Luận văn Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối tỉnh Hậu Giang (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối tỉnh Hậu Giang (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC NAM ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH HẬU GIANG NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 S K C0 0 3 7 4 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2012
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC NAM ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH HẬU GIANG Chuyên ngành: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HOÀNG VIỆT Tp. HCM, tháng 10/2012
3. Lời cam đoan LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 9 năm 2012 Trần Ngọc Nam Trần Ngọc Nam i Luận văn Thạc sĩ
4. Cảm tạ CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt, trang bị những kiến thức khoa học kỹ thuật quý giá cho tôi trong quá trình học cao học tại trường. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn đến Thầy PGS.TS. NGUYỄN HOÀNG VIỆT người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và giúp đỡ để tôi hoàn thành quyển luận văn này. Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình, cơ quan, đồng nghiệp và bạn bè đã giúp đỡ cho tôi rất nhiều, đã tạo cho tôi niềm tin và nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09/2012 Học viên thực hiện Trần Ngọc Nam Trần Ngọc Nam ii Luận văn Thạc sĩ
5. Tóm tắt Luận văn TÓM TẮT Hiện Việt Nam đang gia nhập vào thế giới ngày càng sâu rộng. Cùng với việc áp dụng thị trường điện thì vấn đề độ tin cậy trong mạng phân phối ngày càng được quan tâm nhiều hơn. EVN quản lý độ tin cậy mạng phân phối theo suất sự cố đã đem lại nhiều cải thiện tích cực về chất lượng cung ứng cũng như ý thức trách nhiệm của cán bộ. Tuy nhiên, việc đánh giá độ tin cậy qua các chỉ tiêu suất sự cố còn nhiều bất cập. Vì vậy, đề tài “Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối tỉnh Hậu Giang” sử dụng phương pháp đánh giá dựa vào các số liệu lịch sử. Phương pháp này đã đưa ra một cái nhìn mới về độ tin cậy cho tỉnh Hậu Giang và cung cấp những số liệu mang tính chất định lượng như: số lần mất điện trung bình, thời gian mất điện trung bình, thời gian cho mỗi lần mất điện, độ tin cậy của từng chi nhánh, cả tỉnh trong từng tháng hay cho từng năm. Qua nghiên cứu trên, tác giả còn xây dựng một phần mềm ứng dụng nhằm giúp các cán bộ quản lý tính toán dễ dàng, nhanh chóng và chính xác các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống mình. Kết quả, tác giả đã tính toán được một số chỉ tiêu độ tin cậy trong năm 2011 của tỉnh Hậu Giang và xây dựng thành công một phần mềm ứng dụng để tính toán, vẽ đồ thị, và so sánh về các chỉ tiêu độ tin cậy. Phầm mềm mang tính trực quan dễ sử dụng có thể triển khai cho từng chi nhánh, công ty và có khả năng áp dụng cho cả nước. Trần Ngọc Nam iii Luận văn Thạc sĩ
6. Tóm tắt Luận văn ABSTRACT Vietnam has been making a great effort to integrate into the world. In addition to the application of the electricity market, distribution system reliability have drawn a lot of attention. EVN managing distribution system reliability with fault frequency co showed improvement on supplying quality and officers’ awareness and responsibility. Reliability evaluation through standards of fault frequency, however, encountered many problems. The current study, therefore, used evaluation method basing on historical data. This method offered new sight of reliability in Hau Giang and provided quantative data like SAIFI, SAIDI, CAIDI, ASAI of each company or the whole province in per month or year. This project also had an attempt to create applied software to help managers calculate the standards of reliability easily, quickly, and exactly. As a result, the researcher calculated some standards of reliability in Hau Giang in 2011 and succeed in creating the applied software in order to calculate, draw graphs, and compare the standards of reliability. This visual software is able to be widened in each branch, company and applied in the whole country easily. Trần Ngọc Nam iv Luận văn Thạc sĩ
7. Mục lục MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân Lời cam đoan i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt viii Danh sách các hình ix Danh sách các bảng xiv Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan 1 1.1.1 Mở đầu 1 1.1.2 Độ tin cậy trong hệ thống điện 1 1.1.3 Phân loại độ tin cậy theo cấp độ trong hệ thống điện 2 1.1.4 Độ tin cậy trong hệ thống phân phối 3 1.1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 3 1.2 Tính cấp thiết của Đề tài 5 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 6 1.4 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 6 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6 1.6 Giải quyết vấn đề 7 1.7 Phương pháp nghiên cứu 7 1.8 Bố cục luận văn 7 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8 2.1 Tổng quan về đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối ở Việt Nam 8 2.2 Chỉ số độ tin cậy trong hệ thống phân phối theo tiêu chuẩn IEEE 1366 9 2.2.1 Chỉ số độ tin cậy điểm tải 9 Trần Ngọc Nam v Luận văn Thạc sĩ
8. Mục lục 2.2.2 Chỉ số độ tin cậy hệ thống 9 2.3 Phương pháp đánh giá độ tin cậy 14 2.3.1 Phương pháp đồ thị giải tích 14 2.3.2 Phương pháp không gian trạng thái 14 2.3.3 Phương pháp dựa vào số liệu lịch sử 15 2.4 Các bài toán đánh giá độ tin cậy 15 2.4.1 Bài toán 1 15 2.4.2 Bài toán 2 17 Chương 3. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TỈNH HẬU GIANG 27 3.1 Giới thiệu Tỉnh Hậu Giang 27 3.2 Đánh giá độ tin cậy tỉnh Hậu Giang 27 3.2.1 Tính toán độ tin cậy theo tiêu chuẩn IEEE 1366 27 3.2.2 Đồ thị độ tin cậy tỉnh Hậu Giang 30 3.2.2.1 Thành phố Vị Thanh 30 3.2.2.2 Huyện Châu thành A 37 3.2.2.3 Thị xã Long Mỹ 42 3.2.2.4 Thị xã Ngã Bảy 47 3.2.2.5 Huyện Châu Thành 52 Chương 4. ÁP DỤNG PHẦM MỀM TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY TỈNH HẬU GIANG 57 4.1 Sơ đồ khối tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy bằng phần mềm DSRE 57 4.2 Hướng dẫn sử dụng 57 4.3 Áp dụng phần mềm tính toán độ tin cậy Tỉnh Hậu Giang 61 4.3.1 Kết quả tính toán chỉ tiêu độ tin cậy và biểu đồ TP Vị Thanh 61 4.3.2 Kết quả tính toán chỉ tiêu độ tin cậy và biểu đồ Châu Thành A 64 4.3.3 Kết quả tính toán chỉ tiêu độ tin cậy và biểu đồ Long Mỹ 66 4.3.4 Kết quả tính toán chỉ tiêu độ tin cậy và biểu đồ Ngã Bảy 69 4.3.5 Kết quả tính toán chỉ tiêu độ tin cậy và biểu đồ Huyện Châu Thành 71 4.4 So sánh các chỉ tiêu độ tin cậy từng chi nhánh tỉnh Hậu Giang 74 Trần Ngọc Nam vi Luận văn Thạc sĩ
9. Mục lục 4.5 Nhận xét phần mềm DSRE 76 Chương 5. KẾT LUẬN 78 5.1 Kết luận 78 5.2 Hạn chế và hướng phát triển 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 82 Trần Ngọc Nam vii Luận văn Thạc sĩ
10. Danh sách từ viết tắt CÁC TỪ VIẾT TẮT HLI - Hierarchical level I: Đánh giá độ tin cậy trong hệ thống nguồn hay cấp độ I HLII - Hierarchical level II: Đánh giá độ tin cậy trong hệ thống truyền tải hay cấp độ II HLIII- Hierarchical level III: Đánh giá độ tin cậy trong hệ thống phân phối hay cấp độ III IEEE – Institule Electrical and Electronic Engineers: Viện các kỹ điện, điện tử EVN – Electricity of Viet Nam: tập đoàn điện lực Việt Nam SAIFI - System Average Interruption Frequency Index: Chỉ tiêu tần suất ngừng cung cấp điện trung bình của hệ thống CAIFI - Customer Average Interruption Frequency Index: Chỉ tiêu tần suất trung bình ngừng cung cấp điện của khách hàng SAIDI - System Average Interruption Duration Index: Chỉ tiêu thời gian ngừng cung cấp điện trung bình của hệ thống CAIDI - Customer Average Interruption Duration Index: Chỉ tiêu thời gian trung bình gián đoạn của khách hàng ASAI - Average Service Available Index hay IOR - Index of Reliability: Chỉ tiêu độ tin cậy ASUI - Average Service Unavailable Index: Chỉ tiêu không tin cậy EENS - Expected Energy not supplied index: Năng lượng thiếu hụt AENS - Average Energy not supplied index: Thiếu điện năng trung bình trên phụ tải TP – Thành phố ĐTC – Độ tin cậy HTĐ – Hệ thống điện KH – Khách hàng Trần Ngọc Nam viii Luận văn Thạc sĩ
11. Danh sách các hình DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 1.1 Sự phân chia độ tin cậy trong hệ thống điện 2 Hình 1.2 Phân loại hệ thống điện theo cấp độ 2 Hình 1.3 Cường độ hỏng hóc 4 Hình 2.1 Mạng điện đóng mở bằng tay 18 Hình 2.2 Mạch đóng cắt bằng tay với nguồn dự phòng 20 Hình 3.1: Đồ thị SAIFI theo sự cố của TP Vị Thanh 30 Hình 3.2: Đồ thị SAIFI theo kế hoạch của TP Vị Thanh 30 Hình 3.3: Đồ thị SAIFI TP Vị Thanh 31 Hình 3.4: Đồ thị SAIFI chi tiết TP Vị Thanh 31 Hình 3.5: Đồ thị SAIDI theo sự cố của TP Vị Thanh 32 Hình 3.6: Đồ thị SAIDI theo kế hoạch của TP Vị Thanh 32 Hình 3.7: Đồ thị SAIDI TP Vị Thanh 33 Hình 3.8: Đồ thị SAIDI chi tiết TP Vị Thanh 33 Hình 3.9: Đồ thị CAIDI theo sự cố của TP Vị Thanh 34 Hình 3.10: Đồ thị CAIDI theo kế hoạch của TP Vị Thanh 34 Hình 3.11: Đồ thị CAIDI TP Vị Thanh 35 Hình 3.12: Đồ thị CAIDI chi tiết Vị Thanh 35 Hình 3.13: Đồ thị ASAI theo sự cố của TP Vị Thanh 36 Hình 3.14: Đồ thị ASAI theo kế hoạch của TP Vị Thanh 36 Hình 3.15: Đồ thị ASAI TP Vị Thanh 36 Hình 3.16: Đồ thị ASAI chi tiết TP Vị Thanh 36 Hình 3.17: Đồ thị SAIFI theo sự cố của Châu Thành A 37 Hình 3.18: Đồ thị SAIFI theo kế hoạch của Châu Thành A 37 Hình 3.19 Đồ thị SAIFI Châu Thành A 38 Hình 3.20 Đồ thị SAIFI chi tiết Châu Thành A 38 Hình 3.21: Đồ thị SAIDI theo sự cố của Châu Thành A 39 Trần Ngọc Nam ix Luận văn Thạc sĩ
12. Danh sách các hình Hình 3.22: Đồ thị SAIDI theo kế hoạch của Châu Thành A 39 Hình 3.23: Đồ thị SAIDI Châu Thành A 39 Hình 3.24: Đồ thị SAIDI chi tiết Châu Thành A 39 Hình 3.25: Đồ thị CAIDI theo sự cố của Châu Thành A 40 Hình 3.26: Đồ thị CAIDI theo kế hoạch của Châu Thành A 40 Hình 3.27: Đồ thị CAIDI Châu Thành A 41 Hình 3.28: Đồ thị CAIDI chi tiết Châu Thành A 41 Hình 3.29: Đồ thị ASAI theo sự cố của Châu Thành A 41 Hình 3.30: Đồ thị ASAI theo kế hoạch của Châu Thành A 41 Hình 3.31: Đồ thị ASAI Châu Thành A 42 Hình 3.32: Đồ thị ASAI chi tiết Châu Thành A 42 Hình 3.33: Đồ thị SAIFI theo sự cố của Long Mỹ 43 Hình 3.34: Đồ thị SAIFI theo kế hoạch của Long Mỹ 43 Hình 3.35: Đồ thị SAIFI Long Mỹ 43 Hình 3.36: Đồ thị SAIFI chi tiết Long Mỹ 43 Hình 3.37: Đồ thị SAIDI theo sự cố của Long Mỹ 44 Hình 3.38: Đồ thị SAIDI theo kế hoạch của Long Mỹ 44 Hình 3.39: Đồ thị SAIDI Long Mỹ 44 Hình 3.40: Đồ thị SAIDI chi tiết Long Mỹ 44 Hình 3.41: Đồ thị CAIDI theo sự cố của Long Mỹ 45 Hình 3.42: Đồ thị CAIDI theo kế hoạch của Long Mỹ 45 Hình 3.43: Đồ thị CAIDI Long Mỹ 45 Hình 3.44: Đồ thị CAIDI chi tiết Long Mỹ 45 Hình 3.45: Đồ thị ASAI theo sự cố của Long Mỹ 46 Hình 3.46: Đồ thị ASAI theo kế hoạch của Long Mỹ 46 Hình 3.47: Đồ thị ASAI Long Mỹ 47 Hình 3.48: Đồ thị ASAI chi tiết Long Mỹ 47 Hình 3.49: Đồ thị SAIFI theo sự cố của Ngã Bảy 47 Hình 3.50: Đồ thị SAIFI theo kế hoạch của Ngã Bảy 47 Trần Ngọc Nam x Luận văn Thạc sĩ
13. Danh sách các hình Hình 3.51: Đồ thị SAIFI Ngã Bảy 48 Hình 3.52: Đồ thị SAIFI chi tiết Ngã Bảy 48 Hình 3.53: Đồ thị SAIDI theo sự cố của Ngã Bảy 49 Hình 3.54: Đồ thị SAIDI theo kế hoạch của Ngã Bảy 49 Hình 3.55: Đồ thị SAIDI Ngã Bảy 49 Hình 3.56: Đồ thị SAIDI chi tiết Ngã Bảy 49 Hình 3.57: Đồ thị CAIDI theo sự cố của Ngã Bảy 50 Hình 3.58: Đồ thị CAIDI theo kế hoạch của Ngã Bảy 50 Hình 3.59: Đồ thị CAIDI Ngã Bảy 50 Hình 3.60: Đồ thị CAIDI chi tiết Ngã Bảy 50 Hình 3.61: Đồ thị ASAI theo sự cố của Ngã Bảy 51 Hình 3.62: Đồ thị ASAI theo kế hoạch của Ngã Bảy 51 Hình 3.63: Đồ thị ASAI Ngã Bảy 51 Hình 3.64: Đồ thị ASAI chi tiết Ngã Bảy 51 Hình 3.65: Đồ thị SAIFI theo sự cố của Châu Thành 52 Hình 3.66: Đồ thị SAIFI theo kế hoạch của Châu Thành 52 Hình 3.67: Đồ thị SAIFI Châu Thành 52 Hình 3.68: Đồ thị SAIFI chi tiết Châu Thành 52 Hình 3.69: Đồ thị SAIDI theo sự cố của Châu Thành 53 Hình 3.70: Đồ thị SAIDI theo kế hoạch của Châu Thành 53 Hình 3.71: Đồ thị SAIDI Châu Thành 54 Hình 3.72: Đồ thị SAIDI chi tiết Châu Thành 54 Hình 3.73: Đồ thị CAIDI theo sự cố của Châu Thành 55 Hình 3.74: Đồ thị CAIDI theo kế hoạch của Châu Thành 55 Hình 3.75: Đồ thị CAIDI Châu Thành 55 Hình 3.76: Đồ thị CAIDI chi tiết Châu Thành 55 Hình 3.77: Đồ thị ASAI theo sự cố của Châu Thành 56 Hình 3.78: Đồ thị ASAI theo kế hoạch của Châu Thành 56 Hình 3.79: Đồ thị ASAI Châu Thành 56 Trần Ngọc Nam xi Luận văn Thạc sĩ
14. Danh sách các hình Hình 3.80: Đồ thị ASAI chi tiết Châu Thành 56 Hình 4.1 Sơ đồ khối tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy 57 Hình 4.2 menu tệp tin 58 Hình 4.3 menu công cụ 58 Hình 4.4 menu quản lý đơn vị 58 Hình 4.5 menu quản lý nguyên nhân mất điện 59 Hình 4.6 menu quản lý phần tử cấp điện 59 Hình 4.7 menu quản lý dữ liệu tháng 59 Hình 4.8 menu nhập liệu 60 Hình 4.9 menu tính toán và vẽ biểu đồ 61 Hình 4.10 đồ thị SAIFI TP Vị Thanh áp dụng phần mềm DSRE 61 Hình 4.11 đồ thị SAIDI TP Vị Thanh áp dụng phần mềm DSRE 62 Hình 4.12 đồ thị CAIDI TP Vị Thanh áp dụng phần mềm DSRE 62 Hình 4.13 đồ thị ASAI TP Vị Thanh áp dụng phần mềm DSRE 63 Hình 4.14 Kết quả tính toán chỉ tiêu ĐTC TP Vị Thanh áp dụng phần mềm DSRE 63 Hình 4.15 đồ thị SAIFI Châu Thành A áp dụng phần mềm DSRE 64 Hình 4.16 đồ thị SAIDI Châu Thành A áp dụng phần mềm DSRE 64 Hình 4.17 đồ thị CAIDI Châu Thành A áp dụng phần mềm DSRE 65 Hình 4.18 đồ thị ASAI Châu Thành A áp dụng phần mềm DSRE 65 Hình 4.19 Kết quả tính toán chỉ tiêu ĐTC Châu Thành A áp dụng phần mềm DSRE . 66 Hình 4.20 đồ thị SAIFI Long Mỹ áp dụng phần mềm DSRE 66 Hình 4.21 đồ thị SAIDI Long Mỹ áp dụng phần mềm DSRE 67 Hình 4.22 đồ thị CAIDI Long Mỹ áp dụng phần mềm DSRE 67 Hình 4.23 đồ thị ASAI Long Mỹ áp dụng phần mềm DSRE 68 Hình 4.24 Kết quả tính toán chỉ tiêu ĐTC Long Mỹ áp dụng phần mềm DSRE 68 Hình 4.25 đồ thị SAIFI Ngã Bảy áp dụng phần mềm DSRE 69 Hình 4.26 đồ thị SAIDI Ngã Bảy áp dụng phần mềm DSRE 69 Trần Ngọc Nam xii Luận văn Thạc sĩ
15. Danh sách các hình Hình 4.27 đồ thị CAIDI Ngã Bảy áp dụng phần mềm DSRE 70 Hình 4.28 đồ thị ASAI Ngã Bảy áp dụng phần mềm DSRE 70 Hình 4.29 Kết quả tính toán chỉ tiêu ĐTC Ngã Bảy áp dụng phần mềm DSRE 71 Hình 4.30 đồ thị SAIFI Châu Thành áp dụng phần mềm DSRE 71 Hình 4.31 đồ thị SAIDI Châu Thành áp dụng phần mềm DSRE 72 Hình 4.32 đồ thị CAIDI Châu Thành áp dụng phần mềm DSRE 72 Hình 4.33 đồ thị ASAI Châu Thành áp dụng phần mềm DSRE 73 Hình 4.34 Kết quả tính toán chỉ tiêu ĐTC Châu Thành áp dụng phần mềm DSRE 73 Hình 4.35 đồ thị SAIFI các chi nhánh áp dụng phần mềm DSRE 74 Hình 4.36 đồ thị SAIDI các chi nhánh áp dụng phần mềm DSRE 74 Hình 4.37 đồ thị CAIDI các chi nhánh áp dụng phần mềm DSRE 75 Hình 4.38 đồ thị ASAI các chi nhánh áp dụng phần mềm DSRE 75 Hình 4.39 Kết quả tính toán chỉ tiêu ĐTC Hậu Giang áp dụng phần mềm DSRE 76 Trần Ngọc Nam xiii Luận văn Thạc sĩ
16. Danh sách các bảng DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1 Chỉ tiêu độ tin cậy của Canada 12 Bảng 2.2 Chỉ tiêu độ tin cậy của Bang Indiana, Mỹ 12 Bảng 2.3 Chỉ tiêu độ tin cậy của Miền Nam Tenessee 13 Bảng 2.4 Chỉ tiêu SAIFI của một số khu vực (lần/năm) 13 Bảng 2.5 Chỉ tiêu SAIDI của một số khu vực (phút/năm) 13 Bảng 2.6 Chỉ tiêu CAIDI của một số khu vực (phút/lần) 13 Bảng 2.7 Chỉ tiêu ASAI của một số khu vực 14 Bảng 2.8 Số khách hàng và công suất của bài toán 1 15 Bảng 2.9 Khách hàng mất điện và thời gian mất điện của bài toán 1 16 Bảng 2.10 Khách hàng mất điện x thời gian mất điện của bài toán 1 16 Bảng 2.11 Kết quả chỉ số độ tin cậy bài toán 1 17 Bảng 2.12: Các số liệu tính toán trong hình 2.1 18 Bảng 2.13 Kết quả tính toán trường hợp 1 19 Bảng 2.14 Các số liệu tính toán trong hình 2.2 21 Bảng 2.15 Kết quả tính toán trường hợp 2 21 Bảng 2.16 Kết quả các chỉ số độ tin cậy trường hợp 2 21 Bảng 2.17 Các số liệu tính toán trong hình 2.2 với xác suất chuyển đổi là 0,5 22 Bảng 2.18 Kết quả tính toán trường hợp 3 22 Bảng 2.19 Kết quả các chỉ số độ tin cậy trường hợp 3 23 Bảng 2.20 Các số liệu tính toán trong hình 2.1 ứng với trường hợp 4 23 Bảng 2.21 Kết quả tính toán trường hợp 4 24 Bảng 2.22 Kết quả các chỉ số độ tin cậy trường hợp 4 24 Bảng 2.23 Các số liệu tính toán trong hình 2.1 24 Bảng 2.24 Kết quả tính toán trường hợp 5 25 Bảng 2.25 Kết quả các chỉ số độ tin cậy trường hợp 5 25 Bảng 2.26 Bảng tổng hợp kết quả cho 5 trường hợp 25 Trần Ngọc Nam xiv Luận văn Thạc sĩ
17. Danh sách các bảng Bảng 3.1 Thống kê số khách hàng và thời gian mất điện TP. Vị Thanh 27 Bảng 3.2 Kết quả chỉ tiêu độ tin cậy tháng 1 theo sự cố TP. Vị Thanh 30 Trần Ngọc Nam xv Luận văn Thạc sĩ
18. Chương 1 Tổng quan Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan 1.1.1 Mở đầu Ngày nay việc sử dụng điện đã trở thành một nhu cầu thiết yếu trong đời sống con người. Không có điện mọi hoạt động sản xuất sẽ bị ngừng trệ, sinh hoạt sẽ rất khó khăn. Mặc dù, nhu cầu sử dụng điện của khách hàng (KH) đã được đáp ứng về số lượng cũng như chất lượng. Tuy nhiên KH luôn đòi hỏi là chất lượng điện ngày càng cao, mà đặc biệt là độ tin cậy (ĐTC) cung cấp điện. ĐTC cung cấp điện là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng điện năng. Chất lượng điện năng ngoài các yêu cầu về điện áp, tần số còn có các yêu cầu về tính liên tục cấp điện cho KH. Do vậy, vấn đề về ĐTC cậy cung cấp điện cần được quan tâm đúng mức trong thiết kế cũng như trong vận hành. 1.1.2 Độ tin cậy trong hệ thống điện ĐTC là khả năng một phần tử hay hệ thống thực hiện một chức năng yêu cầu trong một khoảng thời gian nhất định ở một điều kiện vận hành nhất định [1]. ĐTC không phải là một vấn đề mới trong ngành điện. Tuy nhiên, ĐTC khá quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chi phí, sự hài lòng của KH và hậu quả để lại là khá lớn. Do đó, nhiều thập niên qua có rất nhiều đề tài nghiên cứu về ĐTC trong HTĐ. Chức năng cơ bản của HTĐ là cung cấp điện cho phụ tải phải đảm bảo chất lượng, liên tục và giá thành hợp lý. Khả năng cung cấp của HTĐ ứng với một giới hạn về ĐTC. Khái niệm về ĐTC trong cung cấp điện là khá rộng và bao gồm nhiều khía cạnh. Điều này nói lên khả năng của hệ thống đáp ứng được các yêu cầu của KH. Đặc tính về ĐTC của HTĐ được thể hiện trong hình 1.1 [6]. - Đặc tính phù hợp: là khả năng của hệ thống đáp ứng các yêu cầu của phụ tải. - Đặc tính an toàn: là khả năng của HTĐ chịu được tác động của các yếu tố làm rối loạn hệ thống. Trần Ngọc Nam 1 Luận Văn Thạc Sĩ
19. Chương 1 Tổng quan Độ tin cậy hệ thống Sự phù hợp hệ thống Độ an toàn hệ thống Hình 1.1 Sự phân chia độ tin cậy trong hệ thống điện 1.1.3 Phân loại độ tin cậy theo cấp độ trong hệ thống điện HTĐ hiện đại rất phức tạp, tích hợp rất cao và rất lớn. Cho nên khi đánh giá ĐTC, họ chia HTĐ thành những hệ thống con theo các chức năng chính của HTĐ. Đó là hệ thống nguồn, hệ thống truyền tải và hệ thống phân phối [6]. Được minh họa trong hình 1.2. Hệ thống nguồn HLI HLII Hệ thống truyền tải HLIII Hệ thống phân phối Hình 1.2 Phân loại hệ thống điện theo cấp độ Đánh giá ĐTC trong hệ thống nguồn hay cấp độ I (Hierarchical level I: HLI) là xác định khả năng của nguồn điện với yêu cầu của phụ tải có xét đến những thất bại ngẫu nhiên và bảo dưỡng dự phòng, với giả định hệ thống truyền tải và hệ thống phân phối là hoàn hảo. Đánh giá ĐTC trong hệ thống truyền tải hay cấp độ II (Hierarchical level II: HLII) là kết hợp hệ thống nguồn với hệ thống truyền tải. Đánh giá ĐTC hệ thống điện cấp độ II khá phức tạp và chỉ số ĐTC là chung cho cả hai hệ thống nguồn và truyền tải. Trần Ngọc Nam 2 Luận Văn Thạc Sĩ
20. Chương 1 Tổng quan Đánh giá ĐTC trong hệ thống phân phối hay cấp độ III (Hierarchical level III: HLIII) là toàn bộ hệ thống. Đối với hệ thống phân phối cần được phân tích riêng. 1.1.4 Độ tin cậy trong hệ thống phân phối Trong lịch sử, đánh giá ĐTC trong hệ thống phân phối rất ít được chú ý. Vì hệ thống phân phối có chi phí thấp và khi mất điện nó chỉ ảnh hưởng cục bộ tại một địa phương không giống như việc mất điện của hệ thống nguồn hay hệ thống truyền tải. Tuy nhiên, hệ thống phân phối chiếm tới 90% tất cả các vấn đề về ĐTC của KH, nâng cao ĐTC phân phối là chìa khóa để cải thiện ĐTC của KH. Một khía cạnh khác cũng cần được xem xét trong sự cần thiết để đánh giá ĐTC trong hệ thống phân phối. Thứ nhất cũng cố hệ thống này cần chi phí ít. Thứ hai nó đảm bảo sự cân bằng hợp lý về ĐTC. Thứ ba nó tạo điều kiện thuận lợi cho các kỹ sư thay thế thiết bị, phân bố phụ tải, kế hoạch bảo trì và kế hoạch hoạt động để đảm bảo ĐTC cho khách hàng. Một KH được kết nối với một hệ thống phân phối không đáng tin cậy thì nguồn điện của KH nhận được là không tin cậy bất chấp hệ thống nguồn và hệ thống truyền tải có ĐTC rất cao. Điều này chứng minh tầm quan trọng của hệ thống phân phối và chúng ta cần phải tiến hành đánh giá ĐTC trong hệ thống phân phối. 1.1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước a. Ngoài nước Đánh giá ĐTC không phải vấn đề mới nên trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu. Do tầm quan trọng của hệ thống nguồn và hệ thống truyền tải nên hầu như các nghiên cứu đều tập trung vào đó. Tuy nhiên trong những năm gần đây hệ thống phân phối được chú ý nhiều hơn. ĐTC của hệ thống phân phối được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu khác nhau, trong đó các chỉ tiêu đánh giá ĐTC lưới phân phối theo tiêu chuẩn IEEE 1366 hiện nay được sử dụng phổ biến trên thế giới. Cụ thể như bài báo ĐTC tin cậy của hệ thống dịch vụ khách hàng [5], trong nghiên cứu tác giả đã trình bày tổng quan về hệ thống phân phối đưa ra chín nguyên nhân: lịch trình, mất nguồn, cây, sét, thiết bị, thời tiết, môi trường tiếp xúc, nguyên nhân không rõ, con người làm ảnh hưởng trực tiếp mạng điện sau đó sử dụng số liệu Trần Ngọc Nam 3 Luận Văn Thạc Sĩ
21. Chương 1 Tổng quan trong 5 năm liên tục tại Canada để phân tích tỷ lệ phần trăm của các nguyên nhân từ đó dự báo và đưa ra biện pháp nhằm giảm bớt tình trạng mất điện. Bài báo ĐTC trong mạng phân phối: Tự động hóa có phải là một giải pháp lâu dài? [22] Trong nghiên cứu này tác giả sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo để mô phỏng từ đó phân tích các nhân tố làm ảnh hương đến mạng điện. Phương pháp này được sử dụng trong việc so sánh các phương pháp nhằm nâng cao ĐTC. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng mặc dù áp dụng rộng rãi tự động hóa nhưng nó không thể đủ khả năng để đối phó với việc lão hóa thiết bị. Bài báo Tự động hóa trong mạng phân phối bằng thuật toán di truyền [21]. Thuật toán di truyền là một phương pháp tương đối mới trong tối ưu hóa hệ thống điện. Trong nghiên cứu này tác giả sử dụng thuật toán di truyền (GA) để tìm vị trí đặt tối ưu cho các thiết bị tự động từ đó nâng cao khả năng của chúng, giảm các sự cố mất điện, nâng cao được ĐTC trong hệ thống phấn phối. Bài báo đánh giá ĐTC trong hệ thống điện thông qua tỷ lệ hỏng hóc theo thời gian [23]. Trong bài báo này tác giả sử dụng phương pháp hàm cường độ hỏng hóc (hình 1.3). Để đánh giá ĐTC trong mạng phân phối từ đó so sánh với phương pháp tỷ lệ hỏng hóc trung bình. Khi so sánh giữa phương pháp hàm tỷ lệ hỏng hóc theo thời gian và phương pháp tỷ lệ hỏng hóc trung bình thì thấy rằng phương pháp hàm tỷ lệ hỏng hóc tốt hơn. Hình 1.3 Cường độ hỏng hóc ĐTC trong hệ thống phân phối chịu ảnh hưởng rất nhiều do điều kiện môi trường. Vì thế có một số nghiên cứu về ảnh hưởng của môi trường đến ĐTC như: sử Trần Ngọc Nam 4 Luận Văn Thạc Sĩ
22. S K L 0 0 2 1 5 4