Sơ đồ nguyên lý của hệ thống thu thập và định vị sự cố dựa theo tín hiệu đo lường từ hai phía thể hiện trên Hình 14:
Hình 14 Sơ đồ hệ thống thu thập dữ liệu và tính toán đồng bộ dữ liệu
Dựa theo phân tích trong mục 2.1.2, tín hiệu đo lường được dùng trong các tính toán tìm góc đồng bộ sẽ được ký hiệu như sau:
- Điện áp và dòng điện thu được tại đầu S là {VS & IS}
- Điện áp và dòng điện thu được tại đầu R là {VS & IS}, tuy nhiên do việc đo lường là không đồng bộ, nên các tín hiệu này cần dịch đi một góc đồng bộ , do đó sẽ được biểu diễn {VR*ej & VR*ej}. Với qui ước này, tín hiệu tại đầu S được coi làm chuẩn, tín hiệu tại đầu R sẽ dịch góc để đảm bảo đồng bộ.
Thông thường, các tín hiệu dòng điện và điện áp được sử dụng trong các tính toán định vị sự cố và tính góc đồng bộ là tín hiệu dòng và áp thứ tự thuận (TTT) hoặc thứ tự nghịch (TTN) do tổng trở thứ tự thuận, thứ tự nghịch của đường dây là giống nhau và có thể tính toán được khá chính xác. Các thành phần thứ tự không (TTK)
IS IR x (1-x) F BU BU BI BI VR VS Rơle Rơle
21
thường không được sử dụng do tổng trở thứ tự không phụ thuộc nhiều yếu tố và rất khó để xác định chính xác.
Dòng điện hoặc điện áp thứ tự thuận có thể được tính toán từ các đại lượng 3 pha theo công thức sau:
2
1 1
3 A B C
I I aI a I [2.1]
Trong đó aej23 là toán tử quay.
Sự cần thiết phải đồng bộ tín hiệu đo lường từ hai phía của đường dây đã được trình bày tại mục 1.3. Một cách tổng quát, các phương pháp đồng bộ tín hiệu này có thể chia ra hai nhóm chính:
- Tính toán góc đồng bộ dựa trên tín hiệu dòng và áp trước sự cố [6]: phương
pháp này thường cho kết quả chính xác hơn do các tín hiệu dòng và áp trước sự cố ổn định, ít có các nhiễu loạn (Hình 15). Tuy nhiên sau khi tính toán được góc đồng bộ sẽ cần thêm bước tiếp theo là tìm vị trí sự cố.
Hình 15 Dạng sóng dòng điện ghi nhận được bởi các rơle thực tế
Trong phương pháp này có thể chia nhỏ hơn thành các nhóm:
Tính toán góc đồng bộ khi có đủ tín hiệu dòng điện và điện áp từ các phía.
Tính toán góc đồng bộ khi có thiếu dòng điện từ một phía.
Tính toán góc đồng bộ khi có thiếu điện áp từ một phía.
- Tính toán góc đồng bộ dựa trên tín hiệu dòng và áp trong khi sự cố (Hình
15): phương pháp này được đề xuất sử dụng trong nhiều nghiên cứu [2]. Tuy
Thông tin trong khi sự cố Thông tin
22
nhiên có thể nhận thấy rằng các giá trị dòng điện và điện áp trong quá trình sự cố có nhiều biến động quá độ nên nếu sử dụng để tính toán có thể mắc phải các sai số nhất định. Một giải pháp để tránh các sai số do quá độ dòng và áp khi sự cố là chọn các phần mà tín hiệu ổn định nhất. Phương pháp này có ưu điểm là có thể kết hợp đồng thời vừa tính toán đồng bộ tín hiệu vừa tìm được vị trí sự cố.
Sơ đồ giới thiệu tổng quát các phương án tính toán trong luận văn được thể hiện trên Hình 16
Hình 16 Các phương pháp tính toán góc đồng bộ