Do quá trình tính toán mang tính chất lặp lại nên với các kịch bản mô phỏng khác sẽ được tính toán tương tự. Số liệu được tổng hợp trong bảng sau đây:
Bảng 2 Tổng hợp sai số tính toán vị trí sự cố với các kịch bản mô phỏng
Vị trí sự cố
thực Điện trở tại điểm sự cố Rf
Bước tăng khi tính toán vị trí sự cố 0.1 [km] 0.05 [km] 20km 0 Ω 0.03 0.025 5 Ω 0.03 0.025 10 Ω 0.04 0.035 30km 0 Ω 0.05 0.045 5 Ω 0.01 0.01 10 Ω 0.01 0.01 50km 0 Ω 0.07 0.06 5 Ω 0.03 0.02
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
50
10 Ω 0.03 0.025
Các nhận xét về kết quả mô phỏng:
- Kết quả tính toán định vị sự cố cho độ chính xác cao. Sai số lớn nhất theo bảng tổng kết là 0.07% ứng với trường hợp sự cố tại km thứ 50 của đường dây (giữa đường dây).
- Kết quả tính toán cho độ chính xác cao là do các số liệu đầu vào là chính xác (thông số dòng điên, điện áp và tổng trở). Sai số mắc phải ở đây có thể do việc làm tròn số.
- Một yếu tố nữa có thể ảnh hưởng đến tính chính xác là do sử dụng phép tìm kiếm sự cố thuật toán dò tìm. Bước tăng của biến số sau mỗi lần tính toán cũng gây ảnh hưởng đến độ chính xác này.
- Theo sô liệu trong Bảng 2 có thể thấy rằng: khi giảm bước tăng của vị trí sự cố (giảm từ 0.1km xuống 0.05km) thì sai số của phép tính toán giảm đi một lượng gần như tương ứng (tính theo phần trăm). Tuy nhiên khi giảm bước dịch chuyển của vị trí sự cố sẽ làm tăng thời gian tính toán. Vậy có thể kết luận là bước tính toán cũng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép định vị sự cố.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
51
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết luận
Luận văn đã đi vào tìm hiểu và đã giới thiệu phương pháp xác định điểm sự cố dựa trên thông tin đo lường từ hai phía đường dây. Thông tin này có thể đã được được đồng bộ hoặc chưa được đồng bộ. Hiện nay thì các rơle đã được trang bị các chức năng ghi và lưu các dạng sóng, biên độ, góc pha của dòng điện và điện áp khi sự cố xảy ra. Cho nên thuật toán có thể được thực hiện bằng cách sử dụng thông tin sẵn có và tương đối khả thi. Thuật toán này thể hiện được ưu điểm là trong phương trình tính toán vị trí điểm sự cố không có thành phần góc đồng bộ, do vậy việc tín hiệu được đo đồng bộ hay không đồng bộ không gây ảnh hưởng đến tính toán. Mặt khác, phép tính toán cũng loại trừ được điện trở hồ quang tại điểm sự cố nên sẽ tránh được những sai số như các rơle bảo vệ khoảng cách mắc phải. Kết quả tính toán mô phỏng với một trường hợp cụ thể đã các trường hợp sảy ra đã cho thấy tính chính xác của thuật toán này.
Như vậy thuật toán có những ưu điểm nổi bật thuật toán bao gồm:
- Không yêu cầu dữ liệu các đầu phải được đồng bộ (trong mô phỏng đã cố ý tạo ra góc lệch pha giữa tín hiệu thu được từ các đầu và thuật toán đã tính toán chính xác vị trí sự cố mà không cần đồng bộ lại tín hiệu).
- Tổng trở nguồn không ảnh hưởng đến các thuật toán định vị điểm sự cố. Các thuật toán tính toán bị ảnh hưởng bởi thông số tổng trở nguồn cho kết quả không chính xác. Việc xác định được chính xác tổng trở nguồn là tương đối khó khăn (chỉ mang tính giả thiết).
- Không yêu cầu xác định loại sự cố và các thông tin trước sự cố. Thuật toán đã mô phỏng và tính toán được các trường hợp sự cố do đó không yêu cầu dạng sự cố.
- Các yếu tố bên ngoài, như là tổng trở nguồn (X/R tỷ lệ khác nhau trong mạng) không ảnh hưởng đến độ chính xác. Các thành phần khác không có
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
52
trong phương trình định vị điểm sự cố nên không ảnh hưởng đến tính chính xác của thuật toán.
- Phương pháp tính toán tìm vị trí sự cố dựa trên nguyên lý đơn giản, đảm bảo luôn tìm được nghiệm số. Tuy nhiên có thể thời gian tính toán chậm hơn các phương pháp khác.
5.2 Phương hướng nghiên cứu trong tương lai
Để khai thác một cách có hiệu quả và đưa thuật toán vào áp dụng trong thực tế hiện nay thì trong tương lai có thể cần mở rộng nghiên cứu sang các lĩnh vực sau:
- Xây dựng phần mềm trích xuất thông tin từ các bản ghi sự cố của rơle để đưa vào thuật toán đã đề xuất trong luận văn.
- Xét tới sai số của các thiết bị đo lường như BU và BI
- Áp dụng tính toán với trường hợp đường dây có phân nhánh hoặc trường hợp các thông tin ghi nhận được không đầy đủ
- Mô hình đường dây sử dụng trong luận văn giả thiết là đồng nhất, trong tương lai có thể xét tới trường hợp các đường dây có dây dẫn không đồng nhất (nhiều chủng loại dây trên một tuyến).
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Eduardo G. Silveira and Clever Pereira, Transmission Line Fault Location Using Two-Terminal Data Without Time Synchronization, IEEE
Transactions on power systems, vol. 22, no. 1, 2007.
2. Julio César Urresty, Analysis of Phenomena, that Affect the DistanceProtection.
3. Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Đức Huy, Nguyễn Xuân Hoàng Việt, Tổng quan các phương pháp định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa trên tín hiệu đo lường từ hai phía, Tạp chí Điện & Đời sống, số 162 (14-17), 2012.
4. Novosel, D, et al. 1, s.l, Unsynchronized two-terminal fault location estimation, IEEE Transactions on Power Delivery , 1996, Vol. 11.
5. Pawel Dawidowski, Jan Iżykowski, Ahmet Nayir. s.l, Non-iterative algorithm of analytical synchronization of two-end measurements for transmission line parameters estimation and fault location, 7th International Conference on
Electrical and Electronics Engineering (ELECO), 2011.
6. S.H. Horowitz and A.G. Phadke, Power System Relaying, John Wiley&Sons
Inc.
7. Ulrich Klapper, Michael Krüger, Wolfgang Wurzer. s.l, Measurement of line impedances and mutual coupling of parallel lines, Relay Protection and
Substation Automation of Modern EHV Power Systems, 2007.
8. Saha, Murari Mohan, Izykowski, Jan Jozef, Rosolowski, Eugeniusz, Fault location on power networks, Springer, 2010.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
54
PHỤ LỤC
Lập trình Matlab tính toán vị trí điểm sự cố cho đường dây dựa theo phân bố điện áp từ hai phía
clc
clear all
close all
format short
A = xlsread('Dulieu.xlsx','0ohm50km'); % Doc du lieu tu file Excel - Su
co 5ohm & 30km
%%++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ % CAC THONG SO DUONG DAY
L=100; % Chieu dai duong day tinh bang km
Lscthuc=20; % Vi tri diem su co thuc te trong mo phong (km)
t1=0.5; % Thoi gian trich lay du lieu trong khi su co
dt=2; % Co y lam mat dong bo tin hieu thu duoc voi khoang lech la delta
mau
% Thong so duong day tinh cho 100km
R1=0.0346755486; % dien tro TTT cua 100km duong day
X1=0.423365555; % dien khang TTT cua 100km duong day
B1=2.72598288E-6; % dung dan TTT cua 100km duong day
G1=1E-7; % tong dan TTT cua 100km duong day
Z1=R1+i*X1; Y1=G1+i*B1;
% Tinh toan cac thong so cua duong day theo mo hinh thong so rai
zc=sqrt(Z1/Y1); gama=sqrt(Z1*Y1);
% Doc cac thanh phan dong dien va dien ap TTT tu ma tran A (thu duoc tu file Excel)
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
55
IS=1000*A(t1*1000+2,2)*exp(i*(A(t1*1000+2,3))); %nhan voi 1000
chuyen dong, ap sang don vi V, A.
VS=1000*A(t1*1000+2,4)*exp(i*(A(t1*1000+2,5))); %nhan voi 1000
chuyen dong, ap sang don vi V, A.
IR=1000*A(t1*1000+2+dt,6)*exp(i*(A(t1*1000+2,7))); %nhan voi 1000
chuyen dong, ap sang don vi V, A.
VR=1000*A(t1*1000+2+dt,8)*exp(i*(A(t1*1000+2,9))); %nhan voi 1000
chuyen dong, ap sang don vi V, A.
m = 0; % Bien chay trung gian
step = 1e-2; %Buoc dich chuyen tim vi tri su co
B=[];
for Lsc=0:step:L % gia thiet vi tri su co chay tu dau duong day den het
chieu dai duong day
m = m + 1; %bien chayj trung gian
VRF=cosh(gama*(1-Lsc/L)*L)*VR-zc*sinh(gama*(1-Lsc/L)*L)*IR; % tinh
dien ap toi diem su co tu nut R
VSF=cosh(gama*(Lsc/L)*L)*VS-zc*sinh(gama*(Lsc/L)*L)*IS; % tinh dien
ap toi diem su co tu nut S
B(m,1)=VRF; % ghan gia tri dien ap nut R tinh duoc vao mang trung
gian
B(m,2)=VSF; % ghan gia tri dien ap nut R tinh duoc vao mang trung
gian
end
% Ve do thi
Lsc = 0:step:L;
plot(Lsc, abs(B(:,1)), 'color', 'b', 'linewidth', 1.5); grid on; hold on;
plot(Lsc, abs(B(:,2)), 'color', 'r', 'linewidth', 1.5);
legend('VRF', 'VSF', 'Location', 'Best')
tamthoi = abs(abs(B(:,1)) - abs(B(:,2))); [k, p] = min(tamthoi);
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa theo phân bố điện áp từ hai đầu đường dây
56
title(strcat('Vi tri su co la: ', num2str(p*step), 'km tinh tu phia dau
S'))
vitri=(p*step); % Vi tri su co tinh duco
saiso=(vitri-Lscthuc)*100/L % Sai so cua vi tri su co tinh duoc