LÝ DO CH N TÀI
Tăng cường hóa độ tin cậy (TC) được coi là một trong những giải pháp hiệu quả nhất để nâng cao chất lượng dịch vụ điện So với các nước như Philippines, Úc, và Malaysia, chỉ số SAIDI/SAIFI của Việt Nam vẫn còn cao mặc dù đã giảm qua các năm Tính đến ba tháng đầu năm 2021, chỉ số SAIDI (thời gian mất điện bình quân của khách hàng/năm) là 262,7 phút và SAIFI (số lần mất điện bình quân của khách hàng/năm) là 2,02 lần, giảm đáng kể so với năm 2015 (SAIDI = 2110 phút, SAIFI = 12,85 lần) Tuy nhiên, các chỉ số này vẫn còn cao so với các nước trong khu vực Tại Thành phố Hồ Chí Minh, tình hình cũng không ngoại lệ.
2020, T ng công ty i n l c TP.HCM ( EVNHCMC) đ t ch s SAIDI = 43 phút và ch s SAIFI = 0,59 l n [3] Con s này ngày càng c i thi n qua các n m (n m 2019 có SAIDI = 59 phút và SAIFI = 0,8 l n [4]) và d đoán s t t h n n a trong nh ng n m t i
Trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay, tự động hóa trong hệ thống điện đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng lưới điện thông minh cho tương lai Tuy nhiên, lưới điện tại TP.HCM vẫn chưa hoàn toàn tự động hóa, gây ảnh hưởng đến chất lượng cung cấp điện Do đó, Luật này đưa ra các giải pháp giải quyết vấn đề, nhằm đảm bảo lưới điện hoạt động một cách toàn diện và hiệu quả Bên cạnh đó, luật cũng hướng đến việc xử lý sự cố trong trường hợp hợp bộ tự động hóa.
M C ÍCH NGHIÊN C U
Phân tích hiện trạng tác động của biến đổi khí hậu đến thiết bị phần cứng và phần mềm đòi hỏi giải quyết vấn đề các thiết bị bảo vệ tác động bất thường thời tiết gây ra mất đi diện tích rừng Xuất hiện một số phương án hạn chế biến đổi khí hậu và phương án đối phó xử lý nhanh, phục hồi lại điện nếu vấn đề bảo vệ biến đổi khí hậu xảy ra.
Mô ph ng trên l i đi n th c t v i nh ng đ xu t đ a ra và đánh giá hi u qu áp d ng c a các ph ng pháp
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
I T NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U
- L i đi n phân ph i trung th g m đ ng dây trên không và đ ng dây ng m, các thi t b đóng c t trên l i;
- Ph n m m Matlab/Simulink đ mô ph ng;
- Ph n m m SCADA (Survalent) đ mô ph ng l i đi n th c t ;
Nghiên cứu xoay quanh việc giải quyết vấn đề tác động bất đồng thời của các TBBV trên lưới điện phân phối, nhằm tối ưu hóa lưới điện và mô phỏng, thu thập dữ liệu bằng phần mềm SCADA chuyên dụng.
PH NG PHÁP TH C HI N
Lu n v n nghiên c u th c hi n trên 02 ph n m m:
- ng d ng lý thuy t ph i h p b o v và s d ng k n ng l p trình logic đ xây d ng mô hình mô ph ng trên ph n m m Matlab/Simulink
- Nghiên c u phân tích nguyên lý x lý s c c a ph n m m Survalent, nghiên c u khai thác các tính n ng h tr c a ph n m m, k t h p k n ng l p trình đ th c hi n ph ng án ph c h i l i đi n đ c đ xu t trong Lu n v n
Sau khi th c hi n mô ph ng s đ a ra nh ng đánh giá v hi u qu áp d ng c a các ph ng pháp.
Ý NGH A C A TÀI
Bài viết cung cấp thông tin về hiện trạng các sàn giao dịch trong thị trường bất động sản tại TP.HCM và khả năng xử lý sự cố với hệ thống giao dịch tập trung Qua đó, nêu rõ những hạn chế đối với các trường hợp sàn giao dịch không chỉ dựa vào các tiêu chí xuất sắc mà còn đánh giá mức độ khả thi của các phương pháp khi áp dụng trên thực tế Tài liệu này có giá trị khoa học và có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu.
Để đảm bảo tính liên tục và tin cậy trong quá trình vận hành, việc phát hiện và xử lý nhanh chóng các tác động không chờ là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn mà còn đảm bảo cung cấp dịch vụ một cách liên tục và hiệu quả Trong bối cảnh chuyển đổi số và công nghệ 4.0, việc ứng dụng các thiết bị bảo vệ và theo dõi sẽ hỗ trợ tối ưu hóa quy trình làm việc.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
B C C C A TÀI
S L C V L I I N THÀNH PH H CHÍ MINH
Theo th ng kê, trên l i đi n TP.HCM đã có 62 tr m trung gian 220/110kV có k t n i SCADA, trong đó có:
- 2 tr m 110kV ch a đi u khi n xa
- 1 tr m 110kV Th c B c do T ng công ty i n l c mi n Nam (SPC) qu n lý
- 54 tr m 110kV đi u khi n xa, trong đó có 48 tr m 110kV không ng i tr c
Hình 1.1: Tr m đi n trung gian
Ngoài ra, còn có 62 tr m ng t có k t n i SCADA t l 100%, trong đó có 59 tr m đã đ a vào đi u khi n xa toàn tr m
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các thiết bị đóng cắt có kết nối SCADA (Hệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu từ xa) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ, phân đoạn và chuyển tải điện năng, bao gồm Recloser, LBS (điều khiển từ xa) và RMU (điều khiển lưới) Tại TP.HCM, có khoảng 7000 thiết bị đóng cắt, trong đó có 1251 recloser, 446 LBS và 285 RMU được trang bị kết nối SCADA.
Recloser (hay còn gọi là REC) là thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện có khả năng tự động đóng lại Hầu hết các sự cố trên lưới điện là sự cố thoáng qua, như cành cây gãy, động vật đi qua, hoặc gió mạnh, do đó REC giúp tăng độ tin cậy cung cấp điện và giảm thời gian mất điện REC có khả năng điều chỉnh dòng điện và bảo vệ quá tải, giúp bảo vệ lưới điện Thiết bị này thường được sử dụng cho lưới điện sử dụng dây trên không và dây bọc bán phần, vì ít xảy ra sự cố thoáng qua hơn với dây bọc toàn phần Ngoài ra, nhờ tính kinh tế hơn so với máy cắt (MC), REC còn được dùng để phân đoạn hoặc làm thiết bị liên lạc giữa các xuất tuyến.
Hình 1.3: Recloser b trí trên tr đi n
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
REC được trang bị các đầu vào và đầu ra, bên trong có trang bị thiết bị đo lường phục vụ cho công tác đóng cắt bảo vệ Hệ thống điều khiển của REC có thể hoạt động trực tiếp hoặc điều khiển từ xa (SCADA), đồng thời còn được trang bị các công tắc (màu vàng) cho phép thao tác cắt REC bằng tay trực tiếp khi không thể điều khiển từ xa, đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.
Hi n nay trên l i đi n TP.HCM s d ng các lo i REC c a các hãng: Entec, AVDC, FXD, F6,… Sau đây là giao di n t đi u khi n c a các hãng:
Hình 1.5: Các lo i t đi u khi n recloser
Các ch c n ng c a t đi u khi n recloser [6]:
- B o v ch m đ t nh y (SEF) (tùy ch n)
- Ch c n ng t đóng l i c REC (79) (tùy ch n, th ng đ c t t đi trên l i TP.HCM tr m t s tuy n dây chuyên d ng)
- C t dòng t c th i (High Curent Trip)
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
- Ghi nh các s ki n (T i đa 100 s ki n – tùy lo i t ) b) Load Break Switch (LBS)
LBS (Load Break Switch) là thiết bị quan trọng dùng để đóng cắt điện trên lưới điện LBS có khả năng đóng cắt với dòng điện lên đến khoảng 600Amp, nhờ vào buồng dập hồ quang bằng khí SF6 bên trong.
LBS (Fault Indicator) có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tín hiệu, nhưng không thể hoàn toàn bảo vệ ngắn mạch Để thực hiện chức năng bảo vệ ngắn mạch, LBS cần được kết hợp với các thiết bị khác Thông thường, LBS có chức năng phân đo lường và kết nối các xu hướng, giúp cải thiện hiệu suất hệ thống điện.
Các loại LBS hiện nay đã có khả năng điều khiển từ xa, cho phép ứng dụng trong tự động hóa và phân phối Điều này giúp LBS được sử dụng rộng rãi và hiệu quả hơn trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Hình 1.6: LBS b trí trên tr
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hi n nay trên l i đi n TP.HCM s d ng các lo i LBS nh Jinkwang, Buheung, S&S,
Hình 1.8: Các lo i LBS c) T m ch vòng (RMU)
Trong lưới điện trung thế, đột ngột cắt điện có thể xảy ra khi sử dụng các thiết bị phân phối như RMU (Ring Main Unit), cho phép kết nối nhiều nguồn điện khác nhau RMU là thiết bị trung thế đóng kín, hoạt động theo nguyên lý vòng tích hợp, sử dụng khí SF6 để cách điện.
T t c các ph n t đóng c t mang đi n đ u n m trong bình khí SF6 làm b ng thép không g nên đ m b o an toàn cho ng i v n hành
Tại TP.HCM, các loại tủ RMU như Siemens và Ormazabal được sử dụng phổ biến, bao gồm ngăn K (ngăn LBS) và ngăn T (ngăn LBS kèm chì) Đặc biệt, với tủ RMU Siemens phiên bản V.2.0, có bổ sung ngăn chứa MC, cho phép thực hiện chức năng bảo vệ hiệu quả hơn.
Hình 1.9: Các lo i t RMU trên l i TP.HCM
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
M i t RMU đ truy n các tín hi u v trung tâm, c n thông qua các RTU đ t trong t , th ng đi kèm theo t do t ng hãng cung c p, truy n thông qua modem 3G 1.1.2 V ph n m m
Hi n nay, t i TP.HCM đang s d ng 02 ph n m m ph c v t đ ng hóa l i đi n phân ph i là DMS (Distribution Management System) trên n n t ng Alstom và DAS (Distribution Automation System) trên n n t ng Survalent:
B ng 1.1: Các ph n m m t đ ng hóa hi n nay c a h th ng đi n t i TP.HCM
+ FLISR (Fault Location Isolation and Service Restoration): xác đ nh v trí s c , cô l p và khôi ph c l i đi n + DPF (Distribution Power Flow): tính trào l u công su t
+ BLA (Bus Load Allocated): đánh giá phân b t i ph c v cho DPF + AFR (Automation Feeder Reconfiguration): phân tích c u trúc l i đi n và gi i các bài toán t i u l i đi n +…
+ FLISR (Fault Location Isolation and Service Restoration): xác đ nh v trí s c , cô l p và khôi ph c l i đi n
Tính toán trào lưu công suất trên tuyến dây sắt và các tuyến lân cận là rất quan trọng để xác định điểm mạch sắt Việc này bao gồm việc phân tích trở kháng các tuyến dây và dòng sắt trên tuyến dây sắt Từ đó, có thể đề xuất các phương án chuyển tải hiệu quả hơn.
D a vào tín hi u ch báo s c và tr ng thái c a các thi t b đ xác đ nh ph m vi s c
D a vào thông s t i cài đ t s n và t i 15 phút tr c s c đ tính toán chuy n t i, không tính trào l u công su t
C 02 ph n m m đ u đáp ng ch c n ng FLISR đ gi i quy t các tr ng h p s c , tái cung c p đi n trong vòng d i 01 phút ( ch đ t đ ng hoàn toàn) đ i v i h u h t các d ng s c , bao g m m t s s c tác đ ng không ch n l c
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
CÁC D NG T NG HÓA TRONG L I I N PHÂN PH I TRUNG TH
Các d ng t đ ng hóa (T H) chính g m t đ ng hóa d ng phân tán và t đ ng hóa d ng t p trung
1.2.1 T đ ng hóa d ng phân tán (Decentralized) d ng T H này, các thi t b b o v đ c l p trình s n đ t ho t đ ng ho c giao ti p v i nhau, ph i h p ho t đ ng đ i v i các k ch b n s c khác nhau Các thi t b trong h th ng này đ c quy đ nh nh sau:
- Feeder (FR): Thi t b n m g n tr m nh t (Sau MC đ u tuy n)
- Tie (TR): Thi t b liên l c gi a các xu t tuy n, v trí th ng m (NO)
- Mid-point (MR): Thi t b n m gi a Feeder và Tie
Hình 1.10: S đ m t s i hai tuy n dây m ch vòng i v i T H d ng phân tán có hai lo i mô hình T H là Loop Automation và Self- healing
H th ng này ho t đ ng d a trên các tín hi u m t áp và b đ m th i gian đ nh tr c t ng ng v i t ng v trí thi t b Các thi t b đ c l p trình d a theo các lu t [7]:
- Lu t 1: Thi t b Feeder c t khi phát hi n m t ngu n
Trong hệ thống bảo vệ, thiết bị Mid-point được phân chia thành hai nhóm bảo vệ A và B, với nhóm A chịu trách nhiệm cho các thiết bị theo hướng tiến (Forward) và nhóm B cho các thiết bị theo hướng lùi (Reverse) Ví dụ, đối với Midpoint2, nhóm A được cấu hình thời gian dựa trên các thiết bị CB1, Feeder1, Midpoint1 và Midpoint2, trong khi nhóm B được cấu hình thời gian dựa trên CB2, Feeder2, Midpoint3 và Tie khi Tie được đóng lại.
- Lu t 3: Thi t b Tie đóng l i khi phát hi n có m t ngu n m t phía
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hệ thống này hoạt động dựa trên việc giao tiếp truyền thông giữa các thiết bị với nhau Các phương thức truyền thông có thể sử dụng là giao thức IEC 61850 với kỹ thuật GOOSE hoặc giao thức Modbus TCP.
Trong hoạt động peer-to-peer, khi một thiết bị tác động bảo vệ lúc sự cố xảy ra, nó sẽ gửi tín hiệu Lockout đến tất cả các thiết bị còn lại trên xuất tuyến Điều này giúp đảm bảo rằng hệ thống được cô lập và chuyển tiếp thông tin đến phần khách hàng không bị sự cố, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho toàn bộ quá trình.
Việc đồng hóa hệ thống điều khiển không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị bảo vệ mà còn nâng cao độ an toàn trên lưới điện Hệ thống đồng hóa tập trung (Centralized) cho phép tất cả các thiết bị có SCADA trên lưới điện phân phối gửi tín hiệu hiệu quả về một hệ thống điều khiển trung tâm Khi có sự cố xảy ra, hệ thống sẽ phân tích và đưa ra những phương án tối ưu để khắc phục và tái lập cung cấp điện.
H th ng t đ ng hóa t p trung này hi n đang s d ng là h th ng DAS
DAS (Distribution Automation System) là h th ng t đ ng hóa l i đi n phân ph i
Hình 1.11: Công th c h th ng DAS
CÁC YÊU C U V N HÀNH T NG HÓA L I I N
Các ph n t c n th a mãn các đi u ki n sau đây đ tham gia hi u qu vào l i đi n t đ ng hóa
1.3.1 Yêu c u v l i đi n t đ ng hóa ho t đ ng m t cách t i u, l i đi n c n đ c xây d ng theo c u trúc m ch vòng có đi m giao liên th ng m đ tham gia chuy n t i nh Hình 1.12:
Hình 1.12: C u trúc l i đi n m ch vòng v n hành tia
Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Thị Bích Tuyền – 1970423 đã trình bày về mô hình phân phối trung tâm Việt Nam, được xây dựng theo kiểu hình chóp và vận hành theo hình tia Thành phố Hồ Chí Minh cũng áp dụng cấu trúc này, tạo điều kiện cho việc phát triển hệ thống phân phối Ngoài ra, hệ thống phân phối của TP.HCM còn cung cấp một số tuyến cấp điện cho khu vực chuyên dụng.
Các thi t b c n có đ nh y tác đ ng đ i v i s c , đ m b o th i gian c t dòng s c là 500ms [10]
Các thi t b đóng c t trên l i đi n phân ph i c n h tr các chu n giao ti p truy n thông đ k t n i và truy n d li u v h th ng SCADA trung tâm (Supervisory Control And Data Acquisition)
Để đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống, việc đồng bộ hóa các tín hiệu truyền thông giữa các thiết bị là rất quan trọng Đồng thời, việc bảo vệ các thiết bị bảo vệ (TBBV) cũng cần được thực hiện với độ chính xác cao để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình hoạt động.
Phân tích dữ liệu là một phần quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình thu thập và tái cung cấp thông tin Để đạt được điều này, cần phải đảm bảo rằng dữ liệu thu thập được chính xác và đầy đủ, đồng thời thực hiện việc điều khiển các thiết bị cần thao tác trong môi trường hợp tác Điều này giúp tối ưu hóa việc xử lý dữ liệu và bảo vệ các nguồn lực, cho phép nhiều hệ thống hoạt động đồng thời một cách hiệu quả.
Phần mềm chính hiện nay là phần mềm Survalent, phục vụ hệ thống tự động hóa DAS Thiết kế trang bị đầy đủ các tính năng đáp ứng nhu cầu vận hành của người dùng, tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế Chưa phát hiện và xử lý chính xác đối với sự tác động không chính xác, đặc biệt trong tình huống bất thường.
PHÂN TÍCH HI N TR NG S C T I TP H CHÍ MINH
1.4.1 Tình hình s c trên l i đi n phân ph i
Các xu hướng tuyển dụng trên địa bàn TP.HCM rất đa dạng, với lượng tài chính đầu tư lớn và số lượng thiết bị đóng cắt dày đặc Bên cạnh đó, cần đảm bảo các tiêu chí phân đoạn, kết hợp với khoảng thời gian phản hồi giữa hai TBBV liên kết là 0,2 giây theo công văn số 658/HT-KH ban hành ngày 19/07/2019 Do đó, lĩnh vực trung tâm tại TP.HCM vẫn còn tồn tại các trường hợp tác động chưa chính xác, bao gồm bảo vệ tài sản và bảo đảm thời gian.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
1.4.1.1 Khái ni m các tr ng h p tác đ ng không ch n l c a) B t v t c p
B t v t c p là hiện tượng TBBV d phòng liên kết học cách xa TBBV chính, tác động khi có sức không thuộc phẩm vị bảo vệ của chúng, trong khi TBBV chính không tác động, gây mất đi điểm diễn rồng Ví dụ trên Hình 1.13 minh họa xu t tuy n A, khi sức t i.
FA, Rec 2A (thiết bị đàm phòng liên kết) tác động “M” thay vì Rec 3A, cho thấy sự tác động vật 1 cấp; xuất tuyến B, khi sử dụng FB, Rec 1B (thiết bị đàm phòng cách nhau) tác động “M” thay vì Rec 3B, cho thấy sự tác động vật 2 cấp.
Hình 1.13: Các tr ng h p b t v t c p Trên th c t , có s c sét đánh lúc 15h52 ngày 27/10/2021 t i ph ng Bình Tr ông, qu n Bình Tân gây b t v t c p MC 486 t M i đ i v i s c phía sau Rec
Ch n An (không tác đ ng b o v ) nh thông tin đ c ghi nh n trên Hình 1.14:
Báo cáo s c b t v t c p ngày 27/10/2021 cho thấy trên hệ thống SCADA tại Trung tâm điều độ ghi nhận kết quả như hình 1.15 Khi có sự cố, MC 486 tại M i cùng REC Ch n An có tín hiệu báo sự cố (dấu hiệu sét đ), trong khi các thiết bị còn lại trên xuất tuyến không có tín hiệu báo sự cố (dấu hiệu sét xanh lá) Điều này cho thấy sự cần thiết phải phân đoán giữa REC Ch n An và LBS P B C Theo quy định bảo vệ thông thông, REC Ch n An là TBBV chính phụ trách dòng sự cố trong trường hợp này Tuy nhiên, MC 486 tại M i đã tác động “M” trong khi REC Ch n An vẫn còn trong trạng thái “óng”.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hình 1.15: K t qu ghi nh n s c trên tuy n t M i đi n l c Bình Phú b) B t đ ng th i
B t đ ng th i là hiện tượng xảy ra khi hai hoặc nhiều thiết bị trên cùng một xu hướng, liên kết hoặc cách nhau, cùng tác động vào một số điểm, gây ra một điểm di chuyển rộng Ví dụ, trong Hình 1.16: xu hướng A, khi sức cản FA, có Rec 3A (thiết bị chính) và Rec 2A (thiết bị dự phòng liên kết) đều tác động “M”, cho thấy sự tác động đồng thời giữa các thiết bị.
2 TBBV li n k ; xu t tuy n B, khi s c t i FB, c Rec 3B (thi t b chính) và Rec 1B (thi t b d phòng cách nhau) đ u tác đ ng “M ”, cho th y s tác đ ng đ ng th i gi a 2 TBBV cách nhau
Vào lúc 02h32 ngày 31/12/2021, một sự cố đã xảy ra tại phường Tân Tạo A, quận Bình Tân, khi một số cột điện bị đổ vào thiết bị, gây ra tình trạng bất động tại khu vực Rec ng D.KCN Tân Tạo Hình 1.17 ghi nhận thông tin về sự cố này, với Rec ng s 1 nằm ở phía sau.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Báo cáo sự cố điện ngày 31/12/2021 cho thấy trên hệ thống SCADA tại Trung tâm điều độ, MC 472 Tân Tạo 2 và REC ng D,KDC Tân Tạo đã nhận tín hiệu báo sự cố (dấu hiệu sét đ) Các thiết bị còn lại trên xuất tuyến không có dấu hiệu báo sự cố (dấu hiệu sét xanh lá), do đó, sự cố được phân đoán cuối tuyến sau REC ng s 1 Theo hợp báo về thông thông, REC ng s 1 là TBBV chính phụ tác động “M” đối với dòng sự cố trong trường hợp này, tuy nhiên, REC ng s 1 và REC ng D,KDC Tân Tạo đã cùng tác động.
Hình 1.18: K t qu ghi nh n s c trên tuy n Tân T o 2 đi n l c Bình Phú 1.4.1.2 Th ng kê các tác đ ng không ch n l c trên l i đi n TP.HCM
Th ng kê s l n tác đ ng không ch n l c trên l i đi n TP.HCM t 06/2020 đ n 06/2021 nh sau:
B ng 1.2: Th ng kê s l n b t v t c p và b t đ ng th i trên l i đi n TP.HCM t 06/2020 đ n 06/2021
STT Tháng/N m T ng s s c S s c b t v t c p S s c b t đ ng th i
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Theo th ng kê trên, t ng s s c x y ra t tháng 06/2020 đ n tháng 06/2021 là g n
Trong năm 1900, có 31 sự cố với bất thường vật chất (chiếm khoảng 1.66%) và 190 sự cố với bất thường động thái (chiếm khoảng 10.15%) Tỷ lệ xảy ra bất thường động thái khá cao, tuy nhiên, hệ thống tự động hóa phân phối (DAS) vẫn còn hạn chế trong việc xử lý tình trạng này, dẫn đến ảnh hưởng đến khả năng cung cấp điện, làm cho hệ thống chưa hoạt động một cách an toàn và hiệu quả tuyệt đối.
1.4.2 Nguyên nhân gây ra tác đ ng b t đ ng th i
Nguyên nhân t ng quan gây ra v n đ tác đ ng không ch n l c c a hi n t ng b t đ ng th i còn t n đ ng hi n nay chính là:
- M t s khu v c có c u trúc l i đi n v n còn ch a hoàn ch nh
- Cài đ t ph i h p b o v cho các TBBV ch a t t
- Còn t n t i các công tác ch a t đ ng hóa hoàn toàn, v n còn th c hi n th công 1.4.2.1 V n đ c u trúc l i đi n và ph i h p b o v ch a t t
Mạng truyền tải hiện tại đang được trang bị nhiều TBBV với số lượng thiết bị cho phép (02 thiết bị) Do đó, việc tính toán cài đặt cho các thiết bị phía sau có thể không phù hợp Đối với các tuyến dây có TBBV đạt yêu cầu, khoảng cách giữa chúng nếu quá gần nhau sẽ gây khó khăn trong việc tính toán và cài đặt, dẫn đến tác động không mong muốn.
Khi tính toán các bảo trì bờ, các thông số cần được làm tròn để phù hợp với phân giới cho phép của thiết bị Đối với các thiết bị có vị trí gần nhau, việc làm tròn này có thể dẫn đến việc các thiết bị đó được cài đặt cùng một đoạn cong bảo trì, gây ra tác động không mong muốn.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
1.4.2.2 V n đ ch a t đ ng hóa hoàn toàn
Theo kế hoạch đồng hóa giải đoạn 2021-2025, dự kiến đến năm 2022, 100% các tuyến dây sẽ được đưa vào hoạt động tự động hóa Tuy nhiên, một trong số các công tác vẫn còn thực hiện thưa thớt, đó là vấn đề chuyển nhóm bảo vệ.
Nhóm bảo vệ là tên gọi cho nhóm một loạt các chức năng bảo vệ có trong một thiết bị, mỗi nhóm được tính toán để thực hiện chức năng bảo vệ phù hợp trong cùng một phương thức vận hành Khi thay đổi phương thức vận hành, số lượng thiết bị xuất hiện mới và vị trí phù hợp bảo vệ của các thiết bị sẽ thay đổi Do đó, các thông số đã cài đặt ban đầu không còn đảm bảo phù hợp, cần chuyển sang nhóm bảo vệ khác cho phù hợp Việc thực hiện chuyển nhóm bảo vệ cho các TBBV khi có thay đổi về phương thức vận hành là điều cần thiết để đảm bảo tình trạng hoạt động đúng thời do sự không phù hợp của bảo vệ trong phương thức vận hành mới Tuy nhiên, công tác này hiện tại đang được thực hiện thông qua nhóm công tác đăng ký với Trung tâm điều độ, gây chậm trễ trong thời gian thao tác và có thể dẫn đến thiếu sót thiết bị cần chuyển đổi, đặc biệt nếu phải thao tác từ thiết bị có cấu trúc phức tạp gây khó khăn cho công nhân vận hành Ngoài ra, đối với việc đồng hóa lại điện, việc chuyển đổi thực hiện là không phù hợp và chưa đạt đồng hóa hoàn toàn.
Trong quá trình vận hành, thiết bị được cài đặt trong nhóm bảo vệ A đã được tính toán trước để phù hợp với các thiết bị trên xuất tuyến A Nếu thiết bị chuyển sang phương thức vận hành khác với điểm được cặp tại nguồn B, nhóm công tác sẽ liên hệ với Trung tâm điều độ để đăng ký chuyển thiết bị sang vận hành nhóm bảo vệ B, đảm bảo tính hợp bảo vệ với các thiết bị mới trên xuất tuyến B Tuy nhiên, nếu có sự cố xảy ra trên xuất tuyến B trong khi thiết bị chưa kịp chuyển đổi, nhóm bảo vệ A vẫn hoạt động, dẫn đến thiết bị không được bảo vệ đúng cách với các thiết bị trên xuất tuyến B, gây ra tác động sai lệch Do đó, việc không kịp thời chuyển đổi thiết bị do công tác thực hiện không đồng bộ có thể dẫn đến những hậu quả không mong muốn.
Vi c tác đ ng không ch n l c gây ra b t đ ng th i đ i v i các s c trên l i đi n gây ra nh ng h u qu nh sau:
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
- Gi m 01 l n tu i th c khí c a thi t b tác đ ng th a
- Gây m t đi n phân vùng r ng h n
- Không th x lý m t cách t đ ng làm kéo dài th i gian m t đi n
- Các y u t trên gây nh h ng đ n các ch s TC cung c p đi n SAIDI/SAIFI
T NG QUAN NGHIÊN C U VÀ M C TIÊU C A TÀI
1.5.1 Các nghiên c u v v n đ b t đ ng th i i v i các n c trên th gi i, nh thi t b ho t đ ng tin c y, phù h p v i l i đi n nên tình tr ng tác đ ng b o v không ch n l c ít khi x y ra, đ c bi t là tr ng h p b t đ ng th i Chính vì v y mà v n đ b t đ ng th i r t ít đ c đ c p đ n trong các nghiên c u Tuy nhiên, v i tính ch t đ c bi t t i TP.HCM là n i đông dân c , doanh nghi p th ng m i, b nh vi n, khu dân c cao c p,… nên l i đi n phân ph i trung th khá dày đ c, l ng thi t b đóng c t c ng vô cùng l n và đa d ng đ đ m b o phân đo n t i t i u nh t Do đó, các v n đ ph i h p không ch n l c th ng x y ra đ i v i m t s khu v c nh t đ nh, n i có l i đi n ph c t p
Phương pháp được đề cập trong nghiên cứu liên quan đến sản phẩm S&C là một giải pháp nâng cấp công bố cho các TBBV phía trước TBBV chính Tuy nhiên, đây là giải pháp do nhà sản xuất thực hiện và không cho phép khách hàng tùy chỉnh theo nhu cầu sử dụng Do đó, cần phải đầu tư một khoản chi phí để nâng cấp thiết bị có tính năng này cho các địa điểm hiện hữu Đồng thời, phương pháp này truyền tín hiệu giữa các thiết bị thông qua mạng cáp quang hoặc sóng radio; nếu áp dụng tại TP.HCM, cần chi phí thay thế cho hệ thống thông tin truyền dẫn hiện hữu, chủ yếu sử dụng modem 3G và một số ít sử dụng cáp quang.
1.5.2 Tính c p thi t và m c tiêu c a lu n v n
Nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng vấn đề giải quyết việc bắt đầu thời gian trên lưới điện phân phối đang được quan tâm rộng rãi Để khắc phục những hạn chế của thiết bị và phần mềm, cần có những biện pháp triển khai hiệu quả trên các thiết bị phần cứng nhằm tối ưu hóa hoàn toàn lưới điện trung thế trên diện rộng.
Để giải quyết các vấn đề đã phân tích, cần áp dụng một số phương pháp nhằm hạn chế tình trạng các TBBV bất động xảy ra Việc này giúp xử lý nhanh chóng và kịp thời khi có sự cố xảy ra, tránh kéo dài thời gian mà khách hàng phải chờ đợi Các phương pháp này được trình bày trong Bảng 1.3.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
B ng 1.3: Các gi i pháp h n ch và x lý hi n t ng b t đ ng th i
V n đ Hi n tr ng Gi i pháp N i dung
H n ch hi n t ng b t đ ng th i x y ra
C u trúc l i đi n ch a hoàn ch nh
S thi t b b o v trên m t xu t tuy t v t s l ng t i đa cho phép
Quy ho ch l i đi n – Tính toán ph i h p b o v
- Hi u ch nh l i s l ng thi t b b o v phân đo n và giao liên có ch c n ng SCADA
- Hi u ch nh kho ng cách gi a các thi t b b o v
- Tính toán các b tr s b o v theo k t c u l i m i
Làm tròn các h s tính toán c a b tr s b o v đ phù h p v i đ phân gi i cho phép c a thi t b
- Tác đ ng tr c ti p lên TBBV là recloser
- Khóa tr ng thái c a các TBBV v phía ngu n, ng n không cho tác đ ng cùng v i TBBV chính
T đ ng hóa ch a hoàn toàn
Công tác chuy n nhóm b o v khi thay đ i ph ng th c v n hành v n đ c th c hi n th công t xa
- Vi t code gi i thu t vào ph n m m t đ ng hóa Survalent đ th c hi n chuy n nhóm b o v t đ ng
X lý sau khi hi n t ng b t đ ng th i x y ra
Khôi ph c l i đi n sau s c b t đ ng th i
Khi có x y ra hi n t ng b t đ ng th i
- Vi t code gi i thu t vào ph n m m t đ ng hóa Survalent đ nh n di n hi n t ng b t đ ng th i
- H th ng s x lý gi i thu t tr c khi kích ho t ch c n ng FLISR đ x lý s c
Các gi i pháp h n ch b t đ ng th i s đ c trình bày c th trong Ch ng 2
Và gi i pháp x lý sau khi x y ra hi n t ng b t đ ng th i s đ c trình bày trong
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
CH NG 2: CÁC GI I PHÁP H N CH
Trong ch ng này, lu n v n s gi i thi u v 03 gi i pháp đ h n tình tr ng b t đ ng th i trên l i đi n:
- Quy ho ch l i đi n đ đ m b o v s l ng và kho ng cách gi a các TBBV, sau đó tính toán l i tr s b o v cho các TBBV
- Khóa tr ng thái các thi t b b o v phía tr c (upstream) thi t b b o v chính g n s c nh t
- Chuy n nhóm b o v (Profile) m t cách t đ ng đáp ng ph i h p b o v k p th i trong các ph ng th c v n hành th c t
Trong m i gi i pháp, đ tài cung c p c s lý lu n, các b c ti n hành và các k t qu mô ph ng c ng nh áp d ng thí đi m trên th c t
GI I PHÁP QUY HO CH L I I N
Hệ thống lưới điện ngày nay phân phối năng lượng đến nhiều loại thiết bị khác nhau Sự đa dạng về số lượng và khoảng cách giữa các thiết bị ảnh hưởng đến tình trạng tác động bảo vệ, đảm bảo an toàn cho lưới điện trong mọi điều kiện thời tiết.
T ng công ty i n l c TP.HCM đã đ a ra h p bàn, th ng nh t m t s tiêu chí tham kh o, c i thi n l i đi n đ t ng b c đi vào t đ ng hóa hoàn toàn
2.1.1.1 M t s tiêu chí quy ho ch l i đi n
Theo lý thuyết từ các tài liệu [13] và [14], thời gian phù hợp giữa các TBBV là từ 0.3 đến 0.5 giây áp dụng cho các rơle phù hợp với MC Trên thực tế, các REC kết nối đến các MC trong trạm, dẫn đến thành phần cấu thành bậc thời gian cũng gần giống nhau Do đó, thời gian giữa các TBBV hiện tại đang được ước lượng là 0.2 giây [11] Với thời gian này, trên một xuất tuyến, ngoài MC đầu nguồn, có thể kết nối tối đa 02 TBBV.
Bên c nh đó, c n đ m b o m t s tiêu chí c b n đ hoàn thi n l i đi n nh sau [15]:
Các công ty cần thực hiện rà soát hệ thống SCADA theo các tiêu chí vận hành và bảo trì lâu dài, đồng thời đề xuất vị trí lắp đặt thiết bị bổ sung để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
+ S khách hàng: 1.000 – 1.500 khách hàng / phân đo n;
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
+ Chi u dài tr c chính: 1-2 km / phân đo n;
MBO các tuyến dây có đề xuất bổ sung các chức năng SCADA tại phân đoan cuối và xem xét bổ sung thêm tại các phân đoan giữa nhằm nâng cao hiệu quả chuyển tải, đáp ứng tiêu chí vận hành N-1 Điều này đảm bảo khả năng chuyển tải toàn bộ các khu vực mà không bị ảnh hưởng khi xảy ra sự cố tại bất kỳ phân đoan nào.
+ m b o ph i h p v i các thi t b b o v (Recloser, Máy c t) và các b ch báo s c (FI) hi n h u
Ngoài các tiêu chí đã nêu, các đơn vị có thể đề xuất các trường hợp đặc biệt dựa trên tính chất của phụ tải và đặc thù của lưới điện, như cấp điện cho phụ tải lớn hoặc phân đoạn cho các nhánh mang tải lớn với nhiều khách hàng Cần xem xét quy định lựa chọn thiết bị phù hợp như Recloser, LBS hoặc RMU đối với phân lưới điện hiện hữu trong kế hoạch triển khai ngắn hạn giai đoạn 2021-2025, đặc biệt là khu vực thuộc Công ty Điện lực Gia Định, Tân Bình, Tân Phú Đối với Recloser, cần tính toán lựa chọn thiết bị có khả năng ngắt định mức phù hợp (12,5kA/s hoặc 16kA/s) nhằm tránh lãng phí.
- i v i l i đi n xây d ng m i: các Công ty i n l c c n c các tiêu chí tham kh o nêu trên đ th c hi n đ u t , l p đ t thi t b đóng c t trong các công trình TXD
2.1.1.2 Ph ng th c tính toán ph i h p b o v trong quy ho ch l i đi n Trên m t xu t tuy n c a l i đi n có th có r t nhi u TBBV, phân đo n,… Vi c tính toán ph i h p b o v gi a các thi t b là đi u vô cùng thi t y u đ b o v t i u cho m i xu t tuy n đó l i phân ph i, ch c n ng b o v quá dòng (50/51) đ c s d ng ph bi n nh t do tính toán b o v đ n gi n và tính kinh t cao Nguyên t c b o v c a ch c n ng quá dòng là so sánh dòng đi n đo đ c v i dòng đi n đ c cài đ t s n (Dòng kh i đ ng nh nh t – Minimum trip), n u dòng đi n đo đ c l n h n dòng đi n cài đ t, thi t b s g i tín hi u c t đi n theo đ c tính đ c cài đ t s n đ th c hi n ch c n ng b o v a) Ch c n ng b o v quá dòng c t nhanh 50
Dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng b o v pha (50P) đ c tính nh sau [13]:
(2.1) Trong đó: kat là h s an toàn có tính đ n các sai s tính toán và thi t b (Có giá tr 1.2 1.3)
Inm-max là dòng đi n ng n m ch c c đ i ngoài vùng b o v c a thi t b b o v
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423 b) Ch c n ng b o v quá dòng c c đ i 51
Dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng b o v pha (51P) đ c tính nh sau [13]:
Hệ số an toàn (kat) có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các sai số trong tính toán và thiết bị, với giá trị từ 1.1 đến 1.2 Hệ số máy (kmm) thường có giá trị khoảng 1.3 đến 3 cho các tải có động Hệ số trả về (ktv) dao động từ 0.85 đến 0.9, trong khi hệ số cho rơ le điển hình có giá trị bằng 1.
Ilv-max là dòng đi n làm vi c c ng b c c c đ i c a thi t b c n b o v c) Ph i h p th i gian b o v
Có hai d ng ph i h p th i gian:
Ph i h p theo đ c tính th i gian đ c l p (Definite Time): Th i gian tác đ ng b o v là h ng s , không ph thu c vào đ l n c a dòng đi n s c đo đ c
Hình 2.1: Ph i h p th i gian b o v theo đ c tính th i gian đ c l p
Khi xác định thời gian tác động của các thiết bị, cần chú ý đến thời gian tác động của thiết bị nguồn và thiết bị phía điều khiển Thời gian tác động của thiết bị phía điều khiển thường dao động từ 0.25 đến 0.3 giây, đặc biệt là trong trường hợp rơ le kỹ thuật số Điều này giúp đảm bảo rằng các thiết bị không tác động vào vật cản một cách an toàn và hiệu quả.
- u đi m: Tính toán ch nh đ nh đ n gi n
Những thiết bị điện tử ngày càng gặp nguy hiểm khi giá trị dòng điện tăng cao, đặc biệt là khi thời gian tác động kéo dài Do đó, việc bảo vệ thiết bị theo đặc tính thời gian là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động.
Ph i h p theo đ c tính th i gian ph thu c (Inverse Definite Minimum Time):
Thời gian tác động của chiếc cầu nâng bảo vệ phụ thuộc vào dòng điện sạc được đo đạc; dòng điện sạc càng lớn, thời gian tác động sẽ càng ngắn Tính năng này có thể tuân theo tiêu chuẩn ANSI hoặc IEC, với các phương trình thời gian phụ thuộc vào dòng điện khác nhau.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hình 2.2: Ph i h p th i gian theo đ c tính th i gian ph thu c
Để đảm bảo tính ổn định của hệ thống, các thiết bị bảo vệ (TBBV) trên một tuyến đường cần được thiết lập thời gian phản hồi (TPT) từ 0.3 đến 0.5 giây Điều này nhằm bảo vệ các thiết bị không bị ảnh hưởng bởi các tác động vật lý hoặc khi hai thiết bị cùng hoạt động trên một đường dây.
- u đi m: Càng g n ngu n, dòng s c s càng l n, nh ng th i gian tác đ ng khi cài đ t d a trên đ c tính này s càng nh , đ m b o tác đ ng đ nhanh đ không gây nguy hi m cho thi t b và l i đi n
- Nh c đi m: Tính toán ph i h p ph c t p h n so v i ph i h p theo đ c tính th i gian đ c l p, m i tiêu chu n ANSI hay IEC và tùy lo i đ c tính s có ph ng trình tính toán khác nhau
Ph ng trình các d ng TPT đ c t ng quát nh sau: đ đ
Trong đó: TDS là h s nhân th i gian
V i các h s A, B, C và TDS tùy thu c t ng lo i đ c tuy n theo t ng tiêu chu n khác nhau nh sau [13]:
B ng 2.1: Các h s A, B, C c a các lo i đ c tuy n
Lo i đ c tuy n IEC 60255-3 ANSI/IEEE
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
2.1.2 Gi i pháp quy ho ch l i đi n
2.1.2.1 Quy trình quy ho ch l i đi n
B c 1: Xác đ nh lo i l i đi n c n quy ho ch, trong đó g m:
B c 2: Ch n ph ng pháp quy ho ch l i đi n, trong đó g m:
+ V kho ng cách gi a các thi t b
B c 3: Tính toán các thông s ch nh đ nh cho thi t b phù h p v i các ph ng th c v n hành
B c 4: Thi công trên l i đi n và cài đ t tr s
2.1.2.2 Ti n hành quy ho ch l i đi n i v i l i đi n xây d ng m i: các tiêu chí trình bày t i m c 2.1.1.1 đ u có th đ m b o đáp ng ph c v cho vi c xây d ng và v n hành h th ng DAS i v i l i đi n hi n h u: tình tr ng hi n h u c a các tuy n dây đang v n hành là khác nhau, m i lo i tuy n dây có các bi n pháp quy ho ch khác nhau a) V s l ng TBBV:
Tuy n thi u thi t b phân đo n và giao liên có SCADA (bao g m c TBBV): lên k ho ch b sung thi t b
Hình 2.3 chỉ ra rằng, tại tuyến 476 Bà Tâm, các trạm RMU không được trang bị chức năng SCADA (màu vàng) và thiếu thiết bị phân đo đếm cũng như giao liên có chức năng SCADA Do đó, cần bổ sung ít nhất một thiết bị phân đo đếm và một thiết bị giao liên có chức năng SCADA để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Hình 2.3: Tuy n dây thi u thi t b phân đo n và giao liên có SCADA
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Tuy n đ thi t b phân đo n và giao liên có SCADA, đ TBBV: xét đ n đi u ki n kho ng cách phân đo n
Hình 2.4 minh họa hai tuyến dây với các thông số khác nhau liên quan đến SCADA Tuyến 476 Thanh Long có 01 REC phân đo n (tính là 1) và 01 LBS giao liên (tính là 0.5), tổng cộng đạt 1.5 Trong khi đó, tuyến 472 Tùng Châu có 02 REC phân đo n (tính là 2) và 01 REC giao liên (tính là 0.5), tổng cộng đạt 2.5.
Tuy hệ thống thiệt bị phân đoạn và giao liên có SCADA, nhưng vẫn tồn tại nhiều hạn chế trong việc thay thế thiết bị bảo vệ (TBBV) bằng thiết bị SCADA, do thiếu chức năng giám sát bảo vệ Điều này dẫn đến việc cần thiết lập kế hoạch thay thế thiết bị bảo vệ cuối cùng theo thời gian Hình 2.5 cho thấy, trong trường hợp có giao liên với tuyến khác, tình hình sẽ khác biệt.
GI I PHÁP PH N C NG
Giải pháp phận cứng là phương pháp can thiệp vào các chức năng của thiết bị bảo vệ trên lưới điện, bằng chính cấu hình của thiết bị đó hoặc thông qua thiết bị phụ trợ, nhằm hỗ trợ các chức năng của chúng phù hợp với nhu cầu vận hành Giải pháp được đề xuất trong mạch này là khóa trạng thái của các TBBV để phòng tránh không gây ra tác động đồng thời cùng TBBV chính đối với một sự cố.
Với các loại thiết bị khác nhau, việc sử dụng các điều kiện khác nhau trên lưới điện phân phối hiện nay phụ thuộc vào firmware được nhà sản xuất phát hành và cập nhật Tuy nhiên, recloser Form6 (F6) cho phép người dùng can thiệp vào các chức năng hoạt động của thiết bị, do đó, luôn được khuyến nghị áp dụng giải pháp dựa trên chức năng này của điều kiện F6 Đối với các điều kiện khác, có thể sử dụng thêm thiết bị PLC để hỗ trợ lập trình và giao tiếp với các thiết bị của hãng khác.
Ph ng pháp đ xu t ho t đ ng theo nguyên lý đ c minh h a trong Hình 2.10:
Nguyên lý hoạt động của phương pháp khóa trạng thái các thiết bị phía nguồn liên quan đến tín hiệu báo sự cố (Fault Indicator – FI) xuất hiện trên các thiết bị đầu nguồn đến thiết bị trực tiếp điểm sự cố Khi có tín hiệu FI từ TBBV cuối cùng, các TBBV trước đó sẽ bị khóa trạng thái để ngăn không cho chúng tác động cùng với TBBV gần sự cố nhất Nếu TBBV gần sự cố không hoạt động do lỗi đi kèm với tín hiệu Breaker Fail – 50BF, thì TBBV phía trên liên kết sẽ không còn bị khóa và có thể tác động để thay thế Thời gian cài đặt lại sẽ diễn ra sau 30-60 giây để các thiết bị trở về hoạt động bình thường.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
2.2.2 Mô ph ng gi i pháp b ng ph n m m Matlab/Simulink
Mô hình tuy n 470 M Hòa th c t c a i n l c Th c s đ c mô ph ng trên ph n m m Matlab giúp phân tích và giải quyết các vấn đề liên quan đến biến đổi thời tiết Hệ thống này cho phép giao tiếp hiệu quả giữa các thiết bị, đảm bảo tình trạng hoạt động ổn định và liên tục.
2.2.2.1 L u đ gi i thu t c a các kh i ch c n ng
Nguyên lý v ch c n ng b o v quá dòng đã đ c trình bày t i m c 2.1.1.2 L u đ ch c n ng đ c trình bày nh sau [16]: a) Ch c n ng b o v quá dòng:
Hình 2.11: L u đ gi i thu t cho ch c n ng b o v quá dòng
Mô hình mô ph ng c a ch c n ng b o v quá dòng đ c xây d ng trong Matlab/Simulink nh sau:
Hình 2.12: Kh i cài đ t các thông s cho ch c n ng b o v quá dòng
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423 b) Ch c n ng khóa tr ng thái c a các thi t b trên cùng xu t tuy n:
Hình 2.13: Tuy n dây t ng quát
Xét m t tuy n dây t ng quát nh Hình 2.13, các tín hi u ngõ vào và ngõ ra c a kh i ch c n ng đ c th hi n trong B ng 2.2 nh sau:
B ng 2.2: Giá tr c a các tín hi u ngõ vào/ra kh i giao ti p gi a các thi t b
Trip x Pickup x Erorr x Trip (x-1) Trip (x-1)’ 0: C t
1: Bình th ng 0: Bình th ng
- N u thi t b phía sau (thi t b x) có tín hi u pickup, ngh a là phía sau đó v n còn s c , thì các thi t b tr c (thi t b (x-1)) không đ c phép tác đ ng
- N u thi t b x b l i không th tác đ ng đ c (Erorr) thì t t ch c n ng khóa đ thi t b (x-1) tác đ ng thay th
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Nguyên t c trên đ c khái quát thành l u đ áp d ng cho xuyên su t các thi t b trên xu t tuy n nh sau:
Hình 2.14: L u đ gi i thu t cho ch c n ng khóa tr ng thái c a các thi t b
Các nguyên t c, logic tín hi u c a các thi t b đ c xây d ng trong Matlab/Simulink nh sau:
Hình 2.15: Kh i l p trình các tín hi u đ khóa tr ng thái cho các thi t b b o v
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Mô hình th c t c a các tuy n dây nh sau:
Hình 2.16: Mô hình th c t c a tuy n 470 M Hòa tr m Cát Lái
Khoảng cách giữa REC PM Hòa và REC Bưu Cục Cát Lái là 0.4 km, với sự chênh lệch rất ít về công suất (khoảng 15 A), điều này gây khó khăn trong việc tính toán các thông số phù hợp Do đó, nếu xảy ra sự cố trên phân đoạn sau REC Bưu Cục Cát Lái, có thể sẽ xảy ra hiện tượng bất đồng thời đối với hai thiết bị này.
B ng 2.3: Thông s th c t c a các tuy n dây
C c Cát Lái Cu i tuy n Thông s đ ng dây
Mô hình này xem xét các thiết bị bảo vệ có SCADA trên xuất tuyến, vì LBS không tác động đối với sự cố Nói cách khác, phương pháp này chỉ định lập trình cho các thiết bị có chức năng bảo vệ.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Mô hình đ c mô ph ng trên Matlab tr c khi có s can thi p khóa tr ng thái:
Hình 2.17: Mô hình tuy n 470 M Hòa tr m Cát Lái tr c khi k t h p khóa tr ng thái
Mô hình đ c xây d ng g m 04 thi t b , trong đó có 03 Recloser v i kho ng cách gi a các thi t b đ c th ng kê trong B ng 2.3
Mô hình được thiết lập với các Switch để chuyển đổi giữa các chế độ hoạt động, đảm bảo sự tương thích với các thông số cài đặt trong Bảng 2.4 Việc bố trí này giúp tối ưu hóa thời gian hoạt động giữa 04 thiết bị, mang lại hiệu suất cao và độ ổn định cho hệ thống.
Luận văn của Nguyễn Thị Bích Tuyền (1970423) đề xuất phương pháp giao tiếp giữa các thiết bị nhằm tránh tình trạng bất đồng thời gian Phương pháp này áp dụng tín hiệu từ các thiết bị phía sau (downstream) để điều khiển thiết bị phía trước (upstream), đảm bảo tính năng của thiết bị không bị ảnh hưởng nếu thiết bị phía sau không hoạt động Mô hình mô phỏng được xây dựng sau khi kết hợp các khối giao tiếp nhờ vào tín hiệu truyền nhận.
Hình 2.18: Mô hình tuy n 470 M Hòa tr m Cát Lái sau khi k t h p khóa tr ng thái
Thiết bị giao tiếp trong hình 2.15 bao gồm hai thiết bị liên kết, được kết nối với nhau thông qua tín hiệu lệnh Tín hiệu này giúp xác định xem thiết bị đó có tác động đến hệ thống hay không.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
V i t s CT là 1000:1 và áp d ng đ ng đ c tính Very Inverse, các thông s cài đ t cho các TBBV tính toán đ c nh sau (làm tròn theo đ chia nh nh t cho phép c a thi t b ):
B ng 2.4: Thông s ch nh đ nh cho các thi t b b o v
MC 470 M Hòa RE M Hòa RE P M Hòa RE B u C c Cát Lái k 0.33 0.2 0.02 0.02
Cài đ t các thông s theo B ng 2.4 cho mô hình Hình 2.17 và Hình 2.18 r i ti n hành mô ph ng các k t qu
2.2.3.1 Tr c khi k t h p khóa tr ng thái các thi t b
V i mô hình Hình 2.17, s c l n l t x y ra t i cu i đ ng dây, REC B u C c Cát Lái, REC P M Hòa, REC M Hòa, MC 470 M Hòa thì th i gian tác đ ng ph i h p c a các thi t b nh sau:
B ng 2.5: Th i gian ph i h p gi a các thi t b t i t ng v trí s c tr c khi k t h p khóa tr ng thái các thi t b
Ph m vi s c Th i gian tác đ ng ph i h p c a các thi t b
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Khoảng cách giữa REC PM Hòa và REC Bưu Cát Lái chỉ là 0.4 km, với sự chênh lệch không nhiều, nên việc tính toán phải hợp lý để tránh gây bất ổn khi có sự phân đoán sau REC Bưu Cát Lái.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
2.2.3.2 Sau khi k t h p khóa tr ng thái các thi t b
V i mô hình Hình 2.18, s c l n l t x y ra t i cu i đ ng dây, REC B u C c Cát Lái, REC P M Hòa, REC M Hòa, MC 470 M Hòa thì th i gian tác đ ng ph i h p c a các thi t b nh sau:
Tr ng h p 1: Thi t b li n k tr c ph m vi s c tác đ ng bình th ng
B ng 2.6: Th i gian ph i h p gi a các thi t b t i t ng v trí s c sau khi k t h p khóa tr ng thái các thi t b - thi t b tác đ ng bình th ng
Ph m vi s c Th i gian tác đ ng ph i h p c a các thi t b
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Không xu t hi n tình tr ng b t đ ng th i gi a 02 thi t b khi có s c b t k phân đo n nào
Tr ng h p 2: Thi t b li n k tr c ph m vi s c b l i, không th tác đ ng
B ng 2.7: Th i gian ph i h p gi a các thi t b t i t ng v trí s c sau khi k t h p khóa tr ng thái các thi t b - thi t b b l i không tác đ ng
Ph m vi s c Th i gian tác đ ng ph i h p c a các thi t b
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Khi thiết bị bị lỗi trong vùng sức không thể tác động, thiết bị phía trên sẽ tác động thay thế dòng sức Đối với sức đầu tuyến, nếu máy cắt bị lỗi, tác động lên cấp trên sẽ là máy cắt tần số 43x tại trạm biến áp, gây ra mất điện diện rộng.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
GI I PHÁP PH N M M
Giải pháp phần mềm là giải pháp cần thiết cho các giới thiệu chức năng bên trong phần mềm, hỗ trợ các tính năng phù hợp với nhu cầu vận hành Giải pháp này được đề xuất dựa vào tính năng hỗ trợ lập trình code của phần mềm Survalent, nhằm đảm bảo giới thiệu thực hiện công tác chuyển nhóm bảo vệ một cách tự động, đồng thời đảm bảo đáp ứng kịp thời và hợp bảo trong phương thức vận hành mới.
Các công tác làm thay đ i ph ng th c v n hành g m:
- Thay đ i đi m d ng l i t m th i do công tác
- Chuy n t i do công tác s a ch a l n
Gi s , khi th c hi n các công tác nêu trên trên xu t tuy n Hình 2.19, RE 4 và RE
Ba ban điều khiển là thiết bị phù hợp thứ nhất và thứ hai của xuất tuyến 2 Tuy nhiên, sau khi công tác m RE 4 và đóng RE 2, RE 3 trở thành thiết bị vị trí số 3, còn RE 2 là thiết bị thứ 2 của xuất tuyến 1 Do đó, nếu RE 2 và RE 3 không chuyển sang nhóm bảo vệ phù hợp, các thiết bị này sẽ không thể hoạt động phối hợp với nhau và với RE 1, dẫn đến tác động bất thường khi có sự cố xảy ra trong thời gian công tác.
Hình 2.19: Công tác làm thay đ i v trí ph i h p các thi t b b o v
Hệ thống chuyển nhóm bảo vệ hiện nay gặp khó khăn do thời gian thực hiện kéo dài, dẫn đến tỷ lệ xây dựng bất động sản cao hơn Vì vậy, cần có giải pháp chuyển nhóm bảo vệ để khắc phục vấn đề này.
Gi i pháp này th c hi n d a trên nguyên t c là:
- Khi thi t b ph ng th c v n hành bình th ng (tính theo s đ pháp lý), có đi n c p t ngu n A thì ho t đ ng nhóm b o v A
- Khi thi t b ph ng th c v n hành khác, có đi n c p t ngu n B, C,… thì ho t đ ng nhóm b o v B
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hình 2.20: L u đ gi i thu t c a nguyên t c chuy n nhóm b o v
2.3.2 Mô ph ng gi i pháp b ng ph n m m Survalent
Phương pháp chuyển nhóm bảo vệ động sử dụng phần mềm chuyên dụng Survalent, cung cấp một chức năng quan trọng là Hệ thống Quản lý Bảo vệ (PSM) Chức năng này thực hiện quản lý bảo vệ cho các TBBV có cơ sở dữ liệu trên hệ thống Việc chuyển nhóm bảo vệ động có thể thực hiện thông qua ngữ điệu Cài đặt Bảo vệ.
Hình 2.21: ng d ng Protection Settings
2.3.2.1 Các b c chu n b tri n khai ph ng án này, c n:
- N m rõ s đ l i g m t t c các thi t b có và không có k t n i SCADA đ th c hi n c u hình chính xác
- T o bi n o d ng analog c n thi t cho các thi t b
- C n c p nh t khi có thay đ i c u trúc l i đi n
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các bước triển khai của phương pháp này bao gồm việc tạo ra một lần ban đầu, duy trì vận hành và điều chỉnh trong các bước cấu hình điều kiện cho các phương thức vận hành Những bước còn lại không cần phải thực hiện lại Các bước được khái quát thành luồng định sau:
Hình 2.22: L u đ các b c th c hi n c u hình chuy n nhóm b o v t đ ng Các công tác c n tri n khai bao g m:
1 T o bi n o analog cho gi i thu t PSM cho các TBBV trên xu t tuy n: đ đáp ng nhu c u c u hình c a ch c n ng PSM
2 Vi t gi i thu t đ theo dõi tr ng thái v n hành c a các thi t b khi có s thay đ i nhóm b o v : ph c v công tác th ng kê v n hành
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
3 Ki m tra s đ l i đi n g m t t c các thi t b có trên xu t tuy n so v i l i đi n th c t : đ c u hình chính xác
4 C u hình các đi u ki n cho các TBBV ng v i t ng ph ng th c v n hành: đ khi th a các đi u ki n c a ph ng th c v n hành đó, h th ng s t đ ng th c thi l nh chuy n nhóm b o v t ng ng
5 Enable gi i thu t: đ đ a vào v n hành
2.3.2.3 Th c hi n mô ph ng
Chuy n nhóm b o v t đ ng đ c th c hi n thí đi m trên 6 tuy n dây, v i 14 TBBV là Recloser c a i n l c Th Thiêm (c ), nay là i n l c Th c:
B ng 2.8: Các thi t b đ c áp d ng chuy n nhóm b o v t đ ng
STT Tr m S máy c t Tuy n dây Tên thi t b
13 Th c ông 475 Ph c Lai Ph c Lai
S đ các thi t b đ c th hi n trên Hình 2.23 V i s đ này, xét REC M Hòa s ho t đ ng nhóm b o v A khi đ c c p ngu n t tuy n 470 M Hòa, ho t đ ng nhóm b o v B khi đ c c p ngu n t tuy n 473 Tân L p, 475 Tây Hòa ho c tuy n
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hình 2.23: S đ các tuy n dây thí đi m c a i n l c Th Thiêm (c )
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các thao tác th c hi n áp d ng nh sau:
B c 1: T o bi n o analog cho gi i thu t PSM cho t ng TBBV trên xu t tuy n – Protection System Management – đ s d ng cho vi c c u hình B c 3
B c 2: Vi t gi i thu t (Command Sequences) cho bi n o đã t o B c 1 đ theo dõi tr ng thái nhóm b o v trong quá trình v n hành
Hình 2.25: Vi t gi i thu t cho tr ng thái bi n analog o (PSM)
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các tr ng thái đó bao g m:
- Khi thi t b ho t đ ng nhóm b o v A (ph ng th c v n hành bình th ng), tr ng thái bi n o PSM là 0
- Khi thi t b ho t đ ng nhóm b o v B (ph ng th c v n hành thay th ), tr ng thái bi n o PSM là 1
- N u khác, tr ng thái bi n o PSM là 2
Ví d : Recloser M Hòa if ("PCThuThiem_RE_39_MHoa,Normal_Profile_Selected" == 1)
"PCThuThiem_PSM,RE_39_MYHOA" = 0 else if ("PCThuThiem_RE_39_MHoa,Alt_Profile_1_Selected" == 1)
"PCThuThiem_PSM,RE_39_MYHOA" = 1 else "PCThuThiem_PSM,RE_39_MYHOA" = 2 endif
B c 3: C u hình các đi u ki n c a m i ph ng th c v n hành cho t ng TBBV trên xu t tuy n
Hình 2.26: C u hình đi u ki n chuy n nhóm b o v i u ki n c a m i ph ng th c v n hành g m:
- Thi t b đang xét đang tr ng thái đóng – Closed (có kh n ng tác đ ng b o v )
- T t c các thi t b (có ho c không có k t n i SCADA) t đ u ngu n c p đi n đ n thi t b đang xét đang tr ng thái đóng – Closed
- Tr ng thái c a ngu n c p đ n thi t b đang xét là có đi n – Energized
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Ví d : D a vào s đ Hình 2.23, xét Recloser N m Lý thu c tuy n 475 N m Lý tr m Cát Lái s ho t đ ng :
- Nhóm b o v A khi ngu n c p l y t tuy n 475 N m Lý, t t c các thi t b t máy c t 475 N m Lý đ n Recloser N m Lý đ u tr ng thái đóng và tuy n dây có đi n
- Nhóm b o v B khi ngu n c p l y t m t trong các tuy n dây sau:
1 Tuy n 473 Tân L p, t t c các thi t b t máy c t 473 Tân L p đ n Recloser
N m Lý đ u tr ng thái đóng và tuy n dây có đi n (gi i thích t ng t cho các ph ng th c khác)
C th tr ng h p khi Recloser N m Lý v n hành theo ph ng th c l y ngu n c p t tuy n 483 Vàm Xu ng s đ c c u hình nh sau:
Hình 2.27: i u ki n chuy n sang nhóm b o v B c a Recloser N m Lý ph ng th c v n hành th 3 2.3.3 K t qu sau khi thí đi m
Ph ng pháp trên đ c thí đi m t 01/04/2021 trên các thi t b đ c li t kê trong
B ng 2.8 Ghi nh n k t qu t h th ng nh sau:
B ng 2.9: Th ng kê s l n chuy n nhóm b o v t đ ng c a các thi t b
STT Tên thi t b S l n chuy n nhóm b o v Lý do chuy n
2 328 Nguy n Duy Trinh 2 2 Công tác
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
4 Ch Gi ng 3 3 Công tác
8 B ng Ông Thoàn 2 2 Công tác
Trong 3 tháng th nghi m, ghi nh n đ c 9 l n chuy n nhóm b o v đ c th c hi n t đ ng t h th ng đi u khi n (ký hi u PSM) do công tác S ki n ghi nh n đ c t các l n chuy n đ i nh sau:
Hình 2.28: S ki n ghi nh n vi c chuy n nhóm b o v c a Recloser Ch Gi ng
Ví d : Vào ngày 13/06, lúc 10h12, i u đ viên m Recloser 328 Nguy n Duy
Trinh và nhóm thực hiện công tác lắp đặt Recloser Ch Gi ng tại tuyến 475 Tây Hòa Sau khi hoàn thành, nhóm đã chuyển sang thực hiện công tác bảo vệ B cho Recloser Ch Gi ng đã được thi công.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
ÁNH GIÁ CÁC GI I PHÁP
M i ph ng pháp nêu trên, khi áp d ng thí đi m đ thu th p s li u đ c đánh giá theo m t s tiêu chí nh sau:
B ng 2.10: ánh giá các gi i pháp h n ch b t đ ng th i
Quy ho ch l i đi n – Tính toán ph i h p b o v
Gi i pháp ph n c ng – Khóa tr ng thái các TBBV
Gi i pháp ph n m m – Chuy n nhóm b o v t đ ng
K t qu mô ph ng úng gi i thu t úng gi i thu t ph c t p Trung bình n gi n n gi n
Th i gian th c hi n Lâu dài Trung bình Trung bình
- Chi phí mua m i, thay th thi t b - Chi phí tính toán và cài đ t tr s
- Nh : đ i v i các tuy n dây có thi t b khác ch ng lo i c n l p them thi t b trung gian
- Không có: đ i v i các tuy n dây có thi t b cùng ch ng lo i
Các thi t b tháo xu ng ch a có ch di d i m i s đ t m vào kho, th i gian lâu d n có th gây ra gi m ch t l ng ho c h h ng thi t b d n đ n t n kém
M t tín hi u k t n i modem 3G gây c n tr giao ti p gi a các thi t b
Thi t b m t k t n i, treo t đi u khi n nên không th đi u khi n t xa
M c đ kh thi Trung bình Trung bình Cao
Nh n xét chung Là gi i pháp ki n toàn l i đi n t t y u
D dàng th c hi n v i các xu t tuy n cùng ch ng lo i
Góp ph n t đ ng hóa hoàn toàn các công tác v n hành T ng hi u qu v n hành, nâng cao đ tin c y cung c p đi n
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Trong chương này, đề tài đề xuất giải pháp lý thuyết nhằm giảm thiểu thời gian phục hồi liên quan đến phương pháp cải tiến phân mềm, tối ưu hóa lại phân phối đang được sử dụng.
C S LÝ LU N
Alstom và Survalent đã phát triển các phần mềm tích hợp nhằm thu thập dữ liệu thời gian thực, cung cấp thông tin cho việc phân tích hoạt động dựa trên tín hiệu kích hoạt chức năng FLISR Chức năng FLISR xử lý các tình huống sự cố theo một trình tự nhất định, giúp cải thiện hiệu quả quản lý và khôi phục dịch vụ.
- Ghi nh n các tín hi u đ nh n bi t s c
- D a vào các tín hi u thu đ c đ xác đ nh ph m vi s c
- Rà soát tr ng thái t t c các thi t b trên xu t tuy n (tính đ n thi t b giao liên) đ th c hi n cô l p ph m vi s c
- Rà soát các thi t b giao liên có ch c n ng SCADA đ chuy n t i t xa, tái c p đi n cho ph n t i ngoài ph m vi s c
Trong bối cảnh hệ thống điện hiện nay, việc xác định chính xác trạng thái của thiết bị trong điều kiện bất động thời gian là rất quan trọng Khi có nhiều thiết bị cùng tác động, hệ thống sẽ không thể đánh giá đúng trạng thái của các phần tử, dẫn đến các phương án xử lý không phù hợp Điều này hạn chế khả năng tự động hóa trong các hệ thống DAS Tuy nhiên, với mã nguồn mở, người dùng có thể phát triển thêm các tính năng hỗ trợ cho công tác vận hành Để khắc phục hạn chế này, cần có giải pháp bổ sung nhằm cải thiện khả năng nhận biết tình trạng thiết bị, từ đó đảm bảo hệ thống có thể thực hiện chức năng FLISR một cách hiệu quả.
3.1.2 D u hi u nh n bi t hi n t ng b t đ ng th i can thi p l p trình trong h th ng, c n tìm hi u các d u hi u c a hi n t ng b t đ ng th i đ cài đ t vào cho ph n m m nh n di n c bi t h th ng SCADA thu th p r t nhi u tín hi u t t t c các thi t b đóng c t trên l i phân ph i t o thành m t
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423 h c s d li u th i gian th c r t l n Trong s đó, các tín hi u đ c giám sát t các thi t b đ ph c v cho vi c b o v bao g m:
B ng 3.1: Tín hi u tr ng thái c nh báo và đi u khi n
STT Mô t Tr ng thái i u khi n
2 Ch báo s c quá dòng pha A, B, C, N x
7 B t ch đ b o v quá dòng ch m đ t nh y x
8 Tr ng thái cho phép t đóng l i x
B ng 3.2: Tín hi u đo l ng
8 Dòng s c trên pha A khi Recloser c t
9 Dòng s c trên pha B khi Recloser c t
10 Dòng s c trên pha C khi Recloser c t
11 Dòng s c dây trung tính khi Recloser c t Xét m t xu t tuy n nh Hình 3.1:
Hình 3.1: Xu t tuy n đ n gi n g m 3 recloser
Trong số các tín hiệu đã nêu, việc xác định vị trí hệ thống chủ yếu dựa vào hai tín hiệu chính: trạng thái máy cắt và tín hiệu cảnh báo sự cố Bên cạnh đó, các tín hiệu này còn hỗ trợ hiệu quả cho công tác cô lập sự cố và chuyển tải thông tin.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Trên thực tế, bắt đầu thời vạn có thể xảy ra đối với MC đầu tuyển và MC tăng 43x, tuy nhiên, luôn vẫn chỉ xét đến MC đầu tuyển 47x (CB) Dựa vào 02 tín hiệu chính đã được cập nhật, các trường hợp bắt đầu thời bao gồm:
B ng 3.3: Các tr ng h p b t đ ng th i trên m t xu t tuy n g m 4 thi t b b o v
Tr ng h p V trí s c CB RE 1 RE 2 RE 3 FI 0 FI 1 FI 2 FI 3
Trong đó: CB là máy c t đ u ngu n
FI i là tín hiệu cảnh báo sự cố của máy cắt đầu nguồn và recloser, là thiết bị bảo vệ duy nhất đối với sự cố này Xét trường hợp 2, sau RE 2, hệ thống ghi nhận tín hiệu cảnh báo sự cố từ CB đến RE 1 và RE 2 Trong trường hợp này, RE 2 là thiết bị bảo vệ chính phải tác động đến dòng sự cố, tuy nhiên, theo Bảng 3.3 thì RE 1 cũng có “M”, do đó, RE 1 là thiết bị bảo vệ bật đồng thời với RE 2.
Nh ng d u hi u đ c mô t trong B ng 3.3 s đ c l p trình vào ph n m m Survalent đ h th ng nh n bi t và x lý b t đ ng th i tr c khi gi i thu t FLISR đ c kích ho t.
XU T GI I PHÁP PH C H I L I I N
Gi i pháp này đ c đ xu t th c hi n theo nguyên t c:
- Khi thi t b tác đ ng m , trung tâm nh n đ c tín hi u s kích ho t các l nh trong Command Sequences (CS) đã đ c l p trình tr c đ đ a s c v tr ng thái tác đ ng đúng
- Sau th i gian Lockout timers cài đ t (15s), bi n Lockout c a thi t b “M ” duy nh t còn l i s ON, kích ho t gi i thu t FLISR c a h th ng
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Hình 3.2: Nguyên t c l p trình x lý tình tr ng b t đ ng th i
Xét tuy n dây t ng quát t ng t nh Hình 2.13, nguyên t c trên đ c khái quát thành l u đ nh sau:
Hình 3.3: L u đ gi i thu t nh n di n và gi i quy t tình tr ng b t đ ng th i
Khi phát hiện thiết bị bị lỗi, hệ thống sẽ rà soát tín hiệu của tất cả các thiết bị trên xuất tuyến, xác định thiết bị giao liên Nếu có từ hai thiết bị tác động bất thường, hệ thống sẽ kích hoạt CS, đưa trạng thái sự cố về mức đúng, sau đó mới thực hiện FLISR Nếu chỉ có một thiết bị tác động, hệ thống sẽ chờ thời gian Lockout rồi mới thực hiện FLISR như thông thường.
MÔ PH NG GI I PHÁP B NG PH N M M SURVALENT
3.3.1 Các b c chu n b tri n khai ph ng án này, c n:
- N m rõ s đ l i đ th c hi n c u hình chính xác
- T o bi n o d ng digital c n thi t cho các thi t b
- C n c p nh t khi có thay đ i c u trúc l i đi n
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các bước triển khai của phương pháp này cần thực hiện một lần ban đầu Khi duy trì vận hành, các bước có thể thay đổi trong CS, nhưng các bước còn lại không cần phải thực hiện lại Các bước được khái quát thành lộ trình sau:
Hình 3.4: L u đ th c hi n ph ng án nh n bi t và x lý b t đ ng th i
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các công tác tri n khai bao g m:
B c 1: Vi t Command Sequences cho t ng xu t tuy n
Hình 3.5: Vi t Command Sequences cho các thi t b trên t ng xu t tuy n
CS đ c vi t d a trên l u đ Hình 3.3 Gi i thu t đ c ch y l p l i liên t c trong th i gian tr c khi FLISR đ c kích ho t Các hàm logic đ c áp d ng có c u trúc nh sau [17]:
Hình 3.6: Các phép toán áp d ng cho Command sequencing
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
B c 2: T o bi n o digital, hay còn g i là bi n status đ th hi n tr ng thái lockout c a thi t b trong h th ng
Bi n o này đ c t o cho t t c các thi t b b o v trên l i phân ph i bao g m máy c t đ u ngu n tr m trung gian, máy c t tr m ng t và recloser
B c 3: Gán bi n Lockout đã t o B c 2 vào tín hi u tr ng thái c a t ng thi t b t ng ng và cài đ t th i gian kích ho t ch c n ng FLISR
Hình 3.8: Gán bi n Lockout và th i gian kích ho t ch c n ng FLISR
Các thi t b c n th c hi n mô ph ng trong Lu n v n này g m:
- MC 470 M Hòa: SUB_01_CatLai_Bay_470
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
B c 4: Gán CS đã t o B c 1 vào tín hi u tr ng thái c a t ng thi t b trên xu t tuy n đó đ kích ho t gi i thu t khi có tín hi u tác đ ng t thi t b
Hình 3.9: Gán Command Sequences vào tín hi u tr ng thái c a thi t b
M i CS đ c vi t cho m t xu t tuy n, t t c các thi t b trên xu t tuy n này đ c gán cùng m t CS Khi có c nh báo thi t b thay đ i tr ng thái, các câu l nh s đ c th c thi
Lu n v n này ch n mô ph ng t i v trí không ph i phân đo n cu i tuy n đ c mô t nh Hình 3.3 đ d dàng quan sát
Hình 3.10: Tuy n dây mô ph ng có s c b t đ ng th i
Th c hi n gi l p s c b t đ ng th i t i REC M Hòa và REC PD M Hòa khi có s c sau REC PD M Hòa Lái nh sau:
Hình 3.11: Gi l p s c b t đ ng th i trên tuy n 470 M Hòa tr m Cát Lái
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các tín hi u nh n đ c trên màn hình v n hành đ c th hi n trên Hình 3.12:
Hình 3.12: S c b t đ ng th i 02 thi t b li n k trên tuy n 470 M Hòa Tín hi u nh n đ c t các thi t b đ c th ng kê nh sau:
B ng 3.4: Tín hi u nh n đ c t các thi t b khi s c
Tr ng thái thi t b óng M M óng
Ch báo s c Có Có Có Không
Dựa vào các tín hiệu trong Bảng 3.4, đã xảy ra bất động thời điểm với sự kiện REC PD M Hòa, gây một điểm tắc REC M Hòa trở lại Hệ thống xác định và xử lý trong các trường hợp sau: 3.3.3.1 Khi chưa áp dụng phương pháp.
H th ng xét các tín hi u t các thi t b trên xu t tuy n, nh n th y thi t b đ u tiên trên xu t tuy n có tín hi u Lockout là REC M Hòa
Hình 3.13: Ghi nh n tín hi u Lockout t recloser M Hòa đ kích ho t FLISR
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Sau khi phân tích, h th ng xác đ nh v trí n m sau REC M Hòa Nh v y, ph m vi s c đ c ch n đoán sai
Hình 3.14 minh họa xác định phần vi xử lý sau recloser M Hòa Phía sau REC M Hòa là REC PD M Hòa trong trạng thái mờ, đóng vai trò như điểm giao liên, do đó hệ thống xác định cuối tuyến là cố định và không có phương án chuyển tải.
Hình 3.15: Cô l p ph m vi s c và tìm ph ng án chuy n t i
Các tín hi u c nh báo v tr ng thái thi t b và ch báo s c , c ng nh các thao tác c a h th ng đ gi i quy t s c đ c ghi nh n nh sau:
Hình 3.16: Các tín hi u ghi nh n đ c tr c khi áp d ng ph ng pháp
H th ng không th x lý đ c tình tr ng có đ ng th i nhi u thi t b tác đ ng khi s c C n có s can thi p vào gi i thu t c a h th ng
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
3.3.3.2 Khi áp d ng ph ng pháp
Khi có tín hi u thi t b m đã kích ho t các câu l nh đ c c u hình Nh n th y có
02 thi t b tác đ ng và phía sau REC M Hòa v n còn tín hi u ch báo s c nên h th ng đã đóng REC M Hòa tr c khi gi i thu t FLISR đ c th c hi n
Hình 3.17: H th ng th c hi n đóng REC M Hòa (RECX0039) t câu l nh trong
Sau khi cài đặt thời gian Lockout, hệ thống sẽ kích hoạt giám sát FLISR và kiểm tra tín hiệu từ các thiết bị trên đường dây Thiết bị đầu tiên trên đường dây nhận tín hiệu Lockout là REC PD M Hòa.
Hình 3.18 minh họa việc ghi nhận tín hiệu Lockout từ recloser PD M Hòa trong quá trình kích hoạt FLISR Sau khi tiến hành phân tích, hệ thống đã xác định chính xác vị trí nằm sau REC PD M Hòa, cho thấy độ chính xác trong việc dự đoán.
Hình 3.19: Xác đ nh ph m vi s c sau recloser PD M Hòa
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Sau khi s c đã đ c đ a v tình tr ng bình th ng đ h th ng xác đ nh đúng ph m vi s c , h th ng th c hi n cô l p s c và chuy n t i theo đúng k ch b n thông th ng:
- Tính toán đ d tr các xu t tuy n giao liên:
Hình 3.21: Tính toán đ d tr c a các xu t tuy n giao liên
- Chuy n t i qua giao liên LBS NT KDC-Tân C ng:
Hình 3.22: Chuy n t i c p đi n l i cho các khách hàng n m ngoài vùng s c
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Khi giải thuật FLISR được thực hiện, hệ thống đã gửi lệnh đóng REC M Hòa (thiết bị tác động thứ nhất) Sau đó, giải thuật FLISR mới thực hiện cô lập phân đoạn sức bậc ng REC PD M Hòa và REC Bưu Cục Cát Lái, đồng thời đóng giao liên LBS.
NT KDC-Tân C ng đ c p đi n t tuy n 485 Tân C ng cùng tr m Cát Lái, đ c ghi nh n trên màn hình v n hành nh sau:
Hình 3.23: Cô l p s c và th c hi n chuy n t i
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Các tín hi u c nh báo v tr ng thái thi t b và ch báo s c , c ng nh các thao tác c a h th ng đ gi i quy t s c đ c ghi nh n nh sau:
Hình 3.24: Các tín hi u ghi nh n đ c sau khi áp d ng ph ng pháp
Khi áp d ng ph ng pháp l p trình nh trên, s c đ c đ a v d ng s c b t đúng
Do đó, h th ng có th phân tích, ch n đoán và x lý m t cách chính xác.
K T QU SAU KHI THÍ I M
Ph ng pháp trên đ c thí đi m t 01/11/2021 trên 03 tuy n thu c i n l c Th c, g m:
B ng 3.5: Các tuy n dây đ c áp d ng x lý b t đ ng th i
STT Tr m S máy c t Tuy n dây Tên thi t b
Th c ông 474 Ch Nh Ích Th nh
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
Tính đến thời điểm hiện tại, đã ghi nhận một số sự cố bất thường trên tuyến 470 M Hòa giữa REC PD M Hòa và REC Bưu Cục Cát Lái Sau khi hệ thống kích hoạt CSĐ đóng thiết bị tác động, giải thuật FLISR không có phương án chuyển tải do đây là sự phân đoạn cuối tuyến Các tín hiệu ghi nhận được như sau:
Hình 3.25: Các tín hi u ghi nh n đ c t s c b t đ ng th i trên tuy n 470 M
Sự cố xảy ra giữa hai thiết bị do phóng đi trên không gian gây ra bất động thời gian Tuy nhiên, hệ thống vẫn xử lý một cách nhanh chóng, chỉ trong vòng 21 giây, cho thấy hiệu quả rõ rệt của phương pháp.
NH N XÉT PH NG PHÁP
- Ph ng pháp th c hi n:
+ Th i gian th c hi n: Trung bình
- Tính kh thi c a ph ng pháp:
Ph ng pháp có th chia thành nhi u giai đo n:
+ Giai đo n 1: Áp d ng cho các xu t tuy n th ng xuyên x y ra b t đ ng th i S l ng thi t b trên m i xu t tuy n và s xu t tuy n áp d ng không nhi u
+ Giai đo n 2, 3,…, x: Áp d ng d n cho các xu t tuy n còn l i phân theo tr m, khu v c, i n l c,… đ d phòng
Phương pháp này có tính khả thi cao nhờ vào quy trình thực hiện đơn giản và tiết kiệm chi phí Thời gian xử lý chỉ mất 1 phút, mang lại hiệu quả vận hành và tăng độ tin cậy cho cung cấp dịch vụ.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
K T LU N
Sự phát triển của công nghệ và chuyển đổi số trong thời đại 4.0 đã khiến tự động hóa trở thành một yếu tố quan trọng trong nền tảng kinh tế Do đó, cần vận hành hệ thống tự động hóa một cách nhất quán và tin cậy Hiện tại, các phần mềm tự động hóa vẫn còn nhiều hạn chế, vì vậy cần có một số biện pháp để đảm bảo an toàn lao động, đồng thời cải thiện chất lượng của các phần mềm để phù hợp với thực tiễn hiện nay.
Lu n v n đ ra 03 ph ng pháp h n ch các tình tr ng ph i h p b o v ch a t t gây ra b t đ ng th i gi a các thi t b trên cùng m t xu t tuy n Các ph ng pháp đó là:
1 Quy ho ch l i đi n k t h p tính toán l i tr s b o v cho các TBBV: Ph ng pháp này là đi u t t y u cho l i đi n t ng lai Tuy nhiên, th i gian th c hi n kéo dài, c n theo k ho ch đ h n ch nh h ng đ n cung c p đi n Bên c nh đó, chi phí th c hi n c ng khá cao Ngoài ra, còn ph i gi i quy t các h qu mà ph ng pháp đ l i nh vi c t n kho thi t b d n đ n h h ng thi t b ,…
2 Gi i pháp ph n c ng – Khóa tr ng thái c a các thi t b v phía ngu n: th c hi n ph ng pháp này đòi h i các thi t b trên cùng xu t tuy n ph i cùng ch ng lo i đ thu n ti n nh t V i m t xu t tuy n có nhi u lo i thi t b thì c n đ u t m t thi t b trung gian nh PLC đ h tr l p trình giao ti p gi a các thi t b
Ph ng pháp này có th áp d ng cho l i đi n trung th t i TP.HCM mà không c n thay đ i v m t thi t b c ng nh h t ng m ng truy n d n
3 Gi i pháp ph n m m – Chuy n nhóm b o v t đ ng: Ph ng pháp này c ng là đi u t t y u c n ph i th c hi n trong h th ng t đ ng hóa V i c u hình không quá ph c t p và không t n chi phí, ph ng pháp này c n đ c tri n khai di n r ng
Bên c nh đó, d phòng tr ng h p b t đ ng th i v n x y ra, Lu n v n c ng đ xu t
Phương án giải quyết vấn đề này đảm bảo thời gian cho các khách hàng nằm ngoài vùng phục vụ là rất thuận tiện Phương pháp được áp dụng có cấu hình đơn giản và không tốn chi phí Hiệu quả mà phương pháp này mang lại là đáng kể.
- T i u v n hành, góp ph n t đ ng hóa hoàn toàn
- Gi m th i gian m t đi n di n r ng
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423 t i đa s hi u qu và xây d ng m t l i đi n hoàn ch nh, tin c y, c n xem xét k t h p các ph ng pháp v i nhau.
H NG PHÁT TRI N TÀI
Phương án khóa trạng thái của các thiết bị trực tiếp phục vụ mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink có thể được thực hiện mô phỏng trên mô hình thực tế tại phòng thí nghiệm nếu có điều kiện phù hợp.
Đánh giá các tiêu chí độ tin cậy như SAIDI và SAIFI tại TP.HCM trước và sau khi áp dụng các phương pháp cải tiến trong thời gian dài đã làm nổi bật hiệu quả của những phương pháp này.
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
[1] T Th ng, (2021, 04) "S n l ng đi n th ng ph m đ t trên 50,8 t kWh." Báo Chính Ph [Online] Available: http://baochinhphu.vn/Doanh-nghiep/San- luong-dien-thuong-pham-dat-tren-508-ty-kWh/428057.vgp
[2] M H nh, "S n l ng đi n th ng ph m c a EVN n m 2015 t ng 11,44% so v i n m 2014." Internet: https://www.evn.com.vn/d6/news/San-luong-dien-thuong- pham-cua-EVN-nam-2015-tang-1144-so-voi-nam-2014-6-14-17248.aspx, 08 01
B Hoa đã trình bày về việc xây dựng EVNHCMC thành một doanh nghiệp công nghệ số tiên tiến, nhấn mạnh tầm quan trọng của chuyển đổi số trong ngành điện Bài viết đề cập đến các chiến lược và công nghệ hiện đại mà EVNHCMC áp dụng để nâng cao hiệu quả hoạt động và phục vụ khách hàng tốt hơn Việc phát triển doanh nghiệp công nghệ số không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình làm việc mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành điện tại Việt Nam.
[4] H Hoa, "EVNHCMC hoàn thành v t m c các ch tiêu hi u qu " Internet: https://www.evn.com.vn/d6/news/EVNHCMC-hoan-thanh-vuot-muc-cac-chi- tieu-hieu-qua-0-0-24908.aspx, 03 01 2020
[5] N T B Tuy n, "Th c t p t t nghi p t i Công ty Thí nghi m i n l c TP.HCM," Báo cáo th c t p t t nghi p, Tr ng i h c Bách Khoa TP.HCM, H Chí Minh,
[6] Cooper Power System, "FXD Control User manual," in Cooper Power Series, USA, Eaton Powering Business Worldwide, 2015, pp 1-64
[7] Schneider Electric, Loop Automation Technical Manual for the ADVC Controller Range, Australia: Schneider Electric, 2013
[8] R W Uluski, "Using Distribution Automation for a Self-Healing Grid," in PES T&D 2012 Conference, USA, 2012, pp 1-5
[9] N T Vinh, "T đ ng hóa xu t tuy n và tri n v ng ng d ng cho l i đi n phân ph i Thành ph H Chí Minh," Lu n v n Th c s , Tr ng i h c Bách Khoa TP.HCM, H Chí Minh, 2014
[10] B Công Th ng, "Quy đ nh h th ng đi n phân ph i." Thông t s 39/2015/TT- BCT, 18 11 2015
[11] Trung tâm i u đ H th ng đi n TP.HCM, "Cài đ t ch c n ng b o v quá dòng c t nhanh I>>> cho các phát tuy n." Công v n s 658/ HT -KH, 19 07 2019
Lu n v n Th c s Nguy n Th Bích Tuy n – 1970423
[12] S&C Electric Company, "Protection and Communication Setup," in S&C IntelliRupter User manual, Canada: S&C Electric Company, 2021, pp 766-530
[13] T Khanh, Thi t k b o v m ng đi n phân ph i có ng d ng ph n m m Etap
H Chí Minh: Nhà xu t b n i h c Qu c gia Thành ph H Chí Minh, 2017
[14] N H Vi t, B o v r le và t đ ng hóa trong h th ng đi n H Chí Minh: Nhà xu t b n i h c Qu c gia Thành ph H Chí Minh, 2005
[15] T ng công ty i n l c TP.HCM, "H ng d n tri n khai k ho ch l p đ t thi t b đóng c t có ch c n ng SCADA đ ki n toàn l i đi n trung th giai đo n 2021 - 2025." Công v n s 2280/EVNHCMC-KT, 21 05 2020
[16] N T B Tuyen, L T T Minh and H T Dat, "Research of decentralized loop automation simulation in distribution network using MATLAB/SIMULINK," Science & Technology Development Journal – Engineering and Technology, vol
[17] O Mississauga, "Command Sequencing User’s Guide," in Survalent Technology, Canada: Survalent Technology Coporation, 2014.
