EMTP/ATP là chƣơng trình mô phỏng quá độ điện từ đƣợc sử dụng khá phổ biến hiện nay. Chƣơng trình ATP tính toán các biến cần quan tâm theo hàm của thời gian. Chƣơng trình sử dụng qui tắc hình thang để giải các phƣơng trình vi phân của các phần tử trong miền thời gian hoặc miền tần số [18,19].
EMTP hỗ trợ mô hình mô phỏng các phần tử nhƣ là động cơ, máy biến áp, đƣờng dây điện trên không, đƣờng dây cáp, chống sét van. Các môdun TACS (Transient Analysis of Control Systems) và MODELS (ngôn ngữ mô phỏng) cho phép mô hình hoá các hệ thống điều khiển và các thành phần phi tuyến trong hệ thống điện nhƣ là
hiện tƣợng vầng quang, hồ quang xảy ra trong quá trình phóng điện, quá trình phóng điện ngƣợc trên chuỗi cách điện cách điện… [20]. Các chƣơng trình con hỗ trợ trong ATP đƣợc thể hiện trên hình 2.19
Hình 2.19. Chương trình con trong EMTP/ATP [18].
Trong đồ án này, chƣơng trình EMTP đƣợc sử dụng để tính toán điện áp trên chuỗi cách điện của đƣờng dây trong trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột và dây dẫn. Các mô hình phần tử của đƣờng dây đƣợc trình bày trong chƣơng 3 phần 3.2.1
2.5. Kết luận.
Chƣơng này đề cập tới ba phƣơng pháp tính suất cắt do sét cho một đƣờng dây hiện nay đang đƣợc sử dụng, bao gồm phƣơng pháp cổ điển, phƣơng pháp CIGRE, phƣơng pháp Monte Carlo. Mỗi phƣơng pháp đều có những ƣu điểm cũng nhƣ nhƣợc điểm riêng.
Phƣơng pháp cổ điển có cách tính toán thuận lợi cho việc tính toán bằng tay, dễ hiểu tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là không xét tới ảnh hƣởng của
điện áp tại các điểm trên cột, tính toán suất cắt do sét cho pha có hệ số ngẫu hợp nhỏ nhất sau đó suy ra suất cắt cho cả đƣờng dây. Điện trở cột đƣợc lấy cố định.
Phƣơng pháp CIGRE khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của phƣơng pháp cổ điển. Cột đƣợc thay thế bởi một tổng trở sóng và trong tính toán ngƣời ta xét đến điện áp tại các điểm trên cột. Phƣơng pháp này tính toán suất cắt do sét cho tất cả các pha sau đó suy ra suất cắt cho đƣờng dây. Phƣơng pháp CIGRE còn có ƣu điểm là sử dụng mô hình điện hình học để xác định diện tích thu hút sét khi sét đánh vào dân dẫn hoặc dây chống sét, qua đó xác định số lần sét đánh vào đƣờng dây một cách chính xác hơn. Tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là thiếu thực tế. Giá trị điện trở chân cột thay đổi theo từng vùng chứ không phải là một giá trị cố định, các tham số của dòng sét ta không thể đoán trƣớc đƣợc, cũng nhƣ thời điểm xảy ra sét đánh so với góc pha của điện áp pha A hay phân bố góc của cú sét (phƣơng pháp CIGRE giả định các cú sét chỉ có hƣớng đánh vuông góc với mặt đất).
Phƣơng pháp Monte Carlo là phƣơng pháp kết hợp phần mềm mô phỏng quá trình quá độ điện từ (EMTP) với lý thuyết phƣơng pháp Monte Carlo để xác định suất cắt do sét của một đƣờng dây. Phƣơng pháp này có cách đánh giá trực quan về đƣờng dây truyền tải của chúng ta, các tham số của dòng sét đặc biệt là sự phân bố của góc sét, giá trị điện trở chân cột, thời điểm xảy ra sét đánh đều là các tham số ngẫu nhiện phân bố theo hàm mật độ xác suất của chúng. Phƣơng pháp này khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của hai phƣơng pháp trên, việc kết hợp chƣơng trình EMTP vào tính toán quá điện áp giúp đánh giá chính xác suất cắt do sét của đƣờng dây. Tuy nhiên hạn chế của phƣơng pháp này là để đạt đƣợc độ chính xác cao thì số kịch bản mô phỏng phải lớn dẫn đến khối lƣợng tính toán lớn và thời gian mô phỏng kéo dài.
CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN SUẤT CẮT CHO ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 220kV BẰNG PHƢƠNG PHÁP MONTE CARLO.
Trong chƣơng này, ta sẽ áp dụng phƣơng pháp Monte Carlo để tính suất cắt do sét cho một số đƣờng dây truyền tải 220kV trong hệ thống điện Việt Nam.