NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN 35KV

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

NỊNH VIỆT ANH

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN
CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN 35KV - ĐIỆN LỰC
SƠN DƯƠNG, CÔNG TY ĐIỆN LỰC TUYÊN QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

Ơ

Hà Nội, 2020


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

NỊNH VIỆT ANH

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY
CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN 35KV - ĐIỆN LỰC SƠN DƯƠNG,
CÔNG TY ĐIỆN LỰC TUYÊN QUANG
Chuyên ngành
Mã số

: Kỹ Thuật Điện
: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

Người hướng dẫn khoa học: T.S NGUYỄN PHÚC HUY


Hà Nội, 2020


LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu đề tài: " Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung
cấp điện lưới điện 35kV Điện lực Sơn Dương – Công ty Điện lực Tun
Quang.", tơi đã gặp phải rất nhiều khó khăn, xong nhờ có sự giúp đỡ của các
thầy, cơ giáo, ban lãnh đạo, các phịng ban trong cơng ty Điện lực Tun
Quang. Tơi đã hồn thành được đề tài theo đúng kế hoạch đặt ra.
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến giáo viên
hướng dẫn - TS Nguyễn Phúc Huy đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy trong suốt
quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy
cô bộ môn khoa Hệ Thống Điện và khoa Sau đại Học của trường Đại học Điện
Lực đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi trong q trình viết luận văn thạc sĩ.
Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo tại công ty Điện lực Tuyên Quang
đã tạo điều kiện cho tơi tìm hiểu và nghiên cứu. Một lời cảm ơn gửi đến các anh
chị phòng KTGSMBĐ đã giúp đỡ, hướng dẫn và cung cấp tài liệu nghiên cứu,
trao đổi và giải đáp những vướng mắc trong quá trình nghiên cứu đề tài.
Trong bài luận, chắc hẳn không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu
sót. Tơi mong muốn sẽ nhận được nhiều đóng góp quý báu đến từ các quý thầy
cô, ban cố vấn và bạn đọc để đề tài được hồn thiện hơn nữa và có ý nghĩa thiết
thực áp dụng trong thực tiễn cuộc sống. Chân thành cảm ơn."
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng 11 năm 2021
Tác giả

Nịnh Việt Anh

1


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ " Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung
cấp điện lưới điện 35kV Điện lực Sơn Dương – Công ty Điện lực Tuyên
Quang.", đã sử dụng các tài liệu tham khảo của các tác giả, các nhà khoa học
và các luận văn được trích dẫn trong phụ lục “Tài liệu tham khảo” cho việc
nghiên cứu và viết luận văn của mình.
Tơi cam đoan về các số liệu và kết quả tính tốn được trình bày trong luận
văn là hồn tồn do tác giả tự tìm hiểu và thực hiện trong q trình nghiên cứu
và viết luận văn của mình, khơng sao chép và chưa được sử dụng cho đề tài
luận văn nào.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021
Tác giả

Nịnh Việt Anh

2


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT

Từ viết tắt

Nguyên nghĩa

1

HTĐ

Hệ thống điện

2

ĐTC

Độ tin cậy

3

TĐL

Tự động đóng lại

4

TĐN

Tự động đóng lại nguồn

5

EVN

Tập đồn Điện Lực Việt Nam

6

CCĐ

Cung cấp điện

7

TBA

Trạm biến áp

8

MBA

Máy biến áp

9
10

3


MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...............................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................vii

MỞ ĐẦU..............................................................................................................x
1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................x
2. Mục đích nghiên cứu....................................................................................xi
3. Nhiệm vụ nghiên cứu...................................................................................xi
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................xi
5. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................xi
6. Kết cấu luận văn..........................................................................................xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN.....................1
1.1. Độ tin cậy cung cấp điện............................................................................1
1.1.1.Định nghĩa Độ tin cậy..........................................................................1
1.1.2.Định nghĩa Độ tin cậy cung cấp điện....................................................1
1.1.3.Các chỉ tiêu cơ bản của độ tin cậy cung cấp điện.................................1
1.2.Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện...............................4
1.2.1.Yếu tố khách quan................................................................................4
1.2.2.Yếu tố chủ quan....................................................................................5
1.3. Đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối Việt Nam.......6
1.4. Độ tin cậy cung cấp điện của một số nước trên thế giới.............................7
1.5. Kết luận chương 1....................................................................................10
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN 35KV
ĐIỆN LỰC SƠN DƯƠNG..........................................................................................11
4


2.1. Hiện trạng lưới điện phân phối 35 kV Điện lực Sơn Dương............................11
2.1.1. Giới thiệu về Điện lực Sơn Dương....................................................11
2.1.2. Hiện trạng lưới điện phân phối Điện lực Sơn Dương........................12
2.2. Tình hình thực hiện chỉ tiêu độ tin cậy tại Điện lực Sơn Dương..........................14
2.2.1 Sự cố lưới điện và thiệt hại do ngừng cung cấp điện..........................14
2.2.2 Năng lực xử lý sự cố của Điện lực Sơn Dương..................................18
2.2.3Các chỉ tiêu về độ tin cậy và đáp ứng của Điện lực Sơn Dương..........18

2.3. Tính tốn các chỉ tiêu độ tin cậy cho lưới điện Điện lực Sơn Dương bằng
phần mềm ETAP......................................................................................................20
2.3.1. Giới thiệu phần mềm Etap.................................................................20
2.3.2. Phương pháp tính tốn độ tin cậy trong ETAP..................................21
2.3.3. Mơ phỏng và tính tốn xuất tuyến 373-E14.3; 375-E14.3.................23
2.4. Kết luận chương 2....................................................................................25
CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
CHO LƯỚI ĐIỆN ĐIỆN LỰC SƠN DƯƠNG............................................................27
3.1. Nhóm giải pháp giảm thời gian mất điện..................................................27
3.1.1 Cơng nghệ Hotline..............................................................................28
3.1.2 Thiết bị đóng cắt phân đoạn tự động..................................................29
3.1.3. Giải pháp Lắp đặt thêm các thiết bị phân đoạn đầu nhánh rẽ............31
3.1.4. Hệ thống thiết bị cảnh báo sự cố thơng minh....................................35
3.2. Nhóm giải pháp giảm số lần mất điện......................................................39
3.2.2. Giải pháp Lắp đặt thiết bị Bộ nguồn dự phòng cấp điện cho tủ điều
khiển máycắt Recloser Nulec bằng tấm pin năng lượng mặt trời.........................40
3.3. Kết luận chương 4....................................................................................46
5


CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................48
4.1. Kết luận....................................................................................................48
4.2. Kiến nghị..................................................................................................48
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................50
PHỤ LỤC............................................................................................................ 52

6


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Độ tin cậy cung cấp điện của EVN và ENVNPC...........................................7
Bảng 1.2 Độ tin cậy cung cấp điện của một số nước trên thế giới.................................8
Bảng 1.3 Chỉ tiêu độ tin cậy của Canada.......................................................................8
Bảng 1.4 Chỉ tiêu độ tin cậy của Bang Indiana, Mỹ.......................................................8
Bảng 1.5 Miền Nam Tenessee........................................................................................9
Bảng 1.6 Chỉ tiêu SAIFI của một số khu vực (phút/lần)................................................9
Bảng 1.7 Chỉ tiêu ASAI của một số khu vực.................................................................9
Bảng 2.1 Số liệu quản lý của Điện lực Sơn Dương tính đến ngày 31/12/2020............13
Bảng2.2 Chiều dài đường dây, số lượng và công suất TBA Điện lực Sơn Dương.......13
Bảng 2.3 Kết quả thực hiện SXKD năm 2020 của Điện lực Sơn Dương.....................14
Bảng 2.4 Kết quả thực hiện SXKD năm 2020 của Điện lực Sơn Dương.....................14
Bảng 2.5 Phân loại sự cố vĩnh cửu năm 2020 của lưới điện Sơn Dương.....................16
Bảng 2.6 Thời gian trung bình khắc phục sự cố Điện lực Sơn Dương........................18
Bảng 2.7 Chỉ tiêu độ tin cậy Điện lực Sơn Dương.......................................................19
Bảng 2.8 Chỉ tiêu độ tin cậy của 373-E14.3; 375-E14.3..............................................19
Bảng2.9 Thống kê số lượng thiết bị trên lộ đường dây 373-E14.1; 373-E14.7; 373E14.3; 375-E14.3.........................................................................................................24
Bảng 2.10 Thống kê chỉ số độ tin cậy trên lộ đường dây 373-E14.1; 373-E14.7; 373E14.3; 375-E14.3.........................................................................................................24
Bảng 3.1 Kết quả SAIDI, SAIFI mô phỏng giai đoạn 1...............................................32
Bảng 3.2 Kết quả SAIDI, SAIFI mô phỏng giai đoạn 2...............................................33
Bảng 3.3 Kết quả SAIDI, SAIFI mô phỏng giai đoạn 3...............................................34
Bảng 3.4 So sánh kết quả trước và sau khi áp dụng giải pháp.....................................34

7


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình2.1 Mơ hình tổ chức Điện lực Sơn Dương...........................................................11
Hình 2.2 Sơ đồ 1 sợi của lộ đường dây373-E14.1; 373-E14.7; 373-E14.3; 375-E14.319
Hình 2.3 Giao diện chính phần mềm ETAP.................................................................21
Hình 2.4 Chu kỳ hỏng hóc trung bình có quan hệ với cường độ phục hồi u................21

Hình 2.5 Lỗi một hệ thống, trạng thái hỏng hóc của hệ thống.....................................22
Hình 2.6 Đặc trưng lưới điện hình tia và mạng kín vận hành hở.................................22
Hình 2.7 Dữ liệu độ tin cậy của đường dây mơ phỏng trên ETAP...............................25
Hình 3.1 Sửa chữa đường dây cơng nghệ hotline khơng cắt điện................................28
Hình 3.2 Vệ sinh cơng nghiệp bằng nước áp lực cao (hotline)....................................29
Hình 3.3 Cầu dao phụ tải LBS.....................................................................................30
Hình 3.4 Trạm cắt Recloser Nu-Lec............................................................................30
Hình 3.5 Dữ liệu độ tin cậy của đường dây sau khi thêm giải pháp mơ phỏng trên
ETAPgiai đoạn 1..........................................................................................................32
Hình 3.6 Dữ liệu độ tin cậy của đường dây sau khi thêm giải pháp mơ phỏng trên
ETAPgiai đoạn 2..........................................................................................................33
Hình 3.7 Dữ liệu độ tin cậy của đường dâysau khi thêm giải pháp mô phỏng trên
ETAPgiai đoạn 3..........................................................................................................34
Hình 3.8 Thiết bị cảnh báo sự cố FCI..........................................................................36
Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị cảnh báo sự cố.........................................37
Hình 3.10 Sơ đồ mơ phỏng vị trí khi lắp đặt thiết bị cảnh báo sự cố...........................37
Hình 3.11 Sơ đồ ngun lý báo đèn dị tìm vị trí sự cố................................................37
Hình 3.12 Thiết bị SRFI và tính năng báo sự cố qua SMS..........................................39
Hình 3.13 Trạm cắt Recloser Nu-lec hiện đang sử dụng..............................................41
Hình 3.14 Tủ điểu khiển máy cắt Recloser Nu-Lec đang sử dụng...............................42
8


Hình 3.15 Sơ đồ đi dây và sơ đồ đấu 01 nguồn phụ trong tủ điều khiển máy cắt
Recloser Nu-Lec hiện đang sự dụng............................................................................42
Hình 3.16 Sơ đồ đấu cấp nguồn cho mạch điều khiển và mạch nạp ắc quy trong tủ điều
khiển máy cắt Recloser Nu-Lec...................................................................................43
Hình 3.17 Sơ đồ thiết kế bộ nguồn dự phòng cấp điện cho tủ điều khiển máy cắt
Recloser Nulec bằng tấm pin năng lượng mặt trời.......................................................44
Hình 3.18 Trạm cắt 375E14.3 Hợp Hịa đã lắp đặt bộ nguồn dự phòng cấp điện cho tủ

điều khiển máy cắt Recloser Nulec bằng tấm pin năng lượng mặt trời........................45

9


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, Điện năng ngày càng có vai trị quan trọng trong việc phát triển kinh tế
xã hội của đất nước, nhất là trong thời đại cơng nghiệp hóa và cách mạng 4.0. Điều đó
kéo theo các yêu cầu về chất lượng điện năng cung cấp cũng như độ tin cậy ngày càng
tăng. Ngoài các u cầu về điện áp, tần số thì tính liên tục cấp điện cho khách hàng cũng
là một yêu cầu hết sức quan trọng trong việc nâng cao độ tin cậy của lưới điện.
Trong những năm gần đây, lưới điện phân phối Tuyên Quang không ngừng được
nâng cấp mở rộng hoặc xây dựng mới, đi kèm theo là việc phát triển nguồn và lưới để
đáp ứng nhu cầu phát triển hàng năm. Sơ đồ kết lưới hiện nay chưa được tối ưu cũng
đồng nghĩa với việc đảm bảo các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện ngày càng tăng từ
phía Tổng cơng ty ngày một khó khăn và thách thức.
Địa bàn quản lý của Điện lực Sơn Dương trải dài trên một địa hình rộng nhiều
đồi núi bao gồm: 1 thị trấn và 32 xã. Lưới điện của Điện lực Sơn Dương bao gồm
Đường dây trung áp: 445.233 km Đường dây hạ áp: 905.23 km, Trạm biến áp phân
phối: 281 TBA, tổng dung lượng 50.705 kVA.
Các chỉ tiêu về độ tin cậy và đáp ứng của Điện lực Sơn Dương và kết quả thực
hiện trong các năm gần đây như sau:
2017

2018

2019

MAIFI SAIDI SAIFI MAIFI SAIDI SAIFI MAIFI SAIDI SAIFI

Chỉ
tiêu

0,401

Thực
hiện

3,689

821,281 10,188
1.889

6,010

0,196

750,887 9,623

0,012

449,045 4,589

1,077

1.203,6

4,025

2.925,8 20,984

8,010

Về cơ bản Điện lực Sơn Dương đáp ứng được các chỉ tiêu về độ tin cậy cung cấp
điện, tuy nhiên vẫn chưa thực sự chủ động và làm chủ. Tính đến thời điểm ngày
17/09/2020 (số liệu từ OMS) lũy kế từ đầu năm các chỉ số MAIFI: 0,503 (lần) chỉ số
SAIDI: 1.431,126(Phút) chỉ số SAIFI: 13,115 (lần) theo như chỉ số trên, so sánh với
kế hoạch chỉ tiêu độ tin cậy đã được EVNNPC giao cho Công ty Điện lực Tuyên
Quang trong năm 2020 lần lượt MAIFI: 0,011 (lần) SAIDI: 1.141,40 (phút) SAIFI:
10,125 (lần) Điện lực Sơn Dương sẽ không đạt được kế hoạch giao trong năm 2020.
10


Chính vì vậy việc nghiên cứu lưới điện và đánh giá độ tin cậy cung cấp điện là
bước đi ban đầu khơng thể thiếu để từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp theo tình hình
thực tế của địa phương là rất cần thiết.

2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài đi sâu vào nghiên cứu phân tích các chỉ tiêu của lưới điện của Điện lực
Sơn Dương trong vận hành lưới điện, đánh giá và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao
hiệu quả vận hành, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng lưới điện của Điện lực Sơn Dương.
- Xây dựng mơ hình và tính tốn các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới điện hiện trạng
bằng phần mềm ETAP.
- Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy làm việc của lưới điện 35 kV Điện
lực Sơn Dương.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Lưới điện 35 kV của Điện lực Sơn Dương
- Phạm vi nghiên cứu: Tập trung nghiên cứu độ tin cậy lưới điện của Điện lực
Sơn Dương theo 02 chỉ tiêu (SAIDI, SAIFI) từ đó đưa ra giải pháp nhằm nâng cao độ
tin cây cung cấp điện của lưới điện của Điện lực Sơn Dương. Sử dụng phần mềm
ETAP để tiến hành phân tích, tính tốn và đưa ra giải pháp nâng cao chỉ tiêu độ tin cậy
điện năng.

5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng kết cấu lưới điện hiện trạng trên địa bàn của Điện lực
Sơn Dương quản lý.
- Thu thập dữ liệu và các thông số vận hành thực tế của lưới điện phân phối 35
kV do Điện lực Sơn Dương quản lý từ năm 2019 đến năm 2020.
- Mô phỏng bằng phần mềm chun dụng, tính tốn và phân tích các chỉ tiêu độ
tin cậy từ đó đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của lưới
điện 35 kV Điện lực Sơn Dương.

11


6. Kết cấu luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn được chia thành 4 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện.
Chương 2: Đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện 35KV Điện lực Sơn
Dương.
Chương 3: Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện Điện
lực Sơn Dương.
Chương 4: Kết luận và kiến nghị.

12

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
1.1. Độ tin cậy cung cấp điện
1.1.1.Định nghĩa Độ tin cậy
Hệ thống điện khi làm việc thì sẽ xuất hiện sự cố, tần suất xuất hiện sự cố phụ
thuộc vào chất lượng của các thiết bị, phương thức vận hành của hệ thống, các yếu tố
khách quan,…Để đánh giá được mức độ an toàn trong vận hành của các hệ thống,
người ta đưa ra khái niệm về độ tin cậy.
Định nghĩa độ tin cậy: Độ tin cậy là xác suất để đối tượng (hệ thống hay phần tử)
hoàn thành nhiệm vụ chức năng cho trước, duy trì được giá trị các thông số làm việc
đã được thiết lập trong một giới hạn đã cho, ở một thời điểm nhất định, trong những
điều kiện làm việc nhất định.

1.1.2.Định nghĩa Độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất
lượng điện năng. Nếu các chỉ tiêu về điện áp, tần số được đảm bảo nhưng điện năng
không được cung cấp liên tục thì khơng những khơng đưa lại hiệu quả kinh tế mà còn
gây thiệt hại, ảnh hưởng đến các hoạt động và an sinh xã hội.
Định nghĩa độ tin cậy cung cấp điện: Độ tin cậy cung cấp điện là một yếu tố cần
thiết về chất lượng cung cấp điện. Những yếu tố chính thường dung để đánh giá độ tin
cậy cung cấp điện tới khách hàng là tần suất mất điện hay cường độ mất điện, thời gian
của mỗi lần mất điện và giá trị thiệt hại của khách hàng trong khoảng thời gian không
được cung cấp điện.

1.1.3.Các chỉ tiêu cơ bản của độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối được hiểu là khả năng của hệ
thống cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho hộ tiêu thụ, với chất lượng điện năng
(điện áp và tần số) đảm bảo (đúng quy định).
Phần lớn các nước trên thế giới đang áp dụng các chỉ số SAIFI, SAIDI, CAIFI,
CAIDI để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện. Hiện nay, Việt Nam đang triển khai

ápdụng các chỉ số SAIDI, SAIFI, MAIFI để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện.

1.1.3.1SAIFI- Tần suất ngừng cung cấp điện trung bình của hệ thống.
Stystem Average Interruption Frequency Index
SAIFI cho biết thông tin về tần suất trung bình các lần mất điện duy trì trên mỗi
khách hàng của một vùng cho trước.
1


SAIFI = = (1.1)
Trong đó:
λi: Cường độ sự cố tại nút thứ i.
Ni: Số lượng khách hàng tại nút thứ i.

1.1.3.2 SAIDI- Thời gian ngừng cung cấp điện trung bình của hệ thống.
System Average Interruption Durration Index
Cho biết thời giant rung bình của mất điện duy trì.
SAIDI = = (1.2)
Trong đó:
Ui: Thời gian cắt điện hàng năm tại nút thứ i.
Ni: Số lượng khách hàng tại nút thứ i.

1.1.3.3 CAIFI- Tần suất mất điện trung bình của khách hàng.
Customer Average Interruption Frequency Index
Cho biết tuần suất trung bình của các lần mất điện duy trì đã xảy ra đối với khách
hàng.
CAIFI = = (1.3)
Trong đó:
Ui: Thời gian cắt điện hàng năm tại nút thứ i.
Ni: Số lượng khách hàng tại nút thứ i.

N’c: Tổng số khách hàng bị ảnh hưởng bởi mất điện.

1.1.3.4 CAIDI- Thời gian mất điện trung bình của khách hàng.
Customer Average Interruption Duration Index
Thể hiện thời gian phục hồi của mất điện duy trì
CAIDI = = (1.4)
Trong đó:
2


Ui: Thời gian cắt điện hàng năm tại nút thứ i.
Ni: Số lượng khách hàng tại nút thứ i.
Nc: Tổng số khách hàng bị mất điện.
Na: tổng số khách hàng bị mất điện.
Đối với khách hàng mất điện do sự cố vĩnh cửu, chỉ số này nói lên tổng thời gian
trung bình khơng được cấp điện. Đây là thơng số hỗn hợp của CAIDI và được chấp
nhận tính bằng số khách hàng nhân với số lần mấy điện được đếm chỉ một lần.

1.1.3.5 ASAI- Thời gian mất điện trung bình của khách hàng.
Average Service Availability Index
Chỉ tiêu này được biểu diễn dưới dạng phấn số của thời gian (thường là phần
trăm), nói lên thời gian có điện của khách hàng trong năm hay trong thời gian được
định trước.
ASAI =(1.5)
Trong đó:
Ui: Thời gian cắt điện hàng năm tại nút thứ i.
Ni: Số lượng khách hàng tại nút thứ i.
Nc: Tổng số khách hàng bị mất điện.
8760: Thời gian trong 1 năm.

1.1.3.6 ENS- Tổng số điện năng không được cung cấp bởi hệ thống.
Energy Not Supplied
ENS = (1.6)
Trong đó
La(i): Cơng suất tải trung bình tại nút thứ i.
Ui: Thời gian cắt điện hàng năm.

1.1.3.7 AENS- Điện năng trung bình khơng được cung cấp bởi hệ
thống.
Average Energy Not Supplied
ASEN =(1.7)

3


Trong đó
La(i): Cơng suất tải trung bình tại nút thứ i.
Ui: Thời gian cắt điện hàng năm.

1.1.3.8 MAIFI- Điện năng trung bình khơng được cung cấp bởi hệ
thống.
Momentary Average Interruption Frequency Index.
Chỉ số này tương tự như SAIFI nhưng MAIFI là tần suất trung bình của mất điện
thống qua.
MAIFI =(1.8)

1.2.Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện.
1.2.1.Yếu tố khách quan.
Trong quá trình vận hành lưới điện có rất nhiều yếu tố khách quan gây ảnh
hưởng trực tiếp đến độ tin cậy cung cấp điện. Các yếu tố tự nhiên như giơng lốc, bão

lũ, địa hình hiểm trở…. gây ảnh hưởng nhiều đến việc vận hành lưới điện cột điện bị
gãy, đổ, máy biến áp phụ tải bị hư hỏng. Sau các cơn bão, các đơn vị phải tiếp tục cắt
điện để thực hiện công tác sửa chữa, củng cố, ổn định lưới điện. Cụ thể:
- Thời tiết: Thời tiết bất thường như mưa, sét ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn vận
hành đường dây và trạm biến áp: Mất điện đường dây, như hỏng cách điện đường dây,
như hỏng các trạm biến áp… Hàng năm số lần mất điện do sét đánh ở lưới phân phối
rất nhiều, nhất là ở vùng núi, vùng có mất độ sét cao.
- Môi trường: Môi trường ô nhiễm hoặc những vùng ven biển cũng ảnh hưởng
đến độ bền cách điện của các thiết bị phân phối, đường dây và trạm biến áp, do đó có
thể làm tăng cường độ hỏng hóc của lưới phân phối.

1.2.2.Yếu tố chủ quan.
Trong vận hành lưới điện cũng có rất nhiều yếu tố chủ quan làm ảnh hưởng đến
độ tin cậy cung cấp điện như:
- Sơ đồ kết dây lưới phân phối: Có ý nghĩa rất lớn đối với độ tin cậy cửa lưới vì
nó ảnh hưởng đến khả năng dự phòng khi sự cố hoậc bảo dưỡng đường dây, khả năng
thay đổi linh hoạt sơ đồ kết dây. Một sơ đồ lưới phân phối hợp lý và có khả năng kết
nối linh hoạt có thể giảm cường độ hỏng hóc và giảm thời gian mất điện cho phụ tải.
- Chất lượng thiết bị phân phối: Ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hỏng hóc cửa
lưới phân phối. Các thiết bị đóng cắt như máy cắt điện, dao cách ly…trước đây có
cường độ hỏng hóc và thời gian bảo dưỡng lớn. Ngày nay với công nghệ hiện đại các
4


thiết bị đóng cắt có độ bền cao, cường độ hỏng hóc nhỏ làm tăng đáng kể độ tin cậy
của lưới phân phối.
- Mức dộ hiện đại hoá của các thiết bị điều khiển và tự động hóa: Với các thiết bị
thế hệ cũ khơng có khả năng điều khiển từ xa, việc điều khiển lưới mất nhiều thời gian
do phải đi thao tác tại chỗ đặt thiết bị. Hiện nay áp dụng các thiết bị đo lường, điều
khiển từ xa và với sự trợ giúp của máy tính các chế độ vận hành được tính tốn tối ưu,

giúp cho việc điều khiển lưới điện nhanh chóng và hiệu qủa, do đó độ tin cậy của lưới
phân phối có thể tăng lên rất nhiều.
- Kết cấu đường dây và trạm biến áp: Thời gian sửa chữa, bảo dưỡng đường dây
và trạm biến áp phục thuộc nhiều vào kết cấu, nếu kết cấu hợp lý có thể làm giảm thời
gian sửa chữa phục hồi thiết bị do đó làm giảm thời gian mất điện cho các phụ tải.
- Trình độ đội ngữ cán bộ, công nhân làm công tác vận hành và sửa chữa sự cố:
Thời gian tìm và sử lý sự cố phục thuộc nhiều vào trình độ tổ chức và tay nghề công
nhân trong hệ thống quản lý vận hành lưới phân phối. Để giảm thời gian sửa chữa
phục hồi cần có phương pháp tổ chức khoa học và đội ngữ cán bộ cơng nhân có tay
nghề cao.
Nhu cầu tăng trưởng phụ tải quá nhanh đặc biệt tại các thành phố lớn, quy hoạch
đô thị không đồng bộ với quy hoạch lưới điện sự phát triển không đồng bộ giữa nguồn
điện và các dự án khu đơ thị, tịa nhà tập trung, trung tâm thương mại, các dụ án sản
xuất phát triển bổ sung quy hoạch đã dẫn đến thiếu nguồn và quá tải lưới điện.

1.3. Đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối
Việt Nam
Công tác quản lý ĐTC cậy trong lưới điện phân phối được thực hiện theo qui
định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN). Theo qui định, ĐTC của lưới điện phân
phối được đánh giá qua suất sự cố đối với đường dây và trạm biến áp.
Độ tin cậy là một chỉ tiêu hết sức quan trọng của hệ thống điện nó ảnh hưởng tới
cấu trúc lưới trong bài tốn thiết kế và bài toán vận hành. Tuy nhiên ngược lại với sự
phát triển nhanh của phụ tải đi kèm là yêu cầu về độ tin cậy ngày càng cao thì các
nghiên cứu về độ tin cậy tại Việt Nam còn rất nhiều hạn chế đặc biệt là trong lưới phân
phối. Hầu hết các nghiên cứu tập trung về việc đưa ra các giải pháp nâng cao độ tin
cậy cho lưới phân phối sử dụng các thiết bị tự động hóa, đóng lặp lại, phân đoạn lưới
sử dụng máy cắt phụ tải...
Để tính tốn định lượng được tương đối chính xác độ tin cậy nhằm đưa ra các
giải pháp nâng cao độ tin cậy khả thi và tối ưu là rất khó khăn. Khó khăn lớn nhất gặp
phải đối với lưới phân phối là việc thiếu số liệu, số liệu khơng chính xác.

Lưới phân phối có tổng chiều dài đường dây lớn, số lượng trạm biến áp phân
phối cũng rất lớn. Đường dây và trạm biến áp thường đi sâu vào các khu dân cư, trên
đồng ruộng và nhiều nơi đường dây chưa được cải tạo, dây dẫn xuống cấp đã có nhiều
5


mối nối dễ đứt, sứ cách điện nứt vỡ, xà đường dây gỉ mọt, cột nứt vỡ cong nghiêng...
sự cố trên đường dây xảy ra nhiều, nhất là khi thời tiết xấu như mưa lơn, gió bão... Để
cập nhật hết những thông tin về sự cố gây mất điện là rất khó khăn vì điều kiện địa lý
xa xơi, trình độ hoặc trách nhiệm của những công nhân trực tiếp quản lý đường dây và
trạm biến áp không báo cáo hoặc báo cáo khơng chính xác tình hình sự cố, loại sự cố...
Khó khăn khác khi xác định độ tin cậy cho lưới phân phối là đối với khối dữ liệu lớn
thu được thì khó có thể xử lý tính toán bằng tay.
Các qui định trên đã mang lại nhiều cải thiện tích cực về chất lượng cung ứng
điện trên tồn hệ thống, cũng như tác động tích cực đến ý thức trách nhiệm trong đội
ngũ cán bộ là công tác quản lý kỹ thuật vận hành HTĐ. Tuy nhiên, việc đánh giá ĐTC
cung cấp điện qua suất sự cố còn một số bất cập sau:
Chỉ tiêu suất sự cố chỉ cho biết số lần mất điện (do sự cố) trung bình của hệ
thống. Chỉ tiêu này khơng thể hiện được số lần và thời gian mất điện của khách hàng,
lượng công suất và điện năng không cung cấp được. Do vậy, ta khơng thể tính tốn các
thiệt hại do mất điện gây ra và có biện pháp thích hợp để giảm số lần và thời gian mất
điện của khách hàng.
Chỉ tiêu suất sự cố nêu trên không phản ánh hiệu quả kinh tế đem lại từ các dự
án, cải tạo lưới điện, lắp đặt các hệ thống tự động phân đoạn sự cố cũng như hệ thống
tự động hóa lưới điện phân phối, đặc biệt là sự cần thiết phải xây dựng các mạch liên
lạc giữa các trạm nguồn, các mạch vòng cung cấp điện để giảm thời gian mất điện
cũng như hạn chế số hộ mất điện, hạn chế lượng điện năng và công suất không cung
cấp được do sự cố hoặc thao tác hay bảo dưỡng thí nghiệm định kỳ.
Để giải quyết vấn đề trên, ngoài chỉ tiêu suất sự cố cần bổ sung các chỉ tiêu liên
quan đến số lần xảy ra ngừng cấp điện và thời gian duy trì ngừng cung cấp điện nhằm

lượng hóa được ĐTC lưới điện phân phối. Từ các chỉ tiêu định lượng, có thể xác định
được các thiệt hại do sự cố ngừng cấp điện đối với ngành điện cũng như đối với khách
hàng cũng như có một chính sách hoặc kế hoạch đầu tư nâng cao ĐTC của lưới điện
một cách thích hợp, thỏa hiệp hài hịa giữa lợi ích ngành điện và khách hàng cũng như
của toàn xã hội.
Tùy theo điều kiện từng nước, người ta đưa ra các chỉ tiêu và yêu cầu về độ tin
cậy liên quan đến khách hàng. IEEE 1366-2003 không đưa ra một giới hạn nào để chỉ
ra rằng độ tin cậy là đạt hay không đạt. Hiện nay, để đánh giá được độ tin cậy của lưới
điện phân phối ta dựa trên sự so sánh các chỉ tiêu độ tin cậy tính toán được với chỉ tiêu
độ tin cậy của một số nước trên thế giới. Đối với lưới phân phối trung, hạ áp tại Việt
Nam hiện nay áp dụng 3 tiêu chuẩn sau để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới
điện Theo Thông tư 32/2010/TTBCT ngày 30/7/2010 Quy định về hệ thống điện lưới
phân phối. Trong thông tư thì các tiêu chuẩn vận hành lưới điện phân phối cũng sử
dụng các chỉ tiêu ĐTC theo tiêu chuẩn IEEE 1366.
Bảng 1.1Độ tin cậy cung cấp điện của EVN và ENVNPC

6


Đơn vị

MAIFI (số lần)

SAIDI (số phút)

SAIFI (số lần)

EVNNPC

0,42

535,70

3,40

EVN

0,31

407,90

2,26

(Nguồn: Báo Điện tử Cục Điều tiết Điện lực Bộ Công thương)

Tổ chức IEEE (Institule Electrical and Electronic Engineers) đã xây dựng một số
chỉ số để đánh giá ĐTC cung cấp điện. Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đánh giá
ĐTC lưới điện phân phối của mình thơng qua các chỉ tiêu ĐTC theo tiêu chuẩn IEEE
1366 như: Luật về lưới điện phân phối của Philippin – 2001 sử dụng các chỉ tiêu ĐTC
SAIDI, SAIFI, MAIFI; Luật về lưới điện phân phối của Úc – 2006 sử dụng các chỉ
tiêu ĐTC SAIDI, SAIFI, MAIFI, CAIDI; các nước Mỹ, Thái Lan, Malaisia,… đều sử
dụng các tiêu chuẩn này.

1.4. Độ tin cậy cung cấp điện của một số nước trên thế giới
Hiện nay nhiều nước trên thế giới đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối thông
qua các chỉ tiêu về số lần mất điện (SAIFI) và thời gian mất điện (SAIDI) bình quân
của khách hàng trong năm, sản lượng bình mất, độ sẵn sàng...vv
Bảng 1.2Độ tin cậy cung cấp điện của một số nước trên thế giới

Nước

SAIDI

SAIFI

Pháp

62,9 phút

0,69 lần

Italia

132,73 phút

2,33 lần

Đức

17,37 phút

0,29 lần

(Nguồn: Council of European Energy Regulators asbl)
Khảo sát một số chỉ tiêu về ĐTC ở một số quốc gia và khu vực cụ thể như sau:
Bảng 1.3Chỉ tiêu độ tin cậy của Canada

Năm

Chỉ tiêu

2016

2017

2018

SAIFI (lần/năm)

2,33

2,67

1,98

SAIDI (giờ/năm)

4,06

10,65

3,95

CAIDI (giờ/lần)

1,74

3,99

1,99

IOR (ASAI)

0,999536

0,998784

0,999549

ASUI

0,000464

0,001216

0,000451

7


Bảng 1.4Chỉ tiêu độ tin cậy của Bang Indiana, Mỹ

Năm

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

1,45

1,24

1,24

1,4

1,06

1,11

0,88

SAIFI
(lần/năm)
SAIDI
(phút/năm)
CAIDI
(phút/lần)

350

238

238

317

180

199

140

242

192

192

277

169

179

159

ASAI

0,999334 0,999547 0,999547 0,999397 0,999658 0,999621 0,999734

ASUI

0,000666 0,000453 0,000453 0,000603 0,000342 0,000379 0,000266
Bảng 1.5Miền Nam Tenessee

Năm

2017

2018

SAIFI(lần/năm)

4,01

2,87

SAIDI(phút/năm)

293

201

CAIDI(phút/lần)

73

70

ASAI

0,999443

0,999618

ASUI

0,000557

0,000382

Bảng 1.6Chỉ tiêu SAIFI của một số khu vực (phút/lần)

2012-02 2013-03 2014-04 2015-05 2016-06 2017-07 2018-08
Queensland

98

98

128

105

113

110

110

New South Wales

125

137

174

136

106

111

106

Victoria

76

76

73

69

92

87

94

South Australia

92

102

96

99

105

102

100

Tamania

86

89

105

101

101

98

117

Bảng 1.7Chỉ tiêu ASAI của một số khu vực

8


2012-02

2016-06

2017-07

2018-08

Queensland 0,999477 0,999496 0,999174 0,999462 0,999382

0,999561

0,999498

New South 0,999384 0,999633 0,999469 0,999585 0,999637

0,999599

0,999658

0,999711 0,999713 0,999694 0,999749 0,999686

0,999686

0,999625

0,999720 0,999650 0,999688 0,999678 0,999621

0,999650

0,999715

0,999623 0,999593 0,999384 0,999403 0,999444

0,999515

0,999422

Victoria
South
Australia
Tamania

2013-03

2014-04

2015-05

Trong tiêu chuẩn của IEEE có nhiều chỉ tiêu nhưng thường sử dụng phồ biến

nhất là các chỉ tiêu: SAIFI, SAIDI, CAIDI, ASAI và đây cũng là các chỉ tiêu được lựa
chọn để đánh giá ĐTC trong hệ thống phân phối của Điện lực Sơn Dương.

1.5. Kết luận chương 1
Như vậy, trong chương 1 tác giả đã trình bày về độ tin cậy cung cấp điện; những
yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới điện; đánh giá sơ bộđộ tin cậy của lưới điện của
lưới điện phân phối Việt Nam và độ tin cậy cung cấp điện của một số nước trên thế
giới. Từ đó làm cơ sở để phân tích đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện 35kV
Điện lực Sơn Dương trong chương 2.

9


CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI
ĐIỆN 35KV ĐIỆN LỰC SƠN DƯƠNG
2.1. Hiện trạng lưới điện phân phối 35 kV Điện lực Sơn Dương
2.1.1. Giới thiệu về Điện lực Sơn Dương
Tiền thân của Điện lực Sơn Dương là Chi nhánh điện Sơn Dương được thành lập
vào năm 1991. Đến tháng 5 năm 2010 Điện lực Sơn Dương thuộc Công ty Điện lực
Tuyên Quang được thành lập trên cơ sở Chi nhánh điện Sơn Dương.
Địa chỉ: Thị trấn Sơn Dương, huyện Sơn Dương, Tỉnh Tuyên Quang .

Ban Giám Đốc

Đội Sản Xuất

Đội quản lý
tổng hợp khu
vực phía bắc

Phịng Kế
Hoạch Kỹ
Thuật

Phịng Tổng
Hợp

Đội quản lý
tổng hợp khu
vực phía nam

Tổ khu vực Thị
Trấn

Tổ khu vực
Kim Xuyên

Tổ Khu vực
Đông Thọ

Tổ khu vực
Sơn Nam

Tổ Sản Xuất

Phịng Kinh
Doanh

Tổ KTGSMBĐ

Tổ Trực Vận
Hành

Hình2.1Mơ hình tổ chức Điện lực Sơn Dương.

Chức năng nhiệm vụ chính:
Điện lực Sơn Dương là một đơn vị sản xuất kinh doanh điện năng trực thuộc
Công ty Điện lực Tuyên Quang. Thực hiện nhiệm vụ Quản lý vận hành và kinh doanh
điện năng trên địa bàn huyện Sơn Dương, là đầu mối trực tiếp tiếp xúc với khách hàng
giúp cho Công ty Điện lực Tuyên Quang, Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC)
và Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) thực hiện sứ mệnh:
10