ĐỀ TÀI : KHẢO SÁT MÔ HÌNH TẢI BẰNG MATLAB

Hiện nay, cùng với quá trình phát triển của đất nước, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt . ngày càng tăng. Đó là một nhu cầu tất yếu của xã hội. Vấn đề đặt ra là làm sao có thể cân bằng giữa nhu cầu tiêu thụ và khả năng cung cấp điện của các nhà máy điện, hay nói cách khác là làm sao có thể giữ được sự ổn định điện áp trên hệ thống truyền tải điện.

Đối với một hệ thống điện lớn thì sự sụp đổ điện áp quyết định các giới hạn truyền tải. Vì vậy, việc xác định chính xác các giới hạn truyền tải đóng một vai trò rất quan trọng để duy trì hệ thống vận hành đảm bảo an toàn, đồng thời cần phải vận hành có tính hiệu quả kinh tế. Có rất nhiều nghiên cứu đã cho thấy tầm quan trọng của phụ tải liên quan đến vấn đề ổn định điện áp. Vì vậy, việc sử dụng các mô hình phụ tải tĩnh trước đây không đủ độ chính xác để theo kịp tính chất động của hệ thống điện. Do đó, vấn đề đặt ra là phải xây dựng được các mô hình phụ tải động để đáp ứng được yêu cầu đặt ra trong vận hành.

Trong đề tài này, ta sẽ thực hiện mô phỏng một hệ thống điện đơn giản bằng phầm mềm Matlab nhằm quan sát sự phụ thuộc theo điện áp của các loại phụ tải, đặt biệt là phụ tải động. Trong các mô hình mô phỏng trong Matlab, đại lượng điện áp thay đổi theo dạng chuyển nấc. Dưới sự thay đổi điện áp và các dao động trên hệ thống , ta sẽ quan sát được sự thay đổi công suất P, Q theo thời gian của phụ tải. Dựa vào kết quả mô phỏng, ta có thể đưa ra nhận xét hệ thống có ổn định đối với phụ tải hay không và sẽ cho thấy những ưu điểm của phụ tải động cũng như những ưu khuyết của phần mềm này.

ĐỀ TÀI : KHẢO SÁT MÔ HÌNH TẢI BẰNG MATLAB MỤC LỤC

SVTH: ĐẶNG QUỐC BẢO LONG Trang 5

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI ĐỐI VỚI SỰ ỔN ĐỊNH CỦA ĐIỆN ÁP TRONG QUÁ TRINH VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 6

I. SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP VÀ PHỤ TẢI 7

II. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẶC TÍNH TẢI ĐỐI VỚI VẤN ĐỀ ĐIỆN ÁP 7

III. XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHỤ TẢI ĐỘNG 13

IV. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ TRONG MÔ HÌNH PHỤ TẢI ĐỘNG 15

CHƯƠNG 2: CÁC KHỐI CHỨC NĂNG TRONG SIMULINK CỦA PHẦN MỀM MATLAB ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ KHẢO SÁT 17

I. GIỚI THIỆU VỀ CHỨC NĂNG SIMULINK CỦA PHẦN MỀM MATLAB 18

II. GIỚI THIỆU VÀ MÔ TẢ CÁC KHỐI CHỨC NĂNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG SIMULINK 18

1. Khối nguồn áp 3 pha điều khiển (dùng làm nguồn cho hệ thống) 18

2. Khối nguồn ba pha 22

3. Khối phụ tải ba pha RLC trên đường dây 22

4. Khối máy biến áp 23

5. Khối đo điện áp và dòng điện 3 pha 24

6. Khối phụ tải RLC 3 pha mắc nối tiếp 26

7. Khối phụ tải RLC 3 pha mắc song song 27

8. Khối Ground 27

9. Khối đo điện áp pha hoặc điện áp dây 27

10. Khối đo tín hiệu hiệu dụng (RMS) 27

11. Khối Scope 28

12. Khối đo công suất P và công suất phản kháng Q 29

13. Khối Động cơ không đồng bộ ba pha 29

14. Khối Constant 31

15. Khối Terminator 31

16. Khối phụ tải động 31

17. Khối tạo ngắn mạch 33

18. Khối CB 3 pha 35

19. Khối chọn lựa tín hiệu đo (Bus Selector) 36

20. Khối Subsystem 36

21. Khối đường dây truyền tải 36

22. Khối Powergui 38

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHỤ TẢI BẰNG CÔNG CỤ SIMULINK VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 40

I. MÔ PHỎNG TRƯỜNG HỢP NGUỒN ĐIỆN ÁP THAY ĐỔI THEO DẠNG NẤC 41

1. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI THUẦN TRỞ 42

1.1 Sơ đồ nguyên lý 42

1.2 Mạch mô phỏng 42

1.3 Kết quả mô phỏng 46

2. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI CÓ TÍNH CẢM KHÁNG 47

2.1 Sơ đồ nguyên lý 48

2.2 Mạch mô phỏng 48

2.3 Kết quả mô phỏng 48

3. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI CÓ TÍNH DUNG KHÁNG 50

3.1 Sơ đồ nguyên lý 50

3.2 Mạch mô phỏng 50

3.3 Kết quả mô phỏng 51

4. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI LÀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BO 53

4.1 Sơ đồ nguyên lý 53

4.2 Mạch mô phỏng 53

4.3 Kết quả mô phỏng 55

5. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI ĐỘNG 57

5.1 Sơ đồ nguyên lý 57

5.2 Mạch mô phỏng 58

5.3 Kết quả mô phỏng 59

6. NHẬN XÉT CHUNG 61

II. MÔ PHỎNG TRƯỜNG HỢP XẢY RA SỰ CỐ THOÁNG QUA TRÊN HỆ THỐNG 62

1. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI TĨNH 62

1.1 Sơ đồ nguyên lý 62

1.2 Mạch mô phỏng 63

1.3 Kết quả mô phỏng 68

2. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI ĐỘNG 70

2.1 Sơ đồ nguyên lý 70

2.2 Mạch mô phỏng 70

2.3 Kết quả mô phỏng 72

III. MÔ PHỎNG TRƯỜNG HỢP XẢY RA SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN HỆ THỐNG 74

1. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI TĨNH 74

1.1 Sơ đồ nguyên lý 74

1.2 Mạch mô phỏng 74

1.3 Kết quả mô phỏng 77

2. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI ĐỘNG 79

2.1 Sơ đồ nguyên lý 79

2.2 Mạch mô phỏng 79

2.3 Kết quả mô phỏng 79

IV. NHẬN XÉT CHUNG 81

KẾT LUẬ