Phân tích an toàn và đề xuất các giải pháp điều độ cho hệ thống điện 110 220kv khu vực nam miền trung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN TRƢỜNG GIANG

PHÂN TÍCH AN TOÀN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ CHO HỆ THỐNG ĐIỆN
110 - 220KV KHU VỰC NAM MIỀN TRUNG

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số
: 60 52 02 02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT ĐIỆN

Đà Nẵng – Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

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

Phản biện 1:
PGS. TS. Đinh Thành Việt
Phản biện 2:
TS. Vũ Phan Huấn

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điện họp tại Trường Đại học Bách khoa vào

ngày 13 tháng 5 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học
Bách khoa
 Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hệ thống điện (HTĐ) Việt Nam hiện nay đang có những bước
phát triển nhanh về quy mô lưới điện và đa dạng về nguồn điện. Điều
này nhằm đáp ứng tốc độ tăng trưởng của phụ tải hệ thống điện Quốc
gia.
Nhiệm vụ của cơ quan điều hành hệ thống điện là vận hành
HTĐ an toàn, tin cậy, ổn định, đảm bảo chất lượng điện năng và kinh
tế. Trong quá trình điều hành, các Điều độ viên phải thường xuyên
giám sát các thông số, xử lý các tình huống bất thường xảy ra trên hệ
thống.
Các tình huống sự cố xuất hiện ngẫu nhiên và có thể ở bất kỳ
chế độ vận hành nào. Đó là sự cố xếp chồng hoặc sự cố các phần tử
đang truyền tải công suất cao trong hệ thống. Những sự cố này có thể
làm mất điện một khu vực hoặc tan rã hệ thống. Yêu cầu đặt ra đối
với các Điều độ viên là phải nhanh chóng thực hiện những thao tác
xử lý chính xác, đúng quy trình, quy định.
Nhằm chủ động đối phó với các tình huống sự cố có thể xảy ra
trên hệ thống cần có những phương thức vận hành phù hợp. Đối với
các sự cố nguy hiểm ảnh hưởng đến an toàn hệ thống điện khu vực
hoặc an ninh hệ thống điện Quốc gia cần có giải pháp điều hành

chính xác, phù hợp.
Hệ thống điện khu vực Nam miền Trung nằm trên địa bàn có
điều kiện khí hậu phức tạp, chi phối biểu đồ phát các nhà máy điện.
Phụ tải khu vực có sự chênh lệnh lớn giữa cao điểm, thấp điểm và
giữa các mùa. Đây là khu vực có thể xảy ra các sự cố nghiêm trọng
cần phải quan tâm nghiên cứu.


2
2. Lịch sử nghiên cứu
Trước đây đã có nhiều đề tài về phân tích an toàn (Contingency
Analysis) một số hệ thống điện. Tuy nhiên, đa số các nghiên cứu trước
đây phân tích an toàn HTĐ ở chế độ phụ tải dự báo cao nhất trong năm
và đưa ra các giải pháp xử lý kỹ thuật lâu dài như lắp đặt thêm thiết bị
hoặc cải tạo lưới. Trong phạm vi đề tài này, tác giả sẽ tính toán phân
tích an toàn HTĐ dựa trên những số liệu thu thập thực tế, từ đó xây
dựng quy trình xử lý, đưa ra những thao tác tức thời đối với những sự
cố khác nhau hoặc cùng đối tượng sự cố nhưng chế độ vận hành hệ
thống khác nhau, nhằm đảm bảo an toàn HTĐ.
3. Mục đ ch và mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Mục đích nghiên cứu: Dựa trên lý thuyết môn học Phân tích
an toàn hệ thống điện, sử dụng phần mềm tính toán PSS/E để phân
tích hệ thống điện 110 – 220kV Nam miền Trung.
- Mục tiêu nghiên cứu: Căn cứ vào kết quả phân tích và các
quy trình quy định, lập phương án xử lý sự cố N-1, N-2 để làm cơ sở
cho các Điều độ viên trong quá trình điều hành HTĐ.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
+ Đối tượng nghiên cứu:
- Cấu trúc lưới điện, phân bố công suất khu vực Nam miền
Trung.

- Các phương pháp phân tích an toàn HTĐ.
- Chế độ vận hành và những sự cố N-1, N-2 nguy hiểm trong
HTĐ khu vực Nam miền Trung.
- Phương án xử lý sự cố N-1, N-2.
+ Phạm vi nghiên cứu:
- Thuật toán phân tích an toàn HTĐ.
- Dựa trên phân tích kết quả tính toán, lập danh sách sự cố N-


3
1, N-2 nguy hiểm.
- Xây dựng giải pháp điều độ đối với các tình huống có khả
năng gây nguy hiểm trong công tác vận hành HTĐ.
5. Cơ sở khoa học
- Lý thuyết phân tích an toàn HTĐ.
- Giải tích mạng điện.
- Lý thuyết bảo vệ rơ le và tự động hóa HTĐ.
- Luật điện lực, các nghị định và thông tư về điều độ HTĐ, và
các quy trình quy định của ngành Điện.
6. Cấu trúc của luận văn
Mở đầu
Chương 1: Lý thuyết phân tích an toàn hệ thống điện.
Chương 2: Các phần mềm tính toán an toàn trong hệ thống
điện.
Chương 3: Giới thiệu HTĐ 110 – 220 kV Nam miền Trung và
quy trình phân tích an toàn hệ thống điện.
Chương 4: Phân tích an toàn hệ thống điện Nam miền Trung
và đề xuất các giải pháp điều độ.
Kết luận và kiến nghị

4
CHƢƠNG 1
LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN
1.1. TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ NGẪU NHIÊN
1.1.1. Phƣơng pháp tƣờng minh
Để định lượng tính nghiêm trọng của mỗi sự cố cần sử dụng
các hàm toán học. Vấn đề là cần tính toán nhanh nhằm phân biệt và
xếp loại chúng theo thứ tự nghiêm trọng giảm dần, sau đó thực hiện
phép tính đầy đủ đối với những giá trị chỉ số nghiêm trọng khác
không.
Những thuật toán chọn lọc sự cố của phương pháp tường minh
(phương pháp chỉ số xếp loại) là dựa trên các công thức đơn giản đã
được đưa ra trong các tài liệu. Tuy nhiên, việc mô tả trạng thái sau sự
cố bởi một chỉ số vô hướng có nhược điểm không mô tả đầy đủ thông
tin và như vậy độ tin cậy của kết quả chưa được khẳng định. Những
phương pháp như vậy cũng được gọi là phương pháp sắp xếp trong
phân tích an toàn.
1.1.2. Phƣơng pháp đánh giá trạng thái
Phương pháp đánh giá trạng thái nhằm đánh giá trạng thái của
hệ thống sau sự cố bằng một phép tính rất nhanh và gần đúng. Từ đó
đưa ra danh sách các trường hợp sự cố được xem là có khả năng nguy
hiểm và thực hiện việc tính toán đầy đủ công suất tác dụng và công
suất phản kháng đối với các trường hợp này. Phương pháp này dựa
trên sự phát triển của phương pháp số nhằm giảm bớt thời gian tính
toán.
1.1.3. Phƣơng pháp nhận dạng
Nhằm xác định tình trạng an toàn theo thời gian thực, bằng cách
so sánh với các tình trạng tương tự đã được nghiên cứu trước đó.

5
1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH AN TOÀN
1.2.1. Phƣơng pháp sắp xếp
a. Xác định chỉ số nghiêm trọng
Điểm xuất phát của phương pháp chọn lọc sự cố là xác định
một chỉ số (PI) phản ánh mức độ nghiêm trọng, nó cho phép sắp xếp
tình trạng của các sự cố khác nhau, cái này so với cái khác.
b. Công thức và thuật toán

PI x  (Wi / 2n)[(| X i |  | X inom |) / X ilim ]2n
Với:
X i : Độ lớn (công suất/điện áp) đo được ở nút i.
nom

Xi
∆X

: Độ lớn (công suất/điện áp) định mức ở nút i.

lim
i

Wi :

: Khoảng cách an toàn (phạm vi an toàn).

Trọng số ở nút i, là một số thực không âm tính đến cấu

trúc của hệ thống.

1.2.2. Các phƣơng pháp đánh giá trạng thái
a. Phương pháp tính toán phân bố công suất một phần
Việc đánh giá các biến trạng thái (pha, điện áp) đạt được sau
những bước lặp đầu tiên của một phép tính công suất tác dụng - phản
kháng (1P-1Q) bằng phương pháp Newton – Raphson là một kỹ thuật
thường được sử dụng.
Nói chung đó là việc thực hiện một phép lặp tách rời phần thực
(phương trình công suất/góc) và phần ảo (phương trình công suất
phản kháng/điện áp) giải độc lập, gọi là bài toán tính phân bố công
suất bằng phương pháp tách cặp nhanh (FDLF).
b. Phương pháp hệ số chuyển tải
Việc nghiên cứu các sự cố với số lượng lớn sẽ rất khó khăn
nếu yêu cầu nhanh chóng tìm ra kết quả trong một hệ thống có cấu
trúc phức tạp. Một trong những phương pháp được sử dụng là


6
phương pháp hệ số chuyển tải hay còn gọi là phương pháp hệ số nhạy
hệ thống.
Các hệ số nhạy này sẽ phản ánh sự thay đổi tương quan của
dòng công suất trên đường dây khi thay đổi cấu trúc, công suất phát
trong hệ thống.
Có hai loại hệ số: Hệ số phân phối công suất trên các đường dây
khi cắt một đường dây bất kỳ và hệ số chuyển lượng công suất phát
sang các tổ máy phát và đường dây khi tách một tổ máy phát bất kỳ.
c. Phương pháp mở rộng vùng
Phương pháp này dựa trên bản chất cục bộ của phần lớn sự cố,
với quan điểm hậu quả sự cố ảnh hưởng lớn ở vùng lân cận điểm sự
cố và hậu quả của chúng được lan truyền bởi các dạng “sóng” đến
các nút có kết nối về điện. Ở đây cần tìm lời giải vùng ảnh hưởng đối

với mỗi sự cố với giả thiết rằng những vùng xa sự cố trơ cứng về
điện với sự cố.
CHƢƠNG 2
CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG
HỆ THỐNG ĐIỆN
2.1. CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG
ĐIỆN ĐANG ĐƢỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY
2.1.1. Phần mềm Power World
2.1.2. Phần mềm PSS/E
2.1.3. Phần mềm PSS/ADEPT
2.1.4. Phần mềm CONUS
2.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG PSS/E
- Phần mềm PSS/E hiện nay đang được sử dụng để tính toán và
phân tích an toàn trong các Trung tâm điều độ hệ thống điện. Do đặc


7
điểm công việc nên trong phạm vi luận văn này tác giả sử dụng phần
mềm PSS/E để tính toán phân tích an toàn.
- Phương pháp tính toán tự động được mô tả ở hình 2.2 sử
dụng để khắc phục nhược điểm của phương pháp trên. Tính toán
nhiều sự cố đồng thời trên hệ thống bằng cách thiết lập các tập tin liệt
kê phạm vi giám sát, đối tượng giám sát và danh sách các sự cố ngẫu
nhiên. Các tập tin (file) dùng trong phần mềm PSS/E như sau:
- File .sub: Định nghĩa các subsystem (chỉ “phạm vi” các thanh
cái trong hệ thống được sử dụng để tính toán).
- File .con: Định nghĩa các contingency (chỉ danh sách các sự
cố cần phân tích).
- File .mon: Mô tả các phần tử được giám sát (chỉ “phạm vi
giám sát” trong hệ thống như điện áp, công suất…)

- File Dfax: Được tạo ra từ các file .sub, .con, .mon.
2.2.1. Cấu trúc câu lệnh trong file subsystem
- File .sub dùng để mô tả tất cả các bus trong một hệ thống, mà
hệ thống đó đã được định nghĩa trong chương trình PSS/E.
SUBSYSTEM NAME_OF_SYSTEM
2.2.2. Cấu trúc câu lệnh trong file contingency
File .con được sử dụng để mô tả các sự cố thiết bị trong hệ
thống, các thiết bị này có các bus nằm trong phạm vi file .sub. Trong
phần mềm PSS/E có thể liệt kê các sự cố bằng hai cách. Cách thứ nhất
chỉ liệt kê những sự cố cần quan tâm xem xét (dạng 1) hoặc sử dụng
cách thứ hai đó là liệt kê tất cả các sự cố trong hệ thống (dạng 2).
a. Cấu trúc file contingency dạng 1
- Lập danh sách các sự cố trong hệ thống
CONTINGENCY Contingency_label_1/* đặt tên cho sự cố 1


8
b. Cấu trúc file contingency dạng 2
- Liệt kê tất cả các sự cố trong hệ thống, chương trình sẽ tính
lần lượt các sự kiện trong từng loại sự kiện được định nghĩa.
SINGLE BRANCH IN AREA i
2.2.3. Cấu trúc câu lệnh trong file monitor
- File .mon dùng để mô tả “phạm vi” giám sát khi phân tích hệ
thống. Ở đây “phạm vi” có thể là điện áp các nút, tỉ lệ hoặc/và độ
thay đổi của công suất, dòng điện, điện áp … qua các thiết bị.
MONITOR BRANCHES IN AREA i
2.3. KẾT LUẬN
Qua phần giới thiệu về các phần mềm đang được sử dụng để
tính toán chế độ hệ thống điện ta thấy các phần mềm trên đều có chức
những năng tính toán đầy đủ, chính xác bài toán giải tích mạng. Việc

lựa chọn phần mềm tính toán tùy theo điều kiện thực tế (đơn vị công
tác) và dựa trên đối tượng tính toán của mỗi bài toán.
CHƢƠNG 3
GIỚI THIỆU HTĐ 110 - 220KV NAM MIỀN TRUNG VÀ
QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN
3.1. NGUỒN ĐIỆN, LƢỚI ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI
Khu vực Nam miền Trung bao gồm 07 tỉnh, thành phố: Bình
Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Đăk Lăk, Gia Lai, Đăk Nông, Kon Tum.
3.1.1. Nguồn điện HTĐ Nam miền Trung
Tính đến thời điểm hiện tại HTĐ Nam miền Trung có 41 nhà
máy điện (NMĐ) nối lên lưới 110 - 220kV với tổng công suất lắp đặt
là 3819 MW. Trong đó có 17 NMĐ đấu nối vào lưới điện 220kV với
tổng công suất 3100 MW thuộc quyền điều khiển của cấp điều độ


9
Quốc gia. Có 24 NMĐ nối vào lưới điện 110kV với tổng công suất
719 MW. Ngoài ra còn có một số nhà máy thủy điện nhỏ với tổng
công suất gần 300 MW nối vào lưới điện phân phối.
3.1.2. Phụ tải HTĐ Nam miền Trung
Thống kê phụ tải được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Phụ tải HTĐ Nam miền Trung
Đăk

Đăk

Kon

Tổng

Lăk

Nông Tum

(MW)

Công

Bình

Phú

Khánh

suất

Định

Yên

Hòa

Pmax

270

120

320

190

280

120

70

1370

Pmin

150

70

180

90

140

40

30

660

Gia Lai

3.1.3. Lƣới điện HTĐ Nam miền Trung
Hiện nay lưới điện đang vận hành với nhiều mạch vòng 110,
220 kV, một số đường dây mạch kép 110 kV và 220 kV.
Lưới điện có 38 đường dây 220 kV với chiều dài 2290 km, 105
đường dây 110 kV với chiều dài 2320 km.
Lưới điện có 03 TBA 500kV: PleiKu (3x450 MVA), PleiKu 2
(1x450 MVA), Đăk Nông (600 + 450 MVA) với 6 MBA 500/220 kV
và 2 MBA 220/110 kV.
Lưới điện có 5 TBA 220 kV: Quy Nhơn (125+250 MVA),
Tuy Hòa (2x125 MVA), Nha Trang (125+250 MVA), Krong Buk
(125+250 MVA), Kon Tum (125 MVA), AT3/Buôn Kuốp (125
MVA). Tổng cộng có 10 MBA 220/110 kV trên HTĐ Nam miền
Trung làm nhiệm vụ truyền tải công suất.
Lưới điện có 60 trạm biến áp 110kV với 83 MBA 110/35/22
kV làm nhiệm vụ phân phối công suất đến lưới điện phân phối.
3.1.4. Kết dây cơ bản của HTĐ Nam miền Trung
Hệ thống điện Nam miền Trung liên kết với HTĐ Quốc gia
qua 03 trạm biến áp 500kV, kết nối với HTĐ miền Nam qua các


10
đường dây 220kV Nha Trang – Tháp Chàm 2, mạch kép 220kV Đăk
Nông 500 – Bình Long 2, các đường dây 100kV Nam Cam Ranh –
Ninh Hải, Cam Ranh – Tháp Chàm 2, Đăk Rlap - Bù Đăng.
3.1.5. Đặc điểm vận hành hệ thống điện Nam miền Trung
a. Ưu điểm
- Do nằm trên địa bàn các tỉnh Tây Nguyên có nhiều sông ngòi
có độ dốc lớn nên HTĐ Nam miền Trung tương đối nhiều nguồn
thủy điện phát lên lưới điện.
- Đặc biệt có một số nhà máy thủy điện có khả năng phát độc lập

và khởi động đen tốt như NMĐ Buôn Kuốp, Srepok 3, Se San 4. Việc
các NMĐ phát độc lập tốt sẽ giúp hệ thống có khả năng duy trì cấp tải
khi bị tách ra khỏi HTĐ Quốc gia. Trường hợp HTĐ bị rã lưới hoàn toàn
các NMĐ khởi động đen sẽ là một trong những phương án khôi phục
HTĐ trong trường hợp chưa thể nhận điện từ lưới điện 500kV.
- Hệ thống điện có kết lưới rất linh hoạt do có thể nhận từ
nhiều nguồn khác nhau. Các điểm máy cắt trên hệ thống đều có thể
khép vòng nên khi tiến hành sửa chữa hay sự cố một số nguồn hay
các đường dây truyền tải việc cung cấp điện vẫn được đảm bảo.
- Tính toán và phối hợp bảo vệ rơ le đơn giản, chắc chắn và
linh hoạt.
b. Nhược điểm
- Địa hình khu vực Tây Nguyên dốc, đồi núi nên khó khăn
trong việc vận hành, bảo dưỡng và kiểm tra sửa chữa thiết bị.
- Đường dây truyền tải dài dẫn đến tổn thất điện năng lớn, khu
vực thường xảy ra giông, lốc, đốt rừng làm nương rẫy dẫn đến suất
sự cố cao.
- Mật độ phân bố các nguồn điện trong khu vực không đồng
đều, khu vực Tây Nguyên đồi núi có phụ tải thấp nhưng tập trung số


11
lượng lớn các NMĐ. Trong khi đó các trung tâm phụ tải dịch vụ và
công nghiệp lại nằm ở vùng đồng bằng như Bình Định, Khánh Hòa.
Điều này dẫn đến phải đầu tư chi phí nhiều vào hệ thống đường dây
và trạm biến áp để truyền tải công suất.
- Một số TBA 110kV có sơ đồ chưa hoàn thiện (sơ đồ hình chữ
T hoặc ngăn MC thiếu chân trong sơ đồ 2 thanh cái) gây khó khăn
khi thao tác hoặc có thể gây mất điện khi công tác.
- Hiện nay đường dây 220 kV liên kết giữa HTĐ Nam miền

Trung và Bắc miền Trung vẫn chưa được đưa vào vận hành. Đây là
một trong những điểm hạn chế cần nhanh chóng khắc phục nhằm
nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và tính linh hoạt khi chuyển tải
giữa hai khu vực trong miền.
3.2. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN
Quy trình phân tích an toàn hệ thống điện được thực hiện theo
sơ đồ ở hình 3.2
Vào số liệu
Tính toán CA

Giải pháp điều độ

Danh sách trường hợp
N-1 nguy hiểm

Chế độ vận hành bình thường
Xuất kết quả
Hình 3.2. Quy trình phân tích an toàn hệ thống điện


12
3.3. XÂY DỰNG DỮ LIỆU PHÂN TÍCH AN TOÀN
Trong đề tài tác giả chỉ tính toán và xử lý đối với các trường
hợp sự cố gây quá tải các thiết bị chính trong lưới điện 220kV và
giám sát điện áp các nút 110kV trong khu vực này.
3.4. KẾT LUẬN
Trong chương 3 tác giả đã giới thiệu những đặc điểm về nguồn
điện, lưới điện và phụ tải của HTĐ Nam miền Trung. Từ những nét
đặc trưng đó rút ra những ưu điểm, nhược điểm để có các biện pháp
vận hành phù hợp trong từng chế độ cụ thể.

Phần cuối của chương 3 tác giả cũng đã đề xuất quy trình phân
tích an toàn đối với một HTĐ cụ thể. Trong đó đã đưa ra trình tự các
bước giải quyết từ xử lý dữ liệu, phương pháp tính toán đến sắp xếp
các kết quả phân tích. Nội dung các câu lệnh được sử dụng để tính
toán trong phần mềm PSS/E cũng được giới thiệu trong phạm vi
chương này. Đây là bước chuẩn bị làm tiền đề cho việc xử lý các tình
huống sự cố ở chương sau.
CHƢƠNG 4
PHÂN TÍCH AN TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN
NAM MIỀN TRUNG VÀ GIẢI PHÁP ĐIỀU ĐỘ
4.1. CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN TRUYỀN
TẢI
4.1.1. Hệ thống điện ở chế độ bình thƣờng
4.1.2. Hệ thống điện ở chế độ cảnh báo
4.1.3. Hệ thống điện ở chế độ khẩn cấp
4.1.4. Hệ thống điện ở chế độ cực kỳ khẩn cấp


13
4.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN HTĐ NAM MIỀN TRUNG CHẾ
ĐỘ N-1
4.2.1. Phân tích an toàn HTĐ Nam miền Trung mùa khô ở
chế độ N-1
+ Lưới điện: Hệ thống điện 110-220kV Nam miền Trung có
các điểm mở máy cắt: 171/T110 Tam Quan, 171/EaTam, 173/Đăk
Rlap, 174/Cam Ranh, 172/Ninh Hải.
a. Các tình huống sự cố N-1 nguy hiểm trong mùa khô
+ Có 2 trường hợp sự cố MBA gây quá tải nặng các thiết bị
khác dẫn đến HTĐ vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp đó là:
- Sự cố MBA AT2 T220 Krong Buk gây quá tải MBA AT1

T220 Krong Buk 141% .
- Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây quá tải MBA AT1
T220 Nha Trang 122%.
b. Giải pháp điều độ
 Xử lý quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang khi sự cố
AT2/T220 Nha Trang
Căn cứ nguyên tắc xử lý quá tải MBA, ĐĐV ra lệnh huy động
các tổ máy còn khả năng phát công suất hoặc đang dự phòng trong
khu vực để phát lên lưới điện 110kV. Cụ thể các bước xử lý như sau:
Lệnh trực tiếp hoặc đề nghị A0 huy động 1 tổ máy phát (19
MW) NMĐ Sông Giang 2.
Liên hệ A2 để chuyển các trạm Suối Dầu, Bán đảo Cam Ranh
nhận từ trạm T220 Tháp Chàm 2.
Yêu cầu ĐĐV Khánh Hòa huy động NMTĐ khu vực Khánh
Hòa.
Trường hợp cần thiết, tìm điểm mở phù hợp trên ĐD 110kV
Nha Trang 220 – Sông Hinh – Tuy Hòa 220 để giảm công suất MBA


14
AT1/T220 Nha Trang, đồng thời phải đảm bảo điều kiện điện áp tại
điểm mở vòng không nhỏ hơn 0.9Pu.
Như vậy sau các bước thao tác ta đã giảm công suất qua MBA
AT1/T220 Nha Trang và hết quá tải (95%). Kết quả tính toán như
phụ lục 3 và sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang sau xử lý sự cố MBA
AT2/T220 Nha Trang như Hình 4.5.
Trường hợp không huy động được công suất các tổ máy hoặc
không thể thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình huống cắt tải khẩn
cấp.
 Hướng xử lý quá tải MBA AT1/T220 Krong Buk khi sự cố

MBA AT2/T220 Krong Buk.
- Lệnh trực tiếp hoặc đề nghị A0 huy động tối đa NMĐ Krong
Hăng.
- Yêu cầu ĐĐV Đăk Lăk huy động các NMĐ nhỏ nối về T220
Krong Buk.
- Chuyển T110 EaTam qua nhận MBA AT3/Buôn Kuốp.
- Chuyển T110 Ajunpa về nhận phía T500 PleiKu.
Như vậy sau các bước thao tác ta đã giảm công suất qua MBA
AT1/T220 Krong Buk và hết quá tải. Kết quả tính toán như Phụ lục 4
và sơ đồ HTĐ khu vực Đăk Lăk sau xử lý sự cố MBA AT2/T220
Krong Buk như Hình 4.6.
Trường hợp không huy động được công suất các tổ máy hoặc
không thể thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình huống cắt tải khẩn
cấp.
4.2.2. Phân t ch an toàn HTĐ Nam miền Trung mùa mƣa ở
chế độ N-1
a. Các tình huống sự cố N-1 nguy hiểm trong mùa mưa
+ Có 2 trường hợp sự cố MBA gây quá tải nặng các thiết bị


15
khác dẫn đến HTĐ vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp đó là:
- Sự cố MBA AT2 T220 Quy Nhơn gây quá tải MBA AT1
T220 Quy Nhơn 127,5% .
- Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây quá tải MBA AT1
T220 Nha Trang 110%.
b. Giải pháp điều độ
 Xử lý quá tải MBA AT1/T220 Quy Nhơn khi sự cố AT2/T220
Quy Nhơn
- Lệnh trực tiếp hoặc đề nghị A0 huy động thêm 01 tổ máy

phát (33 MW) NMĐ Vĩnh Sơn,
- Huy động 02 tổ máy phát (28 MW) NMĐ Vĩnh Sơn 5 và 01
tổ máy phát (10MW) NMĐ Trà Xom hoặc 01 tổ máy phát (09MW)
NMĐ La Hiêng 2.
- Trường hợp không huy động cao được các NMĐ, kiểm tra
chiều công suất ĐD 173/T220 Quy Nhơn – 171/T110 Long Mỹ, nếu
công suất đang cấp đi Long Mỹ thì có thể cắt MC 173/T220 Quy
Nhơn để giảm tải qua MBA AT1/T220 Quy Nhơn. Hoặc chuyển kết
lưới T110 Tam Quan ra nhận T220 Quảng Ngãi.
- Như vậy sau các bước thao tác ta đã giảm công suất qua
MBA AT1/T220 Quy Nhơn hết quá tải (95%). Tiếp theo cần kiểm tra
và nâng cao điện áp khu vực bằng cách huy động vô công các NMĐ
trong khu vực… Kết quả tính toán sau khi xử lý sự cố như phụ lục 6
và sơ đồ HTĐ khu vực Quy Nhơn sau xử lý sự cố MBA AT2/T220
Quy Nhơn như Hình 4.9
- Trường hợp không huy động được công suất các tổ máy hoặc
không thể thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình huống cắt tải khẩn
cấp.
 Xử lý quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang khi sự cố


16
AT2/T220 Nha Trang
- Đề nghị A0 hoặc lệnh trực tiếp huy động thêm 01 tổ máy
phát (18 MW) NMĐ Sông Giang 2.
- Như vậy sau các bước thao tác ta MBA AT1/T220 Nha Trang
hết quá tải (99%). Tiếp theo cần kiểm tra và nâng cao điện áp khu
vực bằng cách huy động vô công các NMĐ trong khu vực… Kết quả
tính toán như phụ lục 7 và sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang sau xử lý
sự cố MBA AT2/T220 Nha Trang như Hình 4.10.

- Trong trường hợp không thể huy động thêm 01 tổ máy NMĐ
Sông Giang 2, đề nghị A0 hoặc lệnh trực tiếp huy động thêm 01 tổ
máy phát (35MW) NMĐ Sông Hinh và mở vòng tại MC 171,
172/NMĐ Sông Hinh.
- Ngoài ra, liên hệ A2 chuyển các TBA Suối Dầu, Bán Đảo
Cam Ranh về nhận TBA Tháp Chàm 2 trong trường hợp cần thiết.
- Trường hợp không huy động được công suất các tổ máy hoặc
không thể thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình huống cắt tải khẩn
cấp.
4.3. PHÂN TÍCH AN TOÀN HTĐ NAM MIỀN TRUNG CHẾ
ĐỘ N-2
Hệ thống vận hành ở chế độ N-2 có thể do một số lý do sau:
- Hai thiết bị được tách ra để công tác cùng thời điểm.
- Bị sự cố một phần tử khi đang công tác phần tử khác.
- Sự cố đồng thời hai phần tử trên hệ thống.
Chế độ nguy hiểm thường gặp nhất đối với nhân viên vận hành
chính là khi công tác một thiết bị chính trong hệ thống (N-1) thì xảy
ra sự cố một thiết bị chính khác (N-2). Hiện tượng này thường xảy ra
khi thiết bị mang tải cao (tiếp xúc nóng đỏ gây phóng điện, áp lực
dầu, khí tăng cao…) hoặc do điều kiện thời tiết (giông sét…).


17
Trong phần phân tích an toàn hệ thống điện ở chế độ N-1 ở
trên ta đã xác định được một số phần tử quan trọng của HTĐ Nam
miền Trung. Ở phần này ta sẽ phân tích những sự cố nguy hiểm (N-2)
xảy ra trong khi đang công tác thiết bị quan trọng đó.
4.3.1. Phân tích an toàn HTĐ Nam miền Trung mùa khô ở
chế độ N-2
a. Các tình huống sự cố N-2 nguy hiểm trong mùa khô

- Trong phần phân tích ở chế độ N-1 vào mùa khô đã xác định
có 02 thành phần tử mà khi bị sự cố làm cho HTĐ vận hành ở chế độ
cực kỳ nguy hiểm đó là:
- Sự cố MBA AT2 T220 Krong Buk gây quá tải MBA AT1
T220 Krong Buk.
- Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây quá tải MBA AT1
T220 Nha Trang.
- Sau đây sẽ phân tích an toàn HTĐ Nam miền Trung vào cao
điểm mùa khô ở chế độ N-2 với giả thiết công tác một trong những
thiết bị trên (N-1).
b. Giải pháp điều độ
 Công tác MBA AT2 T220 Krong Buk
- Khi công tác MBA AT2/T220 Krong Buk cần có phương
thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh quá
tải MBA AT1 khi công tác MBA AT2.
- Cụ thể trước khi tách MBA AT2 cần có những thao tác sau:
- Huy động NMĐ Krong Hăng tối đa (64MW).
- Vận hành mạch vòng 220-110 Krong Buk – Buôn Kuốp.
- Sơ đồ HTĐ khu vực Đăk Lăk khi công tác máy biến áp
AT2/T220 Krong Buk như Hình 4.11.
- Kết quả sau khi tính toán N-2 cao điểm mùa khô khi công tác


18
MBA AT2/T220 Krong Buk được trình bày ở Phụ lục 8. Có 2 trường
hợp sự cố làm cho HTĐ vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp như sau:
Trường hợp 1: Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (122%) khi
sự cố MBA AT2/T220 Nha Trang.
- Trường hợp này giống với trường hợp sự cố N-1 do khi công
tác AT2/T220 Krong Buk không ảnh hưởng đến kết lưới khu vực

Khánh Hòa.
- Hướng xử lý: Giống trường hợp khi xử lý quá tải AT1/T220
Nha Trang khi bị sự cố N-1.
Trường hợp 2: Quá tải các đường dây 110kV Buôn Kuốp –
EaTam (138%) và đường dây 110kV EaTam – Buôn Mê Thuột
(123%) khi sự cố MBA AT1/T220 Krong Buk.
- Hướng xử lý: Có thể thấy hiện nay toàn bộ phụ tải tỉnh Đăk
Lăk đều nhận từ 01 ĐZ 110kV Buôn Kuốp – EaTam.
- Yêu cầu ĐĐV Đăk Lăk huy động tối đa các NMĐ.
- Chuyển các TBA EaHleo, Ajunpa về nhận phía T500 PleiKu.
- Yêu cầu ĐĐV Đăk Lăk sa thải 30MW phụ tải.
- Sau quá trình xử lý, công suất qua ĐZ 110kV Buôn Kuốp –
EaTam giảm còn 97MW (92%). Sơ đồ hệ thống điện khu vực Đăk
Lăk như Hình 4.12.
 Công tác MBA AT2 T220 Nha Trang
- Khi công tác MBA AT2/T220 Nha Trang cần có phương
thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh quá
tải MBA AT1 khi công tác MBA AT2.
- Cụ thể trước khi tách MBA AT2 cần có những thao tác sau:
- Huy động NMĐ Sông Hinh tối đa (70MW).
- Huy động NMĐ Sông Giang 2 tối đa (38MW).
- Chuyển các TBA Suối Dầu, Bán Đảo Cam Ranh về nhận


19
phía TBA Tháp Chàm 2.
- Sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang khi công tác máy biến áp
AT2/T220 Nha Trang như Hình 4.13.
- Kết quả sau khi tính toán N-2 cao điểm mùa khô khi công tác
MBA AT2/T220 Nha Trang được trình bày ở Phụ lục 9. Có 2 trường

hợp sự cố làm cho HTĐ vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp như sau:
Trường hợp 1: Quá tải MBA AT1/T220 Krong Buk (140%) khi
sự cố MBA AT2/T220 Krong Buk.
- Trường hợp này giống với trường hợp sự cố N-1 do khi công
tác AT2/T220 Nha Trang không ảnh hưởng đến kết lưới khu vực Đăk
Lăk.
- Hướng xử lý: Giống trường hợp khi xử lý quá tải AT1/T220
Krong Buk khi bị sự cố N-1.
Trường hợp 2: Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (104%) khi
sự cố ĐZ 220kV Quy Nhơn – An Khê.
- Trường hợp này ta không xét đến do MBA được phép quá tải
lâu dài theo quy định.
- Nếu ĐZ Quy Nhơn- An Khế bị sự cố vĩnh cửu, có thể xem
xét đề nghị A0 huy động thêm 01 tổ máy Sông Ba Hạ tối thiểu
(66MW) để giảm công suất qua AT1/T220 Nha Trang.
4.3.2. Phân t ch an toàn HTĐ Nam miền Trung mùa mƣa ở
chế độ N-2
a. Các tình huống sự cố N-2 nguy hiểm trong mùa mưa
Trong phần phân tích ở chế độ N-1 vào mùa mưa đã xác định
có 02 thành phần tử mà khi bị sự cố làm cho HTĐ vận hành ở chế độ
cực kỳ nguy hiểm đó là:
 Sự cố MBA AT2 T220 Quy Nhơn gây quá tải MBA AT1
T220 Quy Nhơn 127.5%.


20
 Sự cố MBA AT2 T220 Nha Trang gây quá tải MBA AT1
T220 Nha Trang 110%.
Sau đây sẽ phân tích an toàn HTĐ Nam miền Trung vào cao
điểm mùa mưa ở chế độ N-2 với giả thiết công tác một trong những

thiết bị trên (N-1).
b. Giải pháp điều độ
 Công tác MBA AT2 T220 Quy Nhơn
- Khi công tác MBA AT2/T220 Quy Nhơn cần có phương thức
huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh quá tải
MBA AT1 khi công tác MBA AT2.
- Cụ thể trước khi tách MBA AT2 cần có những thao tác sau:
- Chuyển các TBA Tam Quan, Hoài Nhơn về nhận phía T220
Quảng Ngãi.
- Huy động tối đa NMĐ Vĩnh Sơn (66MW).
- Huy động các NMĐ Vĩnh Sơn 5, Trà Xom với tổng công suất
20MW.
-Sơ đồ HTĐ khu vực Bình Định khi công tác máy biến áp
AT2/T220 Quy Nhơn như Hình 4.14.
Kết quả sau khi tính toán N-2 cao điểm mùa mưa khi công tác
MBA AT2/T220 Quy Nhơn được trình bày ở Phụ lục 10. Có 01
trường hợp sự cố làm cho HTĐ vận hành ở chế độ khẩn cấp là:
 Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (106%) khi sự cố MBA
AT2/T220 Nha Trang.
Trường hợp này gần giống với trường hợp sự cố N-1 do khi công
tác AT2/T220 Quy Nhơn không ảnh hưởng nhiều đến kết lưới khu vực
Nha Trang.
Hướng xử lý: Giống trường hợp khi xử lý quá tải AT1/T220
Nha Trang khi bị sự cố N-1.


21
 Công tác MBA AT2 T220 Nha Trang
- Khi công tác MBA AT2/T220 Nha Trang cần có phương
thức huy động nguồn, thay đổi kết lưới phù hợp nhằm mục tránh quá

tải MBA AT1 khi công tác MBA AT2.
- Cụ thể trước khi tách MBA AT2 cần có những thao tác sau:
- Huy động NMĐ Sông Hinh tối đa (70MW).
- Chuyển các TBA Suối Dầu, Bán Đảo Cam Ranh về nhận
phía TBA Tháp Chàm 2.
- Sơ đồ HTĐ khu vực Nha Trang khi công tác máy biến áp
AT2/T220 Nha Trang như Hình 4.15.
Kết quả sau khi tính toán N-2 cao điểm mùa mưa khi công tác
MBA AT2/T220 Nha Trang được trình bày ở Phụ lục 11. Có 02
trường hợp sự cố làm cho HTĐ vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp
là:
Trường hợp 1: Quá tải MBA AT1/T220 Quy Nhơn (123%) khi
sự cố MBA AT2/T220 Quy Nhơn.
Trường hợp này gần giống với tình huống sự cố N-1 vào mùa
mưa, do khi công tác AT2/T220 Nha Trang ít ảnh hưởng tới kết lưới
khu vực Bình Định.
Hướng xử lý: Giống với trường hợp sự cố AT2/Quy Nhơn khi
sự cố N-1 vào mùa mưa.
Trường hợp 2: Quá tải MBA AT1/T220 Nha Trang (113%) khi
sự cố ĐZ 220kV An Khê – Quy Nhơn.
Hướng xử lý:
 Đề nghị A0 hoặc lệnh trực tiếp phát thêm 01 tổ máy Sông Ba
Hạ tối đa
 Yêu cầu ĐĐV Khánh Hòa huy động công suất NMĐ nhỏ.
 Liên hệ A2 chuyển các TBA 110kV Suối Dầu, Bán Đảo Cam


22
Ranh vào nhận phía T220 Tháp Chàm nếu cần thiết.
Trường hợp không huy động được công suất các tổ máy hoặc

không thể thay đổi kết lưới, ĐĐV xem xét tình huống cắt tải khẩn cấp.
Kết quả tính toán như phụ lục 12.
4.4. KẾT LUẬN
- Từ quá trình phân tích an toàn HTĐ Nam miền Trung ở chế
độ N-1 và N-2 trong mùa mưa và mùa khô có thể nhận xét một số
điểm sau:
- Ở chế độ N-1, vào mùa khô có 02 trường hợp sự cố nguy
hiểm làm cho hệ thống vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp. Vào mùa
mưa có 02 trường hợp sự cố nguy hiểm làm cho hệ thống vận hành ở
chế độ cực kỳ khẩn cấp.
- Ở chế độ N-2, với giả thiết HTĐ đang công tác một thiết bị
quan trọng đã xét ở chế độ N-1 ta tìm ra 03 trường hợp N-2 làm cho
hệ thống vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp. Đối với các tình huống
sự cố MBA còn lại gây rã lưới, tác giả không xét đến trong công trình
này.
- Đối với HTĐ Nam miền Trung, các sự cố tìm được chủ yếu
là quá tải các MBA 220/110 kV do tại các TBA Quy Nhơn, Nha
Trang, Krong Buk đang vận hành song song 01 MBA 125MVA và
01 MBA 250 MVA nên khi sự cố MBA 250MVA có khả năng làm
cho MBA còn lại quá tải.
- Trong mỗi trường hợp sự cố, tác giả cũng đã đưa ra những
giải pháp cụ thể như huy động nguồn, thay đổi trào lưu công suất
hoặc sa thải phụ tải để đưa hệ thống về vận hành ở chế độ bình
thường.


23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Phân tích an toàn hệ thống điện là quá trình tính toán nhằm tìm
ra những tình huống sự cố nguy hiểm, từ đó có những đánh giá và

đưa ra những giải pháp xử lý. Trên quan điểm hỗ trợ công tác điều
hành hệ thống điện đề tài đã cung cấp một số giải pháp điều độ đối
với các sự cố xảy ra trên HTĐ Nam miền Trung.
Có thể nhận thấy các tình huống N-1, N-2 nguy hiểm xảy ra
trên hệ thống là do sự cố các đường dây, máy biến áp chính đang làm
nhiệm vụ truyền tải. Khi các phần tử này bị sự cố có thể sẽ dẫn đến
quá tải nặng nề các thiết bị khác hoặc gây rã lưới.
Trong chương 4 ở chế độ N-1 mùa khô đã xác định có 02
trường hợp sự cố nguy hiểm đó là trường hợp sự cố MBA AT2 TBA
220kV Krong Buk gây quá tải 141% MBA AT1 và trường hợp sự cố
MBA AT2 TBA 220kV Nha Trang gây quá tải 117.8% MBA AT1.
Cũng vào mùa khô, khi phân tích chế độ N-2 với việc giả sử đang
công tác một trong hai phần tử quan trọng trên tác giả xác định được
02 trường hợp sự cố nguy hiểm. Trong đó có 01 trường hợp N-2
nguy hiểm mà trong quá trình xử lý phải sử dụng biện pháp cắt tải
khẩn cấp đó là trường hợp sự cố MBA AT1/T220 Krong Buk khi
đang công tác MBA AT2 gây quá tải các ĐD 110kV Buôn Kuốp –
EaTam và EaTam – Buôn Mê Thuột do toàn bộ phụ tải tỉnh Đăk Lăk
nhận điện từ 01 ĐD 110kV là Buôn Kuốp - EaTam.
Ở chế độ N-1 vào mùa mưa xác định được 02 trường hợp sự cố
nguy hiểm đó là trường hợp sự cố MBA AT2 TBA 220kV Quy Nhơn
gây quá tải MBA AT1 127,5% và trường hợp sự cố MBA AT2 TBA
220kV Nha Trang gây quá tải MBA AT1 110%. Khi phân tích chế độ
N-2 với việc giả sử đang công tác một trong hai phần tử quan trọng