Phương pháp sa thải phụ tải dựa vào độ nhạy điện áp và thuật toán AHP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM


LÊ THANH PHONG



PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI DỰA VÀO
ĐỘ NHẠY ĐIỆN ÁP VÀ THUẬT TOÁN AHP



LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số ngành: 60520202






TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014



TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

LÊ THANH PHONG



PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI DỰA VÀO
ĐỘ NHẠY ĐIỆN ÁP VÀ THUẬT TOÁN AHP


LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số ngành: 60520202


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH






TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2014





CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)





Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày … tháng … năm …

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)

TT
Họ và tên
Chức danh hội đồng
1

Chủ tịch
2

Phản biện 1
3

Phản biện 2
4

Ủy viên
5

Ủy viên, Thư ký


Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
PHÒNG QLKH - ĐTSĐH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày … tháng… năm 20 …

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: LÊ THANH PHONG Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 01/10/1982 Nơi sinh: Bến Tre
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1241830022
I- Tên đề tài:
PHƯƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI DỰA VÀO ĐỘ NHẠY ĐIỆN ÁP
VÀ THUẬT TOÁN AHP
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
 Nghiên cứu tổng quan các phương pháp sa thải phụ tải.
 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về sa thải phụ.
 Xây dựng chương trình sa thải phụ tải.
 Tính toán thử nghiệm trên hệ thống.

III- Ngày giao nhiệm vụ: 12- 06 - 2013
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 29 – 12 - 2014
V- Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)



1

Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 Giới thiệu.
Hiện nay các ngành công nghiệp đang phát triển đã tạo sức ép lên ngành
công nghiệp năng lượng phải cung cấp đủ công suất điện. Khả năng phát điện sẽ
tăng theo tỷ lệ gia tăng số lượng của tải. Việc truyền tải công suất lớn thông qua
lưới điện dẫn đến điều kiện vận hành của các đường dây truyền tải gần với giới hạn
của nó. Ngoài ra, nguồn dự trữ phát điện thường rất nhỏ và thường là công suất
phản kháng, nhưng cũng không đủ để đáp ứng nhu cầu phụ tải. Vì những lý do này,
các hệ thống điện trở nên dễ bị nhiễu loạn và mất điện gây thiệt hại nặng nề cho các
quốc gia.
Ví dụ, Mất điện tại Ấn Độ tháng 7 năm 2012. Một sự cố mất điện tại miền
Bắc Ấn Độ xảy ra vào ngày 30 tháng 7 năm 2012 ảnh hưởng 14 bang. Sự cố này
kéo dài trong hai ngày, ngày thứ hai khiến 20 trong tổng số 28 bang trong đó có cả
thủ đô New Delhi khoảng hơn 600 triệu dân chịu ảnh hưởng. Ít nhất 300 chuyến tàu
lửa đã bị hoãn. Hệ thống đèn điều khiển giao thông không hoạt động khiến tình
trạng ùn tắc xảy ra vào giờ cao điểm. Các nhà máy xử lý nước cũng phải ngừng
hoạt động khiến người dân không có nước để sinh hoạt, 150 thợ mỏ bị kẹt dưới hầm

khi đang làm việc ở công trường tại huyện Burdwan, bang Tây Bengal, vì bị cắt
thang do mất điện. Chính quyền đã huy động đội cứu hộ với nguồn điện dự phòng
để chạy thang máy giải cứu các thợ mỏ và 60% số công nhân đã được đưa lên mặt
đất an toàn. Các công ty điện lực Ấn Độ thông báo trên trang mạng của họ rằng hệ
thống điện lưới bị quá tải.
“Góc tối châu Âu”, tối thứ bảy ngày 4 tháng11 năm 2006, vầng hào quang
rực rỡ thường thấy của tháp Effel vụt tắt cùng với toàn bộ hệ thống chiếu sáng ở thủ
đô Paris. Không phải chỉ có thành phố hoa lệ của nước Pháp bị mất điện mà còn
một số vùng lân cận của 4 nước láng giềng khác thuộc châu Âu cũng chịu cảnh “tắt
lửa tối đèn có nhau”. Hàng triệu người lâm vào cảnh khó chịu vì bị “cúp điện” bất
ngờ. Hàng nghìn người mắc kẹt trong thang máy hay trong các toa tàu điện ngầm
2

chưa về đến ga. Nguyên nhân mất điện hoá ra là do trời đột ngột trở lạnh ở nước
Đức, các máy sưởi đột ngột đồng loạt được sử dụng. Lưới điện bị mất cân đối và
trên hai tuyến đường dây dẫn điện bị quá tải. Tiếp đó là aptômat của hệ thống năng
lượng châu Âu tự ngắt để bảo vệ an toàn cho các thiết bị truyền tải và thế là một góc
châu Âu gặp sự cố hy hữu.
Ở Indonesia, sáng ngày 17 tháng 8 năm 2005, sự cố kỹ thuật tại một loạt các
nhà máy điện trên đảo Java (Indonesia) đã gây cúp điện trên diện rộng tại ít nhất 2
tỉnh là Tây Java, Banten, một phần đảo du lịch Bali và thủ đô Jakarta, ảnh hưởng
đến hơn 120 triệu người sinh sống tại các khu vực trên. Các hộ gia đình cùng nhiều
ngành kinh doanh đã phải chuyển sang dùng máy phát điện. Tại Jakarta, điện bị mất
hoàn toàn khiến giao thông trên đường phố bị tắc nghẽn nghiêm trọng trong khi các
dịch vụ giao thông khác như xe lửa phải tạm ngưng và một số chuyến bay nội địa bị
hủy. Cháy nổ xảy ra trên khắp thủ đô Indonesia khi người dân quay sang dùng nến
để thắp sáng. Chính quyền thủ đô đã phải triển khai hàng ngàn cảnh sát để đối phó
với tình hình.
Tại Mỹ, số người bị ảnh hưởng lên tới 50 triệu người ở New York,
Michigan, Ohio của Mỹ và Toronto, Ottawa của Canada. Đợt mất điện lớn nhất

trong lịch sử nước Mỹ ngày 24 tháng 8 năm 2003 đã gây thiệt hại ước tính khoảng 6
tỷ USD. Đáng chú ý, sự cố này bắt nguồn khi một đường điện cao thế tại Northern
Ohio chạm phải những cây mọc quá cao.
Brazil sống trong bóng tối. Sự cố mất điện hàng loạt ở hai thành phố lớn
nhất Brazil là Sao Paulo và Rio de Janeiro khiến hàng chục triệu người chìm trong
đêm tối. Điện bị cúp đột ngột vào khoảng 22h ngày 10 tháng11 năm 2009 (giờ địa
phương). Nguyên nhân bước đầu được xác định sấm sét có thể đã đánh trúng một
trong năm đường dây điện cao thế. Đài phát thanh Bandnews ước tính 50 triệu
người ở chín bang, tức hơn một phần tư dân số Brazil, đã phải sống trong bóng tối.
Sự cố điện tồi tệ này đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông và thông tin liên
lạc Brazil. Ở Sao Paulo và Rio de Janeiro, đèn tín hiệu giao thông bị tắt gây tắc
nghẽn giao thông, các hệ thống tàu điện ngầm cũng đã bị gián đoạn khiến hàng chục
3

triệu người dân mắc kẹt dưới lòng đất, trên đường phố, trong thang máy, nhà hàng,
sân bay.
Gần đây nhất, tại miền Nam Việt Nam, lúc 14 giờ 15 ngày 22 tháng 5 năm
2013, đồng loạt nhiều tỉnh thành tại miền Nam bị mất điện. Ngay sau khi xảy ra sự
cố đường dây 500 kV (điện siêu cao áp) tuyến Di Linh - Tân Định gây mất điện tại
các tỉnh phía Nam. Đến 15 giờ 54, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã đưa vào
vận hành trở lại đường dây 500 kV Bắc - Nam. Đến 22 giờ 40, Tập đoàn Điện lực
Việt Nam đã khôi phục lại toàn bộ hệ thống điện của miền Nam. Đến đêm cùng
ngày, EVN đã khôi phục lại toàn bộ phụ tải hệ thống điện miền Nam. Đến thời điểm
16 giờ 00 ngày 23 tháng 5, tổng công suất nguồn điện khu vực phía Nam chưa khôi
phục được là 1,100 MW gồm: GT1 Nhà máy điện Phú Mỹ 1, toàn bộ Nhà máy điện
Phú Mỹ 3. Lúc 22 giờ 40 cùng ngày, Tập đoàn điện lực Việt Nam thông báo: toàn
bộ hệ thống điện miền Nam đã được khôi phục và hoạt động trở lại. Nguyên nhân
của sự cố được cho là do một chiếc xe cẩu chở cây gỗ (dài 10m) vướng vào đường
dây tải điện 500kV làm gây đoản mạch trên hệ thống. Sự đoản mạch này đã kích
hoạt hệ thống ngắt mạch tự động để bảo vệ các tổ máy nguồn phát điện, dẫn tới hệ

thống điện miền Nam mất toàn bộ (với tổng công suất khoảng 9.400 MW).
EVN cho biết, khi sự cố xảy ra vào chiều ngày 22, đã có 15 nhà máy điện với
43 tổ máy phát điện phải tách ra khỏi lưới điện. Việc tái lập lại hệ thống này mất
nhiều thao tác khiến tổng thời gian khôi phục lại mạng lưới kéo dài 8 tiếng. Hậu quả
của vụ việc được đánh giá là rất nghiêm trọng, gây tác động không nhỏ đến đời
sống của người dân, doanh nghiệp lẫn thiệt hại về phía EVN do khắc phục sự cố. Sự
cố cũng khiến hàng loạt nhà máy nước tại miền Nam ngưng hoạt động sản xuất và
cung cấp nước nhiều giờ liền. Thiệt hại chỉ đối với ngành điện ước tính ban đầu là
14 tỉ đồng. Tính đến ngày 25 tháng 5, có tổng cộng 8 triệu khách hàng bị ảnh hưởng
bởi sự cố, trong đó tại thành phố Hồ Chí Minh có 1,8 triệu hộ dân và khách hàng
điện.
Tại Campuchia, điện bị mất lúc 14 giờ 15 ngày 22 tháng 5 năm 2013 ở phần
lớn Phnôm Pênh, đến tối, trung tâm Phnôm Pênh mới có điện trở lại. Campuchia chỉ
4

tự cung cấp được 30% lượng điện cho nước này, trong khi đó 40% nguồn điện khác
của nước này được cung cấp từ Việt Nam.

1.2 Các yếu tố gây nhiễu loạn hệ thống điện.
Các nhiễu loạn của các hệ thống điện, thường là các sự cố một máy phát
điện, hoặc bất ngờ thay đổi tải. Những nhiễu loạn thay đổi về cường độ của nó, tại
thời điểm này những nhiễu loạn có thể gây ra mất ổn định hệ thống. Ví dụ, khi một
phụ tải công nghiệp lớn đột ngột được đóng, hệ thống có thể trở nên mất ổn định.
Điều này dẫn đến cần thiết đễ nghiên cứu hệ thống và theo dõi nó để ngăn chặn hệ
thống trở nên mất ổn định.
Hai thông số quan trọng nhất để theo dõi là điện áp và tần số hệ thống. Điện
áp và tần số tại tất cả các thanh góp, cả hai đều phải được duy trì trong giới hạn quy
định được thiết lập. Tần số chủ yếu bị ảnh hưởng bởi công suất tác dụng, trong khi
điện áp chủ yếu bị ảnh hưởng bởi công suất phản kháng.
Cụ thể, tần số bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch giữa công suất phát và nhu cầu

phụ tải. Sự chênh lệch này được gây ra do nhiễu loạn, nó làm giảm khả năng phát
điện của hệ thống. Ví dụ, do sự cố mất một máy phát điện, khả năng phát điện giảm
trong khi nhu cầu phụ tải còn lại không đổi hoặc gia tăng. Nếu có máy phát điện
khác trong hệ thống không thể cung cấp đủ công suất cần thiết, thì tần số hệ thống
bắt đầu giảm. Để phục hồi lại tần số trong giới hạn định mức, một chương trình sa
thải tải cần được áp dụng cho hệ thống.
Ngoài ra nhu cầu công suất phản kháng của phụ tải ảnh hưởng đến biên độ
điện áp tại thanh góp. Khi hệ thống điện không thể đáp ứng nhu cầu công suất phản
kháng của các phụ tải, điện áp trở nên mất ổn định. Trong tình huống như vậy, các
bộ tụ bù được đóng vào các lưới nhằm cung cấp công suất phản kháng cho các phụ
tải. Tuy nhiên, khi các bộ tụ bù này không thể khôi phục lại các cấp điện áp trong
giới hạn của nó, hệ thống phải sa thải tải.
Sau sự nhiễu loạn, hệ thống phải trở về trạng thái ban đầu của nó, có nghĩa
phụ tải đã bị sa thải được phục hồi một cách có hệ thống mà không gây ra sự sụp đổ
5

hệ thống. Trong trường hợp sự cố lâu dài, hệ thống điện không thể đáp ứng nhu cầu
công suất trong thời gian dài, việc sa thải phụ tải tối ưu cần xem xét đến các chỉ tiêu
kinh tế và tầm quan trọng của phụ tải. Điều này thì quan trọng trong việc duy trì ổn
định hệ thống điện, sa thải tải trở thành một đề tài quan trọng trong nghiên cứu.

1.3. Mục tiêu của Luận văn.
Nghiên cứu phương pháp sa thải phụ tải hợp lý, dựa trên cơ sở xem xét tốc
độ thay đổi tần số và độ nhạy điện áp tại các thanh góp tải của hệ thống trong lưới
điện. đồng thời xem xét đến tầm quan trọng của tải, chi phí tải, sự thay đổi của tải
theo giờ trong ngày và các điều kiện ràng buộc về sa thải phụ tải.

1.4 Cấu trúc của luận văn.
 Chương 1: Giới thiệu.
 Chương 2: Nghiên cứu sa thải phụ tải.

 Chương 3: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
 Chương 4: Xây dựng chương trình sa thải phụ tải.
 Chương 5: Tính toán thử nghiệm.
 Chương 6: Kết luận và hướng phát triển.











6

Chương 2
NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI
2.1 Tổng quan.
Có nhiều phương pháp khác nhau để sa thải phụ tải và phục hồi hệ thống đã
được phát triển bởi các nhà nghiên cứu và đã được sử dụng trong ngành công
nghiệp năng lượng trên thế giới. Hầu hết trong số này là dựa trên sự suy giảm tần số
trong hệ thống. Bằng cách xem xét một yếu tố đó là tần số, trong các trường hợp
này thường kém chính xác.
Việc sa thải quá mức đã không được ưa chuộng vì nó gây ra sự bất tiện cho
khách hàng. Các cải tiến về các phương pháp truyền thống này đã dẫn đến sự phát
triển của kỹ thuật sa thải phụ tải dựa trên tần số cũng như tốc độ thay đổi của tần
số. Điều này dẫn đến dự đoán tốt hơn của phụ tải sẽ phải sa thải, và nâng cao độ
chính xác.

Gần đây, việc mất điện đã mang lại sự chú ý tới các vấn đề của sự ổn định
điện áp trong hệ thống. Giảm điện áp có thể là một kết quả của một sự nhiễu loạn.
Đó là nguyên nhân chính, tuy nhiên, còn có thể do cung cấp không đủ công suất
phản kháng. Điều này dẫn đến các nhà nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật để duy trì
sự ổn định điện áp.
Mất điện của một máy phát điện gây ra mất cân bằng giữa công suất phát
điện và nhu cầu phụ tải, điều này ảnh hưởng đến tần số và điện áp. Kế hoạch sa thải
tải phải xem xét cả hai thông số này khi sa thải phụ tải. Bằng cách sa thải đúng số
lượng tải từ những thanh góp, biên độ điện áp tại một số thanh góp chắc chắn được
cải thiện.
Sau khi xem xét các thông số cho sa thải tải, cần thiết phải có các thiết bị phù
hợp cho việc thu thập dữ liệu hệ thống để các dữ liệu đưa vào cho chương trình sa
thải được chính xác như các giá trị thực tế. Thông thường, các bộ phận đo lường
pha được sử dụng để đo dữ liệu thời gian thực.
Sa thải tải được dựa trên một chuẩn ưu tiên, có nghĩa sa thải những phụ tải
quan trọng là ít nhất, các tải công nghiệp đắt tiền vẫn còn được duy trì. Vì vậy,
7

phương diện kinh tế đóng một phần quan trọng trong các kế hoạch sa thải tải.
Thông thường, một phương pháp tiếp cận thông minh được sử dụng kết hợp. Tổng
số lượng các tải phải sa thải được chia thành nhiều bước riêng biệt, nó được sa thải
theo sự suy giảm của tần số.
Khi tần số giảm đến điểm nhận đầu tiên chắc chắn được xác định trước phần
trăm của tổng phụ tải được sa thải. Nếu có một sự giảm tiếp trong tần số và nó đạt
đến điểm nhận thứ hai, tỉ lệ phần trăm của tải còn lại được sa thải. Quá trình này
diễn ra tiếp tục cho đến khi tần số tăng trên giới hạn dưới của nó. Số lượng tải bị sa
thải trong mỗi bước là một yếu tố quan trọng về hiệu quả của chương trình.
Bằng cách giảm tải trong mỗi bước thì khả năng sa thải tải quá mức sẽ được
giảm. Trong khi xem xét số lượng tải được sa thải và số lượng mỗi bước, cần tính
đến yêu cầu công suất phản kháng của mỗi tải. Thông thường, những nhiễu loạn

như mất một máy phát điện gây ra điện áp giảm. Một cách hiệu quả để khôi phục
lại điện áp là giảm tải công suất phản kháng. Do đó, khi tải tiêu thụ một lượng cao
công suất phản kháng thì sẽ được cắt giảm đầu tiên, biên độ điện áp có thể được cải
thiện.

2.2 Tóm lược các chương trình sa thải tải đang áp dụng.
Hội đồng điều phối độ tin cậy bang Florida (FRCC), có xây dựng kế hoạch
sa thải phụ tải. Các bộ phận cung cấp tải của FRCC phải cài đặt các rơle dưới tần
số, để ngắt xung quanh 56% tổng số tải trong một kế hoạch sa thải tự động. Kế
hoạch có 9 bước để sa thải phụ tải, tần số 59,7Hz cho bước đầu tiên và 59,1Hz cho
bước cuối cùng. Các bước tần số, thời gian và số lượng của tải sẽ bị sa thải được
trình bày trong bảng 1.1. Các bước từ A đến F sa thải khi có sự suy giảm tần số, các
bước L,M và N thì đặc biệt, sa thải tải khi tần số gia tăng. Mục đích của việc này là
để tránh sự trì trệ của tần số tại một giá trị thấp hơn so với danh định. Vì vậy, nếu
tần số tăng lên đến 59,4Hz và tiếp tục duy trì trong vùng lân cận hơn 10 giây, thì
5% phụ tải còn lại được sa thải để tăng tần số và đạt đến giá trị danh định yêu cầu.

8

Bảng 2.1: Các bước sa thải tải của FRCC.
Các bước
UFLS
Tần số sa
thải tải (Hz)
Thời gian
trễ (s)
Lượng tải sa thải (phần
trăm tổng tải) %
Tổng số lượng
tải sa thải (%)

A
59,7
0.28
9
9
B
59,4
0.28
7
16
C
59,1
0.28
7
23
D
58,9
0.28
6
29
E
58,5
0.28
5
34
F
58,2
0.28
7
41

L
59,4
10
5
46
M
59,7
12
5
51
N
59,1
8
5
56

Hiệu quả của kế hoạch này kiểm tra mỗi năm bởi nhóm công tác ổn định
FRCC (SWG). Căn cứ vào kế hoạch này chắc chắn chỉ tiêu tần số phải được thành
lập. Tần số phải duy trì trên 57Hz và nên phục hồi trên 58Hz trong 12 giây. Ngoài
ra, tần số không được vượt quá 61,8Hz vì sa thải phụ tải quá mức.
Kiểm soát khu vực giữa Đại Tây Dương MAAC thực hiện một quy trình sa
thải tải từng bước. Bảo vệ các máy phát điện cũng được xem xét khi thiết lập các
điểm cài đặt tần số, và số lượng tải sẽ bị sa thải tại mỗi bước. Các rơle bảo vệ máy
phát điện được thiết lập để ngắt máy phát điện sau bước sa thải tải cuối cùng. Kế
hoạch này có 3 bước sa thải phụ tải cơ bản, được trình bày trong bảng1.2.
Bảng 2.2: Các bước sa thải tải của MAAC.
Số lượng phần trăm tổng tải sa thải
Tần số cài đặt sa thải tải (Hz)
10%
59,3

10%
58,9
10%
58,5

Tần số cắt giảm đầu tiên là 59,3Hz. Tại mỗi bước, 10 % của tải trực tuyến tại
đó tức thời được sa thải. Số lượng của các bước sa thải có thể tăng được hơn ba lần
cung cấp trên lịch trình được duy trì. Kế hoạch này là một kế hoạch phân phối khi
nó sa thải tải từ các vị trí phân phối mà trái ngược với kế hoạch tập trung. Các tải bị
ngắt bởi kế hoạch này được phục hồi bằng tay.
9

Cài đặt thời gian trễ được áp dụng cho rơle dưới tần số và thời gian trễ là
0,1giây. Các rơle này đòi hỏi duy trì ổn định tại điểm đặt tần số 0,2 Hz và trong
thời gian trễ 0,1 giây. Các kiểu và công nghệ chế tạo của các rơle này là yêu cầu
phải đồng nhất để đạt được một cách xắp xỉ giống nhau về tốc độ đáp ứng. Một cơ
sở dữ liệu sa thải tải dưới tần số được duy trì bởi nhân viên lưu trữ thông tin MAAC
đối với việc sa thải tại mỗi bước, tổng số các bước và ghi lại mỗi trường hợp sa thải
tải.
Công ty dịch vụ công cộng New Mexico (PNM) đã phát triển một kế hoạch
sa thải tải dưới điện áp, để bảo vệ hệ thống của họ chống lại mất ổn định điện áp.
Kế hoạch này đã được thiết kế cho hai trường hợp mất ổn định điện áp. Thứ nhất là
được kết hợp với sự mất ổn định tức thời của các động cơ không đồng bộ trong
vòng 0÷20 giây đầu tiên, thứ hai là đến vài phút. Sụp đổ này có thể gây ra vì đang
cố gắng điều chỉnh phân phối để khôi phục lại điện áp tại trạm biến áp phụ tải. Theo
cấu trúc liên kết của hệ thống PNM, chương trình sa thải của phụ tải ngẫu nhiên
quan trọng được phát triển (ICLSS). Kế hoạch này sử dụng SCADA và các PLC.
Hệ thống vùng đã được sử dụng để thử nghiệm phương pháp này. Mười ba bước sa
thải tải được thực hiện để chính xác độ chênh lệch tần số.
Hồ chứa thủy điện Tây Nam SPP có ba bước cơ bản của kế hoạch sa thải tải

dựa trên các rơle dưới tần số. Trong trường hợp suy giảm tần số có thể không được
hạn chế trong ba bước, thêm vào đó các bước sa thải khác được tiến hành. Các sự
tác động khác có thể bao gồm việc mở các đường dây, tăng vùng mất điện. Những
hành động này được thực hiện khi tần số giảm xuống dưới 58,7Hz. Kế hoạch này
thì tự động, trong trường hợp nó không đạt được phục hồi tần số thành công, sa thải
tải bằng tay được kết hợp. Các bộ phận được yêu cầu phải sa thải tải trong ba bước.
Trong bước đầu tiên, lên đến 10% của tải, nhưng không quá 15% là cần thiết để sa
thải. Trong bước thứ hai lên đến 20% của tải, nhưng không quá 25% là cần thiết để
sa thải. Bước thứ ba yêu cầu lên đến 30% nhưng không quá 45% của các phụ tải
hiện có để được sa thải.
10

Hệ thống TNB của Malaysia đã được sử dụng chương trình sa thải phụ tải.
Chương trình này được dựa trên sự suy giảm của tần số và tải sa thải khi tần số
giảm dưới giá trị danh định của nó. Đó là bốn bước đầu tiên của chương trình sa
thải tải. Nhưng sau sự sụp đổ hệ thống vào tháng 8 năm 1993, nó đã được sửa đổi
với sáu bước chương trình sa thải. Do đây là hệ thống 50Hz, bắt đầu sa thải từ
49,5Hz. Các tần số liên tục cho năm bước tiếp theo là 49,3Hz; 49,1Hz; 49,0Hz;
48,8Hz và 48,5Hz. Tỷ lệ tải lựa chọn để sa thải được lựa trên mức trung bình ba
tháng của các dữ liệu tải được cập nhật hàng năm. Ba bước đầu tiên của sa thải tải
được thiết lập tại ba trạm điện có người kiểm soát hoặc các trạm điện có điều khiển
giám sát từ xa. Số lượng của tải có thể là ít hơn khi tải được sa thải là phân bố đều
trên hệ thống.
Một chương trình tự động sa thải tải dưới tần số được sử dụng bởi các ngành
công nghiệp năng lượng Guam. Chương trình này cố gắng để giảm thiểu tải bị sa
thải dựa trên mức độ của tải mất cân bằng và khả năng huy động các nguồn dự trữ.
Nó được dựa trên tần số giảm trung bình của hệ thống. Một kế hoạch tương tự được
kết hợp giữa Cote D’iVoire-Ghana-Togo-Benin thành lập một chương trình sa thải
tải năm giai đoạn với sự giảm tần số đầu tiên là 49,5Hz và sự giảm tần số của giai
đoạn cuối cùng là 47,7Hz (trên một hệ thống 50Hz).

ERCOT, hội đồng điện tin cậy của Texas, có chương trình sa thải tải dưới
tần số. Nó được xem xét bởi các hướng dẫn điều hành Ercot mỗi 5 năm. Tổng phụ
tải nó sa thải đến 25% tải của hệ thống. Chương trình có ba bước, cắt giảm tần số
cho bước một là 59,3Hz được trình bày trong bảng 1.3.
Bảng 2.3. Chương trình sa thải tải của ERCOT.
Tần số sa thải
Tải sa thải
59,3Hz
5% tải hệ thống (tổng 5%)
58,9Hz
Cộng thêm 10% tải hệ thống (tổng 15%)
58,5Hz
Cộng thêm 10% tải hệ thống (tổng 25%)

Các chương trình trên chưa bao gồm kế hoạch cô lập điện. Chỉ ngẫu nhiên
được xem xét sự ngắt điện của máy phát điện. Trong một sự kiện của tháng 03 năm
11

2003, chương trình UFLS đã đưa vào thử nghiệm, nó hoạt động tốt bởi ngắt tải
đồng nhất, lên đến 3,900MW của trường hợp của máy phát bị ngắt điện. Nhưng nó
được quan sát thấy rằng một số trong các bộ phận này bị ngắt điện sau sự kiện ban
đầu và sa thải tải của UFLS. Các bộ phận này được phát hiện có rơle bảo vệ hoặc
kiểm soát cài đặt bị sai.
Một chương trình khác sử dụng các mạng trí tuệ nhân tạo để xác định
chương trình bảo vệ sa thải tải thích hợp nhất. Các đầu vào của hệ thống được đòi
hỏi xác suất tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống bảo vệ hoặc số lượng của khách hàng
bị ngắt tải. Chương trình này là một phiên bản được mở rộng của một cách tiếp cận
mô phỏng Monte Carlo liên tiếp hiện có.
Chương trình sa thải tải dưới tần số hợp nhất bởi hệ thống điện Đài Loan,
xem xét các mô hình tải khác nhau. Ví dụ, một mô hình động một động cơ, một mô

hình động hai động cơ và một mô hình động tổng hợp. Đề án này tính toán các hệ
số động học D, đó là các hệ số của các mô hình tải khác nhau tùy thuộc vào tần số
và điện áp của tải.
Chương trình sa thải tải dựa trên thuật toán di truyền, gọi là Iterative
Deepening Genetic Algorithm (IDGA), sa thải tải phù hợp tại mỗi phạm vi lấy mẫu
và giảm thiểu tổng các thiệt hại của hệ thống do không cần thiết sa thải tải.
Một chương trình sa thải tải thông minh được giới thiệu bởi Shokooh và
những cộng sự. Chương trình này đã được lắp đặt tại PT Newmont Batu Hijau một
nhà máy khai thác mỏ ở Indonesia. Chương trình này được máy tính hóa với một
máy chủ liên kết với PLC phân phối trên toàn hệ thống. Những PLC thông báo cho
máy chủ ILS trong trường hợp rối loạn bất cứ nơi nào trong hệ thống.
Một phương pháp khác được áp dụng cho các hệ thống bắc Chile cho mục
đích thử nghiệm, xem xét một tối ưu hóa các vấn đề điều phối kinh tế, nhanh chóng
phục hồi nguồn dự trữ và sa thải tải khi mất một máy phát điện xẩy ra trong hệ
thống. Chương trình này sử dụng thuật toán lập của Bender. Nó cũng sẽ xem xét
phân tích chi phí của hệ thống, xem xét chi phí sa thải tải và chi phí nguồn dự trữ.
12

Tóm lại, hầu hết các chương trình sử dụng sa thải phụ tải là áp dụng hai
phương pháp đó là: sa thải tải dưới tần số và sa thải tải dưới điện áp.

2.3 Tóm lược một số bài báo nghiên cứu dựa trên sa thải tải dưới tần số.
Sa thải phụ tải dưới tần số chủ yếu cài đặt các rơle để phát hiện những thay
đổi tần số trong hệ thống điện. Khi tần số giảm xuống dưới một giá trị nhất định
một số lượng nhất định của phụ tải điện sẽ cắt giảm, nếu tần số giảm xuống hơn
nữa, lại một số lượng tải bị cắt gảm. Điều này dẫn đến cho một liên kết của các
bước. Số lượng tải sẽ sa thải và vị trí của tải sẽ sa thải được xác định trước.
Terzia nói về sa thải phụ tải dưới tần số trong hai giai đoạn. Trong giai đoạn
đầu tiên, tần số và tốc độ thay đổi của tần số trong hệ thống được ước tính bằng
thuật toán kiểu Newton không đệ quy. Trong thuật toán thứ hai, độ lớn của sự xáo

trộn được ước tính bằng cách sử dụng phương trình chuyển động của rotor máy phát
điện đơn.
Trong cách tiếp cận khác Thalassinakis và những cộng sự đã nhận được kết
quả từ một hệ thống điện tự xử lý trên đảo Grete của Hy Lạp. Phương pháp này sử
dụng cách tiếp cận mô phỏng Monte Carlo cho các thiết lập của tải sa thải dưới tần
số của các rơle và lựa chọn độ dự trữ phục hồi thích hợp cho một hệ thống điện tự
xử lý.
Các thiết lập của các rơle dưới tần số dựa trên bốn thông số, mức độ dưới tần
số, tốc độ thay đổi tần số, thời gian trễ và số lượng tải được sa thải. Có ba thiết lập
các chỉ số hệ thống được xác định. Đây là những thiết lập nhầm mục đích so sánh
giữa các chiến lược sa thải tải. Một phương pháp được phát triển trong đó mô phỏng
cách xử lý của một hệ thống điện. Ba hướng của các hệ thống điện đã được phát
triển trong mô phỏng là:
 Hoạt động của hệ thống điện khi thực hiện bởi trung tâm điều khiển,
 Điều chỉnh sơ cấp của các tổ máy phát điện sau sự cố của một tổ máy phát
điện,
 Điều chỉnh thứ cấp và sử dụng các nguồn dự trữ để phục hồi.
13

Ba trường hợp khác nhau của so sánh nguồn dự trữ với tải được xem xét.
Thứ nhất là khi nguồn dự trữ là đủ hoặc lớn hơn, tải có thể phục hồi ngay lập tức.
Thứ hai là khi nguồn dự trữ là hơi thiếu và các tổ máy phát điện nhanh, sẽ đòi hỏi
một lượng thời gian nhất định để được bắt đầu, do đó sẽ có 10÷20 phút trước khi tải
có thể được hoàn toàn phục hồi. Thứ ba là nguồn dự trữ không đủ và không có đủ
các tổ máy nhanh như vậy, tải sẽ không được phục hồi trong một thời gian dài đáng
kể.
Wee-Jen Lee thảo luận về sa thải thông minh khác dựa trên các máy tính.
Đặc tính duy nhất về rơle này là xây dựng trong việc thiết lập thời gian trì hoãn. Tần
số cài đặt trong các bộ rơle kiểm tra tình trạng sụp đổ lại hệ thống. Một ví dụ về sụp
đổ trở lại của hệ thống như sau: Xem xét sự cố một máy phát điện và kích hoạt một

bước sa thải tải. Điều này làm cho tần số của hệ thống được phục hồi. Trong thời
gian phục hồi nếu máy phát điện khác bị ngắt dẫn đến sụp đổ trở lại hệ thống. Quy
chuẩn các rơle tần số sẽ không ngắt cho đến khi tổn thất máy phát điện thứ hai đủ
gây ra tình trạng suy giảm tần số. Hệ thống ILS tự động điều chỉnh cài đặt sa thải tải
được ngay lập tức không chậm trễ. Các thiết lập thời gian trễ làm cho chương trình
sa thải tải dẫn đến các tình huống trong thời gian đầu khi một nhiễu loạn gây nên
tần số giảm và giữ ở một giá trị thấp hơn so với định mức. Số lượt các bước sa thải
tải có thể tăng lên mà không có giới hạn. Ưu điểm của nhiều bước sa thải tải là để
ngăn chặn số lượng lớn các sự quá độ, đồng thời cũng ngăn chặn sa thải quá mức.
Một phương pháp đã được thảo luận đó là sử dụng cây hồi quy của Chang và
cộng sự. Cây hồi quy được sử dụng để nội suy giữa các dữ liệu ghi lại để đưa ra một
ước tính của sự suy giảm tần số sau khi một máy phát mất điện. Nó là một phương
pháp phi tham số, có thể lựa chọn các tham số hệ thống, và các mối liên quan của
nó là phù hợp với sự mất cân bằng tải do mất điện máy phát và sự suy giảm tần số.
Các trường hợp được xem xét ở đây là chỉ một máy phát điện mất điện, phương
pháp này có thể được áp dụng cho các hình thức khác của các nhiễu loạn.
Một kỹ thuật lọc cơ bản Kalman bởi A.A.Girgis và cộng sự ước tính tần số
và tốc độ của nó thay đổi có lợi cho sa thải tải. Phép đo điện áp nhiễu được sử dụng
14

để ước tính tần số và tốc độ của nó thay đổi. Một bộ lọc Kalman mở rộng ba trạng
thái được nối tiếp với bộ lọc Kalman tuyến tính được sử dung trong một thuật toán
sa thải tải hai giai đoạn. Ngõ ra của bộ lọc Kalman ba giai đoạn là đầu vào cho bộ
lọc Kalman tuyến tính. Đây là bộ lọc thứ hai để xác định thành phần tuyến tính của
tần số và tốc độ thay đổi của nó. Số lượng của tải sẽ sa thải được tính bằng cách sử
dụng các thành phần tuyến tính của bộ lệch tần số ước tính.
Một phương pháp sử dụng lọc Kalman để ước lượng tần số và tốc độ của nó
thay đổi từ dạng sóng điện áp. Các thanh góp được xếp hạng dựa trên tốc độ thay
đổi các giá trị điện áp (dV/dt) của nó. Mức độ nhiễu loạn được tính từ phương trình
chuyển động của rotor. Tốc độ thay đổi của tần số cần thiết cho phương trình này

được tính bằng cách sử dụng bộ lọc Kalman. Sau khi tổng số lượng của tải sẽ sa thải
được ước tính, tải sẽ sa thải từ các thanh góp được xác định dựa trên những phân
tích PV.
Li zhang đề nghị một phương pháp được thiết kế các rơle dưới tần số, sử
dụng tần số và tốc độ thay đổi của tần số (df/dt) để sa thải phụ tải, chương trình đã
được thiết kế cho một hệ thống điện miền Đông Bắc Trung Quốc với tần số 50Hz.
Các chương trình truyền thống chỉ yêu cầu những thông tin suy giảm tần số. Ở đây,
tốc độ thay đổi của tần số được sử dụng như thông tin phụ trợ, các đồ thị cho tốc độ
thay đổi của tần số được dao động trong trạng thái tự nhiên. Do đó, một chương
trình mới được đề xuất trong bài báo này, nó xem xét sự tích hợp của tốc độ thay
đổi tần số (df/dt) để chỉ ra sự suy giảm tần số. Bằng cách tích hợp một phép đo thực
tế vùng giữa hai tần số, f
i-1
và f
i
. Các chương trình được tạo thành từ năm bước sa
thải cho một hệ thống 50Hz. Các bước này là từ 50÷49,2Hz; 49,2÷49Hz;
49÷48,8Hz; 48,8÷48,6Hz; 48,6÷48,4Hz. Số lượng tải bị sa thải trong mỗi bước
được quyết định bằng cách tích hợp giá trị df/dt trong mỗi bước. Các kết quả mô
phỏng khi so sánh với các chương trình cũ với đúng tần số suy giảm cho thấy một
cải tiến nhất định tần số trong hệ thống.
Ý tưởng chính trong bài báo được đề nghị bởi Xiong và cộng sự là bao gồm
các hệ số điều chỉnh tần số trên đường dây truyền tải. Các tải với các hệ số điều
15

chỉnh tần số nhỏ hơn được sa thải đầu tiên, tiếp theo là các tải với các hệ số điều
chỉnh tần số lớn hơn. Mối quan hệ công suất tác dụng và tần số tải đươc thành lập
dưới hình thức của phương trình sau đây.

2

0 1 2
( / ) ( / ) ( / )
n
L LN LN N LN N n LN N
P a P a P f f a P f f a P f f    
(2.1)
Trong đó:
N
f
là tần số danh định,
P
LN
là giá trị công suất hoạt động
i
a
(i=1,2,…,n) là tỉ lệ phần trăm của tổng tải được liên kết với số hạng
thứ i của tần số.
Các đơn vị theo mẫu của phương trình trên là sự khác biệt để có được sự thay đổi
trong công suất tải như những thay đổi của tần số (
L
dP
df
) đó là hệ số K
L
hoặc hệ số
điều chỉnh. Các số hạng cao hơn được bỏ qua.

2
1 2 3
**

L
L
dP
K a a f a f
df
   
(2.2)
Vì vậy, nó thích hợp để sa thải tải cho các hệ số điều chỉnh nhỏ hơn. Do đó, tải
được đánh dấu dựa trên các hệ số điều chỉnh riêng biệt của nó và phù hợp với các
thời biểu sa thải tải được lên kế hoạch dựa trên các hệ số K tương ứng của nó.
Mạng Nơron được đề xuất để sử dụng cho một chương trình sa thải tải dưới
tần số. Các ý định này để thay thế các mô phỏng động các tác động chậm thông
thường bằng các cơ cấu mạng Nơron nhanh chóng và hiệu quả. Thủ tục nói chung
là xác định các yếu tố đầu vào cho các mạng Nơron. Các biến được sử dụng như
những tín hiệu đầu vào là công suất phát điện hiện tại, biến công suất thực, số lượng
tải thực tế bị sa thải và tỉ lệ phần trăm của tải theo hàm số mũ được sa thải.
Một chương trình dựa trên SCADA đã được đề xuất bởi Parniani và các cộng
sự. Tốc độ thay đổi tần số là có lợi trong việc xác định tình trạng quá tải khi một
nhiễu loạn xảy ra và do đó giúp để ước tính số lượng tải bị sa thải. Chương trình
dựa trên SCADA khắc phục những thiếu sót của chương trình UFLS thích ứng
trước đó. Có nghĩa là tần số hệ thống được xác định như sau:
16


11
( * )/ ( )
nn
i i i i
ii
f H f H




(2.3)
Trong đó:
i
f
là tần số của máy phát điện từ 1 ÷ n,
H là hằng số quán tính tương ứng của máy phát trong hệ thống.
Thêm vào phương trình
df
dt
cho mỗi máy phát điện, phương trình vị trí nhiễu loạn
nhận được đối với SCADA là:

11
1
( ( * ) / ( ))
60
2
nn
i i i
ii
L
n
i
i
d H f H
P
dt

H






(2.4)
Ở đây: P
L
là độ lớn nhiễu loạn trong đơn vị tương đối.
Bây giờ một biến số khác P
thr
được xác định. Nếu một sự nhiễu loạn khác xảy ra
tại máy phát điện yếu nhất là ít hơn giá trị này thì tần số tuyệt đối của máy phát điện
đó là trong giới hạn cho phép. Đối với tình huống mà ở đó độ lớn nhiễu loạn
P
L
P
thr
được yêu cầu không sa thải tải. Độ lớn sa thải tải tối đa là bằng sự chênh
lệch giữa độ lớn nhiễu loạn và P
thr
: (P
L
- P
thr
). Tải sẽ sa thải được phân bố tỉ lệ
nghịch với hằng số quán tính máy phát điện để làm cho sa thải tải hiệu quả nhất. và
phương trình (1.4) trình bày phân bố này.

1,
1
1
()
( 1)
n
i
k k i
L thr
n
i
i
H
PP
n
H


  



(2.5)
Dựa vào công thức này các bước của chương trình sa thải tải được thiết kế. Cả hai
bước sa thải một phần ba tải còn lại. Các bước này được trình bày trong bảng 1.4
với bước đầu tiên tại 59,3Hz.

17

Bảng 2.4: Công thức sa thải tải dựa trên SCADA.
Tần số
Số lượng tải sa thải
Thời gian trễ (giây)
59,3Hz
1,
1
1
()
3*( 1)
n
k k i
L thr
n
i
Hi
PP
n
Hi


  




0,3
58,5Hz
1,
1
2
()
3*( 1)
n
k k i
L thr
n
i
Hi
PP
n
Hi


  




0,2

Một chương trình sa thải tải thích nghi nó bao gồm một chiến lược tự phục
hồi được trình bày bởi Vittal và các cộng sự. Chương trình đề xuất được thử nghiệm
trên một hệ thống thử nghiệm với 179 thanh góp, 20 máy phát điện. Chiến lược tự
phục hồi này tự hoạt động khi hệ thống có thể mất ổn định được phát hiện. Hệ thống
sau đó phân chia thành các cụm nhỏ để tự duy trì. Sau cô lập này, sa thải tải dựa

trên tốc độ thay đổi của tần số được áp dụng cho hệ thống. Do sự phân chia này làm
cho dễ dàng hơn để khôi phục lại phụ tải.
Đầu tiên là kiểm soát cô lập, nó được thực hiện bằng cách sử dụng phương
pháp tỉ lệ hai lần. Nó giải quyết với các đặc tính cấu trúc của các hệ thống điện và
xác định các tương tác của các máy phát điện liên kết mạnh hay yếu. Chương trình
giảm động DYNRED 5.0 là phần mềm trong đó mô phỏng được chạy để thực hiện
kỹ thuật này. Thông qua phần mềm này nhóm liên kết của các máy phát điện có thể
nhận được trên hệ thống điện.
Có hai kiểu cô lập được hình thành, cô lập nhiều sự phát điện và cô lập nhiều
tải. Cô lập nhiều tải có thể có một sự suy giảm hơn của tần số. điều này có thể dẫn
đến bộ bảo vệ máy phát điện sẽ ngắt các máy phát, như vậy sự suy giảm tần số hơn
nữa của phần cô lập. Do đó, một chiến lược sa thải tải hai lớp được sử dụng cho các
vùng cô lập nhiều tải. Lớp đầu tiên là dựa trên phương pháp suy giảm tần số, lớp
thứ hai là xem xét tốc độ thay đổi tần số. Do sự chậm trễ thời gian lâu hơn và
ngưỡng tần số thấp hơn để tránh sa thải tải nhầm. Khi hệ thống nhiễu loạn lớn và
18

vượt quá ngưỡng tín hiệu, lớp thứ hai đưa vào hoạt động. Nó sẽ gửi một tín hiệu để
chấm dứt các lớp đầu hoạt động và tiếp tục với sa thải tải dựa trên tốc độ thay đổi
tần số. Lớp này sẽ sa thải tải nhiều hơn tại những bước đầu tiên để ngăn chặn hiệu
ứng phân tầng. Độ lớn của nhiễu loạn là căn cứ dựa trên công thức:

1
60*
( (0 ) / )
2
n
i STK
L STK
j

i
df P
PP
dt H





(2.6)
Nếu tổng hợp các phương trình cho i = 1 ÷ n thì phương trình cuối cùng thu được
là:

1
60*
2
L
n
i
i
P
df
dt
H




(2.7)
Ở đây: m

0
được xác định như
df
dt
đó là giá trị trung bình của tốc độ suy giảm tần số.
sắp xếp lại phương trình trên, có được một phương trình mới liên quan đến P
L
và
m
0
.

0
1
* 2 / 60
n
Li
i
P m H




(2.8)
Vì H
i
là hằng số, độ lớn của m
0
có thể tỉ lệ thuận với tốc độ suy giảm của tần số. Do
đó tốc độ thay đổi của tần số (

df
dt
) có thể là một thước đo của sự nhiễu loạn. Một
khi giá trị ngưỡng nhiễu loạn P
L
cho tần thứ hai của sa thải tải được quyết định, gia
trị m
0
được tính toán. Giá trị m
i
tại mỗi thanh góp được tính toán và so sánh với m
0
.
Nếu m
i
 m
0
thì lớp thứ hai được kích hoạt, nếu không thì chương trình sa thải tải
thông thường được sử dụng. Chương trình sa thải tải mới này làm tăng sự ổn định
của hệ thống bằng cách sa thải tải ít hơn so với các chương trình thông thường.

2.4 Tóm lược một số bài báo nghiên cứu dựa trên sa thải tải dưới điện áp.
Các rơle sa thải tải dưới điện áp được thiết lập để hoạt động trong trường hợp
các điều kiện điện áp thấp trong hệ thống. Nhiễu loạn ảnh hưởng hệ thống có thể
duy trì ổn định hệ thống ở vị trí nhiễu loạn, nhưng vẫn có điện áp thấp tại các thanh
19

góp. Sự thiếu hụt công suất phản kháng trong các trường hợp khác nhau có thể dẫn
đến trường hợp điện áp không ổn định. Trong một số trường hợp chắc chắn điện áp
có thể là quá gần với các giới hạn ổn định và sự sụp đổ có thể rất nhanh. Những

điều kiện điện áp thấp này có thể được sửa chữa bằng cách sa thải số lượng thích
hợp của tải từ các thanh góp với sự giúp đỡ của chương trình sa thải tải dưới điện áp
hiệu quả.
Lopes và các cộng sự đề suất một phương pháp mà thực hiện sa thải tải trong
trường hợp hai điều kiện. Thứ nhất là nơi sa thải tải phải xảy ra do một vị trí nhiễu
loạn điều kiện điện áp thấp, thứ hai là nơi mà dẫn đến sa thải do sự bất lực của hệ
thống để đạt được một điều kiện vận hành ổn định vị trí nhiễu loạn. Phương pháp
này sử dụng lưu lượng tải để quyết định những thanh góp từ đó để sa thải tải. Các
thiết lập ban đầu của các hoạt động kiểm soát được thực hiện đầu tiên. Đó là hành
động chuyển mạch tụ bù, điều chỉnh đầu ra máy biến áp và kiểm soát điện áp thứ
cấp.
Jianfeng và các cộng sự đã phát triển một phương pháp với các chỉ số rủi ro
để quyết định các thanh góp phải được làm mục tiêu cho sa thải tải để duy trì sự ổn
định điện áp. Các thanh góp với một rủi ro cao của sự bất ổn định điện áp được xem
xét đầu tiên. Các chỉ số được ước tính từ xác suất xảy ra sụp đổ của điện áp.
Ladhani và Rosehart đề xuất mô hình tải cho một chương trình sa thải tải
dưới điện áp. Đề nghị thông báo tới các khách hàng để không tiếp tục sử dụng công
suất điện trong thời gian kiển soát tải. Bằng cách này, một sự đột ngột sa thải phụ
tải không bị phát sinh. Ngoài ra, hệ thống kiểm soát tải sẽ dẫn đến sự ổn định của hệ
thống ngay cả khi nó không phải đối mặt với một sự nhiễu loạn.
Phương pháp khác để kiểm soát điện áp và thiết lập sa thải tải dưới tần số.
Nó được đề xuất bởi Yorino và các cộng sự đề nghị một phương pháp lập kế hoạch
mới, phân bổ VAR sử dụng các thiết bị FACTS. Ở đây tổng chi phí kinh tế cho một
sự sụp đổ điện áp cùng với nó hiệu chỉnh kiểm soát và sa thải tải được đưa vào tính
toán để đến với các chương trình quy hoạch tối ưu VAR. Do đó, hàm mục tiêu là
giảm thiểu chi phí trong khi vẫn giữ ổn định điện áp của hệ thống.
20

Mozino bàn về chương trình sa thải tải dưới điện áp hiện tại đang có. Nó
được chia thành hai loại: phân cấp và tập trung. Phân cấp sa thải tải bao gồm sự

điều chỉnh rơle tại các thanh góp với tải được sa thải và ngắt các rơle tương ứng.
chương trình này tập trung được nâng cao hơn. Các rơle được lắp đặt tại các vị trí
thanh góp khóa lại, và các thông tin liên quan mà các rơle ngắt được gửi đến các
rơle này từ một trung tâm kiểm soát chính. Do đó, tải quy định được sa thải từ các
thanh góp phù hợp. Nhiều chương trình này được mệnh danh là chương trình “bảo
vệ đặt biệt” hoặc “diện rộng”.
Cả hai loại nêu trên sử dụng rộng rãi các rơle sa thải tải dưới điện áp. Những
rơle này yêu cầu logic và phải sử dụng có hiệu quả và chính xác. Ngoài ra, những
rơle này phải tránh những hoạt động sai. Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu trên, rơle
kỹ thuật số đang được sử dụng cho sa thải tải dưới điện áp. Hai chương trình sử
dụng rơle kỹ thuật số sẽ được thảo luận trong bài báo của Mozina.
Biện pháp logic một pha, UVLS điện áp trên mỗi pha. Chương trình này
phân biệt giữa sự sụp đổ điện áp và lỗi gây ra điện áp thấp. Sự sụp đổ điện áp là một
hiện tượng cân bằng, do kết quả trong một sự giảm điện áp trên tất cả ba pha, điện
áp thứ tự thuận là bằng với điện áp ba pha. Trong trường hợp của một tình trạng sự
cố, điện áp thứ tự nghịch được sử dụng cho rơle ngăn chặn.
Căn cứ vào sự cố mất điện năm 2004, và hệ thống đánh giá điện áp cho sự
bất ổn định điện áp vận hành hệ thống truyền tải Hy Lạp (HTSO) đã quyết định tự
động hóa quá trình sa thải tải. Trong bài báo sau đây hai chiến lược sa thải tải được
mô tả. Đầu tiên là khu vực Athens và sau đó là khu vực bán đảo Peloponnese. Đối
với chương trình đầu tiên tại Athens, một chương trình bảo vệ đặc biệt (SPS) được
thiết lập. Chương trình này sử dụng chương trình bảo vệ hiện có để kiểm tra quá tải
của các mối liên kết phía bắc. Bảng 1.5 mô tả các thiết lập của chương trình này.
Các lệnh ngắt 2 và 3 là dành cho sự mất ổn định điện áp.
Một sự ngắt kết nối đột ngột của một đường dây 400kV gây ra ngày 22 tháng
6 chương trình bảo vệ để kích hoạt tự động sa thải tải như thể hiện trong bảng 1.5.
mặc dù chương trình này đã được thiết lập với 8 bước ngắt, sa thải tải thực sự ít hơn
21

giá trị ước tính. Ngoài ra, các lệnh ngắt 7 và 8 đã không được sử dụng trong chương

trình tự động. Đối với điện áp vẫn ổn định, số lượng thực tế của tải sa thải ngày 22
tháng 6 đã mất đi một số lượng tải mà không phải giá trị ước tính.
Bảng 2.5: Sa thải tải bởi điều hành hệ thống truyền tải Hy Lạp.
Các lệnh ngắt
Ước lượng tải sa thải
(MW)
Đo lường tải trong
22/06/2006 (MW)
1
90
24
2
170
158,6
3
190
155,8
4
120
120,2
5
100
68,4
6
75
65,4
7
150
N/A
8

80
N/A
Tổng
975
592,4

Trong khu vực Peloponnese tự động sa thải tải xảy ra khi các đường truyền
tải đặc biệt ngắt. Một biện pháp sa thải tải bằng tay là làm theo thiết lập tự động
này. Hiện nay, chương trình sa thải này được thực hiện khi hai đường dây 150kV
bắt nguồn từ khu vực Megalopolis bị ngắt kết nối. Sa thải tải bằng tay làm tăng độ
tin cậy của hệ thống bảo vệ.
Một chương trình sa thải tải chống lại sự mất ổn định điện áp dài hạn được
đề xuất trong bài báo này với Van Cutsem và các cộng sự. Nó sử dụng các bộ điều
khiển phân phối được ủy quyền, một điện áp truyền tải và một nhóm tải được kiểm
soát. Mỗi bộ điều khiển hành động trong một vòng lặp kín, các tải sa thải thay đổi
về độ lớn dựa trên sự phát triển của điện áp giám sát. Mỗi bộ điều khiển hành động
trên một cài đặt đóng điện các tải và giám sát điện áp V của thanh góp truyền tải
đóng trong khu vực đó. Bộ điều khiển dựa trên nguyên tắc, ở đó nguyên tắc là câu
lệnh đơn giản “nếu – thì”. Ví dụ, nếu điện áp giảm dưới V
th
, thì tải sẽ sa thải bằng
lượng P
sh
. Thực tế chương trình được giải thích như sau. Bộ điều khiển quyết định
sa thải tải dựa trên sự so sánh giữa điện áp V của khu vực đó với giá trị ngưỡng V
th
.
Giá trị ngưỡng này có thể được quyết định trước bởi nhân viên vận hành dựa trên
kinh nghiệm hệ thống dữ liệu. Nếu V là thấp so với giá trị ngưỡng, thì bộ kiểm soát