Về mặt lý thuyết, phương pháp định vị sự cố dựa vào sóng lan truyền có thể xác định chính xác vị trí sự cố, tuy nhiên phương pháp này có một số hạn chế như: một sự cố có thể không sinh ra nhiều các sóng lan truyền khi điện áp đang qua điểm không; một hạn chế khác, sự khác biệt về thời gian giữa sóng tới và sóng phản xạ của nó ở trên 1 thanh cái là quá ngắn, nên rất khó phát hiện một cách riêng biệt.
Phương pháp định vị sự cố dựa trên việc phát hiện tín hiệu tần số cao sinh ra khi sự cố, các nghiên cứu cho thấy kỹ thuật này có thể được áp dụng đem lại độ chính xác cao trong việc xác định điểm sự cố. Phương pháp này được chứng minh không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng dao động lưới và bão hòa máy biến áp đo lường.
Nguyên lý: Khi có thay đổi đột ngột của điện áp hệ thống trên đường dây sẽ làm sinh ra một tín hiệu có băng thông rộng, trong đó bao gồm toàn bộ dải tần số. Các giá trị ban đầu của sóng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như vị trí sự cố, tổng trở sự cố, quan trọng nhất nó thể hiện sự cố xảy ra. Các tần số này lan truyền từ điểm sự cố về cả hai hướng. Trong thời gian các tín hiệu này đến không liên tục trên đường dây (cáp) và được phản xạ ngược trở về điểm sự cố. Nguyên lý của phương pháp dựa trên xác định của các sóng tần số cao đến liên tiếp tại thanh cái, nơi đặt
24
thiết bị định vị sự cố. Đặc biệt, thời gian của tín hiệu đầu tiên và tín hiệu tiếp theo tham chiếu với tín hiệu đầu tiên được sử dụng để xác định vị trí lỗi.
Trong thực tế, độ chính xác của phương pháp bị ảnh hưởng chủ yếu bởi nhiễu phát sinh trên đường dây do vầng quang hoặc phóng điện cục bộ và nhiễu từ bên ngoài ghép vào thiết bị. Các ảnh hưởng của nhiễu có thể được giảm thiểu nhờ các kỹ thuật chống nhiễu và kiểm soát các tín hiệu đầu vào.
Các phương pháp định vị sự cố dựa trên đo lường các dạng sóng lan truyền trên đường dây (nêu tại mục 2.3, 2.4) đem lại độ chính xác cao, tuy nhiên trong thực tế đến thời điểm hiện nay các phương pháp này vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi do hệ thống khá phức tạp và giá thành rất đắt đỏ. Các đặc điểm đó không phù hợp với điều kiện thực tế của hệ thống lưới truyền tải điện Việt Nam, trong nội dung luận văn đề xuất hướng nghiên cứu tập trung vào việc định vị sự cố bằng phương pháp tính toán tổng trở dựa trên các tín hiệu đo lường tại các đầu đường dây.
Phương pháp định vị sự cố bằng phương pháp tính toán tổng trở dựa trên tín hiệu đo lường từ 1 đầu đường dây (nêu tại mục 2.1) có nhiều nhược điểm do đó trong phần tiếp theo của luận văn tập trung trình bày chi tiết hơn phương pháp định vị sự cố bằng phương pháp tính toán tổng trở dựa trên tín hiệu đo lường từ 2 đầu đường dây và giải pháp giải quyết các vấn đề đối với phương pháp này đã nêu ở mục 2.2.2.
25
CHƯƠNG 3 - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ ĐƯỜNG DÂY DỰA THEO TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG KHÔNG
ĐỒNG BỘ TỪ HAI ĐẦU
Thuật toán định vị sự cố dựa theo tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây nêu tại mục 2.2.1 dựa trên giả thiết tín hiệu đo lường được đồng bộ hoàn toàn về mặt thời gian. Việc đồng bộ về mặt thời gian giữa các trạm biến áp tại hai đầu đường dây và các trạm khác có thể giải quyết bằng cách lắp đặt các đồng hồ hoạt động dựa theo tín hiệu vệ tinh GPS (đồng hồ GPS) để đồng bộ thời gian của các thiết bị thu thập giá trị đo lường ở 2 đầu đường dây, tuy nhiên trong điều kiện Việt Nam thì việc lắp đặt các đồng hồ này chưa thực sự phổ biến, do đó khả năng để thu được tín hiệu đo lường đồng bộ từ hai đầu đường dây là rất khó. Mặt khác, thuật toán đã nêu tại mục 2.2.1 có thể áp dụng cho mọi trường hợp sự cố khác nhau (trừ sự cố đứt dây), tuy nhiên trong một số trường hợp sự cố, khi tính toán yêu cầu phải bù thành phần thứ tự không. Mà như ta đã biết, thành phần tổng trở thứ tự không rất khó để có thể xác định chính xác do phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khách quan (ví dụ điện trở suất của vùng đất dọc tuyến đường dây đi qua là không đồng nhất) do đó nếu sử dụng phương pháp này sẽ gặp sai số rất lớn. Để giải quyết các vấn đề này, trong luận văn đề xuất sử dụng thành phần thứ tự thuận để tính toán các phương trình về góc đồng bộ và xác định vị trí sự cố.