BÁO CÁO NGHIÊN CỨU CỘNG HƯỞNG TẦN SỐ THẤP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN (SSR)

Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
1.1. TI SAO LI LP BÁO CÁO NÀY? 1
1.2. NI DUNG BÁO CÁO 1
CHƯƠNG 2: QUÁ ĐỘ ĐIỆN TỪ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1
2.1. TNG QUAN 1
2.2. HIN TNG CNG HNG DI NG B - SSR 1
2.2.1. Gii thiu v SSR 1
2.2.2. Nguyên nhân gây ra hin tng SSR 2
2.2.3. Các yu t nh hng n SSR 3
2.3. CÁC PHNG PHÁP PHÂN TÍCH CNG HNG TN S THP 4
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG, TÍNH TOÁN SSR BẰNG
PHẦN MỀM EMTP-RV 6

3.1. GII THIU V CHNG TRÌNH EMTP-RV 6
3.2. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG H THNG IN 7
3.3. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG NGUN IN 8
3.3.1. Mô phng ngun in là i tng nghiên cu 8
3.3.2. Mô phng các ngun in còn li 11
3.4. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG MÁY BIN ÁP 13
3.4.1. Máy bin áp 2 cun dây 13
3.4.2. Máy bin áp 3 cun dây 15
3.5. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG NG DÂY 17
3.5.1. Mô hình ng dây thông s tp trung 17
3.5.2. Mô hình ng dây thông s ri 17
3.5.3. Mô hình Cáp in 20
3.6. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG KHÁNG IN 20

3.6.1. Kháng 3 pha 21
3.6.2. Kháng 1 pha 21
3.6.3. Kháng trung tính 21
3.7. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG BVCQA 22
3.8. PHNG PHÁP LUN MÔ PHNG T BÙ DC 500kV 22
3.9. PHNG PHÁP LUN TÍNH TOÁN SSR 22
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỘNG HƯỞNG TẦN SỐ THẤP -SSR
24

4.1. KT QU TÍNH TOÁN 25
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
ii
4.1.1. Không bù dc ng dây 25

4.1.2. Bù dc 30% 25
4.1.3. Bù dc 50% 26
4.1.4. Bù dc 70% 26
4.1.5. Tng hp kt qu 27
4.2. tÍNH TOÁN PHÂN TÍCH SAI S 27
4.3. CÁC BIN PHÁP HN CH NH HNG CA SSR 30
4.4. KT LUN VÀ KIN NGH 31
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TẠI SAO LẠI LẬP BÁO CÁO NÀY?
1.2. NỘI DUNG BÁO CÁO

Báo cáo này bao gồm những nội dung sau:
 Xây dng phng pháp lun mô phng, tính toán h thng:
− Phng pháp mô phng các phn t h thng.
− Phng pháp tính toán.
 Kết quả tính toán: tính toán cng hng tn s thp.
 ánh giá nh hng ca hin tng cng hng di ng b:
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
1
CHƯƠNG 2: QUÁ ĐỘ ĐIỆN TỪ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
2.1. TỔNG QUAN
Trong h thng in có rt nhiu phn t khác nhau, các phn t li có phn
ng khác nhau i vi cùng mt hin tng. Vic mô phng toàn b các phn t s
làm mt rt nhiu thi gian và làm khi lng tính toán tr nên quá ln. Mt khác,
có rt nhiu phn t mà vic mô phng chúng hay không s không nh hng n
kt qu tính toán cui cùng. Do
ó, cn phi la chn chính xác các phn t khi mô
phng và mô hình thích hp cho tng phn t ó.
Các quá trình quá  in t xut phát t các nguyên nhân khác nhau có th rt
khác nhau v bn cht, cng nh khong tn s dao ng. Chính vì vy, vic mô
phng tính toán cn m bo vic áp ng khong tn s phù hp vi quá trình quá
 ang nghiên cu.
Các quá trình quá 
in t có th phân loi thành các nhóm tn s nh trình
bày trong Bng 1.
Bảng 1: Phân loại các nhóm tần số của các quá trình quá độ điện từ
Nhóm Khoảng tần số dao động Dạng sóng Loại quá điện áp
1 0,1 Hz – 3 kHz Dao động tần số thấp Quá điện áp tạm thời
2 50/60 Hz – 20 kHz Sóng chm Quá in áp óng ct

3 10 kHz – 3 MHz Sóng nhanh Quá in áp sét
4 100 kHz – 50 MHz Sóng cc nhanh Quá in áp phóng in lp li
Hin tng cng hng di ng b (Subsynchronous resonance – SSR) là
hin tng ng có các c im riêng c IEEE nh ngha nh sau: “Cng
hng di ng b - SSR là iu kin vn hành ca h thng mà  ó trao i
nng lng gia h thng vi turbine máy phát  mt hoc mt vài tn s di tn
s ng b
”.
2.2. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG DƯỚI ĐỒNG BỘ - SSR
2.2.1. Giới thiệu về SSR
Cng hng di ng b - cng hng tn s thp là iu kin có th tn ti
trong h thng,  ó h thng có tn s dao ng riêng di tn s công nghip.
Dòng in lúc này có 2 thành phn: thành phn th nht
 tn s công nghip và
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
2
thành phn còn li ph thuc vào c tính ca h thng. Biu thc dòng in cho
mch R-L-C ni tip nh sau:

(
)
(
)
2
11 2 2
() sin sin
t
it K A t Be t

ςω
ωψ ωψ
−
⎡⎤
=++ +
⎣⎦
(1)
Trong qun dây stator máy phát cng có mt dòng in tng t dòng in
trong công thc (1) và phn x vào rotor máy phát, quá trình vt lý này c mô t
trong ma trn truyn Park. Các tn s khác nhau c gi là các tn s không ng
b. Các dòng in không ng b này sinh ra mô men xon trc lên rotor tubin-máy
phát làm rotor dao ng  tn s không ng b.
S xut hin ca mô men xon không ng b trên trc rotor gây ra mt s v
n
, vì bn thân trc tubin-máy phát có kiu dao ng t nhiên, cái mà bt k h
thng khi trc quay nào cng có. Vn  xy ra là mô men xon không ng b li
trung hp vi mt kiu dao ng t nhiên nào ó ca trc, vì vy trc s dao ng 
tn s t nhiên này, ôi khi là vi biên  ln. Hin tng này c gi là cng
hng không 
ng b, nó có th gây ra hin tng mi ca kim loi ca trc và có
th làm hng hoc phá hy trc.
2.2.2. Nguyên nhân gây ra hiện tượng SSR
Có rt nhiu kiu tng tác gia h thng và máy phát có th dn ti cng
hng di ng b. Mt s trong chúng c bn ã c nh ngha, chúng ta 
cp  ây 3 trong s chúng có nhng c 
im riêng nh sau:
− Điện cảm máy phát: nh hng ca in cm máy phát b gây ra bi
hin tng t kích ca h thng. in tr ca rotor, nhìn t phn ng có
giá tr âm. H thng cng th hin in tr tng t nhng vi giá tr
dng. Tuy nhiên, nu in tr âm ca máy phát có giá tr l

n hn in
tr dng ca h thng  mt tn s t nhiên ca h thng, thì s c
gi các dòng in không ng b. iu kin này c bit nh nh
hng ca in cm máy phát.
− Tương tác xoắn: xut hin khi mô men xon không ng b in cm
trong máy phát liên quan m
t thit ti 1 trong các kiu t nhiên xon ca
trc tubine-máy phát. Khi hin tng này xy ra, rotor dao ng s to ra
các thành phn in áp cm ng  c các tn s di ng b và siêu
ng b. Tuy nhiên, in áp tn s di ng b s gây ra mô men xon
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
3
di ng b. Nu mô men xon này bng hoc vt quá mc cn c khí
vn có ca h thng quay, thì h thng s t kích.
− Mô men xoắn quá độ: mô men xon quá  là kt qu ca nhiu lon h
thng. Nhiu lon h thng gây ra nhng thay i t ngt trong h
thng, kt qu ca nhng thay i này là dòng i
n s có xu hng dao
ng  các tn s t nhiên ca h thng. Trong h thng truyn ti không
có t bù dc, các quá trình quá  này thng quá  dc, hin tng s
suy gim v zero vi hng s thi gian ph thuc vào t s L/R. Vi
mng có t bù dc, dòng quá  s có th dng tng t nh công thc
(1), và s bao gm 1 hoc nhiu t
n s dao ng ph thuc vào các thành
phn C cng nh L và R ca h thng. Ví d s ch có 1 tn s t nhiên
nh th hin trong công thc (1), nhng vi h thng có nhiu t bù dc
s có nhiu tn s i ng b. Nu bt k mt tn s nào trong ó
trung khp vi 1 kiu t nhiên ca trc tubine-máy phát, thì s có th có

mô men xon cc i ln t l thun thun vi cng  ca dòng in
dao ng. Dòng in t s c ngn mch có th sinh ra mô men xon
trc rt ln  c lúc s c cng nh khi s c ã c loi tr. Trong
thc t có th có rt nhiu tn s di
ng b và  phân tích chúng là
rt phc tp.
Tuy nhiên, hin tng SSR ch thc s xy ra khi có t bù dc t gn máy
phát. Chính vì vy, khi tính toán dung lng bù dc ngoài yu t tng hiu qu
truyn ti công sut, ôi khi còn b gii hn bi hin tng SSR.
Trong 3 kiu tng tác  trên ã mô t, 2 kiu u có th coi nh là các iu
kin nhiu lo
n nh. Kiu th 3 c coi là không phi nhiu lon nh và có tính
phi tuyn cn phi phân tích.
2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến SSR
Trong quá trình nghiên cu hin tng SSR, 2 thông s thng c s dng
 ánh giá mc  nh hng ó là: biên  ca mô men xon và  trt ca các
khi quay.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
4
Có rt nhiu yu t có th nh hng n  ln biên  mô men xon và 
trt ca các khi quay trong quá trình xy ra hin tng SSR. Trong ó, các yu t
có nh hng quan trng nht gm có:
− Dung lng bù dc trên ng dây dài.
− Thông s ca máy phát in xy ra hin tng SSR.
− Thi gian loi tr s c.
2.3. CÁC PHƯƠ
NG PHÁP PHÂN TÍCH CỘNG HƯỞNG TẦN SỐ THẤP
Có nhiu phng pháp có th s dng  nghiên cu SSR. Các phng pháp

thông dng nht là:
− Phương pháp quét tần số: phng pháp c s dng rng rãi  bc M
cho ít nht là phân tích s b các vn  SSR, và thng dùng ring cho
nghiên cu tác ng t phát in cm. Phng pháp này tính toán in
tr và in kháng tng
ng (là hàm ca tn s) nhìn vào h thng t
qun Stator ca máy phát nào ó. Ti nhng tn s mà in cm bng 0
và in tr âm, dao ng t kích  tn s ó có th xy ra do tác ng t
in cm phát.
− Phng pháp quét tn s cng cung cp các thông tin cho bit kh nng
có th xy ra các vn  tng tác xo
n và mô men xon quá . Các vn
 này có th xut hin nu có vic cng hng dc hoc cc tiu in
kháng, nhng hin tng liên quan rt mt thit vi 1 trong các tn s
xon trc.
− Gii hn ca phng pháp là cách nhìn in kháng t mt im c nh
trên h thng, thng là trên các cun dây stator máy phát. Quá trình
thc hin ph
i c lp li cho các iu kin khác nhau ca h thng 
các im máy phát khác nhau cn quan tâm.
− Phương pháp trị riêng: phng pháp này cung cp thêm thông tin liên
quan n hot ng h thng. Kiu phân tích này c thc hin vi mô
hình h thng và máy phát trong mt h tuyn tính hóa. Kt qu cho bit
c tn s dao ng cng nh mc cn ca mi tn s
.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
5
− Tr riêng c nh ngha trong khái nim ca các ng thc tuyn tính

hóa h thng c vit theo dng chun sau:
Ax
x
Bu=+

(2)
− Sau ó, tr riêng c nh nga khi gii ma trn:
[
]
det 0UA
λ
−
=
(3)
− Trong ó  c gi là tr riêng.
− Sử dụng phần mềm EMTP: EMTP là chng trình s. Không nh các
chng trình n nh quá , thng ch mô hình theo th t thun coi
nh h thng có cân bng tuyt i, EMTP, mô hình h thng hoàn toàn
theo 3 pha mt cách chi tit hn nhiu. Ngoài ra, EMTP còn cho phép
mô hình phi tuyn các phn t h thng phc tp. Do ó, s phù hp vi
phân tích các v
n  mô men xon quá  SSR.
Trong phn sau ây s ln lt trinh bày chi tit phng pháp lun mô phng,
tính toán và kt qu tính toán hin tng cng hng di ng b s dng phn
mm EMTP-RV.

eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
6

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG, TÍNH
TOÁN SSR BẰNG PHẦN MỀM EMTP-RV
3.1. GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH EMTP-RV
Nh ã trình bày, EMTP là chng trình tính toán QTQT. ây là chng
trình máy tính  mô phng quá  in t, in c và h thng iu khin trong h
thng in nhiu pha.
EMTP-RV là phiên bn mi ca EMTP c phát trin bi Development
Coordination Group (DCG) vi các thành viên: American Electric Power
Corporation, CEA Technologies, CRIEPI of Japan, Électricité de France, EPRI,
Hydro One Networks, Hydro-Québec, US Bureau of Reclamation và Western Area
Power Administration. Chng trình có th c s dng cho phn ln các tính
toán ch
 tnh cng nh mô phng các QTQ vi thi gian khong vài giây.
Thông thng EMTP c dùng cho 2 mc ích chính sau:
− H tr trong thit k và la chn thông s cho các phn t trong h thng
in, c dùng cho các bài toán phi hp cách in, la chn thông s
nh mc ca thit b, la chn các thit b bo v, thit k h th
ng iu
khin, ánh giá cht lng in nng, tính toán sóng hài v.v…
− Tính toán kim tra các vn  ang tn ti trong h thng in.
Di ây là các tính toán, mô phng c trng EMTP-RV có th thc hin:
− Quá in áp khí quyn.
− Quá in áp thao tác
− Quá in áp tm thi
− Phi hp cách in
−
in t công sut và FACTS
− Thit k h thng iu khin
− Các bài toán v cht lng in nng
− Cng hng gia phn t bù ngang và bù dc

eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
7
− Cng hng st t
− Khi ng ng c
− Phân tích ch  xác lp ca h thng không i xng
− Li in phân phi và ngun phân phi
− Mô hình h thng ng và ph ti
− Các bài toán bo v h thng in
EMTPRV có th la chn thc hin các mô phng sau:
− Tính phân b
 công sut (Load-Flow): Phân b công sut c tính cho h
thng nhiu pha và không i xng. Kt qu c s dng làm d liu
cho thông s iu kin u (biên) cho mô phng quá .
− Ch  xác lp (Steady-state): Tính toán iu kin u cho mô phng
theo thi gian.
− Mô phng thi gian (Time-domain): Tính toán quá trình quá  theo thi
gian.
3.2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN
Nh ã  cp, u tiên phi xác nh c phm vi nghiên cu và sau ó là
xác nh gii hn mô phng. Không mt phng pháp mô phng nào có th áp
ng tt c các nghiên cu.
Phm vi mô phng SSR nói chung là mô phng ng vic tng tác gia ng
c ng b và h thng trong khong tn s di ng b t 0 n 50Hz, các phn
t c mô ph
ng nh sau:
− Ngun in.
− Mô phng máy bin áp.
− ng dây truyn ti và các phn t bao gm: t bù dc, kháng bù ngang,

MOV.
− Mô phng ph ti in.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
8
3.3. PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG NGUỒN ĐIỆN
Do c im riêng ca cng hng tn s thp là s cng hng gia máy phát
và phn còn li ca h thng, vì vy mô phng ngun in trong nghiên cu SSR
c chia làm 2 i tng sau:
− Mô phỏng máy phát là đối tượng nghiên cứu: i vi ngun in này
cn phi c mô ph
ng k lng c 2 phn:
− Phn in gm các in kháng dc trc, ngang trc, các hng s thi
gian.
− Phn c chính là phn mô phng các c tính c hc nh momen, tc ,
… ca turbin-máy phát.
− Mô phỏng các nguồn điện còn lại: ch cn mô phng phn in vi các
thông s in hc c
 bn.
3.3.1. Mô phỏng nguồn điện là đối tượng nghiên cứu
Nh ã  cp, mô phng ngun in là i tng nghiên cu cn c mô
phng k c 2 phn: phn in và phn c.
Phn in mô phng y  các in kháng doc trc và ngang trc. Các d liu
cn thit c trình bày trong bng sau:
Bảng 2: Thông số phần điện mô phỏng máy phát
Ký hiệu Tên của thông số Đơn vị
Giá trị
mô
phỏng

Giá trị
tham
khảo
U
LL
in áp pha – pha u cc máy phát kV 22
f Tn s Hz 50
T u dây phn ng Y
S
m
Công sut nh mc MVA 600
Thông số về điện kháng
R 0.0045
X
l
Tn tht phn ng pu 0.14 0.14
X
0
in kháng th t không pu 0.12 0.20
X
2
in kháng th t nghch pu 0.2 0.20
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
9
X
d
in kháng ng b dc trc pu 1.65 1.65
X

q
in kháng ng b ngang trc pu 1.59 1.59
X’
d
in kháng quá  dc trc pu 0.25 0.25
X’
q
in kháng quá  ngang trc pu 0.46 0.46
X”
d
in kháng siêu quá  dc trc pu 0.2 0.20
X”
q
in kháng siêu quá  ngang trc pu 0.2 0.20
Thông số về hằng số thời gian (HSTG)
T’
d0
HSTG h mch dc trc quá  s 4.5 4.5
T’
q
0
HSTG h mch ngang trc quá  s 0.55 0.55
T”
d0
HSTG h mch dc trc siêu quá  s 0.04 0.04
T”
q
0
HSTG h mch ngang trc siêu quá  s 0.09 0.09
Mô phng phn c ca máy phát vi các hng s, mô men và các h s cn là

c im riêng ca tính toán cng hng tn s thp. Mô phng c tính c hc ca
máy phát kho sát có ý ngha rt ln n kt qu tính toán cui cùng. Mô hình ca
máy phát gm có: 2 turbine cao áp, 2 turbine h áp, rotor máy phát và kích t c
th hin trong hình sau:

Khi quay th n c mô t bng công thc theo nh lut newton th 2 nh
sau:
ur /ex
rm
rm rm t bine gen c
d
JDHSPTT
dt
ω
ωθ
×+×+×=−
Trong ó:
− J: là ma trn mô men quán tính (moment of inertia).
− ω
rm
: là vector tc  quay tuyt i.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
10
− HSP: là ma trn h s cng - hng s àn hi (stiffness coefficients hoc
spring constant).
− D: là ma trn h s cn.
− T
turbine

: là vector mô men xon t lên khi turbine (T
m1
, T
m2
, T
m3
và
T
m4
).
− T
gen/exc
: là vector mô men xon in t ca máy phát và kích t (T
m5
và
T
m6
).
Mô men quán tính và h s cng là nhng s liu thông thng c cung cp
t thit k.
S àn hi ca các phn trên trc gia các khi i-1 và i to ra mô men xon t l
vi góc xon 
rm i
- 
rm i-1
. H s t l là h s cng hay hng s àn hi HSP
i i-1
. Mô
men xon àn hi (T
spring

) này tác ng theo hng t khi i-1 n i, do ó:
T
spring i-1
= - T
spring i
=HSP
i-1 I
(
rm i
- 
rm i-1
)
3 thành phn cn vi các h s gm có: t cn tc  tuyt  (absolute speed
damping) - DSD
i
ca khi I, cn tng h (mutual damping) – DSM
i i +1
và DSM
i i -
1
. Mô men xon cn (T
damping i
) t lên khi I c tính nh sau:
T
damping i
= DSD
i

rm i
+ DSD

i-1 i
(
rm i
- 
rm i-1
) + DSD
i i+1
(
rm i
- 
rm i+1
)
Mt h s cn khác là t cn không ng tc (speed deviation self damping) –
DSR
i
t 1 mô men xon (T
i
) c tính nh sau:
T
i
= DSR
i
(
rm i
– 
bm
)
Trong ó: ω
bm
là tc  quay c bn (ng b).

Trong thc t, rt khó  xác nh c các giá tr thc cho các h s cn này.
Tuy nhiên, các mô men xon trên nh hng rt ít lên mô men xon cc i trong
quá trình quá .
Các mô men xon này c tính nh sau;

eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
11

Trong ó: ω
exciter
là tc  quay ca khi kích t.
D liu cn thit c trình bày trong bng sau:
Bảng 3: Thông số phần cơ mô phỏng máy phát
Khối mô
phỏng
Moomen
quán tính
Cản
không
đồng tốc
Cản tương
hỗ
Hằng số
đàn hồi
(10
6
)
Cản tốc độ

tuyệt đối
J DSR DSM HSP DSD
Kg.m
2
/rad N.m.s/rad N.m.s/rad N.m /rad N.m.s/rad
Kích t 58.27 46.51 0 5.953

0
Rotor 7423.5 5926.96 0 132.85

0
Turbin 1 13091.06 10451.96 0 67.96 0
Turbin 2 2102.8 1678.89 0 0 0
3.3.2. Mô phỏng các nguồn điện còn lại
i vi các nghiên cu quá  in t trong mt vài chu k u tiên (trong ó
có QTQ óng ct) hoàn toàn có th s dng mô hình ngun gm mt sc ng và
in kháng siêu quá  (trang 251-tài liu 25).
Do ó, trong tính toán TRV, có th s dng mô hình ngun “V with
impedance” là mt ngun iu hòa c t trc là mt tng tr:

() os( t+ ); =2 f
m
vt Vc
ω
θω π
=
(1)
+
120kV /_0

VwZ2

Hình 1: Mô hình V with impedance
D liu cn cho mô hình này gm có:
− Source: các thông s v biên , tn s và góc pha ca ngun.
− Impedane: tng tr ngun (s dng in kháng siêu quá ).
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
12
Ngoài ra,  thit lp các d liu ban u (in áp, góc pha) cn phi tính toán
ch  xác lp (load flow) vi vic s dng phn t Load-Flow Bus. Phn t này
c t ti nút ngun mà nó thit lp d liu, và có mt trong 3 loi nút sau:
− Nút cân bng(slack bus):
− Nút ph ti (PQ bus):
− Nút in áp (PV bus):

Hình 2: Mô hình phần tử Load-Flow Bus
Nút cân bằng: Các thông s khai báo cho nút này bao gm:
− Frequency: tn s ca ngun (Hz).
− Controlled voltage: Biên  in áp ti nút mà ngun này ni vào (V, kV,
MV, kVRMS, kVRMSLL).
− Controlled phase: góc pha in áp ti nút t thit b LF.
Nút phụ tải: Các thông s khai báo cho nút này bao gm:
− Frequency: tn s ca ti (Hz).
− Voltage: Biên  in áp pha ti nút mà ti này ni vào (V, kV, MV,
kVRMS, kVRMSLL). in áp này ch dùng  khi to cho b
c lp
u tiên.
− Phase: giá tr ban u góc pha in áp ti nút t thit b LF.

− P,Q: công sut tác dng và phn kháng ca ti ti nút.
Thit b này có th ly giá tr khi to t ln gii LoadFlow trc, nu có.
Nút điện áp
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
13
Các thông s khai báo cho nút này bao gm:
− Frequency: tn s ca ngun (Hz).
− Controlled voltage: Biên  in ti nút mà ngun này ni vào (V, kV,
MV, kVRMS, kVRMSLL).
− Phase: giá tr ban u góc pha in áp ti nút t thit b LF.
− Controlled type: dng iu chnh in áp: in áp pha-t
− P: công sut tác dng phát.
− Qmin, Qmax: gii hn công sut phn kháng ca ngun.
3.4. PHƯƠNG PHÁP LUẬ
N MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP
Hu ht các hin tng quá  in t tn s thp u b nh hng rt ln bi
phn ng ca lõi st t trong máy bin áp (gm có hin tng bão hòa t và tr t).
Do ó, khi mô phng máy bin áp  tính toán QTQ óng ct (bao gm tính toán
giá tr TRV), vic mô phng các hin tng bão hòa t và tr t là r
t quan trng
(trang 201-tài liu 24).
3.4.1. Máy biến áp 2 cuộn dây
 mô phng máy bin áp 2 cun dây trong tính toán giá tr TRV, thng s
dng mô hình nh minh ha trong Hình 3 . Các khi xfmr A, B v C (máy bin áp
tng ng 1 pha) có cu to bao gm 1 máy bin áp lý tng, các tng tr phía
s cp và th cp, nhánh t hóa c biu din bng mt in tr Rmag và 1 in
cm phi tuyn Lmag (Hình 4)
eBook for You

Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
14

Hình 3: sơ đồ khối một máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây

Hình 4: sơ đồ mạch của của 1 khối xfmr (máy biến áp tương đương 1 pha)
Các thông s cn thit cho mt mô hình máy bin áp bao gm:
− D liu c bn
− Nominal power: Công sut nh mc S
n

− Nominal frequency: tn s f
− Winding 1 voltage: in áp nh mc U
n1
ca cun dây 1, in áp dây.
− Winding 2 voltage: in áp nh mc U
n2
ca cun dây 2, in áp dây.
− Winding R: R
− Winding X: X
− Winding 1 R: R1, in tr cun dây 1
− Winding 1 X: X1, in kháng cun dây 1
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
15
− Winding Impedance on winding 1: T s tng tr ca cun dây 1 trên
tng tr tng Z1/Z
− Winding 2 R: R2, in tr cun dây 2 khi Z1/Z không c khai báo

− Winding 2 X: X2, in kháng cun dây 2 khi Z1/Z không c khai báo
− D liu t hóa (di dng bng s liu)
− Current magnitude: dòng in imag trong c tính bão hòa (A).
− Flux magnitude: t thông  trong c tính bão hòa t (W
b
).
− Magnetization resistance: in tr t hóa Rmag
D liu có th cho di dng Pu hoc s dng n v có tên ( và H).
3.4.2. Máy biến áp 3 cuộn dây
i vi vic mô phng máy bin áp 3 cun dây, thng s dng mô hình nh
minh ha trong Hình 5. Có th s dng mô hình có sn này hoc thay i u ni
(t u dây) bên trong s  khi ca thit b này. Các khi xfmr A, B v
C có cu
to bao gm 1 máy bin áp lý tng, các tng tr phía s cp, th cp và cun th
3, nhánh t hóa c biu din bng mt in tr Rmag và 1 in cm phi tuyn
L
mag
(Hình 6).

Hình 5: sơ đồ khối một máy biến áp 3 pha 3 cuộn dây
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
16

Hình 6: sơ đồ mạch của một khối xfmr
− D liu c bn:
− Nominal frequency: tn s f
− Nominal power for winding 1: S
n1

công sut nh mc cun dây 1
− Nominal power for winding 2: S
n1
công sut nh mc cun dây 2
− Nominal power for winding 3: S
n1
công sut nh mc cun dây 3
− Winding 1 voltage: in áp nh mc U
n1
ca cun dây 1.
− Winding 2 voltage: in áp nh mc U
n2
ca cun dây 2.
− Winding 3 voltage: in áp nh mc U
n3
ca cun dây 3.
− Winding 1 R: in tr cun dây 1 R
1

− Winding 2 R: in tr cun dây 2 R
2

− Winding 3 R: in tr cun dây 3 R
3

− Winding 1 X: in kháng cun dây 1 X
1

− Winding 2 X: in kháng cun dây 2 X
2

− Winding 3 X: in kháng cun dây 3 X
3

− D liu t hóa (di dng bng s liu)
− Current magnitude: dòng in imag trong c tính bão hòa (A),
− Flux magnitude: t thông  trong c tính bão hòa t (Wb),
− Magnetization resistance: in tr t hóa Rmag.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
17
3.5. PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG ĐƯỜNG DÂY
Chng trình EMTP-RV cho phép mô phng rt a dng các loi ng dây và
cáp, gm có:
− Mô hình thông s tp trung: c s dng cho mô phng ng dây
220kV hoc ng dây ngn.
− Mô hình thông s ri.
− Mô hình thông s hng
− Mô hình thông s ph thuc tn s: c s dng cho mô phng ng
dây 500kV.
− Mô hình Cáp in.
3.5.1.
Mô hình đường dây thông số tập trung
Trong EMTP-RV, các thông s tp trung ca mô hình ng dây có th c
tính toán thông qua hàm LINE DATA (c trình bày c th  phn sau). Tuy
nhiên, các thông s này cng có th c nhp trc tip thông qua vic s dng mô
hình:
− PI 3-phase
− PI line 3-phase

Hình 7: mô hình đường dây thông số tập trung
D liu cn thit cho 2 mô hình này c bn là ging nhau, gm có:
− R-L-C: Các thông s R, L, C ca ng dây, có th s dng dng ma trn
có các phn t tng h hoc cho di dng thành phn i xng (th t
thun và không).
3.5.2. Mô hình đường dây thông số rải
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
18
Th vin lines.ctf cung cp các mô hình thông s ri ca ng dây trên không
(m-pha):
− Tham s hng (Constant Parameter-CP Line)
− Tham s ph thuc tn s (Frequency Dependent-FD Line)
Mô hình FD Line các tham s khai báo c xây dng bng hàm Line Data
trong cùng th vin.
LINE DATA

Hình 8: mô hình cho phép thiết lập dữ liệu đường dây
D liu u vào cho module này bao gm:
− D liu v dây dn (Conductor Data)
− Module: cho phép khai báo các dng d liu cn tính (line model hoc
Line Parameters)
− Line Model: to ra mô hình ng dây cho các bài toán ch  xác lp và
mô phng thi gian.
− Line Parameters: tính in tr, in kháng, và in dung ca dây dn.
− Unit: xác nh n v s dng cho d liu bao gm h SI hoc h English
− Input opton: l
a chn cách khai báo s  b trí và s liu dây dn.

− Number of conductors: s lng dây dn.
− Conductor data table: bng khai báo thông s dây dn:
− Wire: s hiu dây (s th t quy c)
− Phase number: là s th t pha ca dây dn. Nu có nhiu hn 1 dây dn
có cùng s th t pha ngha là các dây dn này c ni song song.
− DC resistance: in tr 1 chiu n v c
a dây dn.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
19
− Outside diameter: ng kính ngoài dây dn
− Horizontal distance: ta  x ca dây dn so vi 1 mc chung (x=0)
− Vertical Height at tower (VHtower):  cao treo dây so vi mt t.
− Vertical Height at Midspan (VHmid):  cao ti im võng thp nht ca
ng dây.
− Additional data for Wire: cho phép khai báo d liu chi tit thêm v tng
dây dn.
− Skin effect corection: hiu chnh theo hiu ng b mt:
− Thick/Diam: khai báo t s T/D (Thickness/Diameter)
− None: b qua hiu ng b
 mt
− Solid conductor: coi gn úng dây dn c.
− Galloway-Wedephol: s dng công thc hiu chnh Galloway- Wedephol
(ch áp dng vi Line Parameters).

Hình 9: thông số dây dẫn
− Bundle conductor: khai báo i vi dây phân pha
− Number of conductor in the bundle: s dây dn cùng 1 pha.
− Spacing: khong cách gia hai dây lin k.

− Angular position (ANPHA) là góc ca dây u tiên.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
20

Hình 10: sơ đồ bố trí dây phân pha
− Model: la chn mô hình ng dây (phân b ri hay tp trung)
− Line length: chiu dài ng dây
3.5.3. Mô hình Cáp điện
Cáp in cng có th c mô phng thông qua các mô hình có sn chung vi
ng dây. Tuy nhiên, vi mô hình cáp in có thông s ph thuc vào tn s, các
thông s c tính toán qua hàm c cha trong phn t CAPBLE DATA trong
cùng th vin.
CABLE DATA

Hình 11: mô hình CABLE DATA
Tng t i vi LINE DATA, CABLE DATA c nhp các thông s u
vào cn thit  tính toán các thông s cn thit cho mt tuyn cáp.
3.6. PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG KHÁNG ĐIỆN
Hin nay, các kháng in bù ngang trên h thng in 500kV Vit Nam có 2
loi:
− Loi 3 pha: 3 pha nm trong cùng 1 khi, do ó phi mô phng s h cm
gia các kháng. Thng cho các kháng nh hn 130MVAr
− Lo
i 1 pha: 3 kháng 1 pha c t riêng r, do vy không cn mô phng
mi liên h cm ng gia các kháng (h cm). Thng cho các kháng
ln hn 130MVAr.
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp

Thực hiện: Lê Quốc Anh
21
Các loi kháng này cn phi c mô phng theo các cách khác nhau.
3.6.1. Kháng 3 pha
S liu cn nhp vào: R
1
, X
1
, R
0
, X
0

S dng mô phng sau:

Hình 12: Mô hình kháng 3 pha
Trong ó, cun kháng chính s dng mô hình:
+


RL5

Hình 13: Mô hình phần tử RL coupled 3 phase
3.6.2. Kháng 1 pha
S liu cn nhp vào: R, X
S dng mô phng gn ging kháng 3 pha, tuy nhiên cun kháng chính s dng
mô hình:
+
1/1

RL6

Hình 14: Mô hình phần tử RL
3.6.3. Kháng trung tính
Mô hình s dng cùng loi vi mô hình kháng chính ca kháng 1 pha.
+


+

+


+

+


+

R
X
C
+

RL4
R
X
+

abc
C
+
1

R1
R
ex
+

C
eart
Trun
g
tính
eBook for You
Nghiên cứu Cộng hưởng tần số thấp
Thực hiện: Lê Quốc Anh
22
3.7. PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG BVCQĐA
BVCQA c lp t trc các thit b  hn ch mt s dng quá in áp
xung di mc cách in ca thit b. Trong ch  vn hành bình thng,
BVCQA gn nh c h mch, khi xy ra quá áp BVCQA s hn ch in áp
xung mc an toàn, và s
quay v trng thái ban u khi ht quá trình quá  in
áp. Chính vì vy mà BVCQA có in tr rt ln khi h thng vn hành bình
thng, và in tr nh khi quá in áp quá , ó chính là do BVCQA có c
tính V-I phi tuyn. Chính vì vy, c tính V-I ca BVCQA cn c mô phòng
khi tính toán các QTQT.

Hình 15: Đặc tính tiêu biểu của một BVCQĐA (ZnO hoặc MOV)
Giá tr ca các im thuc ng c tính này c nhp vào i tng
Nonliner Data.
Data function
ZnO

Hình 16: Mô hình Nonliner Data
Các thông s cn thit cho mô hình
− Desired Voltage rating: in áp nh mc ca BVCQA
− D liu các im c tính BVCQA
3.8. PHƯƠNG PHÁP LUẬN MÔ PHỎNG TỤ BÙ DỌC 500KV
3.9. PHƯƠNG PHÁP LUẬN TÍNH TOÁN SSR
Trong phn này s trình bày chi tit phng pháp lun tính toán SSR.
eBook for You