การไหลของก าลงไฟฟาและการวเคราะหดานเศรษฐศาสตร ของกงหนลมผลตไฟฟาในภาคใต

Power Flow and Economics Analysis of Wind Generators in Southern Part of Thailand

พลอยพมพ แกลวทนง

Ploypim Kleawtanong

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญา วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา

มหาวทยาลยสงขลานครนทร A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of

Master of Engineering in Electrical Engineering Prince of Songkla University

2558 ลขสทธของมหาวทยาลยสงขลานครนทร

(1)

การไหลของก าลงไฟฟาและการวเคราะหดานเศรษฐศาสตร ของกงหนลมผลตไฟฟาในภาคใต

Power Flow and Economics Analysis of Wind Generators in Southern Part of Thailand

พลอยพมพ แกลวทนง

Ploypim Kleawtanong

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญา วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา

มหาวทยาลยสงขลานครนทร A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of

Master of Engineering in Electrical Engineering Prince of Songkla University

2558 ลขสทธของมหาวทยาลยสงขลานครนทร

(2)

ชอวทยานพนธ การไหลของก าลงไฟฟาและการวเคราะหดานเศรษฐศาสตรของกงหนลมผลตไฟฟาในภาคใต

ผเขยน นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง สาขาวชา วศวกรรมไฟฟา

อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก …………………………………... (ดร.วฤทธ วชกล)

คณะกรรมการสอบ …………………………….ประธานกรรมการ (รองศาสตราจารย ดร.เกรกชย ทองหน) ……………………………………...กรรมการ (ดร.วฤทธ วชกล) ……………………………………...กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร.กสมาลย เฉลมยานนท) ……………………………………...กรรมการ (ดร.มงคล แซเจย) ……………………………………...กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร.พทกษ บญนน)

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร อนมตใหนบวทยานพนธฉบบนเปนสวนหนงของการศกษา ตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา

……..………………………………………… (รองศาสตราจารย ดร.ธระพล ศรชนะ) คณบดบณฑตวทยาลย

(3)

ขอรบรองวา ผลงานวจยนมาจาการศกษาวจยของนกศกษาเอง และไดแสดงความขอบคณบคคลทมสวนชวยเหลอแลว

ลงชอ…………………………………………. (ดร.วฤทธ วชกล) อาจารยทปรกษาวทยานพนธ ลงชอ…………………………………………. (นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง) นกศกษา

(4)

ขาพเจาขอรบรองวา ผลงานวจยนไมเคยเปนสวนหนงในการอนมตปรญญาในระดบใดมากอน และไมไดถกใชในการยนขออนมตปรญญาในขณะน

ลงชอ…………………………………………. (นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง) นกศกษา

(5)

ชอวทยานพนธ การไหลของก าลงไฟฟาและการวเคราะหดานเศรษฐศาสตรของกงหนลมผลตไฟฟาในภาคใต

ผเขยน นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง สาขาวชา วศวกรรมไฟฟา ปการศกษา 2558

บทคดยอ

วทยานพนธนน าเสนอผลการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาในระบบสายสงของระบบไฟฟาในพนทภาคใตของประเทศไทยในกรณทมฟารมกงหนลมขนาด 1000 MW ตดตงชายฝงทะเลอาวไทยบรเวณ จงหวดนครศรธรรมราช โดยในการศกษานจะใชการแจกแจงไวลบลล (Weibull distribution) และเสนโคงก าลง (Power curve) ของกงหนลมผลตไฟฟารน LTW 77 ขนาด 1.5 MW โดยการศกษานใชโปรแกรม DIgSILENT power factory ในการวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟา นอกจากน นวทยานพนธนน าเสนอความสมพนธของก าลงสญเสยเมอมการเปลยนแปลงของก าลงการผลตของฟารมกงหนลมเพอหาจดท างานทเหมาะสมของฟารมกงหนลม โดยแบงกรณศกษาออกเปน 4 กรณ ผลจากการศกษาพบวากรณทโรงไฟฟาจะนะเดนเครองเพยง 1 เฟสและก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาระบบ 500 MW จะท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในภาพรวมของระบบมคาต าสด

จากการศกษาการประมาณก าลงไฟฟาเฉลยทกงหนลมสามารถผลตไดพบวาความเปนไปไดทฟารมกงหนลมจะสามารถผลตก าลงไฟฟาได มคาอยทประมาณ 10 % ของก าลงผลตตดตงหรอประมาณ 150 MW ซงใกลเคยงกบก าลงผลตทท าใหกรณท 1 (เดนเครองโรงไฟฟาจะนะทง 2 เฟส ตามปกต) มก าลงไฟฟาสญเสยในระบบนอยทสด เมอฟารมกงหนลมสามารถจายก าลงการผลตเขาสระบบไดในชวง 0-200 MW ควรจายก าลงการผลตจากโรงไฟฟาจะนะทง 2 เฟส ประมาณ 1000 MW และเมอฟารมกงหนลมสามารถจายก าลงการผลตเขาสระบบไดในชวง 201-1000 MW ควรจายก าลงการผลตจากโรงไฟฟาจะนะเพยง 1 เฟส ถงแมวาการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบจะท าใหตนทนการผลตตอหนวยเพมสงขน แตเพอเสรมความมนคงใหกบระบบการผลตและสงจายก าลงไฟฟาในพนทภาคใต

ค าส าคญ : กงหนลมผลตไฟฟา, การวเคราะหไหลของก าลงไฟฟา

(6)

Thesis Title Power Flow Analysis with Wind Generators in Southern Part of Thailand

Author Miss. Ploypim Kleawtanong Major Program Electrical Engineering Academic Year 2015

ABSTRACT

This thesis presents case studies of a power flow analysis in the southern part of Thailand when a 1,000 MW wind farm is incorporated into the grid. In this study, we have installed the wind farm in Nakorn Si Thammarat. The study employed a Weibull distribution and power curve of wind generator LTW 77, which can provide 1.5 MW of power. This study used DIgSILENT power factory program to analyze power flow in the system. In addition, the thesis presents the relationship between the power losses in the system and the wind generation power to find the optimal operating condition of the wind farm. We divided our study into 4 cases. The study showed that the system achieved the lowest loss when the only one phase of Chana power was operated and the wind provided 500 MW of power into the system.

According to this study, we found that the wind farm could generate about 10% of the installed capacity or 150 MW. This amount of generated power would provide a lowest loss when all power plants were operated at its nominal conditions. When the wind farm generated a power between 0-200 MW, we should operate both phases of the Chana power plant to generate approximately 1,000 MW. In addition, when the wind farm generated a power between 201-1000 MW, we should operate only one phase of the Chana power plant. Finally, although the electricity production cost of wind farm results in an overall higher production cost per unit, the wind farm can strengthen the stability of the power system in the southern part of Thailand. Keywords: wind generator, power flow analysis

(7)

กตตกรรมประกาศ

ขอขอบพระคณ ดร.วฤทธ วชกล ทไดกรณาใหการสนบสนนทก ๆ ดานในการท าวทยานพนธนเปนอยางด ทงการแนะน าใหค าปรกษาในดานตาง ๆ อปกรณในการท าวทยานพนธ รวมทงเปนก าลงใจในการแกปญหาและอปสรรคตาง ๆ ในการท าวทยานพนธนใหเปนไปในแนวทางทถกตองสมบรณ ขอขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารย ดร.กสมาลย เฉลมยานนท ทไดกรณาใหค าปรกษาและความร พรอมทงแนวทางในการแกปญหาในการท าวทยานพนธนเปนอยางด ขอขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารย อนวตร ประเสรฐสทธ ทไดกรณาใหค าปรกษาและความรในการท าวทยานพนธนเปนอยางด

ขอขอบพระคณคณะกรรมการสอบวทยานพนธทกทานทไดกรณาใหค าแนะน าและความคดเหนในการแกไขปรบปรงวทยานพนธน

ขอขอบพระคณผบรหารและเพอนพนกงานการไฟฟาสวนภมภาค ทไดกรณาสนบสนนขอมลและโปรแกรมทใชในการท าวทยานพนธน พรอมทงเปนก าลงใจชวยเหลอใหค าปรกษาและแกปญหาในทกๆดานเสมอมา

ขอขอบพระคณผบรหารและเพอนพนกงานการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย ทไดกรณาสนบสนนขอมลและใหค าปรกษาเสนอแนะแนวทางแกไขปรบปรงวทยานพนธน ขอขอบพระคณคณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร ทใหการสนบสนนอปกรณ และสถานทในการท าวทยานพนธน ขอขอบพระคณบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตหาดใหญทใหการสนบสนนทนอดหนนการวจยเพอวทยานพนธ ขอขอบพระคณเจาหนาท และบคลากรของภาควชาวศวกรรมไฟฟาทกทาน รวมทงพ ๆ เพอน ๆ ทกทานทใหค าแนะน า และใหก าลงใจทดเสมอมา สดทายนขอกราบขอบพระคณบดามารดา ผ ใหโอกาสทางการศกษา การสนบสนนในทก ๆ ดานและใหก าลงใจทดเสมอมาจนส าเรจการศกษา

พลอยพมพ แกลวทนง

(8)

สารบญ หนา

สารบญ (8) รายการตาราง (11) รายการภาพประกอบ (12) บทท 1.บทน า 1 1.1 ความส าคญและทมาของหวขอวจย 1 1.2 การตรวจเอกสาร 3 1.3 วตถประสงคของโครงการ 9 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 9 1.5 ขอบเขตของการวจย 9 1.6 วธการวจย 10 1.7 แผนการด าเนนงาน 12 2. ทฤษฎและหลกการ 13 2.1 ลม 13 2.1.1 คณลกษณะของลม 13 2.1.2 สถตลม 14 2.1.3 เกรเดยนทอตราเรวลมทางดง 14 2.1.4 พลงงานลมและก าลงลม 16 2.2 กงหนลมผลตไฟฟา 17 2.2.1 ชนดของกงหนลม 17 2.2.2 เสนโคงก าลง 18 2.3 การไหลของก าลงไฟฟา 19 2.3.1 ประโยชนของการศกษาการไหลของก าลงไฟฟา 20 2.3.2 ชนดของบส 22 2.3.3 สมการการไหลของก าลงไฟฟา 24 2.4 โปรแกรม DIgSILENT 35 2.4.1 คณลกษณะทวไปของโปรแกรม 35

(9)

สารบญ (ตอ) หนา

2.4.2 โครงสรางพนฐานของโปรแกรม 36 3. การออกแบบวงจร 43 3.1 ระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต 43 3.2 ความสามารถระบบสงไฟฟาภาคใต 48 3.3 พนทเชอมตอฟารมกงหนลม 51 3.4 การออกแบบแบบจ าลองโดยใชโปรแกรม DIgSILENT 53 3.4.1 แหลงจาย 55 3.4.2 กลองแสดงผล 57 3.4.3 สายสง 57 3.4.4 หมอแปลง 59 3.4.5 คาปาซเตอร 60 3.4.6 โหลด 61 3.5 การประมาณก าลงเฉลย 62 3.5.1 ขอมลความเรวลม 62 3.5.2 ขอมลการผลตไฟฟา 63 4. ผลการทดลอง 65 4.1 ก าลงไฟฟาทไหลในสายสง 69 4.2 ก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบ 85 4.2.1 ผลการศกษากรณท 1 กรณอางองใหโรงไฟฟาทกโรงเดนเครอง ตามโหลดสงสดของป 2557 85 4.2.2 ผลการศกษากรณท 2 ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองท 90 เปอรเซนตของพกดตดตง 88 4.2.3 ผลการศกษากรณท 3 ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองแค 1 เฟส 91 4.2.4 ผลการศกษากรณท 4 โรงไฟฟาจะนะไมจายก าลงผลตเขาสระบบ 94 4.3 ตนทนการผลตเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบ 98

(10)

สารบญ (ตอ) หนา 5 บทสรป 105 5.1 บทสรป 105 5.2 ปญหาและแนวทางแกไข 107 5.3 แนวทางการพฒนาตอไป 107 บรรณานกรม 108 ภาคผนวก 110 ภาคผนวก ก ตารางแสดงขอมลโหลด 111 ภาคผนวก ข คาพารามเตอรสายสง 113 ภาคผนวก ค ชนดและพกดสายสง 118 ภาคผนวก ง คาปาซเตอรในสถานไฟฟา 125 ภาคผนวก จ การตพมพเผยแพรผลงาน 127 ประวตผเขยน 132

(11)

รายการตาราง

ตาราง หนา 3-1 สถานไฟฟาในระบบภาคใต 43 3-2 สถตและคาดการณความตองการไฟฟาภาคใต 48 3-3 คาการแจกแจงไวลบลลและก าลงไฟฟาเฉลยทคาดวาสามารถผลตได 64 4-1 ปรมาณการใชโหลดในพนทภาคใตแยกตามจงหวด 68 4-2 คาลงทนกอสรางโรงไฟฟาและตนทนการผลตของโรงไฟฟาประเภทตางๆ 98 4-3 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 1 100 4-4 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 2 101 4-5 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 3 102 4-6 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 4 103

(12)

รายการภาพประกอบ ภาพประกอบ หนา 1-1 แผนทต าแหนงตดตงฟารมกงหนลมตามแนวชายฝงทะเลจงหวดนครศรธรรมราช 3 1-2 วงจรสมมลของแบบจ าลอง RX1 5 1-3 วงจรสมมลของแบบจ าลอง RX2 5 1-4 แผนภมอธบายกระบวนการทใชในการวเคราะหเสถยรภาพของระบบไฟฟา 6 1-5 ระเบยบวธวจย 11 2-1 องคประกอบกงหนลมแบบตางๆ (a) แบบความเรวคงท (b) แบบความเรวไมคงท และ (c) แบบความเรวไมคงทชนดตอตรง 17 2-2 กงหนลมผลตไฟฟาแบบแกนนอนและแบบแกนตง 18 2-3 เสนโคงก าลงไฟฟาของกงหนลมรน LTW 77 19 2-4 ตวอยางไดอะแกรมเสนเดยวชนด 4 บส 21 2-5 ตวอยางระบบ 4 บส 23 2-6 พารามเตอรของบสแตละชนด 24 2-7 ตวอยางระบบไฟฟาก าลงชนด 2 บส 25 2-8 วงจรสมมลสายสงแบบ 2 บส 27 2-9 การไหลของกระแสไฟฟาในวงจรสมมลสายสงแบบ 2 บส 30 2-10 เมตรกจาโคเบยน [J ] 32 2-11 หนาตาง Data manager แสดงโครงสรางการจดเกบขอมล 36 2-12 หนาตางแสดงโครงสรางของ Project ใน Data manager 37 2-13 สวนประกอบตางๆ บนหนาตาง Main window 38 2-14 สวนประกอบของ Main tool bar และ Drawing tool bar 39 3-1 แผนทแสดงทตงของสถานไฟฟาในระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต 46 3-2 การเชอมโยงของสถานไฟฟาในระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต 47 3-3 สรปก าลงผลตในภาคใต 47 3-4 ระบบสายสงไฟฟาจากโรงไฟฟาจะนะ 49 3-5 แผนทต าแหนงตดตงฟารมกงหนลมตามแนวชายฝงทะเลจงหวดนครศรธรรมราช 52 3-6 การเชอมตอบสกงหนลมเขาระบบหลก 52

(13)

รายการภาพประกอบ (ตอ) ภาพประกอบ หนา 3-7 แบบจ าลองของระบบผลตและระบบสงของภาคใตทสรางโดยใชโปรแกรม DIgSILENT 54 3-8 อปกรณหลกในแบบจ าลอง 55 3-9 การตงคาบสแหลงจาย 56 3-10 การตงคาบสกงหนลม 56 3-11 ขอมลทแสดงผลในกลอง Result box 57 3-12 การตงคาสายสง 58 3-13 การตงคาหมอแปลง 59 3-14 การตงคาคาปาซเตอร 60 3-15 การตงคาโหลด 61 3-16 คาเฉลยความเรวลมรายเดอน 62 4-1 สายสงจ านวน 15 วงจร ทน ามาพจารณาในแตละกรณศกษา 66 4-2 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสบางสะพาน (BSP) กบบสชมพร (CP) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 69 4-3 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสบางสะพาน (BSP) กบบสหลงสวน (LSN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 71 4-4 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสนครศรธรรมราช (NT) กบบสฟารมกงหนลม (Wind) เมอก าลงการผลตจากฟารม กงหนลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 72 4-5 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสนครศรธรรมราช (NT) กบบสขนอม (KN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 73 4-6 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสนครศรธรรมราช (NT) กบบสทงสง (TS) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 74

(14)

รายการภาพประกอบ (ตอ)

ภาพประกอบ หนา 4-6 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสนครศรธรรมราช (NT) กบบสทงสง (TS) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 74 4-7 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสนครศรธรรมราช (NT) กบบสพทลง (PU) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 75 4-8 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสทงสง (TS) กบบสสราษฎรธาน (SRT) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 76 4-9 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสทงสง (TS) กบบสคลองแงะ (KNE) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 77 4-10 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสทงสง (TS) กบบสกระบ (KA) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 78 4-11 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสสราษฎรธาน (SRT) กบบสขนอม (KN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 79 4-12 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสสราษฎรธาน (SRT) กบบสรชประภา (RPB) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลม มการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 80 4-13 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสสราษฎรธาน (SRT) กบบสหลงสวน (LSN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลม มการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 81 4-14 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสสราษฎรธาน (SRT) กบบสชมพร (CP) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 82

(15)

รายการภาพประกอบ (ตอ) ภาพประกอบ หนา 4-15 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสหาดใหญ (HY) กบบสพทลง (PU) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 83 4-16 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวาง บสหาดใหญ (HY) กบบสขนอม (KN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ 84 4-17 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจาก ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 1 86 4-18 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจร ทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 1 87 4-19 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจาก ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 2 88 4-20 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจร ทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 2 90 4-21 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจาก ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 3 91 4-22 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจร ทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 3 93 4-23 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจาก ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 4 95 4-24 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจร ทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 4 96 4-25 กราฟแสดงความสมพนธของสญเสยรวมทเกดในระบบเปรยบเทยบทง 4 กรณ 97 4-26 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 1 100 4-27 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 2 101 4-28 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 3 102 4-29 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 4 103

(16)

ประวตผเขยน ชอ สกล นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง รหสประจ าตวนกศกษา 5410120043 วฒการศกษา

วฒ ชอสถาบน ปทส าเรจการศกษา วศวกรรมศาสตรบณฑต

(วศวกรรมไฟฟา) มหาวทยาลยสงขลานครนทร 2553

ทนการศกษา (ทไดรบในระหวางการศกษา) ทนอดหนนการวจยเพอวทยานพนธ การตพมพเผยแพรผลงาน นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง วฤทธ วชกล กสมาลย เฉลมยานนท และ อนวตร ประเสรฐสทธ,

“การศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเชอมตอกงหนลมผลตไฟฟาในภาคใต,” การประชมวชาการทางวศวกรรรมไฟฟา ครงท 37 (EECON-37), เลม 1, วนท 19-20 พฤศจกายน 2557, หนา 157-160.

1

บทท 1 บทน า

1.1 ความส าคญและทมาของหวขอวจย

จากเศรษฐกจทขยายตวท าใหความตองการพลงงานไฟฟาในประเทศไทยมปรมาณเพมมากขน โดยการใชพลงไฟฟาสงสดของป 2557 เกดขนเมอวนท 23 เมษายน 2557 อยท 26,942 MW สงขนจากปกอนหนารอยละ 1.29 และในป 2558 การไฟฟาฝายผลตไดคาดการณความตองการไฟฟาสงสดไวท 27,646 MW (ขอมลสถตการใชไฟฟาสงสดป 2558 ลาสดอยท 27,139 MW เกดขนเมอวนท 21 เมษายน 2558) เตบโตจากป 2557 รอยละ 2.61 [1] ซงการใชไฟฟานจะมภาคอตสาหกรรมและภาคธรกจเปนผบรโภคหลก โดยการผลตไฟฟาของไทยในปจจบนนนตองพงพงแหลงพลงงานจากกาซธรรมชาตถงรอยละ 72.0 ขณะทการผลตไฟฟาจากถานหนลกไนตน าเขา และพลงงานหมนเวยนมสดสวนรองลงไปรอยละ 9.9 รอยละ 7.7 และรอยละ 6.3 ตามล าดบ [2] เราจะเหนไดวาการผลตไฟฟาของประเทศไทยจะแตกตางจากการผลตไฟฟาในประเทศทพฒนาแลว เชน สหรฐอเมรกาทกระจายแหลงผลตไฟฟาไปยงแหลงพลงงานตางๆ และพงพงกาซธรรมชาตเพยงรอยละ 24 ถาประเทศไทยยงคงใชเชอเพลงในสดสวนนจะสงผลกระทบตอความมนของระบบพลงงานไฟฟาของไทยเมอไมสามารถหากาซธรรมชาตเปนแหลงเชอเพลงได ตวอยางเหตการณทเกดขนลาสดในป 2557 เมอแหลงกาซบงกชและแหลง JDA-A18 หยดจายกาซเพอซอมบ ารงเปนระยะเวลา 28 วน ท าใหในชวงวนท 13 มถนายน ถง 10 กรกฎาคม 2557 ไมมกาซจายใหโรงไฟฟาบางสวน [1] จะเหนไดวาเหตการณดงกลาวสงผลกระทบตอกระบวนการผลตไฟฟาของประเทศไทยเปนอยางมาก โดยพนทภาคใตไดรบผลกระทบจากเหตการณนสงสด เนองจากโรงไฟฟาจะนะไมสามารถเดนเครองไดท าใหก าลงการผลตหลกของภาคใตหายไปถง 710 MW จากการคาดการณความตองการใชไฟฟาสงสดในชวงเวลาดงกลาวของภาคใตทอาจจะสงถง 2,450 MW [1] พลงงานระดบนท าใหสายสงเชอมโยงระหวางภาคใตและภาคกลางตองรองรบโหลดทเพมขนสงถง 844 MW เกนกวามาตรฐาน N-1 ประมาณ 144 MW เหตการณนอาจจะท าใหระบบสงระหวางภาคใตและภาคกลางเกดปญหาจนอาจน าไปสการเกดไฟดบเปนบรเวณกวางในพนทภาคใต (Black out) ได และนอกจากเหตการณลาสดเมอป 2557 ทผานมา เมอยอนกลบไปศกษาขอมลปกอนหนาจะพบวา ระบบการผลตไฟฟาของประเทศไทยประสบปญหาเนองจากการหยดจายกาซธรรมชาตอยบอยครง

การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย (กฟผ.) จงจ าเปนจะตองขยายก าลงการผลตใหเพยงพอตอความตองการและลดสดสวนการใชเชอเพลงจากกาซธรรมชาตใหนอยลง โครงการ

2

โรงไฟฟาตางๆจงเกดขนตามแผนพฒนากาลงการผลตไฟฟาของประเทศไทยป 2553-2573 (PDP 2010) [3] ซงมทงโรงไฟฟาจากเชอเพลงกาซธรรมชาต ถานหนลกไนต พลงงานนวเคลยร และพลงงานทางเลอก ซงการกระบวนการผลตสงผลตอสงแวดลอม โดยโรงไฟฟาจากเชอเพลงกาซธรรมชาต ถานหน ลกไนต จะท าใหปรมาณการปลอยกาซคารบอนไดออกไซดเพมสงขน ทส าคญเชอเพลงบางสวนยงตองน าเขาจากตางประเทศ สวนโรงไฟฟาพลงงานนวเคลยร แมจะปลอยกาซคารบอนไดออกไซดในปรมาณทนอยเมอเทยบกบโรงไฟฟาทใชเชอเพลงชนดอน แตจากเหตการณโรงไฟฟานวเคลยรทประเทศญปนระเบดเมอเดอนมนาคม 2554 ทผานมา ท าใหประชาชนเกดความกงวลในเรองความปลอดภยและคดคานการสรางโรงไฟฟาพลงงานนวเคลยร ดงนนพลงงานทางเลอกจงเปนอกทางเลอกทนาสนใจมากขน โดยพลงงานลมกเปนอกหนงในพลงงานทางเลอกทนาสนใจมากในตอนน

พลงงานลมเปนพลงงานหมนเวยนทเกดขนเองตามธรรมชาตมความสะอาดไมกอใหเกดมลภาวะทางสงแวดลอมใชไดอยางไมมวนหมดสนและย งยน โดยเฉพาะเมอคดในแงของสงแวดลอมการปลอยกาซคารบอนไดออกไซดจากการผลตไฟฟาจากพลงงานลมถอไดวาเปนศนย และคาเชอเพลงในการผลตกถอไดวาเปนศนยเชนกน (ไมคดคาใชจายในการตดตงและบ ารงรกษา) จากรายงานของ Global Wind Power Outlook 2014 แสดงใหเหนวาในปจจบนมการนาพลงงานลมมาใชประโยชนในการผลตไฟฟาเพมขน โดยขอมลปลายป 2013 ทวโลกมประเทศทตดตงกงหนลมผลตไฟฟาในเชงพาณชยมากกวา 90 ประเทศ ก าลงผลตรวมกวา 318 GW เพมขนจากในป 2012 คดเปน 3.14 เปอรเซนต [4]

ปจจบน (ขอมลป 2558) ก าลงการผลตไฟฟาของภาคใตมทงหมด 2,306 MW แตเมอวนเสารท 26 เมษายน 2557 เวลา 19.30 น. ความตองการใชไฟฟาสงสดของภาคใตสงถง 2,467.7 MW ซงเพมขนจากความตองการสงสดในป 2556 ถง 1.8 เปอรเซนต [5] จะเหนวาก าลงการผลตจะไมเพยงพอตอความตองการใชไฟฟาในภาคใต ท าใหการไฟฟาฝายผลตตองวางแผนรบมอกบเหตการณฉกเฉนทอาจจะเกดขนในพนทภาคใต หากไมมการพฒนาโรงไฟฟาแหงใหมอาจท าใหสถานการณพลงงานไฟฟาเกดความไมมนคงเมอโรงไฟฟาในภาคใตไมสามารถผลตไฟฟาไดตามปกต

จากงานวจยเกยวกบความเปนไปไดของการตดตงฟารมกงหนลมบรเวณชายฝงทะเลภาคใต ผลจากการวจยปรากฏวาสามารถตดตงฟารมกงหนลมขนาด 1 MW 1.5 MW และ 2 MW ไดจ านวน 69 กลม ใน 28 ต าบล 8 อ าเภอ ของ 2 จงหวด [6] ผวจยจงมแนวคดทจะน างานวจยดงกลาวมาศกษาตอโดยการศกษาการไหลของก าลงไฟฟา (Power flow analysis) เมอมการสรางฟารมกงหนลมในพนทตามทอางองจากงานวจยท [6] เพอทจะน าขอมลการไหลของก าลงไฟฟาเมอ

3

มการสรางฟารมกงหนลมมาใชวเคราะหประกอบกบการวางแผนจดสรรการเดนเครองของโรงผลตไฟฟาหลกในภาคใต และวเคราะหทางดานเศรษฐศาสตรเมอมการตดตงฟารมกงหนลม ในปจจบนจากขอมลรายงานสรปสถานะ การรบซอไฟฟาจากผผลตไฟฟาขนาดเลกมาก (VSPP) ในพนทการไฟฟาสวนภมภาคเขต ๓ ภาคใต (กฟต.๓) ประจ าเดอน ธนวาคม 2556 [7] ของการไฟฟาสวนภมภาค พบวาผประกอบการเอกชนเรมหนมาใหความสนใจและลงทนเกยวกบพลงงานลมเพมมากขนและมแนวโนมทจะเพมสงขนกวาเดม ดงนนจงจ าเปนทจะตองศกษาและวเคราะหเกยวกบการไหลของก าลงไฟฟาถาหากสรางฟารมกงหนลมเพอน าไปใชประโยชนในการวางแผนจดสรรก าลงการผลตของโรงไฟฟาหลก และเพอเสถยรภาพในการจายไฟเนองจากความไมแนนอนของก าลงลม

1.2 การตรวจเอกสาร

I. การศกษาความเปนไปไดของโรงไฟฟาฟารมกงหนลมตามแนวชายฝงทะเลทางภาคใตของประเทศไทย [5] งานวจยนเขยนโดย มหาวทยาลยทกษณ มหาวทยาลยสงขลานครนทร มหาวทยาลยวลยลกษณ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน และการไฟฟาสวนภมภาค ผลการวจยพบวามพนททเหมาะสมในการสรางฟารมกงหนลมอยจ านวน 69 กลม ใน 28 ต าบล 8 อ าเภอ ของ 2 จงหวด คอ จงหวดสงขลาและจงหวดนครศรธรรมราช โดยมความเรวลมเฉลยอยท 6.8-10.2 m/s ทความสง 80 m และขนาดของกงหนลมผลตไฟฟาทสามารถตดตงไดมหลายขนาดคอ 1 MW 1.5 MW และ 2 MW

ภาพประกอบ 1-1 แผนทต าแหนงตดตงฟารมกงหนลม

ตามแนวชายฝงทะเลจงหวดนครศรธรรมราช [5]

4

II. Critical analysis of methods for mathematical modeling of wind turbines [8] งานวจยนเขยนโดย Vinay Thapar, Gayatri Agnihotri และ Vinod Krishna Sethi งานวจยนน าเสนอการเปรยบเทยบแบบจ าลองทางคณตศาสตรในการค านวณก าลงไฟฟาทผลตไดจากกงหนลมผลตไฟฟา โดยค านวณก าลงไฟฟาเปรยบเทยบระหวางก าลงไฟฟาทค านวณไดจากเสนโคงก าลงทไดมาจากโรงงานกบก าลงไฟฟาทค านวณไดจากแบบจ าลองทางคณตศาสตร งานวจยนใชแบบจ าลองทน ามาวเคราะหทงหมด 4 แบบคอ Linear variation of power, Weibull parameter, Method of least squares และ Cubic spline interpolation โดยใชกงหนลมผลตไฟฟาในการทดลอง 3 รน คอ E-33, WES-30 และ FL-250 ผลการศกษาพบวาแบบจ าลองทางคณตศาสตรแบบ Method of least squares จะใหผลการค านวณก าลงไฟฟาดานออกทใกลเคยงกบก าลงไฟฟาทค านวณไดจากเสนโคงก าลงของกงหนลมทไดจากโรงงานมากทสด ซงสมการท (1.1) แสดงสมการของแบบจ าลองแบบ Method of least squares

0

0

e

ere

k

e

e

P

PP

bvaP

P

)(,

)(,

)(,

)(,

f

fr

rc

c

VforV

VVforV

VVforV

VforV

(1.1)

III. Load-flow analysis of a wind farm containing multiple wind-driven wound-rotor induction generators with dynamic slip control using RX model [9] งานวจยนเขยนโดย Li Wang งานวจยน าเสนอแบบจ าลอง RX model สองแบบของเครองก าเนดเหนยวน าแบบขวยนทใชลมในการขบเคลอนทใชการควบคมสลปเชงกล งานวจยใช RX model ในการหาคาสลปของ Wind-driven Wound Rotor Induction Generator (WRIG) เพอน าไปหาคาก าลงดานออกของกงหนลมผลตไฟฟาทเชอมตอกบระบบจ าหนาย และใชส าหรบการค านวณการไหลของก าลงไฟฟาของฟารมกงหนลมขนาดใหญ ผวจยจะค านวณสลปของแบบจ าลองแบบทหนงและแบบจ าลองแบบทสอง นอกจากนงานวจยนไดน าเสนอวงกลมคณลกษณะของอมพแดนซของแบบจ าลองทงสอง เพอหาคาอมพแดนซภายนอก (External impedance) ทตอกบขดลวดโรเตอร (Rotor winding) ทเหมาะสมกบจดท างานทความเรวลมเปลยนแปลง ภาพประกอบ 1-2 และภาพประกอบ 1-3 แสดงวงจรสมมล 1 เฟส ของแบบจ าลองแบบท 1 (RX1) และแบบจ าลองแบบท 2 (RX2) ตามล าดบ

5

ภาพประกอบ 1-2 วงจรสมมลของแบบจ าลอง RX1 [9]

ภาพประกอบ 1-3 วงจรสมมลของแบบจ าลอง RX2 [9]

IV. An economic dispatch model incorporating wind power [10] งานวจยนเขยนโดย J.Hetzer, D.C.Yu และ K.Bhattarai งานวจยนน าเสนอแบบจ าลองการจดสรรก าลงผลตตามหลกเศรษฐศาสตรในระบบผลตไฟฟา ทมท ง เครองก า เนดทใชในปจจบน (Conventional generators) และเครองก าเนดไฟฟาแบบกงหนลม (Wind generators) รวมอยดวยกนในระบบ โดยงานวจยจะพจารณาความเรวลมโดยใชฟงกชนการแจกแจงความนาจะเปนไวบลล (Weibull probability density function) ซงหาไดจากสมการ (1.2)

v

c

v

V

k

edfVvF0

)(

1)()( (1.2)

และแบบจ าลองการจดสรรก าลงผลตในบทความนสามารถหาไดจากสมการ

N

i

aviiiwr

N

i

iaviwjp

N

i

iwj

M

i

ii WwCwWCwCpCt )()()()(cos ,,,,,min (1.3)

โดยในเทอมแรกจะเปนผลรวมคาใชจายเชอเพลงของเครองก าเนดไฟฟาทใชอยในปจจบน เทอมทสองเปนคาใชจายโดยตรงของเครองก าเนดไฟฟาทใชลมในการผลต เทอมทสามเปนฟงกชนคาปรบส าหรบก าลงไฟฟาทผลตไดจรงจากเครองก าเนดกงหนลมแตไมไดใชในกรณ

6

การคาดการณก าลงลมทนอยเกนไป (Underestimation) และฟงกชนทสเปนคาใชจายส าหรบก าลงส ารองทตองการเพมในกรณการคาดการณก าลงลมทมากเกนไป (Overestimation)

V. A steady-state voltage stability analysis of power systems with high penetrations of wind [11] งานวจยนเขยนโดย E.Vittal, M.O’Malley และ A.Keane งานวจยนเสนอการวเคราะหเสถยรภาพของแรงดนในสภาวะอยตวของระบบไฟฟาทมสวนแบงการผลตจากพลงงานลมสง โดยไดอธบายวธการในการวเคราะหในบทความนตามแผนภาพประกอบท 1-2 วธการนไดน าไปใชทดสอบกบแบบจ าลองระบบไฟฟาของเกาะไอรแลนด (Irish electricity system model) ทประกอบดวยระบบไฟฟาของไอรแลนดเหนอ (Northen Ireland, NI) และระบบไฟฟาของสาธารณรฐไอรแลนด (Republic of Ireland, ROI) โดยททงสองระบบนมการระดบแรงดนเชอมตอกบกงหนลมทใชในการผลตทแตกตางกน คอระบบของ NI อยท 33 kV และระบบของ ROI อยท 20 kV สวนแรงดนในระบบสงอยท 110 kV

ภาพประกอบ 1-4 แผนภมอธบายกระบวนการทใชในการวเคราะหเสถยรภาพของระบบไฟฟา [11]

7

VI. Probabilistic load flow including wind power generator [12] งานวจยนเขยนโดย D.Villanueva, L.Pazos และ A.Feijoo งานวจยนน าเสนอฟงกชนความหนาแนนของความนาจะเปน (Probabilistic Density Function, PDF) ของก าลงไฟฟาทผลตไดจากกงหนลมผลตไฟฟา โดยใชการประมาณสมการก าลงสองของเสนโคงก าลงของกงหนลม ซงฟงกชนความหนาแนนของความนาจะเปนของก าลงไฟฟาทผลตไดจากกงหนลมสามารถหาไดจากสมการท (1.4)

0 0P

)()1()()(

Peekcikco

c

v

c

v

0P

'

'

'

' )(1

'

'

'

'

)(k

c

p

k ec

p

c

k

RPP 0 (1.4)

)(()()(

Rc

v

c

v

PPeekcokR

RPP 0 PPR

และฟงกชนความหนาแนนของความนาจะเปนของก าลงไฟฟาทผลตไดจากฟารมกงหนลมสามารถหาไดจากสมการท (1.5)

WTCOWFCO

WTRWFR

WTCIWFCI

WTRWFR

UU

UU

UU

nPP

||

||

||

||

(1.5)

VII. Assessing the impact of wind power generation on operating costs [13]

งานวจยนเขยนโดย M.A.Ortega-Vazquez และ D.S.Kirschen งานวจยนน าเสนอวธการส าหรบการบอกปรมาณผลกระทบของการผลตไฟฟาจากพลงงานลมทมผลตอองคประกอบตางๆของตนทนในการด าเนนการ การผลตไฟฟาจากพลงงานลมมความแตกตางจากการผลตไฟฟาโดยทวไปโดยจะมบางองคประกอบของตนทนโดยรวมเพมเขามา อยางแรกคอผควบคมการผลตจะตองจดหาก าลงไฟฟาส ารองเพมเตมเพอรบมอกบความไมแนนอนทเพมขนอนเนองมาจาก คาความผดพลาดทไมสามารถหลกเลยงไดจากการผลตไฟฟาดวยพลงงานลม อยางทสองคอก าลงไฟฟาส ารองนจะตองสามารถเปลยนแปลงไดตลอดในขณะทมความคลาดเคลอนเกดขนจากความไมสมดลระหวางโหลดและแผนการผลตทไดก าหนดไว เพอประเมนผลกระทบของการผลตไฟฟาจาก

)(Pf p

8

พลงงานลมตอตนทนในการด าเนนการของระบบ มตนทนทใชในการด าเนนการ 3 ลกษณะ ทนามาใชในการค านวณ ดงน

1. Base case cost: CB คอ ตนทนการด าเนนการโดยปราศจากการผลตไฟฟาจากพลงงานลม

2. Cost with perfect forecast: CP คอ ตนทนการด าเนนการของระบบทมความสามารถในการผลตไฟฟาจากพลงงานลม ซงสมมตวามการคาดการณอยางสมบรณแบบ

3. Actual cost CA คอ ตนทนการด าเนนการ ซงไดจากการพจารณา ตนทนในการจดหากาลงส ารองเพมเตมและตนทนทเกดจากการเปลยนแปลงก าลงสารองเพอทชดเชยความไมสมดลระหวางการคาดการณพลงงานลมและพลงงานลมในสภาวะความเปนจรง

ตนทนในการด าเนนการทลดลง รวมไปถงการลดลงของพลงงานและมลภาวะทเกดจากการผลตไฟฟาโดยทวไป แสดงในรปผลตางระหวางตนทน CP และ CB ดงสมการท (1.6)

PB CCW (1.6)

ในทางตรงกนขาม เงอนไขและการเปลยนแปลงของก าลงส ารองทเพมเขามา เพอรบมอกบความตองการพลงงานไฟฟาในลกษณะของตนทนทเพมขน คอ ผลตางระหวาง CA และ CP ดงสมการท (1.7) PA CCE (1.7)

คาปกต (normalized value) ของการผลตไฟฟาจากพลงงานลมในระบบสามารถนยามได ดงสมการท (1.8)

PB

AB

CC

CC

W

EW

(1.8)

คาของตวเศษในสมการ (1.8) แสดงใหเหนถงความคมคาทางเศรษฐศาสตรของการผลตไฟฟารวมกบพลงงานลม ในขณะทคาของตวสวนแสดงใหเหนถงคาของตนทนทลดลง ซงเปนผลมาจากการผลตไฟฟาจากพลงงานลมทสมตใหมการคาดการณทสมบรณแบบ

9

1.3 วตถประสงคของโครงการ I. เพอศกษาการวางแผนการเดนเครองของโรงไฟฟาหลกในภาคใตเมอมการ

ตดตงฟารมกงหนลมในภาคใต (บรเวณพนทจงหวดนครศรธรรมราช) II. เพอศกษาผลกระทบตอการเดนเครองของโรงไฟฟา เนองจากความไมคงทจาก

ก าลงการผลตจากโรงไฟฟาฟารมกงหนลม III. สรางกระบวนการตดสนใจวางแผนการเดนเครองเมอก าลงการผลตจาก

โรงไฟฟาฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลง

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ I. ทราบถงศกยภาพของพลงงานลมส าหรบการผลตไฟฟาในภาคใตของ

ประเทศไทย II. ชวยลดความเสยงของความไมแนนอนในการผลตไฟฟาจากพลงงานลม III. ชวยในการวางแผนการเดนเครองของโรงไฟฟาหลก

1.5 ขอบเขตของการวจย I. ศกษาโรงไฟฟาฟารมกงหนลมขนาด 1000 MW โดยเชอตอเขากบระบบ 230

kV ในพนทของจงหวดนครศรธรรมราช II. ศกษาโดยใชกงหนลมรน LTW 77 ขนาด 1.5 MW ทความเรวลมเฉลยในพนท

ทตดตงฟารมกงหนลมอยท 4.2-5.8 m/s III. ไมน าโรงไฟฟาทเปนโรงไฟฟาส ารอง (Reserve) มาคด

IV. งานวจยนเปนการวเคราะหในดานวศวกรรมศาสตร ไมค านงถงตวแปรในดานสงคมและสงแวดลอม เชน ผลกระทบทางดานเสยง ผลกระทบดานทศนยภาพ หรอทศนคตของประชาชนทอาศยบรเวณรอบฟารมกงหนลม ฯลฯ

10

1.6 วธการวจย (Methodology) ระเบยบวธการวจยเรมจากปญหาความตองการปรมาณพลงงานไฟฟาทเพมขนใน

ปจจบน แตมขอจ ากดในการสรางโรงไฟฟา ท าใหพลงงานทางเลอกไดถกผลกดนใหเขาสระบบมากขน พลงงานลมเปนอกหนงพลงงานทางเลอกทไดรบความนยมเพมขนในพนทภาคใต และในการเชอมตอฟารมกงหนลมขนาดใหญเขาสระบบจ าเปนอยางยงทตองศกษาการเปลยนแปลงการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเปลยนแปลงก าลงผลตจากความไมแนนอนของลม ในทนจะประเมนศกยภาพก าลงผลตในพนทบรเวณตดตงฟารมกงหนลมโดยอางองขอมลจากกงหนลมรน LTW 77 ขนาด 1.5 MW ตดต งบรเวณอ าเภอสทงพระ จงหวดสงขลา ของการไฟฟาสวนภมภาค สรางแบบจ าลองระบบผลต ระบบสง และระบบจ าหนายโดยใชโปรแกรม DIgSILENT Power Factory Version 14.0.523 มกรณศกษาหลก 4 กรณคอ กรณท 1 เปนกรณอางองโดยจะใชก าลงผลตของโรงไฟฟาแตละโรงทจายตามความตองการโหลดสงสดของป 2557 ซงเกดในเดอนเมษายน 2557 กรณท 2 โรงไฟฟาจะนะเดนเครองทง 2 โรงโดยจายโหลดท 90 เปอรเซนต ของก าลงผลตตดตง กรณท 3 โรงไฟฟาจะนะเดนเครองเพยง 1 เฟส และกรณท 4 โรงไฟฟาจะนะไมสามารถจายเขาระบบไดท ง 2 เฟส ระเบยบวธวจยการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมฟารมกงหนลมเชอมตอเขาสระบบแสดงดงภาพประกอบ 1-5

11

ภาพประกอบ 1-5 ระเบยบวธวจย

ศกษาทฤษฎ หลกการ และบทความทางวชาการทเกยวของ

ศกษาระบบการผลต และสงจายก าลงไฟฟาในภาคใต ในสภาวะปกต

สรางแบบจ าลองทใชในการวเคราะห โดยใชโปรแกรม DIgSILENT

สรปและเขยนรายงานฉบบสมบรณ

น าเสนอวทยานพนธ

ศกษาการไหลของก าลงไฟฟาในแตละกรณศกษาเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบโดยใชระเบยบวธ

นวตน - ราฟสน

เปรยบเทยบตนทนการผลตตอหนวยในแตละกรณศกษา

จ าลองกรณศกษา

12

1.7 แผนการด าเนนงาน

กจกรรม/ขนตอนการด าเนนงาน เดอน

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1. ศกษาทฤษฎและบทความทางวชาการทเกยวของ

2. ศกษาพนท ท เหมาะสม และความเปนไปไดในการตดต งฟารมกงหนลมผลตไฟฟาในพนทภาคใตของประเทศไทย

3. ศกษาการไหลของก าลงไฟฟาของระบบไฟฟาในภาคใตในภาวะปกตทไมไดมการเชอมโรงไฟฟาฟารมกงหนลมเขากบระบบ

4. ประมาณการก าลงไฟฟาทผลตไดจากฟารมกงหนลมทคาดวาจะผลตไดในพนทตดตง

5. ออกแบบแบบจ าลอง ทใชในการวเคราะห

6. วเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาของระบบไฟฟาในภาคใตเมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนมการเปลยนแปลง 10,20,30,...,100 เปอรเซนต

7 . เ ป ร ยบ เ ท ยบตน ทนในกา รผ ล ตเปรยบเทยบกอนหลงการเชอมตอฟารมกงหนลม

8. วเคราะหจดทเหมาะสมของระบบเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลม

9. จดท าวทยานพนธ

13

บทท 2 ทฤษฎและหลกการ

งานวจยนเปนการศกษาความเปนไปไดของการตดตงฟารมกงหนลมผลตไฟฟาใน

ภาคใตเพอลดการพ งพงการผลตพลงงานไฟฟาจากเชอเพลงฟอสซลทใชอยในปจจบน ซงเปนสาเหตในการปลอยกาซคารบอนไดออกไซดทเปนผลกระทบตอสภาพแวดลอมในปจจบนมาก การวเคราะหจะใชพนทบรเวณจงหวดนครศรธรรมราชเปนพนทศกษาในการตดตงฟารมกงหนลม [5] ดงนนในล าดบแรกจงจ าเปนจะตองศกษาชนดของลมทพดผานบรเวณพนทภาคใต ความเรวลม ทศทางลม ก าลงลมและความแปรปรวนของลม เพอทจะสามารถเลอกบรเวณทเหมาะสมในการตดตงฟารมกงหนลม เมอเลอกพนททเหมาะสมแลว ล าดบถดมาทตองศกษาคอการเลอกกงหนลมผลตไฟฟา (Wind generator) ใหเหมาะสมกบสภาพภมประเทศ และสภาพลมของบรเวณนน เมอเลอกพนทและกงหนลมทเหมาะสมกบพนทไดแลวจงจะสามารถศกษาสวนของการประมาณการก าลงผลตไฟฟาทคาดวาจะสามารถผลตไดจากฟารมกงหนลมตอไป

2.1 ลม (Wind)

2.1.1 คณลกษณะของลม (Wind characteristics) ก าลงลมเปนอตราสวนกบอตราเรวลมยกก าลงสาม ดงนนในการประเมนศกยภาพ

ของพลงงานลมเพอศกษาการผลตไฟฟาจากพลงงานลมใหมความถกตองแมนย าจงจ าเปนตองท าความเขาใจเกยวกบคณลกษณะของลมอยางละเอยด โดยทวไปจะพบวาพนทบรเวณเนนเขา แนวชายฝงทะเล และนอกทะเลจะเปนพนททมอตราเรวลมทมคาคอนขางสงกวาบรเวณอน พารามเตอรทจ าเปนตองทราบส าหรบการวเคราะหศกยภาพของพลงงานลมไดแก ขอมลเชงทศทาง (Directional data) อตราเรวลมเฉลย (Mean wind speed) การเปลยนแปลงรายวน (Daily variation) การเปลยนแปลงรายป (Annual variation) การเปลยนแปลงตามฤดกาล (Seasonal variation) และการเปลยนแปลงเทยบกบความสง [5] ขอมลขางตนจะมคาเฉพาะขนอยกบระยะเวลาในการบนทกขอมลและต าแหนงทตงของสถานวด ซงขอมลดงกลาวจะถกน าไปใชในการประเมนสมรรถนะของกงหนลมและการวเคราะหดานเศรษฐศาสตรของโรงไฟฟาพลงงานลม

14

2.1.2 สถตลม (Wind statistics) การศกษาสถตลม จะใชการแจงแจงไวบลล (Weibull distribution) ในการวเคราะห

ซงเปนการแจกแจงทางสถต ประกอบดวยพารามเตอร 2 ตวทสามารถใชแทนลกษณะการกระจายตวของขอมลสถตลม การแจงแจงไวบลลเปนการแจกแจงทยอมรบกนอยางแพรหลายส าหรบการวเคราะหขอมลสถตลม โดยเปนฟงกชนความหนาแนนของความนาจะเปน (Probability density function) สามารถเขยนไดดงสมการ

])(exp[)()( 1 kk

c

v

c

v

c

kvf (2.1)

เมอ v คอ อตราเรวลม (m/s) k คอ พารามเตอรรปราง c คอ พารามเตอรระดบ (m/s) การแจกแจงไวบลล (Weibull distribution) ประกอบดวยพารามเตอรดงน

2.1.2.1 พารามเตอรรปราง (Shape parameter, k -Shape) พารามเตอรรปรางเปนคาพารามเตอรทแสดงถงลกษณะการกระจายของ

สถตลม โดยบรเวณทมความเรวลมต าพดผานบอยครงคา k จะมคาต าและบรเวณทมความเรวลมสงพดบอยครงจะมคา k สง

2.1.2.2 พารามเตอรระดบ (Scale parameter, c -Scale) พารามเตอรระดบเปนพารามเตอรทมความสมพนธกบอตราเรวลมเฉลย

โดยคา c จะมคาสงเมออตราเรวลมเฉลยมคาสง และคา c จะมคาต าเมออตราเรวลมเฉลยมคาต า [5]

2.1.3 เกรเดยนทอตราเรวลมทางดง (Vertical wind speed gradient) การเปลยนแปลงทางดงของอตราเรวลม (Vertical variation of the wind speed)

หรอโปรไฟลอตราเรวลม (Wind speed profile) โดยทวไปแลวมกจะอธบายดวยฟงกชนการเปลยนแปลงอตราเรวลมเฉลย (Mean wind speed) เทยบกบความสง ซงการเปลยนแปลงทางดงของอตราเรวลมสามารถอธบายไดดวยฟงกชนหลายรปแบบดวยกนโดยอยบนพนฐานดงน [5]

15

2.1.3.1 ฟงกชนยกก าลง (Power exponent function) ฟงกชนยกก าลงเปนสมการทไดจากการแทนคาโปรไฟลของความเรวลม

บรเวณผวพนของการไหลแบบปนปวนทไดจากการทดลองดงสมการท (2.2)

r

rz

zvzv )( (2.2)

เมอ z คอ ระดบความสงทตองการทราบคาอตราเรวลมเหนอพนดน (m) rz คอ ระดบความสงททราบคาอตราเรวลมเหนอพนดน (m) rv คอ อตราเรวลมทระดบความสง rz (m/s) zv คอ อตราเรวลมทตองการทราบคาทระดบความสง z (m/s) คอ สมประสทธแรงเฉอนลม (ไรหนวย)

การประยกตใชฟงกชนยกก าลงกบการปรบคาความเรวลมทระดบความ

สงตางๆ จะก าหนดคาสมประสทธแรงเฉอนลมตามลกษณะความขรขระของพนผว ซงความขรขระของพนผวในแตละจดตรวจวดจะมคาแตกตางกน การประเมนคาสมประสทธแรงเฉอนลมสามารถท าไดโดยการประยกต Logarithmic แสดงดงสมการท (2.3)

r

r

z

z

z

v

v

ln

ln

(2.3)

จากการศกษาทผานมา สมประสทธแรงเฉอนลมสวนใหญจะมคาตงแต 0.1-0.4 ขนอยกบสภาพความขรขระของพนททท าการศกษา ในการประมาณคาสมประสทธแรงเฉอนลมทสภาพพนทตางๆจงสามารถวเคราะหคาสมประสทธแรงเฉอนลมเฉพาะพนท (Site dependent wind shear coefficient) ไดจากสมการท (2.3)

16

2.1.3.2 ฟงกชนลอการธม (Logarithmic function) ฟงกชนลอการธมส าหรบการอธบายโปรไฟลอตราเรวลมทางดงแสดงดง

สมการท (2.4)

0

0

ln

ln

)(

)(

z

z

z

z

zv

zv

rr

(2.4)

เมอ 0z คอ ความยาวของความขรขระ (Roughness length) (m) 2.1.4 พลงงานลมและก าลงลม (Wind energy and power) พลงงานจลนของกระแสอากาศทมมวล m และเคลอนทดวยความเรว vs สามารถ

ค านวณไดดงสมการท (2.5)

2

2

1smvE (2.5)

ในการค านวณพลงงานจลนของกระแสอากาศ E ทกงหนลมสามารถน าไปเปลยน

รปได จะพจารณาสวนหมน (Rotor) ของกงหนลมทมพนทภาคตดขวาง (Cross sectional area) AT ค านวณไดจากสมการท (2.6)

2

2

1sAa vVolE (2.6)

เมอ a คอ ความหนาแนนของอากาศ (kg/m2) AVol คอ ปรมาตรของกอนมวลอากาศ (Air parcel) ทพดผานสวนหมน (m3) พลงงานตอหนงหนวยเวลา E / t หรอก าลง (Power) ของกอนมวลอากาศทพด

ผานสวนหมนตอหนงหนวยเวลาซงมพนทภาคตดขวางเทากบพนทภาคตดขวางของสวนหมน TA สามารถค านวณไดจากสมการท (2.7)

3

2

1sTa vAP (2.7)

17

2.2 กงหนลมผลตไฟฟา 2.2.1 ชนดของกงหนลม กงหนลมทใชในปจจบนสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท โดยใชลกษณะการ

วางตวของแกนเพลาของกงหนลมเปนหลกในการแบง กงหนลมทมแกนเพลาอยในแนวนอนและกงหนลมทมแกนเพลาอยในแนวตง [14]

2.2.1.1 กงหนลมทมแกนเพลาอยในแนวนอน (Horizontal–Axis type Wind Turbine, HAWT)

กงหนลมประเภทนแกนหมนจะวางตวอยในทศทขนานกบทศทางของลม โดยมใบพดเปนตวตงฉากรบแรงลมและมชดควบคมใหกงหนลมหนหนาเขารบแรงลมในแนวนอนไดทกทศทางตลอดเวลา กงหนลมทนยมใชกนในประเภทนสามารถแบงออกเปน 3 แบบ ไดแก

1. กงหนลมแบบความเรวคงท (Fixed speed turbine) 2. กงหนลมแบบความเรวไมคงท (Variable speed turbine) 3. กงหนลมแบบความเรวไมคงทชนดตอตรง (Variable speed with direct- drive)

ภาพประกอบท 2-1 องคประกอบกงหนลมแบบตางๆ (a) แบบความเรวคงท (b) แบบความเรวไมคงท และ (c) แบบความเรวไมคงทชนดตอตรง [14]

Gear

box ~

Rotor

Squirrel cage

induction

generator

GridV

sIs

Compensating

capacitors a

~

Rotor

GridVs Is

Converter

c

Vs Is

Direct drive

synchronous

generator

Gear

box ~

RotorDoubly fed

(wound rotor)

induction

generatorGrid

Vs

Is

Converter

b

Vr

Ir

Ic

18

2.2.1.2 กงหนลมทมแกนเพลาอยในแนวตง (Vertical-Axis type Wind Turbine, VAWT)

กงหนลมประเภทนแกนหมนจะวางตวอยในทศทตงฉากกบทศทางของลม สามารถรบลมไดทกทศทางเชนเดยวกบกงหนลมประเภทแรก กงหนลมประเภทนสามารถตดตงอยในระดบต าได กงหนลมประเภทนทรจกกนดคอกงหนลมแบบแดรเรยส (Darrieus) [14]

ภาพประกอบท 2-2 กงหนลมผลตไฟฟาแบบแกนนอนและแบบแกนตง [14]

2.2.2 เสนโคงก าลง (Power curve) เ สนโคงก าลงจะเ ปนสง ทบงบอกถงสมรรถนะของกงหนลมผลตไฟฟา

เราสามารถใชเสนโคงก าลงในการประมาณคาก าลงไฟฟาทผลตไดจากกงหนลม คณลกษณะของกงหนลมและสมบตของแหลงลมแตละประเภทจะเปนตวก าหนดปรมาณพลงงานไฟฟาทผลตไดจากกงหนลม โดยแสดงอยในรปของความหนาแนนความนาจะเปนของอตราเรว (Speed probability density) ซงในการวเคราะหปรมาณก าลงไฟฟาทผลตไดจากกงหนลมสามารถค านวณไดจากสมการท (2.8)

GeneratorGearbox

Rotor blade

Nacelle

Tower

Wind direction for

a downwind rotor

Wind direction for

an upwind rotor

Hub

heig

ht

Ro

tor

dia

mete

r

Horizontal - Axis Wind Turbine (HAWT) Vertical - Axis Wind Turbine (VAWT)

Rotor diameter

Rotor

tower

Generator

Gearbox

Roto

r he

ight

Rotor base

Fix-pitch

rotor bladeE

quato

r heig

ht

19

0 )(, civv

k

ci

k

r

k

ci

k

rvv

vvP

)(, rci vvv (2.8)

rP )(, cor vvv 0 )(, covv เมอ P คอก าลงไฟฟาทผลตไดจากกงหนลม (kW) rP คอก าลงไฟฟาสงสดทผลตไดจากกงหนลม (kW) civ คอ Cut in wind speed (m/s) cov คอ Cut out wind speed (m/s) rv คอ Rate wind speed (m/s)

ภาพประกอบท 2-3 เสนโคงก าลงไฟฟาของกงหนลมรน LTW 77 [15]

2.3 การไหลของก าลงไฟฟา (Power flow) ระบบสายสงก าลงไฟฟาในปจจบนมการเชอมโยงสถานผลตก าลงไฟฟาหลายๆ

แหงใหตอถงกนโดยการใชสายสงเชอมโยงถงกนเพอสงจายก าลงไฟฟาใหกบกลมโหลดซงมการเปลยนแปลงอยตลอดเวลา ดงนนการไฟฟาฝายผลตจงจ าเปนตองวางแผนการผลตก าลงไฟฟาใหเพยงพอตอปรมาณความตองการของกลมโหลด นอกจากนการไฟฟาฝายผลตยงตองเผอก าลงผลตส ารองเอาไวในกรณเกดเหตฉกเฉนหรอกรณความตองการโหลดทเพมสงขนกวาปกตอยางทนททนใด และรองรบอตราของผใชไฟฟาเพมขนในทกๆ ป

P

20

เนองจากก าลงไฟฟาจรง (Active power) ทสามารถผลตไดจากเครองก าเนดไฟฟาทเชอมตออยในระบบไฟฟา (Interconnected network) จะมปรมาณก าลงไฟฟาจรงทผลตไดคงท แตปรมาณความตองการก าลงไฟฟาของโหลดผใชไฟฟาจะมการเปลยนแปลงไปตลอดทงวน ซงอาจจะสงผลท าใหระบบไฟฟาเกดการเปลยนแปลงตามไปดวย ดงนนปรมาณของก าลงไฟฟาจรงทผลตไดจากเครองก าเนดไฟฟาในระบบรวมกนแลวตองมปรมาณเทากน หรอตองมากกวาปรมาณของก าลงไฟฟาจรงทโหลดผใชไฟฟาตองการในทกๆ เวลา

การวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟา (Load flow analysis) มความส าคญตอระบบไฟฟามากเมอมการสรางระบบไฟฟาใหม หรอเพมเตมระบบไฟฟาใหมเขาไปรวมกบระบบไฟฟาเกา การวเคราะหการไหลของคาก าลงไฟฟาอยางถกตองจะท าใหทราบวาในขณะทเกดสภาวะผดพรองนนมคาก าลงไฟฟาทไหลไปยงจดผดพรอง (Fault) มขนาดต าสดหรอสงสดเทาใด นอกจากนนการวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟา ยงชวยในการวางแผนการสรางสถานไฟฟาเพอใหเหมาะสมกบกลมโหลดและระบบมากทสด เปนตน

2.3.1 ประโยชนของการศกษาการไหลของก าลงไฟฟา การศกษาการไหลของก าลงไฟฟา (Power flow analysis) คอการค านวณหาคา

ก าลงไฟฟาจรง (Active power) และก าลงไฟฟารแอกทฟ (Reactive power) ทไหลในสายสงแตละวงจร รวมท งเปนการค านวณหาคาขนาด (Magnitude) และมมเฟส (Phase angle) ของคาแรงเคลอนไฟฟาในแตละบสของเครองก าเนดไฟฟาและโหลดผใชไฟฟาในแตละชวงเวลาทมการผลตและสงจายก าลงไฟฟา

คาทไดจากการค านวณการไหลของก าลงไฟฟาจะน ามาใชในการวางแผนการสงจายก าลงไฟฟาจากเครองก าเนดไฟฟาไปยงโหลดผใชไฟฟาโดยไมท าใหระบบสายสงเกดการโอเวอรโหลด (Over load) รวมทงมคาระดบแรงดนของแรงดนเคลอน (Voltage regulation) ทด

การศกษาและวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาจงมประโยชนในการวางแผนการกอสรางเพมเตมอปกรณเขาไปในระบบ และนอกจากนยงใชศกษาสภาพการท างานทงเวลาปกตและในกรณทมการเปลยนแปลงเพมหรอลดโหลดเพอสามารถวเคราะหและสามารถตดสนใจไดวา เมอก าลงการผลตหรอโหลดในระบบมการเปลยนแปลง ควรจะแกปญหาอยางไรเพอใหการผลตและสงจายไฟฟาสามารถท าไดอยางมประสทธภาพ ซงในการค านวณการไหลของก าลงไฟฟาเรากมวธค านวณไดหลายวธ แตทนยมใชคอการวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาโดยใชระเบยบวธแบบเกาส-ไซเดล (Gauss-Seidel method) และระเบยบวธนวตน-ราฟสน (Newton-Raphson method) [16]

21

เราจะแสดงตวอยางการวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาโดยใชตวอยางระบบไฟฟาซงแสดงดวยไดอะแกรมเสนเดยวดงตวอยางในภาพประกอบท 2-4 [17] ซงเปนระบบทม 4 บส มบสเครองก าเนดไฟฟาเชอมตออย 3 บส ทกบสมโหลดเกาะอยและทราบคาโหลดทกบส ดงนนเราจงสามารถควบคมก าลงไฟฟาจรง (Active power) จากเครองก าเนดไฟฟาแตละบสไดวาควรจายก าลงไฟฟาจากบสไหนปรมาณเทาไหร ซงคาก าลงไฟฟาจรงทสามารถจายไดจากแตละบสนนกขนอยกบความสามรถในการจายของเครองก าเนดไฟฟาแตละตวทมขอจ ากดในการผลตทแตกตางกน การวางแผนการเดนเครองจะมการค านงถงในแงของเศรษฐศาสตรเพอตองการใหคาใชจายในการผลตรวมของระบบต าสด [16],[17],[18]

สวนคาขนาดแรงดนไฟฟาของเครองก าเนดไฟฟาทบสตางๆสามารถควบคมใหมคาคงทเทาใดกไดโดยใช Automatic Voltage Regulator (AVR) ของแตละเครองก าเนดเปนตวควบคมใหคงทตลอดเวลาทคาทตงไว

ภาพประกอบ 2-4 ตวอยางไดอะแกรมเสนเดยวชนด 4 บส [17]

จากภาพประกอบ 2-4 เราทราบคาขนาดก าลงไฟฟาของโหลดทแตละบส และ

ทราบคาก าลงไฟฟาของเครองก าเนดไฟฟาแตละเครองทจายเขาสระบบโดยท าใหใหคาเชอเพลงรวมของระบบมคาต าทสดแลว เราจงน าคาททราบดงกลาวใสในโปรแกรมการค านวณการไหลของก าลงไฟฟาเพอไปค านวณหาขนาดกระแสในสายสง กระแสทออกจากเครองก าเนดแตละเครอง รวมทงแรงดนไฟฟาทบสตางๆในระบบ เพอควบคมคากระแสและแรงดนไฟฟาใหอยในเกณฑทเหมาะสมและระบบสามารถท างานได ซงการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาในกรณดงกลาวเปน

22

การศกษาการไหลของก าลงไฟฟาของระบบปจจบนเพอทราบสถานะกระแสและแรงดนทจดตางๆ ในระบบในแตละชวงเวลาทความตองการก าลงไฟฟามการเปลยนแปลง

เมอมการพยากรณความตองการก าลงไฟฟาในอนาคต เชน 5 ป หรอ 10 ปขางหนา ท าใหทราบปรมาณความตองการของก าลงไฟฟา เราสามารถแทนคาปรมาณก าลงไฟฟาดงกลาวในระบบในภาพประกอบ 2-4 จากนนค านวณเชนเดยวกบการค านวณการไหลของก าลงไฟฟาในปจจบน การศกษาความตองการของก าลงของระบบเมอมความตองการของก าลงเพมมากขนเพอหากระแสและแรงดนทจดตางๆของระบบเพอควบคมคากระแสและแรงดนไฟฟาใหอยในเกณฑทเหมาะสมและระบบสามารถท างานได หากคาใดทอยนอกเกณฑมาตรฐานจะไดวางแผนเพอรองรบ เชน หากขนาดกระแสในสายสงมากเกนกวาขนาดทสายสงสามารถรองรบได การไฟฟาฝายผลตจะตองมการพจารณาเพมระบบสายสง หรอถาขนาดกระแสทสงออกจากเครองก าเนดมากเกนกวาเครองก าเนดจายไดตองพจารณาเรองการเพมเครองก าเนดใหมเขาสระบบ ในกรณทแรงดนทไดออกมาต าเกนคาเกณฑทก าหนดตองมการพจารณาเพมคาปาซเตอรเขาไปในระบบเปนตน การศกษาการไหลของก าลงไฟฟาในกรณนคอ ศกษาสถานะของระบบปจจบนวาสามารถรองรบโหลดทเพมขนในอนาคตไดหรอไม เพอท าการปรบปรงเพมเตมอปกรณกอนทโหลดอนาคตจะเกดขนจรง

2.3.2 ชนดของบส ในการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาสามารถแบงชนดของบสทใชในการ

การศกษาออกเปน 3 ชนด ไดแก แสลคบส (Slack bus) หรอบสอางอง บสเครองก าเนด (Generator bus) และบสโหลด (Load bus) บสแตละชนดจะมขอก าหนดหรอมคาพารามเตอรททราบคาแตกตางกน โดยพารามเตอรตางๆของแตละบสประกอบดวย

a) ขนาดของแรงดนไฟฟา ||V b) มมของแรงดนไฟฟา V c) ก าลงไฟฟาบสจรง P d) ก าลงไฟฟารแอกทฟ Q

โดยปกตจะทราบคาพารามเตอรสองคาทบสแตละชนด สวนอกสองคาสามารถหาไดจากการค านวณการไหลของก าลงไฟฟา

ก าลงไฟฟาจรง (Active power) หมายถง ก าลงไฟฟาทไหลเขาบส ตวอยางระบบไฟฟาก าลงในภาพประกอบ 2-5 ทบส 3 คาททราบคอแรงดน || 3V และคาก าลงไฟฟาจรงของบสมคาเทากบ 33 LG PP แตจะไมทราบคาก าลงไฟฟารแอกทฟ (Reactive power) ของบส 3 เนองจาก

23

ไมทราบ 3GQ และทบสท 4 จะทราบคาก าลงไฟฟาจรงคอ 4LP และก าลงไฟฟารแอกทฟ คอ

4LQ แตจะไมทราบคาแรงดน || 4V และมมเฟสของแรงดน 4V

ภาพประกอบ 2-5 ตวอยางระบบ 4 บส [17]

ในการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาไดแบงชนดของบสในระบบไฟฟาก าลง

ออกเปน 3 ชนด โดยในบสแตละชนดมขอก าหนดตางๆ ดงน 2.3.2.1 แสลคบส (Slack bus) แสลคบส (Slack bus) หรอสวงบส (Swing bus) หรอบสอนนต (Infinite bus) หรอ

บสอางอง (Reference bus) หรอบสแรงดนและความถคงท (Constant voltage and frequency bus) บสชนดนมขนาดแรงดนไฟฟาและมมคงทโดยทวไปก าหนดใหเปนมมศนยโดยมมของบสอนๆในระบบจะมาเทยบกบบสน บสนจะเปนแหลงก าเนดทมขนาดใหญสามารถจายก าลงไฟฟาไดตามความตองการของโหลดโดยทขนาดแรงดนไฟฟา และความถไมเปลยนแปลง พารามเตอรทก าหนดคาคงทส าหรบบสนกคอ ขนาดแรงดนไฟฟาและมมของแรงดนไฟฟา สวน P และ Q ของบสนหาไดจากการศกษาการไหลของก าลงไฟฟา พจารณาภาพประกอบ 2-6 เพอใหเขาใจแสลคบสและพารามเตอรของบส

2.3.2.2 บสเครองก าเนด (Generator bus) บสเครองก าเนดเปนบสทมเครองก าเนดไฟฟา (Generator) ตออย หรอเปนบสทม

ทงเครองก าเนดไฟฟาและโหลดตออย โดยปกตเราสามารถควบคมแรงดนไฟฟาทบสเครองก าเนดใหมขนาดคงทไดโดยอาศย AVR ดงนนขนาดแรงดนไฟฟาบสเครองก าเนด ( ||V ) จะมคาคงท

24

ทบสชนดนก าลงไฟฟาจรง (P) จะมคาคงท บางครงจงเรยกบสชนดนวา PV bus นอกจากนบางครงเราอาจก าหนดบสชนดนใหมก าลงไฟฟาจรงและก าลงไฟฟารแอกทฟคงท ในกรณนเราจะเรยกบสชนดนวา PQ bus ถาบสเครองก าเนดเปนชนด PV bus คาพารามเตอรทตองหาคาจากการไหลของก าลงไฟฟากคอคาก าลงไฟฟารแอกทฟ Q และมมของแรงดนไฟฟา V ถาบสเครองก าเนดเปนชนด PQ bus พารามเตอรทตองการหาคาจากการไหลของก าลงไฟฟากคอขนาดของแรงดนไฟฟา ||V และมมของแรงดนไฟฟา V เราสามารถพจารณาไดจากภาพประกอบ 2-6 เพอใหเขาใจบสเครองก าเนดและพารามเตอรของบสงายขน

2.3.2.3 บสโหลด (Load bus) บสโหลดเปนบสทมโหลดตออย ทบสชนดนเราจะทราบคาพารามเตอรของ

ก าลงไฟฟาจรง P และก าลงไฟฟารแอกทฟ Q บางครงเรยกบสนวา PQ bus คาพารามเตอรทตองการหาจากการศกษาการไหลของก าลงไฟฟา คอขนาดแรงดนไฟฟา ||V และมมของแรงดนไฟฟา V

ภาพประกอบ 2-6 พารามเตอรของบสแตละชนด [17] 2.3.3 สมการการไหลของก าลงไฟฟา สมการทจะกลาวถงในหวขอนเปนสมการทใชในการแกปญหาการไหลของ

ก าลงไฟฟาของระบบไฟฟาก าลง สมการส าคญทใชมสองสมการคอ สมการหาแรงดนไฟฟา และสมการหาก าลงไฟฟา

สมการแสดงความสมพนธระหวางแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทไหลเขาบส k ใดๆในระบบไฟฟาก าลง แสดงไดดงสมการท (2.9)

25

*

kkk IVS (2.9) เมอ kV คอ แรงดนไฟฟาทบส *

kI คอ คอนจเกตกระแสไฟฟาทไหลเขาบส สมการท (2.9) เปนสมการก าลงไฟฟาทหามาจากสมมตฐานทวาก าลงไฟฟารแอค

ทฟมคาเปนบวกเสมอ ส าหรบโหลดลาหลง (Lagging load) เปนก าลงไฟฟาทไหลเขาระบบ พจารณาภาพประกอบ 2-7 ซงเปนตวอยางระบบทม 2 บส คาก าลงไฟฟาในรปเปนเปอรยนต (p.u.) ทงหมด

ภาพประกอบ 2-7 ตวอยางระบบไฟฟาก าลงชนด 2 บส [17]

ก าลงไฟฟารวมบส 1 5.045.011 jSS G ก าลงไฟฟารวมบส 2 )2.05.0()1.01.0(222 jjSSS LG 1.04.0 j

ก าลงไฟฟาถกนยามวาเปนก าลงไฟฟาทไหลเขาบสตามทศทางกระแส kI ทไหล

เขาบส สมการแรงดนไฟฟาทบส k ใดๆสามารถหาไดโดยพจารณาจากสมการท (2.9) และสามารถหากระแสไฟฟาได

*

kkkkk IVjQPS (2.10)

kkkkk IVjQPS**

(2.11)

*

k

kkk

V

jQPI

(2.12)

จากสมการเมตรกซ BUSBUSBUS VYI สามารถเขยนสมการกระแสไฟฟา kI

ทบส k ใดๆ ส าหรบระบบไฟฟาทม N บส ไดดงสมการท (2.13)

26

i

N

i

kiNkNkkk VYVYVYVYI

1

2211 ... (2.13)

แทนคากระแส kI ในสมการท (2.13) เขาไปในสมการท (2.12)

k

kkNkNkkkkkk

V

jQPVYVYVYVYI

......2211 (2.14)

จดสมการท (2.14) ใหมได

)...( 1)1(1)1(2211 NkNkkkkkkkk

k

kkkkk VYVYVYVYVY

V

jQPVY

(2.15)

แรงดนไฟฟาทบส k ใดๆ

N

ki

iki

k

kk

kk

k VYV

jQP

YV

1*

1 (2.16)

สมการท (2.16) เปนสมการหาแรงดนไฟฟาบส k ใดๆ สมการนเปนสมการไมเปนเชงเสน (Nonlinear) การแกปญหาเพอหาคาแรงดนไฟฟาของบสในระบบไฟฟาก าลงจงไมใชเรองงายแบบแทนสตรคณตศาสตร

ก าลงไฟฟาในสมการท (2.11) สามารถถกเปลยนใหอยในเทอมของแรงดนไฟฟาบสและแอตมตแตนซของระบบได โดยแทน kI ในสมการท (2.13) เขาไปในสมการท (2.11) ได

N

i

ikikkkk VYVjQPS1

** (2.17)

N

i

kikk ViYVP1

*Re (2.18)

N

i

kikk ViYVQ1

*Im (2.19)

พจารณาสายสงทมวงจรสมมลแบบ ตอระหวางบส i และบส j และม ijY เปน

แอดมดแตนซอนกรมของสายสง sY เปนแอตมตแตนซขนานในสายสง เมอหาแรงดนไฟฟาบสไดแลว การหากระแสในสายสงสามารถหาไดจากสมการท (2.20)

27

2)( si

ijjiij

YVYVVI (2.20)

ภาพประกอบ 2-8 วงจรสมมลสายสงแบบ 2 บส [17]

เมอพจารณาภาพประกอบ 2-8 ก าลงไฟฟาท S ไหลเขาสายสงสามารถหาไดจาก

สมการท (2.21)

*ijij IVjQPS (2.21)

หรอ ijij IVjQPS**

2)(

* siijjii

YVYVVV

2||)( 2* s

iijjii

YVYVVV

2||)(Re 2* s

iijjii

YVYVVVP (2.22)

2||)(Im 2* s

iijjii

YVYVVVQ (2.23)

ในการแกปญหาเกยวกบการไหลของก าลงไฟฟานน สวนหนงทจ าเปนคอวธการ

แกสมการทมอย N สมการ ในกรณของสมการแบบเชงเสนมวธการอยางงายกคอการแทนคาตวแปรหนงลงในเทอมของสมการอกสมการหนงจนกระทงมตวแปรทตองการทราบคาเหลออยเพยง ตวเดยว แตถามตวไมทราบคาอยมากกวาหนง เชน มตวไมทราบคาอย 2-3 ตว เราจ าเปนตองหาวธการอนเพอใชแกสมการหาคาของตวแปรเหลาน โดยปกตการค านวณการไหลก าลงไฟฟาจะใชวธเกาสไซเดล (Gauss-Seidel method) และ นวตน-ราฟสน (Newton-Raphson method) วธ เกาสไซเดลเปนการแกสมการการไหลก าลงไฟฟาในรปของจ านวนเชงซอนจนความคลาดเคลอนของแรงดนระหวางค านวณมคานอย ในขณะวธนวตน-ราฟสน ค านวณการไหลก าลงไฟฟา ในรปของโพลารจนกระทงคา P และ Q มคาอยในชวงทยอมรบได โดยทง 2 วธใช บสแอตมตแตนซในการค านวณ

28

2.3.3.1 การค านวณการไหลก าลงไฟฟาโดยวธ เกาสไซ เดล (Gauss-Seidel method)

วธเกาสไซเดลเปนการค านวณแบบซ าๆหลายๆครงจากสมการการไหลของก าลงไฟฟา

N

j

jij

N

j

iji

i

ii VYYVV

jQP

10*

(2.24)

เราสามารถหาแรงดนทบส i ดวยวธ เกาสไซเดล จากสมการ

ij

k

jijk

i

shc

i

shc

i

k

iY

VYV

jQP

V

)(

)(*)1( เมอ ij (2.25)

เมอ ijY คอ คาแอดมตแตนซระหวางบส i กบบส j (p.u.) sch

iP คอ คาก าลงไฟฟาจรงสทธทบส i (p.u.) sch

iQ คอ คาก าลงไฟฟารแอคทฟสทธทบส i (p.u.) ถาก าหนดทศกระแสทไหลเขาบส i เปนคาบวก ทบสเครองก าเนด ก าลงไฟฟาจรง

และก าลงไฟฟารแอคทฟไหลเขาบส i คา sch

iP และ sch

iQ จะมคาเปนบวก และทโหลดบสก าลงไฟฟาจรงและก าลงไฟฟารแอคทฟไหลเขาบส i คา sch

iP และ sch

iQ จะมคาเปนลบ เมอใชวธเกาสไซเดลก าลงไฟฟาจรงและก าลงไฟฟารแอคทฟทบส i หาไดจากสมการ

N

j

N

j

k

jijij

k

i

ki

k

i VYYVVP0 1

)()()(*)1(Re ij (2.26)

N

j

N

j

k

jijij

k

i

ki

k

i VYYVVQ0 1

)()()(*)1(Im ij (2.27)

จากเมตรกแอดมตแตนซ ][Y ของระบบไฟฟาก าลงพบวา - สมาชกในสวน Off – Diagonal คา ijij YY - สมาชกในสวน Diagonal คา ijii YY

29

จากสมการท (2.25) สามารถเขยนสมการหาแรงดนทบส i ใหมไดเปน

ii

N

ijj

k

jijk

i

shc

i

shc

i

k

iY

VYV

jQP

V

,1

)(

)(*)1( (2.28)

เขยนสมการก าลงไฟฟาจรงและก าลงไฟฟารแอคทฟใหมไดดงสมการ

N

ijj

k

jijij

k

i

ki

k

i VYYVVP1

)()()(*)1(Re ij (2.29)

N

ijj

k

jijij

k

i

ki

k

i VYYVVQ1

)()()(*)1(Im ij (2.30)

ตวอยางวงจรระบบไฟฟาก าลงดงภาพประกอบ 2-9 คากระแสจากบส i ไปบส j

มคาเทากบ

0ilij III iijiij VYVVY 0)( (2.31)

และ

*

ijiij IVS (2.32)

คากระแสจากบส j ไปบส i มคาเทากบ

0jlji III jiijij VYVVY 0)( (2.33) และ

*

jijji IVS (2.34)

30

ก าลงสญเสยในสายสงระหวางบส i และบส j มคาเทากบ

jiijijL SSS , (2.35)

ภาพประกอบ 2-9 การไหลของกระแสไฟฟาในวงจรสมมลสายสงแบบ 2 บส [17]

2.3.3.2 การค านวณการไหลก าลงไฟฟาโดยวธ นวตน-ราฟสน (Newton-Raphson method)

การค านวณการไหลของก าลงไฟฟาโดยรวธนวตน-ราฟสนจะใชทฤษฎอนกรมเทยเลอร (Taylor’s series) ซงมความยงยากกวาการค านวณโดยวธเกาสไซเดล แตจะมผลลพธทถกตองกวาและใชจ านวนรอบในการค านวณนอยกวา การค านวณการไหลของก าลงไฟฟาโดยวธนวตน-ราฟสน เหมาะส าหรบการวเคราะหระบบทมขนาดใหญและซบซอน และมกใชคอมพวเตอรในการค านวณ

จากสมการการไหลของก าลงไฟฟา

N

j

jijiiiiii VYYVVjQP1

* )( ij (2.36)

ถาก าหนด ij จะได

N

j

jijiii VYVjQP1

* ij (2.37)

31

สมมตคาพารามเตอรตางๆ ในรปเชงขว (Polar form) iV iiV || iV iiV || ijY ijijY ||

จะได

N

j

ijijijjiii YVVjQP1

)(|| (2.38)

ก าลงไฟฟาจรงและก าลงไฟฟารแอคทฟหาไดจากสมการ

N

j

ijijijjii YVVP1

)cos(|| |)|,( 11 iVf (2.39)

N

j

ijijijjii YVVQ1

)sin(|| |)|,( 12 iVf (2.40)

เราสามารถเขยนสมการนในรปเมตรกในการวเคราะหนวตน-ราฟสนเขยนไดดงน

JQ

P

i

i

|| i

i

V

ส าหรบบสอางอง (Slack bus) จะไมน ามาใชในการค านวณเนองจากทราบคาขนาด

ของแรงดน ||V และมม แลว ในกรณก าหนดบส 1 เปนบสอางองเราจะไดสมการดงน

ภาพประกอบ 2-10 เมตรกจาโคเบยน [J ] [17]

32

เราสามารถหาคา 1J จากสมการ

iP )cos(||)cos(||1

ijij

N

j

ijjiiiiiiiii YVVYVV

, ij (2.41)

จะได

])cos(||)cos(|[|1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

jj

i YVVYVVP

)sin(|| ijijijji YVV , ij (2.42)

และ

])cos(||)cos(|[|1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

jj

i YVVYVVP

i

iijij

N

j

ijji YVV

)()sin(||

1

, ij

)sin(||1

ijij

N

j

ijji YVV

, ij (2.43)

เราสามารถหาคา

2J จากสมการ

])cos(||)cos(|[||| 1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

ii

i YVVYVVVV

P

)cos(||)cos(||||21

ijij

N

j

ijjiii YVYVii

, ij (2.44)

และ

])cos(||)cos(|[||| 1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

jj

i YVVYVVVV

P

)cos(|||| ijiji iiYV , ij (2.45)

เราสามารถหาคา 3J จากสมการ

0

33

)sin(||)sin(||1

ijij

N

j

ijjiiiiiiiiii YVVYVVQ

, ij

(2.46)

จะได

])sin(||)sin(||[1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

jj

i YVVYVVQ

)cos(|| ijijijji YVV , ij (2.47)

และ

])sin(||)sin(||[1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

jj

i YVVYVVQ

i

iijij

N

j

ijji YVV

)()cos(||

1

, ij

)cos(||1

ijij

N

j

ijji YVV

, ij (2.48)

หาคา

4J จากสมการ

])sin(||)sin(||[|| 1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

ii

i YVVYVVVV

Q

)sin(||)sin(||||21

ijij

N

j

ijjiii YVYVii

, ij (2.49)

และ

])sin(||)sin(||[|| 1

N

j

ijijijjiiiiiiiii

jj

i YVVYVVVV

Q

)sin(|||| ijiji iiYV , ij (2.50)

สวนคา )(k

iP และ )(k

iQ คอผลตางของคาจรงๆทบสนน (Scheduled) กบคาทไดจากการค านวณแตละรอบของการ Iteration เรยกผลตางนวา Power residuals โดย

0

34

)()( k

i

sch

i

k

i PPP )()( k

i

sch

i

k

i QQQ

โดยท

)cos(|| )()()(

1

)()()()( k

i

k

j

k

ij

N

j

k

ij

k

j

k

i

k

i YVVP

(2.51)

)sin(|| )()()(

1

)()()()( k

i

k

j

k

ij

N

j

k

ij

k

j

k

i

k

i YVVQ

(2.52)

เมอเราทราบคา )(kJ , )(k

iP และ )(k

iQ เราสามารถหาคา )(k

i และ || )(k

iV ไดจาก

)(

)(1)(

)(

)(

|| k

i

k

ik

k

i

k

i

Q

PJ

V

(2.53)

เราจะไดขนาดแรงดน || iV และมมเฟสแรงดน i ทบสใหมเปน

)()()1( k

i

k

i

k

i (2.54) |||||| )()()1( k

i

k

i

k

i VVV (2.55)

ท าซ าๆตอไปเรอยๆจนค าตอบอยในเกณฑทยอมรบได

2.4 โปรแกรม DIgSILENT

2.4.1 คณลกษณะทวไปของโปรแกรม โปรแกรม DIgSILENT PowerFactory ยอมาจาก DIgital SImuLator for Electrical

NeTwork calculation program โปรแกรมนเปนโปรแกรมทใชในการวเคราะหระบบไฟฟาก าลง เปนโปรแกรมทสามารถสรางแบบจ าลองดวยรปภาพหรอการปอนขอมลดวย Text file สามารถใชวเคราะหไดทงในระบบผลต ระบบสง ระบบจ าหนาย และภาคอตสาหกรรม ซงความสามารถของโปรแกรมมดงน

35

- Load flow and fault analysis of complete AC/DC network representation , meshed & mixed 1-,2-and 3-phase AC and /or DC networks

- Low voltage network analysis - Distribution network optimization - IEC cable sizing - Dynamic simulation - EMT simulation - Eigenvalue analysis - System identification - Protection analysis - Harmonic analysis - Reliability - Production planing - Voltage stability analysis - Contingency analysis - Power electronic device modeling - DPL user script - A/D interfacing - DOLE interface for SCADA/GIS - PSS/E & PSS/U compatibility - Multi-user database - Virtual instruments ซงเราจะเหนไดวาโปรแกรมนมความสามารถในการวเคราะหระบบไฟฟาไดทงใน

สภาวะคงตว (Steady state) และสภาวะทรานเชยน (Transient state) 2.4.2 โครงสรางพนฐานของโปรแกรม ในหวขอนจะกลาวถงโครงสรางการจดการของขอมลระบบไฟฟาตางๆ ทถกสราง

และจดเกบในโปรแกรม DIgSILENT, สวนประกอบตางๆ ของหนาตาง Main window และแนะน า Tool bar ตางๆ ทใชงานพนฐาน

2.4.2.1 โครงสรางการจดการขอมลในโปรแกรม DIgSILENT

36

ในหนาตางของ Data manager จะแสดงถงโครงสรางการจดเกบของโฟลเดอรขอมลตางๆ ทอยภายใต Database แสดงดงภาพประกอบ 2-11

ภาพประกอบ 2-11 หนาตาง Data manager แสดงโครงสรางการจดเกบขอมล [19]

โดยแตละหมายเลขประกอบดวย - หมายเลข 1 Main library folder ประกอบดวย Types และ Models มาตรฐาน

ตางๆของโปรแกรม DIgSILENT ซงการทจะปรบปรงแกไขไดตอง Log in ใน User account ของ Administrator เทานน โดยถา Log in ใน Normal user จะสามารถดขอมลไดอยางเดยวไมสามารถปรบปรงแกไขได

- หมายเลย 2 System folder ประกอบดวย Object ตางๆ ทใชภายในโปรแกรม DIgSILENT เอง ซงการทจะปรบปรงแกไขไดจะตอง Log in ใน User account ของ Administrator เทานน และหากตองการแกไขควรท าภายใตการแนะน าจากฝายสนบสนนลกคาของ DIgSILENT เนองจากอาจสงผลกระทบตอการท างานของโปรแกรมได

- หมายเลข 3 Administrator folder ประกอบดวย Object ตางๆ ทจ าเปนตองใชงานส าหรบการสราง การจดการกบ User group หรอ User account และการปรบปรงแกไขขอมลเกยวกบการ Setting คาตางๆ ทเปน Global setting

- หมายเลข 4 Demo folder ประกอบดวยตวอยางโครงงาน (Project) ตางๆ ทเตรยมไวส าหรบให Demo-user ทดลองใชงาน

1 2

3 4

5

37

- หมายเลข 5 User account folders ประกอบดวยโฟลดเดอรของ Project ตางๆ และคา Setting ตางๆ ทก าหนดโดย Normal user ตามตวอยางม 2 User คอ User PEA และ User Train

ภาพประกอบ 2-12 หนาตางแสดงโครงสรางของ Project ใน Data manager

การจดเกบขอมลใน User account folder (User: Train ภาพประกอบ 2-12) จะประกอบดวยโฟลเดอรดงตอไปน

- Project folder เปนโฟลเดอรของโครงงานทสรางขนใหม หรอจากการ Import เขามา

- Recycle bin folder เปนทจดเกบขอมลตางๆ ทถกลบไปใน User นนๆ - Settings folder เปนทจดเกบขอมลเกยวกบการ Setting คาในการใชงานตางๆ

ของโปรแกรมส าหรบ User นนๆ และใน Project หนงๆ นนจะประกอบไปดวยสวนประกอบหลกดงตอไปน (Project : Test ในภาพประกอบ 2-12)

- Grid folder เปนทจดเกบสวนประกอบตางๆ ของระบบไฟฟาในโครงงานนน (Element data) โดยจดเกบท งในสวนของรปภาพ (Graphic) และคาพารามเตอร (Attribute) ตวอยางเชน แหลงจายไฟ, จดโหนด, สายไฟ, จดโหลด และพารามเตอรตางๆ ทเปนคาเฉพาะของแตละอปกรณนนๆ เชน ระยะทางสาย, คาภาระทางไฟฟาของแตละจดโหลด เปนตน

- Study case folder เปดทจดเกบเกยวกบการ Setting คาตางๆ ทใชในการรนโปรแกรม เชน Grid ใดบางทตองการรน, รปแบบการแสดงผลลพธในการรน และ Option ทใชในการรน Load flow เปนตน

38

- Library Folder เปนทจดเกบขอมลเกยวกบ Type ตางๆ ของอปกรณ (Library) ทจดเกบอยใน User นนๆ ตวอยางเชน คา Impedance per unit length ของสายไฟ, คาพกด kVA ของหมอแปลง, คาแรงดน Nominal เปนตน

2.4.2.2 สวนประกอบตางๆ ของหนาตาง Main window สวนประกอบของหนาตาง Main window ประกอบดวยสวนประกอบหลกๆ 10

สวนตามภาพประกอบ 2-13

ภาพประกอบ 2-13 สวนประกอบตางๆ บนหนาตาง Main window

สวนท (1) Title bar แสดงชอและ Version ของโปรแกรม สวนท (2) Menu bar แสดงรายชอค าสงหลกของโปรแกรม สวนท (3) Main tool bar เปนปมทใชแทนค าสงใน Menu bar หลก ซงสามารถ

เรยกใชงานไดทนท สวนท (4) Drawing tool bar เปนปมทใชในการสรางอปกรณระบบไฟฟาใน

แบบจ าลองตางๆ

[2] [3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[1]

39

สวนท (5) Data manager window เปนหนาตางยอยทแสดงโครงสรางการจดเกบของขอมลทงหมดโดยมการใชงานคลายกนกบ Window explorer คอ เมอคลกเลอกโฟลเดอรทอยดานซาย ทางฝงขวากจะแสดงโฟลเดอรตางๆ ทอยภายใตโฟลเดอรนน

สวนท (6) Context menu เปนหนาตางทแสดงเมอคลกขวาท Object โฟลเดอรใน Data manager

สวนท (7) Output window เปนหนาตางทแสดงผลการค านวณ หรอแสดง error สวนท (8) Output tool bar เปน Tool bar ซงใชงานประกอบกบหนาตางของ

Output Window สวนท (9) Workspace เปนพนททใชในการสราง Single line diagram สวนท (10) Status bar แสดงสถานะการกระท าใด ๆ บนชนงานทก าลง Active อย 2.4.2.3 เครองมอ Tool bar ในทนจะกลาวถง 2 สวนหลก ไดแก Main tool bar และ Drawing tool bar ดงแสดง

ในภาพประกอบท 2-14

ภาพประกอบ 2-14 สวนประกอบของ Main tool bar และ Drawing tool bar โดยในสวนของ Main tool bar และ Drawing tool bar จะมอปกรณทใชงาน

พนฐานดงทจะแนะน าตอไป ในสวนของอปกรณอนอน สามารถศกษาขอมลเพมเตมไดจากฟงกชน Help โดยกดปม F1 ส าหรบ Main tool bar จะมสวนประกอบดงตอไปน

New database manager เปดหนาตาง Data manager ซงสามารถเปดไดพรอมกนมากกวา 1 หนาตาง

Drawing Tool Bar

Main Tool Bar

40

Calculate load flow ค านวณการไหลของก าลงไฟฟาในระบบตามทมอยใน Study case

Calculate short circuit ค านวณกระแสลดวงจรในระบบตามทมอยใน Study case

Output calculation analysis ส าหรบเลอกรปแบบการแสดงรายงานผลลพธทไดจากการค านวณ

Documentation of device data แสดงขอมลรายละเอยดเกยวกบอปกรณไฟฟาทงหมดทมในระบบ

Update database เมอตองการใหน าคาการ Set ของอปกรณทเปลยนแปลงไปเนองจากการค านวณไป Update ลงในฐานขอมล

Reset calculation Reset คาทตงไวส าหรบการค านวณหลงจากการค านวณครงลาสด

User settings ส าหรบตงคาตางๆ ของระบบทตองการใชงานภายใน User นนๆ

Select toolbar เลอก Toolbar group ทใชท าการค านวณ Stability, Data acquisition, Harmonics, Optimal capacitor placement

Rebuild ใหวาดหนาจอกราฟกใหมอกครง

Freeze mode ตรงหนาจอการวาดกราฟกไวหลงจากวาดอปกรณตางๆ แลวเสรจ ซงจะท าใหไมสามารถแกไขรปได

Graphic options ส าหรบจดการกบหนาจอทใชวาดกราฟก เชน แสดง/ไมแสดง จดกรด, Snap or Not, วาดเสนตงฉากหรอไม

Show layer ส าหรบเลอกชนขอมลตางๆ ทตองการใหแสดงบนหนาจอกราฟก เชน Result, Object name

41

Mark all elements เลอก (Select) อปกรณทกตวทอยบนหนาจอกราฟก เชน ตองการ Move ทงระบบไปบรเวณอน

Edit and browse data แสดงขอมลทถกเลอก (Selected) ในหนาจอกราฟก เพอใหท าการแกไขขอมล

Color representation เลอก Option ในการใหแสดงเฉดสตางๆ บนหนาจอกราฟก เชน แสดงสบรเวณทไมมการจายไฟไปถง

Default voltage levels for terminals and busbars เมอสรางจดโนด หรอบสในกราฟก โปรแกรมจะน าคาทอยใน Box นไปเปนคาแรงดนของบส

Default phase technologies for terminals เมอสรางจดโนด หรอบสในกราฟก โปรแกรมจะน าคาทอยใน Box นไปเปนคาเฟสของบสนน

ส าหรบ Drawing toolbar จะมสวนประกอบดงตอไปน

Terminal ใชสรางจดโนดซงเปนจดเชอมตอของอปกรณไฟฟา เชน Bus ทสถานไฟฟา

Short terminal ใชสรางจดโนดซงเปนจดเชอมตอของอปกรณไฟฟา เชน Bus ทสถานไฟฟา

Point terminal ใชสรางจดโนดซงเปนจดเชอมตอของอปกรณไฟฟา ในกรณนมกใชบรเวณทเปนทางแยก

Disconnector ใชสรางสวตชในสถานไฟฟา หรอในระบบสง ระบบจ าหนาย

External grid ใชสรางแหลงจายไฟของระบบ ไดแก Source จาก EGAT หรอจากสถานไฟฟาของ PEA

General load ใชสรางโหลดของระบบ

Shunt/Filter C ใชสรางคาปาซเตอรแบบตอขนานระบบ

42

Line ใชสรางสายสง หรอสายจ าหนาย

Fuse ใชสรางฟวส เชน ฟวสทตออยบรเวณ Line แยกของระบบจ าหนาย

2-Winding transformer ใชสรางหมอแปลงก าลงทสถานไฟฟา และหมอแปลงจ าหนาย 22,33/0.4 kV

3-Winding transformer ใชสรางหมอแปลงก าลงทสถานไฟฟาแบบ 3 ขดลวดซงมอยในบางพนท

Auto transformer ใชสราง AVR หรอ Auto Voltage Regulator ในระบบจ าหนาย

43

บทท 3

การออกแบบแบบจ าลอง

ในงานวจยเรองนไดท าการวเคราะหระบบผลตและระบบสงก าลงไฟฟาเฉพาะในบรเวณพนทภาคใต ดงนนในการออกแบบแบบจ าลองเราจงออกแบบเฉพาะระบบผลตและระบบสงของพนทภาคใตโดยเรมตงแตสถานบางสะพานซงอยสวนบนสด ถงสถานสไหงโก-ลก ซงเปนสถานทอยใตสด ในขนแรกสงทเราตองศกษาและออกแบบคอ บรเวณทจะเชอมตอบสฟารมกงหนลมเขาสระบบ

3.1 ระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต

เพอใหเขาใจถงระบบผลตและระบบการสงจายก าลงไฟฟาในพนทภาคใต สงแรกทเราตองศกษาในการออกแบบจดเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบคอศกษาแผนทตงของสถานไฟฟาในระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต

จ านวนสถานไฟฟาทงหมดในพนทโซนภาคใตของการไฟฟาฝายผลตมทงหมด 34 สถาน (รวมสถานไฟฟาบางสะพาน) โดยมสถานไฟฟาในระบบ 230 kV จ านวน 16 สถาน และสถานไฟฟาในระบบ 115 kV จ านวน 18 สถาน ในจ านวนสถานไฟฟาทง 34 สถาน มสถานไฟฟาทสงจายก าลงไฟฟาทงระบบ 230 kV และระบบ 115 kV อยท งหมดจ านวน 11 สถาน ดงแสดงในตาราง 3-1 ขอมลสายสงและคาพกดสายสงถกรวบรวมอยในภาคผนวก ข และ ค

ตาราง 3-1 สถานไฟฟาในระบบภาคใต

ท สถานไฟฟาในระบบ

ภาคใต สถานไฟฟาในระบบ

230 kV สถานไฟฟาในระบบ

115 kV สถานไฟฟาในระบบ 230 kV และ 115 kV

1 สฟ.บางสะพาน สฟ.บางสะพาน สฟ.บานดอน สฟ.บางสะพาน 2 สฟ.ชมพร สฟ.ชมพร สฟ.พนพน สฟ.หลงสวน 3 สฟ.หลงสวน สฟ.หลงสวน สฟ.ระนอง สฟ.สราษฎรธาน 4 สฟ.บานดอน สฟ.สราษฎรธาน สฟ.ตะกวปา สฟ.รชชประภา 5 สฟ.พนพน สฟ.ขนอม สฟ.พงงา สฟ.พงงา2 6 สฟ.ระนอง สฟ.รชชประภา สฟ.ภเกต1 สฟ.ภเกต3 7 สฟ.ตะกวปา สฟ.พงงา2 สฟ.ภเกต2 สฟ.ทงสง 8 สฟ.สราษฎรธาน สฟ.ภเกต3 สฟ.ระโนด สฟ.นครศรธรรมราช

44

ตาราง 3-1 สถานไฟฟาในระบบภาคใต (ตอ)

ท สถานไฟฟาในระบบ

ภาคใต สถานไฟฟาในระบบ

230 kV สถานไฟฟาในระบบ

115 kV สถานไฟฟาในระบบ 230 kV และ 115 kV

9 สฟ.ขนอม สฟ.กระบ สฟ.ล าภรา สฟ.พทลง 10 สฟ.รชชประภา สฟ.ทงสง สฟ.สตล สฟ.หาดใหญ2 11 สฟ.พงงา สฟ.นครศรธรรมราช สฟ.หาดใหญ1 สฟ.ยะลา2 12 สฟ.พงงา2 สฟ.พทลง สฟ.สงขลา 13 สฟ.ภเกต1 สฟ.คลองแงะ สฟ.สะเดา 14 สฟ.ภเกต2 สฟ.หาดใหญ2 สฟ.ปตตาน 15 สฟ.ภเกต3 สฟ.สงขลา2 สฟ.ยะลา1 16 สฟ.กระบ สฟ.ยะลา2 สฟ.บางลาง 17 สฟ.ทงสง สฟ.นราธวาส 18 สฟ.นครศรธรรมราช สฟ.สไหงโก-ลก 19 สฟ.ระโนด 20 สฟ.ล าภรา 21 สฟ.พทลง 22 สฟ.สตล 23 สฟ.คลองแงะ 24 สฟ.หาดใหญ1 25 สฟ.หาดใหญ2 26 สฟ.สงขลา 27 สฟ.สงขลา2 28 สฟ.สะเดา 29 สฟ.ปตตาน 30 สฟ.ยะลา1 31 สฟ.ยะลา2 23 สฟ.บางลาง 33 สฟ.นราธวาส 34 สฟ.สไหงโก-ลก

45

ภาพประกอบ 3-1 เปนแผนทแสดงทตงของสถานไฟฟาและโรงไฟฟาในระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใตของการไฟฟาฝายผลต และภาพประกอบ 3-2 เปนการน าระบบผลตและระบบจ าหนายมาท าเปนแผนภาพแสดงการเชอมโยงของสถานไฟฟาตางๆ พนทระบบผลตและระบบจ าหนายระหวางภาคใตและภาคกลางถกแบงออกจากกนทสถานไฟฟาบางสะพาน อ.บางสะพาน จ.ประจวบครขนธ โดยจะเชอมตอกบสถานไฟฟาจอมบงในพนทภาคกลางในระบบ 500 kV และ 230 kV และเชอมตอกบสถานไฟฟาชมพรและสถานไฟฟาหลงสวนในพนทภาคใตในระบบ 230 kV

ในสวนของก าลงผลตในพนทภาคใตมสถานไฟฟาทเชอมตอกบโรงไฟฟาทงหมด 6 สถาน ไดแก

1. สถานไฟฟาสราษฎรธาน เชอมตอกบโรงไฟฟากงหนแกสสราษฎรธาน (ดเซล) 2. สถานไฟฟาขนอม เชอมตอกบโรงไฟฟาขนอม IPP 3. สถานไฟฟารชชประภา เชอมตอกบโรงไฟฟาเขอนรชชประภา 4. สถานไฟฟากระบ เชอมตอกบโรงไฟฟากระบ (น ามนเตา) 5. สถานไฟฟาสงขลา2 เชอมตอกบโรงไฟฟาจะนะ 6. สถานไฟฟายะลา2 เชอมโยงกบโรงไฟฟาบางลาง นอกจากนนยงมสถานไฟฟาคลองแงะทเปนแหลงจายอก 1 สถาน โดยซอไฟฟาใน

ระบบไฟฟากระแสตรงแรงดนสง (HVDC) จากสถานไฟฟา GURUN ประเทศมาเลเซย ผานสายสงเชอมโยงไทย – มาเลเซย ซงปจจบนก าลงผลตทมในระบบของภาคใตยงไมเพยงพอตอความตองการในการใชไฟฟาของพนทภาคใต ท าใหก าลงไฟฟาสวนทเหลอตองสงมาจากภาคกลางผานทางสายสงเชอมโยงภาคใตและภาคกลางทสถานไฟฟาบางสะพาน ล าดบในการเดนเครองของโรงไฟฟาในภาคใตแตละโรงขนอยกบความตองการโหลดในแตละชวงเวลา โดยปกตโรงไฟฟา ขนอม โรงไฟฟาจะนะ โรงไฟฟากลฟยะลากรนและโรงไฟฟาสราษฎรธานกรน จะเดนเครองเพอจายก าลงไฟฟาเปนโหลดหลก (Base load) และมก าลงไฟฟาทรบซอจากประเทศมาเลเซยและสายสงเชอมโยงภาคกลาง-ภาคใต มาชวยรองรบโหลดในชวงเวลาดงกลาว ในชวงโหลดสงสด (Peak load) โรงไฟฟารชชประภา และโรงไฟฟาบางลาง, บานสนต จะเดนเครองเขามาในระบบ สวนโรงไฟฟากระบและโรงไฟฟากงหนแกสสราษฎรธานจะเปนโรงไฟฟาส ารองเดนเครองกรณฉกเฉน (Reserves) ซงก าลงผลตของโรงไฟฟาแตละประเภทแสดงตามภาพประกอบ 3-3

46

ภาพประกอบ 3-1 แผนทแสดงทตงของสถานไฟฟาในระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต

47

ภาพประกอบ 3-2 การเชอมโยงของสถานไฟฟาในระบบผลตและระบบสงในพนทภาคใต [20]

ภาพประกอบ 3-3 สรปก าลงผลตในภาคใต [21]

48

3.2 ความสามารถระบบสงไฟฟาภาคใต จากความตองการไฟฟาภาคใตเตบโตขนในทกๆป ดงสถตและคาดการณในตาราง

3-2 ท าใหจ าเปนตองมก าลงผลตทมากขนในภาคใต การสงไฟฟาจากภาคกลางไปยงภาคใตเปนอกก าลงผลตหนงทส าคญมาก การสงไฟฟาจากภาคกลางไปยงภาคใต สามารถสงไฟฟาลงไปมากทสด 950 - 1,050 MW ซงถามการสงไฟฟามากกวาคาดงกลาวจะท าใหเกดปญหา Normal overload ทหมอแปลง 500/230 kV บางสะพาน2 และ/หรอแรงดนต าในบรเวณภาคกลางตะวนตก และ/หรอแรงดนต าในบรเวณภาคใต แตในการจดการระบบใหสามารถรองรบมาตรฐานความมนคงกรณแหลงจาย หมอแปลง หรอสายสงไมสามารถใชงานได 1 วงจร (N-1) จงตองควบคมการสงจายไฟฟาจากภาคกลางไปยงภาคใตทคาต ากวาดงกลาว ดงนนเพอรกษาความมนคงภาคใตใหอยในมาตรฐานจงจ าเปนตองควบคมการสงก าลงไฟฟาในชวงทมความตองการโหลดสงสดใหไมเกนกวา 650 MW แมจะมการตดตงหมอแปลง 500/230 kV ทสถานไฟฟาบางสะพาน2 เพม และเดนเครองโรงไฟฟากระบและโรงไฟฟาเขอนรชประภา 3 หนวย

ตาราง 3-2 สถตและคาดการณความตองการไฟฟาภาคใต

ป ความตองการใชไฟฟา

ภาคใต (MW) รอยละการเตบโต

รอยละคาเฉลยการเตบโต

2550 1,880 4.68%

5.16%

2551 1,944 3.40% 2552 1,989 2.31% 2553 2,192 10.21% 2554 2,198 0.27% 2555 2,365 7.58% 2556 2,424 7.58% 2557 2,468 2.50% 2558 2,595 5.16% - 2559 2,729 5.16% - 2560 2,870 5.16% - 2561 3,018 5.16% - 2562 3,173 5.16% -

49

สายสง 230 kV สงขลา2 – คลองแงะ มแผนกอสรางแลวเสรจในเดอนธนวาคม 2557 ซงในกรณทการกอสรางหรอการน าเขาใชงานเกดความลาชาจะท าใหโรงไฟฟาจะนะชดท 2 จ าเปนตองจายไฟผาน Tie breaker coupling ดงภาพประกอบ 3-4 ซงการจายไฟฟาในลกษณะนท าใหระบบไฟฟาไมมเสถยรภาพ โดยเฉพาะหากก าลงไฟฟาไหลผานสายสง 230 kV คลองแงะ-ทงสง เกน 400 MW หรอ ก าลงไฟฟาทไหลบนสายสงเชอมโยงภาคกลาง-ภาคใต เกน 300 MW ดงนนเราจ าเปนตองควบคมโรงไฟฟาจะนะทงสองชด เดนเครองรวมกนไมเกน 1,050 MW โดยลดการเดนเครองโรงไฟฟาจะนะ ชดท 1 ซงจากผลการศกษาพบวาหากระบบไฟฟาขาดเสถยรภาพ ระบบปองกนพเศษจะท าการปลดโรงไฟฟาจะนะ 2 Gas turbine เพอใหระบบกลบมามเสถยรภาพ

ภาพประกอบ 3-4 ระบบสายสงไฟฟาจากโรงไฟฟาจะนะ [1]

50

หลงสายสง 230 kV สงขลา2 – คลองแงะ ถกน าเขาใชงาน ระบบยงคงมปญหาดานเสถยรภาพ เกดการลดวงจร (Fault) บนสายสงรอบๆ สถานไฟฟา 230 kV คลองแงะ และหาดใหญ2 ในกรณทมการเดนเครองโรงไฟฟาจะนะสง

ชวง Day load และ Evening peak load สามารถเดนเครองโรงไฟฟาจะนะไดเตมก าลงผลต แตจ าเปนตองควบคมก าลงไฟฟาทไหลบนสายสง 230 kV คลองแงะ-ทงสง ไมเกน 400 MW และตองใชงานระบบปองกน Generation shedding scheme

ชวง Light load จ าเปนตองลดการเดนเครอง โรงไฟฟาจะนะ โดยควบคม Power flow บนสายสงเชอมโยงภาคกลาง-ภาคใต ไมเกน 300 MW และควบคมก าลงไฟฟาทไหลบนสายสง 230 kV คลองแงะ-ทงสง ไมเกน 400 MW และยงคงตองใชงานระบบปองกน Generation shedding scheme

โดยปญหานจะหมดไปเมอความตองการไฟฟาสงขนในปถดๆไป โดยคาดวาโรงไฟฟาจะนะ จะสามารถเดนเครองเตมก าลงผลตตลอดชวง Day load และ Evening peak load ไดตงแตป 2561 เปนตนไป

การเดนเครองโรงไฟฟาขนอมไดเปลยนแปลงหลงจากทโรงไฟฟาจะนะชดท 2 จายไฟฟาเชงพาณชย เนองจากก าลงผลตไฟฟาภาคใตเพมมากขน จงสามารถลดการเดนเครอง โรงไฟฟาขนอมลงได แตอยางไรกตามดวยกระบวนการผลตของโรงแยกกาซธรรมชาตหนวยท 4 ท าใหโรงไฟฟาขนอมยงคงตองเดนเครองใชกาซธรรมชาตไมนอยกวา 130 ลานลกบาศกฟตตอวน หรอเทยบเทาการเดนเครองโรงไฟฟาพลงความรอนรวมขนอมทงชด

แมวาโรงไฟฟาจะนะชดท 2 จายไฟฟาแลวกตาม โรงไฟฟากระบยงคงตองเดนเครองตอเนองเพอรองรบกรณแหลงกาซธรรมชาต JDA-A18 หยดจายฉกเฉน ซงกรณนจะท าใหภาคใตขาดก าลงผลต 1,476 MW ถาโรงไฟฟากระบหยดเดนเครองระบบจะใชเวลาในการ Start up ประมาณ 44 ชวโมง ท าใหระบบมความเสยงไฟฟาดบ โดยเฉพาะอยางยงในชวง Evening peak load ดงนนการไฟฟาฝายผลตไดมการปรบปรงโรงไฟฟาจะนะชดท1 เพอใหสามารถเดนเครองดวยน ามนดเซลไดโดยมก าหนดแลวเสรจในเดอนกมภาพนธ 2558 หลงจากโรงไฟฟาจะนะชดท1 สามารถเดนเครองดวยน ามนดเซลไดแลว การไฟฟาฝายผลตจะสามารถลดการเดนเครองโรงไฟฟากระบลงได

อยางไรกตามปจจบนความตองการไฟฟาบรเวณภเกตมอตราการเตบโตสงมาก คาดวาในป 2559 ระบบจะไมสามารถรองรบสถานการณแบบ N-1 ได สายสง 230 kV ภเกต3 – พงงา2 ไมสามารถจายไฟได 1 วงจร ท าใหจ าเปนตองเดนเครองโรงไฟฟากระบเพอรองรบความเสยงไฟฟาดบบรเวณภเกต และมแผนการปรบปรงระบบไฟฟาบรเวณภเกตโดยมการ

51

ตดตงอปกรณ Static VAR compensator รวมถงการกอสรางสายสง 230 kV ภเกต3 – พงงา2 (Detour line) ซงมแผนแลวเสรจในเดอนธนวาคม 2559 ดงนนกอนการตดตงแลวเสรจการไฟฟาฝายผลตจ าเปนตองเดนเครองโรงไฟฟากระบในชวงทความตองการใชไฟฟาบรเวณภเกตสงในป 2559 ไดแก เดอนมกราคม – เมษายน และเดอนพฤศจกายน – ธนวาคม ส าหรบกรณการตดตงอปกรณจาย Reactive power ใหเพยงพอลาชากวาก าหนดและมการหยดเดนเครองโรงไฟฟากระบ และ/หรอโรงไฟฟาพลงน าเขอนรชประภา ท าใหเกดปญหาแรงดนต ากวามาตรฐานบรเวณพนทบสภเกต อาจท าใหไฟฟาดบในกรณปกต อยางไรกตามการไฟฟาฝายผลตไดมการตดตง Under voltage load shedding scheme เพอท าหนาทตดโหลด (Shedding load) บรเวณดงกลาว ทงนปญหาดงกลาวจะหมดไปเมอสายสง 500 kV จากภาคกลางจะเชอมตอถงภเกตแลวเสรจปลายป 2562

3.3 พนทเชอมตอฟารมกงหนลม

จากการศกษางานวจยเกยวกบความเปนไปไดของโรงไฟฟาฟารมกงหนลมตามแนวชายฝงทะเลทางภาคใตของประเทศไทย [5] พบวาตามแนวชายฝงทะเลทางภาคใตของประเทศไทยนนมพนททเหมาะสมในการตดตงฟารมกงหนลมอยจ านวน 69 กลม ใน 28 ต าบล 8 อ าเภอ ของ 2 จงหวด คอ จงหวดสงขลาและจงหวดนครศรธรรมราช โดยในพนทนนจะมความเรวลมเฉลยอยท 6.8-10.2 m/s ทความสง 80 m และขนาดของกงหนลมผลตไฟฟาทสามารถตดตงไดมหลายขนาดคอ 1 MW 1.5 MW และ 2 MW โดยการศกษานจะเลอกตดตงฟารมกงหนลม ขนาด 1000 MW ตดตงกงหนลมขนาด 1.5 MW จ านวน 667 ชด แตประมาณฟารมกงหนลมขนาด 1000 MW เพอใหเปนตวเลขทลงตว โดยใชกงหนลมรน LTW 77 ขนาด 1.5 MW ตดตงในพนท อ.หวไทร จงหวดนครศรธรรมราช พนทในการตดตงแสดงดงภาพประกอบ 3-5

จากการศกษาในหวขอ 3.1 และ 3.2 ท าใหไดขอสรปวาควรเชอมตอฟารมกงหนลมเขากบระบบหลกทสถานไฟฟานครศรธรรมราชทระดบแรงดน 230 kV โดยสรางสถานฟารมกงหนลมเพม แผนภาพอยางงายแสดงการเชอมตอบสฟารมกงหนลมเขากบระบบหลกแสดงดงภาพประกอบ 3-6 ระยะทางจากสถานไฟฟานครศรธรรมราชไปยงสถานไฟฟาฟารมกงหนลม โดยประมาณ 50 กโลเมตร โดยจะท าการเพมวงจรสายสงแบบ single จ านวน 2 วงจร ใชสายชนด 1272 MCM ACSR พกดกระแสสงสด 1078 A

52

ภาพประกอบ 3-5 แผนทต าแหนงตดตงฟารมกงหนลมตามแนวชายฝงทะเล จงหวดนครศรธรรมราช [5]

ภาพประกอบ 3-6 การเชอมตอบสกงหนลมเขาระบบหลก

53

3.4 การออกแบบแบบจ าลองโดยใชโปรแกรม DIgSILENT ในการสรางแบบจ าลองเราจะใหแตละสถานแทนดวย 1 บส ซงในระบบสงของ

การไฟฟาฝายผลตในพนทภาคใตจะมการสงแรงดนอยดวยกน 2 ระดบคอ ทระดบแรงดน 230 kV และทระดบแรงดน 115 kV สวนในระบบจ าหนายการไฟฟาฝายผลตจะจ าหนายไฟฟาใหแกลกคาในพนทภาคใตทระดบแรงดน 3 ระดบคอ ทระดบแรงดน 115 kV ทระดบแรงดน 33 kV และทระดบแรงดน 22 kV โดยลกคารายใหญของการไฟฟาฝายผลตกคอการไฟฟาสวนภมภาค

ในภาพประกอบ 3-7 เปนแบบจ าลองของระบบผลตและระบบสงของภาคใตทสรางโดยใชโปรแกรม DIgSILENT โดยสแตละสในแบบจ าลองแทนระดบแรงดนดงตอไปน

- สแดง แสดงระบบทระดบแรงดน 230 kV

- สสม แสดงระบบทระดบแรงดน 115 kV

- สน าเงน แสดงระบบทระดบแรงดน 33 kV

- สเขยว แสดงระบบทระดบแรงดน 22 kV

ในแบบจ าลองจะมบสทมเครองก าเนดตออยท งหมด 7 บส คอบสขนอม (KN)

บสสราษฎรธาน (SRT) บสรชประภา (RPB) บสกระบ (KA) บสบางลาง (BLG) บสสงขลา (SLK)

และบสบางสะพาน (BSP) ซงการสรางแบบจ าลองจะก าหนดใหบสบางสะพานเปนบสอางอง

(Slack bus) เนองจากมกระแสลดวงจรสงสด สวนบสทมเครองก าเนดตออยอก 6 บส จะเปนบส

ควบคมแรงดน(Voltage-controlled bus) หรอบสเครองก าเนดไฟฟา (Generator bus) ดงนนใน

แบบจ าลองของเราจงมบสทเปนแหลงจายอยท งหมด 7 บส และบสทไมมเครองก าเนดตออยอก 27

บส จะเปนบสโหลด (Load bus) ในสวนของบสบางสะพาน (BSP) ถงแมวาในบสนจะไมมเครอง

ก าเนดตออย แตบสนเปนบสทเชอมตออยกบระบบไฟฟาในสวนของภาคกลาง (Tie line bus) ซง

ก าลงไฟฟาสวนหนงทรบมาจากภาคกลางจะรบมาโดยผานบสนจงสมมตใหบสนเสมอนบสทม

เครองก าเนดตออย โดยในแบบจ าลองจะมอปกรณหลกในระบบทเราตองสรางและก าหนด

คาพารามเตอรดงแสดงในภาพประกอบท 3-8

54

ภาพประกอบ 3-7 แบบจ าลองของระบบผลตและระบบสงของภาคใตทสรางโดยใชโปรแกรม DIgSILENT

55

ภาพประกอบ 3-8 อปกรณหลกในแบบจ าลอง

ภาพประกอบท 3-8 แสดงอปกรณหลกในแบบจ าลองของระบบทใชในกรณศกษา ประกอบดวย

หมายเลข 1 แหลงจาย (Source) หมายเลข 2 กลองแสดงผล (Result box) หมายเลข 3 สายสง (Transmission line) หมายเลข 4 หมอแปลง (Transformer) หมายเลข 5 คาปาซเตอร (Capacitor) หมายเลข 6 โหลด (Load) เมอวาดแบบจ าลองในโปรแกรมแลวตองก าหนดคาพารามเตอรของอปกรณแตละ

ตวลงไปในโปรแกรม โดยคาพารามเตอรของอปกรณอางองขอมลจากระบบสงจรงของการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย คาพารามเตอรสายสง คาชนดและพกดกระแสส าหรบสายสงแตละเสน คาพกดคาปาซเตอรในแตละสถาน และคาโหลด แสดงในภาคผนวกทายเลม

3.4.1 แหลงจาย (Source) ในแบบจ าลองจะมบสทเปนแหลงจายทงหมด 8 บส เปนบสอางอง (Slack bus)

1 บส และบสควบคมแรงดน (Voltage-controlled bus) หรอบสเครองก าเนดไฟฟา (Generator bus) 7 บส ภาพประกอบท 3-9 แสดงหนาตางการตงคาบสของแบบจ าลองในโปรแกรม ในชอง Bus type

56

จะมใหเลอก PQ, PV และ SL โดยเราจะเลอก PV เพอก าหนดใหบสนนเปนบสควบคมแรงดน และเลอก SL เพอก าหนดใหบสนนเปนบสอางอง

ภาพประกอบ 3-9 การตงคาบสแหลงจาย

ในสวนของบสกงหนลม แหลงจายจะแตกตางจากบสแหลงจายอนๆเลกนอย แหลงจายทน ามาใชจะเลอกเปนแหลงจายแบบ Static generator โดยเลอก Category เปน Wind generator ดงแสดงในภาพประกอบ 3-10

ภาพประกอบ 3-10 การตงคาบสกงหนลม

นอกจากการใชโปรแกรม DIgSILENT ในการท าจ าลองระบบ การท า Simulation โดยใชโปรแกรมอนๆในการค านวณเราสามารถใช Generator bus ทมอยในโปรแกรมแทน Wind generator bus ได เนองจากกงหนลมถอเปนแหลงจายประเภทหนงโดยคาทไดจะมคาใกลเคยงกน

57

3.4.2 กลองแสดงผล (Result box) Result box เปนกลองแสดงผลขอมลทเราตองการรเมอท าการรนโปรแกรม โดยเรา

สามารถเลอกขอมลทเราตองการใหแสดงได โดยเลอกจากหนาตาง Variable setting และเลอกคาทเราตองการไดจาก Variable set ดงแสดงในภาพประกอบท 3-11

ภาพประกอบ 3-11 ขอมลทแสดงผลในกลอง Result box

3.4.3 สายสง (Transmission line) ในสวนของสายสงมคาพารามเตอรทตองปอนในโปรแกรมคอนขางมาก เชน

ระยะทางความยาวสายสง คาอมพแดนซ คารแอกแตนซ คาซสเซปแตนซ ระดบแรงดน ความถ พกดกระแส ฯลฯ ในแบบจ าลองมจ านวนสายสงในระบบทงหมด 86 วงจร เปนสายสงทระดบแรงดน 230 kV จ านวน 38 วงจร และสายสงทระดบแรงดน 115 kV จ านวน 48 วงจร ภาพประกอบท 3-12 แสดงหนาตางในการตงคาพารามเตอรสายสงของโปรแกรม

58

ภาพประกอบ 3-12 การตงคาสายสง

คาพารามเตอรสายสงทใชในงานวจยแสดงในภาคผนวก ข ชนดสายและคาพกดกระแส

ของสายสงแตละวงจรแสดงในภาคผนวก ค ในภาคผนวก ข คาพารามเตอรของสายสง คา R และ

คา X เปนคาทมหนวยเปนโอมตอกโลเมตร (Ohm/km) และคา B เปนคาทมหนวยเปนไมโคร

ซเมนตตอกโลเมตร (uS/km) ซงจากขอมลคาพารามเตอรเดมจะอยในรปคาตอหนวย (p.u.) โดย

สามารถหาคา R และคา X ใหมดงภาคผนวก ข ไดจากสตร

Zactual = Zpu * |Zbase| = Zpu * (|Vbase|2/Sbase) / distance (Ohm/km) (3.1)

และหาคา B ไดจากสตร

Bactual = Bpu * 106 / (Zbase * distance) (uS/km) (3.2)

โดย คา Vbase ทใชในการค านวณมคา 115 kV และ 230 kV และคา Sbase มคา 100 MVA

59

3.4.4 หมอแปลง (Transformer) หมอแปลงในแบบจ าลองในระบบประกอบดวยหมอแปลง 2 ขนาด คอ หมอแปลง

50 MVA และ 200 MVA แปลงแรงดน 3 ระดบ คอ 230/115 kV, 115/33 kV และ 115/22 kV รวมทงหมดจ านวน 41 เครอง เชอมตอโดยม Vector group แบบ YND11 รายละเอยดในการตงคาพารามเตอรของหมอแปลงแสดงดงภาพประกอบ 3-13

ภาพประกอบ 3-13 การตงคาหมอแปลง

60

3.4.5 คาปาซเตอร (Capacitor) คาปาซเตอรทตดต งในบสของแตละสถานไฟฟาเพอชวยในการควบคมคา

Power factor และคาแรงดนของระบบใหอยในเกณฑทก าหนด โดยเกณฑคา Power factor ทสถานตองมคาไมต ากวา 0.875 และระดบแรงดนตองไมเกน ±5% ของพกด หนาตางในการต งคาพารามเตอรของคาปาซเตอรแสดงดงภาพประกอบ 3-14 คาคาปาซเตอรของแตละสถานแสดงในภาคผนวก ง

ภาพประกอบ 3-14 การตงคาคาปาซเตอร

61

3.4.6 โหลด (Load) ระบบสงในพนทภาคใต ของการไฟฟาฝายผลต จะมโหลดจากลกคารายใหญกคอการไฟฟาสวนภมภาค โดยจายโหลดใหแกการไฟฟาสวนภมภาคทระดบแรงดน 115 kV 33 kV และ 22 kV ขอมลหลกทปอนในโปรแกรมกคอคา Active power และ คา Reactive power หนาตางในการตงคาพารามเตอรของโหลดแสดงดงภาพประกอบ 3-15 คาโหลดทใชในงาวจยนแสดงในภาคผนวก ก โดยคาโหลดทใชเปนโหลดทเกดขนสงสดของป 2557

ภาพประกอบ 3-15 การตงคาโหลด

62

3.5 การประมาณการก าลงผลตเฉลย ในการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาในระบบสายสงของระบบไฟฟาในพนท

ภาคใตของประเทศไทยในกรณทมฟารมกงหนลมขนาด 1000 MW ตดตงชายฝงทะเลอาวไทยบรเวณ จงหวดนครศรธรรมราช โดยในการศกษานจะใชการแจกแจงไวลบลล (Weibull distribution) และเสนโคงก าลง (Power curve) ของกงหนลมผลตไฟฟารน LTW77 ขนาด 1.5 MW จากการเกบขอมลความเรวลมของโครงการสาธตการผลตไฟฟาดวยกงหนลมชนดไมมเกยรขนาด 1.5 MW ของการไฟฟาสวนภมภาค [22]

งานวจยนจะอางองความเรวลมเฉลยตามการเกบขอมลของโครงการสาธตการผลตไฟฟาดวยกงหนลมชนดไมมเกยร ขนาด 1.5 MW ของการไฟฟาสวนภมภาค อ าเภอสทงพระ จงหวดสงขลา[22] มความเรวลมอยระหวาง 3.57 – 5.90 m/s จะไมใชความเรวลมจากงานวจยการศกษาความเปนไปไดของโรงไฟฟาฟารมกงหนลมตามแนวชายฝงทะเลทางภาคใตของประเทศไทย [5] มความเรวลมอยระหวาง 6.8 – 10.2 m/s ซงครอบคลมพนทแนวชายฝงของจงหวดนครศรธรรมราชจนถงแนวชายฝงของจงหวดสงขลา เนองจากขอมลจาก[22] เปนขอมลทเปนปจจบนกวา[5] และไดจากเครองวดทตดอยทกงหนลมจรง

3.5.1 ขอมลความเรวลม โครงการสาธตการผลตไฟฟาดวยกงหนลมชนดไมมเกยร ขนาด 1.5 MW ของการ

ไฟฟาสวนภมภาค อ าเภอสทงพระ จงหวดสงขลา มระบบบนทกขอมลคาความเรวลม โดยใชเครองวดลมชนด Ultrasonic Anemometer ผลตภณฑ Gill Instrument Ltd. ตดตงอยบรเวณดานนอกของหองเครองกงหนลมผลตไฟฟา (Nacelle of wind turbine) ทระดบความสง 80 เมตร เกบคาความเรวลมทกๆ 10 นาท ขอมลลมตงแต เดอนกมภาพนธ 2554 ถง เดอนธนวาคม 2556 [22] เมอน ามาค านวณหาคาความเรวลมเฉลยรายเดอนแสดงดงภาพประกอบ 3-16

ภาพประกอบ 3-16 คาเฉลยความเรวลมรายเดอน [22]

63

ความเรวเฉลยรายเดอนในภาพประกอบ 3 -15 แสดงใหเหนวาชายฝงทะเลตะวนออกภาคใตตอนลาง บรเวณชายหาดมหาราช อ.สทงพระ จ.สงขลา มความเรวลมเฉลยสงสดท 5.90 m/s ในชวงเดอนธนวาคม ความเรวลมเฉลยต าสดท 3.57 m/s ในชวงเดอนมถนายน คาความเรวเฉลยทงป 4.48 m/s

เมอน าขอมลลมมาท าการแจกแจงไวลบลล (Weibull distribution) คาความเรวลมมคาพารามเตอรรปราง k =1.72 (Form parameter) แฟกเตอรระดบมคา 4.4 m/s (Scaling factor) ผลการแจกแจงไวลบลลแสดงตามตาราง 3-4 คอลมนท 2 ก าลงการผลตไฟฟาของกงหนลมรน LTW77 1500 kW แสดงตามตาราง 3-4 คอลมนท 3 เมอน าขอมลในตาราง 3-4 คอลมนท 2 และ 3 พยากรณหาก าลงไฟฟาเฉลยทคาดวาจะสามารถผลตไดในเวลา 1 ชวโมง มคา 147,073.70 W หรอคดเปนพลงงานไฟฟาทคาดวาจะสามารถผลตไดในหนงป (147073.70 W/1000) x 24 ช.ม. x 365 วน = 1,288,366kWh/yr พบวา มคาใกลเคยงกบพลงงานไฟฟาทผลตไดจรง

3.5.2 ขอมลการผลตไฟฟา ขอมลการผลตไฟฟาจากโครงการสาธตการผลตไฟฟาดวยกงหนลมชนดไมมเกยร

ขนาด 1.5 MW ของการไฟฟาสวนภมภาค ตงแตเดอน กมภาพนธ 2554 ถงเดอนธนวาคม 2556 สามารถผลตไฟฟาไดรวม 3,407,123 kWh เฉลยรายป 1,135,708 kWh/yr รายละเอยดแสดงตามตาราง 3-3 พลงงานไฟฟาทผลตไดจรงมคานอยกวาก าลงไฟฟาเฉลยพยากรณจากสถตการแจกแจงไวลบลล 1,288,366 -1,135,708 =152,658 kWh/yr คาความผดพลาดคดเปน 11.85% สาเหตเกดจากอปกรณภายในสถานกงหนลมผลตไฟฟาช ารดท าใหไมสามารถผลตไฟฟาตอเนอง 12 เดอนใน 1 ป ดงนนการบรหารจดการงานซอมแซมบ ารงรกษากงหนลมทมประสทธภาพ จงถอเปนเรองส าคญตอผประกอบการธรกจผลตไฟฟาจากพลงงานลม ชวยใหสามารถผลตไฟฟาอยางตอเนอง และจากตาราง 3-4 ก าลงไฟฟาเฉลยทคาดวาสามารถผลตไดในเวลา 1 ชวโมง มคา 147,073.70 W คดเปน 10 เปอรเซนตของก าลงผลตตดต งหรอคดเปนพลงงานไฟฟาทสามารถผลตไดใน 1 ป มคา 1,288,366 kWh/yr

64

ตาราง 3-3 คาการแจกแจงไวลบลลและก าลงไฟฟาเฉลยทคาดวาสามารถผลตได

ความเรวลม m/s

ความหนาแนนของความนาจะเปน (%)

P(vi)

ก าลงการผลตไฟฟาของกงหนรน LTW77 (W)

Pi

ก าลงไฟฟาเฉลยทคาดวาสามารถผลตได (W)

P(vi)Pi 1 12.52% 0 0.00 2 17.21% 0 0.00 3 17.74% 24,000 4257.60 4 15.63% 67,000 10472.10 5 12.31% 147,000 18095.70 6 8.84% 264,000 23337.60 7 5.87% 424,000 24888.80 8 3.62% 605,000 21901.00 9 2.10% 823,000 17283.00

10 1.14% 1,062,000 12106.80 11 0.58% 1,294,000 7505.20 12 0.28% 1,420,000 3976.00 13 0.13% 1,467,700 1907.10 14 0.06% 1,488,000 892.80 15 0.02% 1,500,000 300.00 16 0.01% 1,500,000 150.00 รวม 98.06% - 147,073.70

ก าลงไฟฟาเฉลยทคาดวาสามารถผลตไดสามารถหาไดจากผลรวมของฟงกชน

ความหนาแนนของความนาจะเปนคณดวยก าลงการผลตของกงหนลม ดงสมการ 3.3

N

i

ii PvpPE1

)()( (3.3)

65

บทท 4 ผลการทดลอง

ในการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมขนาด

1000 MW เขามาในพนทภาคใตนน เราจะท าการศกษาทงหมด 4 กรณ โดยใชโรงฟาจะนะเปนโรงไฟฟาหลกในการศกษาเปรยบเทยบเมอมการเปลยนแปลงของก าลงผลตทผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ เนองจากโรงไฟฟาจะนะเปนโรงไฟฟาทจายก าลงการผลตเขาสระบบในภาคใตมากทสด ดงนนการเปลยนแปลงก าลงผลตของโรงไฟฟาจะนะจงมผลตอระบบไฟฟาในภาคใตมากทสด กรณศกษาทง 4 กรณไดแก

กรณท 1 เปนกรณอางอง ในกรณนเราจะใชก าลงผลตของโรงไฟฟาแตละโรงตามการจายก าลงผลตตามความตองการโหลดสงสดของ ป 2557 ซงเกดในเดอนเมษายน 2557 คาก าลงผลตทโรงไฟฟาจายเขาระบบและคาโหลดในแตละบสแสดงดงภาคผนวก ก

กรณท 2 โรงไฟฟาจะนะ (CHN) เดนเครองทง 2 เฟส จายก าลงผลตเขาสระบบ 90 เปอรเซนต ในกรณนจะใหโรงไฟฟาทกโรงเดนเครองเหมอนกรณท 1 ยกเวนโรงไฟฟาจะนะทจะใหจายก าลงผลตเขาสระบบท 90 เปอรเซนต ของก าลงผลตตดตงทสามารถจายได ในกรณนโรงไฟฟาจะนะจะจายก าลงผลตเขาสระบบ 1,350 MW ในกรณทโรงไฟฟาจะนะจายก าลงผลตสงถง 90 เปอรเซนตของก าลงผลตทสามารถจายไดนนจะเกดขนหลงป 2561 ตามแผนการเดนเครองของการไฟฟาฝายผลต เพอรองรบปรมาณโหลดทเพมขนจากการพยากรณความตองการโหลด เนองจากโรงไฟฟาจะนะถกจดใหเปนโรงไฟฟาทเดนเครองในชวง Base load

กรณท 3 โรงไฟฟาจะนะ (CHN) เดนเครองเพยงเฟส 1 เทานน คอจายก าลงผลตเขาระบบเพยง 700 MW ในกรณนใหโรงไฟฟาทกโรงเดนเครองเหมอนกรณท 1 ยกเวนโรงไฟฟา จะนะทใหจายก าลงผลตเขาสระบบเพยง 1 เฟส ในกรณทโรงไฟฟาจะนะสามารถจายก าลงผลตเขาสระบบไดเพยง 1 เฟสนนสามารถเกดขนไดบอยครง ทงสาเหตมาจากการซอมบ ารงโรงไฟฟาเอง และกรณแหลงกาซธรรมชาตไมสามารถจายกาซใหแกโรงไฟฟาได เราจงไดน ากรณนมาศกษาดวย

กรณท 4 โรงไฟฟาจะนะ (CHN) ไมสามารถจายก าลงผลตเขาสระบบไดทง 2 เฟส กรณนเปนกรณทสงผลกระทบตอระบบผลตไฟฟาในภาคใตมากทสด ดงนนกรณนจงเปนอกกรณทนาสนใจ การทโรงไฟฟาจะนะไมสามารถจายก าลงผลตเขาสระบบไดทง 2 เฟส มโอกาสเกดขนไดทงจากกรณแหลงกาซธรรมชาตไมสามารถจายกาซใหแกโรงไฟฟาได หรอหากเกดการช ารดของสายสงเชอมโยงระหวางบสสงขลา 2 กบบสหาดใหญ 2

66

สงทเราค านงถงในการศกษาคอก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในระบบ โดยเราจะพจารณาก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในสายสงจ านวน 15 วงจร ทเชอมโยงระหวางบสทสนใจทงหมด 13 บส ดงแสดงในภาพประกอบท 4-1 และก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบ โดยนยามก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบนนจะหมายความถงก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในวงจรสายสงทงหมด ก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในหมอแปลงและก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในบส

ภาพประกอบ 4-1 สายสงจ านวน 15 วงจร ทน ามาพจารณาในแตละกรณศกษา

จากภาพประกอบ 4-1 บสส าคญจ านวน 13 บส ทใหความสนใจในการวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาเมอมฟารมกงหนลมเชอมตอเขามาในระบบหลกในแตละกรณศกษาประกอบดวย

1 บสบางสะพาน (BSP) ก าหนดใหเปนบสอางอง 2 บสหลงสวน (LSN) 3 บสชมพร (CP) 4 บสสราษฎรธาน (SRT) 5 บสรชชประภา (RPB)

67

6 บสขนอม (KN) 7 บสทงสง (TS) 8 บสนครศรธรรมราช (NT) 9 บสกระบ (KA) 10 บสกงหนลม (WIND) 11 บสพทลง (PU) 12 บสหาดใหญ (HY) 13 บสคลองแงะ (KNE)

และสายสงทเชอมโยงระหวางบสทง 13 บส จ านวน 15 วงจร ทใชวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาเมอมฟารมกงหนลมเชอมตอเขามาในระบบหลกประกอบดวย

1 สายสงเชอมโยงวงจรบสบางสะพานกบบสชมพร = Line BSP to CP 2 สายสงเชอมโยงวงจรบสบางสะพานกบบสหลงสวน = Line BSP to LSN 3 สายสงเชอมโยงวงจรบสนครศรฯกบบสฟารมกงหนลม = Line NT to wind 4 สายสงเชอมโยงวงจรบสบางนครศรธรรมราชกบบสขนอม = Line NT to KN 5 สายสงเชอมโยงวงจรบสบางนครศรธรรมราชกบบสทงสง = Line NT to TS 6 สายสงเชอมโยงวงจรบสบางนครศรธรรมราชกบบสพทลง = Line NT to PU 7 สายสงเชอมโยงวงจรบสทงสงกบบสสราษฎรธาน = Line TS to SRT 8 สายสงเชอมโยงวงจรบสทงสงกบบสคลองแงะ = Line TS to KNE 9 สายสงเชอมโยงวงจรบสทงสงกบบสกระบ = Line TS to KA 10 สายสงเชอมโยงวงจรบสสราษฎรธานกบบสขนอม = Line SRT to KN 11 สายสงเชอมโยงวงจรบสสราษฎรธานกบบสรชชประภา = Line SRT to RPB 12 สายสงเชอมโยงวงจรบสสราษฎรธานกบบสหลงสวน = Line SRT to LSN 13 สายสงเชอมโยงวงจรบสสราษฎรธานกบบสชมพร = Line SRT to CP 14 สายสงเชอมโยงวงจรบสหาดใหญกบบสพทลง = Line HY to PU 15 สายสงเชอมโยงวงจรบสหาดใหญกบบสคลองแงะ = Line HY to KNE ปจจยหลกทน ามาใชในการเลอกบสท ง 13 บส และสายสงท ง 15 วงจร ใน

การศกษาคอ เราจะเลอกบสทมเครองก าเนดขนาดใหญเชอมตออย บสทมวงจรเชอมโยงระหวางบสทมเครองก าเนดตออย บสทมวงจรเชอมโยงกบบสขางเคยงตงแต 4 วงจรขนไป และบสทเชอมโยงกบบสทมกลมโหลดขนาดใหญเชอมตออย

68

ตารางท 4-1 แสดงปรมาณการใชโหลดของแตละจงหวดในพนทภาคใตขอมลยอนหลงตงแตป 2551 จนถงป 2556 โดยจงหวดทมปรมาณการใชโหลดมากทสดในพนทภาคใตอนดบท 1 คอ จงหวดสงขลา โดยกลมโหลดหลกในจงหวดสงขลาจะเปนโรงงานอตสาหกรรมเปนสวนใหญ รองลงมาคอจงหวดภเกต จงหวดสราษฎรธาน และจงหวดนครศรธรรมราช ตามล าดบ จ ากท ง 4 จงหวด ท มป รมาณการใชโหลดสง สดจะพบวา จงหวดสงขลา จงหวดสราษฎรธาน และจงหวดนครศรธรรมราช จะมโรงไฟฟาขนาดใหญในพนท เวนแตจงหวดภเกตเพยงทเดยวทปจจบนยงไมมโรงไฟฟาขนาดใหญในพนท ทส าคญอตราการเตบโตของกลมโหลดในจงหวดภเกตทสวนใหญเปนกลมโหลดดานการทองเทยวเปนหลก โดยมอตราการเตบโตสงถง 10.2 เปอรเซนต ซงคดเปนอตราการเตบโตสงสดในพนทภาคใต นอกจากนนยงมจงหวดในพนทขางเคยงคอจงหวดกระบ และจงหวดพงงาทมอตราการเตบโตของโหลดสงถง 9.8 เปอรเซนต และ 7.5 เปอรเซนตตามล าดบ ท าใหในอนาคต 2-3 ปขางหนาน พนทบรเวณนจะมปรมาณโหลดเพมสงขนมาก เมอไมมโรงไฟฟาหลกรองรบอาจสงผลตอความมนคงของระบบในพนทบรเวณนได ซงเมอมการสรางฟารมกงหนลมเชอมตอเขากบระบบทบสนครศรธรรมราชจะชวยลดระยะทางการสงจายพลงงานทจายใหกลมโหลดในพนทจงหวดภเกตและจงหวดกระบไดใกลขนเมอเปรยบเทยบกบการสงจายก าลงไฟฟามาจากบสสงขลาหรอบสบางสะพาน

ตารางท 4-1 ปรมาณการใชโหลดในพนทภาคใตแยกตามจงหวด

ทมา : การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

69

4.1 ก าลงไฟฟาทไหลในสายสง จากการศกษาทง 4 กรณ ของสายสงทง 15 วงจรจะเหนวาทศทางการไหลของ

ก าลงไฟฟา (Power flow) และก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในกรณท 1, 2 และกรณท 3 จะมคาไปในทศทางเดยวกน สวนในกรณท 4 จะมแนวโนมทแตกตางกนกบกรณท 1, 2 และกรณท 3 อยางเหนไดชด กราฟแสดงความสมพนธของสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวางบสของสายสงทง 15 วงจรเมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลง เปรยบเทยบทง 4 กรณ แสดงใหเหนดงภาพประกอบ 4-2 ถง ภาพประกอบ 4-16 โดยแนวแกนนอน (แกน X) จะเปนแกนแสดงก าลงผลตจากฟารมกงหนลมทจายเขาสระบบ ในแนวแกนตง (แกน Y) ดานซายจะเปนแกนแสดงก าลงไฟฟาทไหลในสายสงแสดงในรปกราฟแทง และดานขวาเปนแกนแสดงก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนสายสงแสดงในรปกราฟเสน

ภาพประกอบ 4-2 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสบางสะพาน (BSP) กบบสชมพร CP) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม

การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ สายสงวงจรท 1 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสบางสะพาน (BSP) กบบสชมพร

(CP) มความยาว 116.32 กโลเมตร ทบสชมพร (CP) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 115 kV และ 22 kV โหลดรวมอยท 79 MW

0

5

10

15

20

25

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

1=Line BSP to CP

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

70

กรณท 1 เปนกรณอางองโรงไฟฟาจะนะจายก าลงการผลตเขาสระบบ 1072.90 MW จากกราฟจะเหนวาก าลงผลตในภาคใตยงไมเพยงพอตอปรมาณโหลด จงท าใหตองดงก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) มาเพม ท าใหมก าลงไฟฟาไหลจากบสบางสะพาน (BSP) มายงบสชมพร (CP) อกประมาณ 150 MW เมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (Wind) จายเขาระบบท 300 MW จะท าใหก าลงการผลตทมในภาคใตเพยงพอตอปรมาณโหลด ท าใหก าลงไฟฟาบางสวนไหลยอยกลบจากบสชมพร (CP) ขนไปยงบสบางสะพาน (BSP) แทน

กรณท 2 โรงไฟฟาจะนะจายก าลงการผลตเขาสระบบ 90 เปอรเซนต (1350 MW) จากกราฟจะเหนวา ก าลงผลตรวมในภาคใตมคาใกลเคยงกบปรมาณโหลดมาก จงมก าลงทตองดงจากบสบางสะพาน (BSP) ลงมายงบสชมพร (BSP) เพยงแค 11 MW ท าใหเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (Wind) จายเขาระบบท 100 MW ก าลงไฟฟาจงไหลยอนกลบจากบสชมพร (CP) ขนไปยงบสบางสะพานแทน (BSP)

กรณท 3 โรงไฟฟาจะนะจายก าลงการผลตเขาสระบบ 700 MW ลดลงจากกรณท 1 และกรณท 2 ท าใหปรมาณก าลงการผลตนอยกวาปรมาณความตองการโหลดมาก ก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) จงจายมายงบสชมพร (CP) เพมมากขนถง 380 MW

กรณท 4 โรงไฟฟาจะนะไมจายก าลงผลตเขาสระบบ กรณนถอวาเปนกรณวกฤตของระบบในภาคใตมาก ก าลงไฟฟาทจายจากบสบางสะพาน (BSP) มายงบสชมพร (CP) มคาสงถง 880 MW โดยการสงจายก าลงไฟฟาทสงขนาดนจะมผลตอเสถยรภาพของระบบมาก เพราะจะท าใหระดบแรงดนในพนทภาคกลางต า อาจท าใหความถเกดการเปลยนแปลง ระบบในภาคใตอาจหลดออกจากระบบหลก และสายสงระหวางบสบางสะพาน (BSP) กบบสจอมบง (JB) ในพนทภาคกลางไมสามารถรองรบโหลดในปรมาณสงขนาดนได จากกราฟจะเหนวาถงแมฟารมกงหนลมจะจายก าลงผลตเขาสระบบเตมพกด 1000 MW ก าลงผลตทมในภาคใตกยงไมเพยงพอตอปรมาณความตองการโหลด ดงนนในกรณน เราจ าเปนตองพจารณาแผนการปลดโหลดมาใชเพอชวยรกษาเสถยรภาพระบบ

71

ภาพประกอบ 4-3 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสบางสะพาน (BSP) กบบสหลงสวน (LSN) เมอก าลงการผลตจาก

ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 2 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสบางสะพาน (BSP) กบบสหลงสวน (LSN) มความยาว 179.678 กโลเมตร บสชมพรจายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 22 kV โหลดรวมอยท 36.9 MW

จากกราฟในภาพประกอบ 4-3 ทแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวางบสบางสะพาน (BSP) กบบสหลงสวน (LSN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลง จะเหนไดวาความสมพนธของการเปลยนแปลงของทง 4 กรณในสายสงวงจรนเปนไปในทศทางเดยวกบความสมพนธทเกดขนในสายสงวงจรเชอมโยงระหวางบสบาง-สะพาน (BSP) กบบสชมพร (CP) แตคาก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในสายสงของวงจรนจะมากกวาเนองจากสายสงวงจรนมระยะทางมากกวาวงจรสายสงเชอมโยงระหวาบสบางสะพาน (BSP) กบบสชมพร (CP)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

2=Line BSP to LSN

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

72

ภาพประกอบ 4-4 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบสฟารมกงหนลม (Wind) เมอก าลงการผลตจาก

ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

ภาพประกอบ 4-4 เปนกราฟแสดงความสมพนธของสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบสฟารมกงหนลม (Wind) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลง จากกราฟจะเหนไดวาเมอฟารมกงหนลมผลตก าลงไฟฟาจายเขาระบบมากขน ก าลงไฟฟาไหลจากบสกงหนลม (Wind) ไปยงบสนครศรธรรมราช (NT) เพมขนก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในระบบกจะมคาเพมขนตามไปดวย ดงนนก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในสายสงวงจรนจะแปรผนตามการไหลของก าลงไฟฟาจากบสกงหนลม (Wind) มายงบสนครศรธรรมราช (NT) ทเพมขน ซงทง 4 กรณมคาใกลเคยงกนมาก

0

2

4

6

8

10

12

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

0 50

100

150

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

3=Line NT to Wind

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

73

ภาพประกอบ 4-5 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบสขนอม (KN) เมอก าลงการผลตจาก

ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 4 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบส ขนอม (KN) มความยาว 97.589 กโลเมตร บสนครศรธรรมราช (NT) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 115 kV และ 33 kV โหลดรวมอยท 141.4 MW บสขนอม (KN) จะเปนบสทมเครองก าเนดตออย จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 115 kV และ 33 kV โหลดรวมอยท 180.5 MW

จากภาพประกอบ 4-5 จะเหนวาทง 4 กรณ ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสขนอม (KN) มายงบสนครศรธรรมราช (NT) เพอจายก าลงไฟฟาใหกลมโหลดทบสนครศรธรรมราช (NT) และบสทอยดานลางลงมา เชน บสระโนด (RA) บสพทลง (PU) บสทงสง (TS) บสสตล (STU) เปนตน ซงกลมโหลดของบางบสเชนบสพทลง (PU) จะมก าลงไฟฟาจากบสหาดใหญ2 (HY2) จายเขามา โดยก าลงไฟฟาทไหลมาจากบสหาดใหญ2 (HY2) มตนก าลงมาจากโรงไฟฟาจะนะ ท าใหเมอมการเปลยนแปลงก าลงผลตทโรงไฟฟาจะนะ จงสงผลใหปรมาณการไหลของก าลงไฟฟาจากบสขอม (KN) มายงบสนครศรธรรมราช (NT) มการเปลยนแปลง โดยเฉพาะในกรณท 3 และ 4 จะเหนไดชดเจนวาปรมาณก าลงไฟฟาทไหลจากบสขนอม (KN) มายงบสนครศรธรรมราช (NT) มปรมาณทสงมาก เมอมบสฟารมกงหนลม (Wind) เชอมตอเขากบบสนครศรธรรมราช (NT) จงชวยลดก าลงไฟฟาทบสขอม (KN) จายมายงบสนครศรธรรมราช (NT)

0

5

10

15

20

25

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

0 50

100

150

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

4=Line NT to KN

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

74

ภาพประกอบ 4-6 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบสทงสง (TS) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหน

ลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 5 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบส ทงสง (TS) มความยาว 51.05 กโลเมตร บสทงสง (TS) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 115 kV และ 33 kV โหลดรวมอยท 162 MW

จากภาพประกอบ 4 -6 จะเ หนวาท ง 4 กรณ ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสนครศรธรรมราช (NT) ไปยงบสทงสง (TS) เมอพจารณาทบสทงสง (TS) จากภาพประกอบ 3-2 บสทงสง (TS) จะเชอมตอกบบสสราษฎรธาน (SRT) บสคลองแงะ (KNE) บสนครศรธรรมราช (NT) และบสกระบ (KA) ก าลงไฟฟาจากบสสราษฎรธาน (SRT) บสคลองแงะ (KNE) บสนครศรธรรมราช (NT) จะไหลเขาสบสทงสง (TS) และไหลออกจากบสทงสง (TS) ไปยงบสกระบ (KA) เพอสงจายก าลงไฟฟาไปใหกลมโหลดหลกทบสพงงา2 (PN2) และบสภเกต3 (PK3) เมอพจารณาระยะทางสายสงระหวางบสพบวาระยะทางของสายสงวงจรเชอมโยงระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) มายงบสทงสง (TS) มระยะทางสนทสดเมอเทยบกบบสสราษฎรธาน (SRT) และบสคลองแงะ (KNE) มายงทบสทงสง (TS) ดงนนจงท าใหก าลงผลตทผลตไดจากฟารมกงหน

0

2

4

6

8

10

12

0

100

200

300

400

500

600

700

ก ำลง

ไฟฟำ

ส ญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

5=Line NT to TS

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

75

ลมไหลผานสายสงบสนครศรธรรมราช (NT) มายงบสทงสง (TS) เพอสงจายไปยงกลมโหลดทบสพงงา2 (PN2) และบสภเกต3 (PK3) ทศทางเดยว

ภาพประกอบ 4-7 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสนครศรธรรมราช (NT)กบบสพทลง (PU) เมอก าลงการผลตจาก

ฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 6 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสนครศรธรรมราช (NT) กบบสพทลง (PU) มความยาว 89.61 กโลเมตร บสพทลง (PU) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 115 kV และ 33 kV โหลดรวมอยท 74.1 MW

จากภาพประกอบท 4-7 จะเหนไดชดเจนวาปรมาณก าลงไฟฟาและทศทางการไหลของก าลงไฟฟาของทง 4 กรณมความแตกตางกนอยางชดเจน กรณท 1 และกรณท 2 ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสพทลง (PU) ไปยงบสนครศรธรรมราช (NT) เนองจากก าลงไฟฟาทผลตไดจากโรงไฟฟาจะนะมมากกวาความตองการโหลดในบรเวณบสทเชอมตอกบบสหาดใหญ2 (HY2) แตเมอลดก าลงผลตของโรงไฟฟาจะนะลงเหลอแค 700 MW ในกรณท 3 และไมจายโรงไฟฟาจะนะเขาสระบบในกรณท 4 จะเหนวาทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะไหลกลบทศโดยไหลจากบสนครศรธรรมราช (NT) มายงบสพทลง (PU) แทน เพอจายก าลงไฟฟาใหกลมโหลดในพนทจงหวด

0

2

4

6

8

10

12

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

6000 50

100

150

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

6=Line NT to PU

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

76

สงขลา ยะลา ปตตาน และนราธวาส และจะเหนวาปรมาณก าลงไฟฟาทจายเขาสระบบจากฟารมกงหนลมทเพมขนมผลตอปรมาณก าลงไฟฟาทไหลในสายสงวงจรนนอยมาก

ภาพประกอบ 4-8 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสทงสง (TS) กบบสสราษฎรธาน (SRT) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม

การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ สายสงวงจรท 7 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสทงสง (TS) กบบสสราษฎรธาน

(SRT) มความยาว 121.39 กโลเมตร บสสราษฎรธาน (SRT) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 115 kV โหลดรวมอยท 110.3 MW

ภาพประกอบ 4-8 จะเหนวาในกรณท 1 ก าลงไฟฟาทไหลจากบสสราษฎรธาน (SRT) มายงบสทงสง (TS) 130 MW เมอมก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมจายเขาระบบท 300 MW ทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะเปลยนไปโดยจะไหลจากบสทงสง (TS) ขนไปยงบสสราษฎรธาน (SRT) แทนนนหมายความวาก าลงผลตมมากกวาความตองการโหลดในพนทบรเวณน สวนในกรณท 3 และ 4 จะเหนไดวาเมอลดก าลงการผลตจากโรงไฟฟาจะนะลง ก าลงไฟฟาทไหลจากบส สราษฎรธาน (SRT) มายงบสทงสง (TS) กจะมคาเพมขน และจะลดลงเมอก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาระบบเพมมากขน

0

5

10

15

20

25

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

6000 50

100

150

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

7=Line TS to SRT

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

77

ภาพประกอบ 4-9 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสทงสง (TS) กบบสคลองแงะ (KNE) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม

การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 8 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสทงสง (TS) กบบสคลองแงะ (KNE) มความยาว 205.13 กโลเมตร บสคลองแงะ (KNE) จะเปนบสทไมมกลมโหลดเกาะอย เปนสถานไฟฟาทเชอมโยงกบสถานอนเพอสงจายก าลงไฟฟาใหกลมโหลดสถานอนๆ และเนองจากสายสงวงจรนมระยะทางคอนขางยาว จงท าใหก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในสายสงมคามากเมอเปรยบเทยบกบสายสงเสนอนทก าลงไฟฟาเทากน

จากกราฟจะเหนวาในกรณท 1 และ 2 ทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะมการไหลไปในทศทางเดยวกนคอไหลจากบสคลองแงะ (KNE) ขนไปยงบสทงสง (TS) ในกรณท 3 จะเหนวาปรมาณก าลงไฟฟาทไหลในวงจรนมคานอยมากเมอเทยบกบอก 3 กรณ ในกรณนแสดงใหเหนวา ทโรงไฟฟาจะนะจายก าลงผลตเขาสระบบท 700 MW จะท าใหปรมาณก าลงไฟฟาและปรมาณความตองการโหลดในพนทบรเวณจงหวดสงขลามปรมาณทใกลเคยงกนมากทสด และเมอตดก าลงผลตของโรงไฟฟาจะนะออกในกรณท 4 จะเหนวาปรมาณก าลงผลตทมไมเพยงพอตอความตองการ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

8=Line TS to KNE

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

78

โหลด ดงนนก าลงไฟฟาจงตองไหลจากบสทงสง (TS) มายงบสคลองแงะ (KNE) เพอจายใหกบกลมโหลดในพนทบรเวณบรเวณบสหาดใหญ2 (HY2)

ภาพประกอบ 4-10 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสทงสง (TS) กบบสกระบ (KA) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการ

เปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ สายสงวงจรท 9 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสทงสง (TS) กบบสกระบ (KA) ม

ความยาว 78.60 กโลเมตร บสกระบ (KA) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 33 kV และ 115 kV โหลดรวมอยท 106.7 MW

ภาพประกอบ 4-10 แสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสงทเชอมตอระหวางบสทงสง (TS) กบบสกระบ (KA) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลง จากกราฟจะเหนไดวาทงปรมาณและทศทางการไหลของก าลงไฟฟาของทง 4 กรณเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมเพมเขามาในระบบมแนวโนมไปในทศทางเดยวกนและมคาไมแตกตางกนมาก โดยก าลงไฟฟาทไหลในสายสงและคาก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในสายสงจะมคาเพมมากขนเมอฟารมกงหนลมจายก าลงการผลตเขาสระบบเพมขน นนกคอก าลงไฟฟาสญเสยท

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0

50

100

150

200

250

300

350

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

9=Line TS to KA

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

79

เกดขนในสายสงจะแปรผนตามก าลงไฟฟาทไหลในสายสงทเพมขน และก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมทเพมขนในระบบไมไดสงผลกบทศทางการไหลของก าลงไฟฟาในสายสงวงจรนแตสงผลกบปรมาณก าลงไฟฟาทไหลในสายสงและก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขน

ภาพประกอบ 4-11 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสขนอม (KN) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลม

มการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 10 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบส ขนอม (KN) มความยาว 76.49 กโลเมตร

จากภาพประกอบ 4-11จะเหนวาในกรณท 1, 2 และ 3 ทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะไหลจากบสขนอม (KN)ไปยงบสสราษฎรธาน (SRT) เพยงทศทางเดยว แตในกรณท 4 ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสสราษฎรธาน (SRT) ไปยงบสขนอม (KN) เพอจายตอไปใหยงบส นครศรธรรมราช (NT) และบสพทลง (PU) เนองจากก าลงผลตจากโรงไฟฟาจะนะมไมเพยงพอตอความตองการโหลดในพนทบรเวณนน และเมอฟารมกงหนลมจายก าลงผลตเขาสระบบท 400 MW

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

10=Line SRT to KN

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

80

ทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะไหลกลบทศจากบสขนอม (KN) มายงบสสราษฎรธาน (SRT) แทน

ภาพประกอบ 4-12 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสรชประภา (RPB) เมอก าลงการผลตจากฟารม

กงหนลมมการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ สายสงวงจรท 11 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบส

รชชประภา (RPB) มความยาว 51.31 กโลเมตร โดยทงสองบสเปนบสทมเครองก าเนดเชอมตออย บสรชชประภาจายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 33 kV โหลดรวมอยท 16.9 MW

จากภาพประกอบ 4-12 จะเหนวาในกรณท 1, 2 และ 3 ทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะไหลจากบสรชชประภา (RPB) ไปยงบสสราษฎรธาน (SRT) เพยงทศทางเดยว แตในกรณท 4 ก าลงไฟฟาจะไหลกลบทศจากบสสราษฎรธาน (SRT) มายงบสรชชประภา (RPB) และเมอฟารมกงหนลมจายก าลงผลตเขาสระบบท 400 MW ทศทางการไหลของก าลงไฟฟาจะไหลกลบทศจากบสรชชประภา (RPB) มายงบสสราษฎรธาน (SRT) แทน

0

0.5

1

1.5

2

2.5

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

11=Line SRT to RPB

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

81

ภาพประกอบ 4-13 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสหลงสวน (LSN) เมอก าลงการผลตจากฟารม

กงหนลมมการเปลยนแปลง เปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 12 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสหลงสวน (LSN) มความยาว 115.55 กโลเมตร บสหลงสวนจายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 22 kV โหลดรวมอยท 26.1 MW

บสหลงสวนเปนบสทเชอมตอระหวางบสบางสะพาน (BSP) และบสบสสราษฎรธาน (SRT) และบสสราษฎรธาน (SRT) เปนบสทมเครองก าเนดเชอมตออย จากกราฟท 4-13 จะเหนวาในกรณท 1 และกรณท 2 ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสสราษฎรธาน (SRT) ขนไปยงบส หลงสวน (LSN) เพอจายก าลงไฟฟาใหโหลดของบสหลงสวน (LSN) ทระดบแรงดน 230 kV และโหลดของบสระนอง (RN) ทระดบแรงดน 115 kV และเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเพมเขามาในระบบมากกวาปรมาณความตองการโหลดก าลงสวนทเหลอกจะไหลยอยขนไปยงบสหลงสวน (LSN) และบสบางสะพาน (BSP) แตเมอลดก าลงผลตของโรงไฟฟาจะนะลงในกรณท 3 และกรณท 4 ท าใหก าลงผลตจากโรงไฟฟาจะนะไมเพยงพอตอกลมโหลดบรเวณใกลเคยงบสหาดใหญ2 (HY2) จงท าใหตองดงก าลงไฟฟาเพมเตมมาจากภาคกลางเพอจายใหโหลดทเหลอโดยผานสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสหลงสวน (LSN) โดยเฉพาะในกรณท 4 จะเหนได

0

2

4

6

8

10

12

14

16

-600

-400

-200

0

200

400

600

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

12=Line SRT to LSN Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

82

วาก าลงไฟฟาทไหลผานสายสงมปรมาณมาก และเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขามาในระบบเพมจะสามารถชวยลดปรมาณก าลงไฟฟาทไหลผานสายสงวงจรนใหลดลงได

ภาพประกอบ 4-14 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสชมพร (CP) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลม

มการเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 13 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสชมพร (CP) มความยาว 175.78 กโลเมตร บสชมพร (CP) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 22 kV และ 115 kV โหลดรวมอยท 79 MW

จากภาพประกอบ 4-14 จะเหนวาแนวโนมก าลงไฟฟาทไหลในสายสงวงจรนจะมแนวโนมไปในทศทางเดยวกบวงจรสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสหลงสวน (LSN) ดงภาพประกอบท 4-13 เนองจากบสชมพรเชอมโยงระหวางบสบางสะพาน (BSP) และบสสราษฎรธาน (SRT) เชนเดยวกบบสหลงสวน (LSN) แตระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) กบบสชมพร (CP) มระยะทางยาวกวา ท าใหก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนมคามากกวา

0

5

10

15

20

25

30

35

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

8000 50

100

150

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

13=Line SRT to CP

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

83

ภาพประกอบ 4-15 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสหาดใหญ2 (HY2) กบบสพทลง (PU) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมม

การเปลยนแปลงเปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 14 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสหาดใหญ2 (HY2) กบบสพทลง (PU) มความยาว 88.10 กโลเมตร บสหาดใหญ2 (HY2) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 33 kV และ 115 kV โหลดรวมอยท 339.90 MW บสพทลง (PU) จายโหลดใหผใชไฟทระดบแรงดน 33 kV และ 115 kV โหลดรวมอยท 74.10 MW

จากภาพประกอบ 4-15 ในกรณท 1, 2 และ 3 ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสหาดใหญ2 (HY2) ไปยงบสพทลง (PU) เมอมก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ กลมโหลดในบสพทลง (PU) กจะรบก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมท าใหก าลงไฟฟาจากบสหาดใหญ2 (HY2) จายไปยงบสพทลง (PU) ลดลง

สวนในกรณท 4 จากกราฟจะเหนวาก าลงไฟฟาจะไหลกลบทศกบกรณท 1, 2 และ 3 เนองจากก าลงไฟฟาไหลจากบสนครศรธรรมราช (NT) มาเพอจายใหกลมโหลดบรเวณบสหาดใหญ2 (HY2) เนองจากกลมโหลดทบสหาดใหญ2 (HY2) มปรมาณเยอะท าใหเมอมก าลงไฟฟาจากบสกงหนลมจายเขาสระบบ ก าลงไฟฟาทไหลจากบสพทลง (PU) มายงบส หาดใหญ2 (HY2) จงมคาเพมขน

0

1

2

3

4

5

6

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

14=Line HY to PU

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

84

ภาพประกอบ 4-16 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยทเกดในสายสง ทเชอมตอระหวางบสหาดใหญ2 (HY2) กบบสคลองแงะ (KNE) เมอก าลงการผลตจากฟารมกงหน

ลมมการเปลยนแปลง เปรยบเทยบทง 4 กรณ

สายสงวงจรท 15 คอสายสงเชอมโยงระหวางบสหาดใหญ2(HY2) กบบส คลองแงะ (KNE) มความยาว 30.17 กโลเมตร บสคลองแงะ (KNE) จะเชอมตอกบบสทงสง (TS) บสหาดใหญ2 (HY2) และบสยะลา2 (YL2) โดยปกต ทบสคลองแงะ (KNE) จะเชอมตอกบสถานไฟฟาแรงดนสงกระแสตรง (HVDC) โดยท าสญญารบซอและขายก าลงไฟฟากบประเทศมาเลยเซยท 300 MW ในสภาวะฉกเฉน โดยในสภาวะปกตจะผลดกนรบและจายก าลงไฟฟาเพอเลยงอปกรณภายในสถานประมาณ 30 MW ฝงละ 15 วน จงท าใหบางชวงทบสคลองแงะจะเสมอนวามเครองก าเนดตออยประมาณ 30 MW และบางชวงจะเสมอนวามโหลดเชอมตออย ประมาณ 30 MW ส าหรบในชวงทน าขอมลโหลดมาอางอง เปนชวงทฝงมาเลยเซยจายก าลงไฟฟามายงบสคลองแงะ (KNE) ปรมาณ 28.4 MW

จากภาพประกอบ 4-16 ในกรณท 1, 2 และ 3 ก าลงไฟฟาจะไหลจากบสหาดใหญ2 (HY2) ไปยงบสคลองแงะ (KNE) เนองจากก าลงไฟฟาทผลตไดจากโรงไฟฟาจะนะเพยงพอตอความตองการของกลมโหลดทบสหาดใหญ 2 (HY2) และเมอมก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมจาย

0

0.5

1

1.5

2

2.5

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

ก ำลง

ไฟฟำ

สญเสยท

เกดข

นในส

ำยสง

(M

W)

ก ำลง

ไฟฟำ

ทไหล

ในสำ

ยสง

(MW

)

ก ำลงผลตจำกฟำรมกงหนลม (MW)

15=Line HY to KNE

Load case1

Load case2

Load case3

Load case4

Loss case1

Loss case2

Loss case3

Loss case4

85

เขาระบบเพมขนก าลงไฟฟาทไหลจากบสหาดใหญ2 (HY2) มายงบสขนอม (KN) จงเพมขนเนองจากก าลงไฟฟาจากบสหาดใหญ2 (HY2) ทตองไหลไปยงบสพทลง (PU) ลดลง แตใน กรณท 4 ก าลงไฟฟาจะไหลกลบทศจากบสคลองแงะ (KNE) มายงบสหาดใหญ2 (HY2) แทน เพอชวยจายก าลงไฟฟาใหกบกลมโหลดทบสหาดใหญ2 (HY2) แทน และเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบเพมขนก าลงไฟฟาทไหลจากบสคลองแงะ (KNE) มายงบสหาดใหญ2 (HY2) จะมปรมาณลดลง เนองจากมก าลงไฟฟาจากบสพทลง (PU) จายเขามายงบสหาดใหญ2 (HY2) ในปรมาณมากขน 4.2 ก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบ

ในทนเปนการศกษาก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบของทง 4 กรณ เพอหาจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบของแตละกรณมคาต าสด เมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขามาในระบบหลก โดยจ าลองใหมการเปลยนแปลงของก าลงผลตทไดจากฟารมกงหนลมใหมการเปลยนแปลงครงละ 10 เปอรเซนต ของก าลงผลตตดตงของฟารมกงหนลม โดยแตละกรณไดผลดงน

4.2.1 ผลการศกษากรณท 1 กรณอางองใหโรงไฟฟาทกโรงเดนเครองตามโหลด

สงสดของป 2557 กรณท 1 เพมก าลงการผลตทไดจากฟารมกงหนลมเขาไปโดยทโรงไฟฟาทกโรง

เดนเครองปกต ก าลงผลตรวมของโรงไฟฟาในระบบกอนเชอมตอฟารมกงหนลมมคา 2,230.50 MW โหลดในระบบมคา 2,403.90 MW ก าลงไฟฟาสญเสยรวมทไดจากโปรแกรมมคา 117.52 MW (ก าลงไฟฟาสญเสยรวมจากระบบของ กฟผ. มคา 116.00 MW) ก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) จายเขาระบบภาคใต 262.62 MW (ก าลงไฟฟาทไหลจากบางสะพานจากระบบของ กฟผ. มคา 261.00 MW) เมอเชอมตอฟารมกงหนลมเขากบระบบในระดบก าลงการผลตตางๆก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบแสดงใหเหนดงภาพประกอบ 4-17 ซงเปนกราฟแสดงความสมพนธระหวางก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเปรยบเทยบกบก าลงผลตจากฟารมกงหนลมทเพมขน ผลทไดจากโปรแกรมพบวา เมอก าลงผลตจากฟารมกงหนลมมคา 150 MW เปนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบมคาต าสดท 115.89 MW

86

ภาพประกอบ 4-17 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 1

เมอพจารณาก าลงไฟฟาทไหลในสายสงทง 15 วงจร จากภาพประกอบท 4-18

พบวาวงจรสายสงเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) และบสขนอม (KN) เปนวงจรทมก าลงไฟฟาสญเสยเกดขนมากทสด สวนวงจรทมก าลงไฟฟาไหลผานมากทสดคอวงจรสายสงเชอมโยงระหวางบสหาดใหญ2 (HY2) และบสคลองแงะ (KNE) เนองจากสายสงวงจรนมระยะทางทสนกวาสายสงวงจรเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) และบสขนอม (KN) กวาครง จงท าใหก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในวงจรนมคานอยกวาก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในวงจรเชอมโยงระหวางบสสราษฎรธาน (SRT) และบสขนอม (KN) มาก

จากภาพทศทางการไหลแสดงใหเหนวา ก าลงไฟฟาทผลตไดจากโรงไฟฟาจะนะมเพยงพอตอความตองการโหลดในบสหาดใหญ จงมก าลงไฟฟาเหลอไหลไปยงบสพทลง (PU) และบสทงสง (TS) ก าลงไฟฟาทผลตไดจากฟารมกงหนลมกจะจายใหแกบสนครศรธรรมราช (NT) เพอจายไปยงบสทงสง (TS) และก าลงไฟฟาทผลตไดจากโรงไฟฟาขนอมกจะไหลไปยงบสสราษฎรธาน (SRT) เพอจายก าลงไฟฟาไปใหบสหลงสวน (LSN) บสชมพร (CP) และบสทงสง (TS) โดยรวมแลวก าลงไฟฟาทผลตไดมปรมาณเพยงพอตอความตองการโหลด จงท าใหมก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) ไหลมาจายใหกบกลมโหลดทบสชมพร (CP) และบสหลงสวน (LSN) เพยงประมาณ 110 MW

11

7.5

2

11

6.5

8

11

6.0

1

11

5.8

9

11

6.2

2

11

8.1

8

12

1.8

5

12

7.2

3

13

4.3

1

14

3.0

9

15

3.5

8

16

5.8

1

17

9.8

4

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 50 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

ก าลงไฟ

ฟาสญ

เสยรวม

ในระบบ

(MW

)

ก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (MW)

กราฟแสดงก าลงไฟฟาสญเสยรวมในกรณท 1

87

เมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาระบบมากกวา 150 MW จะท าใหปรมาณก าลงการผลตมากเกนความตองการโหลด ก าลงไฟฟาสวนทเกนกจะไหลกลบทศจากบสนครศรธรรมราช (NT) ไปยงบสขนอม (KN) และจายยอนขนไปยงบสบางสะพาน (BSP) ท าใหก าลงไฟฟาสญเสยเพมมากขนเมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาระบบมากขนเกน 150 MW

ภาพประกอบ 4-18 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจร ทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 1

88

4.2.2 ผลการศกษากรณท 2 ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองท 90 เปอรเซนตของพกดตดตง

กรณท 2 ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองท 90 เปอรเซนตของก าลงผลตตดตง (คดก าลงผลตตดตงท 1,500 MW ) หรอประมาณ 1,350 MW ในกรณนก าลงผลตรวมของระบบมคา 2,507.60 MW โหลดในระบบมคา 2,403.9 MW ก าลงไฟฟาสญเสยทไดจากโปรแกรมมคา 127.34 MW ท าใหกอนเชอมฟารมกงหนลมเขาระบบก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) จายเขาระบบภาคใตเพยงแค 23.74 MW เมอเชอมตอฟารมกงหนลมเขากบระบบผลทไดจากโปรแกรมพบวาคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบจะมคาเพมขนเมอก าลงผลตจากฟารมกงหนลมมคาเพมขน เนองจากก าลงผลตมมากกวาความตองการโหลดของระบบในพนทภาคใต เมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาระบบเพมเขามาท าใหมก าลงไฟฟาไหลยอนเขาสบสบางสะพาน (BSP) และท าใหเกดก าลงไฟฟาสญเสยในระบบเพมขน ดงนนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบมคาต าสดในกรณท 2 จดทฟารมกงหนลมไมจายก าลงผลตเขาสระบบ ดงแสดงในภาพประกอบ 4-18

ภาพประกอบ 4-19 กราฟแสดงความสมพนธของสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจากฟารม

กงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 2

12

7.3

4

12

8.0

7

12

9.1

9

13

0.7

5

13

2.7

4

13

8.0

1

14

5.0

0

15

3.7

2

16

4.1

9

17

6.4

4

19

0.5

2

20

6.4

9

22

4.4

4

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

ก าลงไฟ

ฟาสญ

เสยรวม

ในระบบ

(MW

)

ก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (MW)

กราฟแสดงก าลงไฟฟาสญเสยรวมในกรณท 2

89

ภาพประกอบ 4-20 แสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจรทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 2 จากภาพจะเหนวาปรมาณก าลงผลตทผลตไดจากโรงไฟฟาจะนะมมากเกนปรมาณความตองการโหลดในพนทมาก สงเกตไดจากปรมาณก าลงไฟฟาทไหลจากบสหาดใหญ2 ขนไปยงบสพทลง และก าลงไฟฟาทไหลจากบสคลองแงะขนไปยงบสทงสงทมปรมาณเพมมากขนกวากรณท 1 มาก และในกรณนจะเหนวามก าลงไฟฟาจายจากบสทงสง (TS) ขนไปยงบสสราษฎรธาน (SRT) นนแสดงวาก าลงไฟฟาทมมากเกนกวาความตองการของกลมโหลดโซนบสทเชอมตอกบบสกระบ (KA) จงท าใหมก าลงไฟฟาเหลอมากพอจายใหกลมโหลดทบสชมพร (CP) และบสหลงสวน (LSN) โดยทบสบางสะพาน (BSP) จายก าลงไฟฟาเพมมาเพยงประมาณ 25 MW เทานน ดงนนเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบเพมขน ก าลงไฟฟาทจายเขามากจะเกนความตองการของโหลดในระบบและไหลยอนขนไปยงบสบางสะพาน (BSP) ท าใหเมอฟารมกงหนลมจายก าลงการผลตเขาสระบบเพมขนก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในระบบจงมคาเพมขน

90

ภาพประกอบ 4-20 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจรทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 2

91

4.2.3 ผลการศกษากรณท 3 ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองแค 1 เฟสเทานน กรณท 3 ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองเพยง 1 เฟส โดยตดก าลงการผลตจาก

โรงไฟฟาจะนะเฟส 2 ออกจากระบบ ในกรณนโรงไฟฟาจะจายก าลงไฟฟาใหแกระบบ 700 MW ก าลงผลตรวมของระบบมคา 1,857.60 MW ท าใหกอนเชอมฟารมกงหนลมเขาระบบก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) จายเขาระบบภาคใต 678.26 MW โหลดในระบบมคา 2,403.9 MW ก าลงไฟฟาสญเสยทไดจากโปรแกรมมคา 131.86 MW

เมอเชอมตอฟารมกงหนลมเขากบระบบผลทไดจากโปรแกรมพบวา เมอเพมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมก าลงไฟฟาสญเสยในระบบจะมคาลดลงจนทคาก าลงผลตจากฟารมกงหนลมมคา 500 MW เปนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบมคาต าสดท 112.41MW และเมอเพมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมทคามากกวา 500 MW คาก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบจะปรบสงขนดงแสดงในภาพประกอบ 4-21 เปนกราฟแสดงความสมพนธระหวางก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบเปรยบเทยบกบก าลงผลตจากฟารมกงหนลมทเพมขนในกรณท 3

ภาพประกอบ 4-21 กราฟแสดงความสมพนธของสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจากฟารม

กงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 3

13

1.8

6

12

7.7

4

12

4.0

6

12

0.9

1

11

8.2

7

11

4.4

5

11

2.5

2

11

2.4

1

11

4.0

4

11

7.4

0

12

2.4

4

12

9.1

6

13

7.5

5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 50 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

ก าลงไฟ

ฟาสญ

เสยรวม

ในระบบ

(MW

)

ก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (MW)

กราฟแสดงก าลงไฟฟาสญเสยรวมในกรณท 3

92

การเดนเครองโรงไฟฟาจะนะเพยงเฟสเดยวนนจะสามารถจายก าลงไฟฟาใหกบความตองการโหลดระบบไดในบรเวณพนทบสหาดใหญ2 (HY2) บสคลองแงะ (KNE) จะมก าลงไฟฟาเหลอเพยงเลกนอยทจะไหลไปยงกลมโหลดบสพทลง (PU) และบสทงสง (TS) ท าใหกลมโหลดทบสพทลง (PU) และบสทงสง (TS) ตองมก าลงไฟฟาจากบสนครศรธรรมราช (NT) และบสสราษฎรธาน (SRT) ไหลเขามาเพอใหเพยงพอกบกลมโหลด เมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ ปรมาณก าลงไฟฟาทไหลจากบสสราษฎรธาน (SRT) ลงมายงบสทงสง (TS) จงลดลง ท าใหก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) จายเขาระบบลดลงดวย เมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบท 500 MW จะเปนจดทท าใหปรมาณก าลงการผลตและปรมาณโหลดในระบบมคาใกลเคยงกนก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในระบบจงมคาต าสด และเมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบมากกวา 500 MW ปรมาณก าลงผลตในระบบจะมมากเกนกวาปรมาณความตองการโหลด ก าลงไฟฟาสวนทเหลอกจะไหลขนไปยงบสบางสะพาน (BSP) ก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบจงมคาเพมขน

93

ภาพประกอบ 4-22 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจรทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 3

94

4.2.4 ผลการศกษากรณท 4 โรงไฟฟาจะนะไมจายก าลงผลตเขาสระบบ กรณท 4 ใหโรงไฟฟาจะนะไมจายก าลงผลตเขาสระบบทง 2 เฟส ซงถาหากเกด

กรณนขนถอวาเปนเหตการณฉกเฉนของระบบการผลตในภาคใต ในกรณนก าลงผลตรวมของระบบมคา 1,157.50 MW ท าใหกอนเชอมฟารมกงหนลมเขาระบบก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) จายเขาระบบภาคใตสงถง 1,559.41 MW โหลดในระบบมคา 2,403.9 MW ก าลงไฟฟาสญเสยทไดจากโปรแกรมมคา 313.01 MW จะเหนวาก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) ทไหลเขาสระบบมปรมาณมากเกนกวาขอจ ากดดานการสงจายก าลงไฟฟาจากภาคกลางมายงภาคใตมาก เนองจากการสงก าลงไฟฟาจากภาคกลางไปยงภาคใต สามารถสงไฟฟาลงไปมากทสด 950 - 1,050 MW ซงถามการสงไฟฟามากกวาคาดงกลาวจะท าใหเกดปญหา Normal overload ทหมอแปลง 500/230 kV บางสะพาน2 (BSP2) และ/หรอแรงดนต าในบรเวณภาคกลางตะวนตก และ/หรอแรงดนต าในบรเวณภาคใต ผลจากการรนดวยโปรแกรมพบวาคาแรงดนทบสชมพร (CP) และบสหลงสวน (LSN) มคาลดลงเหลอประมาณ 218 kV ทบสหาดใหญ2 (HY2) และบสคลองแงะ (KNE) มคาลดลงเหลอประมาณ 215 kV เมอเชอมตอฟารมกงหนลมเขากบระบบผลทไดจากโปรแกรมพบวา เมอเพมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมเขาสระบบ จะชวยลดปรมาณก าลงไฟฟาจากบสบางสะพาน (BSP) ทจายเขาสระบบ และท าใหระดบแรงดนทบสชมพร (CP) บสหาดใหญ2 (HY2) และบสอนๆสงขน และก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบกจะมคาลดลง ดงแสดงในภาพประกอบ 4-23 จากกราฟจะเหนวาในกรณท 4 จดทก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบท 1000 MW เปนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบของกรณนมคาต าทสด

95

ภาพประกอบ 4-23 กราฟแสดงความสมพนธของสญเสยรวมในระบบเมอก าลงการผลตจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงในกรณท 4

จากภาพประกอบ 4-24 เมอไมมโรงไฟฟาจายเขาระบบ โหลดท งหมดทบส

หาดใหญ2 (HY2) จงตองรบก าลงไฟฟาจากบสพทลง (PU) ทผลตไดจากฟารมกงหนลมและโรงไฟฟาขนอม และบสทงสง (TS) ทรบก าลงไฟฟามาจากบสบางสะพาน (BSP) ซงมระยะทางไกลมากจงสงผลใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนมคาสง ผลจากการรนโปรแกรมพบวาในกรณท 4 จดทฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ 1000 MW เปนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบมคาต าสด และจากภาพประกอบ 4-24 จะเหนวาถงแมวาฟารมกงหนลมจะจายก าลงไฟฟาเขาสระบบมากถง 1000 MW บสบางสะพาน (BSP) กยงตองจายก าลงไฟฟาเขาสระบบสงถง 400 MW

ในกรณท 4 น ความเปนไปไดทฟารมกงหนลมจะจายก าลงผลตเขาสระบบมากถง 1000 MW นนมโอกาสเปนไปไดนอยมาก ดงนนในทางปฏบตถาเกดกรณทโรงไฟฟาจะนะไมสามารถจายก าลงไฟฟาเขาสระบบได สงแรกทตองพจารณาคอลดปรมาณความตองการโหลดในพนทออกใหไดมากทสด ซงโดยปกตในกรณเหตการณฉกเฉนเชนนทางการไฟฟาฝายผลตและการไฟฟาสวนภมภาคจะมแผนปลดโหลดรองรบเพอใหสงผลกระทบตอระบบและผใชไฟนอยทสด

31

3.0

1

27

7.5

4

26

2.8

5

24

9.6

3

23

7.6

8

21

7.1

1

20

0.3

0

18

6.7

2

17

5.9

8

16

7.7

9

16

1.9

3

15

8.2

6

15

6.6

5

0

50

100

150

200

250

300

350

0 50 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

ก าลงไฟ

ฟาสญ

เสยรวม

ในระบบ

(MW

)

ก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (MW)

กราฟแสดงก าลงไฟฟาสญเสยรวมในกรณท 4

96

ภาพประกอบ 4-24 กราฟแสดงทศทางการไหลและปรมาณก าลงไฟฟาในสายสง 15 วงจรทระบบมคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมต าสดในกรณท 4

97

จากการศกษาทง 4 กรณ พบวากรณท 3ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองเพยง 1 เฟส

เทานน โดยตดก าลงการผลตจากโรงไฟฟาจะนะเฟส 2 ออกจากระบบ จะท าใหก าลงไฟฟาสญเสย

ในภาพรวมของระบบเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมมคานอยทสด โดยทก าลงการผลตจากฟารม

กงหนลม 500 MW จะท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบของกรณท 3 มคาต าสด นอกจากนนใน

กรณท 3 จะเหนวาอตราการเปลยนแปลงของคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดในระบบเมอ

ก าลงไฟฟาทผลตไดจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงจะมคาต าสดเมอเปรยบเทยบกบกรณท 1,

2 และกรณท 4

จากการศกษาการประมาณก าลงไฟฟาเฉลยทกงหนลมสามารถผลตไดพบวาความ

เปนไปไดทฟารมกงหนลมจะสามารถผลตก าลงไฟฟาได มคาอยทประมาณ 10 % ของก าลงผลต

ตดตง คอประมาณ 100 MW ซงใกลเคยงกบก าลงผลตทท าใหกรณท 1 มก าลงไฟฟาสญเสยใน

ระบบนอยทสด จากภาพประกอบ 4-25 พบวาเมอก าลงการผลตทไดจากฟารมกงหนลมมการ

เปลยนแปลงอยในชวง 0-200 MW ควรเดนเครองโรงไฟฟาจะนะตามกรณท 1 และเมอก าลงการ

ผลตทไดจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงอยในชวง 201-1000 MW ควรเดนเครองโรงไฟฟา

จะนะตามกรณท 3 จะท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบมคาต าสด

ภาพประกอบ 4-25 กราฟแสดงความสมพนธของก าลงไฟฟาสญเสยรวมเปรยบเทยบทง 4 กรณ

0 50 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

case1 117.5 116.5 116.0 115.8 116.2 118.1 121.8 127.2 134.3 143.0 153.5 165.8 179.8

case2 127.3 128.0 129.1 130.7 132.7 138.0 145.0 153.7 164.1 176.4 190.5 206.4 224.4

case3 131.8 127.7 124.0 120.9 118.2 114.4 112.5 112.4 114.0 117.4 122.4 129.1 137.5

case4 313.0 277.5 262.8 249.6 237.6 217.1 200.3 186.7 175.9 167.7 161.9 158.2 156.6

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

ก าลงไฟ

ฟาสญ

เสยรวม

(MW

)

ก าลงผลตจากฟารมกงหนลม (MW)

กราฟเปรยบเทยบก าลงไฟฟาสญเสยรวม 4 กรณ

98

4.3 ตนทนการผลตเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบ

ตารางท 4-2 คาลงทนกอสรางโรงไฟฟาและตนทนการผลตของโรงไฟฟาประเภทตางๆ

ประเภทโรงไฟฟา คาลงทนกอสราง

ลานบาท/เมกกะวตต ตนทนการผลต บาท/หนวย

กาซธรรมชาต 26.9 2.88 ถานหนน าเขา 55.2 2.56 นวเคลยร 117.4 2.46

พลงน าขนาดใหญ 122.5 0.67 น ามนเตา 50.5 6.16 น ามนดเซล 15.5 11.62

พลงน าขนาดเลก 70 2-10 ลม 60-85 5-6

แสงอาทตย 80-125 10-13 ชวมวล 40-70 3-3.5

ทมา : การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย [20]

ตารางท 4-2 แสดงคาลงทนกอสรางโรงไฟฟาและตนทนการผลตของโรงไฟฟาประเภทตางๆ โดยเราจะน าคาตนทนการผลตตอหนวยจากตารางท 4 มาใชอางองในการเปรยบเทยบตนทนในการผลตรวมของกรณศกษาทง 3 กรณ ในการค านวณตนทนการผลตเราจะใชตนทนการผลตตอหนวยของฟารมกงหนลมอยท 6.00 บาทตอหนวย และตนทนการผลตตอหนวยของโรงไฟฟาจะนะและโรงไฟฟาอนๆในระบบ ตนทนก าลงไฟฟาทไหลจากบสบางสะพาน (BSP) มายงภาคใต และตนทนทเกดจากก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบอยท 2.88 บาทตอหนวย

จากขอมลโหลดทน ามาใชในการศกษาการไหลของก าลงไฟฟาทสภาวะปกตไมมโรงไฟฟาฟารมกงหนลมเชอมตอเขามาในระบบ โหลดรวมของระบบอยท 2,620 MW (ขอมลจรงจากระบบ กฟผ.) โดยแยกเปนโหลดของผใชไฟ 2,404 MW และก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในระบบ 116 MW เมอคดทตนทนการผลตตอหนวย 2.88 บาทตอหนวย ตนทนการผลตรวมของระบบจงมคา 2,620 *103 * 2.88 = 7,545.6*103 บาท และเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาส

99

ระบบเราสามรถค านวณตนทนทเกดขนของจดทฟารมกงหนลมเชอมตอเขาสระบบหลกและท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดขนในระบบต าสดของทง 4 กรณดงตารางทจะแสดงในสวนถดไป

ในแตละกรณจะเปรยบเทยบตนทนรวมของระบบโดยแบงเปน 4 กรณยอย ซงกรณยอยทง 4 กรณพจารณาจากจดทฟารมกงหนลมจายเขาสระบบแลวท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบของแตละกรณมคาต าสดไดแก

กรณยอยท 1 ตนทนรวมเมอไมมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ ซงท าใหกรณท 2 มก าลงสญเสยรวมในระบบต าสด

กรณยอยท 2 ตนทนรวมเมอมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ 150 MW ซงท าใหกรณท 1 มก าลงสญเสยรวมในระบบต าสด

กรณยอยท 3 ตนทนรวมเมอไมมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ 500 MW ซงท าใหกรณท 3 มก าลงสญเสยรวมในระบบต าสด

กรณยอยท 4 ตนทนรวมเมอไมมก าลงผลตจากฟารมกงหนลมจายเขาสระบบ 1000 MW ซงท าใหกรณท 4 มก าลงสญเสยรวมในระบบต าสด

ตารางท 4-3 ถง ตารางท 4-4 แสดงตนทนการผลตทเกดขนในแตละกรณ จาก

ตารางจะเหนวาตวแปรทท าใหตนทนในการผลตรวมมการเปลยนแปลงคอตนทนการผลตทเกดจากการเปลยนแปลงการไหลของก าลงไฟฟาทบสบางสะพาน และตนทนการผลตจากฟารมกงหนลมทจายเขาสระบบ ตนทนทเกดจากโรงไฟฟาจะนะและตนทนทเกดจากโรงไฟฟาอนๆ จะมคาคงท เนองจากก าลงไฟฟาไมมการเปลยนแปลง ตนทนทเกดจากบสบางสะพานจะมการเปลยนแปลงเปนคาบวกและคาลบโดยตนทนทเปนคาบวกเกดจากการดงก าลงไฟฟาจากภาคกลางลงมาจายใหโหลดในภาคใต และตนทนทเปนคาลบคอก าลงไฟฟาสวนเกนทผลตไดสงจายผานบสสะพานขนไปยงภาคกลาง ตนทนทเกดจากบสฟารมกงหนลมทจะเพมขนตามปรมาณก าลงผลตทจายเขาระบบ

จากตารางจะเหนวาก าลงไฟฟาสญเสยทลดลงในแตละกรณ ไมไดมผลท าใหตนทนรวมในระบบมคาลดลง และจดทตนทนรวมในระบบมคาต าสดไมใชจดทก าลงไฟฟาสญเสยรวมในระบบมคาต าสด ตวแปรทมผลตอตนทนรวมในระบบสงสดคอตนทนทเพมขนจากบสฟารมกงหนลม ดงแสดงในภาพประกอบ 4-26 ถง ภาพประกอบ 4-29 สฟาแสดงตนทนทเกดจากก าลงผลตจากโรงไฟฟาจะนะ สเขยวแสดงตนทนทเกดจากก าลงผลตจากโรงไฟฟาอนๆ สเหลองแสดงตนทนทเกดจากก าลงไฟฟาทไหลผานบสบางสะพาน สสมแสดงตนทนทเกดจากก าลงผลตจากฟารมกงหนลม พนททอยในเสนประคอตนทนรวมทเกดขนในระบบ

100

ตารางท 4-3 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 1

ภาพประกอบ 4-26 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 1

กรณท 1 เมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ 500 MW และ 1000 MW จะมก าลงไฟฟาบางสวนไหลยอนกลบไปยงบสบางสะพาน ท าใหตนทนในสวนนนมคาเปนลบ คดเปนเงน -0.655 ลานบาท ท 500 MW และ -1.944 ลานบาท ท 1000 MW ในกรณนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบมคาต าสดคอจดทฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ 150 MW โดยมตนทนรวมคดเปนเงน 7.569 ลานบาท และจดทระบบมตนทนรวมต าสดคอจดทฟารมกงหนลมไมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ มตนทนรวมคดเปนเงน 7.261 ลานบาท

101

ตารางท 4-4 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 2

ภาพประกอบ 4-27 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 2

กรณท 2 เมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ 150 MW, 500 MW และ 1000 MW จะมก าลงไฟฟาบางสวนไหลยอนกลบไปยงบสบางสะพาน ท าใหตนทนในสวนนนมคาเปนลบ มคา -0.353 ลานบาท ท 150 MW , 1.295 ลานบาท ท 500 MW และ 2.531 ลานบาท ท 1000 MW ในกรณนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยรวมและตนทนการผลตรวมในระบบมคาต าสด เปนจดเดยวกนคอจดทฟารมกงหนลมไมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ โดยมตนทนรวมคดเปนเงน 7.372 ลานบาท

102

ตารางท 4-5 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 3

ภาพประกอบ 4-28 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 3 กรณท 3 เมอฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ 1000 MW จะมก าลงไฟฟา

บางสวนไหลยอนกลบไปยงบสบางสะพาน ท าใหตนทนในสวนนนมคาเปนลบ มคา -0.910 ลานบาท ในกรณนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบมคาต าสดคอจดทฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ 500 MW และจดทระบบมตนทนรวมต าสดคอจดทฟารมกงหนลมไมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ

103

ตารางท 4-6 ตนทนการผลตทเกดขนในกรณท 4

ภาพประกอบ 4-29 กราฟแสดงความสมพนธตนทนรวมการผลตในกรณท 4

กรณท 4 ในกรณนตนทนก าลงผลตจากโรงไฟฟาจะนะจะหายไป และจะไมมก าลงไฟฟาจากระบบภาคใตไหลยอนกลบไปยงบสบางสะพาน ท าใหมมตนทนการผลตทตดลบ ในกรณนจดทท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบมคาต าสดคอจดทฟารมกงหนลมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ 1000 MW ซงเปนจดทท าใหตนทนการผลตรวมของระบบมคาสงสดท 10.576 ลานบาท และจดทระบบมตนทนรวมต าสดคอจดทฟารมกงหนลมไมจายก าลงไฟฟาเขาสระบบ

104

จากการเปรยบเทยบตนทนการผลตรวมของทง 4 กรณหลกทกรณยอยตางๆ โดยทง 4 กรณหลก เราไดศกษาแตละกรณยอย 4 กรณ คอ กรณยอยท 1 ไมมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบ กรณยอยท 2 จายก าลงผลตจากฟารมกงหนลมเขาสระบบ 150 MW กรณยอยท 3 จายก าลงผลตจากฟารมกงหนลมเขาสระบบ 500 MW และกรณยอยท 4 จายก าลงผลตจากฟารมกงหนลมเขาสระบบ 1000 MW โดยจากการเปรยบเทยบทกกรณยอยของทกกรณหลกจะพบวาจดทท าใหแตกรณหลกมก าลงไฟฟาสญเสยในระบบต าสด ไมใชจดทท าใหตนทนการผลตรวมของระบบมคาต าสด โดยตนทนการผลตรวมของระบบทเพมขนจะแปรตามก าลงการผลตทกงหนลมจายเขาสระบบ เมอกงหนลมจายก าลงผลตเขาสระบบเพมมากขนตนทนการผลตรวมของระบบกจะเพมมากขนดวยเชนกน ถงแมวาบางกรณยอยจะมตนทนการผลตทลดลงจากการจายก าลงผลตยอยขนไปยงบสบางสะพานแลวกตาม ทเปนเชนนเนองจากตนทนในการการผลตตอหนวยของฟารมกงหนลมมคาสงกวาตนทนการผลตจากกาซธรรมชาตกวาสองเทา ท าใหตนทนทลดลงจากก าลงไฟฟาสญเสยทลดลงเพยงเลกนอย มผลตอตนทนการผลตรวมนอยมากเมอเทยบกบตนทนการผลตทเพมขนจากฟารมกงหนลม ดงนนเมอคดในทางเศรษฐศาสตรการลงทนตดตงฟารมกงหนลมจงมขอเสยทท าใหตนทนในการผลตรวมของระบบมคาเพมขน

105

บทท 5 บทสรป

5.1. บทสรป

งานวจยชนนน าเสนอการวเคราะหการไหลของก าลงไฟฟาในภาคใตเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมขนาด 1000 MW เขาสระบบหลกของภาคใต โดยเชอมโยงบสฟารมกงหนลม (Wind) เขากบบสนครศรธรรมราช (NT) ทระดบแรงดน 230 kV โดยในการศกษาเราจะแบงกรณศกษาออกเปน 4 กรณหลกคอ กรณท 1 ศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขามาในระบบโดยใชก าลงผลตและคาโหลดสงสดของป 2557 ซงใชกรณนเปนกรณอางอง กรณท 2 ศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขามาในระบบโดยใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครอง 90 เปอรเซนตของก าลงผลตตดตง (โรงไฟฟาจะนะจายก าลงผลตเขาระบบหลก 1,350 MW) กรณท 3 ศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขามาในระบบโดยใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองเฟส 1 เพยง 1 เฟส (โรงไฟฟาจะนะจายก าลงผลตเขาระบบหลก 700 MW) และกรณท 4 ตดก าลงการผลตของโรงไฟฟาออกจากระบบ

จากการศกษาทง 4 กรณ พบวากรณท 3ใหโรงไฟฟาจะนะเดนเครองเพยง 1 เฟสเทานน จะท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในภาพรวมของระบบเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมมคานอยทสด โดยทก าลงการผลตจากฟารมกงหนลม 500 MW จะท าใหก าลงไฟฟาสญเสยในระบบของกรณท 3 มคาต าสด นอกจากนนในกรณท 3 จะเหนวาอตราการเปลยนแปลงของคาก าลงไฟฟาสญเสยรวมทเกดในระบบเมอก าลงไฟฟาทผลตไดจากฟารมกงหนลมมการเปลยนแปลงจะมคาต าสดเมอเปรยบเทยบกบกรณท 1, 2 และ 4

นอกจากในแงของก าลงไฟฟาสญเสยแลวเมอมองในแงเสถยรภาพของระบบ ความสามารถและขอจ ากดในดานสายสงของสายสงในปจจบน การจายก าลงผลตจากโรงไฟฟาฟารมกงหนลมจะเปนการจายก าลงผลตใหกลมโหลดในพนทโซนจงหวดภเกต กระบ พงงา ซงใกลกวาการจายก าลงผลตมาจากโรงไฟฟาจะนะ ชวยลดการจายก าลงผลตจากโรงไฟฟาจะนะไมใหเดนเครองเตมพกด และยงชวยลดก าลงไฟฟาทไหลผานวงจรสายสงเชอมโยงระหวางบสคลองแงะ (KNE) กบบสทงสง (TS) อกดวย

แตจากการศกษาการประมาณก าลงไฟฟาเฉลยทกงหนลมสามารถผลตไดพบวาความเปนไปไดทฟารมกงหนลมจะสามารถผลตก าลงไฟฟาได มคาอยทประมาณ 10 เปอรเซนต ของก าลงผลตตดตงซงใกลเคยงกบก าลงผลตทท าใหกรณท 1 มก าลงไฟฟาสญเสยในระบบนอยทสด คอกรณท 1 ทฟารมกงหนลมสามารถผลตก าลงไฟฟาจายเขาระบบได 150 MW ดงนนจาก

106

การศกษาโดยพจารณาจากความไมแนนอนของการจายก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมเขาสระบบ เมอฟารมกงหนลมสามารถจายก าลงการผลตเขาสระบบไดในชวง 0-200 MW ควรจายก าลงการผลตจากโรงไฟฟาจะนะทง 2 เฟส ประมาณ 1000 MW ดงกรณท 1 และเมอฟารมกงหนลมสามารถจายก าลงการผลตเขาสระบบไดในชวง 201-1000 MW ควรจายก าลงการผลตจากโรงไฟฟาจะนะเพยง 1 เฟส ดงกรณท 3

เมอมองในแงของเศรษฐศาสตรของทง 4 กรณ เมอมการจายก าลงไฟฟาจากฟารมกงหนลมเขาสระบบ พบวาจดทท าใหแตกรณหลกมก าลงไฟฟาสญเสยในระบบต าสด ไมใชจดทท าใหตนทนการผลตรวมของระบบมคาต าสด โดยตนทนการผลตรวมของระบบทเพมขนจะแปรตามก าลงการผลตทกงหนลมจายเขาสระบบ เมอกงหนลมจายก าลงผลตเขาสระบบเพมมากขนตนทนการผลตรวมของระบบกจะเพมมากขนดวยเชนกน ถงแมวาบางกรณยอยจะมตนทนการผลตทลดลงจากการจายก าลงผลตยอยขนไปยงบสบางสะพานแลวกตาม ทเปนเชนนเนองจากตนทนในการการผลตตอหนวยของฟารมกงหนลมมคาสงกวาตนทนการผลตจากกาซธรรมชาตถงสองเทา ท าใหตนทนทลดลงจากก าลงไฟฟาสญเสยทลดลงเพยงเลกนอย มผลตอตนทนการผลตรวมนอยมากเมอเทยบกบตนทนการผลตทเพมขนจากฟารมกงหนลม

ดงนนสรปไดวาเมอมการเชอมตอฟารมกงหนลมเขาสระบบหลกถามองในดานของเศรษฐศาสตรถอวายงไมคมกบการลงทน เนองจากตนทนการผลตตอหนวยสงกวาก าลงไฟฟาทผลตจากโรงไฟฟาทใชเชอเพลงกาซธรรมชาตมาก แตถามองในดานของเสถยรภาพและความมนคงของระบบ โรงไฟฟาฟารมกงหนลมสามารถชวยใหระบบในภาคใตมความมนคงเพมขนจากสภาวะปกต และโดยเฉพาะกรณทโรงไฟฟาจะนะไมสามารถจายก าลงผลตเขาสระบบไดทง 2 เฟส

107

5.2. ปญหาและแนวทางแกไข 5.2.1 คาก าลงไฟฟา และก าลงไฟฟาสญเสยทเกดขนในระบบอาจมความ

คลาดเคลอนจากระบบจรงเลกนอยเนองจากการยบรวมจ านวนโหลดและหมอแปลงในบางสถานไฟฟาในแบบจ าลองเพอใหงายตอการวาดแบบจองลอง แกไขโดยการวาดแบบจ าลองใหมโดยไมตองยบรวมโหลดและหมอแปลง

5.2.2 กงหนลมทใชในกรณศกษาอาจจะเปนเทคโนโลยทเกาเมอเทยบกบปจจบน หากมการตดตงฟารมกงหนลมจรงควรจะใชกงหนลมรนใหมทมจด Cut in speed และ Rate speed ทมคาต ากวารนทใชศกษา เพอใหสามารผลตก าลงไฟฟาไดมากขน

5.3. แนวทางการพฒนาตอไป

5.3.1 แบบจ าลองทออกแบบสามารถน าไปออกแบบเพมเตมเพอใชวเคราะหกรณม

การเชอมตอฟารมกงหนลม โซลาฟารม หรอกรณมการเชอมตอจากแหลงจายประเภทอนๆ เพมเตม

ในพนทภาคใตได

5.3.2 ในสวนของโปรแกรม DIgSILENT สามารถวเคราะหเพมเตมในดานอนๆ

เชน ฮารโมนค กระแสลดวงจร เปนตน โดยใชแบบจ าลองทสรางขนไปวเคราะห

108

บรรณานกรม

[1] การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย, “ Yearly Operating Program 2015 Book Fianl,” 2558 [2] “สดสวนการใช เ ช อ เพลงในการผลตพลงงานไฟฟาของไทย ,” Available:

http://www.egat.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=579&Itemid=116 [Accessed: January 5, 2015]

[3] การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย, “สรปแผนพฒนาก าลงผลตไฟฟาของประเทศไทย พ.ศ.2553-2573” 2554

[4] “Global Wind Energy Outlook 2014,” Available: http://www.gwec.net/wpcontent/ uploads/- 2014/10/GWEO2014_WEB.pdf [Accessed: January 5, 2015]

[5] การไฟฟาสวนภมภาค, “สรปขอมลการประชม กฟภ - กฟผ.ป 2557,” 2557 [6] มหาวทยาลยทกษณ, “รายงานการวจยการศกษาความเปนไปไดของโรงไฟฟาฟารมกงหน

ลมตามแนวชายฝงทะเลทางภาคใต,” 2551 [7] การไฟฟาสวนภมภาค, “รายงานสรปสถานะ การรบซอไฟฟาจากผผลตไฟฟาขนาดเลกมาก

(VSPP) ในพนท กฟต.3 ประจ าเดอน ธนวาคม 2555,” 2556 [8] V. Thaper, G.Agnihotri, and V.K. Sethi, “Critical analysis of methods for mathematical

modeling of wind turbines,” Trans. On Renewable Energy, Vol.31, No.11, Nov. 2011, pp.3166-3177.

[9] L.Wang, Y.H.Lin and Y.T.Chen,“Load-flow analysis of a wind farm containing multiple

wind-driven wound-rotor induction generators with dynamic slip control using RX

model,” IEEE Trans. on Sustainable Energy, Vol.2, No.3, Feb. 2011, pp.256-264.

[10] J.Hetzer, D.C.Yu and K.Bhattarai “An economic dispatch model incorporating wind power,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol.23, No.2, June. 2008, pp.603-611.

[11] E.Vittal, M.O’Malley and A.Keane, “A steady-state voltage stability analysis of power systems with high penetrations of wind,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol.25, No.1, Feb. 2010, pp.433-442.

[12] D.Villanueva, L.Pazos and A.Feijoo, “Probabilistic load flow including wind power generator,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol.26, No.3, Aug. 2011, pp.1659-1667.

109

[13] M.A.Ortega-Vazquez and D.S.Kirschen, “Assessing the impact of wind power generation on operating costs,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol.1, No.3, pp.295-301, Dec. 2010.

[14] N. Ketjoy, and A. Sasitharanuwat. “Wind Energy Technology,” Narasuan University Journal, 2004.

[15] “Technical data sheet LTW77 1500 kW ,” Available: http://en.leitwind.com/Products-Services/Product-Overview2/LTW77-1.500-kW [Accessed: June 23, 2014].

[16] A.J.Pansini “ Electrical distribution engineering,” 1st edition, 1986. [17] ประทป ฟผล. “การศกษาผลกระทบก าลงสญเสยในระบบจ าหนายจากการตดตงเครอง

ก าเนดไฟฟาแบบกระจาย. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรบณฑต, สาขาวชาการจดการทางวศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ” 2553.

[18] T.Gonen, “Electric power transmission system engineering analysis and design,” 1st edition, 1998.

[19] บรษท อเอสอารไอ (ประเทศไทย) จ ากด, “คมอการฝกอบรมโปรแกรมประยกต Network Analysis and PowerFlow Modeling (Training Manual) โครงการพฒนาสารสนเทศระบบไฟฟาทางภมศาสตร ระยะท 2 การไฟฟาสวนภมภาค, ” 2552.

[20] การไฟฟาสวนภมภาค, “รายงานการประชมรวมระดบปฏบตการระหวาง กฟภ – กฟผ. ประจ าป 2557, ” 2557.

[21] การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย, “ขอมลรายงานผบรหาร,” 2558. [22] ชวงศ วฒนศกดภบาล และคณะ, “โครงการสาธตการผลตไฟฟาดวยกงหนลมชนดไมม

เกยรของการไฟฟาสวนภมภาค,” บทความวชาการ การประชมชมรมวศวกร การไฟฟาสวนภมภาคเขต 3 ภาคใต, 20 มกราคม 2557

110

ภาคผนวก

111

ภาคผนวก ก ตารางแสดงขอมลโหลด

112

ขอมลโหลดสงสดประจ าเดอนเมษายน 2557

113

ภาคผนวก ข คาพารามเตอรสายสง

114

ตารางแสดงคาพารามเตอรสายสง

number line name

circuit line long

(km)

line impedance

from to R(ohm/km) X(ohm/km) B(uS/km)

1 BSP บางสะพาน CP ชมพร 1 116.32 0.026013 0.026332 0.051320 0.051438

0.292242 0.291923 0.394937 0.394820

3.898703271 3.905691359 2.901029590 2.902817233

CP ชมพร 2 116.32 LSN หลงสวน 1 179.768

LSN หลงสวน 2 179.768

2 LSN หลงสวน RN ระนอง 1 65.574 0.081257 0.081338 0.051688 0.051780

0.373875 0.373795 0.396199 0.396062

3.064979821 3.064979821 2.896390102 2.898026111

RN ระนอง 2 65.574 SRT สราษฎร 1 115.547 SRT สราษฎร 2 115.547

3 CP ชมพร SRT สราษฎร 1 175.782 0.025851 0.026152

0.291281 0.290980

3.905206610 3.912089169

SRT สราษฎร 2 175.782

4 SRT สราษฎร TP ตะกวปา 1 114.074 0.203950 0.133795 0.133795 0.133757 0.133757 0.051650 0.051650 0.025887 0.025887

0.435574 0.388693 0.388693 0.388620 0.388620 0.391863 0.391863 0.292378 0.292378

2.664671654 2.947402229 2.947402229 2.946290559 2.946290559 2.929555680 2.929555680 3.897485616 3.897485616

BDN บานดอน 1 13.443 BDN บานดอน 2 13.443 PP พนพน 1 7.109 PP พนพน 2 7.109 RPB รชชประภา 1 51.312 RPB รชชประภา 2 51.312 TS ทงสง 1 121.386 TS ทงสง 2 121.386

5 KN ขนอม SRT สราษฎร 1 76.486 0.051596 0.051596 0.051605 0.051605

0.392777 0.392777 0.393542 0.393542

2.921819168 2.921819168 2.918570903 2.918570903

SRT สราษฎร 2 76.486 NT นครศรฯ 1 97.589 NT นครศรฯ 2 97.589

115

ตารางแสดงคาพารามเตอรสายสง (ตอ)

number line name

circuit line long

(km)

line impedance

from to R(ohm/km) X(ohm/km) B(uS/km)

6 RPB รชประภา PN พงงา 1 72.7 0.133505 0.133505 0.081084 0.133502

0.388291 0.388291 0.373252 0.388296

2.946568101 2.946568101 3.069390246 2.946782111

PN พงงา 2 72.7 PN พงงา 3 79.3 PN2 พงงา2 1 72.9

7 RN ระนอง TP ตะกวปา 1 116.782 0.188134 0.404976 2.812666413

8 PN2 พงงา2 PK3 ภเกต3 1 76.7 0.051728 0.051796 0.133461 0.133461 0.204738

0.39644 0.396302 0.391793 0.391793 0.436102

2.895921803 2.897647033 2.918563111 2.918563111 2.660753880

PK3 ภเกต3 2 76.7

PK3 ภเกต3 PK3 ภเกต3 TP ตะกวปา

1 2 1

69.9 69.9 45.1

9

PN พงงา

PN2 พงงา2 PN2 พงงา2

1 2

0.2 0.2

0.085963 0.085963

0.363688 0.363688

3.024574669 3.024574669

10

PK3 ภเกต3

PK1 ภเกต1 PK1 ภเกต1 PK1 ภเกต1 PK2 ภเกต2 PK2 ภเกต2 PK2 ภเกต2

1 2 3 1 2 3

5.9 5.9 5.9

11.9 11.9 11.9

0.132474 0.132474 0.132474 0.081573 0.081573 0.081573

0.388905 0.388905 0.388905 0.379191 0.379191 0.379191

2.896414726 2.896414726 2.896414726 3.018220521 3.018220521 3.018220521

11

KA กระบ KA กระบ

PN2 พงงา2 PN2 พงงา2 TS ทงสง TS ทงสง LR ล าภรา

1 2 1 2 1

98 98

78.606 78.606 84.73

0.025856 0.026180 0.051886 0.052156 0.204423

0.291274 0.290950 0.396787 0.396518 0.435958

3.905327727 3.912271903 2.898810449 2.902177244 2.662967902

116

ตารางแสดงคาพารามเตอรสายสง (ตอ)

number line name

circuit line long

(km)

line impedance

from to R(ohm/km) X(ohm/km) B(uS/km)

12

TS ทงสง

LR ล าภรา LR ล าภรา NT นครศรฯ NT นครศรฯ

1 2 1 2

49.445 49.455 51.05 51.05

0.081311 0.081348 0.051812 0.051812

0.373413 0.373258 0.397294 0.397294

3.069229124 3.068608513 2.895341496 2.895341496

13 NT นครศรฯ RA ระโนด 1 83.593 0.081065 0.081065 0.051598 0.051598

0.373242 0.373242 0.393654 0.393654

3.070055635 3.070055635 2.918257525 2.918257525

RA ระโนด 2 83.593 PU พทลง 1 89.606 PU พทลง 2 89.606

14 PU พทลง LR ล าภรา 1 63.5 0.204665 0.204455

0.436154 0.435984

2.662578331 2.662523259

HY1 หาดใหญ1 1 81.819

15 KNE คลองแงะ YL2 ยะลา2 1 125.685 0.051728 0.051980 0.025608 0.025608 0.026125 0.026125

0.396019 0.395766 0.290870 0.290870 0.287548 0.287723

2.901754341 2.904762431 3.907725878 3.907725878 3.974823030 3.973569933

YL2 ยะลา2 2 125.685 TS ทงสง 1 205.129 TS ทงสง 2 205.129 HY2 หาดใหญ2 1 30.171 HY2 หาดใหญ2 2 30.171

16 HY2 หาดใหญ2 HY1 หาดใหญ1 1 7.931 0.189095 0.405871 2.812537913 HY1 หาดใหญ1 2 8.772 0.133727 0.390931 2.930789408 SKL สงขลา 1 20.552 0.133717 0.388861 2.943338526 SKL สงขลา 2 20.552 0.133717 0.388861 2.943338526 PTN ปตตาน 1 94.973 0.133416 0.388104 2.951391000 PTN ปตตาน 2 94.973 0.133416 0.388104 2.951391000 SDO สะเดา 1 43.915 0.133650 0.393844 2.899569477

117

ตารางแสดงคาพารามเตอรสายสง (ตอ)

number line name

circuit line long

(km)

line impedance

from to R(ohm/km) X(ohm/km) B(uS/km)

16 HY2 หาดใหญ2 PU พทลง 1 88.101 0.051578 0.391492 2.930989006 PU พทลง 2 88.101 0.051578 0.391492 2.930989006

17 SKL2 สงขลา2 HY2 หาดใหญ2 1 28.19 0.026084 0.026459

0.293117 0.292554

3.894046006 3.900751785

HY2 หาดใหญ2 2 28.19

18 PTN ปตตาน YL1 ยะลา1 1 39.351 0.133591 0.394589 2.891911817

19 BLG บางลาง YL2 ยะลา2 1 37.443 0.188999 0.188999

0.399438 0.399438

2.855506091 2.855506091

YL2 ยะลา2 2 37.443

20 YL2 ยะลา2 YL1 ยะลา1 1 2.526 0.040837 0.040837 0.080057

0.291620 0.291620 0.374064

3.861541294 3.861541294 3.062619634

YL1 ยะลา1 2 2.526 NW นราธวาส 1 63.6

21 YL1 ยะลา1 NW นราธวาส 1 60.783 0.188857 0.405564 2.810207697

22 NW นราธวาส SUK สไหงโกลก 1 50.13 0.133622 0.388572 2.944329620

23 HY1 หาดใหญ1 STU สตล 1 73.41 0.133403 0.393759 2.897469195

118

ภาคผนวก ค ชนดและพกดสายสง

119

ชนดและพกดสายสง

number line name

Circuit ชนด พกดกระแส (A) MVA kV From to

1 BSP บางสะพาน CP ชมพร 1 2*1272 MCM ACSR 2156 858.86 230 CP ชมพร 2 2*1272 MCM ACSR 2156 858.86 230 LSN หลงสวน 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 LSN หลงสวน 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

2 LSN หลงสวน RN ระนอง 1 795 MCM ACSR 818 162.93 115 RN ระนอง 2 795 MCM ACSR 818 162.93 115 LSN หลงสวน SRT สราษฎร 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 SRT สราษฎร 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

3. CP ชมพร SRT สราษฎร 1 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230 SRT สราษฎร 2 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230

4. SRT สราษฎร TP ตะกวปา 1 150 SQ.MM. ACC 412 82.06 115 BDN บานดอน 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 BDN บานดอน 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PP พนพน 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PP พนพน 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115

120

ชนดและพกดสายสง (ตอ)

number line name

Circuit ชนด พกดกระแส (A) MVA kV From to

SRT สราษฎร RPB รชชประภา 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 RPB รชชประภา 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 TS ทงสง 1 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230 TS ทงสง 2 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230 5. KN ขนอม SRT สราษฎร 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 SRT สราษฎร 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 NT นครศรฯ 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 NT นครศรฯ 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 RPB รชชประภา PN พงงา 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PN พงงา 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PN พงงา 3 795 MCM ACSR 818 162.93 115 PN2 พงงา2 1 795 MCM ACSR 818 162.93 115

7 RN ระนอง TP ตะกวปา 1 336.4 MCM ACSR 484 96.4 115 8 PN2 พงงา2 PK3 ภเกต3 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 PK3 ภเกต3 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

121

ชนดและพกดสายสง (ตอ)

number line name

Circuit ชนด พกดกระแส (A) MVA kV From to

PN2 พงงา2 PK3 ภเกต3 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115 PK3 ภเกต3 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115 TP ตะกวปา 1 150 SQ.MM. ACC 412 82.06 115

9 PN พงงา PN2 พงงา2 1 150 SQ.MM. ACC 412 82.06 115 PN2 พงงา2 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115

10 PK3 ภเกต3 PK1 ภเกต1 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115 PK1 ภเกต1 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PK1 ภเกต1 3 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PK2 ภเกต2 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PK2 ภเกต2 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PK2 ภเกต2 3 477 MCM ACSR 600 119.51 115

11 KA กระบ PN2 พงงา2 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 PN2 พงงา2 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 TS ทงสง 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 TS ทงสง 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

122

ชนดและพกดสายสง (ตอ)

number line name

Circuit ชนด พกดกระแส (A) MVA kV From to

KA กระบ LR ล าภรา 1 150 SQ.MM. ACC 412 82.06 115 12 TS ทงสง LR ล าภรา 1 795 MCM ACSR 818 162.93 115

LR ล าภรา 2 795 MCM ACSR 818 162.93 115 TS ทงสง NT นครศรฯ 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 NT นครศรฯ 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

13 NT นครศรฯ RA ระโนด 1 795 MCM ACSR 818 162.93 115 RA ระโนด 2 795 MCM ACSR 818 162.93 115 NT นครศรฯ PU พทลง 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 PU พทลง 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

14 PU พทลง LR ล าภรา 1 150 SQ.MM. ACC 412 82.06 115 HY1 หาดใหญ1 1 150 SQ.MM. ACC 412 82.06 115

15 KNE คลองแงะ YL2 ยะลา2 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115 YL2 ยะลา2 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115 TS ทงสง 1 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230 TS ทงสง 2 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230

123

ชนดและพกดสายสง (ตอ)

number line name

Circuit ชนด พกดกระแส (A) MVA kV From to

HY2 หาดใหญ2 1 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230 HY2 หาดใหญ2 2 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230

16 HY2 หาดใหญ2 HY1 หาดใหญ1 1 336.4 MCM ACSR 484 96.4 115 HY1 หาดใหญ1 2 336.4 MCM ACSR 484 96.4 115 SKL สงขลา 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 SKL สงขลา 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PTN ปตตาน 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 PTN ปตตาน 2 477 MCM ACSR 600 119.51 115 SDO สะเดา 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 HY2 หาดใหญ2 PU พทลง 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230 PU พทลง 2 1272 MCM ACSR 1078 214.72 230

17 SKL2 สงขลา2 HY2 หาดใหญ2 1 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230 HY2 หาดใหญ2 2 2*1272 MCM ACSR 2156 858.6 230

18 PTN ปตตาน YL1 ยะลา1 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115

124

ชนดและพกดสายสง (ตอ)

number line name

Circuit ชนด พกดกระแส (A) MVA kV From to

19 BLG บางลาง YL2 ยะลา2 1 336.4 MCM ACSR 484 96.4 115 YL2 ยะลา2 2 336.4 MCM ACSR 484 96.4 115

20 YL2 ยะลา2 YL1 ยะลา1 1 2*795 MCM ACSR 1636 429.43 115 YL1 ยะลา1 2 2*795 MCM ACSR 1636 429.43 115 NW นราธวาส 1 1272 MCM ACSR 1078 214.72 115

21 YL1 ยะลา1 NW นราธวาส 1 336.4 MCM ACSR 484 96.4 115 22 NW นราธวาส SUK สไหงโกลก 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115 23 HY1 หาดใหญ1 STU สตล 1 477 MCM ACSR 600 119.51 115

125

ภาคผนวก ง

คาปาซเตอรในสถานไฟฟา

126

คาปาซเตอรในสถาน

22/33 kV

115 kV

ท sub kV TOTAL (MVAR)

sub kV TOTAL (MVAR)

1 LSN 22.5 6.6 RN 118.3 15.09 2 CP 22.8 23.1 PK1 117.7 93.63 3 RN 33.8 15.42 PK2 118.8 137.74 4 PK1 34.1 13.2 PN 118.5 90.92 5 PK2 33.8 21.45 LR 117.2 44.08 6 TP 33.8 13.5 NT 118.5 22.04 7 LR 33.9 22.5 PU 120.1 33.06 8 RA 34.1 6.6 HY2 118.7 88.16 9 NT 34 6.6 STU 118.6 32.19

10 HY1 33.8 24.97 PTN 118.6 22.04 11 STU 34.3 30.78 YL1 120.2 22.04 12 SLK 34 22.68 NW 119.3 13.2 13 SDO 34.1 12.36 KA 117.4 20.2 14 PTN 33.7 15.96 15 YL1 34 4.94 16 NW 34.3 14.97 230 kV 17 SUK 33.8 27.9 KNE 233 420

BSP Static Var Compensator (SVC) ขนาด +150/-300 Mvar

132

ประวตผเขยน ชอ สกล นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง รหสประจ าตวนกศกษา 5410120043 วฒการศกษา

วฒ ชอสถาบน ปทส าเรจการศกษา วศวกรรมศาสตรบณฑต

(วศวกรรมไฟฟา) มหาวทยาลยสงขลานครนทร 2553

ทนการศกษา (ทไดรบในระหวางการศกษา) ทนอดหนนการวจยเพอวทยานพนธ การตพมพเผยแพรผลงาน นางสาวพลอยพมพ แกลวทนง วฤทธ วชกล กสมาลย เฉลมยานนท และ อนวตร ประเสรฐสทธ,

“การศกษาการไหลของก าลงไฟฟาเมอมการเชอมตอกงหนลมผลตไฟฟาในภาคใต,” การประชมวชาการทางวศวกรรรมไฟฟา ครงท 37 (EECON-37), เลม 1, วนท 19-20 พฤศจกายน 2557, หนา 157-160.