Phân tích và mô phỏng các phương pháp đồng bộ tín hiệu đo lường tại hai đầu đường dây

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) MỤC LỤC Chương mục Trang LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi MỞ ĐẦU vii CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan định vị cố đường dây tải điện 1.2 Định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ đầu đường dây 1.2.1 Nguyên lý làm việc 1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ xác 1.2.1 Nhận xét ưu, nhược điểm 11 1.3 Phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai phía 122 1.3.1 Định vị cố theo tín hiệu đo lường từ hai phía đường dây 122 1.3.2 Nhận xét ưu, nhược điểm 13 1.4 Phương pháp định vị cố dựa nguyên lý sóng lan truyền 14 1.4.1 Nguyên lý định vị cố dựa tượng sóng lan truyền 14 1.4.2 Nhận xét ưu, nhược điểm 15 1.5 Tổng kết đề xuất hướng nghiên cứu 16 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG BỘ TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG THU ĐƯỢC TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY 17 2.1 Khái niệm góc đồng xử lý tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây 17 2.1.1 Sự cần thiết phải đồng tín hiệu đo lường 17 2.1.2 Khái niệm góc đồng 17 2.2 Các phương pháp đồng tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây 20 2.2.1 Giới thiệu chung phương pháp đồng tín hiệu 20 2.2.2 Đồng tín hiệu dựa thơng tin đo lường đầy đủ hai đầu đường dây – Thông tin trước cố 22 2.2.3 Đồng tín hiệu dựa thơng tin đo lường không đầy đủ hai đầu đường dây – Thiếu tín hiệu dịng điện từ phía 24 2.2.4 Đồng tín hiệu dựa thơng tin đo lường khơng đầy đủ hai đầu đường dây – Thiếu tín hiệu điện áp từ phía 25 i Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) 2.2.5 Đồng tín hiệu dựa thơng tin đo lường cố 26 CHƯƠNG MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG BỘ TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY 29 3.1 Cơng cụ sử dụng thơng số mơ hình mô 29 3.1.1 Công cụ sử dụng 29 3.1.2 Thông số sơ đồ mô 32 3.2 Kịch mô chuẩn bị số liệu 34 3.2.1 Kịch mô 34 3.2.2 Sơ đồ khối thuật tốn tính tốn 36 3.3 Kết mô nhận xét 37 3.3.1 Kết mô với thuật tốn sử dụng thơng tin trước cố 38 3.3.2 Kết mô với thuật tốn sử dụng thơng tin cố 40 3.3.3 Kết mô với thuật tốn sử dụng thơng tin cố - Sử dụng tín hiệu dịng điện điện áp chưa ổn định 41 3.3.4 Nhận xét chung 433 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 44 4.1 Kết luận 44 4.2 Hướng nghiên cứu tương lai 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 47 Lập trình Matlab tính tốn đồng tín hiệu theo thuật toán khác 47 ii Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng Nội dung luận văn có trích dẫn sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí, báo trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Vũ Văn Khuyến iii Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Sơ đồ thay mạch vịng tính tốn tổng trở cố pha - pha Hình Sơ đồ thay mạch vịng tính tốn tổng trở cố pha - đất Hình Đặc tính tác động rơle bảo vệ khoảng cách 7SA6x hãng Siemens Hình Sự cố chạm đất đường dây có hai nguồn cấp Hình Ảnh hưởng điện trở điểm cố đến tổng trở đo Hình Ảnh hưởng tương hỗ đường dây song song Hình Ảnh hưởng hệ số phân bố dòng điện đến làm việc bảo vệ 10 Hình Sơ đồ nguyên lý đường dây hai nguồn cấp bị cố 12 Hình Sơ đồ thay đường dây cố 12 Hình 10 Sự lan truyền phản xạ sóng dịng điện cố đường dây 15 Hình 11 Đường dây truyền tải với rơle bảo vệ hai đầu 17 Hình 12 Trường hợp tín hiệu đo lường đồng 18 Hình 13 Trường hợp tín hiệu đo lường khơng đồng 18 Hình 14 Sơ đồ hệ thống thu thập liệu tính tốn đồng liệu 20 Hình 15 Dạng sóng dịng điện ghi nhận rơle thực tế 21 Hình 16 Các phương pháp tính tốn góc đồng 22 Hình 17 Sơ đồ thay hình π đường dây sử dụng thông số rải 23 Hình 18 Dạng sóng dịng điện BI bị bão hòa 25 Hình 19 Đường dây hai nguồn cấp bị cố đường dây 27 Hình 20 Sơ đồ thơng số rải thay đường dây bị cố 27 Hình 21 Sơ đồ khối việc kết hợp công cụ phần mềm 29 Hình 22 Giao diện phần mềm PSCAD 30 Hình 23 Giao diện Matlab 32 Hình 24 Giao diện cửa sổ soạn thảo lệnh 32 Hình 25 Sơ đồ mơ đường dây hai nguồn cấp PSCAD 33 Hình 26 Dạng sóng điện áp từ hai đầu S R thu trước cố 35 Hình 27 Dạng sóng dịng điện thu từ đầu S R trước cố 35 Hình 28 Dữ liệu sau chuyển sang file Excel 35 Hình 29 Dữ liệu hai đầu S & R cố ý lấy lệch mẫu 36 Hình 30 Dữ liệu hai đầu S & R cố ý lấy lệch mẫu 36 Hình 31 Sơ đồ thuật tốn tính tốn Matlab 37 iv Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) Hình 32 Mức độ ổn định tín hiệu dịng điện trước cố 38 Hình 33 Tính tốn góc đồng - Đầy đủ tín hiệu U & I 38 Hình 34 Tính tốn góc đồng - Thiếu dịng điện phía 39 Hình 35 Tính tốn góc đồng - Thiếu điện áp phía 39 Hình 36 Tính tốn góc đồng - Thơng tin cố 40 Hình 37 Dòng điện cố giai đoạn chưa ổn định 41 Hình 38 Tính tốn góc đồng với thơng tin cố chưa ổn định 41 Hình 39 Vị trí cố theo tính tốn 42 v Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1: Các mạch vịng tính tốn tổng trở rơle khoảng cách vi Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) MỞ ĐẦU Xác định xác vị trí cố đường dây không phục vụ kiểm tra sửa chữa quan trọng nhân viên vận hành nhân viên hệ thống khắc phục cố Việc xác định xác vị trí điểm cố giúp giảm bớt nhân công cần thiết để tìm điểm cố đường dây trường hợp cố trì, giúp nhanh chóng thay thế, sửa chữa thiết bị bị hư hỏng nhanh chóng phục hồi cấp điện trở lại Có nhiều phương pháp sử dụng để xác định điểm cố, tùy theo đối tượng đường dây truyền tải hay xuất tuyến lưới phân phối đường cáp Đối với đường dây truyền tải, rơle bảo vệ khoảng cách công cụ vừa làm nhiệm vụ bảo vệ, phát định vị vị trí điểm cố đường dây Tuy nhiên rơle khoảng cách hoạt động dựa tín hiệu đo lường đầu, kết định vị điểm cố thường bị sai lệch bị ảnh hưởng nhiều yếu tố Phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây thể có nhiều ưu việt hẳn so với phương pháp định vị dựa theo tín hiệu phía Tuy nhiên trở ngại lớn tín hiệu đo lường hai đầu đường dây thường không đồng mặt thời gian, khơng thể sử dụng để tính tốn Do luận văn đề xuất giải pháp để đồng lại tín hiệu phục vụ cho tính tốn định vị cố Kết nghiên cứu mô áp dụng mơ hình tuyến đường dây 500kV, kết mơ chứng minh tính đắn thuật toán đề xuất Về mặt cấu trúc luận văn chia thành chương  Chương 1: Giới thiệu chung vai trò quan trọng việc cần nâng cao độ xác định vị cố, đặc biệt lưới điện truyền tải Mô tả sơ lược ưu, nhược điểm các phương pháp định vị cố đường dây truyền tải Trong trọng đến phương pháp định vị dựa theo tín hiệu đo lường từ hai phía nêu cần thiết phải tính tốn đồng tín hiệu đo vii Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện)  Chương 2: Phân tích chi tiết phương pháp tính tốn đồng lại tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây Các phương pháp đồng lại tín hiệu sử dụng liệu ghi nhận trước cố liệu ghi nhận cố Tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây đầy đủ không đầy đủ tùy theo phương pháp  Chương 3: Mơ thuật tốn đồng lại tín hiệu đo lường từ hai phía Mơ hình sử dụng đường dây 500kV, số lượng cố pha chiếm phần lớn nên phần mô sử dụng liệu cố pha tạo Các thông số liên quan đến cố điện trở cố, dòng tải trước cố, vị trí cố thay đổi để kiểm chứng tính đắn thuật tốn Phần mềm PSCAD sử dụng để mô luận văn, tính tốn xử lý tín hiệu thực Matlab  Chương 4: Kết luận đề xuất hướng nghiên cứu tương lai viii Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan định vị cố đường dây tải điện Việc xác định xác điểm cố đường dây tải điện mang ý nghĩa quan trọng quản lý vận hành Định vị cố xác giúp phát nhanh điểm cố, kể với cố thoáng qua cố trì - Sự cố thống qua khơng gây thiệt hại nghiêm trọng, khắc phục thơng qua tự động đóng lại Tuy nhiên xác định sớm nhanh chóng điểm bị hư hỏng giúp ngăn ngừa cố xảy - Với cố vĩnh cửu, việc khơng tìm xác điểm cố để khắc phục mang lại nhiều điều phức tạp, hao tốn nhân lực, tốn tài chính, quan trọng ngừng cung cấp điện thời gian dài, gây điện khu vực rộng Định vị cố thực thơng qua nhiều thiết bị phương pháp khác như: - Là chức tích hợp sẵn rơle kỹ thuật số rơle bảo vệ khoảng cách rơle bảo vệ so lệch dọc đường dây - Là chức tích hợp sẵn ghi cố lắp đặt trạm biến áp truyền tải - Sử dụng định vị cố chuyên dụng, riêng biệt - Sử dụng máy tính cá nhân với phần mềm xử lý thơng tin thu thập sau cố xảy (Post – fault analysis) Giải pháp định vị cố rơle ghi cố thường chi phí rẻ thiết bị lắp đặt cho nhiều mục đích, sử dụng sở hạ tầng có sẵn, nhiên độ xác phương pháp không cao Phương pháp sử dụng thiết bị định vị cố riêng biệt loại làm việc dựa ngun lý sóng lan truyền có độ xác cao hơn, nhiên giá thành cho loại thiết bị cao Vấn đề nâng cao độ xác định vị cố nghiên cứu nhiều năm hầu hết tập trung vào nghiên cứu áp dụng lưới truyền tải Lưới truyền tải quan tâm mức độ ảnh hưởng tới hệ thống lớn hơn, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) trang thiết bị bảo vệ điều khiển đại hơn, đồng thời thời gian địi hỏi để tìm kiếm cố kéo dài so với lưới phân phối Hiện đường dây tải điện với cấp điện áp từ 220 kV trở lên thường trang bị bảo vệ bảo vệ khoảng cách bảo vệ so lệch dọc đường dây [1] Thực tế cho thấy chức định vị điểm cố rơle bảo vệ khoảng cách báo vị trí với mức sai số tương đối lớn (có thể tới hàng chục km) Điều xảy nguyên lý định vị cố sử dụng rơle khoảng cách dựa vào tín hiệu đo lường chỗ, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố bên [2] Có nhiều thuật tốn định vị cố đề xuất áp dụng đường dây truyền tải điện, phương pháp có ưu nhược điểm riêng có phạm vi áp dụng định tùy theo sở hạ tầng sẵn có trạm đường dây, sơ lược liệt kê phương pháp định vị sau đây: o Định vị cố dựa theo tín hiệu tần số 50Hz: phương pháp chia nhỏ thành hai nhánh sau o Định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ phía đường dây: phương pháp sử dụng phổ biến nhất, tích hợp rơle bảo vệ khoảng cách có o Định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai phía đường dây tín hiệu đo lường từ ba phía đường dây có rẽ nhánh o Định vị cố dựa theo tín hiệu tần số cao: phương pháp dựa tượng sóng lan truyền (travelling wave) mơ hình đường dây sử dụng thơng số rải 1.2 Định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ đầu đường dây Phương pháp thuật tốn sử dụng rơle bảo vệ khoảng cách thông dụng [3] Rơle dựa giá trị dịng điện điện áp để tính toán giá trị tổng trở đo Nếu giá trị tổng trở thuộc miền tác động rơle Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) thiếu điện áp phía kết tính tốn góc đồng khơng xác trường hợp có đầy đủ thơng tin (Hình 34 & Hình 35) 3.3.2 Kết mơ với thuật tốn sử dụng thơng tin cố Ket qua tinh toan goc dong bo theo thong tin su co - Day du U va I 25 Goc dong bo (do) 20 15 10 Goc dong bo tinh toan Goc dong bo thuc te 470 475 480 485 Thoi gian (ms) 490 495 500 Hình 36 Tính tốn góc đồng - Thông tin cố Nhận xét: - Kết mơ cho thấy rằng: với trường hợp có đầy đủ thơng tin dịng điện điện áp góc đồng tính tốn đạt độ xác cao kể sử dụng thơng tin cố - Trục thời gian Hình 36 lấy từ thời điểm 470ms, theo kịch mơ cố diễn thời điểm 300ms  thông tin sau cố thu thập cố diễn 170ms (hay 0,17 giây), lúc thành phần dc nhiễu loạn dòng cố tắt hết số liệu tương đối ổn định 40 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) 3.3.3 Kết mô với thuật tốn sử dụng thơng tin cố - Sử dụng tín hiệu dịng điện điện áp chưa ổn định Main : Graphs 6.0 ISa ISb ISc IRa IRb IRc 5.0 4.0 3.0 2.0 y 1.0 0.0 -1.0 -2.0 -3.0 -4.0 0.280 0.300 0.320 0.340 0.360 0.380 0.400 0.420 0.440 0.460 Hình 37 Dịng điện cố giai đoạn chưa ổn định Ket qua tinh toan goc dong bo theo thong tin su co - Day du U va I 20 19.5 19 18.5 Goc dong bo (do) 0.260 18 17.5 17 16.5 16 Goc dong bo tinh toan Goc dong bo thuc te 15.5 15 350 360 370 380 390 400 410 Thoi gian (ms) 420 430 440 450 Hình 38 Tính tốn góc đồng với thông tin cố chưa ổn định 41 0.480 0.500 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) Nhận xét: Kết mô Hình 37 & Hình 38 cho thấy rằng: kể với trường hợp có đầy đủ thơng tin dịng điện điện áp cố góc đồng tính tốn có sai lệch đáng kể thông tin cố lấy chưa đạt giá trị ổn định Hình 38 cho thấy rằng, kết tính tốn đạt độ xác từ thời điểm 420ms trở (tương ứng với dòng điện điện áp cố ổn định) Ket qua tinh toan vi tri su co thong tin su co 170 165 Vi tri su co (km) 160 155 150 145 140 135 130 350 Vi tri su co tinh toan Vi tri su co thuc te (150km) 360 370 380 390 400 410 Thoi gian (ms) 420 430 440 450 Hình 39 Vị trí cố theo tính tốn Kết tính tốn vị trí cố cho thấy: sử dụng số liệu tín hiệu chưa ổn định q trình cố làm kết tính tốn vị trí cố bị sai lệch nhiều Tương tự, Hình 39 cho thấy rằng, kết tính tốn vị trí cố đạt độ xác từ thời điểm 420ms trở (tương ứng với dòng điện điện áp cố ổn định) 42 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) 3.3.4 Nhận xét chung Kết mô tính tốn góc đồng vị trí cố cho thấy rằng: - Việc tính tốn góc đồng đạt độ xác cao sử dụng đầy đủ tín hiệu dịng điện điện áp hai đầu đường dây - Khi số liệu không đầy đủ (thiếu dòng điện thiếu điện áp từ phía) làm cho kết tính tốn góc đồng có sai số - Nếu góc đồng tính tốn xác kết tính tốn vị trí cố đảm bảo tin cậy xác - Có thể sử dụng thơng tin trước cố cố để tính tốn góc đồng Tuy nhiên, sử dụng thơng tin cố phải lựa chọn thời điểm lấy số liệu, nên lấy số liệu tín hiệu dòng điện điện áp cố ổn định để đảm bảo kết tính tốn xác - Dựa kết mơ phỏng, tính tốn thấy phương pháp định vị cố đường dây đạt kết xác sử dụng kết hợp hai: o Sử dụng tín hiệu trước cố để tính tốn đồng tín hiệu đo từ hai phía o Sử dụng phần tín hiệu ổn định giai đoạn cố để tiếp tục tính tốn vị trí cố 43 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Kết luận Luận văn vào tìm hiểu giới thiệu phương pháp xác định vị trí cố đường dây truyền tải điện Phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây có nhiều ưu điểm như: - Kết tính tốn định vị cố đạt độ xác cao không phụ thuộc vào điện trở điểm cố (ví dụ điện trở hồ quang điểm cố) - Các rơle kỹ thuật số có lưu trữ ghi cố, sử dụng phần mềm máy tính đọc ghi cố tính tốn vị trí cố Phương pháp không yêu cầu phải đầu tư thêm thiết bị chuyên dụng không cần can thiệp vào hệ thống vận hành Tuy nhiên, phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây yêu cầu phải đồng thông tin đo Trong thực tế có nhiều trạm biến áp chưa trang bị đồng hồ GPS số liệu ghi nhận khơng thể đảm bảo tính đồng bộ, khơng thể sử dụng tính tốn trực tiếp Luận văn sâu phân tích phương pháp sử dụng để đồng lại tín hiệu đo lường Các phương pháp dựa theo thơng tin trước cố thông tin ghi nhận cố Mặt khác thuật toán nghiên cứu cho phép tính tốn đồng tín hiệu với nhiều kịch khác thực tế như: tín hiệu đo lường từ hai phía có đầy đủ dịng điện điện áp; tín hiệu đo thiếu dịng điện điện áp phía (có thể tín hiệu dịng điện đo khơng tin cậy BI bị bão hòa tín hiệu ghi ghi cố; đầu đường dây khơng trang bị rơle có chức ghi điện áp…) Các kết mơ phỏng, tính tốn cho thấy thuật tốn tính tốn đồng tín hiệu đạt kết xác có đầy đủ tín hiệu dòng điện điện áp từ hai đầu đường dây nên sử dụng thông tin trước cố 44 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) Để tính tốn vị trí cố bắt buộc phải dùng thơng tin ghi nhận cố, nhiên kết mô cho thấy nên lựa chọn phần tín hiệu ổn định để kết tính tốn xác tin cậy Các phép tính tốn luận văn thực thơng qua lệnh Matlab hồn tồn áp dụng tính tốn cho kịch mơ khác với thơng số đường dây, vị trí cố, điện trở cố khác 4.2 Hướng nghiên cứu tương lai Các thuật toán nghiên cứu luận văn áp dụng tính tốn với số liệu mô đường dây không rẽ nhánh, tương lai đề xuất hướng phát triển khác như:  Áp dụng tính tốn ghi cố thực rơle ghi nhận được, nhiên cần xây dựng phần mềm đọc ghi cố  Mơ hình tính tốn luận văn chưa xét tới đường dây có rẽ nhánh, nghiên cứu tập trung vào hướng  Mơ hình đường dây sử dụng luận văn giả thiết đồng nhất, thực tế gặp trường hợp đường dây có nhiều loại dây khác cần có thuật tốn để tính tốn áp dụng với trường hợp 45 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) TÀI LIỆU THAM KHẢO Ziegler, G Typical protection schemes s.l : Siemens Corp., 2007 Saha, Murari Mohan, Izykowski, Jan Jozef, Rosolowski, Eugeniusz Fault Location on Power Networks s.l : Springer, 2010 978-1-84882-886-5 Ziegler, Gerhard Numerical distance protection: Principles and Application s.l : John Wiley & Sons, Inc, 2011 978-3-89578-381-4 Siemens Distance Protection 7SA6 s.l : Siemens Corp., Fault location for power lines ưith multiple sections Yanfeng Gong, MangapathiraoMynam, Armando Guzmán s.l : Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D), 2012 Analytical synchronization of two-end measurements for fault location based on distributed model of overhead line Pawel Dawidowski, Jan Iżykowski s.l : 9th International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC), 2010 46 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) PHỤ LỤC Lập trình Matlab tính tốn đồng tín hiệu theo thuật tốn khác clc clear close all format short aq=exp(1i*2*pi/3); %Toan tu quay "a" A = xlsread('Dulieu1pha_150km_thong_so_rai.xlsx'); % doc du lieu tu file Excel %%++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %%=============== CAC THONG SO CAN VAO BANG TAY ======================== chieu_dai_dz=400; % Tinh bang km Lsc_thuc=150; % vi tri diem su co thuc te mo phong (km) dt=1; %So mau bi dich the hien mat dong bo cua tin hieu detla_thuc_te=dt*18; % goc dong bo co y lam sai lech % Thong so duong day r01cx=0.034675548600000; x01cx=0.423365555000000; g01cx=1.000000000000000e-007; b01cx=2.725982880000000e-006; % Tinh toan Zc va gama gama=sqrt((r01cx+i*x01cx)*(g01cx+i*b01cx)); zc=sqrt((r01cx+i*x01cx)/(g01cx+i*b01cx)); %%+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ disp('DUA THEO THONG TIN TRUOC SU CO') disp('1 Tinh toan du dong va ap') disp('2 Tinh toan thieu dong dien mot phia') disp('3 Tinh toan thieu dien ap mot phia') disp('=================================================================== ==') tamthoi_h=[]; tamthoi_p=[]; tamthoi_q=[]; h=1;% bien chay de gan vao mang du lieu dau p=1;% bien chay de gan vao mang du lieu dau q=1;% bien chay de gan vao mang du lieu dau %k=t1*1000; % (bien chay cong them vi dong dau tien la tieu de) % Khoang thoi gian lay thong tin truoc su co t1=0.26; t2=0.29; % Khoang thoi gian lay thong tin su co t3=0.35; t4=0.45; for k=(t1*1000):(t2*1000) %%=================== Doc du lieu dong dien va dien ap ================================= IsA=1000*A(k,2)*(cos(A(k,5))+1i*sin(A(k,5))); IsB=1000*A(k,3)*(cos(A(k,6))+1i*sin(A(k,6))); IsC=1000*A(k,4)*(cos(A(k,7))+1i*sin(A(k,7))); IrA=1000*A(k+dt,14)*(cos(A(k+dt,17)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,17)+dt_rad)); 47 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) IrB=1000*A(k+dt,15)*(cos(A(k+dt,18)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,18)+dt_rad)); IrC=1000*A(k+dt,16)*(cos(A(k+dt,19)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,19)+dt_rad)); VsA=1000*A(k,8)*(cos(A(k,11))+1i*sin(A(k,11))); VsB=1000*A(k,9)*(cos(A(k,12))+1i*sin(A(k,12))); VsC=1000*A(k,10)*(cos(A(k,13))+1i*sin(A(k,13))); VrA=1000*A(k+dt,20)*(cos(A(k+dt,23)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,23)+dt_rad)); VrB=1000*A(k+dt,21)*(cos(A(k+dt,24)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,24)+dt_rad)); VrC=1000*A(k+dt,22)*(cos(A(k+dt,25)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,25)+dt_rad)); %%=================== Het nhap du lieu ======================= %%=========Tinh toan phan TTT cua dong dien & dien ap Is=-(IsA+aq*IsB+aq^2*IsC)/3; Vs=(VsA+aq*VsB+aq^2*VsC)/3; Ir=(IrA+aq*IrB+aq^2*IrC)/3; Vr=(VrA+aq*VrB+aq^2*VrC)/3; %%=========Ket thuc tinh toan phan TTT =================== e_jdelta=(zc*Ir-tanh(0.5*gama*chieu_dai_dz)*Vr)/(zc*Is-tanh(0.5*gama*chieu_dai_dz)*Vs); goc_dong_bo=angle(e_jdelta)*180/pi; saiso=100*abs(goc_dong_bo-detla_thuc_te)/detla_thuc_te; tamthoi_h(1,h)=k; tamthoi_h(2,h)=detla_thuc_te; tamthoi_h(3,h)=goc_dong_bo; h=h+1; % % Gan cac bien tam thoi ve x_axis=tamthoi_h(1,:); y1_h=tamthoi_h(2,:); % Goc dong bo thuc te co y tao y2_h=tamthoi_h(3,:); % Goc dong bo duoc subplot(2,2,1); r=plot(x_axis,y2_h,' '); set(r,'Color',[0.8 0.1 0.1],'LineWidth',2) hold on s=plot(x_axis,y1_h,'-'); set(s,'Color',[0.1 0.5 0.1],'LineWidth',2) legend('Goc dong bo tinh toan','Goc dong bo thuc te','Location','Best') % thay location bang 1,2,3,4 xlabel('Thoi gian (ms)') ylabel('Goc dong bo (do)') title('Ket qua tinh toan goc dong bo theo thong tin truoc su co - Day du U va I') axis([260 290 25]) e_jdelta=Vr/(Vs*cosh(gama*chieu_dai_dz)+Is*zc*sinh(gama*chieu_dai_dz)); goc_dong_bo=angle(e_jdelta)*180/pi; 48 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) saiso=100*abs(goc_dong_bo-detla_thuc_te)/detla_thuc_te; tamthoi_p(1,p)=k; tamthoi_p(2,p)=detla_thuc_te; tamthoi_p(3,p)=goc_dong_bo; p=p+1; % % Gan cac bien tam thoi ve x_axis=tamthoi_p(1,:); y1_p=tamthoi_p(2,:); % Goc dong bo thuc te co y tao y2_p=tamthoi_p(3,:); % Goc dong bo duoc subplot(2,2,2); r=plot(x_axis,y2_p,' '); set(r,'Color',[0.8 0.1 0.1],'LineWidth',2) hold on s=plot(x_axis,y1_p,'-'); set(s,'Color',[0.1 0.5 0.1],'LineWidth',2) legend('Goc dong bo tinh toan','Goc dong bo thuc te','Location','Best') % thay location bang 1,2,3,4 xlabel('Thoi gian (ms)') ylabel('Goc dong bo (do)') title('Ket qua tinh toan goc dong bo theo thong tin truoc su co - Thieu dong dien') axis([260 290 25]) e_jdelta=Ir*zc/(Vs*sinh(gama*chieu_dai_dz)+Is*zc*cosh(gama*chieu_dai_dz)) ; goc_dong_bo=angle(e_jdelta)*180/pi; saiso=100*abs(goc_dong_bo-detla_thuc_te)/detla_thuc_te; tamthoi_q(1,q)=k; tamthoi_q(2,q)=detla_thuc_te; tamthoi_q(3,q)=goc_dong_bo; q=q+1; % % Gan cac bien tam thoi ve x_axis=tamthoi_q(1,:); y1_q=tamthoi_q(2,:); % Goc dong bo thuc te co y tao y2_q=tamthoi_q(3,:); % Goc dong bo duoc subplot(2,2,3); r=plot(x_axis,y2_q,' '); set(r,'Color',[0.8 0.1 0.1],'LineWidth',2) hold on s=plot(x_axis,y1_q,'-'); set(s,'Color',[0.1 0.5 0.1],'LineWidth',2) legend('Goc dong bo tinh toan','Goc dong bo thuc te','Location','Best') % thay location bang 1,2,3,4 xlabel('Thoi gian (ms)') ylabel('Goc dong bo (do)') title('Ket qua tinh toan goc dong bo theo thong tin truoc su co - Thieu dien ap') axis([260 290 25]) end 49 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) disp('=================================================================== ==') disp('DUA THEO THONG TIN TRONG KHI SU CO') % Lay so lieu su co tamthoi_t=[]; t=1;% bien chay de gan vao mang du lieu dau for k=(t3*1000):(t4*1000) %%=================== Xu ly dich pha tin hieu ====================== dt=round(detla_thuc_te*1000/18000); % 1000 mau giay hay 18000 %%=================== Nhap du lieu ================================= IsA=1000*A(k,2)*(cos(A(k,5))+1i*sin(A(k,5))); IsB=1000*A(k,3)*(cos(A(k,6))+1i*sin(A(k,6))); IsC=1000*A(k,4)*(cos(A(k,7))+1i*sin(A(k,7))); IrA=1000*A(k+dt,14)*(cos(A(k+dt,17)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,17)+dt_rad)); IrB=1000*A(k+dt,15)*(cos(A(k+dt,18)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,18)+dt_rad)); IrC=1000*A(k+dt,16)*(cos(A(k+dt,19)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,19)+dt_rad)); VsA=1000*A(k,8)*(cos(A(k,11))+1i*sin(A(k,11))); VsB=1000*A(k,9)*(cos(A(k,12))+1i*sin(A(k,12))); VsC=1000*A(k,10)*(cos(A(k,13))+1i*sin(A(k,13))); VrA=1000*A(k+dt,20)*(cos(A(k+dt,23)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,23)+dt_rad)); VrB=1000*A(k+dt,21)*(cos(A(k+dt,24)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,24)+dt_rad)); VrC=1000*A(k+dt,22)*(cos(A(k+dt,25)+dt_rad)+1i*sin(A(k+dt,25)+dt_rad)); %%=================== Het nhap du lieu ======================= %%=========Tinh toan phan TTT cua dong dien & dien ap Is=(IsA+aq*IsB+aq^2*IsC)/3; Vs=(VsA+aq*VsB+aq^2*VsC)/3; Ir=-(IrA+aq*IrB+aq^2*IrC)/3; Vr=(VrA+aq*VrB+aq^2*VrC)/3; u1=real(Vs); u2=imag(Vs); u3=real(Vr); u4=imag(Vr); i1=real(Is); i2=imag(Is); i3=real(Ir); i4=imag(Ir); %%=========Ket thuc tinh toan phan TTT =================== delta=50*pi/180; Lsc=0.1; sovonglap=0; saisochophep=1; while saisochophep>0.00000000001 X=[delta; Lsc]; % %Nguyen ban Phan_thuc_F =1/2*((u1+i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+309720295406 50 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) 44675/72057594037927936*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/562949953421312*i)*(i1+i* i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720575 94037927936*i)*Lsc))*(cos(delta)+i*sin(delta))-1/2*(u3+i*u4)*cosh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1Lsc))+(3470209639210843/175921860444165004002902667083/1125899906842624*i)*(i3+i*i4)*sinh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))+1/2*((u1-i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/56294995342131 2*i)*(i1-i*i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc))*(cos(delta)-i*sin(delta))-1/2*(u3i*u4)*cosh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))(3470209639210843/17592186044416+5004002902667083/1125899906842624*i)*(i3 -i*i4)*sinh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc)); Phan_ao_F =1/2*i*(((u1+i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+3097202954 0644675/72057594037927936*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/562949953421312*i)*(i1+i* i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720575 94037927936*i)*Lsc))*(cos(delta)+i*sin(delta))-(u3+i*u4)*cosh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1Lsc))+(3470209639210843/87960930222085004002902667083/562949953421312*i)*(i3+i*i4)*sinh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))-((u1-i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/56294995342131 2*i)*(i1-i*i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc))*(cos(delta)-i*sin(delta))+(u3i*u4)*cosh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1Lsc))+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/562949953421312*i) *(i3-i*i4)*sinh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))); J11 =1/2*((u1+i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+309720295406 44675/72057594037927936*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/562949953421312*i)*(i1+i* i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720575 94037927936*i)*Lsc))*(-sin(delta)+i*cos(delta))+1/2*((u1-i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/56294995342131 2*i)*(i1-i*i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc))*(-sin(delta)-i*cos(delta)); J12 =1/2*((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720575940 37927936*i)*(u1+i*u2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+309720 29540644675/72057594037927936*i)*Lsc)(281321471974612145614738098256225/20282409603651670423947251286016+43964 51 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) 7928247670760241103455271144975/2596148429267413814265248164610048*i)*(i1 +i*i2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720 57594037927936*i)*Lsc))*(cos(delta)+i*sin(delta))(117473830289703475/9223372036854775808+30972029540644675/144115188075855 872*i)*(u3+i*u4)*sinh((-117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1Lsc))+(281321471974612145614738098256225/40564819207303340847894502572032 +439647928247670760241103455271144975/5192296858534827628530496329220096* i)*(i3+i*i4)*cosh((-117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))+1/2*((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*(u1-i*u2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc)+(281321471974612145614738098256225/20282409603651670423947251286016+439647 928247670760241103455271144975/2596148429267413814265248164610048*i)*(i1i*i2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc))*(cos(delta)i*sin(delta))+(117473830289703475/922337203685477580830972029540644675/144115188075855872*i)*(u3i*u4)*sinh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1Lsc))+(281321471974612145614738098256225/40564819207303340847894502572032 439647928247670760241103455271144975/5192296858534827628530496329220096*i )*(i3-i*i4)*cosh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc)); J21 =1/2*i*(((u1+i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+3097202954 0644675/72057594037927936*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/562949953421312*i)*(i1+i* i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720575 94037927936*i)*Lsc))*(-sin(delta)+i*cos(delta))-((u1-i*u2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc)+(3470209639210843/8796093022208+5004002902667083/56294995342131 2*i)*(i1-i*i2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc))*(-sin(delta)-i*cos(delta))); J22 =1/2*i*(((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759 4037927936*i)*(u1+i*u2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+3097 2029540644675/72057594037927936*i)*Lsc)(281321471974612145614738098256225/20282409603651670423947251286016+43964 7928247670760241103455271144975/2596148429267413814265248164610048*i)*(i1 +i*i2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720 57594037927936*i)*Lsc))*(cos(delta)+i*sin(delta))(117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/720575940379279 36*i)*(u3+i*u4)*sinh((-117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1Lsc))+(281321471974612145614738098256225/20282409603651670423947251286016 +439647928247670760241103455271144975/2596148429267413814265248164610048* i)*(i3+i*i4)*cosh((-117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))-((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*(u1-i*u2)*sinh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc)+(- 52 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) 281321471974612145614738098256225/20282409603651670423947251286016+439647 928247670760241103455271144975/2596148429267413814265248164610048*i)*(i1i*i2)*cosh((117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*Lsc))*(cos(delta)-i*sin(delta))+(117473830289703475/4611686018427387904+30972029540644675/7205759403792793 6*i)*(u3-i*u4)*sinh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))+(281321471974612145614738098256225/20282409603651670423947251286016+439647 928247670760241103455271144975/2596148429267413814265248164610048*i)*(i3i*i4)*cosh((117473830289703475/461168601842738790430972029540644675/72057594037927936*i)*(1-Lsc))); Fmatran=[Phan_thuc_F; Phan_ao_F]; J=[J11 J12; J21 J22]; Xnew=X-inv(J)*Fmatran; saisodelta=delta-Xnew(1,1); saisoLsc=Lsc-Xnew(2,1); delta=Xnew(1,1); Lsc=Xnew(2,1); saisochophep=max(abs(saisodelta),abs(saisoLsc)); sovonglap=sovonglap+1; end disp(['Khoang cach su co =' ' ' num2str(abs(Lsc)*400) '[km]']) disp(['Sai so khoang cach =' ' ' num2str((100*(abs(Lsc)*chieu_dai_dzLsc_thuc))/chieu_dai_dz) '[%]']) tamthoi_t(1,t)=k; tamthoi_t(2,t)=detla_thuc_te; tamthoi_t(3,t)=abs(delta)*180/pi; tamthoi_t(4,t)=abs(Lsc)*400; tamthoi_t(5,t)=Lsc_thuc; t=t+1; % % Gan cac bien tam thoi ve x_axis=tamthoi_t(1,:); y1_t=tamthoi_t(2,:); % Goc dong bo thuc te co y tao y2_t=tamthoi_t(3,:); % Goc dong bo duoc y3_t=tamthoi_t(4,:); y4_t=tamthoi_t(5,:); figure (2); r=plot(x_axis,y2_t,' '); set(r,'Color',[0.8 0.1 0.1],'LineWidth',2) hold on s=plot(x_axis,y1_t,'-'); set(s,'Color',[0.1 0.5 0.1],'LineWidth',2) legend('Goc dong bo tinh toan','Goc dong bo thuc te','Location','Best') % thay location bang 1,2,3,4 xlabel('Thoi gian (ms)') ylabel('Goc dong bo (do)') title('Ket qua tinh toan goc dong bo theo thong tin su co - Day du U va I') axis([350 450 15 20]) 53 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật – Chuyên ngành Kỹ thuật điện (Hệ thống điện) figure (3); x_axis=tamthoi_t(1,:); u=plot(x_axis,y3_t,' '); set(u,'Color',[0.8 0.1 0.1],'LineWidth',2) hold on v=plot(x_axis,y4_t,'-'); set(v,'Color',[0.1 0.5 0.1],'LineWidth',2) legend('Vi tri su co tinh toan','Vi tri su co thuc te (150km)','Location','Best') % thay location bang 1,2,3,4 xlabel('Thoi gian (ms)') ylabel('Vi tri su co (km)') title('Ket qua tinh toan vi tri su co thong tin su co') axis([350 450 130 170]) end disp('================== KET THUC =======================') 54 ... thiết để đồng hóa tín hiệu hai đầu, trường hợp tín hiệu đo đồng coi ứng với  = 2.2 Các phương pháp đồng tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây 2.2.1 Giới thiệu chung phương pháp đồng tín hiệu Sơ... tiết phương pháp tính tốn đồng lại tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây Các phương pháp đồng lại tín hiệu sử dụng liệu ghi nhận trước cố liệu ghi nhận cố Tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây. .. CHƯƠNG MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG BỘ TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY 3.1 Công cụ sử dụng thơng số mơ hình mơ 3.1.1 Cơng cụ sử dụng Các phương pháp đồng tín hiệu đo lường đánh