Ổn định trong hệ thống điện

Ổn định trong hệ thống điện

Tôi đang bắt đầu tìm hiểu về phạm trù "ổn định" trong hệ thống điện (power system stability). Rất muốn được thảo luận với mọi người về vấn đề này?!

(Lần đầu tiên trên màn ảnh VTV3)

Đây là một chủ đề rất chuyên sâu và đặc trưng của ngành HTĐ Rất vui được thảo luận cùng với bạn.
Sống trong đời sống cần có một tấm lòng

Xin được mở đầu với những khái niệm cơ bản nhất, mong mọi người cùng tham gia!
Ổn định hệ thống điện là một trong những topic "kinh điển" của việc thiết kế, vận hành hệ thống điện. Với những cấu trúc ngày càng phức tạp của các hệ thống điện trên thế giới hiện nay, phân tích ổn định HTĐ là một thách thức không nhỏ đối với các kĩ sư.
Việc định nghĩa các khái niệm trong hệ thống điện cũng có nhiều điểm cần phải chú ý. Đặc biệt là giữa các hệ thống của Nga trước đây và các nước châu Âu cũng như USA hiện nay.
Trong một số sách của Việt Nam (thầy Út, thầy Bách viết), các khái niệm ổn định được viết dựa trên hệ thống của Nga, trong đó tách ra hai khái niệm là ổn định tĩnh và ổn định động.
Phần còn lại của thế giới (không biết có đúng ko) thí tách Power System Stability thành "Angular stability", "Voltage Stability" và "Longterm & MidTerm Stability".
Steady state stability được nghiên cứu dựa trên chế độ xác lập của HTĐ.
Transient stability , thuộc Angular Stability, được định nghĩa là khả năng duy trì được sự đồng bộ của các máy phát điện trong hệ thống khi có sự cố xảy ra.
Các sự cố được xem xét đến trong transient stability là những sự cố tương đối "lớn" như loss of generator, a fault, loss of a line,... Đấy là những sự cố không thể tuyến tính hoá được trong các phương trình hệ thống.
Mọi người tiếp tục nhé, tôi phải đọc thêm TL rồi mới dám viết tiếp.

Bầu 5* cho người viết, 5* cho bài viết.
[topic]136135[/topic]

theo tôi hiểu thì như thế này:
Ổn định tĩnh của hệ thống điện (hay steady state stability) xét đến sự khả năng duy trì chế độ làm việc đối với các kích thích nhỏ, không hoặc ít mang tính năng lượng, ví dụ như các thay đổi nhỏ về điện áp và góc pha
Ổn định động (hay transient stab) liên quan đến các kích động lớn và mang tính năng lượng. Hai loại kích động điển hình có thể kể đến là:
- Mất tải, hay mất một tổ máy lớn. Trong trường hợp này hệ thống điện chịu đựng một sự mất cân bằng đột ngột về năng lượng. Năng lượng mất cân bằng này gây ra dao động trong hệ thống. Trường hợp này giống như một con lắc đơn đang dao động thì bị va chạm với một vật cản nào đó
- Sự cố ngắn mạch trên đường dây, hay đứt một đường dây. Trường hợp này cấu trúc của hệ thống thay đổi, gây ra các biến đổi đột ngột trong trào lưu công suất. Có thể hình dung nó giống như việc con lắc đang dao động thì đột nhiên điểm treo con lắc bị thay đổi vị trí
Cả hai trường hợp trên, qua hình ảnh của con lắc đơn, có thể hình dung đuợc sẽ có dao động lớn xảy ra.
Mình chưa hiểu rõ lắm về long term stab và mid term stab. Bạn có thể giải thích thêm được không.
Sống trong đời sống cần có một tấm lòng

Chào các thành viên.Nhân thấy các bạn đang thảo luận về một vấn đề rất thực tế là ổn định hệ thống điện(odhtd), mình cũng góp một vài ý kiến.
Theo mình muốn tìm hiểu rỏ về Odhtd.Cần phải nắm rất rỏ về cấu trúc mạng điện từ nhà máy phát điện cho đến trạm biến áp ( tăng và giãm áp) và cuối cùng là đầu cuối, tức là các hộ gia đình dùng điện năng.
Các thiết bị điện trên mạng như máy biến áp, hệ thống dây dẫn, các tham số nói chung, đuợc gán cho thành một cặp tham số biến( dùng số ảo).Các thông số này liên quan mật thiết với nhau, tác động qua lại trên hệ thống.Và tấ cả các tham số đó, đựoc gom lại thành một ma trân mạng điện ( ma trận mạng ảo) và vấn đề khảo sát sự odhtd là đưa về bài toán giải một ma trận phức....Đại thể là như vậy, nếu bạn nào muốn tìm hiểu rỏ hơn thì xin vui lòng liên hệ khoa điện trường dhbk tp HCM,sẽ đựoc cung cấp tài liệu chi tiết hơn.
XIn trở lại bài toán ma trận.Vào thời điểm này thì dùng giải thuật lập, đã lập đuợc nghiệm chính xác vào khoãng 0.000( sai số sau số không).và ma trận có không gian là 100x100 ( tức mô phỏng 100 nút hệ thống điện mạng luới quốc gia việt nam rồi).
Và nhắc đến vấn đề này thì gắn liền với sự cố ngắn mạch trên hệ thống điện, đây là vấn đề rất là hay.
Trong nghành điện có một thuật ngữ là Rã lưới hệ thống,Đây là một thuật ngữ để diển tả toàn bộ hệ thống điện gồm tất cả các nút không thể liên hệ đuợc vói nhau đựoc nữa, các nhà máy đều phát công suất cục bộ, không phát lên lưới điện đựoc nữa.Điều này mới thật sự là khũng khiếp với trung tâm diều độ....
Vài dòng góp với các bạn.Rất mong nhận đựoc ý kiến phản hồi.Thân.Trung

Mỗi người có một cách hiểu khác nhau về "Odhtđ" nên trước khi đi xa hơn nên có một định nghĩa thế nào là Power system stability.
Power system stability là một khái niệm áp dụng trên hệ thống điện AC nhằm chỉ định trạng thái của hệ thống điện mà bên trong đó bao gồm nhiều đơn vị thiết bị điện hoạt động đồng đẳng hay giữ bên trong sự đồng đẳng với nhau. Ngược lại instability xác định trạng thái bao gồm sự mất đồng đẳng hay vượt quá khả năng đồng đẳng giữa các đơn vị thiết bị.
Ngoài ra định nghĩa của AIEE được thể hiện như sau: Stability khi dùng đề nói về hệ thống điện là nói đến những liên hệ của hệ thống hay một phần của hệ thống mà nó cho phép triển khai những lực tương tác giữa các đơn vị thiết bị bằng hoặc lớn hơn những lực tạo ra sự bất ổn định hệ thống. Nhờ đó khả năng duy trì và tái tạo trạng thái cân bằng giữa cái đơn vị thiết bị trong hệ thống điện.
Power system stability chỉ nói về trạng thái của HTĐ tại một đơn vị thời gian hay khoảng đơn vị thời gian. Không chỉ thiết bị đầu cuối hay những đơn vị thiết bị trong hệ thống điện mà bất kể là những hoàn cảnh tự nhiên như địa hình, nhiệt độ, mưa gió...đều có thể ảnh hưởng đến trạng thái đó. Ảnh hưởng tức thì hay ảnh hưởng chậm và lâu dài là hai vấn đề được nghiên cứu vì vậy có hai trạng thái steady và transient được đưa ra. Transient được chia làm nhiều cấp độ từ nanosecond đến milisecond ảnh hưởng tức thì đối với hệ thống. Ngược lại steady state hoạt động trên trạng thái duy trì.
=====================

Tôi cũng không hiểu rõ lắm về định nghĩa của LongTerm & MidTerm Stability, xin đưa ra vài ý kiến sau:
Long-term & Mid-term stability bắt nguồn từ tác động không thích đáng của các thiết bị , sự phối hợp không tôt trong việc điều khiển và bảo vệ các thiết bị hoặc không đủ công suất tác dụng cũng như phản kháng dự phòng.
LT & MT Stability được định nghĩa không phụ thuộc nhiều vào thời gian xảy ra sự cố. Chúng được phân biệt dựa trên hiện tượng được phân tích và sơ đồ thay thế của lưới.
LT Stability được xem xét khi HT có khả năng kìm hãm dao động của các máy phát. Mặc dù tần số hệ thống được giũ ổn định, nhưng trong một khoảng thời gian dài hiện tưọng này sẽ dẫn đến việc duy trì sự mất cân bắng giữa công suất phát và bù. Nguyên nhân có thể bắt nguồn từ nồi hơi, ống dẫn nước, AGC, transformer saturation, load.
MT Stability thi chưa hiểu lắm,

Lâu lâu mới thấy có chủ đề hay.
Mong lắng nghe các bạn trao đổi để học hỏi thêm.
tangitc

Ổn định điện áp - Voltage stability
Cho một nguồn điện có điện áp không đổi cấp điện cho một phụ tải qua một đường dây có tổng trở Zl, phụ tải có tổng trở Zt. Người ta chứng minh được công suất có thể truyền được từ ngồn đến phụ tải là một hàm số có một điểm cực đại (critical point). Khi tổng trở của tải giảm, công suất nguồn cấp cho nó sẽ tăng dần. Nhưng khi Zt giảm quá một ngưỡng nhất định, công suất cấp cho tải sẽ không tăng nữa, mà ngược lại, lại giảm xuống. Đây là điểm khởi đầu của sự mất ổn định điện áp, bởi vì tại miền làm việc này, công suất cấp cho tải sẽ không theo yêu cầu của tải nữa. Các thiết bị tự động điều áp kiểu máy biến áp điều áp dưói tải (ULTC) thậm chí còn làm cho tình hình tồi tệ hơn, vì sự hoạt động của nó góp phần làm giảm tổng trở tương đương của tải, và càng đẩy xa hệ thống khỏi miền làm việc bình thường.
Trên đây chỉ là một ví dụ của việc mất ổn định điện áp. Trên thực tế, các sự mất ổn định điện áp thường xảy ra chủ yếu ở nhũng nơi thiếu hụt nguồn công suất phản kháng. Nếu diễn giải bằng công thức có thể thấy rằng, với hệ số công suất càng thấp, điểm làm việc càng gần với điểm tới hạn.
Vậy khi xảy ra mất ổn định điện áp thì sao? Trong trường hợp xấu, điện áp của tải sẽ trôi mãi ra khỏi giá trị định mức của nó cho đến khi các thiết bị bảo vệ phát hiện và cắt phụ tải. Hậu quả là phụ tải bị mất điện . Sự mất ổn định điện áp mang tính cục bộ, và nói chung không ảnh hưởng nhiều đến phần còn lại của hệ thống điện.
Một giải pháp hiệu quả cho ổn định điện áp là sử dụng nguồn cung cấp phản kháng cục bộ, làm giảm lượng công suất biểu kiến yêu cầu từ nguồn. Các thiết bị phát công suất phản kháng gồm các thiết bị truyền thống tụ bù, máy bù đồng bộ.. và hiện nay, là SVC, STATCOM.
Tôi không có ý định trình bày các công cụ điều khiển công suất trong HTĐ trong bài này, bởi đó sẽ là một lĩnh vực rộng hơn ứng dụng ở đây nhiều. Ở đây chỉ xin nhấn mạnh một điểm, đó là vấn đề ổn định điện áp mang tính cục bộ, và được giải quyết cũng cục bộ bằng việc lắp thêm các thiết bị điều khiển. Trên thực tế, người sử dụng có trách nhiệm bỏ tiền ra đầu tư cho thiết bị này, vừa để tránh bị phạt do hệ số cos phi, vừa đảm bảo được các yếu tố về ổn định và chất lượng điện năng nói chung.
Vấn đề ổn định hệ thống điện được nghiên cứu nhiều nhất, được hiểu ngầm khi nhắc đến thuật ngũ ÔĐHTĐ liên quan đến các vấn đề về năng lượng, khi mà những tác động xảy ra sẽ làm ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Khi ấy, mọi quan tâm lại được đổ dồn về các máy phát điện, nơi sản sinh năng lượng cho lưói điện. Việc khống chế và điều khiển được những máy phát lớn có ý nghĩa quyết định đến sự làm việc bình thường của toàn bộ hệ thống điện. Tôi sẽ trình bày trong bài sau.
Sống trong đời sống cần có một tấm lòng
Được kehanhhuong sửa chữa / chuyển vào 12:19 ngày 08/12/2003