Đồ án Phần mềm tính toán hệ thống điện

PHẦN MỀM TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ðIỆN Ts. NGUYỄN ðăng Toản Khoa HTð-ðHðL Email: toannd@epu.edu.vn Tel: 0932282229 TS. Nguyễn ðăng Toản 23/9/2011 Tóm tắt nội dung
Thi: trên máy tính
Nội dung  Giới thiệu chung  Bài toán trào lưu công suất  POWERWORLD (tính toán cho lưới truyền tải)  PSS/E (tính toán cho lưới truyền tải)  PSS/ADEPT (tính toán cho lưới phân phối)  DOCWIN (Tính toán lưới hạ áp)  EMTP TS. Nguyễn ðăng Toản 33/9/2011 1.1 Lịch sử phát triển của HTð
Năm 1882, Thomas Alva Edison lần ñầu thiết lập nhà máy ñiện ở Mỹ, với tải là 400 bóng ñèn, công suất 83 W/1bóng.
ðiện áp là 110 V một chiều (dc=direct current)
ðồng thời ở châu ÂU, các HTð cũng truyền tải, phân phối ñiện năng ñến phụ tải cho mục ñích sử dụng chung (chiếu sáng các con ñường, quảng trường) 1. Giới thiệu chung
Năm 1885, Ferranti thiết kết một htñ, bắt ñầu từ một nhà máy ñiện ở Deptford bên bờ sông Thames ñể cung cấp ñiện cho thủ ñô London:  Sử dụng dòng ñiện xoay chiều, Dùng hệ thống cáp ngầm  ðiện áp 10kV Bóng ñèn của Edison TS. Nguyễn ðăng Toản 43/9/2011 1.1 Lịch sử phát triển của HTð (tiếp)
Hai yếu tố quyết ñịnh ñến sự phát triển của HTð hiện nay là:  Sự phát minh MBA (chỉ làm việc với dòng ñiện xoay chiều)  Sự phát minh của Từ trường quay: =>ñộng cơ và máy phát ñiện nhiều pha
Cuối cùng, những người ủng hộ htd-AC ñã chiến thắng “Cuộc chiến các hệ thống ñiện” 1. Giới thiệu chung
Phát minh của Tesla (US390721): máy phát ñiện Dynamo Ngày nay, HTð chủ yếu dùng hệ thống dòng ñiện 3 pha xoay chiều TS. Nguyễn ðăng Toản 53/9/2011 1. 2 Sự phát triển của HTð và sự cần thiết PMTTHTð IPP ðường dây Liên lạc Hệ thống khác MV/LV Tải công nghiệpTải công nghiệp HV/MV Tải dân dụng HV/MV MV/LV Tòa nhà Hạt nhân Than Thủy ñiện Cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên Phi ñiều tiết Nguồn Truyền tải Phân phối HTð ñóng một vai trò quan trọng và ngày càng phát triển ðiện phân tán Tải tăng Áp lực môi trường IPP Tính toán phức tạp Cần thiết các công cụ tính toán (PMTTHTð) 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 63/9/2011 1.3 Các loại hiện tượng xảy ra trong HTð
Phân loại các hiện tượng theo thời gian Quá ñiện áp do sét Quá ñiện áp do ñóng/cắt ñ/d Cộng hưởng tần số thấp Ổn ñịnh quá ñộ/dao ñộng bé Chế ñộ ñộng dài hạn ðiều chỉnh ñ/d liên lạc ðiều chỉnh tải ngày 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 0.1 1 10 102 103 104 105 106 107 Khoảng thời gian (giây: s) 1µs , ở tần số 50Hz Khoảng 1 chu kỳ 1s 1 phút 1 giờ 1 ngày Quá ñộ ñiện từ Quá ñộ ñiện cơ Bài toán offline PSS/E, EUROSTAG, DIGISLENT…EMTP_RV, PSCAD,…. Cần chọn ñúng công cụ, tương ứng với các hiện tượng cần nghiên cứu 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 73/9/2011 1.3 Các loại hiện tượng xảy ra trong HTð
Ví dụ: khi nghiên cứu ổn ñịnh các phần tử trong HTð MBA tự ñộng ñiều áp dưới tải Giới hạn kích từ Chế ñộ ñộng do vận hành ðiều chỉnh dòng công suất trên ñ/d liên lạc 0.1 1 10 100 1000 10000 Khoảng thời gian (giây: s) Ổn ñịnh ngắn hạn Ổn ñịnh dài hạnỔn ñịnh trung hạn SVC Quán tính ñộng của MPð Q/tr ñộng của MPð/kích từ ðóng cắt tụ ñiện Q/tr ñộng của ñộng cơ ñiện ðiều khiển bộ tua bin-máy phát 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 83/9/2011 1.4 Vấn ñề cần quan tâm khi chọn PMTTHTð
Các dạng mô phỏng  Tùy theo mục ñích nghiên cứu mà người ta sẽ dùng các mô phỏng khác nhau
Môi trường mô phỏng  Môi trường phụ thuộc thời gian  Môi trường phụ thuộc tần sô
Các thiết bị trong thư viện  Sự sẵn có của các mô hình thiết bị ñiện như MPð, MBA, kích từ, ñường dây..
Sự thân thiện người-máy  Sử dụng dễ dàng, các tính năng phụ trợ như in ấn, xuất ra file số liệu, kết quá..
Sự tuân theo các tiêu chuẩn  Các tiêu chuẩn kỹ thuật và công nghiệp, ví dụ như IEEE, IEC, ..
Mô hình và phương pháp toán học  Tuyến tính và phi tuyến  Tiêu chuẩn tĩnh và ñộng  Thông số tổng hợp và thông số dải  Liên tục và rời rạc  Xác ñịnh và không xác ñịnh
Các phương pháp phân tích  Phân tích chế ñộ xác lập: xác ñịnh trào lưu công suất, ñiện áp, tổn thất…  Phương pháp giả xác lập: tính toán ngắn mạch, và sóng hài.  Phân tích ñộng: kiểm tra xem HTð có mất ổn ñịnh, thậm chí sụp ñổ ñiện áp khi trải qua các kích ñộng và ñể xác ñịnh giới hạn vận hành của HTð  Phân tích quá trình quá ñộ: mô phỏng sự làm việc theo thời gian thực, bao gồm các mô hình phi tuyến, sự mất cân bằng ñiện kháng, thông số phụ thuộc tần số… 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 93/9/2011 1.5 Một số PMTTHTð ñiển hình 1. EMTP-RV 2. PSCAD 3. EMPT-ATP 4. PSS@NETOMAC 5. NEPLAN 6. PSS/E-ADEPT 7. PSLF 8. EUROSTAG 9. SKM 10. CYME 11. DIgSILENT 12. SIMPOW 13. POWERWORLD 14. EDSA 15. IPSA 16. ETAP 17. ASPEN 18. Easy Power 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 103/9/2011 1.5 Một số PMTTHTð ñiển hình 19. DSA-TOOLS 20. MATPOWER 21. PSAT 22. MICROTRAN 23. SIMPOWER SYSTEM 24. UWPFLOW 25. PQWeb, SuperHarm, 26. FENDI 27. HOMER, HYBRID 2 28. ObjectStab 29. SPIRA 30. Quickstab 31. CAPE 32. DINIS 33. SPARD 34. PacDyn 35. MiPower 36. TRANSMISSION 2000 37. DOCWIN 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 113/9/2011 1.5 Một số PMTTHTð ñiển hình
Các phần mềm:  Thương mại:
Do các công ty phần mềm phát hành, Chính xác, dễ dùng, số lượng mô hình lớn nhưng ðắt tiền,  Miễn phí:
Do các trung tâm nghiên cứu phát triển, số lượng mô hình ít, khó dùng, nhưng miễn phí
Các tính năng:  Quá ñộ
ñiện từ, ñiện cơ  Các dạng ổn ñịnh
Góc, tần số, ñiện áp  Các bài toán tối ưu…  Các bài toán offline
Xem thêm trong báo cáo 1. EMTP-RV 2. PSCAD 3. EMPT-ATP 4. EUROSTAG 5. CYME 6. DIgSILENT 7. POWERWORLD 8. UWPLOW 9. SIMPOW 10. …. 1. Giới thiệu chung TS. Nguyễn ðăng Toản 123/9/2011 2.1 Các vấn ñề chung của bài toán trào lưu công suất
Cần thiết cho mọi các bài toán khác  Qui hoạch  Thiết kế  Vận hành  Các bài toán nghiên cứu khác
Cho biết các thông tin  U (V), I(A), δ, P (MW), Q (MVAr) trên các nhánh, tổn thất,…  …..
Là bài toán ñại số phi tuyến  F(x)=0  Trong ñó x là: U, I, P, Q, δ….. 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 133/9/2011 2.1 Các vấn ñề chung của bài toán trào lưu công suất
Yêu cầu tính toán các thông số  P, Q, V, δ  Thường biết 2 trong 4 thông số, phải tính 2 thông số còn lại
Các loại nút  Nút cân bằng: cho biết modul V và δ cần tìm P,Q ( nút này thường là nút nhà máy ñiện)- Slack hay Swing bus. Trong HTð thường chỉ có một nút cân bằng  Nút PV: hay còn gọi là nút ñiều chỉnh ñiện áp, biết P, V, cần tính Q, δ. Thường là nút nhà máy ñiện hoặc nút có máy bù, tụ bù, FACTS  Nút PQ: thường là nút phụ tải, biết PQ, cần tính V và δ, số lượng nút PQ là nhiều nhất trong HTð 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 143/9/2011 2.2 Mô hình thiết bị
ðường dây  Mô hình ñường dây dài và trung bình  Mô hình ñường dây hạ áp
Phụ tải  Thông thường,  ðộng cơ / khác
Máy biến áp  MBA thông thường  Có bộ phận ñiều áp dưới tải
Máy phát ñiện  Cơ bản  Chi tiết
Các thiết bị khác  HVDC. FACTS, …. Chú ý: Mô hình thiết bị cho mỗi nghiên cứu khác nhau là khác nhau 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 153/9/2011 ðƯỜNG DÂY TẢI ðIỆN GB XR GB 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 163/9/2011
ð/dtt là thiết bị q/t trong htñ  Có nhiều loại ñ/d khác nhau
Trên không/cáp ngầm…
Các thông số cơ bản của ñ/d trên không:  R, G, L,C ( ) )/( ln 2 )( )/(ln102 3/1 7 mF r D kC mdddD mH D D xL eq cabcabeq s eq       = = = − pi
Trong ñó  Deq là k/cách tính toán  dab,dbc,dca: khoảng cách giữa các pha  r: bán kính dây dẫn
ðường dây cáp ngầm  Cũng có các thông số cơ bản  Có một số tính chất khác:
Các pha ñặt gần nhau hơn
ðược quấn quanh bởi lớp cách ñiện, tấm chắn kim loại ..
Cách ñiện hiện nay chủ yếu là loại XLPE.. 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 173/9/2011
ðường dây ngắn  Z=(R+jX)=(r0+jωL)l
Mô hình mạng hai cửa  V1=AV2+BI2  I1=CV2+DI2
Trong ñó: A= 1, B=Z, C=0, D=1
Vì  V1 = V2+ZI2  I1 = I2
ðường dây trung bình:dùng mô hình pi  Z=(R+jX)  Y=(g+jωC)
Nếu dùng mô hình mạng 2 cửa:  V1=AV2+BI2  I1=CV2+DI2
Trong ñó:  A=(1+ZY/2), B=Z, C=Y(1+YZ/4), D=(1+ZY/2) 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 183/9/2011
Ví dụ xét ñoạn của ñ/d dài  z=R+jωX  y=G+JωC
Một ñoạn rất nhỏ  ðiện áp:
dV=i.(z.dx) =>i.z=(dV/dx)  Dòng ñiện:
di=V.y.dx => di/dx = V.y
Từ hai p/trình trên ta có
Giả sử ta biết ð/a và d/ñ ở cuối ñ/dây (x=0) 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 193/9/2011
Trong ñó  ZC là tổng trở ñặc tính  γ là hằng số truyền sóng
ðối với ñ/d tải ñiện thông thường (G=~0, R<<ωL)
Nếu ñ/d là không tổn thất, R=0, thì và
Khả năng mang tải tự nhiên (natural load or surge impedance load -SlL)  SIL=Vo2/ZC (W)  Nếu V0 là ñiện áp pha=> công thức trên là SIL pha  Nếu V0 là ñiện áp dây=> công thức trên là SIL 3 pha
Dòng và áp:  Dòng và áp cùng pha với nhau dọc theo ñ/d C LZC = LCjωγ = 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 203/9/2011
Sơ ñồ thay thế hình pi  Ze=~Z=R+JX  Ye=~Y/2  ð/dây
Ngắn (<80km) (có thể bỏ qua Ye
Trung bình (>80km, <200km) ( có thể biểu diễn bằng sơ ñồ hình pi thông thường
Dài (>200km) Phân thành các ñ/dây trung bình,
Ví dụ về một số ñường dây
ð/d 500kV, với chiều dài 160km, tính các thông số của sơ ñồ thay thế
X=52Ohm= 0,2pu
B=Y/2=0,1pu
BC= 160x5.20x 10 -6= 8. 32x 10-4 siemens
BC= 8. 32x 10-4 250=0.208pu 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 213/9/2011 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 223/9/2011
Ví dụ : ðường dây ngắn:
Cho một ñ/d 220kV, dai 40km, r0= 0,15Ω/1km, L0=1,3263mH/1km, bỏ qua ñiện dung, sử dụng mô hình ñường dây ngắn ñể tính ñiện áp và công suất ở ñầu ñầu và ñầu cuối ñường dây, tính ñiện áp ñiều chỉnh khi mang tải 381MVA, cosϕ=0,8 chậm sau
Với ñiện áp ñiều chỉnh =(ñiện áp không tải ở cuối ñường dây- ñiện áp ñầy tải cuối ñường dây)/ ñiện áp ñầy tải cuối ñường dây
(trang146) 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 233/9/2011
Các mô hình ñường dây khác  ðường dây có tụ bù dọc  ðường dây có kháng bù ngang  ðường dây có tụ bù ngang  Các ñường dây có thiết bị bù linh hoạt FACTS và HVDC… 2.2.1 ðường dây tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 243/9/2011 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 253/9/2011 Ví dụ về HVDC link Thanh góp AC MC MBA Cầu chỉnh/nghịch lưu Bộ lọc ðiện cực Bộ lọc xoay chiều Bộ biến ñổi 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 263/9/2011 2.2.2 Phụ tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 273/9/2011
ðóng vai trò quan trọng trong mọi nghiên cứu
Thường dùng mô hình tải tĩnh ZIP
Hoặc là:
Hoặc là:
Trong ñó  P, Q: là công suất tác dụng phản kháng tại một nút tải  P0, Q0: là công suất tác dụng và phản kháng tại nút tải ở chế ñộ ban ñầu  p1, p2, p3 và q1, q2, q3: là các thành phần diễn tả ñiện kháng không ñổi, dòng ñiện không ñổi và công suất không ñổi với tổng của chúng bằng 1.0.  kpf∆f, kqf∆f là các thành phần phụ thuộc tần số
Trong công thức dưới  P0, Q0 là công suất tác dụng và phản kháng tại giá trị ñiện áp V=1.0(pu),  Pv, Qv là hệ số mũ nhạy theo P và Q. 2 0 1 2 2 0 1 2 3 1 3 1 p q P P p V p V p k f f Q Q q V q V q k f f    = + + + ∆      = + + + ∆   ( ) ( ) ( ) ( ) 2 0 0 0 2 0 0 0 / / / / p p p q q q P P Z V V I V V P Q Q Z V V I V V Q  = + +    = + +   0 0 0 Pv Pf V fP P V f     =         0 0 0 Qv Qf V fQ Q V f     =         2.2.2 Phụ tải ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 283/9/2011 Ví dụ: ảnh hưởng của phụ tai ZIP ñến ổn ñộ sụt áp 0.91 VO LT AG E M AG N IT UD E (P U) 0.86 0.87 0.89 0.90 0.88 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 293/9/2011 2.2.2 Phụ tải ñiện
Mô hình tải hỗn hợp  Tính theo % ðộng cơ lớn  % ñộng ñộng cơ nhỏ  % công suất không ñổi  % bóng ñèn  % loại khác  …
Ví dụ mô hình CLOAD
Tải chi tiết  ðộng cơ ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 303/9/2011 30 Ví dụ về sụp ñổ ñiện áp với tải ñộng cơ Ví dụ về HTð BPA 11 G1 Vùng tảiVùng Phát G2 G3 ULTC 1 2 5 6 37 8 9 10 C8 C9C7C6 C5 P, Q
Các thiết bị  ðiều áp dưới tải ULTC (nút 10 và 11)  Giới hạn kích từ OEL (G3)  Tải ñộng cơ ở nút 8 Khoảng t.gian quá ñộ Tác dộng của ULTC (t=35 s) Sụp ñổ ñiện áp(t=80s) Tác ñộng của bộ OEL(t=65s) ðiện áp nút 11 Công suất phản kháng của G3
Kịch bản sụp ñổ ñiện áp  Khi t=5s, cắt 1 mạch 6 - 7 0 5 35 65 80 100(s) 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 313/9/2011 2.3 Máy biến áp 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 323/9/2011
Trong tính toán trào lưu công suất, MBA ñược biểu diễn bởi mô hình pi thông thường
Khi tỷ số biến ñổi tương ñối bằng 1 ( ñầu phân áp vận hành ở nấc 0) sơ ñồ tương ñương như hình vẽ
Khi dùng ñầu phân áp (nấc ñiều chỉnh khác 0). Lúc ñó MBA ñược mô tả như sau MBA i j i j yMBA 1:a i j yMBA MBAy a 1a       − MBA2 ya a1       − i yMBA x j Vj Vx MBA i j Ij Ii 2.2.3 Máy biến áp 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 333/9/2011
Giả thiết MBA không có bù pha
Dòng ñiện Ii ñược tính như sau
Thay Vx vào ta có
ðồng thời ta có
Thay vào ta có
Viết dưới dạng ma trận 2.2.3 Máy biến áp j * i jx IaI V a 1V −= = ( ) xiti VVyI −=       −= jiti V a 1VyI i*j Ia 1I −= j2 t i* t j V a yV a yI +−=                   − − =      j i 2 t * t t t j i V V a y a y a yy I I 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 343/9/2011 2.2.4 Máy phát ñiện 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 353/9/2011
Khi tính trào lưu công suất: MPð như là một nguồn bơm công suất tác dụng và phản kháng
Khi tính toán ổn ñịnh, tối ưu, các bài toán khác cần có mô hình chi tiết, ñặc tính tiêu hao nhiên liệu, các bộ ñiều khiển,
Tương tự như vậy ñối với FACTS, HVDC 2.2.4 Máy phát ñiện và HVDC, FACTS 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 363/9/2011
ðịnh nghĩa  ð/L(pu) =(ñ/l thực tế)/(ñ/l cơ bản)
Ví dụ
Thông thường ñối với Scb ba pha, Vcb ñiện áp dây
ðối với HTð, gồm có 4 ñại lượng Scb, Vcb, Zcb ,Icb 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối cb cb cb cb cb cb I3 VZ; V3 SI == Một HTð bao gồm nhiều cấp ñiện áp khác nhau, do ñó cần có sự biến ñổi các ñại lượng về một cấp ñiện áp => dùng hệ ñơn vị tương ñối cb puñvtñ cb puñvtñ cb pu cb puñvtñ Z Z)Z(Z; I I)I(I ; V V)V(V; S S)S(S ñvtñ == == ( ) ( ) )cb(MVA )cb(kV S VZ 2 cb 2 cb cb == 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 373/9/2011 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối
Trong hệ ñơn vị tương ñối, giá trị pha và 3 pha là giống nhau, vẫn dùng các công thức:
Nếu công suất tải ba pha có thể ñược tính theo công thức
Dòng ñiện tải pha:
Thay vào ta có:
Tổng trở tải: cbcbcbcb * cbcb IZV;IVS == cbP * cbP)3(cb IV3S −−Φ = P P P Z VI = )3(cb * 2 LL )3(cb * 2 P P S V S V3 Z Φ − Φ == )3(cb * cb 2 cb 2 LL cb P pu S S V V Z ZZ Φ − == 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 383/9/2011 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối
Thay ñổi các ñại lượng cơ bản  Các thông số của MPð, MBA ñược cho bởi các nhà phân phối, thông thường cho bởi hệ ñvtñ cơ bản ñịnh mức của MPð và MBA.  Khi tính toán HTð thì thường chọn một ñại lượng cơ bản chung, ví dụ Scb=100MVA, Do ñó cần phải chọn ñiện áp cơ bản. Thông thường chọn Vcb cho mỗi cấp là ñiện áp danh ñịnh của mỗi cấp ( ) V SZ Z ZZ 2 cb cu cb cu cb cu pu cu Ω Ω == ( )2cbmoi cb moi cb moipu moi V SZ Z ZZ ΩΩ == 2 cb moi cb cu cb cu cb moi cb cu pu moi V V S SZZ       = 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 393/9/2011
Lợi ích của hệ ñvtñ:  Hệ ñvtñ cung cấp giá trị tương ñối của các ñại lượng S, I, V, Z  Các giá trị trong hệ ñvtñ có giá trị nhỏ  Các giá trị trong ñvtñ của MBA, MPð ñơn giản không cần quan tâm ñến các phía cao áp, hạ áp, …  Rất thuận lợi trong tính toán của một HTð phức tạp  Vẫn áp dụng các công thức tính toán thông thường
Ví dụ ñối với MPð  es_cb : ñiện áp pha cơ bản V  is_cb:dòng ñiện pha cơ bản A  fcb: tần số ñịnh mức Hz  ωcb= 2pifcb e_rad/s  ωm_cb= ωcb (2/pf) m_rad/s  Zs_cb=(es_cb)/is_cb (ôm)  Ls_cb=(Zs_cb)/ ωcb (Henry)  ψs_cb= Ls_cb is_cb W.v  (Ổn ñịnh HTð Trần Bách) 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 403/9/2011 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 413/9/2011 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối ñm G ñmG 2 ñm G ñm G cb G d d S VZ,)Z(Z "X "X == Ω
Thông thường chọn ñ/a cơ bản chọn riêng cho từng cấp và bằng ñiện áp tb của các cấp ñó Vcb=Vtb
ðiện kháng MPð
Kháng ñiện
MBA  ðiện áp NM của MBA  MBA hai cuộn dây ñmK ñmK ñmK ñmK K K I.3 V X,100x X X%X == Ω 100x V V %V ñm kV_N N = cb 2 cb Bñm ñm 2 %_N 1B V S S V 100 V X = 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 423/9/2011 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối
Ví dụ 1: cho HTð như hình vẽ, Tính các ñại lượng trong hệ ñvtñ  Trong ñó: Scb=100MVA  Vcb=22kV ở phía MPð  MPð: 90MVA, 22kV, X=18%  B1: 50MVA, 22/220kV, X=10%  B2: 40MVA, 220/11kV,X=6%  B3: 40MVA, 22/110kV, X=6,4%  B4: 40MVA, 110/11kV, X=8%  M: 66,5MVA, 10,45kV, X=18,5%  Tải: 57MVA, cosϕ=0,6 chậm sau, V=10,45kV  Z1=48,4 Ω (ñ/d 220kV) và Z2=65,43Ω ~ B1 Lưới 220kV B2MPð Tải M Lưới 110kV B3 B4 1 2 3 4 5 6 2. Các mô hình thiết bị trong nghiên cứu bái toán trào lưu công suất TS. Nguyễn ðăng Toản 433/9/2011 2.2.6 Hệ ñơn vị tương ñối
Tính ñiện áp cơ bản các cấp:
MPð: Vcb=22kV
B1:  V2=V3=22.(220/22)=220kV
B2:  V4=220.(11/220)=11kV
B3:  V5=V6=22(110/22)=110kV
Tính các ñại lượng trong hệ ñvtñ  MPð: X=0,18.(100/90)=0.2pu  B1: X=0,1.(100/50)=0,2pu  B2: X=0,06.(100/40)=0,15pu  B3: X=0,064.(100/40)=0,16pu  B4: X=0,08.(100/40)=0,2 pu  M: X=0,185.(100/66,5). (10,45/11)2 = 0,25 pu  ñ/d1: Zcb1= 2200002/100000000=484Ω
X=(48,4/484)=0,1pu  ñ/d2: Zcb2=1100002/100000000=121 Ω
X