Định vị sự cố và kết hợp xác định tổng trở cho đường dây truyền tải ngắn

Xuất phát từ thực tế đó, luận văn đi sâu vào nghiên cứu phương pháp định vị điểm sự cố dựa trên tín hiệu đo lường thu thập được từ hai đầu đường dây các tín hiệu đo lường được lấy từ các

-Hoàng Ngọc Dũng

ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VÀ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ CHO

ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện

-Hoàng Ngọc Dũng

ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VÀ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ CHO

ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 TS Nguyễn Xuân Tùng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của ai Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí, bài báo và các trang web theo danh mục tài liệu tham khảo của luận văn

Tác giả

Hoàng Ngọc Dũng

MỤC LỤC Chương mục Trang

LỜI CAM ĐOAN I MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IV DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH VẼ VI

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 – SỰ CẦN THIẾT NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 3

1.1 Giới thiệu chung: 3

1.2 Sự cần thiết nâng cao độ chính xác định vị điểm sự cố và xác định tổng trở trên đường dây truyền tải điện: 3

CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 6

2.1 Phương pháp định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường từ một phía 6

2.1.1 Nguyên lý làm việc: 6

2.1.2 Các mạch vòng tính toán tổng trở: 8

2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của định vị sự cố theo phương pháp dựa trên tín hiệu đo lường từ một phía[5] 10

2.1.4 Tổng kết các ưu, nhược điểm của phương pháp định vị sự cố dựa theo tín hiệu đo lường từ một phía 17

2.2 Phương pháp định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường từ hai phía: 18

2.2.1 Nguyên lý định vị sự cố theo tín hiệu đo lường từ hai phía: 18

2.2.2 Vấn đề cần giải quyết đối với thuật toán này 19

2.3 Phương pháp định vị sự cố dựa trên nguyên lý sóng lan truyền 20

2.4 Phương pháp định vị sự cố dựa trên tần số cao: 23

CHƯƠNG 3 - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ ĐƯỜNG DÂY DỰA THEO TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG KHÔNG ĐỒNG BỘ TỪ HAI ĐẦU 25

3.1 Phương pháp đồng bộ các tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây đối với đường dây truyền tải ngắn thiếu thông số đường dây[7]: 25

3.2 Xác định thông số đường dây và xác định vị trí sự cố từ tín hiệu đo lường đồng

bộ tại 2 đầu: 29

3.2.1 Xác định thông số đường dây: 29

3.2.2 Xác định vị trí sự cố từ tín hiệu đo lường đồng bộ tại 2 đầu đường dây: 29

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG 32

4.1 Công cụ sử dụng 32

4.1.1 Tính năng cơ bản của phần mềm PSCAD: 32

4.1.2 Tính năng cơ bản của phần mềm MATLAB 32

4.1.3 Sơ đồ khối các bước thực hiện và thuật toán của chương trình: 35

4.2 Sơ đồ mô phỏng 35

4.3 Các kịch bản mô phỏng 37

4.4 Kết quả mô phỏng và nhận xét: 38

4.4.1 Kịch bản 1: 38

4.4.2 Kịch bản 2: 39

4.4.3 Kịch bản 3: 41

4.4.4 Kịch bản 4: 42

4.4.5 Kịch bản 5: 44

CHƯƠNG 5 - KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 46

5.1 Kết luận 46

5.2 Phương hướng nghiên cứu trong tương lai 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

PHỤ LỤC 49

PHỤ LỤC 1: Thiết lập phương trình tìm góc đồng bộ và vị trí sự cố: 49

PHỤ LỤC 2: Thuật toán tính toán điểm sự cố (MATLAB) 51

PHỤ LỤC 3: Phương pháp Newton-Raphson giải phương trình và hệ phương trình 55

PHỤ LỤC 4: Số liệu thu được từ mô phỏng trong PSCAD 58

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng biểu Trang

Bảng 1.2-1: số km đường dây truyền tải 220, 500kV do NPT quản lý 3

Bảng 2.1-1 Tổng kết về loại sự cố và các mạch vòng đo lường tương ứng 8

Bảng 2.3-1 tổng hợp kết quả định vị sự cố của thiết bị định vị sự cố hãng Kinkei 23

Bảng 4.2 -1 Thông số các phần tử sử dụng trong mô phỏng 36

Bảng 4.4-1 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi cố tình làm sai lệch góc đồng bộ ban đầu trường hợp sự cố “Pha – Đất”: 38

Bảng 4.4-2 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi cố tình làm sai lệch góc đồng bộ ban đầu trường hợp sự cố “Pha – Pha - Đất”: 39

Bảng 4.4-3 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi thông số điện trở TTT đường dây trường hợp sự cố Pha-Đất: 40

Bảng 4.4-4 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi thông số điện trở TTT đường dây trường hợp sự cố Pha-Pha-Đất: 40

Bảng 4.4-5 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi thông số điện kháng TTT đường dây trường hợp sự cố Pha-Đất: 41

Bảng 4.4-6 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi thông số điện kháng TTT đường dây trường hợp sự cố Pha-Pha-Đất: 42

Bảng 4.4-7 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi điện trở tại điểm sự cố trường hợp sự cố Pha-Đất: 42

Bảng 4.4-8 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi điện trở tại điểm sự cố trường hợp sự cố Pha-Pha-Đất: 43

Bảng 4.4-9 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi vị trí sự cố trường hợp sự cố “Pha-Đất”: 44

Bảng 4.4-10 Kết quả tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT và khoảng cách sự cố khi thay đổi vị trí sự cố trường hợp sự cố “Pha-Pha-Đất”: 44

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình vẽ Trang

Hình 2.1-1 Sơ đồ nguyên lý định vị sự cố dựa vào tính toán tổng trở cho đường dây 1 nguồn

cấp 6

Hình 2.1-2 Đặc tính tác động loại MhO và điểm làm việc của rơle trong các chế độ 7

Hình 2.1-3 Sơ đồ thay thế vòng lặp tính toán tổng trở sự cố pha - pha 9

Hình 2.1-4 Sơ đồ thay thế vòng lặp tính toán tổng trở sự cố pha - đất 9

Hình 2.1-5 Sơ đồ thay thế vòng lặp tính toán tổng trở sự cố 3 pha - đất 10

Hình 2.1-6 Sự cố chạm đất trên đường dây có hai nguồn cấp 12

Hình 2.1-7 Ảnh hưởng của điện trở tại điểm sự cố đến tổng trở đo được 13

Hình 2.1-8 Ảnh hưởng của điện kháng tương hỗ của các đường dây song song 14

Hình 2.1-9: Đường dây song song toàn tuyến 15

Hình 2.1-10: Đường dây song song một phần 15

Hình 2.1-11: Ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện Ki lên số đo 16

của rơ le bảo vệ khoảng cách; a: K i >1; Z R >Z thực tế ; b: K i <1; Z R <Z thực tế 16

Hình 2.2-1 Sơ đồ nguyên lý của đường dây bị sự cố với hai nguồn cấp 18

Hình 2.2-2 Sơ đồ thay thế của đường dây sự cố 18

Hình 2.3-1 Sự lan truyền và phản xạ của sóng dòng điện trên đường dây 21

Hình 2.3-2 Mô hình thiết bị định vị sự cố dựa trên nguyên lý sóng lan truyền của hãng KinKei-Nhật bản 22

Hình 3.1-1 Sơ đồ mạch tương đương của đường dây trên không có hoán vị cho thành phần thứ tự thuận trước sự cố 25

Hình 3.1-2 Sơ đồ mạch tương đương của đường dây trên không có hoán vị cho thành phần thứ tự thuận trước sự cố - đã đồng bộ tín hiệu 2 đầu 27

Hình 3.2-1 Sơ đồ đường dây truyền tải điện bị sự cố 30

Hình 4.1-1 Giao diện chính của Matlab 34

Hình 4.1- 2 Giao diện của của sổ soạn thảo các lệnh 34

Hình 4.1-3 Sơ đồ khối các bước thực hiện 35

Hình 4.1-4 Thuật toán tính toán xử lý kết quả mô phỏng 35

Hình 4.2-1 Sơ đồ mô phỏng trong PSCAD 36

MỞ ĐẦU

Đường dây truyền tải điện đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống điện Trong công tác quản lý vận hành việc xác định chính xác điểm sự cố giúp nhanh chóng xác định được phần tử bị sự cố, làm giảm thời gian ngừng cung cấp điện, giảm số lượng nhân lực để khắc phục các sự cố này, hơn nữa việc xác định chính xác điểm sự cố cũng chính là xác định chính xác tổng trở của các đường dây

sẽ giúp cho các kết qủa tính toán chế độ hệ thống tin cậy hơn, đảm bảo cho hệ thống bảo vệ rơle sát làm việc chính xác

Trên thực tế có rất nhiều phương pháp được sử dụng để xác định điểm sự cố, tùy theo đối tượng là đường dây truyền tải hay xuất tuyến lưới phân phối hoặc là các đường cáp Đối với đường dây truyền tải, rơle bảo vệ khoảng cách là một công

cụ vừa làm nhiệm vụ bảo vệ, phát hiện sự cố vừa định vị vị trí điểm sự cố trên đường dây Tuy nhiên các rơle khoảng cách hoạt động dựa trên tín hiệu đo lường chỉ tại một đầu, do đó kết quả định vị điểm sự cố thường bị sai lệch do bị ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố Trong nhiều trường hợp sai số có thể lên tới hàng chục

km và điều này sẽ gây khó khăn cho các công tác khắc phục sau sự cố

Tổng trở của đường dây có thể được tính toán bằng lý thuyết, tuy nhiên, trong các tính toán này đều dựa trên giả thiết đường dây là đồng nhất, điện trở suất của đất không đổi suốt dọc tuyến…và do đó kết quả tính toán thường có sai số đáng

kể so với giá trị thực tế (đặc biệt là tổng trở thứ tự không của đường dây)

Một số hãng sản xuất đã chế tạo thiết bị thí nghiệm để đo tổng trở đường dây, thiết bị định vị sự cố chuyên dụng, tuy nhiên phương pháp này khá phức tạp, thiết bị đắt tiền, cần sự phối hợp của nhiều đơn vị

Xuất phát từ thực tế đó, luận văn đi sâu vào nghiên cứu phương pháp định vị điểm sự cố dựa trên tín hiệu đo lường thu thập được từ hai đầu đường dây (các tín hiệu đo lường được lấy từ các bản ghi sự cố trong rơle trang bị tại hai đầu), đồng thời kết hợp xác định tổng trở của đường dây Phương pháp có nhiều ưu điểm và độ chính xác cao hơn so với phương pháp định vị chỉ dựa theo tín hiệu một phía Trong nội dung của luận văn cũng đề cập đến thuật toán để đồng bộ lại các tín hiệu đo

lương thu thập được từ 2 đầu để phục vụ cho các tính toán trong nội dung luận văn

đã đề xuất

Kết quả nghiên cứu được mô phỏng bằng PSCAD áp dụng đối với mô hình tuyến đường dây 220kV chiều dài 200km và các tính toán cùng kết quả mô phỏng

đã chứng minh các ưu điểm của thuật toán này

Về mặt cấu trúc luận văn được chia ra thành 5 chương

 Chương 1: Sự cần thiết nâng cao độ chính xác định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện

Giới thiệu chung về vai trò quan trọng của việc cần nâng cao độ chính xác trong định vị sự cố, đặc biệt đối với lưới điện truyền tải

 Chương 2: Phương pháp định vị sự cố cho đường dây truyền tải điện:

Giới thiệu các phương pháp định vị sự cố, nguyên lý, ưu nhược điểm của các phương pháp đã nêu, các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp này và sự cần thiết phải có phương pháp định vị sự cố mới

 Chương 3: Phương pháp định vị sự cố kết hợp xác định tổng trở đường dây dựa theo tín hiệu đo lường không đồng bộ từ hai đầu:

Giới thiệu cách thức xác định, đồng bộ lại tín hiệu đo lường được không được đồng bộ về mặt thời gian cho đường dây truyền tải ngắn, xác định thông số đường dây và vị trí sự cố từ các kết quả đã tính toán được

 Chương 4: Mô phỏng kiểm chứng:

Áp dụng nguyên lý định vị đã được đề xuất với tuyến đường dây 220kV dài 200km Phần mô hình đường dây và mô phỏng sự cố được thực hiện bằng phần mềm PSCAD, các tính toán xử lý tín hiệu sau đó được thực hiện bằng MATLAB

 Chương 5: Kết luận và đề xuất hướng nghiên cứu trong tương lai

CHƯƠNG 1 – SỰ CẦN THIẾT NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH VỊ SỰ

CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN

1.1 Giới thiệu chung:

Hệ thống điện ngày càng phát triển và phức tạp, trong quá trình vận hành luôn luôn sảy ra sự cố hư hỏng các phần tử trong hệ thống Trong trường hợp sự cố, phần

tử sự cố yêu cầu được tách ra khỏi hệ thống để giảm thiểu thiệt hại cho các phần tử

sự cố và loại bỏ chế độ vận hành không bình thường cho hệ thống Hành động này cần phải được thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác bằng các rơle bảo vệ tự động Đồng thời mỗi khi sự cố xảy ra trên một đường dây (phân phối hoặc truyền tải), yêu tố quan trọng là xác định vị trí điểm sự cố càng nhanh càng tốt để nâng cao chất lượng dịch vụ Nếu vị trí lỗi không được xác định một cách nhanh chóng có thể

sẽ tạo ra cắt điện kéo dài, thiệt hại kinh tế nghiêm trọng có thể xảy ra và ảnh hưởng đến độ tin cậy cấp điện Tất cả những trường hợp trên nêu lên tầm quan trọng của nghiên cứu định vị sự cố và do đó vấn đề này đã thu hút được sự chú ý rộng rãi của các nhà nghiên cứu trong hệ thống điện trong những năm gần đây

1.2 Sự cần thiết nâng cao độ chính xác định vị điểm sự cố và xác định tổng trở trên đường dây truyền tải điện:

Hệ thống đường dây truyền tải điện ngày càng phát triển lớn mạnh về số lượng và độ phức tạp Tính đến 31/12/2012, lưới điện truyền tải có 4.848km đường

hành thêm theo từng giai đoạn là:

Bảng 1.2-1: số km đường dây truyền tải 220, 500kV do NPT quản lý

Với mặt bằng lưới điện truyền tải trải rộng trên 61/63 tỉnh thành cả nước, đa

số các đường dây truyền tải điện đi qua những khu vực ít dân cư, đồi núi cao hiểm

trở Trong quá trình vận hành, các phần tử trên lưới luôn có khả năng xảy ra sự cố

do các nguyên nhân khách quan và chủ quan gây nên, theo số liệu thống kê của Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia, chỉ tính riêng 6 tháng đầu năm 2014 đã xảy

xác định vị trí sự cố là hết sức khó khăn, và tiêu tốn nhiều công sức, chi phí Với mục tiêu yêu cầu ngày càng nâng cao chất lượng điện năng và nâng cao hiệu suất lao động do đó việc áp dụng các giải pháp để xác định vị trí sự cố một cách chính xác là hết sức cần thiết

Định vị sự cố chính xác giúp phát hiện nhanh hơn điểm sự cố, kể cả sự cố thoáng qua và sự cố duy trì

 Sự cố thoáng qua có thể được khắc phục thông qua tự động đóng lại Tuy nhiên xác định sớm và nhanh chóng điểm bị hư hỏng sẽ giúp ngăn ngừa các

sự cố tiếp theo có thể xảy ra Mặt khác đối với các sự cố thoáng qua, các phần tử trên hệ thống đã được khôi phục về điện, các yếu tố gây sự cố đã tách ra khỏi lưới công tác xác định nguyên nhân sự cố là hết sức khó khăn,

do đó việc định vị chính xác điểm sự cố giúp khoanh vùng chính xác và nhanh chóng xác định được nguyên nhân sự cố

 Với những sự cố vĩnh cửu, yêu cầu xác định nhanh, chính xác điểm sự cố để tách phần tử sự cố ra khỏi lưới, nhanh chóng xử lý khôi phục lưới điện, giảm thời gian ngừng cung cấp điện Nếu vị trí sự cố không được xác định một cách nhanh chóng, sẽ làm mất điện trong một thời gian dài, thiệt hại kinh tế nghiêm trọng có thể xảy ra và chất lượng cung cấp điện sẽ bị ảnh hưởng lớn Hiện nay, các đường dây truyền tải điện với cấp điện áp từ 220 kV trở lên thường được trang bị các bảo vệ chính là bảo vệ khoảng cách và bảo vệ so lệch dọc đường dây Thực tế cho thấy chức năng định vị điểm sự cố trong các rơle bảo vệ khoảng cách báo vị trí với một mức sai số tương đối lớn (có thể tới hàng chục km) Điều này xảy ra do nguyên lý định vị sự cố được sử dụng trong rơle khoảng cách chỉ dựa vào tín hiệu đo lường tại chỗ (sử dụng tín hiệu đo lường từ 1 phía), do đó chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố bên ngoài gây nên sai số lớn Các rơle so lệch

dọc đường dây hiện đại đã được tích hợp thêm chức năng định vị điểm sự cố và có khả năng làm việc với độ chính xác cao hơn vì các rơle loại này có thể sử dụng nguyên lý định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây Tuy nhiên, hầu hết trong các tài liệu rơle này đều không đề cập đến thuật toán và phương pháp xác định điểm sự cố và trên thực tế phép định vị sự cố của các rơle so lệch dọc đường dây hiện tại vẫn có sai số khá lớn

Một phần quan trọng trong vận hành lưới truyền tải điện là tính toán cài đặt chỉnh định rơle và tính toán các chế độ vận hành của lưới Các tính toán này yêu cầu xác định tổng trở đường dây càng chính xác càng tốt Tuy nhiên, tổng trở đường dây phụ thuộc nhiều vào điều kiện địa chất nơi đường dây đi qua, khi điện trở suất của đất thay đổi thì việc tính toán các giá trị tổng trở bằng phần mềm trở nên thiếu chính xác, mặt khác các đường dây sau thời gian vận hành đã được cải tạo, sửa chữa dẫn đến làm thay đổi các thông số kỹ thuật cơ bản của đường dây nên việc xác định tổng trở là hết sức khó khăn

Xuất phát từ thực tế công tác vận hành lưới truyền tải điện đã nêu trên, cần

có nghiên cứu làm rõ ưu điểm và thuật toán sử dụng để định vị sự cố và xác định chính xác tổng trở của đường dây Các mục tiếp theo trình bày chi tiết hơn về các phương pháp định vị sự cố và xác định tổng trở của đường dây truyền tải điện

CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ CHO ĐƯỜNG DÂY

TRUYỀN TẢI ĐIỆN

Có nhiều phương pháp định vị sự cố đã được đề xuất áp dụng đối với đường dây truyền tải điện, mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng và có phạm vi áp dụng nhất định tùy theo cơ sở hạ tầng sẵn có của trạm và đường dây, có thể phân loại theo 2 nhóm chính: định vị sự cố dựa trên tính toán tổng trở của đường dây và định vị sự cố dựa trên đo lường các dạng sóng lan truyền trên đường dây, một số

o Định vị sự cố chỉ dựa trên tín hiệu đo lường dòng điện và điện áp ở cuối đường dây, chủ yếu là phương pháp định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường

từ 1 phía đường dây và phương pháp định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường

từ cả hai phía của đường dây

o Định vị sự cố dựa trên phương pháp sóng lan truyền

o Định vị sự cố dựa trên phương pháp tần số cao

2.1 Phương pháp định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường từ một phía

Thuật toán xác định vị trí sự cố dựa trên tín hiệu đo lường từ một phía rất đơn giản và kinh tế so với các phương pháp định vị sự cố khác Thuật toán này được thiết kế để tính toán vị trí sự cố dựa trên tín hiệu đo lường cả ba pha dòng điện

và điện áp tại một đầu đường dây Ngoài ra có một số thuật toán chỉ sử dụng điện áp

ba pha hoặc dòng điện ba pha Các vector quay với tần số cơ bản của tín hiệu đo lường hoặc dữ liệu mẫu được xử lý trong thuật toán Các thông số trở kháng của đường dây cũng được xác định để xác định khoảng cách đến điểm sự cố

2.1.1 Nguyên lý làm việc:

Hình 2.1-1 Sơ đồ nguyên lý định vị sự cố dựa vào tính toán tổng trở cho đường dây

1 nguồn cấp

Cho đường dây 1 nguồn cấp đơn giản như hình 2.1-1, tổng trở tới điểm sự cố

động bởi một sự cố (F)- không biết khoảng cách sự cố tới trạm A Nếu bỏ qua dòng

Hình 2.1-2 Đặc tính tác động loại MhO và điểm làm việc của rơle trong các chế độ

Dựa theo giá trị điện kháng đo được, rơle sẽ tính toán ra khoảng cách từ vị trí đặt điểm đo đến điểm sự cố theo công thức:

Trong các rơle khoảng cách hiện đại thì chức năng định vị sự cố hoạt động độc lập với chức năng bảo vệ Các mẫu dòng điện và điện áp sử dụng để tính toán khoảng cách được thu thập từ khi bảo vệ khởi động đến trước thời điểm cắt máy cắt

để tránh các nhiễu loạn ảnh hưởng đến độ chính các của định vị Giá trị khoảng cách tính toán được là kết quả trung bình của nhiều lần tính toán dựa theo số mẫu thu thập được

Lý do sử dụng điện kháng trong tính toán vị trí điểm sự cố là để tránh ảnh hưởng của hồ quang tại điểm sự cố Hồ quang có tính chất điện trở, nếu sử dụng giá trị tổng trở để tính khoảng cách thì giá trị tổng trở này bị ảnh hưởng bởi điện trở hồ quang và sẽ làm sai lệch vị trí sự cố tính toán được

2.1.2 Các mạch vòng tính toán tổng trở:

Tổng trở được rơle tính toán dựa trên 6 mạch vòng cơ bản tương ứng với các

sự cố pha - pha và pha - đất: A - B, B - C, C - A, A - E, B - E, C - E Với sự cố pha - pha hoặc pha - đất thì chỉ một trong các mạch vòng trên sẽ cho kết quả đo lường chính xác (tổng trở thấp nhất), các mạch vòng khác sẽ cho kết quả tính toán lớn hơn Với sự cố khác có thể nhiều mạch vòng đo cùng cho ra kết quả chính xác

Bảng 2.1-1 Tổng kết về loại sự cố và các mạch vòng đo lường tương ứng

A-B hoặc B-C hoặc C-A hoặc A-E

hoặc B-E hoặc C-E

Sự cố 2 pha – đất

 Vòng lặp cho trường hợp sự cố pha – pha

Vòng lặp tính toán tổng trở cho trường hợp sự cố pha – pha được tính theo công thức:

Hình 2.1-3 Sơ đồ thay thế vòng lặp tính toán tổng trở sự cố pha - pha

 Vòng lặp cho trường hợp sự cố pha – đất:

Vòng lặp tính toán tổng trở cho trường hợp sự cố pha – đất được tính theo công thức

Nhưng khác với các sự cố khác với trường hợp này phải bù hệ số KN

 Vòng lặp cho trường hợp sự cố 3 pha – đất

Hình 2.1-5 Sơ đồ thay thế vòng lặp tính toán tổng trở sự cố 3 pha - đất

Theo như sơ đồ thay thế ở trên thì công thức để tính tổng trở sự cố đối với trường hợp này có thể được viết như sau:

N

Z Z I

U Z

3

13

thức (2.5) và Hình 2.1-4 thì có thể viết lại công thức như sau:

N f N N phaX N

f N N phaX

Z

Z I

Z I R I Z I

N N

phaX f N

N phaX

N f N N phaX E

pha

K I

I

R Z

I K I

I R I Z

Z I

(2.9)

1

1 0

Z Z Z

2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của định vị sự cố theo phương

pháp dựa trên tín hiệu đo lường từ một phía[5]

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của việc định vị sự cố có thể kể đến là:

o Ảnh huởng của điện trở tại điểm sự cố

o Ảnh hưởng của dòng tải trên đường dây trước sự cố

o Ảnh hưởng của điện kháng tương hỗ do các đường dây chạy song song gây

ra

o Ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện

a Ảnh hưởng của điện trở tại điểm sự cố

Các sự cố, đặc biệt là sự cố một pha thường xảy ra do sứ đường dây bị phóng điện Hồ quang điện hình thành trên chuỗi sứ có tính chất điện trở, và như vậy điện trở hồ quang này cũng nằm trong mạch vòng đo sự cố pha - đất Một số trường hợp

sự cố thông qua vật trung gian thì chính giá trị điện trở của các vật trung gian này cũng gây ảnh hưởng đến tính chính xác của phép định vị sự cố

Điện trở hồ quang phụ thuộc vào độ dài của hồ quang và dòng điện theo công thức sau:

If - Giá trị dòng sự cố (A) Chiều dài hồ quang ban đầu bằng khoảng cách từ dây dẫn đến cột hoặc giữa hai dây dẫn, nhưng nó sẽ tăng và kéo dài do gió thổi ngang qua do sự đối lưu và truyền sóng điện từ Người ta đưa ra giả thuyết điện trở hồ quang phụ thuộc vào khoảng cách dây dẫn, vận tốc gió và thời gian theo công thức:

() Tuy nhiên điện trở sự cố lớn hơn nhiều đối với sự cố liên quan đến đất vì điện trở nối đất của cột có thể tới 10  thậm chí cao hơn Trường hợp đặc biệt điện trở

sự cố còn lớn hơn khi sự cố dây dẫn chạm vào cây cối hoặc đứt dây và rơi xuống vùng đất khô cứng Như vậy điện trở sự cố có giá trị từ vài ohm đến hàng trăm ohm

Xét ảnh hưởng của điện trở sự cố đến tổng trở đo được

Xét trường hợp sự cố pha - đất trên đường dây có hai nguồn cấp như Hình 2.1-

Hình 2.1-6 Sự cố chạm đất trên đường dây có hai nguồn cấp

Mạch vòng sự cố nhìn từ phía thanh góp trạm A có thể được mô tả bằng công thức sau đây

0

Trong đó:

d: khoảng cách từ thanh góp A đến điểm sự cố F (d=0÷1)

Z L : tổng trở của đường dây AB

U A ; I A: là điện áp và dòng điện đo được tại vị trí đặt rơle phía trạm A

trong đó: Z A là tổng trở đo được bởi rơle đầu phía trạm A

Thay thế IF IAIB vào phương trình (2.15) ta có:

có thể thể hiện như một tổng trở tùy theo góc lệch pha dòng điện giữa hai đầu

do đó khoảng cách đo được sẽ đúng với khoảng cách sự cố thực tế (vì phép xác định khoảng cách chỉ dựa theo thành phần điện kháng)

 Nếu dòng điện I A và I B lệch pha nhau: thì thành phần R F#

thể hiện như một tổng trở bao gồm thành phần điện trở và điện kháng hoặc thành phần điện trở và điện

thức (2.16) Thành phần R F#

khi đó sẽ ảnh hưởng cả tới giá trị điện kháng trong tổng trở mà rơle đo được, và do đó khoảng cách tính toán được sẽ bị sai khác so với thực tế Hình 2.1- thể hiện chi tiết quan hệ này

Hình 2.1-7 Ảnh hưởng của điện trở tại điểm sự cố đến tổng trở đo được

Trong đó:

(a) Điện trở tại điểm sự cố thể hiện thuần trở

(b) Điện trở tại điểm sự cố thể hiện như điện trở và điện dung

(c) Điện trở tại điểm sự cố thể hiện như điện trở và điện kháng

b Ảnh hưởng của dòng tải trên đường dây trước sự cố

Góc lệch pha giữa dòng điện giữa hai đầu đường dây khi xảy ra sự cố, một cách gần đúng có thể coi xấp xỉ bằng góc lệch pha của điện áp hai đầu đường dây trong chế độ vận hành bình thường Mặt khác, góc lệch pha của điện áp trong chế

độ bình thường lại phụ thuộc vào mức độ tải của đường dây, do đó có thể nói dòng điện tải trên đường dây có ảnh hưởng đến mức độ chính xác của phép định vị sự cố Trong trường hợp đường dây chỉ có một nguồn cấp thì ảnh hưởng này là không cần tính đến

c Ảnh hưởng của điện kháng tương hỗ của các đường dây song song

Trong lưới truyền tải điện hầu hết các đường dây vận hành đều song song và

đi chung cột Các đường dây này có ảnh hưởng tương hỗ lẫn nhau, ảnh hưởng này

sẽ là đáng kể trong trường hợp sự cố một pha chạm đất, dòng điện thứ tự không (TTK) chạy trên đường dây lân cận sẽ cảm ứng một điện áp TTK lên đường dây bị

sự cố làm cho giá trị đo được của rơle tổng trở tại đường dây sự cố bị sai lệch

I01, I02: dòng điện TTK chạy trên đường dây bị sự cố và đường dây lân cận Thông thường sự ảnh hưởng tổng trở tương hỗ của các thành phần thứ tự thuận và thứ tự nghịch là rất ít chiếm khoảng từ 5% đến 7% và có thể bỏ qua Trong

khi đó ảnh hưởng tổng trở thứ tự không lại có ảnh hưởng rất lớn và chiếm khoảng 50% đến 70% Ví dụ về giá trị của tổng trở TTK và tổng trở tương hỗ TTK của một

0127,11101,0

5323,006874,0

Để rơle có thể làm việc đúng cần bù lại sự thay đổi về điện kháng TTK do các đường dây lân cận gây ra Các rơle hiện nay thực hiện việc này bằng cách lấy dòng TTK từ đường dây lân cận đưa vào trong rơle và rơle sẽ có thuật toán để bù lại thành phần hỗ cảm TTK này Tuy nhiên, việc này chỉ thực hiện được khi hai đường dây đi ra từ cùng một trạm biến áp, trong trường hợp hai đường dây thuộc hai trạm riêng biệt thì rất khó để thực hiện giải pháp này

Việc xác định chính xác thành phần tổng trở tương hỗ TTK còn gặp nhiều khó khăn do có trường hợp các đường dây chỉ đi song song một phần hoặc đường dây song song đang cắt khỏi vận hành và nối đất hai đầu…

I 02

Z 0M Z01

Hình 2.1-10: Đường dây song song một phần

d Ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện

Xét sự ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện đến tính chính xác của rơ le bảo vệ khoảng cách được minh họa dưới hình 2.1-11 như sau:

Hình 2.1-11: Ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện Ki lên số đo

của rơ le bảo vệ khoảng cách; a: K i >1; Z R >Z thực tế ; b: K i <1; Z R <Z thực tế

Xét hai trường hợp tiêu biểu như trên hình 2.1-11 ta thấy tổng trở của rơ le bảo vệ khoảng cách đặt ở đầu A của đường dây AB đo được khi ngắn mạch xảy ra ở điểm N trên đường dây BD tiếp theo bằng (giả thiết tỷ số biến đổi của biến dòng điện và biến điện áp ki = ku = 1)

I

 



đo được khác với tổng trở thực tế từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ ngắn mạch (ZAN Z. ABZ.BN)

Đối với sơ đồ hình 2.1-11 (a) một nguồn điện nối vào thanh cái B đã làm cho

IBN >IAB và hệ số Ki > 1 nghĩa là tổng rơ le đo được một giá trị lớn hơn tổng trở thực

tế ZAN

Đối với sơ đồ hình 2.1-11 (b) sự xuất hiện của đường dây vận hành song song với đường dây bị sự cố làm rẽ mạch dòng điện từ nguồn điện đến chỗ ngắn mạch (IBN = IAB - IBD) nên hệ số phân bố dòng điện Ki < 1 nghĩa là rơ le sẽ đo được giá trị nhỏ hơn giá trị tổng trở thực tế ZAN

Với những lưới điện có cấu hình phức tạp hệ số phân bố dòng điện có thể thay đổi theo chế độ làm việc của lưới điện Khi điểm ngắn mạch càng nằm xa điểm đặt rơ le bảo vệ thì ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện càng lớn

2.1.4 Tổng kết các ưu, nhược điểm của phương pháp định vị sự cố dựa theo tín

hiệu đo lường từ một phía

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp này:

 Dễ dàng thực hiện do tín hiệu đo lường được thu thập tại chỗ, không yêu cầu truyền tín hiệu từ đầu đối diện

 Không cần phải đồng bộ về mặt thời gian giữa tín hiệu thu thập được của các rơle tại hai đầu

 Sai số trong phạm vi chấp nhận được đối với sự cố pha-pha (theo thực tế vận hành)

 Độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng của nhiều yếu tố:

o Ảnh hưởng của hồ quang tại điểm sự cố

o Ảnh hưởng của tải trước sự cố trên đường dây

o Ảnh hưởng bởi hệ số phân bố dòng điện (do xuất hiện các nguồn khác cấp vào điểm sự cố hoặc dòng điện tại điểm sự cố khác với dòng điện

đo được tại vị trí đặt rơle)

o Ảnh hưởng của hỗ cảm do các đường dây chạy song song cùng cột hoặc lân cận gây ra

o Tổng trở thứ tự không của đường dây thường không thể xác định được chính xác nên sẽ gây sai số đáng kể đối với các sự cố chạm đất (đây lại là loại sự cố thường xảy ra đối với lưới truyền tải và hệ thống điện nói chung)

Như vậy với phương pháp định vị sự cố dựa theo tín hiệu từ một phía thì độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố và rất khó để xác định được chính xác để khắc phục các yếu tố đó, do đó độ chính xác của phương pháp cũng sẽ bị ảnh hưởng theo Khắc phục các nhược điểm mà phương pháp định vị điểm sự cố dựa theo thông tin từ một phía, phương pháp định vị điểm sự cố dựa

theo tín hiệu đo lường từ hai phía đường dây đem lại độ chính xác cao hơn và khắc phục được một phần các nhược điểm của phương pháp định vị sự cố dựa vào tín hiệu đo lường từ 1 đầu

2.2 Phương pháp định vị sự cố dựa trên tín hiệu đo lường từ hai phía:

2.2.1 Nguyên lý định vị sự cố theo tín hiệu đo lường từ hai phía:

Phương pháp này sử dụng tín hiệu đo lường từ hai đầu của đường dây tải điện Yêu cầu quan trọng là các tín hiệu này phải được đồng bộ về mặt thời gian

Nguyên lý định vị sự cố theo tín hiệu đo lường từ hai phía:

Xét sự cố xảy ra tại điểm F, cách trạm A một khoảng là x (%) trên đường dây

Hình 2.2-1 Sơ đồ nguyên lý của đường dây bị sự cố với hai nguồn cấp

Sơ đồ thay thế đơn giản (đối với đường dây truyền tải điện ngắn có thể bỏ qua tổng dẫn) của đường dây trên trong trường hợp sự cố như trên Hình 2.2-2

Hình 2.2-1 Sơ đồ thay thế của đường dây sự cố

Dòng điện và điện áp {I A & I B }, {U A & U B} đo tại hai trạm được đồng bộ về mặt thời gian

Điện áp UF tại điểm sự cố có thể tính theo:

Trừ hai phương trình cho nhau:

đưa vào tính toán cần phải bù thành phần thứ tự không Trong thực tế, rất khó xác định đúng điện kháng thứ tự không của đường dây, do đó việc tính toán hệ số bù dòng thứ tự không sẽ không chính xác và có thể gây sai số cho phép định vị

Để tránh trường hợp này, nhiều nghiên cứu đề xuất sử dụng các thành phần dòng điện và điện áp thứ tự thuận hoặc nghịch (tính toán dựa trên thành phần thứ tự nghịch chỉ áp dụng được với các sự cố không đối xứng)

Ưu nhược điểm của phương pháp:

Phương pháp định vị sự cố dựa theo tín hiệu đo lường đồng bộ từ hai đầu đường dây có ưu điểm hơn so với chỉ dùng tín hiệu từ một đầu:

o Không bị ảnh hưởng của tổng trở nguồn

o Điện trở tại điểm sự cố không xuất hiện trong phương trình tính toán khoảng cách đến điểm sự cố, do đó không gây ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả định vị sự cố

2.2.2 Vấn đề cần giải quyết đối với thuật toán này

Phương trình (1.4) có thể áp dụng cho mọi trường hợp sự cố khác nhau (trừ

sự cố đứt dây), tuy nhiên trong một số trường hợp sự cố, khi tính toán yêu cầu phải

bù thành phần thứ tự không Mà như ta đã biết, thành phần tổng trở thứ tự không rất khó để có thể xác định chính xác do phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khách quan (ví

dụ điện trở suất của vùng đất dọc tuyến đường dây đi qua là không đồng nhất) do đó nếu sử dụng phương pháp này sẽ gặp sai số rất lớn Để giải quyết các vấn đề này,

trong luận văn đề xuất sử dụng thành phần thứ tự thuận để tính toán các phương trình về góc đồng bộ và xác định vị trí sự cố

Mặt khác, thuật toán nêu tại mục 2.2.1 dựa trên giả thiết tín hiệu đo lường được đồng bộ hoàn toàn về mặt thời gian Việc đồng bộ về mặt thời gian giữa các trạm biến áp tại hai đầu đường dây và các trạm khác thường được giải quyết bằng cách lắp đặt các đồng hồ hoạt động dựa theo tín hiệu vệ tinh GPS (đồng hồ GPS) Tuy nhiên trong điều kiện Việt Nam thì việc lắp đặt các đồng hồ này chưa thực sự phổ biến, do đó khả năng để thu được tín hiệu đo lường đồng bộ từ hai đầu đường dây là rất khó Để giải quyết vấn đề này, trong chương tiếp theo của luận văn đề xuất phương pháp để đồng bộ lại các tín hiệu đo lường này từ các tín hiệu đo lường

có sẵn thu thập được từ 2 đầu đường dây

2.3 Phương pháp định vị sự cố dựa trên nguyên lý sóng lan truyền

Lý thuyết sử dụng sóng lan truyền để xác định sự cố được nghiên cứu từ rất lâu Ý tưởng cơ bản của phương pháp này là dựa trên mối tương quan giữa sóng đi

về 2 phía của 1 đường dây Khi sự cố xảy ra tại một điểm trên đường dây tải điện,

sẽ gây ra các đột biến về dòng điện và điện áp Các sóng dòng, áp đột biến này sẽ lan truyền trên đường dây cả về hai phía với tốc độ lan truyền sóng xấp xỉ tốc độ ánh sáng Khi sóng lan truyền đi tới một đầu đường dây sẽ gặp điều kiện biên thay đổi, do đó một phần của sóng này sẽ phản xạ trở lại và một phần tiếp tục lan truyền

đi tiếp

Sơ đồ biểu diễn quá trình phản xạ, khúc xạ của các sóng lan truyền thể hiện trên Hình 2.3-1

Hình 2.3-1 Sự lan truyền và phản xạ của sóng dòng điện trên đường dây

lệch thời gian giữa tín hiệu thu được tại hai đầu (tA - tB) hoàn toàn có thể xác định được khoảng cách sự cố từ trạm A và B đến vị trí sự cố:

(2.23) 2

(2.24) 2

A B A

A B B

l: tổng chiều dài đường dây

c: vận tốc ánh sáng (299,792m/s)

Đặc điểm của phương pháp này:

o Phải có các thiết bị ghi tín hiệu được đồng bộ thời gian với độ chính xác cao, chỉ một sự sai lệch rất nhỏ về thời gian có thể dẫn tới sai số lớn về khoảng cách tính được

o Phải có thiết bị kênh truyền tín hiệu để liên kết dữ liệu từ 2 phía

o Thiết bị ghi tín hiệu sự cố phải có tần số lấy mẫu rất cao để có thể ghi nhận các tín hiệu xung phản xạ

o Phần mềm phải có khả năng đồng bộ hóa tín hiệu, lọc nhiễu và trích xuất tín hiệu mong muốn Đặc biệt với các sự cố gây ra do sét có thể gây các nhiễu điện từ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép lọc tín hiệu

Hiện nay trên tuyến đường dây 220kV mạch kép Hà Giang-Thái Nguyên do công ty Truyền tải điện 1 quản lý đang lắp đặt áp dụng thử nghiệm bộ định vị sự cố

do hãng KinKei – Nhật Bản chế tạo, kết quả định vị sự cố tương đối chính xác, tuy nhiên hiện nay đang trong giai đoạn thử nghiệm thiết bị hoạt động chưa ổn định, chưa áp dụng rộng rãi do giá thành khá cao[6]

Hình 2.3-2 Mô hình thiết bị định vị sự cố dựa trên nguyên lý sóng lan truyền của

hãng KinKei-Nhật bản

Bảng 2.3-1 tổng hợp kết quả định vị sự cố của thiết bị định vị sự cố hãng Kinkei

CCT Phase Distance CCT Phase Distance

2.4 Phương pháp định vị sự cố dựa trên tần số cao:

Về mặt lý thuyết, phương pháp định vị sự cố dựa vào sóng lan truyền có thể xác định chính xác vị trí sự cố, tuy nhiên phương pháp này có một số hạn chế như: một sự cố có thể không sinh ra nhiều các sóng lan truyền khi điện áp đang qua điểm không; một hạn chế khác, sự khác biệt về thời gian giữa sóng tới và sóng phản xạ của nó ở trên 1 thanh cái là quá ngắn, nên rất khó phát hiện một cách riêng biệt

Phương pháp định vị sự cố dựa trên việc phát hiện tín hiệu tần số cao sinh ra khi sự cố, các nghiên cứu cho thấy kỹ thuật này có thể được áp dụng đem lại độ chính xác cao trong việc xác định điểm sự cố Phương pháp này được chứng minh không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng dao động lưới và bão hòa máy biến áp đo lường

Nguyên lý: Khi có thay đổi đột ngột của điện áp hệ thống trên đường dây sẽ làm sinh ra một tín hiệu có băng thông rộng, trong đó bao gồm toàn bộ dải tần số Các giá trị ban đầu của sóng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như vị trí sự cố, tổng trở

sự cố, quan trọng nhất nó thể hiện sự cố xảy ra Các tần số này lan truyền từ điểm

sự cố về cả hai hướng Trong thời gian các tín hiệu này đến không liên tục trên đường dây (cáp) và được phản xạ ngược trở về điểm sự cố Nguyên lý của phương pháp dựa trên xác định của các sóng tần số cao đến liên tiếp tại thanh cái, nơi đặt

thiết bị định vị sự cố Đặc biệt, thời gian của tín hiệu đầu tiên và tín hiệu tiếp theo tham chiếu với tín hiệu đầu tiên được sử dụng để xác định vị trí lỗi

Trong thực tế, độ chính xác của phương pháp bị ảnh hưởng chủ yếu bởi nhiễu phát sinh trên đường dây do vầng quang hoặc phóng điện cục bộ và nhiễu từ bên ngoài ghép vào thiết bị Các ảnh hưởng của nhiễu có thể được giảm thiểu nhờ các kỹ thuật chống nhiễu và kiểm soát các tín hiệu đầu vào

Các phương pháp định vị sự cố dựa trên đo lường các dạng sóng lan truyền trên đường dây (nêu tại mục 2.3, 2.4) đem lại độ chính xác cao, tuy nhiên trong thực

tế đến thời điểm hiện nay các phương pháp này vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi do

hệ thống khá phức tạp và giá thành rất đắt đỏ Các đặc điểm đó không phù hợp với

điều kiện thực tế của hệ thống lưới truyền tải điện Việt Nam, trong nội dung luận văn đề xuất hướng nghiên cứu tập trung vào việc định vị sự cố bằng phương pháp tính toán tổng trở dựa trên các tín hiệu đo lường tại các đầu đường dây

Phương pháp định vị sự cố bằng phương pháp tính toán tổng trở dựa trên tín hiệu đo lường từ 1 đầu đường dây (nêu tại mục 2.1) có nhiều nhược điểm do đó trong phần tiếp theo của luận văn tập trung trình bày chi tiết hơn phương pháp định

vị sự cố bằng phương pháp tính toán tổng trở dựa trên tín hiệu đo lường từ 2 đầu đường dây và giải pháp giải quyết các vấn đề đối với phương pháp này đã nêu ở mục 2.2.2

CHƯƠNG 3 - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ ĐƯỜNG DÂY DỰA THEO TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG KHÔNG

ĐỒNG BỘ TỪ HAI ĐẦU

Thuật toán định vị sự cố dựa theo tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây nêu tại mục 2.2.1 dựa trên giả thiết tín hiệu đo lường được đồng bộ hoàn toàn về mặt thời gian Việc đồng bộ về mặt thời gian giữa các trạm biến áp tại hai đầu đường dây và các trạm khác có thể giải quyết bằng cách lắp đặt các đồng hồ hoạt động dựa theo tín hiệu vệ tinh GPS (đồng hồ GPS) để đồng bộ thời gian của các thiết bị thu thập giá trị đo lường ở 2 đầu đường dây, tuy nhiên trong điều kiện Việt Nam thì việc lắp đặt các đồng hồ này chưa thực sự phổ biến, do đó khả năng để thu được tín hiệu đo lường đồng bộ từ hai đầu đường dây là rất khó Mặt khác, thuật toán đã nêu tại mục 2.2.1 có thể áp dụng cho mọi trường hợp sự cố khác nhau (trừ sự cố đứt dây), tuy nhiên trong một số trường hợp sự cố, khi tính toán yêu cầu phải bù thành phần thứ tự không Mà như ta đã biết, thành phần tổng trở thứ tự không rất khó để

có thể xác định chính xác do phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khách quan (ví dụ điện trở suất của vùng đất dọc tuyến đường dây đi qua là không đồng nhất) do đó nếu sử dụng phương pháp này sẽ gặp sai số rất lớn Để giải quyết các vấn đề này, trong luận văn đề xuất sử dụng thành phần thứ tự thuận để tính toán các phương trình về góc đồng bộ và xác định vị trí sự cố

3.1 Phương pháp đồng bộ các tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây đối

với đường dây truyền tải ngắn thiếu thông số đường dây [7] :

Mô hình đường dây được sử dụng là mô hình thông số tập trung (hình 3.1-1):

Hình 3.1-1 Sơ đồ mạch tương đương của đường dây trên không có hoán vị cho

thành phần thứ tự thuận trước sự cố