Đề tài Quy hoạch và cải tạo lưới điện xã Đại Đồng Huyện Văn Lam tỉnh Hưng Yên

chúng tôi tiến hành sử lý số liệu theo phương pháp xác suất thống kê. Nội dung của phương pháp là tìm kỳ vọng toán của điện áp M(u), phương sai D(u), độ lệch chuẩn của điện áp độ lệch chuẩn của độ lệch điện áp Kỳ vọng toán của điện áp trong một khoảng thời gian M(u) = (3. 39) Phương sai của điện áp trong một khoảng thời gian (3. 40) Độ lệch chuẩn của điện áp trong một khoảng thời gian (3. 41) Điện áp trong từng khoảng thời gian khảo sát được xác đinh như sau: (3. 42) Trong đó: m- số ngày đo - Hệ số tin cậy ( = 1.5) 3.6.1 Đánh giá chất lượng điện áp tại thanh cái TBATT Để đánh giá chất lượng điện áp trên thanh cái trạm biến áp, chúng tôi tiến hành chất lượng điện áp cho TBATT điển hình T.Đại Từ 2 Qua số liệu đo điện áp vào những ngày điển hình của tháng 4/2011 trên thanh cái TBATT từ đó tính toán được giá trị trung bình của điện áp trong mỗi giờ đo đếm: Chúng tôi có bảng số liệu sau: Bảng 3.13 Điện áp trung bình tại thanh cái TBA Đại Từ 2 Giờ Utbtc(V) 2/4 4/4 5/4 7/4 10/4 12/4 14/4 2 409 410 410 410 410 410 410 4 408 409 409 410 410 409 410 6 405 409 405 408 409 406 407 8 400 405 400 406 408 400 405 10 390 389 395 395 395 398 395 12 389 386 390 389 390 392 390 14 402 402 400 405 405 400 402 16 395 400 398 395 405 398 405 18 385 387 386 387 388 385 385 20 382 381 380 382 382 380 382 22 385 387 390 389 386 390 389 24 405 409 406 408 409 405 408 Qua bảng ta có điện áp trung bình. =x 4789.43 =399.12 (V) Độ lệch chuẩn của điện áp xác đinh theo công thức: = = 9.55(V) Độ lệch chuẩn của độ lệch điện áp tính theo % xác định theo công thức sau: = Độ lệch điện áp trung bình tính theo % được xác đinh theo công thức sau: Độ lệch điện áp cho phép của lưới hạ áp là:= 7.5% Vậy xác suất chât lượng điện là xác suất mà độ lệch điện áp V của mạng điện nằm trong giới hạn cho phép là: Pcl = P( = F(x2) - F(x1) Trong đó: F(x) -Hàm Laplace x1 = = x2 = = Xác suất chất lượng là Pcl = F(0.98) - F(-4.99) Tra bảng Laplace ta có Pcl =0.3365 – (- 0.4999) = 0.84 Thời gian chất lượng trong ngày là: Tcl = Pcl x 24 = 0.84 x 24 = 20.16 h Thời gian không chất lượng trong ngày là: Tkcl = 24 - Tcl = 24 - 20.16 = 3.84 h Theo quy tắc 3 tôi có giới hạn độ lệch điện áp là: Vmax = Vtb% + 3. = 5.03 + 3x2.51 = 12.56% Vmin = Vtb% - 3. = 5.03 – 3x2.51 = -2.5% Nhận xét: Chất lượng điện tại thanh cái TBA Đại Từ 2 khi tải cực đại thì độ lệch điện áp vẫn nằm trong giới hạn cho phép còn đối với tải cực tiểu thì độ lệch điện áp lại nằm quá xa so với quy định. Chúng tôi nhận thấy có 84% thời gian khảo sát độ lệch điện áp nằm trong giới hạn cho phép ứng với thời gian chất lượng Tcl = 20.16 h còn lại 16% thời gian khảo sát chất lượng điện không đảm bảo ứng với thời gian không chất lượng Tkcl = 3.84 h. 3.6.2 Đánh giá chất lượng điện áp tại cuối lộ TBATT Đại Từ 2 Qua số điện áp vào những ngày điển hình của tháng 4 năm 2011 tại cuối lộ TBA Đại Từ 2 từ đó tính toán được giá trị trung bình của điện áp trong mỗi giờ đo đếm : Chúng tôi có bảng số liệu sau: Bảng 3.13.1 Điện áp trung bình tại cuối lộ TBATT Đại Từ 2 Giờ Utbtc(V) 2/4 4/4 5/4 7/4 10/4 12/4 14/4 2 350 355 353 350 360 353 360 4 350 351 351 352 352 351 352 6 346 347 347 348 348 347 348 8 326 325 331 331 331 334 331 10 325 323 328 329 328 332 327 12 307 304 308 307 308 310 308 14 345 345 343 348 348 343 345 16 335 335 333 338 338 333 335 18 309 311 310 311 312 309 309 20 264 263 262 264 264 262 264 22 314 316 319 318 315 319 318 24 352 356 353 355 356 352 355 Qua bảng ta có điện áp trung bình. = 3955.27 = 329.61(V) Độ lệch chuẩn của điện áp xác đinh theo công thức: = = 25.49(V) Độ lệch chuẩn của độ lệch điện áp tính theo % xác định theo công thức sau: = Độ lệch điện áp trung bình tính theo % được xác đinh theo công thức sau: Độ lệch điện áp cho phép của lưới hạ áp là:= 7.5% Vậy xác suất chât lượng điện là xác suất mà độ lệch điện áp V của mạng điện nằm trong giới hạn cho phép là: Pcl = P( = F(x2) - F(x1) Trong đó: F(x) -Hàm Laplace x1 = = x2 = = Xác suất chất lượng là Pcl = F(3.09) - F(0.86) Tra bảng Laplace ta có Pcl =0.499– 0.305 = 0.194 Thời gian chất lượng trong ngày là: Tcl = Pcl x 24 = 0.194 x24 = 4.66 h Thời gian không chất lượng trong ngày là: Tkcl = 24 - Tcl =24 - 4.66 = 19.34 h Theo quy tắc 3 tôi có giới hạn độ lệch điện áp là: Vmax = Vtb% + 3. = -13.26 + 3 x 6.71 = 6.87% Vmin = Vtb% - 3. = -13.26 – 3 x 6.71= - 33.39% Nhận xét: Chất lượng điện tại cuối lộ TBA Đại Từ 2 khi tải cực tiểu thì độ lệch điện áp vẫn nằm trong giới hạn cho phép còn đối với tải cực đại thì độ lệch điện áp lại vượt quá so với quy định. Chúng tôi nhận thấy chỉ có 19.4% thời gian khảo sát độ lệch điện áp nằm trong giới hạn cho phép ứng với thời gian chất lượng Tcl = 4.66 h còn lại 80.6% thời gian khảo sát chất lượng điện không đảm bảo ứng với thời gian không chất lượng Tkcl = 19.34 h. 3.7. Đánh giá mức độ đối xứng trên lưới điện Phụ tải điện nông nghiệp nói chung gồm cả phụ tải ba pha và một pha, chủ yếu là phụ tải một pha mạng hạ áp 380/220V. Nguyên nhân gây nên hiện tượng mất dối xứng của lưới hạ áp là do phụ tải đó cắt một cách ngẫu nhiên và không phụ thuộc vào các phụ tải khác. Bên cạnh đó, còn do trình độ quản lý và vận hành của tổ điện trong xã còn hạn chế, việc sử dụng điện của nhân dân trong xã còn tuỳ tiện ... Sự mất đối xứng phân làm hai trường hợp: không đối xứng mang tính ngẫu nhiên và không đối xứng do sự phân bố tải không đồng đều giữa các pha. Sự mất đói xứng giữa các pha trong mạng điện làm ảnh hưởng đến chất lượng điện. Nó làm tăng tổn thất trên mạng điện một cách đáng kể, làm nguy hại đến các động cơdùng điện đặc biệt là các động cơ điện 3 pha. Để đánh giá mức độ đối xứng của lưới hạ áp, chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích các thành phần đối xứng (phân tích theo điện áp) Nội dung của phương pháp: Như chúng ta đã biết, bất kỳ một hệ thống 3 pha không đối xứng nào đều có thể phân tích thành 3 hệ thống véc tơ thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không. Giả sử UA, UB, UC là hệ thống 3 véc tơ không đối xứng chúng ta phân tích thành 3 hệ thống véc tơ đối xứng thuận, nghịch, không UA = UA1+UA2 + UA0 = U1+U2 + U0 (3. 43) UB = UB1+UB2 + UB 0 = a 2U1+aU2 + U0 (3. 44) UC = UC1+UC2 + UC 0 =aU1+ a 2U2 + U0 (3. 45) Giải hệ 3 phương trình trên ta được: U1 = (3. 46) U2 = (3. 47) U0 = (3. 48) Trong đó: a- Là toán tử quay a = ej 120 ; a3 = 1 a2 = ej 240 ; a4 = a (3. 49) a = - a2 = - Thay vào biểu thức trên ta được: U2 = Trong lưới hạ áp j A = j B =j C = j nên điện áp được xác định theo biểu thức: (3. 50) (3. 51) (3. 52) Trong đó: M1t = (UA + UB + UC)cos j (3. 53) M1a = (UA + UB + UC)sin j (3. 54) (3. 55) (3. 56) (3. 57) (3. 58) Các hệ số không đối xứng - Hệ số không đối xứng của điện áp (3. 59) - Hệ số không cân bằng của điện áp (3. 60) Với dòng điện bằng cách biến đổi tính toán như điện áp ta được. - Hệ số không đối xứng của dòng điện (3. 60) - Hệ số không cân bằng của dòng điện (3. 61) Số liệu đo đếm vào giờ cao điểm tại thanh cái TBATT Đại Từ 2 Bảng 3.13.2 Số liệu dòng điện và điện áp đo vào giờ cao điểm tại thanh cái TBA Đại Từ 2 Ngày đo 2/4 4/4 5/4 7/4 10/4 12/4 14/4 U fa(V) A 211 204 206 190 207 220 207 B 196 200 196 189 202 203 199 C 220 219 219 220 220 219 220 I fa(A) A 200 251 236 192 238 243 247 B 232 204 196 188 210 203 198 C 185 230 206 175 208 220 206 Số liệu tính toán đối với điện áp Utb(V) d.l.chuẩn Utt(V) 206.43 8.45 212.1 197.86 4.55 200.91 219.57 0.49 219.9 Áp dụng công thức trên chúng tôi tính được: M1t = (212.1+200.91+219.9)*0.89 = 556.96 M1a = (212.1+200.91+219.9)*0.475 = 300.63 M2t = 212.10 x 0.89-(200.91+219.90) x 0.89 -(200.91-219.90) x 0.475 = 9.3 M2a = 212.10 x 0.475 -(200.91+219.90) x 0.475 +(200.91-219.90) x 0.89 = -13.67 M0t =212.10 x 0.89-(200.91+219.90) x 0.89 -(200.91-219.90) x 0.475 = 9.3 M0a= 212.10x0.475 -(200.91+219.90) x0.475 -(200.91-219.90)x 0.89 = 15.27 Hệ số không đối xứng của điện áp là: - Hệ số không cân bằng của điện áp Tính toán tương tự đối với dòng điện ta được: Số liệu tính toán đối với dòng điện Itb(A) d.l.chuẩn Itt(A) 229.57 21.85 244.23 204.43 13.95 213.79 204.29 17.56 216.07 M M1t M1a M2t M2a M0t M0a Giá trị 593.19 320.19 26.72 12.18 26.72 15.66 - Hệ số không đối xứng của dòng điện là: - Hệ số không cân bằng của dòng điện Nhận xét : Qua phần đánh giá mức độ không đối xứng của mạng điện hạ áp tại thanh cái chúng tôi thấy mức độ không đối xứng của điện áp và dòng điện là không lớn , có thể chấp nhận được. Điều đó chứng tỏ người quản lý vận hành đã làm tương đối tốt việc san bằng tải giữa các pha. CHƯƠNG III TÍNH TOÁN HAO TỔN CÔNG SUẤT, HAO TỔN ĐIỆN ÁP, HAO TỔN ĐIỆN NĂNG CỦA LƯỚI ĐIỆN 1. ĐÁNH GIÁ HAO TỔN ĐIỆN ÁP TRÊN LƯỚI Hao tổn điện áp trên đường dây bằng tổng hao tổn từng đoạn cộng lại tính cho các lộ từ đầu nguồn đến cuối đường dây của các trạm theo biểu thức sau: (3. 62) Trong đó: Pi,Qi – Công suất truyền tải trên các đoạn dây Ri, Xi - Điện trở và điện kháng trên đương dây đó Chúng tôi tiến hành đánh giá hao tổn điện áp cho TBA điển hình Đại Từ 1 Sơ đồ tính toán TBA Đại Từ 1 Thông số kỹ thuật của dây dẫn cho trong bảng 3.13.3 Bảng 3.13.3 Thông số kỹ thuật của dây dẫn Loại dây A35 A50 A70 Điện trở 200C(W/km) 0.92 0.64 0.46 0 (Dtb = 0.4 m) 0.308 0.297 0.285 * Tính hao tổn điện áp cho lộ dài nhất 0-a-e Áp dụng công thức (3.62) chúng tôi có: = (V) Tương tự tính được ∆Ua-b=18.45(V), ∆Ub-c=29.56 (V) ∆U3-f =9.44(V), ∆Uf -c =10.06 (V), Uc-d=27.21(V), ∆Ud-e =5.74 (V) Tổng hao tổn điện áp của lộ o-a-e ∆U∑ =∆U0-a+∆Ua-b+∆Ub-c+ Uc-d+∆Ud-e=118.66(V) Qua đó chúng tôi thấy hao tổn điện áp lớn nhất trong 3 tuyến dây đó là tuyến dây o- a-n là ∆U∑=118.66(V) Vậy hao tổn điện áp của TBA Đại Từ 1 ∆U%=(118.66/380) × 100%=31.26% Qua tính toán chúng tôi xác định được hao tổn điện áp của TBA Đồng Xá và TBA Đại Từ 2 như sau : -Hao tổn điện áp TBA Đồng Xá lớn nhất trong các đoạn dây truyền tải là doạn 0-f : ∆U=83.56(V) ∆U%=(83.56×100)/380=21.99% - Hao tổn điện áp của TBA Đại Từ 2 Hao tổn điện ấp lớn nhất trong các đoạn dây truyền tải đó là đoạn 0-d’ ∆U=68.5(V) ∆U%=(68.5/380)×100%=18.02% Nhận xét: Qua tính toán chúng tôi nhận thấy hao tổn điện áp của các TBATT xã Đại Đồng lớn điều đó là do dây dài và khá nhỏ(TBA Đồng Xá) vì điều đó mà lưới điện hiện trạng của xã Đại Đồng có tổn thất điện áp lớn. 2. ĐÁNH GIÁ HAO TỔN ĐIỆN NĂNG CỦA MẠNG HẠ ÁP Hao tổn điện năng gồm hai thành phần hao tổn điện năng trên đường dây và hao tổn điện năng trong máy biến áp 2.1. Hao tổn điện năng trong máy biến áp Hao tổn điện năng trong máy biến áp gồm 2 thành phần: thành phần phụ thuộc vào phụ tải (hao tổn đồng), xác định theo thời gian hao tổn công suất cực đại và thành phần không phụ thuộc vào phụ tải (hao tổn thép) được xác định theo thời gian làm việc của máy biến áp Hao tổn thép: DABAFe = DPo.t (kWh) Hao tổn đồng: DACu = DPk. t (kWh) Tổng hao tổn điện năng trong máy biến áp: DABA = DPo.t + DPk.t (kWh) Trong đó : DPo, DPk – là tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch của MBA t, t - Là thời gian vận hành và thời gian hao tổn công suất cực đại cua MBA Stt, Sn – Công suất phụ tải cực đại và công suất định mức của MBA - Tính toán tổn thất điện năng trong TBATT Đại Từ 1 320kVA- 10/0.4kV Thông số của MBA Đại Từ 1 320kVA-10/0.4 kV DPo = 0.7 (kW) DPk = 3.6 (kW) DUk = 4% I0% = 1.6 % Vậy tổng hao tổn điện năng trong máy biến áp Đại Từ 1: DABA = 0.7x8760 + 3.6 x = 13924.9 (kWh) - Tính toán tổn thất điện năng trong TBATT Đại Từ 2 180kVA- 10/0.4kV Thông số của MBA Đại Từ 2 180kVA-10/0.4 kV DPo = 1.2 (kW) DPk = 4.1 (kW) DUk = 5.5 % I0% = 7 % Vậy tổng hao tổn điện năng trong máy biến áp Đại Từ 2: DABA = 1.2 x 8760 + 4.1 x =17745.69 (kWh) Tính toán tổn thất điện năng trong TBATT Đồng Xá 400kVA- 10/0.4kV DPo = 0.84 (kW) DPk = 4.46 (kW) DUk = 4 % I0% = 1.5 % Tổng hao tổn điện năng trong máy biến áp Đồng Xá: DABA = 0.84 x 8760 + 4.46 x = 19759.96(kWh) 2.2. Hao tổn điện năng trên đường dây Các phương pháp xác định hao tổn điện năng - Xác định hao tổn điện năng dựa vào công suất tính toán hộ. Ngoài việc xác định hao tổn điện năng bằng đo đếm trực tiếp phương pháp này cho kết quả sai số lớn, do vậy xác định hao tổn điện năng dựa vào công suất tính toán hộ mang lại kết quả với sai số nhỏ hơn do đó phương pháp này được dùng nhiều trong tính toán. Do vậy hao tổn điện năng dựa vào công suất tính toán được xác định theo biểu thức sau: D A = D P. t (kWh) Trong đó: D P – Hao tổn công suất xác định theo biểu thức sau: D P =å(kW) Trong đó: Ptt – Công suất tính toán của đoạn dây cần tính Qtt – Công suất phản kháng của đoạn dây tính toán (kVAr), Qtt = Ptt.tgj r0 - Điện trở tác dụng của đoạn dây (W/km) l – Chiều dài đoạn dây (km) t - Hao tổn công suất cực đại (h) Với đường dây 3 pha 4 dây D P =å(kW) Khi đó hao tổn điện năng: DA = DP.t Trong đó: Ud - Điện áp dây Với đường dây 1 pha 2 dây: DP = å (kW) D A = D P.t Trong đó: Uf – Là điện áp pha - Xác định hao tổn điện năng theo số lượng dây dẫn. Đối với đường dây 3 pha 4 dây: D A = Đối với đường dây 2 pha 3 dây: D A = Đối với đường dây 1 pha 2 dây: D A = Trong đó: Ptt – Công suất tính toán của phụ tải (kW) r0 - Điện trở thuần trên 1km đường dây (W/km) l – Chiều dài đường dây tính tổn thất (km) t - Thời gian hao tổn công suất cực đại (h) cosj - Hệ số công suất của phụ tải cần tính toán Ud,f - Điện áp dây và điện áp pha các điển tính toán (kV) Ngoài ra hao tổn điện năng đường dây còn có thể xác định theo phương pháp sau: - Xác định hao tổn điện năng trên cơ sở giá trị dòng đo đếm trên từng pha. - Xác định hao tổn điện năng theo công thức thực nghiệm * Xác định hao tổn điện năng cho lưới điện hạ áp xã Đại Đồng * Tính toán TBA Đại Từ 1 – 320kVA Để xác định được hao tổn điện năng trên đường dây TBA Đại Từ 1 chúng tôi đi xác định hao tổn điện năng cho từng đoạn dây. - Đoạn 0a: (kW) Thay số chúng tôi có: (kW) Từ đó hao tổn điện năng của đoạn 0a là: (kWh) Tính toán tương tự với các đoạn khác chúng tôi được: Đoạn ab (kW) 15.67×2241.64=35126.5(kWh) - Đoạn bc (kW) 13.99×2241.64=31360.54 (kWh) Đoạn 3f (kW) 1.15×2241.64=2577.89 (kWh) Đoạn fc (kW) 2.61×2241.64=5850.68 (kWh) Đoạn cd (kW) 6.57×2241.64=14727.57 (kWh) Đoạn de (kW) 1.8×2241.64=4034.95 (kWh) Vậy hao tổn điện năng trên đường dây TBA Đại Từ 1: 148956.97 (kWh) Điện năng của trạm: A = Pmax.Tmax = 285.89 x 4056.37 =1159675.619 (kWh) Ngoài hao tổn điện năng trên các dây pha còn phải kể đến hao tổn điện năng trên dây trung tính và hao tổn điện năng của công tơ.Hao tổn điện năng trên dây trung tính theo tài liệu hướng dẫn tính hao tổn điện năng của công ty điện lực thì hao tổn điện năng trên dây trung tính được tính bằng 20 tổn thất trên dây pha.vậy hao tổn điện năngtrên dây trungtính là ∆A0=20%×∆A∑=0.2×148956.97 =29791.394 (kWh) Hao tổn điện ở công tơ hạ thế Như chúng ta đã biết hao tổn kỹ thuật ngoài hao tổn phụ thuộc vào dòng điện (đó là tổn thât do phát nóng trên điện trở của máy phát MBA và dây dẫn) còn có loại tổn thất phụthuộc vào điện áp (đó là tổn thất cuộn áp của công tơ ,tổn thất do dò điện tổn thất vầng quang điện).Theo tài liệu hướng dẫn tính tổn thất của công ty điện lực 1 thì tổn thất của mỗi công tơ hạ áp trong một tháng tính bằng 1.5kWh như vậy hao tổn công tơ hạ thế đượctính như sau: ACT = 1.5 × N kWh Trong đó N là tổng số công tơ ACT = 1.5 x 271 x12 = 4878(kWh) Vậy hao tổn điện năng kỹ thuật trong một năm là: AKT = AĐD+A0 + ACT Vậy hao tổn điện năng kỹ thuật trong một năm là: AKT = AĐD+A0 + ACT AKT =148956.97 +29791.394 +4878= 183626.364(kWh) Vậy hao tổn điện năng kỹ thuật trong một năm tính theo % là: AKT = ==15.83% Trong đó: AKT là hao tổn điện năng kỹ thuật A = Pmax.Tmax Các TBA khác tính toán tương tự chúng tôi có kết quả ở bảng sau Bảng 3.14. Hao tổn điện năng TBA Đại Từ 2 và TBA Đồng Xá Tên trạm A TBA Đại Từ 2 41846.17 8369.23 2880 53095.4 647761.73 8.2 TBA Đồng Xá 81313.52 16262.7 6966 104542.22 1807112.835 5.785 Nhận xét: Nhìn chung hao tổn điện năng của 3 trạm không đồng đều nhau, các trạm Đại Từ 2 và Đồng Xá có mức hao tổn điện năng không lớn so với công suất truyền tải của mỗi trạm, trạm Đại Từ 1 có hao tổn điện năng khá lớn cần có biên pháp cải tạo. Hao tổn điên áp điện áp của 3 trạm nêu trên đều khá cao cần có biện pháp khắc phục nhằm đảm bảo chất lượng điện áp cũng như hiệu quả về kinh tế CHƯƠNG IV DỰ BÁO NHU CẦU ĐIÊN VÀ PHÂN VÙNG PHỤ TẢI 4.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO PHỤ TẢI Để tiến hành lập dự báo phụ tải điện chúng tôi có các phương pháp sau: - Dự báo phụ tải điện dựa trên vốn đầu tư - Dự báo phụ tải điện theo phương pháp hệ số vượt trước - Dự báo phụ tải điện theo phương pháp ngoại suy theo thời gian - Dự báo phụ tải điện bằng cách tính toán trực tiếp - Dự báo phụ tải điện theo phương pháp tương quan - Dự báo phụ tải điện theo phương pháp san bằng hàm số mũ - Dự báo phụ tải điện theo phương pháp so sánh đối chiếu - Dự báo phụ tải điện theo phương pháp chuyên gia - Dự báo phụ tải điện theo mô hình Logictique - Dự báo phụ tải điện theo biểu đồ - Dự báo phụ tải điện theo môhình đường cong chữ S Tuỳ thuộc vào quy luật biểu diễn của phụ tải mà nên lựa chọn phương pháp dự báo nào để có độ tin cậy và tính chính xác cao nhất. Xuất phát từ thực tế qua việc thu thập số liệu và tình hình phụ tải của xã Đại Đồng tôi lựa chọn dự báo phụ tải sinh hoạt theo phương pháp ngoại suy theo thời gian còn phụ tải tiểu thủ công nghiệp, công cộng và thuỷ lợi dự báo theo phương pháp trực tiếp dựa vào phương hướng phát triển kinh tế và kế hoạch sử dụng điện năm 2015 của xã để dự báo vì các phương pháp này không quá phức tạp và đảm bảo độ chính xác cần thiết và chúng tôi có thể thu thập được tương đối đầy đủ thông tin cần thiết. Nội dung của phương pháp tính toán trực tiếp là xác định nhu cầu điện năng của năm dự báo dựa trên tổng sản lượng kinh tế của các ngành ở năm đó và suất tiêu hao điện năng đối với từng loại sản phẩm. Đối với những trường hợp không có suất tiêu hao điện năng thì xác định nhu cầu điện năng cho từng trường hợp cu thể (như công suất trung bình cho một hộ gia đình, bệnh viện, trường học...Phương pháp này có ưu điểm là tính toán đơn giản, ngoài yêu cầu xác định tổng điên năng dự báo chúng ta còn biết được tỷ lệ sử dụng điện năng trong các ngành kinh tế. Phương pháp này thường được áp dụng cho dự báo ngắn hạn và trung bình. Nội dung của phương pháp ngoại suy theo thời gian là nghiên cứu diễn biến của phụ tải trong các năm quá khứ tương đối ổn định và tìm quy luật biến đổi của phụ tải phụ thuộc vào thời gian, từ mô hình tìm được đó ta tính cho các giai đoạn của dự báo. Có một số dạng chính của hàm hồi quy * Hàm tuyến tính có dạng Pt = b + at (4.1) Các hệ số a, b xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu, mà từ đó có thể thiết lập hệ phương trình sau: (4. 2) Trong đó: Pi - giá trị phụ tải quan sát ở năm thứ i ti - năm quan sát thứ i n - số năm quan sát * Hàm Parabol Pt = a.ti + b.t + c Các hệ số a,b,c đợc xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu với hệ phương trình: * Hàm mũ có dạng: Pt = P0(1+)t Trong đó: P0 - Phụ tải năm cơ sở. - suất gia tăng phụ tải hàng năm. (1+) =C Ct = ; C= 4.2. DỰ BÁO PHỤ TẢI CỦA XÃ ĐẠI ĐỒNG ĐẾN NĂM 2015 4.2.1. Dự báo phụ tải sinh hoạt Phụ tải sinh hoạt chiếm một tỷ trọng lớn trong phụ tải điện do vậy việc tính toán dự báo chính xác công suất tính toán trung bình của hộ gia đình sẽ cho ta một kết quả chung với sai số không lớn. Để xác định chính xác công suất tính toán hộ gia đình chúng tôi sử dụng phương pháp ngoại suy theo thời gian. Cơ sở để tiến hành dự báo phụ tải sinh hoạt dựa vào số liệu thống kê điện năng những năm trước để xây dựng mô hình dự báo theo số liệu thống kê của điện lực Đại Đồng chúng tôi có công suất tính toán trung bình của một hộ gia đình được thống kê từ năm từ năm 20062010 dựa theo công thức Trong đó: A - Điện năng của toàn xã trong 1 năm N – số hộ dân Tmax – Thời gian sử dụng công suất cực đại năm (Tmax = 4056.37 h) Chúng tôi có công suất tính toán hộ gia đình cho trong bảng sau Bảng 4.1. Công suất tính toán hộ gia đình từ năm 2006 đến năm 2010 Năm 2006 2007 2008 2009 2010 Ptt.hộ (W/hộ) 1198.64 1240.2 1277.79 1320.66 1356.81 Xây dựng đường cong thực nghiệm của Ptt.hộ từ năm 2006-2010 1180 1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 năm P(kw) Ptt.h? (W/h?) Hình 4.1 Đường cong thực nghiệm của Ptt.hộ từ năm 2006 đến 2010 Qua đường cong thực nghiệm chúng tôi vừa xây dựng được cho thấy đường cong có dạng tuyến tính gần như đường thẳng. Do vậy hàm hồi quy có dạng Ptt.hộ = a.t + b Các hệ số a, b được xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu. Từ bảng 4.1 số liệu tính toán xác định a, b như sau: Bảng 4. 2 xác định hệ số hồi quy a,b Năm ti Ptthô(W) ti2 Ptthộ*ti(Wh) 2006 1 1198.64 1 1198.64 2007 2 1240.2 4 2480.4 2008 3 1277.79 9 3833.37 2009 4 1320.66 16 5282.64 2010 5 1356.81 25 6784.05 Tổng 15 6394.10 55 19579.10 Theo hệ phương trình (4.2) chúng tôi xác định được a, b 91 x a + 21 x b = 27966.03 21 x a+ 6 x b = 7791.91 Giải hệ phương trình trên chúng tôi được a = 39.68 b = 1159.78 Khi đó chúng tôi có hàm dự báo : Ptt.hộ = 39.68 x t + 1159.78 Lấy năm 2006 làm chuẩn công suất tính toán cho một hộ gia đình của xã Đại Đồng cho các năm dự báo được trình bày ở bảng 4.3 Bảng 4. 3 Công suất tính toán hộ gia đình từ năm 20112015 Năm Ptt.hộ(W) 2011 1358.18 2012 1397.86 2013 1437.54 2014 1477.22 2015 1516.9 * Tính toán dự báo nhu cầu phụ tải sinh hoạt gia đình trong xã Đại Đồng Để tính toán nhu cầu phụ tải sinh hoạt gia đình đến năm dự báo, tôi căn cứ vào số liệu về dân số và số hộ dân hiện tại và tốc độ tăng dân số đến năm 2015 Do vậy tỷ lệ tăng dân số trung bình từ năm 20112015 là 1.1%. Ta có bảng só liệu về hộ dân hiện tại và năm 2015 của xã Đại Đồng Bảng 4.4. Số hộ hiện tại và năm 2015 của xã Đại Đồng Số hộ năm 2011 Số hộ năm 2015 2100 2194 Do xã đã có chủ trương chuyển đổi 1 phần đất sản xuất nông nghiệp ở thôn Đại Từ sang thành đất ở (80 suất đât). Chúng tôi thấy năm 2015 tăng so với năm 2011 là 94 hộ trong đó sẽ có 80 hộ được cấp điện từ các trạm biến áp của xã, đối với các hộ thụ điên mới này sẽ được cấp điện từ trạm biến áp Đại Từ 2, ta sẽ tính toán dự báo phụ tải cho các điểm tải tại các trạm căn cứ vào định hướng phát triển của xã và hiện trạng của mạng điện thì số hộ gia đình tại các điểm tải cũ có sự thay đổi nhỏ trong tương lai 2015 và các tuyến dây cung cấp điện cho các điểm tải này vẫn phải chạy dọc theo các tuyến đường trong thôn xóm như sơ đồ, từ cơ sở này chúng tôi tiến hành tính toán phụ tải dự báo tại các điểm tải của các TBATT trong xã ta sẽ đưa ra dự báo các loại phụ tải đến năm 2015 dựa vào tình hình của địa phương ở các bảng 4.5, 4.6, 4.7 ở phần phụ lục. 4.3. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI DỰ BÁO NĂM 2015 Do có sự khác biệt về nhu cầu phụ tải ta sẽ tính toán với TBA Đại Từ 2 định hướng đến năm 2015 làm cơ sớ sau đó tính tương tự với các trạm biến áp còn lại TBA Đại Từ 2 năm 2015 Dựa vào bảng số liệu dự báo 4.6 trên ta tiến hành tính toán *Nhóm N hộ gia đình phụ tải sinh hoạt tính theo hệ số đồng thời: Theo công thức Kđtn = pn+ Kđtđ = pđ+ Công suất tính toán tại thời điểm cực đại ngày Pnsh=kđtn.Ptth2015.N (kW). Công suất tính toán tại thời điểm cực đại đêm Pdsh=kđtd.Ptth2015.N (kW) *Tính cụ thể cho điểm tải số 7 Tại điểm tải số 7 có 45 hộ gia đình Kđtđ = 0.6+ = 0.71 Kđtn = 0.3+ = 0.4 Pnsh= 0.4 x 1516.9x 45 = 27986.805 (W) =27.99(kW) Pđsh= 0.71 x 1516.9 x 45= 48464.955 (W) =48.46(kW) Tính toán tương tự cho cácđiểm tải còn lại của TBATT Đại Từ 2 kết quả được ghi trong bảng 4.8 Bảng 4. 8 : Công suất tính toán phụ tải sinh hoạt gia đình của các điẻm tải TBA Đại Từ 2 năm 2015 Điểm tải Số hộ n Ptth(W) Kđtn Kđtđ Pshn(kW) Pshđ(kW) Số7 45 1516.9 0.4 0.71 27.99 48.46 Số8 45 1516.9 0.4 0.71 27.99 48.46 Số9 40 1516.9 0.42 0.72 25.48 43.69 Số10 30 1516.9 0.43 0.73 19.57 33.22 Số11 40 1516.9 0.42 0.72 25.48 43.69 Số 12 40 1516.9 0.42 0.72 25.48 43.69 Các TBA khác tính tương tự kết quả cho trong bảng 4. 9 Bảng 4. 9: Công suất tính toán phụ tải sinh hoạt gia đình của các điẻm tải TBA Đại Từ 1 và Đồng Xá năm 2015 TBA Điểm tải Sô hộ Pshn(kW) Pshđ(kW) Đại Từ 1 Số1 50 hộ 30.24 53.09 Số2 31 hộ 20.31 34.42 Số3 48 hộ 29.12 50.97 Số4 50 hộ 30.24 53.09 Số5 50 hộ 30.24 53.09 Số6 45 hộ 27.99 48.46 Đồ