Xác định vị trí sự cố cáp ngầm lưới điện phân phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN TUẤN XÁC ĐINH VỊ TRÍ SỰ CỐ CÁP NGẦM LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2016 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Nguyễn Văn Tuấn Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 22/8/1976 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Quê quán: TP Hồ Chí Minh Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 154 Tây Hòa, phường Phước Long A, Q 9, TP Hồ Chí Minh Điện thoại di động: 0903609810 Điện thoại nhà riêng: E-mail:vantuan22081976@gmail.com Fax: II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính Quy Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Thời gian đào tạo từ 9/1996 đến 9/1999 Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Điện Khí Hóa Và Cung Cấp Điện Đại học: Hệ Đào Tạo: Tại Chức Thời Gian Đào Tạo Từ 9/2003 Đến 9/2010 Nơi Học (Trường, Thành Phố): Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Ngành Học: Điện Công Nghiệp Tên Đồ Án, Luận án Hoặc Môn Thi Tốt Nghiệp: Thiết Kế Hệ Thống Điện Cho Nhà Máy Gỗ Paoyun Ngày & Nơi Bảo Vệ Đồ Án, Luận án Hoặc Thi Tốt Nghiệp: 10/2010 – Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Người Hướng Dẫn: ThS Trương Phước Hòa III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 9/2001 đến Nơi công tác Công Ty Điện lực Thủ Đức Cơng việc đảm nhiệm Nhân viên Phòng Kinh Doanh i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng năm 2016 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Tuấn ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Trương Việt Anh, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Điện- Điện Tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, cán phòng Đào Tạo giúp đỡ tơi nhiều suốt q trình học tập q trình hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cuối tơi xin chân thành cảm ơn cha mẹ người thân bên động viên nhiều để tơi hồn thành khóa học Nguyễn Văn Tuấn iii TĨM TẮT Việc nhanh chóng xác định vị trí cố ngắn mạch quan trọng lưới phân phối với đặc trưng nhiều đoạn dây dẫn nối tiếp Thời gian xác định vị trí ngắn mạch nhanh cơng tác chuẩn bị khắc phục cố để khơi phục hoạt động bình thường lưới nhanh chóng thuận tiện Vấn đề đặt biệt hữu ích vùng có địa hình khó khăn hay đường dây ngầm mà lưới điện phân phối qua quang sát mắt thường Để thực nhiệm vụ xác định vị trí cố ngắn mạch lưới cáp ngầm phân phối, nhiều nghiên cứu thực có nhiều thiết bị xây dựng dựa nghiên cứu chế tạo để xác định vị trí ngắn mạch cáp ngầm Thống kê nghiên cứu thực từ trước đến lĩnh vực phát vị trí ngắn mạch phân thành ba phương pháp phương pháp bơm xung phản xạ vào đoạn cáp bị cố ngắn mạch theo nghiên cứu [1] [2], phương pháp tính tốn vị trí ngắn mạch theo nghiên cứu [3], phương pháp dùng phân tích sóng dòng điện điện áp tần số cao theo nghiên cứu [4-7] Các nghiên cứu [1] [2] thực máy phát xung chuyên dụng có tần số cao xác định vị trí ngắn mạch sau lập lưới điện Điều làm tăng thời gian điện, giảm chất lượng cung cấp điện phải đầu tư lớn cho máy tạo xung công suất lớn, tần số cao yêu cầu thiết bị đo lường chất lượng tốt với tần số đo lớn mắc tiền Phương pháp đề xuất sử dụng phương pháp giải lặp nên sai số tính tốn cao Các nghiên cứu [4-7] yêu cầu phải có thiết bị đo tần số cao với độ phân giải lớn nên thiết bị phải thiết kế với yêu cầu kỹ thuật khắc khe làm tăng giá thành thiết bị Qua phân tích giải thuật xác định vị trí ngắn mạch thực thi, với tính chất trở điện trở hồ quang khẳng định [9], luận văn đề xuất phương pháp xác định vị trí ngắn mạch dựa phương pháp tởng trở kết hợp với đặc tính trở điện trở ngắn mạch iv ABSTRACT Fault location is very important in power network with the long distance of transmission lines Fault location time effect to repair time of transmission power cables Reducing of fault location time mean increasing power quality of power grid Especially, full of obstacles and difficult of access topography area or underground cables, fault location approach is more useful when the sisual checking are impossible There are some researchs on fault location matter in power cables were done recently There are three approach groups in this field The first is reflection wave, were known as time domain reflectometry (TDR) for current and voltage source, the approach were representation in [1] and [2] The sencond is impedance-base approach, the approach used the characteristic of impedance in the power grid for calculation current and voltage in the power network for find short circuit point, this way was represented in [3] The last approach is wavelet analysis, this way base on traveling wave of transent stage of network when fault occur, was represented in [4-7] There are some limited conditions in the first and the third approachs when apply to power network for fault location The first approach was practise when fault section is isolation from power grid and they need the special device which can make high voltage pulses and sensitive sensors for receiving reflection wave This disadvantage increasing fault location time and the device cost is too high Impedance-base approach in [3] have less cost than the first approach but the accuracy is low The third approach no need special pulse maker as the first approach but they need the high accuracy, high frequency measurement equipment which is high cost Base on the analyses of those fault location approachs as above, this thesis propose the new fault location approach base on impedance and arc resistor characteristic was proposed in [9] This appraoch no need the sensitive measurement equipment and more accuracy than impedance-base others v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi MỤC LỤC CÁC HÌNH x MỤC LỤC CÁC BẢNG xii PHẦN 1: GIỚI THIỆU I Đặt vấn đề II Nhiệm vụ luận văn III Phạm vi nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu V Điểm luận văn VI Giá trị thực tiễn đề tài VII Nội dung luận văn PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cần thiết 1.2 Cáp ngầm điện lực 1.2.1 Cấu tạo cáp ngầm điện lực 1.2.1.1 Dây dẫn điện 1.2.1.2 Chất cách điện 1.2.1.3 Màn bảo vệ 11 1.2.1.4 Vỏ cáp 11 1.2.2 So sánh cáp ngầm điện lực đường dây không 12 vi 1.2.2.1 Ưu điểm cáp ngầm điện lực 12 1.2.2.2 Nhược điểm cáp ngầm điện lực 13 1.2.3 Xu phát triển cáp ngầm điện lực 14 1.3 Ngắn mạch cáp ngầm điện lực 14 1.3.1 Các nguyên nhân gây ngắn mạch cáp ngầm 14 1.3.2 Các loại cố ngắn mạch cáp ngầm 16 1.3.2.1 Ngắn mạch pha chạm đất 16 1.3.2.2 Ngắn mạch hai pha chạm đất 17 1.3.2.3 Ngắn mạch ba pha chạm đất 18 1.4 Nhận dạng dạng ngắn mạch cáp ngầm điện lực 19 1.5 Hồ quang điện 20 1.5.1 Hiện tượng hồ quang điện 20 1.5.1.1 Khái niệm chung 20 1.5.1.2 Quá trình phát sinh hồ quang 21 1.5.1.3 Quá trình dập tắt hồ quang 22 1.5.2 Hồ quang điện cố ngắn mạch cáp ngầm 23 1.5.3 Điện trở hồ quang điện cố ngắn mạch 23 1.6 Các nghiên cứu khoa học liên quan 24 1.6.1 Phương pháp xung phản xạ 25 1.6.2 Phương pháp tổng trở 26 1.6.3 Phương pháp phân tích sóng truyền 27 1.7 Hướng nghiên cứu luận văn 29 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TRÌNH TỐN 30 2.1 Phương trình tởng trở thành phần lưới điện 30 2.1.1 Tổng trở đường dây điện 30 2.1.2 Tổng trở đường dây cáp ngầm điện lực 32 2.1.3 Tổng trở phụ tải ba pha 32 vii 2.2 Tính tốn dòng điện điện áp lưới điện phân phối 33 2.2.1 Tính tốn dòng điện đở vào đoạn dây phân phối 34 2.2.2 Tính tốn điện áp nút phụ tải lưới điện phân phối 35 2.3 Tính tốn tởng trở ngắn mạch biết vị trí ngắn mạch 36 2.4 Phương pháp xác định vị trí ngắn mạch cáp ngầm đề xuất 36 2.4.1 Các kết tính tốn kiểm nghiệm 36 2.4.2 Các minh chứng khoa học liên quan 39 2.4.3 Đề xuất phương pháp định vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch 39 2.5 Lưu đồ giải thuật tính tốn mơ 39 2.5.1 Lưu đồ tính tốn cho chương trình 40 2.5.2 Lưu đồ chương trình tính tốn vị trí điện trở cố 42 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG 44 3.1 Mô tả lưới điện phân phối cần mô 44 3.2 Mơ hình hóa khối lưới điện phân phối mô 48 3.2.1 Khối nguồn phát điện 48 3.2.2 Khối đường dây 51 3.2.3 Khối phụ tải 52 3.2.4 Khối cố ngắn mạch 54 3.2.5 Kết nối khối mạch mô 55 3.3 Thiết kế giao diện chương trình ước lượng vị trí ngắn mạch cáp ngầm 55 3.3.1 Giao diện chương trình tạo cố ngắn mạch 56 3.3.2 Giao diện chương trình ước lượng vị trí ngắn mạch 57 3.4 Mơ định vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm lưới điện phân phối 58 3.4.1 Khi dự báo xác phụ tải lưới điện phân phối 58 3.4.1.1 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất 58 3.4.1.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất 59 viii 3.4.1.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất 60 3.4.2 Khi dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 10% 61 3.4.2.1 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất 61 3.4.2.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất 62 3.4.2.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất 63 3.4.3 Khi dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 20% 64 3.4.3.1 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất 64 3.4.3.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất 65 3.4.3.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất 66 3.4.4 Khi dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 30% 66 3.4.4.1 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất 67 3.4.3.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất 68 3.4.3.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất 69 3.5 Nhận xét 69 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 71 4.1 Các vấn đề thực luận văn 71 4.2 Đề nghị hướng phát triển luận văn 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 ix Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch pha chạm đất 3.4.2.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch hai pha chạm đất, kết mô trường hợp hai pha a b chạm đất, hai pha a c chạm đất, hai pha b c chạm đất thể bảng 3.7 Bảng Kết mô ngắn mạch hai pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mơ phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện 62 Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch hai pha chạm đất 3.4.2.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch ba pha chạm đất, kết mô thể bảng 3.8 Bảng Kết mô ngắn mạch ba pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mô phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch ba pha chạm đất 63 3.4.3 Khi dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 20% Mơ thực trường hợp dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 20% Sau mơ phỏng, kết mô đưa bên 3.4.3.1 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch pha chạm đất, kết mô trường hợp pha a chạm đất, pha b chạm đất, pha c chạm đất thể bảng 3.9 Bảng Kết mô ngắn mạch pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mơ phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng 14 m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm 64 đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch pha chạm đất 3.4.3.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch hai pha chạm đất, kết mô trường hợp hai pha a b chạm đất, hai pha a c chạm đất, hai pha b c chạm đất thể bảng 3.10 Bảng 10 Kết mô ngắn mạch hai pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mô phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng 14 m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm 65 đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch hai pha chạm đất 3.4.3.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch ba pha chạm đất, kết mô thể bảng 3.11 Bảng 11 Kết mô ngắn mạch ba pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mô phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng 14 m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch ba pha chạm đất 3.4.4 Khi dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 30% Mô thực trường hợp dự báo phụ tải lưới điện phân phối có sai số 20% Sau mơ phỏng, kết mơ đưa bên 66 3.4.4.1 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch pha chạm đất, kết mô trường hợp pha a chạm đất, pha b chạm đất, pha c chạm đất thể bảng 3.12 Bảng 12 Kết mô ngắn mạch pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mô phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng 23 m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch pha chạm đất 67 3.4.3.2 Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch hai pha chạm đất, kết mô trường hợp hai pha a b chạm đất, hai pha a c chạm đất, hai pha b c chạm đất thể bảng 3.13 Bảng 13 Kết mô ngắn mạch hai pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mô phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng 23 m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch hai pha chạm đất 68 3.4.3.3 Sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất Trong trường hợp cố ngắn mạch ba pha chạm đất, kết mô thể bảng 3.14 Bảng 14 Kết mô ngắn mạch hai pha chạm đất Khi so sánh kết tính tốn vị trí cố ngắn mạch cáp ngầm đề xuất với vị trí cố ngắn mạch tạo mô phỏng, nhận thấy dự báo xác phụ tải sai số giá trị khoảng cách nguồn vị trí ngắn mạch thiết lập ước lượng khoảng 23 m Với kết vậy, xác định nhanh chóng đoạn dây bị ngắn mạch tuyến cáp cô lập đoạn cáp ngầm khỏi lưới, phục hồi cấp điện cho phụ tải khác tuyến Dự báo xác vị trí cố ngắn mạch giảm thiểu thời gian điện thời gian sửa chữa đường cáp gặp cố ngắn mạch sau cách ly khỏi lưới điện Như vậy, qua kết thu sau q trình mơ phỏng, phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch dựa tởng trở có xét đến điện trở ngắn mạch cáp ngầm đề xuất luận văn hoàn toàn phù hợp để áp dụng vào lưới điện phân phối cáp ngầm trường hợp bị cố ngắn mạch ba pha chạm đất 3.5 Nhận xét Qua q trình mơ để kiểm tra tính xác giải thuật đề xuất, kết thu mô cho thấy phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch chạm đất cáp ngầm lưới điện phân phối dựa giải thuật tính tốn tởng trở kết hợp với đặc tính trở điện trở cố ngắn mạch đem lại kết tốt Việc tính tốn xác vị trí ngắn mạch đoạn dây ngắn mạch chứng tỏ phương pháp đề xuất có tính khả thi cao áp dụng 69 vào việc xác định nhanh vị trí ngắn mạch đoạn dây cáp ngầm bị ngắn mạch lưới điện phân phối cáp ngầm Hơn nữa, yêu cầu kỹ thuật đo lường giá trị điện áp không cao phương pháp khác cần đo giá trị điện áp tần số thay đo tần số cao, giá trị đo lường ghi nhận từ giá trị đo lường rờ le bảo vệ đầu đường dây Giá thành rẻ, tác động nhanh đem lại lợi không nhỏ phương pháp đề xuất thực đại trà lưới điện phân phối Khi đánh giá tác động sai số dự báo phụ tải ảnh hưởng đến vấn đề xác định vị trí cố ngắn mạch lưới điện phân phối, sau mơ ta nhận thấy có gia tăng sai số so với trường hợp dự báo giá trị phụ tải Tuy nhiên gia tăng sai số khơng q nhiều nên bỏ qua Điều chứng tỏ giải thuật xác định vị trí cố ngắn mạch chạm đất cáp ngầm đề xuất có hiệu cao có sai số vấn đề dự báo phụ tải đến 30% (một giá trị lớn thực tế vận hành lưới điện) 70 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Các vấn đề thực luận văn Luận văn đạt kết sau: Đã tìm hiểu xác định thành phần lưới điện phân phối ý nghĩa thông số thành phần hệ thống lưới điện phân phối Đã tìm hiểu nguyên tắc làm việc, điểm mạnh điểm yếu phương pháp tính tốn vị trí điện trở cố đề xuất trước Từ đề xuất phương pháp nghiên cứu luận văn đề cập Đã xác định tác động thông số thành phần hệ thống điện tới thay đởi dòng điện điện áp hệ thống gặp cố ngắn mạch Nghiên cứu cụ thể loại cố ngắn mạch lưới điện phân phối, từ đề xuất phương pháp xác định xác loại cố ngắn mạch có cố xuất lưới điện phân phối Luận văn đề xuất phương pháp xác định vị trí cố dựa phương pháp tởng trở đặc tính trở điện trở ngắn mạch Đề xuất giải thuật, lưu đồ, phương trình tính tốn tương ứng cho loại cố xảy lưới điện Xây dựng mơ hình hóa mơ Matlab/Simulink để mơ đánh giá giải thuật xác định vị trí điện trở cố đưa thông qua liệu hệ thống thu thập giá trị dòng điện điện áp thu thời điểm xảy trước sau cố ngắn mạch Với kết đạt trình mô phỏng, phương pháp đề xuất chứng minh khả xác định xác vị trí cố điện trở cố ngắn mạch cố ngắn mạch xảy lưới điện phân phối 4.2 Đề nghị hướng phát triển luận văn Thực hệ thống thực để đánh giá kết thu cách hiệu thực tiễn Dựa vào kết thu mô phỏng, xây dựng hệ thống 71 mơ hình lưới điện phân phối thực tế để kiểm tra sâu phương pháp xác định vị trí cố ngắn mạch đề xuất Nghiên cứu phương án thu nhận xác giá trị dòng điện điện áp tức thời dòng điện điện áp vị trí đầu nguồn điện Xây dựng giải thuật dự báo phụ tải xác để phương pháp xác định điện trở vị trí cố thêm đáng tin cậy Vấn đề khử nhiễu hài bậc cao sinh có góp mặt điện trở hồ quang, đề xuất nâng cấp giải thuật lọc hài lọc Fourier thay cho lọc thơng thấp để nâng cao độ xác thông số thu nhận Từ kết thu qua nghiên cứu lý thuyết thực tế áp dụng trên, đề xuất thiết kế, chế tạo thiết bị xác định vị trí điện trở cố áp dụng rộng rãi thực tế lưới điện hiên 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P.F Gale, B.Tech, Ph.D Cable-fault location by impulse-current method PROC 1EE, Vol 122, No 4, APRIL 1975 [2] Qinghai Shi, Olfa Kanoun A New Algorithm for Wire Fault Location Using Time-Domain Reflectometry IEEE sensors journal, vol 14, no 4, April 2014 [3] André D Filomena, Mariana Resener, Rodrigo H Salim, Arturo S Bretas Distribution systems fault analysis considering fault resistance estimation Electrical Power and Energy Systems 33 (2011) 1326-1335 [4] Fernando E-I Magnago and Ali Abur A New Fault Location Technique for Radial Distribution Systems Based on High Frequency Signals Power Engineering Society Summer Meeting, 1999 IEEE [5] A Borghetti, S Corsi, C.A Nucci, M Paolone, L Peretto, R Tinarelli On the use of continuous-wavelet transform for fault location in distribution power systems Electrical Power and Energy Systems 28 (2006) 608–617 [6] David W P Thomas, Member, IEEE, Ricardo J Carvalho and Elisete T Pereira Fault Location in Distribution Systems Based on Traveling Waves 2003 IEEE Bologna PowerTech Conference, June 23-26, Bologna, Italy [7] Javad Sadeh, Ehsan Bakhshizadeh, Rasoul Kazemzadeh A new fault location algorithm for radial distribution systems using modal analysis Electrical Power and Energy Systems 45 (2013) 271-278 [8] Hồ Đắc Lộc ứng dụng giải thuật di truyền tái cấu trúc lưới điện Tạp chí phát triển KH&CN, tập 15, số K2-2012 [9] V.V Terzija, H.-J Koglin NewApproach to Arc Resistance Calculation 2001 IEEE [10] Mora-Florez J, Melendez J, Carrillo-Caicedo G Comparison of impedance based fault locations methods for power distribution systems Electr Power Syst Res 2008;78(4):657–66 73 [11] Filomena AD, Resener M, Salim RH, Bretas AS Fault location for underground distribution feeders: an extended impedance-based formulation with capacitive current compensation Int J Electric Power Energy Syst 2009;31:489–96 [12] Aslan Y, Ture S Location of faults in power distribution laterals using superimposed components and programmable logic controllers Int J Electric Power Energy Syst 2011;33:1003–11 [13] Salim RH, Resener M, Filomena AD, Caino de Oliveira KR, Bretas AS Extended fault-location formulation for power distribution systems IEEE Trans Power Deliv 2009;24(2):508–16 [14] Salim RH, Salim KCO, Bretas AS Further improvements on impedance-based fault location for power distribution systems IET Gener Trans Distrib 2011;5(4):467–78 [15] Ngu EE, Krishnathevar R Generalized impedance-based fault location for distribution systems IEEE Trans Power Deliv 2012;27(1):449–51 [16] Liao Y Generalized fault-location methods for overhead electric distribution systems IEEE Trans Power Deliv 2011;26(1):53–64 [17] Ngu EE, Ramar K A combined impedance and traveling wave based fault location method for multi-terminal transmission lines Int J Electric Power Energy Syst 2011;33:1767–75 [18] Borghetti A, Bosetti M, Nucci CA, Paolone M Continuous-wavelet transform for fault location in distribution power networks: definition of mother wavelets inferred from fault originated transients IEEE Trans Power Syst 2008;23(2):380–8 [19] Shu H, Wang X, Xia Q, Wu Q, Tian X A fault location method of traveling wave for distribution network with only two-phase current transformer using artificial neutral network In: 3rd International congress on image and signal processing (CISP2010); 2010 p 2942–5 74 [20] Kang M, Bo Z Based on the distribution network fault location simulation of wavelet modulus maxima In: The international conference on advanced power system automation and protection (APAP), China; 2011 p 1517–20 [21] Wang Y, Zeng X, Qin X, Zhao Zh, Pan H HHT based single terminal traveling wave fault location for lines combined with overhead-lines and cables In: International conference on power system technology (PowerCon ‘2010), China; 2010 [22] Pourahmadi-Nakhli M, Safavi AA Path characteristic frequency-based fault locating in radial distribution systems using wavelets and neural networks IEEE Trans Power Deliv 2011;26(2):772–81 [23] Lin X, Zhao F, Wu G, Li Zh, Weng H Universal wave front positioning correction method on traveling-wave-based fault-location algorithms IEEE Trans Power Deliv 2012;27(3):1601–10 [24] Evrenosoglu CY, Abur A Fault location in distribution systems with distributed generation In: 15th Power system computation conference (PSCC’05), Session 10 Paper 5, Liege, Belgium, August 2005 [25] Nouri H, Wang C, Davies T An accurate fault location technique for distribution lines with tapped loads using wavelet transform In: Proc IEEE power tech porto, September 2001 p 10–3 [26] Magnago FH, Abur A A new fault location technique for radial distribution systems based on high frequency signals IEEE Power Eng Soc 1999;1:426–31 18–22 July 1999 [27] Borghetti A, Corsi S, Nucci CA, Paolone M, Peretto L, Tinarelli R On the use of continuous-wavelet transform for fault location in distribution power systems Int J Electric Power Energy Syst 2006:28:608–17 [28] Thomas DWP, Carvalho RJ, Pereira ET Fault location in distribution systems based on traveling waves In: Proc IEEE power tech, Bologna, June 2003 75 S K L 0 ... việc xác định vị trí ngắn mạch cáp ngầm lưới điện phân phối xác định online tức xác định nhanh vị trí ngắn mạch vừa xuất Có nhiều nghiên cứu đưa để xác định vị trí cố ngắn mạch lưới điện phân phối. .. dụng xác phương pháp xác định vị trí ngắn mạch lưới điện truyền tải vào lưới điện phân phối Việc cách ly đoạn cố để xác định vị trí ngắn mạch việc làm nhiều thời gian lưới điện phân phối bị điện. .. loại cố lưới điện phân phối cách phân loại loại cố có cố xảy - Đề xuất giải thuật xác định vị trí điện trở cố cho cố ngắn mạch - Đưa mơ hình mô để đánh giá kết giải thuật xác định vị trí cố đề