NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP THÔNG MINH ĐỂ PHÂN LOẠI VÀ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG


VŨ PHAN HUẤN



NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP
THÔNG MINH ĐỂ PHÂN LOẠI VÀ
ĐNH V SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN



LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT







Đà Nẵng - Năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG


VŨ PHAN HUẤN

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP
THÔNG MINH ĐỂ PHÂN LOẠI VÀ
ĐNH V SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN


Chuyên ngành: Mạng và Hệ thống điện
Mã số: 62 52 50 05


LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT


Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ KIM HÙNG



Đà Nẵng - Năm 2014
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Những số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

VŨ PHAN HUẤN


















MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục đích nghiên cứu 3
3. Phương pháp nghiên cứu 4
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 5
6. Bố cục của luận án 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI VÀ ĐỊNH

VỊ SỰ CỐ 9
1.1 Mở đầu 9
1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 10
1.2.1 Giải pháp dựa trên kỹ thuật quản lý vận hành 12
1.2.2 Hướng nghiên cứu dựa trên kỹ thuật phân tích tín hiệu ở tần số
lưới điện 14
1.2.3 Hướng nghiên cứu dựa trên kỹ thuật phân tích tín hiệu cao tần 22
1.2.4 Hướng nghiên cứu dựa trên kỹ thuật hệ thống thông minh 27
1.2.5 Hướng nghiên cứu dựa trên phương pháp lai 32
1.3 Kết luận 34
CHƯƠNG 2: CÁC YU TỐ CHNH NH HƯỞNG ĐN ĐC TNH LÀM
VIC VÀ SỰ NHN DẠNG SỰ CỐ CA BO V RƠLE 36
2.1 Mở đầu 36
2.2 Ảnh hưởng sóng hài đến rơle bảo vệ trong hệ thống điện 37
2.2.1 Sóng hài trong hệ thống điện 37
2.2.2 Ảnh hưởng sóng hài đến rơle bảo vệ 39
2.2.3 Nhận xét và đánh giá 42
2.3 Ảnh hưởng điện trở sự cố đến vùng làm việc rơle khoảng cách 43
2.3.1 Điện trở sự cố 43
2.3.2 Điện trở sự cố trên đường dây có nguồn cung cấp từ một phía 43
2.3.3 Điện trở sự cố trên đường dây có nguồn cung cấp từ hai phía 44
2.3.4 Khắc phục ảnh hưởng điện trở sự cố đến vùng làm việc rơle 46
2.3.5 Nhận xét và đánh giá 48
2.4 Ảnh hưởng sai số BI, BU đến thông số đo lường của rơle 48
2.4.1 Sai số BI, BU 48
2.4.2 Giải pháp cải thiện sai số BI, BU 50
2.4.3 Nhận xét và đánh giá 52
2.5 Ảnh hưởng của thông số đường dây đến đặc tính làm việc của rơle 52
2.5.1 Công thức tính hệ số k 52
2.5.2 Xác định trở kháng đường dây và hệ số k 53

2.5.3 Nhận xét và đánh giá 58
2.6 Kết luận 58
CHƯƠNG 3: PHÂN TCH, ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ ĐIM
SỰ CỐ CA RƠLE K THUT SỐ 59
3.1 Mở đầu 59
3.2 Phần mềm phân tích bản ghi sự cố rơle bảo vệ 60
3.2.1 Phần mềm phân tích sự cố Sigra 4 63
3.2.2 Nhận xét và đánh giá 65
3.3 Phương pháp định vị sự cố s dụng d liệu đo lường dng điện, điện áp tại
mt đầu đường dây 65
3.3.1 Hãng sản xuất rơle bảo vệ SEL và GE 65
3.3.2 Hãng sản xuất rơle bảo vệ TOSHIBA 70
3.3.3 Hãng sản xuất rơle bảo vệ SIEMENS 71
3.3.4 Hãng sản xuất rơle bảo vệ ABB 76
3.3.5 Hãng sản xuất rơle bảo vệ AREVA 79
3.3.6 Nhận xét và đánh giá 80
3.4 Định vị sự cố s dụng d liệu đo lường t hai đầu đường dây 81
3.4.1 Hãng sản xuất rơle bảo vệ TOSHIBA 81
3.4.2 Hãng sản xuất rơle bảo vệ SEL 82
3.4.3 Đánh giá phương pháp định vị sự cố 84
3.4.4 Nhận xét và đánh giá 86
3.5 Định vị sự cố s dụng d liệu đo lường t ba đầu đường dây 87
3.5.1 Phương pháp định vị sử dụng dữ liệu đo không đồng bộ của hãng SEL 87
3.5.2 Phương pháp định vị sử dụng dữ liệu đo đồng bộ dòng điện và điện áp của
hãng sản xuất rơle bảo vệ TOSHIBA 89
3.5.3 Phương pháp định vị sử dụng biến đổi Clarke mở rộng của hãng sản xuất
rơle bảo vệ GE 90
3.5.4 Đánh giá phương pháp định vị sự cố 93
3.5.5 Nhận xét và đánh giá 94
3.6 Kết luận 94

CHƯƠNG 4: S DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP THÔNG MINH Đ PHÂN
LOẠI SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY TI ĐIN 96
4.1 Mở đầu 96
4.2 Phân loại sự cố đường dây tải điện bng hệ mờ 97
4.2.1 Thuật toán phân loi sự cố 97
4.2.2 Đánh giá phương pháp phân loi sự cố trên cơ sở hệ mờ 101
4.2.3 Nhận xét và đánh giá 105
4.3 Phân loại sự cố đường dây tải điện bng phân tích wavelet 105
4.3.1 Phân tích wavelet rời rc 106
4.3.2 Tính toán độ lớn dòng điện 108
4.3.3 Thuật toán nhận dng sự cố 108
4.3.4 Ứng dụng phương pháp phân loi dng bằng wavelet 110
4.3.5 Nhận xét và đánh giá 110
4.4 Phân loại sự cố đường dây tải điện bng ANN 111
4.4.1 Thủ tục xây dựng mô hình ANN đ phân loi sự cố 112
4.4.2 Mô hình hệ thống điện nghiên cứu 120
4.4.3 Nhận xét và đánh giá 123
4.5 Phân loại sự cố đường dây tải điện bng ANFIS 124
4.5.1 Thủ tục xây dựng mô hình ANFIS đ phân loi sự cố 124
4.5.2 Mô hình hệ thống điện nghiên cứu 125
4.5.3 Nhận xét và đánh giá 126
4.6 Kết luận 126
CHƯƠNG 5: S DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÔNG MINH ANN, ANFIS
Đ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY TI ĐIN 128
5.1 Mở đầu 128
5.2 ng dụng mạng ANN trong định vị sự cố đường dây truyền tải điện 129
5.2.1 Xây dựng mô hình mng ANN 129
5.2.2 Kết quả thử nghiệm ANN định vị sự cố 132
5.2.3 Nhận xét và đánh giá 132
5.3 ng dụng mạng ANFIS trong định vị sự cố đường dây truyền tải điện 133

5.3.1 Xây dựng mô hình mng ANFIS 133
5.3.2 Kết quả thử nghiệm ANFIS định vị sự cố 134
5.3.3 Nhận xét và đánh giá 135
5.4 Thí nghiệm kiểm chứng 135
5.4.1 Đường dây 110kV Đăk Mil – Đăk Nông 137
5.4.2 Đường dây 220kV Hoà Khánh - Huế 145
5.5 Kết luận 149
KT LUN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIN
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
DANH MỤC TÀI LIU THAM KHO
QUYT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUN ÁN TIN SĨ (BN SAO)
PHỤ LỤC.
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


STT
Chữ viết tắt
Nguyên nghĩa
1
ANFIS
Mng nơ ron thch nghi
2
ANN
Mng nơ ron nhân to
3
BI
My bin dng đin
4
BU
My bin đin p

5
BVKC
Bảo v khoảng cch
6
CWT
Phân tch wavelet liên tục
7
DCL
Dao cách ly
8
DWT
Phân tch wavelet ri rc
9
DZ
Đưng dây
10
EIOCR
Rơle qu dng cơ có đặc tnh độc lập
11
ES
H chuyên gia
12
EVN
Tập Đoàn Đin Lực Vit Nam
13
FL
H m
14
FLS
H thống định vị sự cố

15
FLS
Bộ định vị sự cố
16
GPS
H thống đồng bộ thi gian
17
HTĐ
H thống đin
18
IED
Thit bị đin tử thông minh
19
ITOCR
Rơle qu dng cơ có đặc tnh phụ thuộc
20
MBA
My bin p
21
MC
My cắt
22
MSE
Sai số quân phương
23
MU
Bộ trộn tn hiu
24
NCIT
BU, BI không truyn thống

25
NMĐ
Nhà my đin
26
PDC
Bộ tập hợp dữ liu
27
PMU
Bộ đo lưng đồng bộ góc pha
28
RLBV
Rơle bảo v
29
RMSE
Sai số căn quân phương
30
SCADA
H thống gim st, điu khiển và thu thập
xử lý dữ liu
31
TBA
Trm bin p
32
THDi
Tổng méo dng sóng hài dng đin
33
TTK
Thành phần thứ tự không
34
TTN

Thành phần thứ tự nghịch
35
TTT
Thành phần thứ tự thuận
36
WT
Phân tích Wavelet


















DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu
Tên bảng
Trang

Bảng 1.1
Công thức tnh tổng trở sự cố
16
Bảng 2.1
Rơle bảo v tch hợp chức năng định vị sự cố được sử dụng
phổ bin ti cc TBA ở Vit Nam
36
Bảng 2.2
Kt quả dng đin tc động và THDi

40
Bảng 2.3
Kt quả thi gian tc động và THDi
40
Bảng 2.4
Đo lưng dng đin có chứa thành phần sóng hài
41
Bảng 2.5
Kt quả đo hiển thị trên hợp bộ CPC 100
55
Bảng 3.1
Kt quả kiểm tra trên rơle SEL 421
68
Bảng 3.2
Kt quả thử nghim rơle 7SJ622
75
Bảng 3.3
Công thức tnh dng đin và đin p sự cố
78
Bảng 3.4

Kt quả mô phỏng
85
Bảng 4.1
Kt quả
α
,
β, R
21
, R
02
tương ứng 10 kiểu sự cố

98
Bảng 4.2
Quan h giữa cc bin ngôn ngữ

99
Bảng 4.3
Thông số h thống mô phỏng ngày 16/07/2012
101
Bảng 4.4
Đầu ra mong muấn mng ANN
115
Bảng 5.1
Thông số cài đặt dữ liu huấn luyn
130
Bảng 5.2
Kin trúc ANN sử dụng trong định vị sự cố

131

Bảng 5.3
Kin trúc mng ANFIS dng để định vị sự cố
134
Bảng 5.4
Tổng hợp số liu kt quả kiểm tra định vị sự cố đưng dây ti
TBA 110kV Đăk Nông và TBA 110kV Đăk Mil thu thập t
năm 2012 đn 2013

138
Bảng 5.5
Thông số cài đặt dữ liu huấn luyn
140
Bảng 5.6
Kin trúc ANFIS dng để định vị sự cố ti TBA 110kV Đăk Mil
142
Bảng 5.7
Kt quả kiểm tra sự cố pha AN
142
Bảng 5.8
Kt quả kiểm tra sự cố pha CN
143
Bảng 5.9
Kt quả kiểm tra sự cố pha ACN
143
Bảng 5.10
So snh kt quả kiểm tra sự cố bng ANFIS và P543 ti
TBA 110kV Đăk Mil
144
Bảng 5.11
Tổng hợp số liu sự cố đưng dây 220kV Hoà Khnh – Hu

146
Bảng 5.12
So snh kt quả tnh ton và dữ liu thu được trên rơle REL521
và ANFIS
147
Bảng 5.13
Thông số cài đặt dữ liu huấn luyn
148
Bảng 5.14
Kin trúc ANFIS dng để định vị sự cố ti TBA 220kV
Hòa Khánh
148

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu
Tên hình
Trang
Hình 1.1
Sự cố trên đưng dây tải đin
9
Hình 1.2
Sự cố chy pha B của MBA AT2 ti TBA 500kV Đà Nẵng, và
cành cây chm vào đưng dây
10
Hình 1.3
Cc hướng nghiên cứu kỹ thuật phân loi và định vị sự cố
11
Hình 1.4
Cấu trúc h thống tự động hoá trm dựa trên truyn thông IEC
61850
13
Hình 1.5
Tương tc cc min của lưới đin thông minh
13
Hình 1.6

Sơ đồ một sợi h thống đin đồng nhất
15
Hình 1.7
Định vị sự cố sử dụng dữ liu đo lưng hai đầu đưng dây
17
Hình 1.8
Định vị sự cố sử dụng PMU
19
Hình 1.9
H thống định vị sự cố băng sóng truyn
22
Hình 1.10
Phương php kiểu D
23
Hình 1.11
Phương php kiểu A
24
Hình 1.12
Phương php kiểu E
24
Hình 1.13
Phân loi mô hình mng ANN
28
Hình 1.14
Kin trúc mng ANFIS
29
Hình 1.15
Kin trúc mng ANN cho định vị sự cố
31
Hình 1.16

Định vị sự cố sử dụng bin đổi wavelet kt hợp ANN
33
Hình 2.1
Kt quả đo dng sóng hài và khi đóng xung kch MBA T1 ti
TBA 110kV Đông Hà
37
Hình 2.2
Kt quả thông số sóng hài đo bng Fluke 434
38
Hình 2.3
Biểu đồ quan h thành phần sóng hài bậc 3 (I3/I1), độ méo
dng THDi và dng tc động rơle Ipickup
39
Hình 2.4
Kt quả bản ghi sự cố bng phần mm Sigra 4
41
Hình 2.5
Sự cố pha chm đất, sự cố 3 pha
43
Hình 2.6
Vng sự cố trên mặt phẳng tổng trở Mho
44
Hình 2.7
Sự cố có nguồn cung cấp t hai pha
45
Hình 2.8
Dịch chuyển đặc tnh Mho
46
Hình 2.9
Đặc tuyn tứ gic

46
Hình 2.10
Sơ đồ đấu nối BI, BU và MC truyn thống của rơle P545
48
Hình 2.11
Sự cố đưng dây 2 trên HTĐ có nguồn cung cấp t 2 pha
48
Hình 2.12
Dng sóng của dng t ho CT và dng sóng hài bậc 3
BU kiểu tụ
49
Hình 2.13
Sơ đồ đấu nối BI, BU và MC truyn thống của rơle P545 sử
dụng modun NCIT
50
Hình 2.14
Sơ đồ thử nghim rơle theo chuẩn IEC 61850
51
Hình 2.15
Sơ đồ thử nghim MU bng SVScout
51
Hình 2.16
Vng tổng trở sự cố pha – pha và pha – đất
52
Hình 2.17
Sơ đồ tổng trở sự cố 3 pha chm đất
53
Hình 2.18
Đưng dây tải đin
54

Hình 2.19
Sơ đồ đo trở khng đưng dây
55
Hình 2.20
Sơ đồ ĐZ sử dụng dữ liu U, I đo lưng đồng bộ
56
Hình 3.1
Sơ đồ đưng dây có nguồn cung cấp t ba pha TPP Plomin -
SS Sijana – SS Vincent pha tây h thống đin Croatian; Sơ đồ
đưng dây 400kV có nguồn cung cấp t 5 pha ti Thụy Điển
59
Hình 3.2
Sơ đồ làm vic chức năng định vị sự cố của RLBV khoảng cch
60
Hình 3.3
Mô hình đọc và lưu trữ bản ghi sự cố rơle bng phần mm
chuyên dụng
61
Hình 3.4
Định vị điểm sự cố có dữ liu được lấy t một phía
63
Hình 3.5
Kt quả định vị sự cố có dữ liu được lấy t hai pha
64
Hình 3.6
Sơ đồ một sợi đưng dây đơn có sự cố
65
Hình 3.7
Hiu chỉnh góc lch dng thứ tự không và dng sự cố
66

Hình 3.8
Sơ đồ h thống đin 220kV
67
Hình 3.9
Công cụ tnh ton khoảng cch sự cố rơle SEL
67
Hình 3.10
Kt quả hiển thị trên rơle SEL 421
68
Hình 3.11
Mô hình h thống đin nghiên cứu
69
Hình 3.12
H thống đưng dây song song
70
Hình 3.13
Sự cố pha A chm đất
72
Hình 3.14
Sự cố hai pha BC
73
Hình 3.15
Công cụ Quick CMC test view
75
Hình 3.16
Mô hình h thống đin nghiên cứu
76
Hình 3.17
Sơ đồ một sợi h thống đin đồng nhất
77

Hình 3.18
Sơ đồ h thống có nguồn cung cấp t hai pha
79
Hình 3.19
Dng sóng dng đin và đin p ti thi điểm I
F
= 0
80
Hình 3.20
Mô hình đưng dây dng rơle bảo v t hai pha
81
Hình 3.21
Sơ đồ nối cc thành phần thứ tự khi sự cố 1 pha chm đất
83
Hình 3.22
H thống đin có nguồn cung cấp t hai pha
85
Hình 3.23
Sơ đồ đưng dây song song có nguồn cung cấp t ba pha
87
Hình 3.24
Bin đổi sơ đồ đưng dây 3 nguồn cung cấp sang đưng dây 2
nguồn cung cấp tương đương
88
Hình 3.25
Mô hình đưng dây có nguồn cung cấp t 3 pha
90
Hình 3.26
Sơ đồ định vị sự cố của hãng GE
91

Hình 3.27
Mô hình đưng dây 110kV có nguồn cung cấp t 3 pha
93
Hình 4.1
Sơ đồ thuật ton xc định dng sự cố
97
Hình 4.2
Mô hình h thống đin
101
Hình 4.3
Sự cố pha A chm đất
102
Hình 4.4
Cấu trúc h m xc định kiểu sự cố
103
Hình 4.5
Bin đầu vào alpha
103
Hình 4.6
Bin đầu vào beta
103
Hình 4.7
Bin đầu vào R21
103
Hình 4.8
Bin đầu vào R02
103
Hình 4.9
Bin đầu ra kiểu sự cố
104

Hình 4.10
Công cụ to luật m
104
Hình 4.11
Công cụ xem luật m
104
Hình 4.12
Phân tch đa phân giải DWT
106
Hình 4.13
Kt quả h số chi tit và xấp xỉ
107
Hình 4.14
Sơ đồ thuật ton nhận dng và phân loi sự cố
108
Hình 4.15
Mô hình h thống đin mô phỏng bng Matlab Simulink
110
Hình 4.16
Thit k mng ANN để phân loi sự cố
112
Hình 4.17
Xử lý tn hiu đầu vào ANN
113
Hình 4.18
Phân chia tập dữ liu
114
Hình 4.19
Mng nơron gồm 4 nơron lớp đầu vào, 5 nơron lớp ẩn và 4
nơron ở lớp đầu ra

115
Hình 4.20
Sơ đồ thuật ton tìm số lượng nơron tối ưu cho nhận dng và
định vị sự cố
117
Hình 4.21
Mô hình đưng dây 110kV có nguồn cung cấp t 2 pha
120
Hình 4.22
Cấu trúc mng ANN dng để nhận dng sự cố
121
Hình 4.23
Sai số quan phương huấn luyn mng, hồi qui ph hợp của đầu
ra và mục tiêu
122
Hình 4.24
Cấu trúc h thống suy diễn m dng cho nhận dng sự cố
124
Hình 4.25
Kt quả huấn luyn
125
Hình 4.26
Sơ đồ h thống đin sử dụng công cụ ANFIS
125
Hình 5.1
Sơ đồ thuật ton định vị sự cố
129
Hình 5.2
Kin trúc mng ANN dng cho định vị sự cố
130

Hình 5.3
Cấu trúc của h thống suy diễn m dng cho định vị sự cố
133
Hình 5.4
ng dụng ANFIS để nhận dng sự cố đưng dây tải đin
136
Hình 5.5
Sơ đồ đưng dây 110kV Đăk Mil – Đăk Nông
137
Hình 5.6
Mô phỏng đưng dây 110kV Đăk Mil – Đăk Nông
140
Hình 5.7
Sơ đồ ứng dụng ANFIS dng cho định vị sự cố
141
Hình 5.8
Sơ đồ đưng dây 220kV Hoà Khnh - Hu
145
Hình 5.9
Mô phỏng đưng dây 220kV Hoà Khnh - Hu
148

1

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, cùng với sự phát triển của hệ thống điện đã hình thành những cấu
trúc lưới có qui mô lớn và phức tạp. Phần lớn việc mất điện của khách hàng bắt
nguồn từ các sự cố lưới điện truyền tải do có độ dài lớn, vận hành lâu năm trong
môi trường và vị trí địa lý khác nhau, đặc biệt đối với các khu vực đồi núi hiểm trở

có xác suất sự cố là khá cao. Tất cả những sự cố gây hầu hết đều gây ảnh hưởng đến
các thông số vận hành, có thể làm tan rã hệ thống và gây ra thiệt hại rất lớn về
kinh tế.
Đứng trước thực tế đó, để đạt được hiệu quả trong kinh doanh thì công tác
quản lý vận hành ngành điện luôn hướng vào việc củng cố, duy trì yếu tố ổn định và
tin cậy, cho nên trách nhiệm chỉ huy vận hành, xử lý sự cố, đảm bảo chất lượng điện
năng ngày càng nặng nề và được coi trọng. Trong đó, việc cảnh báo và xử lý sự cố
là một nhiệm vụ cn khó khăn, đi hỏi đơn vị quản lý phải mất nhiều công sức và
thời gian để phát hiện chính xác dạng sự cố, vị trí điểm chạm chập và có các biện
pháp khắc phục, sửa chữa kịp thời.
Cho đến nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ về công nghệ trong lĩnh vực kỹ thuật
số, các thiết bị RLBV hiện đại nên việc phân loại sự cố đã tương đối tin cậy. Vấn đề
cn lại cần giải quyết là làm sao để định vị sự cố ngày càng tốt hơn. Định vị sự cố
với độ chính xác cao sẽ giúp cho nhân viên vận hành nhanh chóng tìm ra điểm sự cố
để làm các biện pháp sửa chữa, khôi phục lưới kịp thời, giảm thời gian mất điện,
giảm chi phí và phàn nàn của khách hàng.
Trong bối cảnh của HTĐ Việt Nam, điều này lại càng thể hiện rõ nét hơn.
EVN sử dụng hệ thống Scada, hệ thống tự động hóa trạm biến áp, RLBV và bộ ghi
sự cố để để thu thập thông tin giá trị điện áp, dng điện, tình trạng làm việc của thiết
bị tại các đầu đường dây của TBA, NMĐ nhằm xử lý và cô lập sự cố, tránh lan tràn
sang các phần tử cn lại đang vận hành. Tuy nhiên, thuật toán phân loại và định vị
sự cố sử dụng dữ liệu đo lường trên nguyên tắc tổng trở tại một đầu đường dây
được sử dụng khá phổ biến trên các RLBV tại các TBA, hiện nay vẫn làm việc độc
2

lập vì chưa đầy đủ kênh truyền thông tin nên kết quả chưa đảm bảo độ chính xác. Ví
dụ tại TBA A và B sử dụng hai RLBV cho đường dây tải điện như trình bày trên
hình 1. Phương pháp định vị điểm sự cố sử dụng dữ liệu đo tại một đầu đường dây
có cấp chính xác bị ảnh hưởng bởi các thông số như điện trở sự cố, góc sự cố,
nguồn cung cấp từ hai phía… nên kết quả tính toán có sai số khá lớn so với số liệu

thực tế [61], [76], [78], [82].

Hình 1: Sự cố trên đường dây
Bên cạnh đó, công tác truy tìm nguyên nhân sự cố trên đường dây cn thực
hiện thủ công theo quy định hiện hành nên chưa đáp ứng được yêu cầu về thời gian
xử lý sự cố và chưa phù hợp vì tốn nhiều tiền của và công sức, phụ thuộc nhiều vào
trình độ xử lý sự cố của điều độ viên cũng như thời gian triển khai lực lượng đi xử
lý sự cố.
Mặc dầu các đơn vị quản lý vận hành đường dây thường xây dựng quy trình
truy tìm sự cố bằng cách xác định ngăn lộ sự cố, giá trị dng điện, điện áp, kiểu sự
cố, vị trí điểm sự cố và nguyên nhân xảy ra sự cố để lưu vào cơ sở dữ liệu, làm cơ
sở để dễ dàng xác định được sự cố xảy ra tương tự trong tương lai. Tuy nhiên, công
việc này sẽ làm mất nhiều thời gian thực nghiệm.
Cùng với quá trình phát triển công nghệ, bài toán lắp đặt thêm hệ thống xác
định vị trí sự cố áp dụng công nghệ truyền sóng và thành phần tần số cao có thể trực
tuyến giám sát và xác định khoảng cách điểm sự cố từ 2 điểm đầu và cuối đường
dây, với độ chính xác cao, sai số nhỏ cũng cần được xem xét và cân nhắc vì sẽ làm
tăng chi phí đầu tư thiết bị.
3

Có thể nói rằng, việc phân loại và định vị sự cố sao cho chính xác và nhanh
chóng luôn là vấn đề nhận được sự quan tâm của các nhà quản lý cũng như nghiên
cứu. Trong thập niên vừa qua, phương pháp phân loại và định vị sự cố bằng Fuzzy
Logic, Wavelet, ANN, ANFIS có nhiều ưu điểm và cấp chính xác cao, không cần
phải bỏ ra nhiều chi phí để mua thêm thiết bị, nhưng việc áp dụng phương pháp này
vẫn cn chưa được quan tâm, nghiên cứu một cách đầy đủ để triển khai ứng dụng.
Vì vậy, trong định hướng phát triển của ngành điện, việc ứng dụng những công
nghệ mới, thông minh vào thực tiễn sản xuất là vấn đề cần phải đầu tư nghiên cứu.
Tóm lại, nghiên cứu phân loại dạng sự cố và đặc biệt là vấn đề định vị điểm sự
cố trên lưới điện truyền tải mang tính cấp thiết cả về lý thuyết cũng như thực tiễn.

Do đó luận án: “Nghiên cứu các phương pháp thông minh để phân loi v đnh v
sự cố trên đường dây truyền tải điện” được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề
nêu trên.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Để tìm lời giải cho bài toán xác định chính xác dạng sự cố và vị trí điểm sự cố
lưới điện, phần lớn nội dung được nghiên cứu và triển khai trong luận án được xuất
phát từ sự phát triển công nghệ RLBV và lý thuyết toán học từ đơn giản đến phức
tạp. Bên cạnh các phương pháp sử dụng phân tích Fourier để đo tín hiệu cơ bản như
dòng điện, điện áp, thời gian, tần số của quá trình quá độ khi xảy ra sự cố, một
hướng phát triển nữa của các nghiên cứu là về các thuật toán xử lý tín hiệu cao cấp
để phân tích các tín hiệu đo lường nhằm đưa ra được kết quả ước lượng vị trí sự cố
với độ chính xác cao hơn các phương pháp xử lý tín hiệu kinh điển. Mục đích chính
của luận án là:
- Hệ thống hóa các phương pháp, công trình nghiên cứu đã được công bố
trong lĩnh vực xác định sự cố trong lưới truyền tải điện cao áp.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính làm việc của rơle và phép tính
khoảng cách đến điểm sự cố như sóng hài, điện trở sự cố, sai số BI, sai số
BU, và thông số đường dây.