Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

80 7 0
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƢƠNG VĂN NGHĨA ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI Chuyên ngành : Thiết bị, mạng nhà máy điện Mã số chuyên ngành: 60.52.50 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2012 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM Cán hƣớng dẫn khoa học : TS NGUYỄN VĂN LIÊM Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Họ tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRƢƠNG VĂN NGHĨA MSHV: 11184074 Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1986 Nơi sinh: Bạc Liêu Chuyên ngành: Thiết bị, mạng nhà máy điện I- Mã số: 60.52.50 TÊN ĐỀ TÀI : ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Chƣơng Giới thiệu Chƣơng Các phƣơng pháp xác định vị trí cố Chƣơng Giới thiệu giải thuật tối ƣu hóa cho định vị cố đƣờng dây truyền tải Chƣơng Đánh giá phƣơng pháp tối ƣu xác định vị trí cố Chƣơng Kết luận chung II- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :02/07/2012 III- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/11/2012 IV- CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : TS NGUYỄN VĂN LIÊM Tp.HCM, ngày… Tháng… năm… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƢỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ (Họ tên chữ ký) ii Lời đầu tiên, xin gởi lời cảm ơn xâu sắc đến TS.NGUYỄN VĂN LIÊM, ngƣời Thầy giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình suốt thời gian thực luận văn Thầy hƣớng dẫn, bổ sung kiến thức cần thiết để tơi hồn thành luận văn Xin gởi lời cảm ơn đến tất Q Thầy, Cơ khoa Điện – Điện Tử giảng dạy trang bị kiến thức cho thời gian học tập trƣờng Tơi cảm ơn Gia đình bên cạnh động viên nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho đƣợc học tập làm việc Xin cảm ơn tất Anh/chị học viên Cao học khóa 2011 ngành thiết bị, mạng nhà máy điện trƣờng Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-HCM, ngƣời bạn đồng hành hổ trợ tơi vƣợt qua khó khăn thời gian thực luận văn Xin cảm ơn tất bạn bè động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Trƣơng Văn Nghĩa iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Mục tiêu hệ thống điện cung cấp điện liên tục cho ngƣời sử dụng Cũng giống nhƣ hệ thống khác, cố xảy Trong thời điểm việc xác định xác vị trí điều kiện cố để nhanh chóng sửa chữa có ý nghĩa quan trọng Hầu hết cố xảy mạng lƣới truyền tải, đặc biệt đƣờng dây không Để xác định vị trí cố, có nhiều giải thuật xác định vị trí cố đƣợc phát triển Luận văn đề xuất phƣơng pháp tối ƣu hóa xác định vị trí cố dựa mơ hình đƣờng dây tham số rãi Phƣơng pháp xác định vị trí cố dựa sở tối ƣu hóa cực tiểu hàm mục tiêu với biến khoảng cách cố Hàm mục tiêu đƣợc xây dựng từ việc kết hợp phƣơng trình biến pha từ điểm cố đến đầu cuối đƣờng dây Phƣơng pháp đề nghị đƣợc áp dụng cho mơ hình đƣờng dây truyền tải hai đầu cuối ba đầu cuối Sử dụng liệu đồng bộ, hiệu phƣơng pháp đề nghị đƣợc kiểm tra với tất trƣờng hợp: vị trí cố, loại cố, điện trở cố, thông số đƣờng dây, tổng trở nguồn, điều kiện tải trƣớc cố sai số phần cứng Sau đó, liệu khơng đồng đƣợc đánh giá Sử dụng Matlab-Simulink để mô Kết cho thấy chất lƣợng phƣơng pháp đề nghị iv ABSTRACT Basic goal of power system is to continuously provide electrical energy to the users Like with any other system, failures in power system can occur In those situations it is critical that correct remedial actions are applied as soon as possible after the accurate fault condition and location are detected Most of the power system faults occur in transmission networks, especially on overhead lines To detect the fault location, a variety of fault location algorithms have been developed This thesis proposes an optimal fault location method based on distributed parameter line model The fault location method is based on the minimisation of an objective function in which the fault distance is a variable The objective function is formed from combining the phase-variable distributedparameter equations of individual line sections from the fault point to the line terminals The proposed method are applied to both two-end transmission line model and three-end transmission line Using synchronised data, the performance of the proposed method has been tested with all possible aspects: fault location, fault type, fault resistance, line parameters uncertainty, source impedance, pre-fault loading condition, hardware simulation error Then, un-synchronised data is also evaluated The models are simulated by using software Matlab-Simulink The results show the high performance of the proposed method v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nêu Luận văn chưa công bố cơng trình khác Các số liệu, ví dụ trích dẫn Luận văn đảm bảo tính xác, tin cậy trung thực Tôi xin chân thành cảm ơn! NGƢỜI CAM ĐOAN Trƣơng Văn Nghĩa vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN ii ABSTRACT iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG xi CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan 1.2 Mục tiêu đề tài .2 1.3 Tầm quan trọng đề tài .2 1.4 Phạm vi nghiên cứu .2 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ 2.1 Giới thiệu .3 2.2 Phƣơng pháp dựa vào mô hình tổng trở [1] 2.2.1 Giải thuật đầu cuối [1] 2.2.2 Giải thuật hai đầu cuối [1] 2.3 Phƣơng pháp truyền sóng 2.3.1 Phƣơng pháp sóng truyền đƣờng dây truyền tải [2, 14] .9 2.3.2 Phƣơng pháp xác định vị trí cố dựa vào sóng truyền [13] 11 2.4 Phƣơng pháp phản xạ dựa rada [2] .12 2.5 Phƣơng pháp dựa mơ hình đƣờng dây tham số rãi [2, 16] 12 vii 2.6 Kết luận 15 CHƢƠNG GIỚI THIỆU VỀ GIẢI THUẬT TỐI ƢU HÓA CHO ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 16 3.1 Giới thiệu .16 3.2 Mơ hình đƣờng dây tham số rãi pha 17 3.3 Kỹ thuật tối ƣu hóa xác định vị trí cố .18 3.3.1 Dữ liệu đồng hóa 18 3.3.2 Dữ liệu không đồng .20 3.4 Xác định vị trí cố đƣờng truyền tải ba đầu cuối [2] 20 3.4.1 Xác định mạch xảy cố .20 3.4.2 Xác định vị trí cố sử dụng liệu đồng 23 3.4.3 Xác định vị trí cố sử dụng liệu không đồng 24 3.5 Kết luận 27 CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP TỐI ƢU XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ 28 4.1 Giới thiệu .28 4.2 Khảo sát đƣờng dây truyền tải hai đầu cuối 28 4.2.1 Mơ hình 28 4.2.2 Sai số vị trí cố .32 4.2.3 Xác định vị trí cố 32 4.2.4 Ảnh hƣởng vị trí cố loại cố 33 4.2.5 Ảnh hƣởng điện trở cố 34 4.2.6 Ảnh hƣởng tổng trở nguồn 35 4.2.7 Ảnh hƣởng thơng số đƣờng dây khơng xác .38 4.2.8 Ảnh hƣởng sử dụng đƣờng dây khơng hốn vị 39 4.2.9 Ảnh hƣởng điều kiện tải trƣớc cố 40 viii 4.2.10 Ảnh sai số phần cứng mô 42 4.2.11 Ảnh hƣởng liệu không đồng 43 4.3 Khảo sát đƣờng dây truyền tải ba đầu cuối 45 4.3.1 Mô hình 45 4.3.2 Khảo sát với liệu đồng 46 4.3.3 Khảo sát với liệu không đồng 56 4.4 Kết luận 57 CHƢƠNG KẾT LUẬN CHUNG 58 5.1 Kết luận 58 5.2 Hƣớng phát triển đề tài 58 5.3 Lời kết 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 53 Bảng 4.14 Kết xác định vị trí ngắn mạch pha A mạch R-J x=60km TT Loại cố Vị trí cố ƣớc tính Sai số (%) (km) AG 60.0000 0.0000 ABG 60.0000 0.0000 AB 60.0023 0.0029 ABCG 60.0001 0.0001  Nhận xét: cho kết xác định vị trí cố xác, sai số lớn 0.0029 (2.3 m) 4.3.2.3 Sự cố xảy mạch T-J Khảo sát ngắn mạch ngắn mạch pha (pha A) mạch T-J vị trí F (x=20km cách đầu T) với điện trở cố Rf = 50 Ω Hình 4.21-4.26 biểu diễn sóng điện áp dòng điện đầu cuối Và bảng 4.15 cho kết xác định vị trí cố 300 Pha A Pha B Pha C 200 Voltage (kV) 100 -100 -200 -300 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Hình 4.21 Điện áp đầu S ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km 54 Pha A Pha B Pha C 1.5 Current (kA) 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Hình 4.22 Dịng điện đầu S ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km 300 Pha A Pha B Pha C 200 Voltage (kV) 100 -100 -200 -300 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Hình 4.23 Điện áp đầu R ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km 55 2.5 Pha A Pha B Pha C 1.5 Current (kA) 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Hình 4.24 Dịng điện đầu R ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km 400 Pha A Pha B Pha C 300 Voltage (kV) 200 100 -100 -200 -300 -400 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Hình 4.25 Điện áp đầu T ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km 56 Pha A Pha B Pha C 0.8 0.6 Current (kA) 0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0.01 0.02 0.03 0.04 Time (s) 0.05 0.06 0.07 0.08 Hình 4.26 Dịng điện đầu T ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km Bảng 4.15 Kết xác định vị trí ngắn mạch pha A mạch T-J x=20km TT Loại cố Vị trí cố ƣớc tính Sai số (%) (km) AG 19.9954 0.0057 ABG 19.9986 0.0018 AB 19.9948 0.0065 ABCG 19.9999 0.0001  Nhận xét: Sai số lớn 0.0065% (5.2 m), vị trí cố đƣợc xác định xác 4.3.3 Khảo sát với liệu không đồng Khảo sát ngắn mạch pha A chạm đất (AG) vị trí F mạch S-J (x=60km cách đầu S), mạch R-J (x=40 km cách đầu R) mạch T-J (x=20 km cách đầu T) 57 với điện trở cố Rf=100 Ω Và sử dụng liệu không đồng với giả thiết góc pha đầu S 00, đầu R sớm pha so với đầu S 180 đầu T trễ pha so với đầu S 180 Kết xác định vị trí cố đƣợc cho bảng 4.16 Bảng 4.16Kết xác định vị trí cố đường dây truyền tải ba đầu cuối với liệu không đồng Vị trí cố Vị trí cố ƣớc Sai số thực tế (km) lƣợng (km) (%) S-J 60 59.9998 0.0002 18.8496 -18.8495 R-J 40 40.0145 0.0181 18.8496 -18.8495 T-J 20 19.9997 0.0004 18.8495 -18.8496 TT Mạch cố δ1 (0) δ2 (0)  Nhận xét: Kết xác định vị trí cố xác nhƣ trƣờng hợp sử dụng liệu đồng 4.4 Kết luận Phƣơng pháp tối ƣu hóa cho xác định vị trí cố dựa mơ hình đƣờng dây tham số rãi kỹ thuật đồng đƣợc khảo sát khái quát chƣơng Phƣơng pháp đề nghị cho thấy đƣợc hiệu - Ảnh hƣởng vị trí cố, loại cố, điện trở cố, tổng trở nguồn, thông số đƣờng dây, điều kiện tải trƣớc cố đến phƣơng pháp Thông qua nhiều mô khảo sát với nhiều điều kiện cho thấy đƣợc sai số thấp với sai số lớn khoảng 0.54% - Trƣờng hợp có sai số đồng đƣợc kiểm tra cho kết xác - Phƣơng pháp đƣợc mở rộng cho đƣờng dây ba đầu cuối đƣợc kiểm tra với liệu đồng liệu không đồng cho kết xác định xác vị trí cố 58 CHƢƠNG KẾT LUẬN CHUNG 5.1 Kết luận Luận văn trình bày vấn đề sau: - Xây dựng thuật tốn xác định vị trí cố đƣờng dây truyền tải - Sử dụng Matlab-Simulink để mơ lấy tín hiệu điện áp dịng điện cố xảy Sau sử dụng thuật tốn tối ƣu hóa cực tiểu sai số để ƣớc tính vị trí cố - Xác định xác vị trí cố cho mơ hình đƣờng dây truyền tải hai đầu cuối sau mở rộng cho mơ hình đƣờng dây truyền tải ba đầu cuối Kết cho thấy đƣợc ƣu điểm phƣơng pháp đƣợc sử dụng: - Thuật tốn đơn giản, có mơ hình tốn học rõ ràng, dễ thực - Thời gian tính tốn nhanh - Sử dụng hàm tính tốn tối ƣu có sẵn Matlab - Thuật tốn áp dụng cho mơ hình đƣờng dây nhiều đầu cuối cho kết xác cao - Phƣơng pháp xác định xác vị trí cố mà không phụ thuộc vào yếu tố mà phƣơng pháp khác mắc phải nhƣ: điện trở cố, tổng trở nguồn,… Luận văn áp dụng vào thực tế Điều giúp cho vận hành hệ thống truyền tải lớn đảm bảo đƣợc tính liên tục cung cấp điện, đặc biệt giảm thiểu tối đa thời gian tiền bạc việc tìm kiếm xác vị trí cố Tuy nhiên, luận văn cịn mặc hạn chế khơng có áp dụng vào mơ hình đƣờng dây bị cố thực tế 5.2 Hƣớng phát triển đề tài Luận văn trình bày khảo sát mơ hình đƣờng dây hai đầu cuối mở rộng cho mơ hình đƣờng dây ba đầu cuối cho đƣờng dây truyền tải không Từ 59 nhận thấy đề tài mở rộng áp dụng cho mơ hình đƣờng dây truyền tải cáp ngầm, mạng điện phân phối hình tia 5.3 Lời kết Do thời gian thực luận văn có giới hạn nên khơng tránh khỏi sai sót, bị tác động yếu tố khách quan giai đoạn cịn nhiều khó khăn Rất mong ngƣời đọc thơng cảm, chia đóng góp ý kiến cho luận văn đƣợc hoàn thiện 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ‘IEEE guide for determining fault location on AC transmission and distribution lines’, IEEE Std C37.114-2004, 2005, June, pp.1- 36 [2] Xiaojuan Li: ‘ESTIMATIONS OF POWER SYSTEM FREQUENCY, PHASORS AND THEIR APPLICATIONS FOR FAULT LOCATION ON POWER TRANSMISSION LINES’, Master of Engineering Science, The University of Western Australia, 2007 [3] Lawrence, D.J., Cabeza, L.Z and Hochberg, L.T.: ‘Development of an advanced transmission line fault location system II Algorithm development and simulation’, IEEE Trans Power Delivery, 1992, 7, (4), pp.1972-1983 [4] Takagi, T., Yamakoshi, Y., Yamaura, M., Kondow, R and Matsushima, T.: ‘Development of a new type fault locator using the one-terminal voltage and current data’, IEEE Trans Power Apparatus and Systems, 1982, PAS-101, (8), pp.28922898 [5] Schweitzer III, E.O.: ‘A review of impedance-based fault locating experience’, http://www.selinc.com/techpprs.htm, 1990, October, pp.1-31 [6] MAJA KNEZEV: ‘OPTIMAL FAULT LOCATION’, University of Novi Sad Chair of Advisory Committee, 2007 [7] Benmouyal, G., Schweitzer, E.O and Guzmán, A.: ‘Synchronized phasor in protective relays for protection, control, and analysis of electric power systems’, the 57th Annual Conference Protective Relay Engineers, 2004, Iss.,30, Mar-1 Apr 2004, pp.419- 450 [8] IEEE Standard C37.118-2005.: ‘IEEE standard for synchrophasors for power systems’, 2006, pp.0_1-57 [9] Jeyasurya, B and Rahman, M.A.: ‘Accurate fault location of transmission lines using microprocessors’, IEE The Fourth International Conference on Developments in Power Protection, 1989, 11th-13th April, pp.13-17 61 [10] Novosel, D., Hart, D.G., Udren, E and Garitty, J.: ‘Unsychronized twoterminal fault location estimation’, IEEE Trans Power Delivery, 1996, 11, (1), pp.130-138 [11] Tziouvaras, D.A., Roberts, J.B and Benmouyal, G.: ‘New multi-ended fault location design for two- or three- terminal lines’, IEE The Seventh International Conference of Developments in Power System Protection, 2001, pp 395-398 [12] Crossley, P.A and Mclaren, P.G.: ‘Distance protection based on travelling waves’, IEEE Trans Power Apparatus and Systems, 1983, PAS-102, (9), pp.29712982 [13] Gale, P.F., Crossley, P.A., Xu Bingyin, Ge Yaozhong, Cory, B.J and Barker, J.R.G.: ‘Fault location based on travelling waves’, IEE The Fifth International Conference on Developments in Power System Protection, 1993, pp.54-59 [14] Taylor,V., Faulkner, M., Kalam, A and Haydon, J.: ‘Digital simulation of fault location on EHV lines using wideband spread spectrum techniques’, IEE Proc Generation Transmission Distribution, 1995, 142, (1), pp.73-80 [15] Taylor, V and Faulkner, M.: ‘Line monitoring and fault location using spread spectrum on power line carrier’, IEE Proc Generation Transmission Distribution, 1996, 143, (5), pp.427-434 [16] Johns, A.T, Jamali, S and Haden, S.M.: ‘New accurate transmission line fault location equipment’, IEEE Conference Publication 302, 1989, pp.1-5 [17] Pereira, C.Ed.M and Zanetta, L.C., Jr.: ‘Optimization algorithm for fault location in transmission lines considering current transformers saturation’, IEEE Trans Power Delivery, 2005, 20, (2), pp.603-608 PHỤ LỤC MƠ HÌNH ĐƢỜNG DÂY THAM SỐ RÃI VÀ PHÂN TÍCH PHÉP BIẾN ĐỔI MODAL Đƣờng dây truyền tải thƣờng sử dụng mơ hình khơng hốn vị ảnh hƣởng thơng số lão hóa, bất đối xứng đƣờng dây, v.v… Ma trận đƣờng dây khơng hốn vị khử ghép với biến đổi từ thuyết giá trị riêng/vectơ riêng thành thông số modal Thành phần đặc trƣng nhỏ đoạn đƣờng dây truyền tải pha Δx có phƣơng trình khác nhau: dV   ZI dx (AI.1) dI  YV dx (AI.2) Với V I hàm theo khoảng cách x tần số góc ω, ví dụ: V(x, ω) I(x, ω) V I vectơ (3x1) điện áp dòng điện pha tần số Phƣơng trình (AI.3) (AI.4) ma trận từ V I: V T  Va Vb Vc  (AI.3) I T   Ia (AI.4) Ib Ic  Z Y phƣơng trình (AI.1) (AI.2) đƣợc viết nhƣ sau:  Z laa Z   Z lba  Z lca Z lab Z lbb Z lcb  Yaa Y   Yba  Yca Yab Ybb Ycb Z lac  Z lbc  Z lcc  Yac  Ybc  Ycc  (AI.5) (AI.6) Z Y (AI.1) (AI.2) ma trận tổng trở ma trận tổng dẫn (3x3) đƣợc ƣớc tính tần số góc ω Trên đƣờng chéo thành phần tổng trở/tổng dẫn tự cảm, lại thành phần tổng trở/tổng dẫn hỗ cảm Phụ lục biểu diễn chi tiết đạo hàm Z Y Trên đƣờng dây truyền tải với tham số rãi, ma trân Z Y không phụ thuộc vào khoảng cách x Phƣơng trình (AI.1) (AI.2) đƣợc viết lại: d 2V  ZYV dx (AI.7) d 2I  YZI dx (AI.8) Cả hai ma trận Z Y đối xứng, ZY YZ có mối quan hệ YZ=[ZY]T Để đơn giản, phƣơng trình (AI.7) (AI.8) viết lại nhƣ sau:  Paa Với S  ZY   Pba   Pca Pab Pbb Pcb d 2V  SV dx (AI.9) d 2I  ST I dx (AI.10) Pac  Pbc  Pcc  Nhìn chung, S khơng ma trận đƣờng chéo, khơng trực tiếp giải phƣơng trình (AI.9) (AI.10) Vấn đề giải ba pha tỉ lệ thứ hai thay đổi điện áp/dòng điện mổi pha hàm điện áp/dòng điện tất pha Ví dụ, hàng thứ phƣơng trình (AI.9) là: d 2Va  SaaVa  SabVb  SacVc dx (AI.11) Vì vậy, trình khử đƣợc xem nhƣ phép biến đổi modal đƣợc giới thiệu Lời giải phƣơng trình (AI.7) (AI.8) dựa vào biến đổi tuyến tính điện áp bƣớc biến đổi khử phƣơng trình ba pha thành ba phƣơng trình đơn, mối quan hệ khác biệt cấp thứ hai gồm ma trận đƣờng chéo Mối liên hệ V I đƣợc biểu diễn biến modal: V  TeVm (AI.12) I  Ti I m (AI.13) Với Te ma trận phân tích điện áp modal, Ti ma trận phân tích dịng điện modal Với det(Te )  det(Ti )  : Vm  Te1V (AI.14) I m  Ti 1I (AI.15) Thay phƣơng trình (AI.12) (AI.13) vào phƣơng trình (AI.17) (AI.18):   (AI.16)   (AI.17) d 2Vm  Te1ZYTe Vm dx d 2Im  Ti 1YZTi I m dx Trong phƣơng trình (AI.16) (AI.17) ma trận đƣờng chéo:   (AI.18)   (AI.19) Te1ZYTe    diag 12 , 22 , 32 Ti 1YZTi    diag 12 , 22 , 32 Với Te Ti ma trận vectơ riêng ma trận ZY YZ 𝜆12 , 𝜆22 , 𝜆23 giá trị riêng, phƣơng trình (AI.18) thỏa mãn Mối quan hệ Te Ti là: TeT  Ti 1 (AI.20) d 2Vm   2Vm dx (AI 21) d 2Im   2Im dx (AI 22) Vì vậy, ta có phƣơng trình: Bây ta xác định biến biến đổi: Vm  T  V1 ,V2 ,V3  (AI 23)  Im  T   I1 , I , I3  (AI 24) Giải phƣơng trình (AI 21) (AI 22), xét vectơ Vxm Ixm điểm với khoảng cách x từ đầu cuối (đầu gửi): Vm ( x)  cosh( x)VSm  Zm sinh( x) I Sm (AI.25) I m ( x)  cosh( x) I Sm  Ym sinh( x)VSm (AI.26) Với Z m   1Te1ZTi ma trận tổng trở đặc trƣng Zm ma trận đƣờng chéo: Z m  diag  Z1 , Z , Z3  (AI.27) Và Ym   Z m  Ma trận cosh( x) sinh( x) phƣơng trình (AI.25) 1 (AI.26) hàm ma trận: cosh( x)  diag cosh(1x),cosh(2 x),cosh(3 x) (AI.28) sinh   x   diag sinh  1x  ,sinh  2 x  ,sinh  3 x  (AI.29) Trở lại biến pha, phƣơng trình (AI.25) (AI.26) biến đổi sử dụng mối quan hệ phƣơng trình (AI.15) (AI.16):     (AI.30)     (AI.31) V  x   Te cosh   x  Te1 VS  Te Z m sinh   x Ti 1 I S I  x   Ti cosh   x  Ti 1 I S  Ti Z m1 sinh   x Te1 VS VR IR vectơ điện áp dòng điện pha đầu nhận đƣợc biểu diễn:     (AI.32)     (AI.33) VR  Te cosh  l  Te1 VS  Te Z m sinh  l Ti 1 I S I R  Ti cosh  l  Ti 1 I S  Ti Z m1 sinh  l Te1 VS Và biểu diễn nhƣ sau:     VR  Te cosh  l  Te1 VS  Te Z mTi 1  Ti sinh  l Ti 1 I S (AI.34)     I R  Ti cosh  l  Ti 1 I S  Ti Z m1Te1  Te sinh  l Te1 VS (AI.35) Mục đích xác định ma trận tổng dẫn đặc tính ZP: Z P  Te Z mTi 1 (AI.36) Và YP là: YP   Z P   Ti Z m1Te1 1 (AI.37) Phƣơng trình (AI.34) (AI.35) viết lại thành dạng hai cửa:  VR   A  B  VS    I    C D   I   S   R  Với: A  Te cosh  l  Te1 B  Z PTi sinh  l  Ti 1 C  YPTe sinh  l Te1 D  Ti cosh  l  Ti 1 (AI.38) LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I- THƠNG TIN CÁ NHÂN - Họ tên: TRƢƠNG VĂN NGHĨA - Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1986 - Địa liên lạc: 28/11 Hƣng Hóa, P.6, Q.Tân Bình, Tp.HCM Nơi sinh: Bạc Liêu QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO II- Từ năm 2006 – 2011: Học đại học trƣờng Đại Học Bách Khoa – ĐHQG-HCM - Từ năm 2011 đến nay: Học cao học trƣờng Đại Học Bách Khoa – ĐHQG-HCM ... 3.3 vị trí cố đường dây truyền tải mạch khác (a )vị trí cố mạch S-J; (b )vị trí cố mạch R-J; (c )vị trí cố mạch T-J 23 3.4.2 Xác định vị trí cố sử dụng liệu đồng Sự cố xảy hệ thống đƣờng dây truyền. .. hình đƣờng dây truyền tải 3pha 17 Hình Sự cố đƣờng dây truyền tải 3pha 19 Hình 3.3 vị trí cố đƣờng dây truyền tải mạch khác 22 Hình 4.1 Sự cố mơ hình đƣờng dây truyền tải hai đầu... : ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Chƣơng Giới thiệu Chƣơng Các phƣơng pháp xác định vị trí cố Chƣơng Giới thiệu giải thuật tối ƣu hóa cho định vị cố đƣờng dây truyền

Ngày đăng: 03/09/2021, 14:14

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1 Sự cố trên đường dây truyền tải - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 1.1.

Sự cố trên đường dây truyền tải Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống và mô hình tương đương - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 2.1.

Sơ đồ hệ thống và mô hình tương đương Xem tại trang 17 của tài liệu.
3.2 Mô hình đƣờng dây tham số rãi 3pha - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

3.2.

Mô hình đƣờng dây tham số rãi 3pha Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 3.2 Sự cố đường dây truyền tải 3pha - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 3.2.

Sự cố đường dây truyền tải 3pha Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 3.3 vị trí sự cố trên đường dây truyền tải ở các mạch khác nhau - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 3.3.

vị trí sự cố trên đường dây truyền tải ở các mạch khác nhau Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 4.2 Mô hình đường dây truyền tải hai đầu cuối mô phỏng Matlab-Simulink - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.2.

Mô hình đường dây truyền tải hai đầu cuối mô phỏng Matlab-Simulink Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 4.3-4.6 biểu diễn sóng điện áp và dòng điện tại hai đầ uS và R khi ngắn mạch pha A chạm đất (AG) xảy ra tại vị trí x=60 km với điện trở sự cố R f=100Ω - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.3.

4.6 biểu diễn sóng điện áp và dòng điện tại hai đầ uS và R khi ngắn mạch pha A chạm đất (AG) xảy ra tại vị trí x=60 km với điện trở sự cố R f=100Ω Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 4.5 Sóng điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.5.

Sóng điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA tại x=60km Xem tại trang 44 của tài liệu.
Bảng 4.1 Kết quả vị trí sự cố của phương pháp đề nghị với phương pháp [16] - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Bảng 4.1.

Kết quả vị trí sự cố của phương pháp đề nghị với phương pháp [16] Xem tại trang 45 của tài liệu.
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của vị trí sự cố và loại sự cố với Rf=100Ω - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Bảng 4.2.

Ảnh hưởng của vị trí sự cố và loại sự cố với Rf=100Ω Xem tại trang 46 của tài liệu.
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của tổng trở nguồn Zr đến phương pháp xác định vị trí sự cố - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Bảng 4.5.

Ảnh hưởng của tổng trở nguồn Zr đến phương pháp xác định vị trí sự cố Xem tại trang 50 của tài liệu.
0.1% (200 m). Trong khi đó, mô hình đƣờng dây hoán vị thì sai số chỉ 0.0001% (0.2 m).  - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

0.1.

% (200 m). Trong khi đó, mô hình đƣờng dây hoán vị thì sai số chỉ 0.0001% (0.2 m). Xem tại trang 53 của tài liệu.
Bảng 4.10 Kết quả ảnh hưởng của sai số phần cứng - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Bảng 4.10.

Kết quả ảnh hưởng của sai số phần cứng Xem tại trang 55 của tài liệu.
4.3.1 Mô hình - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

4.3.1.

Mô hình Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 4.8 Mô hình mô phỏng Matlab-Simulink - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.8.

Mô hình mô phỏng Matlab-Simulink Xem tại trang 59 của tài liệu.
Hình 4.11 Điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.11.

Điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 4.10 Dòng điện tại đầ uS khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.10.

Dòng điện tại đầ uS khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 4.12 Dòng điện tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.12.

Dòng điện tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km Xem tại trang 61 của tài liệu.
Hình 4.13 Điện áp tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.13.

Điện áp tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km Xem tại trang 61 của tài liệu.
Hình 4.14 Dòng điện tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.14.

Dòng điện tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch S-J tại x=80km Xem tại trang 62 của tài liệu.
điện áp và dòng điện tại các đầu cuối. Và bảng 4.13 cho kết quả xác định vị trí sự cố - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

i.

ện áp và dòng điện tại các đầu cuối. Và bảng 4.13 cho kết quả xác định vị trí sự cố Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 4.15 Điện áp tại đầ uS khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.15.

Điện áp tại đầ uS khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 4.17 Điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.17.

Điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km Xem tại trang 64 của tài liệu.
Hình 4.18 Dòng điện tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.18.

Dòng điện tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km Xem tại trang 64 của tài liệu.
Hình 4.20 Dòng điện tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.20.

Dòng điện tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 4.19 Điện áp tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.19.

Điện áp tại đầ uT khi ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km Xem tại trang 65 của tài liệu.
Bảng 4.14 Kết quả xác định vị trí ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Bảng 4.14.

Kết quả xác định vị trí ngắn mạch ph aA trên mạch R-J tại x=60km Xem tại trang 66 của tài liệu.
Hình 4.23 Điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch T-J tại x=20km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.23.

Điện áp tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch T-J tại x=20km Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 4.22 Dòng điện tại đầ uS khi ngắn mạch ph aA trên mạch T-J tại x=20km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.22.

Dòng điện tại đầ uS khi ngắn mạch ph aA trên mạch T-J tại x=20km Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 4.24 Dòng điện tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch T-J tại x=20km - Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Hình 4.24.

Dòng điện tại đầ uR khi ngắn mạch ph aA trên mạch T-J tại x=20km Xem tại trang 68 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan