9.1. Sa thải phụ tải theo điện áp
9.1.2. Nguyên tắc chỉnh định
Việc xác định chính xác thơng số cài đặt cho các rơ le UVLS địi hỏi các tính tốn chi tiết, dựa trên số liệu của HTĐ. Các nguyên tắc chung cho việc chỉnh định rơ le UVLS như sau [21]:
▪ UVLS cần phải phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác nhằm tránh tác động nhầm trong các trường hợp sụt áp ngắn hạn, động cơ khởi động lại hoặc bị dừng.
▪ Thời gian trễ của rơ le UVLS cần đặt tương đối dài (hàng giây). Thời gian trễ điển hình của rơ le UVLS là 3-10s [63]
▪ Rơ le UVLS cần sử dụng tín hiệu điện áp đặt ở thanh cái phía cao áp của máy biến áp có điều áp dưới tải
▪ Điện áp khởi động của rơ le UVLS cần đặt cao hơn điểm gãy của đường cong P-V khi phân tích khả năng tải
▪ Cần phối hợp rơ le UVLS giữa các khu vực lân cận
▪ Có logic phù hợp nhằm tránh tác động nhầm, gây cắt điện không mong muốn cho phụ tải.
▪ Lượng sa thải phụ tải phải đủ nhằm phục hồi mức điện áp tối thiểu của hệ thống và khôi phục được một phần dự trữ CSPK.
Quy trình phân tích hệ thống và xác định ngưỡng cho các rơ le UVLS có thể tóm lược như sau [21], [63], [64]:
Xác định các nút phụ tải hoặc khu vực phụ tải yếu (critical): Việc xác định nút phụ tải
yếu có thể được thực hiện bằng việc xây dựng đường cong V-Q ở kịch bản cơ sở (base case), và các kịch bản N-1. Nút tải yếu là nút có độ dự trữ CSPK thấp nhất. Quy trình tính tốn xác định lượng sa thải phụ tải theo điện áp thấp sẽ dựa trên phân tích độ dự trữ CSPK và điện áp tại các nút này. Các nút này cũng có thể được lựa chọn làm nút quan sát trong các hệ thống giám sát diện rộng.
Hình 9-4 Xác định nút phụ tải yếu bằng phương pháp đường cong V-Q.
Xác định mức điện áp tối thiểu cho trường hợp sự cố nguy hiểm nhất: Mức điện áp này
phụ thuộc yêu cầu về độ tin cậy vận hành áp dụng cho mỗi HTĐ. Một phương pháp điển hình có thể được áp dụng là dựa trên phân tích đường cong P-V của HTĐ trong kịch bản N-1 nguy hiểm nhất. Điện áp vận hành tối thiểu được xác định tại vị trí có khoảng cách 5% tới điểm mũi của đường cong P-V.
Xác định mức độ dự trữ CSPK tại nút tải: Một tiêu chí điển hình có thể được áp dụng là
trong trường hợp sự cố N-1 nguy hiểm nhất, hệ thống phải có khả năng đáp ứng được yêu cầu CSPK khi phụ tải tăng thêm 5%. Ví dụ, Hình 9-5 minh họa dự trữ CSPK trong các kịch bản khác nhau: ở kịch bản cơ sở, mức dự trữ CSPK là 500MVAr; ở kịch bản N-1 nguy hiểm nhất, dự trữ CSPK là 438MVAr với phụ tải cơ sở và 301MVAr với mức phụ tải tăng 5%. Giá trị 137MVAr chênh lệch độ dự trữ CSPK giữa hai đường cong V-Q được xác định là độ dự trữ CSPK tổi thiểu cần phải có tại nút tải.
Hình 9-5 Xác định mức độ dự trữ CSPK yêu cầu tải nút tải bằng đường cong V-Q.
Xác định lượng sa thải phụ tải theo đường cong P-V: Như minh họa trên Hình 9-6, đường
cong P-V bên trái cùng được xây dựng cho kịch bản N-2 nguy hiểm nhất. Điểm mũi của đường cong này thấp hơn giá trị 105% công suất u cầu của phụ tải. Vì vậy khi có sự cố N- 2 xảy ra kết hợp với phụ tải cao hơn 5% so với dự báo, hệ thống có khả năng xảy ra sụp đổ điện áp. Lượng sa thải phụ tải cần thiết cần phải đảm bảo đưa mức tải về thấp hơn điểm mũi đường cong P-V trong kịch bản N-2 này.
Mô phỏng động để kiểm chứng: Đây là bước cuối cùng của quá trình xác định lượng sa thải phụ tải cần thiết. Kịch bản sa thải phụ tải được mơ phỏng bằng các chương trình mơ phỏng QTQĐ như PSS/E, hoặc sử dụng phương pháp mô phỏng gần tĩnh (QSS). Mô phỏng động là cần thiết nhằm kiểm tra sự làm việc của hệ thống sa thải phụ tải xét đến các yếu tố như đáp ứng quá độ của các phần tử trong HTĐ, kiểm tra thời gian trễ của các ngưỡng sa thải phụ tải, ảnh hưởng của đáp ứng của phụ tải theo điện áp v.v.
Trên đây là phương pháp xác định mức độ tin cậy và lượng sa thải phụ tải cần thiết, được áp dụng cho hệ thống WSCC (Mỹ). Đây là quy trình dựa trên các tiêu chí tất định (deterministic) và có thể được thực hiện tính tốn và kiểm tra dễ dàng. Mức tăng tải 5% được hiểu là dự phòng cho độ bất định của phụ tải. Việc xác định mức sa thải phụ tải theo phương pháp nêu trên sẽ đảm bảo được HTĐ không xảy ra sụp đổ điện áp với sự cố đến N- 2.
Hình 9-6 Xác định lượng sa thải phụ tải bằng phương pháp đường cong P- V.