n của cá
c TBA phụ tải màtá
c giả cho rằng sẽ rất
phùhợp trong việc tí
nh toá
n cá
c chế độ vận hành trong LĐPP nói chung và LĐPP tỉnh
Quảng Bì
nh nó
i riê
ng.
a.Phương pháp công suất tiê
u thụ trung bì
nh:
Giới thiệu: phương pháp này dựa trê
n tỷ số giữa cô
ng suất tiê
u thụ và điện
năng tiêu thụ của TBA phụ tải với xuất tuyến đường dâ
y tại TBA nguồn cóchứa TBA
phụ tải, với giả thiết làcá
c TBA phụ tải đều có các đồ thị phụ tải giống nhau.
Cô
ng thức tí
nh toá
n:
P(t)trạmi =
xuattuyen
xuattuyen
trami
A
t
P
A )
(
.
(3.20)
Trong đó:
Atrạmi :Điện năng tiêu thụ tại TBA phụ tải i trong một thá
ng
Axuattuyen :Điện năng tiê
u thụ của xuất tuyến đường dâ
y cóchứa TBA phụ tải i
trong một thá
ng.
P(t)xuattuyen :Cô
ng suất tiê
u thụ của xuất tuyến đường dâ
y cóchứa TBA phụ tải i
tại thời điểm khảo sá
t t.
P(t)trạmi :Cô
ng suất tiê
u thụ của TBA phụ tải i tại thời điểm khảo sá
t t.
Nhận xé
t: phương pháp công suất tiê
u thụ trung bì
nh giú
p chú
ng ta thu thập số
liệu phụ tải tí
nh toá
n một cách nhanh chóng, đơn giản màkhô
ng cần phải đi đo đạc
thực tế. Tuy nhiê
n, hầu hết các đường dâ
y trung á
p đều cấp điện với một phạm vi rộng
lớn cho nhiều phụ tải khá
c nhau nê
n tí
nh chất tiê
u thụ của cá
c phụ tải cũng khác nhau.
Do đó, khi áp dụng cô
ng thức nà
y cónhiều phụ tải khô
ng phùhợp nê
n nóchỉ cóthể
được sử dụng cho cá
c khu cô
ng nghiệp vàcá
c khu kinh tế tập trung.
b. Phương pháp xây dựng đồ thị phụ tải đặc trưng:
Giới thiệu: để đơn giản trong tính toán, phương pháp này được thực hiện bằng
cá
ch chia cá
c phụ tải cóqui luật hoạt động giống nhau thà
nh một nhó
m phụ tải điển
hình, sau đó xây dựng các đồ thị phụ tải đặc trưng của nhóm đó. Dựa vào đồ thị phụ
tải đặc trưng này và số liệu đo đạc thực tế tại một thời điểm nào đó ta có thể xác định
được cá
c giátrị phụ tải tí
nh toá
n tại cá
c thời điểm khác như cao điểm, thấp điểm,…