Xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện thuộc lưới điện phức tạp dựa trên mạng nơ ron nhân tạo

Tínhcấpthiếtcủa đềtài

 Sự cố có thể là thoáng qua hoặc duy trì, tuy nhiên theo qui định hiện hành các độiquản lý đường dây đều phải tìm kiếm và xác định vị trí cũng như loại sự cố để cócác giải pháp tránh sự cố tương tự có thể lặp lại hoặc có thể nhanh chóng thay thếcáctrangthiết bị hỏnghóc.  Các đường dây truyền tải điện thường đi qua các địa hình đồi núi hoặc xa dân cư,xađườnggiaothông(lướiđiệntruyềntải khuvực phíaTâyBắc).Dovậyrất nhiềutrường hợp phải mất tới cả ngày để tìm chính xác một vị trí sự cố với lượng nhâncôngtừ4÷6 người. Do đósai số của các thiết bị này có ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của phươngpháp định vị, độ không đồng nhất của sai số cũng là yếu tố có thể có ảnh hưởnglớnđến kết quảđịnh vịsựcố.Tuynhiên,sai sốcủathiết bị biếnđổi cótính chất.

Hiện nay có một số nghiên cứu như trong [7],[8], [9] sử dụng mạng nơ ron hoặc mạng nơ ron kết hợp logic mờ sử dụng mộttập lớn các mẫu huấn luyện nhằm mục đích giảm sai số tuy nhiên hiệu quả đạtđược vẫn là vấn đề cần quan tâm, đồng thời các nghiên cứu theo hướng này yêucầu số lượng lớn bản ghi sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện để huấnluyệnmạngnơronvàđâylàyêucầurất khóđápứngtrongthựctế. Để khắcphụchiệntượngbãohòaCT,mộtsốtàiliệusửdụngphântíchPronyhoặcphươngpháp bình phương cực tiểu kết hợp biến đổi Fourier rời rạc với mục đích khôiphục dạng sóng bão hòa như đã được tổng kết trong bài báo đã công bố số [4,5]củaluậnán. Vì vậy, nếu tín hiệu khôngđượcđồngbộthìkếtquảđịnhvịsựcốsẽbịsailệch,vàhiệnnàycómộtsốnghiêncứu tập trung vào phương pháp đồng bộ tín hiệu đo lường từ các phía như đãđượctổngkết trongcáccôngtrình đãcôngbố số [1,3,6]củaluận án.

Các đường dây rẽnhánh này có thể sử dụng cùng chủng loại dây với đường dây chính hoặc có thểsửdụngloạidâykhác.Việcxuấthiệnđườngdâycórẽnhánhgâynhiềukhókhăncho việc cài đặt chỉnh định các rơle bảo vệ khoảng cách; đồng thời khi đườngdâykhôngđồngnhấtthìviệcđịnhvịsựcốgặpsaisốlớndocácrơlechỉchophépcàiđặt với một bộ thôngsốtổngtrở đườngdây. Tuy nhiên, xácđịnhthôngsốđườngdâytheophươngphápnàycóthểgặpphảisaisốdocác phép tính trung gian (ví dụ như tính điện kháng đường dây phải quamột loạt phép tính trung gian như. khoảng cách xà cột, chủng loại. đườngdây,lộđơnhaylộkép,đườngdâyđiệncódâydẫnphânpha…,tínhdungdẫn thì phải sử dụng một loạt các công thức tính toán xét đến ảnh hưởngcủa đất, đường dây có dây chống sét…), vì vậy khi áp.

Mụctiêu,đốitượng,phươngphápvà phạmvi nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu nâng cao độ chính xác định vị sự cố với các thuật toán đề xuấtvàcókhảnăngápdụngvớicácđườngdâythuộclướiđiệnphứctạpcóýnghĩathựctiễn cao. Ngoài ra, khi áp dụng các thuật toán này trong thực tế sẽ không yêu cầuphải đầu tư thêm nhiều các thiết bị phần cứng, và chủ yếu thu thập dữ liệu bản ghisự cố về trung tâm xử lý số liệu, do vậy có tính khả thi để triển khai và phù hợp vớiđiềukiện củakinh tế-xãhộicủaViệt Nam.

Cấutrúc nội dung của luậnán

Giới thiệu tổng quát về các thuật toán định vị sự cố đối với đường dây tải điện đã đượccôngbốtrongvàngoàinước.Phântíchcácưuvànhượcđiểmcủacácnghiêncứuđãcónày,từđó đềxuấthướngnghiên cứu mớiđểkhắcphụccácvấn đềcòntồn tại.

Đónggópkhoahọccủa luậnán

Như đã nói ở trên, các thiết bị đo lườngdùng cho mục đích bảo vệ có yêu cầu về sai số không cao, ví dụ máy biến dòng chophépsaisốđến5-10%.Dođósaisốcủacácthiếtbịđolườngnàycóảnhhưởngđángkể đến độ chính xác của phương pháp định vị. Độ không đồng nhất của sai số cũnglà yếu tố có thể có ảnh hưởng lớn, do trong một sơ đồ tính toán đơn giản nhất, thuậttoán định vị phải sử dụng 6 tín hiệu điện áp và 6 tín hiệu dòng. Trong một số trường hợp, sai số tối đacủa kết quả định vị sự cố 8,68%đạt ở mức chấp nhận được.

Kết quả này cũng chothấy được giới hạn độ chính xác định vị sự cố dựa trên công nghệ đo lường và bảovệ hiện nay. Nói một cách khác, luận án đề xuất phương pháp đánh giá định lượngđộ bất định của các phương pháp định vị sự cố gây ra do thiết bị đo. Kết quả cũngcho thấy hiệu quả của một phương pháp định vị sự cố cần được đánh.

Một hạn chế của luận án, cũng giống như các công trình nghiên cứu có cùng chủ đề, đólà chưa thử nghiệm được đầy đủ với các bản ghi sự cố thực tế. Đây là thử nghiệm cần thiết,tuy nhiên tính khả thi còn khá thấp, do số lượng bản ghi thực tế ghi nhận được là rất ít, đốivới một đường dây truyền tải cụ thể. Mặt khác, việc lưu trữ các bản ghi sự cố từ hai phía,cùng với biên bản kiểm tra xác định vị trí sự cố thường không đầy đủ, dẫn đến khó có thểkiểmchứngchính xác.

 Áp dụng các thuật toán đề xuất cho định vị sự cố sử dụng bản ghi sự cố từ haiphía,với cácbảnghi sựcố thựctế.  Mở rộng bài toán xác định vị trí sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải khôngđồng nhất, có các phân đoạn đường dây sử dụng cấu hình đường dây song song,vàkhôngcần biết trướcthôngsố đườngdây.  Phát triển mô hình phân tích Monte-Carlo kết hợp với các giải thuật định vị, chophép xác định ước lượng vị trí sự cố đồng thời khoảng tin cậy của kết quả ướclượng.