Ứng dụng phương pháp giá trị riêng để xác định điểm đặt TCSC nhằm cản dao động công suất trong hệ thống điện Việt Nam

Bài báo giới thiệu phương pháp giá trị riêng để phân tích dao động trong HTĐ, đồng thời phương pháp phần dư dùng để lựa chọn điểm đặt tối ưu thiết bị điều khiển TCSC. Việc lựa chọn các biến điều khiển cho TCSC cũng được thảo luận một cách vắn tắt. Kết quả áp dụng với HTĐ Việt Nam đã chứng tỏ được hiệu quả của TCSC trong việc cản dao động công suất.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ RIÊNG ĐỂ XÁC ĐỊNH ĐIỂM ĐẶT TCSC NHẰM CẢN DAO ĐỘNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM APPLICATION OF EIGENVALUE BASED METHOD TO ALLOCATE TCSC FOR DAMPING POWER OSCILLATIONS IN VIETNAM POWER SYSTEMS Trần Quốc Dũng(1), Nguyễn Đăng Toản(2) (1) Applied Technical Systems Companny (ATS Co., Ltd.) (2) Trường Đại học Điện lực Tóm tắt: Hệ thống điện (HTĐ) ngày vận hành gần giới hạn ổn định an ninh Do HTĐ phải đối mặt với dao động, dẫn đến cố tan rã HTĐ Bài báo giới thiệu phương pháp giá trị riêng để phân tích dao động HTĐ, đồng thời phương pháp phần dư dùng để lựa chọn điểm đặt tối ưu thiết bị điều khiển TCSC Việc lựa chọn biến điều khiển cho TCSC thảo luận cách vắn tắt Kết áp dụng với HTĐ Việt Nam chứng tỏ hiệu TCSC việc cản dao động cơng suất Từ khóa: Dao động công suất, phương pháp phần dư, TCSC Abstract: Power systems are currently operating close to stability and security limits Power systems may face with some oscillations which could lead to power system blackouts The paper is devoted to present the Eigenvalue based method for power system oscillations analysis Then Residue Index is used to locate controllers such as TCSC Discussions of chosing controller input signals for TCSC are also introduced in brief Results from Vietnam power system have demonstrated the effectiveness of TCSC in damping power system oscillation.1 Keywords: Power oscillations; Residue index; TCSC Ngày nhận bài: 14/04/2015; Ngày chấp nhận: 10/06/2015; Phản biện: PGS TS Phạm Thị Thục Anh 42 SỐ tháng 10 - 2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) ĐẶT VẤN ĐỀ Các hệ thống điện (HTĐ) nói chung HTĐ Việt Nam ngày vận hành gần tới giới hạn ổn định an ninh Những cố tan rã HTĐ gần giới chứng minh điều Rất nhiều cố khác như: ngắn mạch, đường dây, tải, hư hỏng thiết bị khác HTĐ, ảnh hưởng đến ổn định làm việc HTĐ Kết nhiều HTĐ phải đối mặt với dao động công suất có ngun nhân thiếu mơ men cản Điển hình cố tan rã HTĐ bang miền Tây nước Mỹ (WSCC) ngày 10/8/1996 với thiệt hại: 30500 MW tải bị cắt, 7.5 triệu người phải chịu cảnh điện từ vài phút đến [1,2] Tần số dao động HTĐ thường thay đổi khoảng từ 0.1-2 Hz phụ thuộc vào số lượng máy phát điện (MPĐ) thiết bị điều khiển tự động tham gia vào dao động Các dao động địa phương (local mode) nằm dải tần số 0.7-2Hz bao gồm dao động MPĐ nhà máy điện với phần lại HTĐ Các dao động liên vùng nằm dải 0.1-0.7Hz liên quan đến dao động nhóm MPĐ với nhau, vùng với phần lại HTĐ [3] Dao động liên vùng có tần số dao động thấp lại nguy hiểm hơn, với tham gia nhiều MPĐ Một thách thức làm để phát triển chiến lược để ngăn chặn tình trạng nguy kịch đó, cần biện pháp phòng ngừa biện pháp cứu vãn Trên quan điểm phòng ngừa, cần phải nâng cao hệ SỐ tháng 10 - 2015 thống điều khiển cách thêm thiết bị điều khiển thông minh nhằm đối phó với tình xảy HTĐ Hiện người ta chứng minh thiết bị FACTS (hệ thống điện xoay chiều linh hoạt) - ví dụ TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor-thiết bị tụ bù dọc tĩnh điều khiển Thyristor) đóng vai trò lớn việc khơng nâng cao khả truyền tải đường dây có, mà có vai trò việc cung cấp thêm mơ men cản, giảm dao động công suất, giảm nguy cộng hưởng tần số thấp Tuy nhiên TCSC thiết bị đắt tiền vấn đề xác định vị trí tối ưu TCSC tốn quan tâm Đối với HTĐ lớn việc nghiên cứu dao động công suất vấn đề nghiên cứu từ lâu Phương pháp thường dùng tuyến tính hóa HTĐ xung quanh điểm làm việc ban đầu Vì ma trận trạng thái mơ hình tuyến tính HTĐ cung cấp số lượng lớn thơng tin để phân tích hóa điều khiển HTĐ Tuy nhiên, việc phân tích đầy đủ giá trị riêng (tính tốn tất giá trị riêng, tập hợp vectơ đặc trưng hệ số tham gia tất chế độ) phi thực tế mạng điện lớn u cầu tính tốn Thơng thường, HTĐ lớn thực tế có hàng trăm máy phát điện, số biến số trạng thái đạt tới hàng nghìn; việc phân tích đầy đủ giá trị riêng liên quan tới việc tính tốn số ma trận lớn có kích thước lớn Quá trình tốn u cầu máy tính có tốc độ tính tốn nhanh với dung lượng lưu trữ lớn 43 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Một phương pháp chọn lựa để phân tích đầy đủ tất giá trị riêng ma trận mạng điện sử dụng kỹ thuật phân tích giảm trừ theo thứ tự bao gồm phần nhỏ chế độ hệ thống Có số phương pháp thành cơng công bố tài liệu [1], [13-14], phân tích mơ hình lựa chọn (Seclective Modal Analysis-SMA), phương pháp Arnoldi hiệu chỉnh (Modifier Arnoldi Method), phương pháp (Dominant Pole Eignsolver) thuật toán AESOPS phát triển EPRI Tất phương pháp xây dựng ma trận với số kích thước nhỏ mà có giá trị riêng ma trận quan tâm Họ sử dụng nhiều cách tiếp cận để xây dựng ma trận Phân tích mơ hình lựa chọn (Selective Modal Analysis-SMA) dựa tập hợp chế độ quan tâm có liên quan tới phận phụ có liên quan tới biến số trạng thái ảnh hưởng tới phần động hệ thống điện Phương pháp Arnoldi hiệu chỉnh Modifier Arnoldi Method thuật toán tiếp cận chọn lựa cho việc tính tốn số nhỏ giá trị riêng ma trận xung quanh điểm lựa chọn kế hoạch phức tạp sử dụng kỹ thuật giảm ma trận A giảm xuống tới ma trận Hessenberg Phương pháp Dominant Pole Spectrum Eignsolver sử dụng phương phương pháp thuật tốn phân tích giá trị riêng lặp Bi-Iteration tập trung vào chế độ chiếm ưu chức chọn Phương pháp AESOPS tính giá trị riêng kết hợp với mơ hình góc 44 rơto, đơi liên hợp phức tạp giá trị riêng thời điểm Mỗi phương pháp miêu tả có đặc điểm đặc biệt riêng, tạo ứng dụng riêng cho loại cụ thể Tuy nhiên, khơng có phương pháp số chúng đáp ứng tất yêu cầu phân tích ổn định hệ thống điện, giải pháp tốt sử dụng số kỹ thuật bổ sung cách Bài báo trước tiên giới thiệu phương pháp giá trị riêng để phân tích dao động HTĐ Sau đó, ứng dụng phương pháp hệ số phần dư để lựa chọn điểm đặt tối ưu cho TCSC để giảm dao động công suất HTĐ Việt Nam PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ RIÊNG ĐỂ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG CƠNG SUẤT 2.1 Phương pháp giá trị riêng Khi nghiên cứu vấn đề dao động cơng suất, kích động thường coi đủ nhỏ nên ta áp dụng phương pháp tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc cân HTĐ Một HTĐ động miêu tả hệ phương trình sau [1], [4], [5]:  x  A.x  B.u y  C.x  D.u (1) đó: x - vectơ biến trạng thái: nx1; y - vectơ biến đầu ra: mx1; u - vectơ biến điều khiển đầu vào: rx1; A - ma trận trạng thái: nxn; SỐ tháng 10 - 2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) B - ma trận điều khiển: nxr; C - ma trận đầu ra: mxn; D - ma trận biến điều khiển: mxr Các giá trị riêng ma trận tính sau: Bằng cách lấy biến biến đổi Laplace phương trình vi phân (II-1), có: s.Δx( s)  Δx(0)  A.Δx( s)  B.Δu ( s) Δy ( s)  C.Δx( s)  D.Δu ( s) (2)  s.I  A Δx(s)  Δx(0)  B.Δu (s) adj  s.I  A Δx( s)   Δx(0)  B.Δu ( s) det  s.I  A  (3) Các cực hệ thống động nghiệm phương trình: (4) Các giá trị s thỏa mãn giá trị riêng ma trận A, phương trình (4) gọi phương trình đặc tính ma trận A Các giá trị riêng ma trận có nhiều ý nghĩa phân tính ổn định với nhiễu loạn nhỏ Tiêu chuẩn ổn định Lyapunov I [1]: giá trị riêng ma trận (hoặc chế độ modes) xác định đặc tính ổn định hệ thống Khi giá trị riêng ma trận trạng thái số thực dương (hoặc số thực âm), xác định đáp ứng theo hàm số mũ tăng lên (hoặc giảm xuống) góc roto Khi giá trị riêng ma trận trạng thái A số phức có phần thực dương (hoặc âm) cho đáp ứng SỐ tháng 10 - 2015 Các vectơ riêng ma trận dạng phương thức: Giả thiết = 1,2…n giá trị riêng ma trận A, với giá trị riêng i, vectơ đặc trưng phải i vectơ đặc trưng trái i xác định sau: AΦ i  λΦ i i Sắp xếp lại phương trình (2), có: det  s.I  A  dao động với biên độ tăng lên (hoặc giảm xuống) góc roto Đáp ứng hệ thống kết hợp đáp ứng n chế độ HTĐ T ΨiT A  λΨ i i (5) Vectơ đặc trưng trái phải tương ứng với giá trị riêng khác ma trận trạng thái A ma trận trực giao Trong thực tế vectơ phổ biến, để: ΨΦ i i  Ψ jΦi  i ≠j Để trình bày thuộc tính vectơ đặc trưng ma trận A, có số ma trận giới thiệu dạng phương thức sau: AΦ  Φ A Ψ Φ  I Ψ  Φ 1 (6) Φ 1 AΦ Λ Trong trường hợp: Φ  [Φ1 , Φ2 , , Φn ],Ψ  [Ψ1T ,Ψ 2T , ,ΨnT ] vectơ đặc trưng phải trái A ma trận chéo có giá trị riêng ma trận 1, 2,…,n Hệ thống điện đáp ứng với kích động nhỏ tổ hợp hệ thống với chế độ Ma trận đặc tính vectơ phải 45 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557)  biết ma trận có chế độ mode trạng thái, với đường giá trị i ik: Thành phần hàng thứ i cột thứ k ma trận phương thức , biết chế độ thứ i tương ứng với giá trị riêng i ma trận trạng thái Véc tơ đặc trưng có chế độ lý đáp ứng tự nhiên (ví dụ, phân nhóm, pha, đáp ứng tần số dao động máy phát trải qua chế độ độ điện cơ) Nó đánh giá hoạt động biến trạng thái chế độ dao động định Ma trận véc tơ trái đánh giá khả điều khiển đến chế độ đầu vào thứ k vectơ đặc tính trái 2.2 Hệ số tham gia Một vấn để sử dụng vectơ đặc trưng phải trái cách độc lập cho việc nhận dạng mối quan hệ biến trạng thái chế độ yếu tố vectơ đặc trưng độc lập đơn vị tỷ lệ thuận với biến trạng thái Giải pháp cho vấn đề ma trận gọi ma trận hệ số tham gia (P) gồm tổ hợp với vectơ đặc trưng trái, phải phép đo liên hệ giá trị biến trạng thái chế độ P = [p1p2 pn] (7) có  p1i   Φ1iΨi1      p2 i  Φ2 iΨi   pi              pni  ΦniΨin  (8) ki: thành phần hàng thứ k cột thứ i ma trận phương thức , 46 2.3 Chỉ số quan sát được, điều khiển Để phân tích nhiễu loạn nhỏ ta biễu diễn chúng theo phương pháp biến đổi dạng phương thức z xác định phương trình (1), [1], (6) Φ.z  A.Φ.z  B Δu Δy  C.Φ.z  D Δu (9) Ở “dạng chuẩn” hệ (9) viết sau: z  A.z  B '.Δu Δy  C '.z  D Δu đó: đầu vào thứ k vectơ đặc tính phải; Thành phần pki   ki ik gọi hệ số tham gia, đại lượng khơng có thứ ngun Nó giá trị đo ảnh hưởng biến trạng thái thứ k chế độ thứ i Vì vậy, hệ số tham gia sử dụng cho việc xác định dùng ổn định HTĐ (power system stabilizerPSS) cần thiết cho việc cản dao động HTĐ [7] Nếu hệ số tham gia máy phát nằm khu vực có giá trị lớn, ổn định HTĐ PSS phải đặt máy phát điện để cản dao động HTĐ (10) B '  bi ( λi )  Φ 1B C '  ci ( λi )  CΦ (11) Nếu giá trị hàng thứ i ma trận B’ khơng, biến điều khiển không tác động chế độ thứ i Như vậy, trường hợp chế độ thứ i gọi không điều khiển SỐ tháng 10 - 2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Chúng ta quan sát cột thứ i ma trận C’ không xác định không biến đổi góp phần vào việc hình thành liệu đầu Nếu cột có giá trị 0, tương ứng với chế độ khơng quan sát Điều giải thích vài dạng dao động khơng tắt dần không phát quan sát đáp ứng độ vài đại lượng giám sát đó: Ri phần dư liên kết với chế độ thứ i Ri viết sau Trong bi(i) điều khiển ci(i) số quan sát chế độ đao động mà quan tâm có mặt FACTS thiết bị ổn định hệ thống, tích chúng gọi hệ số phần dư cho phép đo lường hiệu ổn định dùng để lựa chọn tín hiệu điều khiển ổn định 2.5 Lựa chọn so sánh đại lượng điều khiển 2.4 Hệ số phần dư + y(s) G(s) u(s ) - Theo lý thuyết hàm truyền đạt ta có G ( s )  C ( s.I  A) 1 B  D (12) hàm truyền đạt hệ gốc H(s) hàm truyền đạt điều khiển K hệ số khuếch đại Hàm truyền đạt đầu vào thứ k đầu thứ j G(s) viết dạng phần dư giá trị riêng hệ thống sau: i 1 Phương trình tính tốn để so sánh giá trị đưa vào tín hiệu phản hồi Xác định vị trí R phần dư cực đại cho vị trí tốt điều khiển tín hiệu đầu vào Lựa chọn tín hiệu điều khiển đầu vào phù hợp vấn đề tính toán điều khiển bền vững Sau số đặc điểm tín hiệu đầu vào thích hợp:  Tín hiệu đầu vào tốt đo lường chỗ Đây mong muốn để tránh phát sinh chi phí truyền liệu nâng cao tính an tồn; quan sát tín hiệu đầu vào Chế độ phân tích tính quan sát được sử dụng để lựa chọn tín hiệu hiệu nhất; H(s Hình vẽ Hàm truyền đạt n (14)  Các dạng dao động tắt dần phải K G(s)   Ri ( λi )  C Φ Φ 1 B  ci  λi  bi  λi  Ri ( s  λi ) SỐ tháng 10 - 2015 (13)  Lựa chọn tín hiệu đầu vào phải nhận hành động điều khiển xác xảy cố nghiêm trọng hệ thống Công suất tác dụng/phản kháng đường dây truyền tải, giá trị dòng điện tải mô đun điện áp nút thơng số xem tín hiệu điều khiển đầu vào mạch điều khiển TCSC Trong tín hiệu này, cơng suất tác dụng dòng điện tải thường chọn tài liệu tham khảo Tác giả tài liệu [9] khơng có nhiều khác biệt 47 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) quan điểm cản dao động lựa chọn biến điều khiển cơng suất tác dụng hay dòng điện tải Tuy nhiên tài liệu [10, 11, 12] cơng suất tác dụng chọn tín hiệu điều khiển TCSC tạo chậm pha lớn, tín hiệu điều khiển dẫn đến vấn đề cản âm trường hợp cố với thay đổi lớn góc máy phát điện Do đó, báo này, công suất tác dụng dòng điện tải so sánh lựa chọn tín hiệu điều khiển cho TCSC ỨNG DỤNG CHO ĐÁNH GIÁ DAO ĐỘNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 3.1 Trường hợp Trong phần chương trình PSS/E dùng để phân tích dao động công suất HTĐ Việt Nam Các thông số HTĐ Việt Nam bao gồm thông số trào lưu công suất, thông số động MPĐ hệ thống kích từ, điều tốc tua bin dùng với HTĐ Việt Nam năm 2010 mùa khô, với 1064 biến trạng thái PSS/E dùng để tuyến tính hố HTĐ xung quanh điểm làm việc, phương trình mơ tả HTĐ phương trình: x  Ax  Bu Trong x ma trận biến trạng thái, A ma trận trạng thái Hệ thống gồm có 1064 biến trạng thái, trường hợp xét có giá trị riêng có phần thực nằm phía phải trục tung, gần với trục tung (các critical mode) HTĐ có xu hướng ổn định có cố xảy [13, 15] Trong phần đây, liệt kê giá trị riêng với số trường hợp, chủ yếu tập trung vào biến trạng thái nguy kịch, đồng thời giá trị riêng HTĐ chương trình LYSAN PSS/E vẽ mặt phẳng phức Bảng Các giá trị riêng chế độ TT 393 Phần thực 0.22744 Phần ảo 3.6965 Hệ cố cản -0.614E-01 Tần số dao động 0.58831 394 0.22744 -3.6965 -0.614E-01 0.58831 Hình Giá trị riêng biến trạng thái mùa khơ 48 Hình Mơ hình CRANI cho TCSC PSS/E (X điện kháng đường dây bù) SỐ tháng 10 - 2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Trong hai trường hợp tính tốn, có chung giá trị riêng nguy kịch biến trạng thái nhà máy thủy điện HÀM THUẬN (tương ứng với biến trạng thái số 393 394) Trên quan điểm ổn định với nhiễu loạn nhỏ, nhà máy gặp vấn đề ổn định, thiếu mơ men cản dao động Chính để giảm nguy ổn định cần phải có thêm thiết bị cung cấp mô men cản, ta xét ảnh hưởng thiết bị TCSC hệ thống 500 kV Mơ hình TCSC lấy mơdel: CRANI thư viện PSS/E với thông số điển hình (hình 3.2 Dùng phương pháp hệ số phần dư để lựa chọn điểm đặt Việc chọn biến điều khiểu đầu vào cho thiết bị điều khiển đóng vai trò quan trọng việc nâng cao khả làm việc thiết bị tự động Theo phần 2, giá trị riêng tương ứng với biến trạng thái 394 chọn để tính hệ số phần dư (Residue index) chọn dòng cơng suất biến điều khiển TCSC ta có bảng hệ số phần dư bảng Như bảng, hệ số phần dư đường dây 500 kV Hà Tĩnh - Đà Nẵng lớn nhất, đường dây chọn để đặt thiết bị TCSC Giả sử rằng, thông số TCSC chọn cho giá trị điện kháng 40% điện kháng đường dây đoạn Hà Tĩnh - Đà Nẵng Bảng Hệ số phần dư mùa khô năm 2010 Từ Sơn La Nho Quan Thường Tín Hồ Bình Nho Quan Hà Tĩnh Đà Nẵng Plêiku Plêiku Phú Lâm Nhà Bè Đến Sóc Sơn Thường Tín Quảng Ninh Nho Quan Hà Tĩnh Đà Nẵng Plêiku ĐăkNinh ĐărNơng Nhà Bè Ơmơn 3.3 Các mơ có TCSC 3.3.1 Các giá trị riêng Sau có thêm thiết bị TCSC đường dây Hà Tĩnh - Đà Nẵng, giá trị riêng có phần thực nằm phía bên SỐ tháng 10 - 2015 Giá trị riêng -2.3541 - 0.3808i 17.8453 - 2.9926i 4.9844 - 0.7614i -11.6886 + 0.9345i -18.3373 + 2.5724i -19.5661 + 2.8772i -18.3001 + 2.4319i 7.6363 - 1.2351i 11.9431 - 1.7286i 5.0585 - 0.5050i -6.6427 + 0.4788i Hệ số phần dư 2.3847 18.0945 5.0422 11.7258 18.5169 19.7765 19.654 18.4384 18.461 7.7356 12.0676 trái trục tung điều chứng tỏ khả nâng cao ổn định thiết bị TCSC so sánh với trường hợp khơng có TCSC Hình vẽ in tất giá trị riêng trường hợp có TCSC 49 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Hình Các giá trị riêng hệ thống đặt TCSC đường dây Hà Tĩnh - Đà Nẵng Bảng Giá trị riêng sau đặt TCSC - mùa khô 2010 TT Phần thực Phần ảo Hệ cố cản Tần số dao động 393 -0.42511 2.5276 0.16582 0.4024 394 -0.42511 -2.5276 0.16582 0.4024 3.3.2 Dao động điện với tín hiệu đầu vào khác Trong phần này, PSS/E dùng để mô đáp ứng hệ thống, xét tác dụng TCSC có cố ngắn mạch pha nút 560 Pleiku khoảng thời gian 7ms Hình Dòng cơng suất với tín hiệu đầu vào cơng suất 50 SỐ tháng 10 - 2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Hình mơ tả thay đổi dòng cơng suất đường dây Hà Tĩnh Đà Nẵng có cố Ta thấy, dòng cơng suất dùng làm tín hiệu điều khiển TCSC, tổng trở đường dây dao động tắt dần thời gian tăng lên Tín hiệu điều khiển P tổng trở đường dây có hình dáng giống Sự dao động tổng trở đường dây thay đổi theo tín hiệu điều khiển TCSC tắt dần sau gần 10 s sau xảy cố chứng tỏ tác dụng cản dao động thiết bị TCSC Như thảo luận phần trước, việc lựa chọn tín hiệu điều khiển thiết bị TCSC quan trọng Trong phần này, tác giả tiến hành mô tín hiệu dòng điện chạy đường dây chọn làm tín hiệu điều khiển TCSC Hình vẽ công suất, tổng trở đường dây tín hiệu điều khiển dòng điện tải Hình Dòng cơng suất với tín hiệu đầu vào dòng điện Hình Dòng cơng suất đường dây Hà Tĩnh - Đà Nẵng với tín hiệu đầu vào cơng suất dòng điện SỐ tháng 10 - 2015 51 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Nếu so sánh việc chọn hai loại tín hiệu điều khiển P I, Hình rằng: chưa có TCSC, dòng cơng suất đường dây Hà Tĩnh - Đà Nẵng (Base-case: đường màu xanh mạ) dao động lớn Khi có TCSC dao động tắt nhanh Tuy nhiên trường hợp dùng dùng tín hiệu P (đường màu xanh dương) có hiệu cao việc nâng cao ổn định với nhiễu loạn nhỏ Hình Cơng suất phát NMĐ Hòa Bình Hàm Thuận Hình Góc rotor NMĐ Hồ Bình, Hàm Thuận, Phú Mỹ Trong hình 8, chứng tỏ hiệu TCSC việc cản dao động góc rotor cơng suất hai nhà máy Hòa Bình Hàm Thuận Trong Hòa Bình chọn nút cân bằng, nút Hàm Thuận 52 nút yếu Trong trường hợp dao động nhiều hơn, có TCSC dao động hơn, hay nói cách khác HTĐ an toàn SỐ tháng 10 - 2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) KẾT LUẬN Bài báo đưa lập luận việc dùng phương pháp giá trị riêng, để phân tích dao động HTĐ truyền tải Việt nam Sau sử dụng phương pháp hệ số phần dư để lựa chọn tối ưu điểm đặt thiết bị TCSC hệ thống truyền tải điện Việt Nam nhằm cản dao động công suất Mặc dù báo không trình bày phương pháp tối ưu chọn thơng số, mơ với thơng số điển hình chứng minh hiệu vị trí đặt thiết bị TCSC việc nâng cao khả cản dao động hệ thống điện Đồng thời chứng minh với tín hiệu điều khiển TCSC dòng cơng suất đường dây có hiệu cao so với tín hiệu điều khiển dòng điện tải TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Prabha Kundur, Power System Stability and Control New York: McGraw-Hill, 1994 [2] Dang Toan NGUYEN, "Contribution l’analyse et la prévention des blackouts de réseaux électriques," in GIPSA-Lab - Grenoble INP, 2008 [3] Prabha Kundur et al, "Definition and Classification of Power System Stability- IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions," IEEE Transactions on Power Systems, vol 19, no 3, pp 1387-1401, May 2004 [4] L Rouco, "Eigenvalue-Based Methods for Analysis and Control of Power System Oscillations," IEE Colloquium on Power System Dynamics Stabilisation (Digest No 1998/196 and 1998/278), vol 7, February 1998 [5] J Persson, "Using Linear Analysis to find Eigenvalues and Eigenvectors in Power Systems," available at website: http://www.stri.se/metadot/index.pl?id=2426&isa=Category&op=show [6] H F Wang, " Modal Dynamic Equivalents for Electric power system - Part I: Theory," IEEE Trans on Power System, vol Vol 3, pp 1723-739, November 1988 [7] E Z Zhout, O P Malik, and G S Hope, "Theory and Method for Selection of Power System Stabilizer Location," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol 6, no 1, pp 170-176, March 1991 [8] F D Freitas and A S Costa, "Computationally Efficient Optimal Control Methods Applied to Power Systems," IEEE Transactions on Power Systems, vol 14, no 3, pp 1036-1045, August 1999 [9] S S Ahmed, "A Robust Power System Stabiliser for an Overseas Application," in IEE Colloquium on Generator Excitation Systems and Stability London, UK, Feb 1996 [10] M M Farsangi, Y H Song, and K Y Lee, "Choice of FACTS Device Control Inputs for Damping Interarea Oscillations," IEEE Transactions on Power Systems, vol 19, no 2, pp 1135-1143, May 2004 SỐ tháng 10 - 2015 53 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) [11] L Zhang, F Wang, Y Liu, M R Ingram, S Eckroad, and M L Crow, "FACTS/ESS Allocation Research for Damping Bulk Power System Low Frequency Oscillation," in Proceeding of IEEE Power Electronics Specialists Conference, 2005 [12] P Vuorenpää, T Rauhala, P Järventausta, and T Känsälä, "On Effect of TCSC Structure and Synchronization Response on Subsynchronous Damping," the International Conference on Power Systems Transients (IPST’07) in Lyon, France June 4-7, 2007 [13] L Rouco and I J Perez-Arriaga, "Multi-Area Analysis of Small Signal Stability in Large Electric Power Systems by SMA," IEEE Transactions on Power Systems, vol 8, no 3, pp 1257-1265, August 1993 [14] N Martins, "The Dominant Pole Spectrum Eigensolver," IEEE Transactions on Power Systems, vol 12, no 1, pp 245-254, February 1997 [15] "PSS/E 29 Online Documentation," PTI, INC, October 2002 [16] "National Dispatch Center Report-Master Plan IV," 2004 [17] Tran Quoc Dung, "Locating TCSC in Power Systems for Improving Oscillation Damping," in AIT-SERD-EP-EPSM, 2007 Giới thiệu tác giả: Tác giả Trần Quốc Dũng sinh năm 1978 Nam Định, tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2001, Thạc sỹ năm 2007 Học viện AITThái Lan chuyên ngành Hệ thống điện Tác giả công tác Công ty ATS Lĩnh vực nghiên cứu: ổn định hệ thống điện, bảo vệ rơ le tự động hóa hệ thống điện Tác giả Nguyễn Đăng Toản, tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2001, Thạc sỹ năm 2004 Học viện AIT - Thái Lan, Tiến sĩ năm 2008 Grenoble - INP - Cộng hòa Pháp chuyên ngành Hệ thống điện Tác giả công tác Khoa Hệ thống điện - Trường Đại học Điện lực 54 SỐ tháng 10 - 2015 ... dao động HTĐ Sau đó, ứng dụng phương pháp hệ số phần dư để lựa chọn điểm đặt tối ưu cho TCSC để giảm dao động công suất HTĐ Việt Nam PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ RIÊNG ĐỂ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG CƠNG SUẤT... Sau sử dụng phương pháp hệ số phần dư để lựa chọn tối ưu điểm đặt thiết bị TCSC hệ thống truyền tải điện Việt Nam nhằm cản dao động công suất Mặc dù báo khơng trình bày phương pháp tối ưu chọn... SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 3.1 Trường hợp Trong phần chương trình PSS/E dùng để phân tích dao động cơng suất HTĐ Việt Nam Các thông số HTĐ Việt Nam bao gồm thông số trào lưu công suất,