Định vị sự cố trên đường dây truyền tải sử dụng số liệu đo lường từ hai đầu đường dây không sử dụng thông số và chiều dài đường dây

100 Nguyễn Xuân Vinh, Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Đức Huy ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI SỬ DỤNG SỐ LIỆU ĐO LƯỜNG TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY KHÔNG SỬ DỤNG THÔNG SỐ VÀ CHIỀU DÀI ĐƯỜNG DÂY FAULT LOCATIO[.]

100 Nguyễn Xuân Vinh, Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Đức Huy ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI SỬ DỤNG SỐ LIỆU ĐO LƯỜNG TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY KHÔNG SỬ DỤNG THÔNG SỐ VÀ CHIỀU DÀI ĐƯỜNG DÂY FAULT LOCATION ON TRANSMISSION LINES USING MEASUREMENT SIGNALS FROM TWO-ENDS, NOT LENGTH OF LINE AND PARAMETERS Nguyễn Xuân Vinh1, Nguyễn Xuân Tùng2*, Nguyễn Đức Huy2** Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long; vinhnx@vlute.edu.vn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; *tung.nguyenxuan@hust.edu.vn, **huy.nguyenduc1@hust.edu.vn Tóm tắt - Bài báo trình bày phương pháp để tính tốn vị trí cố đường dây truyền tải Phương pháp sử dụng tín hiệu điện áp dịng điện đo lường đồng không đồng từ hai đầu đường dây truyền tải, thuật tốn khơng sử dụng thông số chiều dài thông số khác đường dây truyền tải Giải thuật sử dụng thuật tốn Newton-Raphson: để tính tốn góc đồng để đồng hóa điện áp dịng điện đo lường từ hai đầu đường dây truyền tải; để xác định thông số đường dây xác định vị trí cố Bài báo đưa phương pháp để xác định nghiệm ban đầu cho thuật toán lặp Newton-Raphson ứng dụng toán định vị cố Thuật toán đơn giản, cần sử dụng tín hiệu điện áp dịng điện, tính xác thuật tốn kiểm chứng thơng qua mơ sử dụng phần mềm Matlab Abstract - This paper presents a method to calculate the fault location on transmission lines This method uses the voltage signals and synchronous or unsynchronous measurement currents from both ends of the transmission line without using the length parameters and other parameters of the transmission line The paper uses Newton-Raphson algorithm: to calculate the synchronized angle for synchronizing voltage and measurement current from both ends of transmission line to define the transmission line parameters and to locate fault location This paper also developed a method to define the initial guess for the iterative algorithm Newton - Raphson to locate the fault location The algorithm is simple, just uses the voltage and current signals The accuracy of the algorithm was verified through simulation using Matlab software Từ khóa - định vị cố; Newton-Raphson; góc đồng bộ; đường dây truyền tải; tín hiệu đo lường không đồng Key words - fault location; Newton-Raphson; synchronous angle; transmission lines; unsynchoronous measurement signals Giới thiệu Xác định xác điểm cố đường dây tải điện mang ý nghĩa thiết thực hệ thống truyền tải điện; định vị xác điểm cố làm giảm thời gian ngừng cung cấp điện, giảm huy động nhân công, nâng cao độ tin cậy lưới điện truyền tải, giảm than phiền khách hàng từ tăng lợi nhuận kinh doanh công ty điện lực Hiện nay, rơ le bảo vệ khoảng cách đường dây truyền tải báo vị trí cố với sai số tương đối lớn rơ le sử dụng tín hiệu đo lường từ đầu đường dây, rơ le hai đầu chưa kết nối liệu để phối hợp định vị cố Trong năm gần đây, vấn đề định vị cố nhiều nhà khoa học giới quan tâm, đưa nhiều giải thuật hiệu việc định vị cố Thuật toán [2] định vị cố sử dụng mơ hình đường dây thơng số rải giải thuật Newton-Raphson để định vị cố góc đồng liệu Thuật toán [3] định vị cố cho đường dây ngắn 100km, mơ hình thơng số tập trung, yêu cầu số liệu đo lường phải đồng áp dụng cho kiểu cố ngắn mạch pha chạm đất Thuật toán [4], [5] định vị cố cho mơ hình đường dây thơng số tập trung thơng số rải, sử dụng thuật tốn Newton-Raphson số liệu đo lường không đồng Trong thuật toán dừng lại định vị cố, góc đồng đồng thời yêu cầu phải có chiều dài đường dây, báo đưa thuật tốn cải tiến định vị cố khơng yêu cầu chiều dài đường dây, phương pháp xác định nghiệm ban đầu cho giải thuật Newton-Raphson Thuật tốn Hình 1, biểu diễn đường dây truyền tải sử dụng cho thuật toán S Isa Ira V R V l- d l Hình Sơ đồ đường dây bị cố ngắn mạch Ký hiệu: Điện áp dòng điện trước cố: Vsabc ,Vrabc , I sabc , Irabc; Điện áp dòng điện cố: Vsfabc , Vrfabc , I sfabc , I rfabc ; Điện áp dòng điện thành phần đối xứng trước cố: Vsi , Vri , I si , I ri , Vsfi , Vrfi , I sfi , I rfi Trong đó: i = 0, 1, Vì liệu đo lường từ hai đầu khơng đồng bộ, thuật tốn báo gồm hai bước: xác định góc đồng tín hiệu đo lường điện áp dòng điện, xác định vị trị cố thông số Zc1,  Áp dụng giải thuật [4] xác định góc đồng liệu: f ( )  b1cos  a1 sin  b2  b3 cos 2  a3 sin 2 (1) Trong đó: a1  jb1  A1 A2  A2 A4  A3 A4 a2  jb2  A2 A3; a3  jb3  A1 A4 ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 1(86).2015 A1  Vs1I s Vs I s1; A2  Vs Ir1  Vs1 Ir A3  Vs1Ir  Vr I s1  Vr1Is Vs Ir1 A4  Vr1Ir  Vr Ir1 I base  Áp dụng Newton-Raphson cho phương trình (1) với nghiệm ban đầu  = 0, điều kiện dừng giải thuật 