5. Phương pháp nghiên cứu
3.4.3. Những nguyên nhân gây nên sự mất ổn định điện áp trong hệ thống
Hệ thống có thể rơi vào trạng thái mất ổn định điện áp vì những nguyên nhân sau:
Xuất hiện những kích động nhỏ trong hệ thống như yêu cầu công suất phụ tải thay đổi hay thay đổi đầu phân áp tại các trạm biến áp… Những kích động nhỏ này khơng có tính chất đột biến mà nó diễn ra từ từ trong hệ thống. Những kích động lớn như việc mất tải đột ngột vì một lý do nào đó; tình trạng q tải trên đường dây hoặc sự cố thay đổi cấu trúc mạng lưới... Những kích động này có tính đột biến, thay đổi tình trạng làm việc hệ thống trong một thời gian ngắn.
Vì vậy nếu khơng có biện pháp xử lý thì cả hai ngun nhân trên đều có thể dẫn đến sụp đổ điện áp.
Ngồi ra cịn có các nguyên nhân khác cũng có thể gây mất ổn định điện áp như:
Yêu cầu về cung cấp công suất phản kháng của các phụ tải cũng là một yếu tố dẫn đến dao động điện áp.
Các điều kiện vận hành của hệ thống như: khoảng cách giữa nguồn và phụ tải xa, điều chỉnh đầu phân áp các MBA, đồ thị phụ tải không thuận lợi, sự phối hợp giữa các thiết bị và bảo vệ chưa hiệu quả.
Tình trạng mất ổn định điện áp có thể trầm trọng thêm bởi việc sử dụng quá nhiều tụ bù trong hệ thống.
3.4.4. Phân loại ổn định điện áp
Người ta phân loại ổn định điện áp theo hai hướng dựa trên nguyên nhân tác động gây mất ổn định điện áp:
- Ổn định điện áp khi xuất hiện kích động lớn:
Ổn định điện áp khi xuất hiện kích động lớn đề cập đến khả năng của hệ thống có thể kiểm soát được điện áp sau các kích động lớn như sự cố hệ thống, mất một máy phát hoặc một mạch ngẫu nhiên. Khả năng này có thể được xác định nhờ đặc tính hệ thống phụ tải và sự tương tác của điều khiển, bảo vệ liên tục hay rời rạc. Việc xác định sự ổn định sau các kích động lớn yêu cầu cần phải giải quyết bài toán phi tuyến tính động của hệ thống trong từng khoảng thời gian đủ lớn để thu được tương tác của các phần tử trong hệ thống như OLTC (On – Load Tap Changer, bộ điều chỉnh điện áp của MBA) và giới hạn trường điện từ máy phát.
Tiêu chuẩn của ổn định điện áp sau các kích động lớn là khi xuất hiện các kích động lớn thì hệ thống vẫn vận hành và duy trì điện áp tại các nút ở trạng thái ổn định mới có thể chấp nhận được.
- Ổn định điện áp khi có các kích động bé:
Ổn định điện áp khi có các kích động bé là khả năng của hệ thống có thể kiểm sốt được điện áp tại các nút nếu có các kích động như sự biến thiên (tăng thêm) của hệ thống phụ tải. Tình trạng ổn định này được xác định thơng qua đặc tính phụ tải, điều khiển liên tục hay rời rạc trong các khoảng thời gian ngắn. Trạng thái ổn định ban đầu khi hệ thống vận hành cũng chính là yếu tố chủ yếu góp phần làm cho hệ thống mất ổn định khi có các kích động bé. Vì thế nên, phương pháp phân tích tĩnh có tác dụng xác định giới hạn ổn định, các yếu tố ảnh hưởng đến mất ổn định hệ thống trong trạng thái vận hành ban đầu.
Tiêu chuẩn đánh giá ổn định điện áp khi có kích động bé là: Tại điều kiện vận hành ban đầu của các nút trong hệ thống, biên độ điện áp nút tăng lên khi công suất phản kháng bơm vào chính nút đó tăng lên. Hệ thống là không ổn định nếu biên độ điện áp nút giảm xuống khi công suất phản kháng bơm vào nút tăng lên. Nói cách khác, hệ thống ổn định nếu độ nhạy Q-V là dương tại tất cả các nút và không ổn định nếu độ nhạy Q-V là âm tại nút bất kỳ trong hệ thống.
Mất ổn định điện áp không phải là vấn đề đơn thuần. Thơng thường thì mất ổn định điện áp và góc (góc lệch rotor) liên quan chặc chẽ với nhau. Cái này có thể dẫn đến cái kia và sự khác biệt thường không rõ ràng. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa ổn định điện áp và ổn định góc lệch là rất quan trọng để hiểu được lý do cơ bản của vấn đề để mà phát triển các thiết kế mạng lưới thích hợp và vận hành an toàn.