Phương thức bù công suất phản kháng trong lưới phân phối

Bù công suất phản kháng mang lại 2 lợi ích: cải thiện điện áp và giảm tổn thất điện năng, tuỳ mục đích cụ thể mà chia ra 3 loại bù công suất phản kháng:

• Bù kỹ thuật để nâng cao điện áp. Do thiếu công suất phản kháng điện áp sẽ thấp. Nếu công suất phản kháng nguồn thiếu thì bù công suất phản kháng là cưỡng bức là cách duy nhất. Nếu nguồn không thiếu công suất phản kháng thì bù công suất phản kháng là một giải pháp nâng cao điện áp, cạnh tranh với các biện pháp khác như là tăng tiết diện dây, điều áp dưới tải…
• Bù kinh tế để giảm tổn thất công suất và tổn thất điện năng.
• Trong lưới xí nghiệp phải bù cưỡng bức để đảm bảo cos φ theo yêu cầu, bù này không phải do điện áp thấp hay tổn thất điện năng cao mà do yêu cầu từ hệ thống điện. Tuy nhiên lợi ích kéo theo là nâng cao điện áp và giảm tổn thất điện năng.

Có 2 cách đặt bù kinh tế:

1. Bù tập trung ở một số điểm trên trục chính trung áp

Trên 1 trục chính chỉ đạt 1 đến 3 trạm bù. Công suất bù có thể lớn, để thực hiện điều khiển các loại. Giá thành đơn vị bù rẻ vì dùng tụ trung áp và vì công suất đơn vị lớn. Việc quản lý và vận hành dễ dàng.

2. Bù phân tán ở các trạm phân phối hạ áp

Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng nhiều hơn vì bù sâu hơn. Nhưng do bù quá gần phụ tải nén nguy cơ cộng hưởng và tự kích thích ở phụ tải cao. Để giảm nguy cơ này phải hạn chế công suất bù sao cho ở chế độ min công suất bù không lớn hơn yêu cầu của phụ tải. Giá thành đơn vị bù cao hơn bù tập trung.

Trong thực tế có thể dùng kết hợp cả 2 cách.

Bù kinh tế thường áp dụng bù cố định hoặc là đóng cắt một phần hay toàn bộ. Nếu đã dùng thiết bị đóng cắt thì chi phí vốn sẽ cao và vận hành phức tạp, làm giảm hiệu quả bù kinh tế. Chỉ bù cưỡng bức ở xí nghiệp mới áp dụng tụ bù có điểu khiển theo thời gian.

Hàm mục tiêu của bài toán bù là tổng đại số của các yếu tố lợi ích và chi phí đã được lượng hoá về một thứ nguyên chung là tiền. Các yếu tố không thể lượng hoá được và các tiêu chuẩn kỹ thuật thì được thể hiện bằng các ràng buộc và hạn chế.

Các lợi ích là:

• Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng.
• Cải thiện điện áp.
• Các chi phí: vốn đầu tư ban đầu, chi phí vận hành không đáng kể.

Hạn chế: nguy cơ tự kích thích ở các động cơ của phụ tải, quá điện áp, cộng hưởng với các sóng hài bậc cao của dòng điện.

Bài toán bù CSPK trong LPP là bài toán phức tạp, vì:

• LPP có cấu trúc phức tạp, 1 trạm TG thường có nhiều trục chính, mỗi trục cấp điện cho nhiều trạm PP. Cấu trúc của LPP phát triển liên tục theo thời gian và không gian.
• Chế độ làm việc của phụ tải không đồng nhất, phụ tải tăng trưởng không ngừng.
• Thiếu thông tin chính xác về đô thị phụ tải phản kháng.
• Công suất tụ là biến rời rạc. Giá tiền đơn vị bù có quan hệ không tuyến tính với công suất bộ tụ.

Trước các khó khăn đó để có thể giải được bài toán bù phải phân chia bài toán bù thành các bài toán nhỏ hơn và áp dụng các giả thiết giản ước khác nhau. Các giả thiết giản ước phải đảm bảo không được làm sai lạc quá đáng đến kết quả tính toán, nó phải đảm bảo lời giải gần với lời giải tối ưu lý thuyết.

Các giản ước có thể được áp dụng là:

• Bài toán được giải riêng cho từng trục chính.
• Có thể cho trước số điểm đạt bù chỉ cần tìm các biến còn lại.
• Giả thiết đồ thị phụ tải của các trạm phân phối như nhau và giống như đồ thị phụ tải đo được ở đầu trục chính. Đồ thị phụ tải phản kháng có thể được đặc trưng bởi công suất phản kháng trung bình Q_tb, hay hệ số sử dụng công suất phản kháng K_sd = Q_tb/Q_max và thời gian sử dụng CSPK T_{q max}.

Cũng cần nhấn mạnh rằng bù kinh tế không thể tách rời hoàn toàn bù kỷ thuật. Vì bù kinh tế làm giảm nhẹ bù kỹ thuật và 2 loại bù này có thể phối hợp với nhau tạo thành một thể thống nhất làm lợi cho toàn hệ thống điện.

Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:
Công ty TNHH AT Đông Dương
Hotline: 096 233 6666 – 096 883 6666
Email: kinhdoanh@atdongduong.com