Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện thuộc lưới điện phức tạp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠOTRƯỜNGĐẠIHỌCBÁCHKHOAHÀN
ỘI

NGUYỄNXUÂNVINH

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ
TRÊNĐƯỜNGDÂYTRUYỀNTẢIĐIỆNTHUỘCLƯỚIĐIỆNPHỨCTẠP

LUẬNÁNTIẾNSĨKỸ THUẬTĐIỆN

HàNội–2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠOTRƯỜNGĐẠIHỌCBÁCHKHOAHÀN
ỘI

NGUYỄNXUÂNVINH

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ
TRÊNĐƯỜNGDÂYTRUYỀNTẢIĐIỆNTHUỘCLƯỚIĐIỆNPHỨCTẠP

Chuyên ngành: Kỹ thuật
điệnMãsố: 62520202

LUẬNÁNTIẾNSĨKỸ THUẬTĐIỆN

NGƯỜIHƯỚNGDẪN KHOAHỌC:
1. TS.NGUYỄNXUÂNTÙNG
2. TS.NGUYỄNĐỨCHUY

LỜICAMĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án này là thành
quảnghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chưa từng xuất
hiệntrongcơng bốcủacáctác giảkhác. Cáckết quảđạtđượclàchínhxácvàtrungthực.
HàNội, ngày29 tháng08 năm2017
XÁCNHẬNCỦATẬPTHỂHƯỚNGDẪN
GV.HƯỚNGDẪN1

GV.HƯỚNGDẪN2

TÁCGIẢLUẬNÁN

TS.Nguyễn XuânTùng

TS.Nguyễn ĐứcHuy

NguyễnXuânVinh

1


LỜICẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và kính trọng đến hai thầy hướng dẫn khoa
họctrựctiếp,TS.NguyễnXnTùngvàTS.NguyễnĐứcHuyđãtrựctiếphướngdẫn,địnhhướngkhoa học
trongqtrìnhnghiêncứu.Haithầyđãdànhnhiềuthờigianvàtâmhuyết,hỗtrợvềmọimặtđểtácgiảhồn thành luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Đào
tạoSauĐạihọc,ViệnĐiệnvàBộmơnHệthốngĐiệntạomọiđiềukiệnthuậnlợinhấtchonghiêncứusinhtro
ngsuốtqtrìnhhọctậpvànghiên

cứu.Chânthànhcảmơn
cácGiảngviênvàcánbộBộ
mơnHệthốngđiện, đãhỗtrợ tậntình giúpđỡtrongqtrình thựchiệnluận án.
TơixintrântrọngcảmơnBanGiámhiệutrườngĐạihọcSưphạmKỹthuậtVĩnhLong,BanChủnhiệmkhoaĐiện
–ĐiệntửđãtạomọiđiềukiệnthuậnlợinhấtchotácgiảđượctậptrungnghiêncứutạiHàNộitrongsuốtthờigianqua.Xinchânthànhcảmơnsựquantâm,
giúpđỡvàđộngviên củacácđồngnghiệp, nhómnghiêncứu sinh củaViện Điện.
Cuối cùng, tác giả thực sự cảm động và từ đáy lịng mình xin bày tỏ lịng biết ơn đến
cácƠngbànộingoạihaibêncủacontơivàngườivợuqcùngcontraithânuđãlnởbêntác giả những lúc
khókhănnhất,nhữnglúcmệtmỏinhất,đểđộngviên,đểhỗtrợvềtàichínhvà tinh thần, giúp tác giả có thể đứng vững trong
q trình nghiên cứu và hồn thiện bản luậnánnày.
Tácgiảluận án

NguyễnXuânVinh


MỤCLỤC
Trang
LỜICAMĐOAN.............................................................................................................i
LỜICẢM ƠN...............................................................................................................ii
DANHMỤCCÁCKÝHIỆUVÀCHỮVIẾTTẮT..........................................................vi
DANHMỤCCÁCBẢNG............................................................................................vii
DANHMỤCCÁCHÌNHẢNH, ĐỒTHỊ.....................................................................viii
MỞĐẦU.......................................................................................................................1

1.

1.

Tínhcấpthiếtcủađềtài.........................................................................................1

2.

Mụctiêu,đốitượng,phươngphápvàphạmvinghiên cứu........................................4

3.

Cácđónggópmới củaluậnán...............................................................................5

4.

Cấutrúcnội dungcủaluậnán................................................................................5
TỔNGQUAN........................................................................................................7

1.1. Tìnhhìnhnghiêncứutrongnước...........................................................................7
1.2. Tìnhhìnhnghiêncứungồinước...........................................................................7
Thuậttốnđịnhvịsựcốápdụngđườngdây đơnđồngnhấtvớiucầubiếtchính
xácthơngsốđườngdây..................................................................................................8
Thuậttốnđịnhvịsựcốkhơngucầuthơngsốđườngdâpdụngvớiđườngdâyđ
ơn đồngnhất.............................................................................................................10
Thuậttốnđịnhvịsựcốápdụngchođườngdâyđơnkhơngđồngnhấtvới
u cầubiết chính xácthơngsốđườngdây.....................................................................12
Thuậttốnđịnhvịsựcốápdụngchođườngdâytruyềntảiđiệnrẽnhánhvớiu
cầubiết chính xácthơngsốđườngdây........................................................................14
Đánhgiáảnhhưởngcủa sai số đolườngđếnkếtquảđịnhvịsựcố..................16
1.3. Nhữngvấnđề cịn tồntại vàhướngnghiêncứu....................................................16
2. THUẬTTỐNĐỊNHVỊSỰCỐCẢITIẾNÁPDỤNGV Ớ I ĐƯỜNGDÂYĐ
ƠNKHƠNGĐỒNGNHẤT...............................................................................................18
2.1. Đặtvấnđề..........................................................................................................18
2.2. Thuậttốn xácđịnh thơngsốcủacác
phânđoạnthuộcđườngdâykhơngđồngnhấtsửdụngtín hiệuđo lườngtừhai phía đầu

đườngdây.....................................................................................................................18
Mạnghai cửa tươngđươngcủa đườngdâykhơng đồngnhất.......................18
Thuậttốnxácđịnhthơngsốcủacácphânđoạnthuộcđườngdâyđơnkhơ
ngđồngnhất...............................................................................................................20
dây

2.3. Thuậtt o á n đ ị n h v ị s ự c ố s ử d ụ n g t ín h i ệ u đ o l ư ờ n g t ừ h a i p h í a đ ầ u đ ư ờ n g
26
Bước1:Giảthiếtsựcốxảyratrên phânđoạnSC...........................................26


Bước2:Giảthiếtsựcốxảyratrên phânđoạnRC..........................................27
Bước3:Xácđịnhvịtrí sựcố.......................................................................28
2.4. Mơphỏngkiểmchứngthuậttốnđịnhvịsựcốxảyratrênđườngdâytruyềntảiđiệ
n khơngđồngnhất.........................................................................................................29
Kếtquảđịnh vịsựcố.................................................................................30
Sosánhkếtquảđịnhvịsựcốcủathuậttốnđềxuấtvớikếtquảđịnhvịsựcốcủat
huậttốn[48]............................................................................................................30
2.5. Kếtluận............................................................................................................32
3. PHƯƠNGPHÁPĐỊNHVỊSỰCỐKHƠNGBIẾTTRƯỚCTHƠNGSỐĐƯỜNGDÂ
PDỤNGVỚIĐƯỜNGDÂYDÂYTRUYỀNTẢIĐIỆNRẼNHÁNHKHƠNGĐỒNGNHẤT
CHỦNGLOẠIDÂY........................................................................................................33
3.1. Đặtvấnđề..........................................................................................................33
3.2. Thuật tốn xác định thơng số đường dây của đường dây rẽ nhánh khơng
đồngnhấtsửdụngtín hiệu đo lườngtừ bađầuđườngdây..................................................33
Mạnghai cửatươngđươngcủađườngdâyrẽnhánh.....................................33
Trường hợp các phân đoạn của đường dây rẽ nhánh có thơng số
đườngdâykhác nhau.................................................................................................34
3.3. Thuật tốn xác định vị trí sự cố cho đường dây rẽ nhánh khơng đồng nhất
sửdụngtín hiệu đo lườngtừbađầu đườngdây................................................................49

Bước1:Giảthiếtsự cố xảyratrênphânđoạnSJ...........................................49
Bước2:Giảthiếtsự cố xảyratrênphânđoạnRJ..........................................49
Bước3:Giảthiếtsựcốxảyratrên phânđoạnTJ...........................................49
Bước4:Xácđịnhvịtrí sựcố.......................................................................50
3.4. Thuật tốn xác định thông số đường dây đồng thời định vị sự cố áp dụng
vớiđườngdây rẽ nhánh, các phân đoạn có cùng chủng loại dây, sử dụng một bản ghi
sựcố 51
Bước1:Giảthiếtsự cố xảyratrênphânđoạnSJ...........................................51
Bước2:Giảthiếtsự cố xảyratrênphânđoạnRJ..........................................51
Bước3:Giảthiếtsựcốxảyratrên phânđoạnTJ...........................................51
Bước4: Xácđịnh thơngsố đườngdâyvàvị trísựcố...................................52
3.5. Mơphỏngkiểmchứngthuậttốnđịnhvịsựcốxảyratrênđườngdâytruyềntảiđiệ
nrẽnhánh......................................................................................................................53
Trườngh ợp đ ư ờ n g dâytruyền t ả i đ i ệ n r ẽ nhánh c ó c á c phân đ o ạ n s
ử dụngcácchủngloại dâykhácnhau.............................................................................53
Trườngh ợ p đ ư ờ n g d â y r ẽ n h á n h c ó h a i p h â n đ o ạ n c ó c ù n g t h ô n g s
ố đườngdâynhưngkhác thơngsố củaphânđoạn thứba..................................................55
Trườnghợpcácphânđoạncủađườngdâyrẽnhánhcóthơngsốđườngdâygi
ốngnhau...................................................................................................................57
3.6. Kếtluận............................................................................................................60


4. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SAI SỐ ĐO LƯỜNG ĐẾN KẾT QUẢ
ĐỊNHVỊSỰ CỐ...............................................................................................................62
4.1. Cơsởđềxuấtphươngpháp..................................................................................62
4.2. MơphỏngMonteCarlo......................................................................................63
4.3. Đánhgiáảnhhưởngsaisốđolườngđếnkếtquảđịnhvịsựcốcủathuậttốnxácđịnh
vị trí sựcố xảyra trênđườngdâytruyền tảiđiện khơngđồngnhất.....................................64
Kịchbản mơ phỏng................................................................................65
Đặctính thốngkê.....................................................................................65

4.4. Đánhgiáảnhhưởngsaisốđolườngđếnkếtquảđịnhvịsựcốcủathuậttốnđịnhvị
sựcốxảyratrênđườngdâytruyền tảiđiệnrẽnhánh............................................................69
Trườnghợpcácphânđoạnthuộcđườngdâyrẽnhánhcóthơngsốđườngdâykhác
nhau.........................................................................................................................69
Trườngh ợ p h a i p h â n đ o ạ n c ó c ù n g t h ơ n g s ố đ ư ờ n g d â y n h ư n g k h
á c thôngsố củaphân đoạn thứba.................................................................................73
Trườngh ợ p c á c p h â n đ o ạ n t h u ộ c đ ư ờ n g d â y r ẽ n h á n h s ử d ụ n g c
ù n g chủngloại dây.....................................................................................................77
4.5. Kếtluận............................................................................................................81
KẾT LUẬNVÀKIẾN NGHỊ......................................................................................83
1.

Đónggóp khoahọccủaluận án..........................................................................83

2.

Kiếnnghịvềnhữngnghiêncứutiếptheo...............................................................84

TÀILIỆUTHAMKHẢO.............................................................................................85
DANHMỤCCƠNGTRÌNH ĐÃCƠNGBỐCỦA LUẬNÁN.......................................90
PHỤLỤC....................................................................................................................91
A.1. Kết quả mơ phỏng định vị sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện
khơngđồngnhất............................................................................................................91
A.2. Kếtquảmơphỏngđịnhvịsựcốxảyratrênđườngdâytruyềntảiđiệnrẽnhánh:Trườnghợp
phân đoạn SJ, RJ, TJcó thơngsố có thơngsốđườngdâykhácnhau95
A.3. Kết quả định vị sư cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện rẽ nhánh:
TrườnghợpphânđoạnSJ,TJcócùngthơngsốđườngdâynhưngkhácthơngsốđườngdâycủaphânđoạnRJ.............97
A.4. Kết quả định vị sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện rẽ nhánh:
Trườnghợpđườngdâyrẽnhánh đồngnhất,phânđoạnSJ,RJ,TJ cócùngthơngsốđườngdây
....................................................................................................................................99

A.5. Phươngtrình(2.48).........................................................................................101
A.6. Phươngtrình (3.103)......................................................................................105
A.7. Phươngtrình (3.105)......................................................................................117
A.8. Phươngtrình (3.111)......................................................................................125
A.9. Phươngtrình (3.112)......................................................................................127
A.10. Phươngtrình (3.113)....................................................................................128


DANHMỤCCÁCKÝHIỆUVÀCHỮVIẾTTẮT

ABC

Ngắnmạch3pha

AG

NgắnmạchphaAvớiđất

BC

NgắnmạchhaiphaBC

BCG

NgắnmạchhaiphaBCvớiđất

AC

Dịngđiệnxoaychiều(AlternatingCurrent)

ANFIS

Mạngnơronthíchnghimờ(AdaptiveNeuroFuzzyt r a i n i n g ofSugeno-type)

COMTRADE
Tiêuchuẩn đị nh dạ ng tập ti n đ ể trao đổ it ín hi ệu s ự cố (CO M m on
formatforTRAnsient DataExchange)
CT

Máybiếndịngđiện(Currenttransformer)

d

Vịtrísựcố

DC

Dịngđiệnmộtchiều(DirectCurrent)

DFT

BiếnđổiFourierrờirạc(DiscreteFourierTransform)

GPS

Hệthốngđịnhvịtồncầu (GlobalPositioningSystem)

IEC
Ủyba n K ỹ t hu ật Đ i ệ n Q u ố c t ế ( I n t e r n a t i o n a l E l e c t r o t e c h n i
c a l Commission)

HT

Hệthốngđiện

IEEE
Việnkỹthuậtđiệnvàđiệntử(InstituteofElectricalandElectronicsEn
gineers)
imag

Phầnảocủasốphức

l

Chiều dài đườngdây

MLP

Mạng nơ ron truyền thẳng nhiều lớp (Multilayer

Perceptron)real

Phầnthựccủasố phức

VT

Máybiếnáp(VoltageTransformer)

Zc

Tổngtrở sóngcủa đường dây

γ

Hệsố truyền sóngcủa đườngdây


DANHMỤCCÁCBẢNG
Bảng1.1 Định nghĩaVsf,Isf, ΔIΔIIsfcho ΔIcácloại sự cố.................................................................8
Bảng2.1 Thôngsố phânđoạnSC,l1=100km............................................................................29
Bảng2.2 Thôngsố phânđoạnCR,l2=20km..............................................................................29
Bảng2.3 Thôngsố nguồn.......................................................................................................29
Bảng2.4 Kết quảđịnh vị sựcố xảyratrênđườngdâykhôngđồngnhất.......................................30
Bảng3.1 Thôngsố nguồn.......................................................................................................53
Bảng3.2. Thôngsố phânđoạnSJ.............................................................................................53
Bảng3.3. Thôngsố phânđoạnRJ............................................................................................53
Bảng3.4. Thôngsố phânđoạnTJ............................................................................................53
Bảng3.5. Kết quảđịnh vị sựcố xảyratrênđường dâyrẽnhánhkhơngđồngnhất........................54
Bảng3.6. Kết quảđịnh vị sựcố trênđườngdâycóthơngsốSJ,TJkhácRJ...................................56
Bảng3.7. Kết quảđịnh vị sựcố xảyratrênđường dâyrẽnhánhđồngnhất..................................58
Bảng4.1 Sai sốgiới hạncủamáybiến dòng điện [34]..............................................................64
Bảng4.2 Sai sốgiới hạncủamáybiếnđiệnáp [35]...................................................................64
Bảng4.3 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốAG– đườngdâykhôngđồngnhất............................66
Bảng4.4 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốBC.......................................................................67
Bảng4.5 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốBCG.....................................................................68
Bảng4.6 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốABC.....................................................................68
Bảng4.7 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốAG– đườngdâyrẽnhánh khôngđồngnhất..............71
Bảng4.8 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốBC........................................................................71
Bảng4.9 Chỉ số thốngkêđối với loại sựcốBCG.....................................................................72
Bảng4.10 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốABC....................................................................73
Bảng4.11 Chỉ số thốngkê đối vớiloại sựcốAG–SJ,TJkhácthôngsốRJ....................................75

Bảng4.12 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốBC......................................................................76
Bảng4.13 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốBCG...................................................................76
Bảng4.14 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốABC....................................................................77
Bảng4.15 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốAG–đườngdâyrẽnhánh đồngnhất.......................79
Bảng4.16 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốBC......................................................................80
Bảng4.17 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốBCG...................................................................80
Bảng4.18 Chỉ số thốngkê đối với loại sựcốABC....................................................................81


DANHMỤCCÁCHÌNHẢNH,ĐỒTHỊ
Hình1.1 Đườngdâytruyền tảiđồngnhất....................................................................................8
Hình 1.2 Đườngdâykhơngđồngnhất......................................................................................12
Hình 1.3 Đườngdâyrẽnhánh.................................................................................................14
Hình 2.1. Đườngdâytruyền tải khơngđồngnhất.....................................................................18
Hình2.2.Nốitiếpmạnghaicửa.................................................................................................19
Hình2.3 Bảnghi sựcố xảyratrênđườngdây220kVHưngĐơng– HàTĩnh................................20
Hình2.4 Sựcốxảyratrên phân đoạnSCtại vịtríF1.....................................................................................................21
Hình 2.5 Mạnghai cổngcủađườngdâykhơngđồngnhất khi sựcốF1xảyra trênSC......................21
Hình2.6 SựcốxảyratrênphânđoạnSCtại vị tríF2......................................................................................................23
Hình 2.7 Mạnghai cổngcủađườngdâykhơngđồngnhất khi sựcốF2xảyra trênSC......................23
Hình2.8 Sựcố xảyratrên phânđoạnRC..................................................................................24
Hình 2.9 Mạnghai cổngcủađườngdâykhơngđồngnhất khi sựcốF2xảyratrênRC......................24
Hình 2.10 Thuật tốn xácđịnh thơngsố đườngdâykhơngđồngnhất.......................................26
Hình2.11 Sựcốxảyratrên phân đoạnSC.................................................................................26
Hình2.12 Sựcốxảyratrên phân đoạnRC................................................................................27
Hình 2.13 Thuật tốnđịnh vị sựcốxảyratrênđườngdâykhơngđồngnhất................................28
Hình 2.14Mơ hìnhmơ phỏngđườngdâykhơngđồngnhất........................................................29
Hình2.15So sánhkết quảđịnhvị sựcố củathuậttốnđềxuất vớithuậttốn [48]........................31
Hình3.1 Đườngdâytruyềntải rẽnhánh....................................................................................33
Hình 3.2 Mơ hình mạnghai cửađườngdâyrẽnhánh...............................................................34

Hình3.3Sựcố trênphânđoạnSJ..............................................................................................39
Hình3.4.Mơ hìnhmạnghaicửakhisựcốtrênphânđoạnSJ.........................................................39
Hình3.5Sựcố trênphânđoạnRJ..............................................................................................41
Hình3.6.Mơ hìnhmạnghaicửakhisựcố trênphânđoạnRJ........................................................41
Hình3.7. Sựcố trênphân đoạnTJ...........................................................................................44
Hình3.8.Mơ hìnhmạnghaicửakhisựcốtrênphânđoạnTJ.........................................................44
Hình 3.9 Thuật tốn xác định thơngsố đườngdâyrẽnhánh khơngđồngnhất..........................47
Hình3.10 Thuật tốn xácđịnh thơngsố đườngdâyrẽnhánh –SJ,TJt h ơ n g số khácRJ...........48
Hình 3.11 Thuật tốn xác định vị trí sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện rẽ
nhánh50Hình3.12

Thuật

tốn

định

vị

sựcố

áp

dụngvớiđườngdâytruyền

tải

rẽnhánhđồngnhất52Hình3.13.Mơhình mơphỏngđườngdâyrẽ nhánh...........................................53
Hình3.14 Sosánh kếtquảđịnh vịsựcốcủathuậttốn đềxuấtvới thuật tốn[47]55
Hình3.15 Sosánh kếtquảđịnh vịsựcốcủathuậttoán đềxuấtvới thuật toán[47]57

Hình3.16 Sosánh kếtquảđịnh vịsựcốcủathuậttốn đềxuấtvới thuật tốn[47]........................59
Hình4.1Thuật tốnđánh giáảnh hưởngsai sốcủa đolườngđếnkết quảđịnh vịsựcố.................63
Hình4.2 Hàm mật độ phân bố sai số định vị sựcố-đườngdâykhơngđồng nhất......................65
Hình4.3 Phân tích độnhạykết quảđịnhvị sựcốvớicácbiến ngõ vào........................................66
Hình4.4 Hàmmật độ phânbố sai sốđịnh vị sựcố˗SJ,RJ,TJkhácnhau thơngsố.......................69
Hình4.5 Phân tích độnhạykết quảđịnhvị sựcốvớicácbiến ngõ vào........................................70
Hình4.6 Hàm mật độphân bố sai số địnhvị sựcố-SJ,TJkhácthơngsốRJ................................74
Hình4.7 Phân tích độnhạykết quảđịnh vịsựcốvới cácbiến ngõ vào.......................................74
Hình4.8 Hàm mật độphân bố sai sốđịnh vị sựcố-đườngdâyrẽ nhánh đồngnhất....................78
Hình4.9 Phân tích độnhạykết quảđịnhvị sựcốvớicácbiến ngõ vào........................................78


MỞĐẦU
1. Tínhcấpthiếtcủa đềtài
Việc xác định chính xác điểm sự cố trên đường dây truyền tải điện mang một ý nghĩa
thiếtthực đối với hệ thống truyền tải điện; định vị chính xác điểm sự cố sẽ làm giảm thời
gianngừngcấp
điệnvớicácsựcốduytrì,
giảmnhâncơnghuyđộngtìmkiếmvịtrísựcốvàgópphầnnângcao độ tin cậycủalưới điện truyềntải.
a. Qui trình tìm kiếm vị trí sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải đang được áp
dụngtạicáccơng tytruyền tảiđiện Việt Nam
 Khicósựcốtrênđườngdây,hệthốngrơlebảovệtạitrạmbiếnápsẽcắtđiệnđườngdâyđóvàthựchiệ
ntự
đónglại;đồngthờichứcnăngbáokhoảngcáchcủacácrơlebảovệkhoảngcáchhoặcbảovệsol
ệchsẽbáovịtrísựcốtínhtheokmtừvịtríđặtđiểmđo củarơle.
 Sự cố có thể là thống qua hoặc duy trì, tuy nhiên theo qui định hiện hành các
độiquản lý đường dây đều phải tìm kiếm và xác định vị trí cũng như loại sự cố để
cócác giải pháp tránh sự cố tương tự có thể lặp lại hoặc có thể nhanh chóng thay

thếcáctrangthiết bị hỏnghóc.
 Thơng thường các đơn vị quản lý đường dây cần phải cử nhân cơng đến vị trí
cộttương ứng với khoảng cách sự cố rơle đã báo và chia thành hai nhóm để tìm
kiếmvề hai phía. Tại các vị trí cột đều cần phải kiểm tra bằng mắt thường xem có
hưhỏng hay bất thường. Q trình tìm kiếm tiếp diễn cho đến khi nào tìm được vị
trísựcố thựcthì sẽchụpảnh ghi nhậnvàbáo cáo.
b. Cáckhókhăncịn tồntại
 Chức năng báo khoảng cách sự cố của các rơle bảo vệ khoảng cách thường báo
vịtrí sự cố với sai số tương đối lớn. Sai số của vị trí sự cố trong nhiều trường hợp
cóthể lên tới nhiều kilômét. Số liệu thống kê ở một số nước cho thấy cho thấy sai
sốgặp phải có thể từ 0,5÷2% [57], với đường dây dài 300km thì sai số ±1%
tươngđươngvớiviệcphải đi tìmkiếmtrongphạm vi 6kilơmét (khoảng20khoảngcột).
 Các đường dây truyền tải điện thường đi qua các địa hình đồi núi hoặc xa dân
cư,xađườnggiaothơng(lướiđiệntruyềntải khuvực phíaTâyBắc).Dovậyrất nhiềutrường
hợpphảimấttớicảngàyđểtìmchínhxácmộtvịtrísựcốvớilượngnhâncơngtừ4÷6 người.
c. Các ngun nhân kỹ thuật có thể liên quan tới việc định vị sự cố khơng chính
xácPhântíchcácyếutốđầuvàocủacácthuậttốnđịnhxácđịnhđiểmsựcốchothấysaisốvềđolườ
ngvàmơhìnhđườngdâysửdụngtrongcácthuậttốnlàcácyếutốchínhảnhhưởng tới sai số
củakết quảđịnhvị:
 Các thuật toán định vị sự cố hiện nay đều yêu cầu dữ liệu đầu vào là tín hiệu
điệnápvàdịngđiệnđolườngtừcácđầuđườngdâytruyềntảiđiện,vìvậykhicósaisốđolườngt
hìkếtquảđịnhvịsựcốsẽgặpphảisaisố. Trongđó,saisốđolườngbaogồm:
 Saisốcủathiếtbịbiếnđổi:theotiêuchuẩnIEC60044_1_1996vềsaisốcủamáybiếnđiệnáp(VT)
vàIEC60044_2_1997chomáybiếndịngđiện(CT),thiếtbịbiến đổi có thể có sai số lớn nhất ±10%
đối với CT và ±6% đối với VT. Do đósai số của các thiết bị này có ảnh hưởng
đáng kể đến độ chính xác của phươngpháp định vị, độ khơng đồng nhất của sai
số cũng là yếu tố có thể có ảnh hưởnglớnđến kết quảđịnh vịsựcố.Tuynhiên,sai
sốcủathiết bị biếnđổi cótính chất

1

xác suất do vậy sai số của thiết bị biến đổi khơng thể loại bỏ mà chỉ có thể
đánhgiáảnhhưởngcủasaisốnàyđếnkếtquảđịnhvịsựcố.Vìvậy,việcnghiêncứuphươngphápđánhgiáảnhhưởngsaisốđo
lường
đến
kết
quả
định
vị
sự
cố
làcầnthiếtđểxácđịnhđịnhlượngcácyếutốcóảnhhưởnglớnnhấtđếnthuậttốnđịnhvị,từđó
cóthểđưaracácquyđịnhvềsaisốcủathiếtbịđolường,cũngnhưcảitiếncácthuậttốnđịnhvịsựcố,hoặc
khuyếncáovềsaisốgặpphảikhisửdụng các thuật tốn định vị sự cố. Hiện nay có một số
nghiên cứu như trong [7],[8],[9]sửdụngmạngnơronhoặcmạngnơronkếthợplogicmờsửdụngmộttập
lớn các mẫu huấn luyện nhằm mục đích giảm sai số tuy nhiên hiệu quả
đạtđược vẫn là vấn đề cần quan tâm, đồng thời các nghiên cứu theo hướng này
yêucầu số lượng lớn bản ghi sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện để
huấnluyệnmạngnơronvàđâylàyêucầurất khóđápứngtrongthựctế.
 Sai số do hiện tượng bão hịa CT: khi CT bị bão hịa thì số liệu dịng điện
đolường khơng cịn chính xác làm ảnh hưởng đến kết quả định vị sự cố. Để
khắcphụchiệntượngbãohịaCT,mộtsốtàiliệusửdụngphântíchPronyhoặcphươngpháp bình
phươngcựctiểukếthợpbiếnđổiFourierrờirạcvớimụcđíchkhơiphục dạng sóng bão hịa như đã được
tổng kết trong bài báo đã công bố số [4,5]củaluậnán.
Tuynhiên,kếtquảphụchồidạngsóngdịngđiện
củacácthuật
tốnnàybịảnhhưởngbởitầnsốlấymẫucủatínhiệu,sốlượnghàicótrongtínhiệu...
 Sai số do tín hiệu đo lường từ các phía đường dây khơng được đồng bộ: điện
trởsựcốlàyếutốbấtđịnhcóảnhhưởngđángkểđếnkếtquảđịnhvịsựcốcủacácthuậttốnsửdụngtínhiệuđolườngtừmộtphía;

vàđểkhơngbịảnhhưởngbởiđiệntrởsựcốcácnghiêncứuhiệnnaytậptrungvàocácthuậttốnsửdụngtínhiệu đo lường
đồng bộ từ các phía của đường dây. Vì vậy, nếu tín hiệu
khơngđượcđồngbộthìkếtquảđịnhvịsựcốsẽbịsailệch,vàhiệnnàycómộtsốnghiêncứutậptrung
vàophươngphápđồngbộtínhiệuđolườngtừcácphíanhưđãđượctổngkết trongcáccơngtrình đãcơngbố
số [1,3,6]củaluận án.
 Saisốdotínhiệuđolườngcóthànhphầnmộtchiều(DC):nếutínhiệuđolườngcóthànhphầnDC
thìkhisửdụngbiếnđổiFourierđểxácđịnhphasorcủatínhiệu điện áp và dịng điện sẽ gặp phải sai số,
từ
đó
kết
quả
định
vị
sự
cố
sẽ
sailệchdođầuvàocủathuậttốnđịnhvịlàphasorcủatínhiệuđolường.Cácnghiêncứuđãđềxuất
cácphươngphápnhưbộlọcKalmanhoặcbộlọcmơphỏngsốkếthợpDFTnhưđượctổngkếttrongcơng
trìnhđãcơngbố[2]củaluậnán,đểlọcbỏ thành phần DC góp phần nâng cao độ chính xác của
các thuật tốn định vị sựcố.
 Mơ hình đường dây được sử dụng trong các thuật tốn định vị là yếu tố có
ảnhhưởnglớn đến kết quảđịnh vị sựcố:
 Phần lớn các thuật toán định vị sự cố sử dụng mơ hình đường dây thơng số
tậptrungvìkhốilượngtínhtốnkhơngnhiều,tínhtốnđơngiảnvàthườngđượcsửdụngcho
đườngdâyngắn,tuynhiênkếtquảđịnhvịsẽgặpsaisố,vìtheotàiliệu
[1] nếu đường dây có chiều dài 100km thì sai số của mơ hình thơng số tập
trungkhoảng0,2%sovớimơhìnhthơngsốrảivàsaisốtăngnhanhtheochiềudàiđườngdây.
 Các thuật toán định vị của rơ le bảo vệ khoảng cách kỹ thuật số hiện có đều
sửdụngcácbiếnthểcủaphươngpháptổngtrởnhằmxácđịnhvịtrísựcốtrênđườngdâytảiđiện,s
ửdụngcác tínhiệu điệnápvàdịngđiệnđolườngtừmộtphíađầuđườngdây.Vềmặttốnhọc,đâylà

mơ
hình
khơng
chính
xác,
do
tổng
trở
biểukiếnkhinhìntừmộtphíađườngdâyphụthuộcvàovịtrísựcố,điệntrởsựcố,








đường dây truyền tải có nhiều nguồn cũng như trào lưu cơng suất giữa hai
phíađườngdâytrướckhi xảyrasựcố.
Thơngsốđườngdâycóthểcoilàmộtđạilượngcótínhbấtđịnh,đặcbiệtlàthànhphần tổng trở thứ tự
khơngphụthuộcrấtnhiềuvàođiệntrởcủađất.Trênthựctế, thơng số của đường dây tải điện có sự
khác
biệt
nhất
định
dọc
theo
tuyếnđườngdây.Dovậy,cácthuậttốnđịnhvịsửdụngmơhìnhtínhtốnvớigiảthiếtđườngdâ
yđồngnhấtkhi ápdụngđịnhvịsựcốchocácmơhìnhđườngdâythựctếthì kết quảđịnh vị
sẽbị sai số.

Lưới truyền tải điện hiện nay vẫn cịn một số đường dây có rẽ nhánh; lý do
củaviệc rẽ nhánh các đường dây có thể do yêu cầu đấu nối cấp điện cho phụ tải
mớiởgiữađườngdâyhoặccócácnhàmáyđiệnđấunốilênlưới.Cácđườngdâyrẽnhánh này có thể sử dụng
cùng
chủng
loại
dây
với
đường
dây
chính
hoặc
có
thểsửdụngloạidâykhác.Việcxuấthiệnđườngdâycórẽnhánhgâynhiềukhókhăncho việc cài đặt
chỉnh
định
các
rơle
bảo
vệ
khoảng
cách;
đồng
thời
khi
đườngdâykhơngđồngnhấtthìviệcđịnhvịsựcốgặpsaisốlớndocácrơlechỉchophépcàiđặt với
một bộ thơngsốtổngtrở đườngdây.
Các kỹ sư tính tốn chỉnh định rơle thường khơng thể có được số liệu chính
xáccủathơngsốcủacácđườngdây,vìthơngsốcủađườngdâytruyềntảiđiệnthườngkhó xác định
đượcchínhxácdochịunhiềuyếutốảnhhưởngnhưđiệntrởsuấtcủa các vùng đất dọc đường dây thay

đổi, đường dây có các phân đoạn sử dụngchủngloạidâykhácnhau...vàđể
xácđịnhthơngsốđườngdây, các cơngtyđiệnlựccó thểáp dụngcácphươngphápnhư:
- Sử dụng các cơng thức tính tốn thơng số đường dây [6]. Tuy nhiên,
xácđịnhthơngsốđườngdâytheophươngphápnàycóthểgặpphảisaisốdocác phép
tínhtrunggian(vídụnhưtínhđiệnkhángđườngdâyphảiquamột loạt phép tính trung gian như
khoảng
cách
xà
cột,
chủng
loại
đườngdây,lộđơnhaylộkép,đườngdâyđiệncódâydẫnphânpha…,tínhdungdẫnthì
phảisửdụngmộtloạtcáccơngthứctínhtốnxétđếnảnhhưởngcủađất,đườngdâycódâychốngsét…),vìvậykhiáp
dụng
cơng
thứctínhtốnthìthơngsốđườngdâysẽgặpsaisốsovớithơngsốthựctếcủađườngdâ
y.
- SửdụngthiếtbịđolườngthơngsốđườngdâynhưOMICRONCPC100,tuynhiênsaisố
tổngtrởđườngdâyđođượckhoảng5%sovớikếtquảtính tốn [29] do các yếu tố như: khi
đo
lường
thơng
số
để
khắc
phụcnhiễutừcáchệthốngmangđiệnkhác,thơngsốđolườngđượcthựchiệnvới
nguồncótầnsố30Hzvà70Hz,vàgiátrịtrungbìnhcủahaiphépđochính là tổng trở đường dây ở
tần
số
50Hz;

mơ
hình
đường
dây
được
ápdụngđểxácđịnhthơngsốđườngdâylàmơhìnhthơngsốtậptrungcóđộchínhxácn
hỏ hơn mơ hìnhđườngdâythơngsốrải[1]...
Phần lớn các thuật tốn định vị sự cố hiện nay đều yêu cầu dữ liệu đầu vào
làthơng số chính xác của đường dây, vì vậy khi thơng số đường dây khơng
chínhxácthì vị trí sựcố tínhđượcsẽbị sai số.

Từ những phân tích nêu trên cho thấy hướng nghiên cứu với mục tiêu chính xác hóa
mơhình đường dây – sử dụng tín hiệu đo lường đồng bộ từ các phía đường dây – cho bài
tốnđịnhvịsựcốxảyratrên
đườngdâytruyềntảiđiệnlàhướngnghiêncứuphùhợpvàviệclựachọnluậnán“Nghiêncứuphươngphá
pxácđịnhvịtrísựcốtrênđườngdâytruyềntảiđiệnthuộclưới điện phức tạp” là cần thiết và có ý
nghĩa quan trọng đối với các côngty đang vận hành,quảnlýlưới điện truyền tải.


2. Mụctiêu,đốitượng,phươngphápvà phạmvi nghiên cứu
Mụctiêunghiêncứu
Đề xuất được các thuật toán định vị sự cố khơng u cầu biết chính xác thơng số
đườngdây,cósaisốkếtquảđịnhvịsựcốphùhợpvớitínhtốnlýthuyết.Thuậttốnđịnhvịsựcốcókhảnă
ngáp dụngchocácđườngdâythuộclướiđiện phứctạp.
Đốitượngnghiêncứu
Đối tượng nghiên cứu là thuật tốn định vị sự cố áp dụng cho các đường dây truyền
tảiđiệnvới đặcđiểm nhưsau:




Thuậttốnđịnhvịsựcốmàdữliệuđầuvàokhơng
ucầubiếttrướcthơngsốcủađườngdây.Giảiphápnàysẽloạitrừđượcảnhhưởngcủathơngsốđ
ườngdâykhơngchínhxácvànângcaođộchínhxácđịnhvịsựcố.Thuậttốnđịnhvịsựcốchỉsửdụng thành phần thứ
tự thuận của tín hiệu điện áp và dịng điện vì thế có thể ápdụngđịnhvị chomọi
loạisựcốvàkhơngucầuthuậttốn phânloại sựcố.
Đánhgiáđượcảnhhưởngcủacácsaisốđolườngdocácbiếnđiệnápvàbiếndịngđiệngâyrađốiv
ớikếtquảđịnhvịsựcốkhisửdụngthuậttốnđượcđềxuấtnghiêncứu.

Phạmvinghiêncứu
Phạm vi nghiên cứu của luận án tập trung nghiên cứu là thuật toán định vị sự cố áp
dụngchocácđườngdâytruyền tải điện với đặcđiểm nhưsau:





Thuậttốnđịnhvịsựcốápdụngvớiđườngdâytruyềntải điệnkhơngrẽnhánh,cóhai phân đoạn
đườngdâysửdụngchủngloạidâykhácnhau.Đườngdâytruyềntảiđiệnhốn vị hồn tồn.
Thuật tốn định vị sự cố áp dụng với đường dây tải điện có rẽ nhánh, các
đoạnđường dây có thể có chủng loại dây đồng nhất hoặc khơng. Đường dây
truyền tảiđiệnhốn vị hồn tồn.
Tín hiệu đo dịng điện và điện áp tại các đầu đường dây được đồng bộ về mặt
thờigian (các rơle tại các đầu đường dây được đồng bộ thời gian qua hệ thống
đồng hồGPS).

Phươngphápnghiêncứu
Phươngphápnghiêncứusửdụngkết hợpnhiềucáchtiếpcận:





Sửdụngphântích tổngquan đểtìm hướngpháttriểncủanghiêncứu
Sửdụngcácphân tích lýthuyết đểxâydựngcáccơngthứcvàthuật tốn.
Kiểmchứngtínhhiệuquảcủacácthuậttốnđượcđềxuấtthơngquakếtquảmơphỏng.

Ýnghĩa khoahọc




Nghiêncứugiảiquyếtđượcbàitốnnângcaođộchínhxácđịnhvịsựcốtrênđườngdâytruyền tải
điện theo hướngchínhxáchóamơ hìnhđườngdây.
Mởrộngđượcphạmviápdụngchocảcácđườngdâyvớichủngloạidâykhơngđồng
nhất vàcó rẽnhánh/khơngrẽnhánh.
Đánhgiáđượcảnhhưởngcủasaisốdocácmáybiếnápđolườnggâyrađếnkếtquảđịnh
vịsựcố.Phươngpháp đánhgiádựatrênmơ phỏngMonteCarlo.


Ýnghĩathựctiễn
Kết quả nghiên cứu nâng cao độ chính xác định vị sự cố với các thuật tốn đề
xuấtvàcókhảnăngápdụngvớicácđườngdâythuộclướiđiệnphứctạpcóýnghĩathựctiễn cao.
Ngồira,khiápdụngcácthuậttốnnàytrongthựctếsẽkhơngucầuphải đầu tư thêm nhiều các thiết bị phần
cứng, và chủ yếu thu thập dữ liệu bản ghisự cố về trung tâm xử lý số liệu, do vậy
có tính khả thi để triển khai và phù hợp vớiđiềukiện củakinh tế-xãhộicủaViệt Nam.

3. Cácđóng gópmớicủa luậnán
Nội dung của luận án đã tập trung nghiên cứu tính tốn xác định vị trí sự cố xảy ra
trênđường dây truyền tải điện đơn không đồng nhất và mở rộng cho đường dây rẽ nhánh
khôngđồngnhất.Luận ánđãđạtđượcmột sốkết quảnghiên cứucóthểđượctóm lượcnhưsau:

Đónggóp 1:
Đề xuất được các thuật tốn tính tốn cho bài tốn định vị sự cố trí sự cố xảy ra
trênđườngdâytruyềntảiđiệnkhơngđồngnhất, sửdụngtín hiệuđiện ápvàdịngđiệnđo lườngđồngbộ
từcácphíacủađườngdây.Dữliệuđầuvàothuậttốnkhơngucầuthơngsốcủađườngdây.Giảiphápnàysẽloạitrừđượcảnhhưởngcủathơngsố
đườngdâykhơngchínhxácvànângcao độchínhxác định vị sựcố.
Đây cũng là kết quả có ý nghĩa thực tế quan trọng, vì thơng số của các đường dây
baogồm các phần tự cảm và hỗ cảm, vì vậy rất khó để xác định chính xác và thường lấy
theokinh nghiệm. Việc hiệu chỉnh lại thông số đường dây trước khi tiến hành định vị sự
cố chophép nâng cao độ chính xác của thuật tốn, đồng thời cập nhật lại thơng số của
đường dâytruyềntải cho cácbài tốn kỹthuật có sửdụngthơngsố đườngdây.
Đónggóp 2
Mở rộng được phạm vi áp dụng của thuật toán cho cả đường dây truyền tải điện có
rẽnhánh, các đoạn đường dây có thể có chủng loại dây đồng nhất hoặc khơng. Sai số của
kếtquảđịnh vị sựcố củaphươngphápđượcđềxuấtphù hợp vớitính tốn lýthuyết.
Đónggóp 3:
Đề xuất được thuật toán đánh giá ảnh hưởng của sai số đo lường tới kết quả định vị
sựcố.PhươngphápphântíchdựatrênmơphỏngMonte-Carlovớicáckịchbảnkhácnhau củasai số đo
lườngdịngđiệnvàđiệnáp.KếtquảcủamơphỏngMonte-Carlochothấycácphương pháp đề xuất có độ tin cậy tương
đối cao, với sai số tối đa kết quả định vị sự cố đạtởmứcchấpnhậnđượckhitín hiệu đo
lườnggặp phảisai số±5%.

4. Cấutrúc nội dung của luậnán
Ngoài phần mở đầu và các mục theo quy định, nội dung nghiên cứu của luận án được
trìnhbàytrong 5 chươngvàphụ lục, cụ thể:
Mởđầu:Trìnhbàycácvấnđềchungcủaluậnán:Tínhcấpthiếtcủađềtài;mụctiêu,đốitượng,phương
pháp vàphạm vi nghiêncứu;các đónggóp củaluận án.


Chương1:Tổngquan
Giới thiệu tổng quát về các thuật toán định vị sự cố đối với đường dây tải điện đã

đượccơngbốtrongvàngồinước.Phântíchcácưuvànhượcđiểmcủacácnghiêncứuđãcónày,từđó
đềxuấthướngnghiên cứu mớiđểkhắcphụccácvấn đềcòntồn tại.
Chương 2: Phương pháp định vị sự cố cải tiến áp dụng với đường dây đơn
khơngđồngnhất
Trìnhbàythuậttốnđềxuấtđểđịnhvịsựcốtrênđườngdâytảiđiệncóhaiphânđoạnsửdụng chủng loại dây
khácnhau.Ưuđiểmcủathuậttốnđềxuấtlàdữliệuđầuvàokhơngu cầu thơng số đường dây, do đó giảm được sai
số định vị sự cố. Các kết quả mô phỏngkiểm chứng tính đúng đắn của đề xuất và kết quả
so sánh với các phương pháp khác cùngđượctrình bàytrongchươngnày.
Chương3:Phươngphápđịnhvịsựcốkhơngbiếttrướcthơngsốđườngdâpdụngvớiđườngdây
dâytruyềntải điệnrẽnhánhkhơng đồngnhấtchủngloạidây
Trìnhbàythuậttốnđềxuấtđịnhvịsựcốápdụngchocácđườngdâytảiđiệncórẽnhánh,cácnhánhsửdụngchủng
loạidâykhácnhau.ƯuđiểmcủathuậttốnđềxuấttươngtựnhưthuậttốnởChương2,tuynhiênmởrộngđượckhảnăngápdụngchocácđường
dâycórẽnhánh.
Chương4:Đánhgiáảnhhưởngcủasaisố đolườngđếnkếtquả địnhvịsựcố
Trình bày phương thức tính tốn, đánh giá sai số định vị có thể gặp khi xét tới sai số
củacácbiếndịngđiệnvàbiếnđiện áp.Phươngphápđánh giásửdụngmơ phỏngMonteCarlo.Qua việc
đánhgiáđượcsaisốcóthểxácđịnhđượcmứcđộtincậycủakếtquảthuđượcvàmởranhiều hướngnghiên cứu mới.
Chương5:Kếtluậnvàkiếnnghị
Đánhgiátổnghợpcáckếtquảđãđạtđượcvàsosánhvớicácmụctiêunghiêncứuđãđềra;đồngthờiđềxuất
cáchướngnghiêncứutrongtươnglaiđểkhắcphụccáchạnchếcịntồntại trongluận án.


1. TỔNGQUAN

Tóm lược nội dung: Nội dung chương giới thiệu tổng qt về các thuật
tốnđịnhvịsựcốđốivớiđườngdâytảiđiệnđãđượccơngbốtrongvàngồinước.Phân tích các ưu và nhược
điểm của các nghiên cứu đã có này, từ đó đề xuấthướngnghiên cứu
mớiđểkhắcphụccácvấn đềcịn tồntại.

1.1. Tìnhhìnhnghiêncứutrong nước

Các nghiên cứu trong nước liên quan tới thuật toán định vị sự cố trên đường dây tải
điệnđượccơngbố cịn kháít vàtập trungtheo cáchướngsau:
Nghiêncứu[7]sửdụngmạngnơrontruyềnthẳngnhiềulớp(MLP)kếthợpvớiphântíchWaveletđểđịnhvị
sự cố. Ưu điểm của thuật toán là sai số định vị sự cố nhỏ (kết quả
mơphỏngcósaisốlớnnhấtkhoảng1,49%vớiđườngdâydài118,5km).Nhượcđiểmthuậttốncầncósốlượng
bảnghiđủlớnđểhuấnluyệnmạng.Nghiêncứuđềxuấtsửdụngtới2136bảnghi sự cố chomột đườngdây, đâylàucầu
rất khóđápứngđượctrongthựctế.
Nghiêncứu[8],[9]sửdụngmạngnơronthíchnghimờ(AdaptiveNeuro-Fuzzytrainingof Sugeno-type
-ANFIS)làsựkếthợpgiữamạngnơronvàhệsuydiễnmờđểđịnhvịsựcố.Ưu điểm vànhượcđiểm củathuật tốngần
tươngtựnhưnghiêncứu [7].
Nghiên cứu [2] phân tích, đánh giá phương pháp định vị sự cố được sử dụng trong
cácrơle kỹ thuật số Schneider P132, P443. Thuật toán định vị có xét đến thành phần dịng
điệntải trước lúc sự cố và thơng số của nguồn phía đầu đường dây đối diện. Thuật tốn làm việcchính xáckhi điệntrở
sựcốcógiátrịnhỏ vàthơngsố tổngtrởđườngdâybiếtchính xác.
Nghiên cứu [3] trình bày các phương pháp định vị sự cố của các hãng rơle như
SEL,TOSHIBA và GE. Các phương pháp được phân tích có khả năng áp dụng cho đường
dâytruyềntảicórẽnhánhvàcónguồncấptừcácphía.Tuynhiên,cả3thuậttốnđượctrìnhbàyđềudựatrêng
iảthiếtbiết trướcthơngsốchínhxáccủađườngdây.
Nghiên cứu [4] trình bày phương pháp sử dụng phần mềm phân tích sự cố SIGRA 4
củaSiemensđểphântíchvàđịnhvịsựcố.Thuậttốnđịnhvịdựatrêncácbảnghisựcốtừhai đầu đường dây; tín hiệu dịng điện
và điện áp đo được tại hai đầu có thể được đồng bộ vềmặtthời gian hoặckhơng.Nghiêncứu
nàymangtínháp dụng.

1.2. Tìnhhìnhnghiêncứungồi nước
Phầntổngquanvềnghiêncứungồinướcsẽtậptrungphântíchchitiếtvềcáccơngtrìnhđãcơngbốcó liên
quan tớihướngnghiêncứu của đềtài.


Thuật toán định vị sự cố áp dụng đường dây đơn đồng nhất với u cầu
biếtchínhxácthơng số đường dây

Cácnghiêncứuvềthuậttốnđịnhvịsựcốtrên
đườngdâytải
điệnđãđược
cơngbốtrênrấtnhiềubàibáo,phầnlớncácnghiêncứutậptrungvàobàitốnđịnhvịsựcốxảyratrênđườngd
âytruyềntảiđồngnhất,vớiucầudữliệuđầuvàocácthuậttốnlàthơngsốchínhxáccủa đường dây, và một vài thuật toán
yêu cầu dữ liệu về tổng trở nguồn phát hai đầu đườngdây.
Nghiên cứu [26] trình bày thuật toán điện kháng đơn áp dụng định vị sự cố xảy ra
trênđường dây truyền tải điện đồng nhất hình 1.1, sử dụng tín hiệu đo lường điện áp và
dịngđiện từ một đầu đường dây. Thuật tốn thì đơn giản, dễ dàng lập trình, tuy nhiên kết
quảđịnhvịbịsaisốbởi
giátrịcủađiệntrởsựcố,dịngđiệncủatải
vàdữliệu
đầuvàocủathuậttốnucầuphảibiếttrướcthơngsốđườngdây.Thuậttốn[26]
đượctómlượcnhưsau:

Hình1.1 Đườngdâytruyền tảiđồngnhất
Trongđó: V sf, Vrf, Isf, Irf
dàiđườngdây.

điệnápvàdịngđiệntrongsựcốđolườngtừđiểmS,R;lchiều

Nghiêncứu[26] đềxuấtphươngtrìnhxácđịnhvịtrísựcố nhưsau:
I
sf/ sf)
d=imag(V
imag(Z1
)

(1.1)

Trongđó:dkhoảngcáchtừđiểmSđếnvịtrísựcốF;Z1– tổngtrởthứtựthuậncủađườngdây;imag–trích
phầnảocủasố phức;Vsf,Isf, ΔIΔIIsfđ ư ợ c tratheo bảng1.1.
Bảng1.1ĐịnhnghĩaVsf,Isf,ΔIIsfchocácloạisự cố
Vsf
Isf
ΔIIsf
Loạisự cố
Vaf
Iaf+kIg0
Iaf–Iapre
AG
Vbf
Ibf+kIg0
Ibf–Ibpre
BG
Vcf
Icf+kIg0
Icf–Icpre
CG
(Iaf–Iapre)–(Ibf–Ibpre)
AB,ABG,ABC Vaf– V bf Iaf–Ibf
(Ibf–Ibpre)–(Icf– I bpre)
BC,BCG,ABC Vbf– V cf Ibf– I cf
(Icf–Icpre)–(Iaf– I apre)
CA,CAG,ABC Vcf– V af Icf– I af
Trongđók=Z0/Z1– 1
Trong đó:Vaf,Vbf,Vcf,Iaf,Ibf,Icfđiện áp và dòng điện của pha A, B, C trong sự
cố;IapreIbpreI cpredịngđiện củaphaA, B, C trướcsựcố.
Đểkhắcphụccáchạnchếcủathuậttốn [26],nghiêncứu[58],[62],[69]trìnhbàythuậttốnđịnhvịsựcố
Takagi,

là
thuật
tốn
cải
tiến
so
với
thuật
tốn
được
trình
bày
trong
[26],thuậttốnTakagisửdụngtínhiệuđiệnápvàdịngđiệnđolườngtrướcsựcốvàtrongsựcố,vìthếkếtquảđịnh
vị của thuật tốn khơng bị ảnh hưởng bởi dịng điện của tải, điện trở sựcố.Thuật tốnđịnh vị sự cố Takagiđềxuất
phươngtrình sauđểxácđịnhvị trí sưcố:
Z1 

d=
imag(VsfIsf)imag(


I sf  I sf)

(1.2)