Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối huyện bố trạch

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN VĂN HÓA

NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HỮU HIẾU

Đà Nẵng, Năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng cá nhân tơi, tơi
có trích dẫn một số tài liệu chuyên ngành điện và một số tài liệu do các nhà xuất
bản ban hành.
Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Tác giả

PHAN VĂN HĨA

MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do lựa chọn đề tài ............................................................................................... 1
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 1
3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 1
4. Tên và bố cục đề tài ................................................................................................ 2
CHƯƠNG 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY
CUNG CẤP ĐIỆN .......................................................................................................... 3
1.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ TIN CẬY .......................................................................... 3
1.1.1. Định nghĩa ..................................................................................................... 3
1.1.2. Độ tin cậy của hệ thống ................................................................................ 3
1.1.3. Độ tin cậy của phần tử .................................................................................. 3
1.1.3.1. Phần tử không phục hồi ......................................................................... 3
1.1.3.2. Phần tử phục hồi .................................................................................... 6
1.1.4. Độ tin cậy của phần tử phục hồi trong một số trường hợp ........................... 8
1.1.4.1. Sửa chữa sự cố ....................................................................................... 8
1.1.4.2. Sửa chữa định kỳ ................................................................................... 9
1.1.5. Các giá trị và r.......................................................................................... 11
1.2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN. ............................. 11
1.2.1. Các chỉ số hệ thống để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện
phân phối:.............................................................................................................. 11
1.2.2. Chỉ số đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối. .................. 11

1.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG ĐIỆN ................. 12
1.4. CÁC BƯỚC TÍNH TỐN CHỈ TIÊU SAIDI, SAIFI CHO LƯỚI ĐIỆN ........ 13
1.4.1. Tính tốn chỉ tiêu SAIDI, SAIFI ở chế độ sự cố dùng phần mềm
PSS/Adept. ............................................................................................................ 13
1.4.1.1. Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT ..................................................... 13
1.4.1.2. Module DRA tính tốn độ tin cậy trong chương trình PSS/ADEPT .. 14
1.4.1.3 Tính tốn cường độ hỏng hóc và thời gian sữa chữa cho từng thiết bị.
.......................................................................................................................... 19


1.4.2. Tính tốn chỉ tiêu SAIDI, SAIFI ở chế độ bảo trì, bảo dưỡng dùng thống kê
Excel. .................................................................................................................... 21
1.4.2.1. Tính tốn thời gian bảo trì bảo dưỡng. ................................................ 21
1.4.2.2 Tổng thời gian mất điện do BTBD đường dây ..................................... 21
1.4.2.3. Tổng thời gian mất điện do bảo trì bảo dưỡng trạm biến áp ............... 22
Tóm tắt chương 1: ......................................................................................................... 23
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ ĐỘ TIN CẬY CUNG
CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH ..................................... 24
2.1. TỔNG QUAN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH .................... 24
2.1.1. Nguồn và phụ tải ......................................................................................... 24
2.1.2. Tình hình cấp điện ...................................................................................... 26
2.1.3. Chất lượng vận hành lưới điện.................................................................... 27
2.1.4. Các thiết bị đóng cắt sử dụng trên lưới ....................................................... 28
2.1.4.1. Dao cách ly, FCO ................................................................................ 28
2.1.4.2. Recloser, Dao có tải, RMU.................................................................. 32
2.2. CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TIN CẬY TRÊN LƯỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH ............................................................... 35
2.2.1. Do sự cố trên lưới điện ............................................................................... 35
2.2.2. Do sự bảo trì, bảo dưỡng lưới điện ............................................................. 36
2.2.3. Do kết cấu lưới điện chưa tối ưu ................................................................. 37

2.3. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH ......................................................................... 37
2.3.1. Độ tin cậy cung cấp điện do sự cố .............................................................. 38
2.3.2. Độ tin cậy cung cấp điện do bảo trì bảo dưỡng .......................................... 39
2.3.3. Kết quả thực hiện độ tin cậy từ năm 2015 đến 2017 .................................. 40
2.3.4. Độ tin cậy cung cấp điện thực hiện đến tháng 09 năm 2018 ...................... 40
2.3.5. Kế hoạch ĐTC cung cấp điện lưới điện huyện Bố Trạch năm 2018 ......... 40
Tóm tắt chương 2: ......................................................................................................... 41
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY
LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH ........................................................ 42
3.1. TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CHO LƯỚI ĐIỆN HIỆN TRẠNG HUYỆN BỐ
TRẠCH ..................................................................................................................... 42
3.1.1. Tính tốn độ tin cậy do sự cố bằng chương trình PSS/ADEPT.................. 43
3.1.1.1. Tính cường độ hỏng hóc và thời gian sửa chữa cho từng loại thiết bị 43
3.1.1.2. Tính cường độ hỏng hóc và thời gian sửa chữa cho thiết bị ............... 43
3.1.1.3. Xây dựng các xuất tuyến trên Modul DRA ......................................... 44
3.1.2. Tính độ tin cậy lưới điện do bảo trì bảo dưỡng .......................................... 48
3.1.2.1. Thống kê thời gian bảo trì, bảo dưỡng ................................................ 48
3.1.2.2. Tính thời gian bảo trì, bảo dưỡng thiết bị ............................................ 48


3.1.2.3. Xây dựng bảng tính Excel cho lưới điện hiện trạng ............................ 48
3.1.2.4. Tính tốn độ tin cậy bảo trì, bảo dưỡng lưới điện hiện trạng bằng bảng
tính Excel. ......................................................................................................... 48
3.1.2.5. Kết quả độ tin cậy lưới điện do bảo trì bảo dưỡng lưới điện hiện trạng
.......................................................................................................................... 49
3.1.3. Độ tin cậy lưới điện hiện trạng huyện Bố Trạch ........................................ 49
3.1.4. Đánh giá lưới điện hiện trạng ..................................................................... 50
3.2. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CÂY CUNG CẤP ĐIỆN
CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH........................................... 50

3.2.1. Các giải pháp giảm suất sự cố..................................................................... 50
3.2.2. Các giải pháp giảm thời gian mất điện ....................................................... 50
3.2.3. Các giải pháp thay đổi cấu trúc lưới điện ................................................... 51
3.2.3.1. Lắp đặt thêm các thiết bị phân đoạn ................................................... 51
3.2.3.2. Xây dựng mới các mạch liên lạc ......................................................... 51
3.3. TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY SAU KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
CẢI TẠO ................................................................................................................... 51
3.3.1. Tính tốn độ tin cậy sự cố ........................................................................... 51
3.3.2. Tính tốn độ tin cậy bảo trì bảo dưỡng sau cải tạo cho LĐPP huyện Bố
Trạch ..................................................................................................................... 53
3.3.2.1. Xây dựng bảng tính Excel cho lưới điện sau cải tạo ........................... 53
3.3.2.2 Tính tốn độ tin cậy bảo trì, bảo dưỡng lưới điện hiện trạng bằng bảng
tính Excel. ......................................................................................................... 54
3.3.2.3. Kết quả độ tin cậy lưới điện do bảo trì bảo dưỡng lưới điện sau cải tạo
.......................................................................................................................... 54
3.3.3. Độ tin cậy lưới điện huyện Bố Trạch sau cải tạo ........................................ 54
3.4. SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
HUYỆN BỐ TRẠCH .................................................................................................... 55
Tóm tắt chương 3: ......................................................................................................... 56
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 59
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY
CUNG CẤP ĐIỆN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH

Học viên: PhanVăn Hóa Chuyên ngành: Điện kỹ thuật
Mã số: 8520201 Khóa: K34- Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt – Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội thì nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng với
yêu cầu chất lượng điện, độ tin cậy cung cấp điện ngày càng cao. Đặc biệt, chỉ tiêu độ tin cậy
cung cấp điện ngày càng trở nên quan trọng, thể hiện mức độ quan tâm của ngành Điện đối
với khách hàng. Hiện nay, lưới điện phân phối huyện BốTrạch đã thực hiện nhiều giải pháp
nhằm nâng cao độ tin cậy,tuy nhiên, hiệu quả vẫn chưa rõ rệt. Đề tài tiến hành tính tốn, đánh
giá và đưa ra các giải pháp nhằm đạt mục tiêu độ tin cậy cung cấp điện theo định hướng đến
năm 2020 của Tổng Công ty Điện lực miền Trung. Độ tin cậy trong lưới điện bao gồm 02
thành phần: độ tin cậy do sự cố và độ tin cậy do bão trì bảo dưỡng. Đề tài sẽ tính tốn độ tin
cậy cung cấp điện do sự cố bằng Module (DRA) trong chương trình PSS/ADEPT và độ tin
cậy cung cấp điện do bảo trì, bảo dưỡng bằng phần mềm Excel cho lưới điện phân phối huyện
BốTrạch.Từ đó, phân tích, đánh giá và đưa ra giải pháp cải tạo lưới điện để nâng cao độ tin
cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối huyện Bố Trạch. Đánh giá hiệu quả của giải pháp
bằng cách so sánh các chỉ tiêu độ tin cậy (SAIFI, SAIDI) từ lưới điện hiện trạng, lưới điện sau
cải tạo và mục tiêu định hướng độ tin cậy đến năm 2020.
Từ khóa – Độ tin cậy lưới điện, phân đoạn, mạch liên lạc, lưới điện huyện BốTrạch.

Project title: RESEARCHES AND SUGGESTIONS FOR SOLUTIONS TO
ENHANCE THE RELIABILITY OF POWER SUPPLY IN ELECTRICITYRESOURCES DISTRIBUTION OF BO TRACH DISTRICT
Abstract –Along with the development of economy and society, the demand for electricity
raises day by day, and the need for high power quality and reliable power supply increases
every day. Especially, the criteria of power supply reliability gradually becomes more
important, which shows how our Power company takes good care of the customers.
Nowadays, the system of electricity distribution in Bo Trach district has been improved to
enhance the reliability, however, the efficiency seems not to be totally clarified. This project
would be carried out for calculating, assessing and eventually coming up with the solutions in
order to meet the power-supply reliability targets at 2020, according to the Central Power
Company. The reliability in the electricity system consists of 2 components: the reliability in
system-error incidents and the reliability in power maintenance services. This project will

show statistics about the reliability in system-error incidents through Module (DRA) of the
program PSS/ADEPT and use Microsoft Excel for the reliability in power maintenance
services. After that, I will have the foundation to analyze, evaluate and figure out the solutions
for improving the power system, in order to raise the reliability of power supply in powerresources distribution of Bo Trach district. The assessment of the project’s efficiency is based
on the reliability criteria (SAIFI, SAIDI), according to the current statement of power system
compared to that of the improved power system, along with the goals for reliability oriented to
the year 2020.
Key words –reliability, power system segments, contacting network, power grid of Bo Trach
District


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam
EVNCPC: Tổng Công ty Điện lực miền Trung
ĐTCCĐ: Độ tin cậy cung cấp điện
ĐTC: Độ tin cậy
BTBD: Bảo trì, bảo dưỡng
MC: Máy cắt
RC: Máy cắt tự đóng lặp lại
LBS: Dao cách ly cắt có tải
FCO: Cầu chì tự rơi.
LA: Chống sét van
DCL: Dao cách ly
TBA: Trạm biến áp
MBA: Máy biến áp
TTG: Trạm trung gian
LĐPP: Lưới điện phân phối
TC: Thanh cái
XT: Xuất tuyến
QLVH: Quản lý vận hành

TNĐK: Thí nghiệm định kỳ


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Số liệu thống kê các phần tử trong hệ thống điện ......................................... 19
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của các tuyến 35kV. ........................................................ 24
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của các tuyến 22 kV. ....................................................... 25
Bảng 2.3: Thông số phụ tải của các xuất tuyến trung áp. .............................................. 25
Bảng 2.4: Bảng thống kê số lượng DCL hiện có trên từng xuất tuyến ......................... 28
Bảng 2.5: Bảng thống kê số lượng FCO hiện có trên từng xuất tuyến ......................... 31
Bảng 2.6: Bảng thống kê số lượng REC hiện có trên từng xuất tuyến ......................... 32
Bảng 2.7: Bảng thống kê số lượng LBS hiện có trên từng xuất tuyến .......................... 34
Bảng 2.8: Bảng thống kê số lượng RMU hiện có ......................................................... 34
Bảng 2.9: Bảng tổng hợp các thiết bị đóng cắt, phân đoạn ........................................... 35
Bảng 2.10: Thống kê sự cố từ năm 2015 đến năm 2017 ............................................... 38
Bảng 2.11: Độ tin cậy do sự cố từ năm 2015 đến 2017 ................................................ 39
Bảng 2.12: Công tác BTBD từ năm 2015 đến năm 2017 .............................................. 39
Bảng 2.13: Các chỉ tiêu ĐTCCCĐ từ năm 2015 đến năm 2017 ................................... 40
Bảng 2.14: ĐTCCCĐ thực hiện lũy kế đến tháng 9 năm 2018 ..................................... 40
Bảng 2.15: Kế hoạch ĐTCCCĐ năm 2018 ................................................................... 40
Bảng 3.1: Khối lượng lưới điện Điện lực Bố Trạch ...................................................... 43
Bảng 3.2: Bảng cường độ hỏng hóc và thời gian sửa chữa thiết bị ............................... 43
Bảng 3.3: Kết quả độ tin cậy do sự cố của lưới điện hiện trạng................................... 47
Bảng 3.4: Bảng thời gian BTBD thiết bị ....................................................................... 48
Bảng 3.5: Bảng độ tin cậy do BTBD lưới điện hiện trạng ............................................ 49
Bảng 3.6: Bảng Độ tin cậy tổng hợp lưới điện hiện trạng ............................................. 49
Bảng 3.7: Bảng độ tin cậy lưới điện do sự cố sau cải tạo ............................................. 53
Bảng 3.8: Bảng độ tin cậy do BTBD lưới điện sau cải tạo ........................................... 54
Bảng 3.9: Bảng độ tin cậy tổng hợp lưới điện sau cải tạo ............................................. 54

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Độ tin cậy biến thiên trong khoảng thời gian 0 đến 1 ..................................... 4
Hình 1.2: Luật phân bố mũ độ tin cậy ............................................................................. 5
Hình 1.3: Thời điểm xảy ra sự cố và thời gian sửa chữa sự cố ....................................... 7
Hình 1.4: Quá trình Markov theo graph trạng thái, trong đó phần tử có 2 trạng thái ..... 9
Hình 1.5: Quá trình Markov đối với sơ đồ trạng thái, trong đó phần tử có 3 trạng thái
....................................................................................................................................... 10
Hình 1.6: Quan hệ hỏng hóc theo thời gian ................................................................... 11
Hình 1.7: Giao diện đồ hoạ của DRA............................................................................ 15
Hình 1.8: Giao diện nhập thơng số đường dây .............................................................. 17
Hình 1.9: Giao diện nhập thơng số phụ tải .................................................................... 18
Hình 1.10: Giao diện nhập số lượng khách hàng phụ tải .............................................. 18
Hình 1.11: Giao diện các thiết bị đóng cắt .................................................................... 19
Hình 2.1: Hình ảnh máy cắt Recloser ............................................................................ 32
Hình 2.2: Chương trình tính tốn độ tin cậy OMS ........................................................ 37
Hình 3.1: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 471 Nam Gianh .......................................... 44
Hình 3.2: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 472 Nam Gianh .......................................... 44
Hình 3.3: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 471 Hưng Trạch ......................................... 45
Hình 3.4: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 472 Hưng Trạch ......................................... 45
Hình 3.5: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 473 Hưng Trạch ......................................... 45
Hình 3.6: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 471 Hồn Lão ............................................ 46
Hình 3.7: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 474 Hồn Lão ............................................ 46
Hình 3.8: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 475BĐH ..................................................... 46
Hình 3.9: Lưới điện hiện trạng xuất tuyến 479BĐH ..................................................... 47
Hình 3.10: Lưới điện sau cải tạo xuất tuyến 471 Hồn Lão và 479BĐH ..................... 52
Hình 3.11: Lưới điện sau cải tạo xuất tuyến 472 và 473 Hưng Trạch .......................... 52
Hình 3.12: Đồ thị chỉ tiêu SAIDI hiện trạng, sau cải tạo và mục tiêu năm 2020. ......... 55
Hình 3.13: Đồ thị chỉ tiêu SAIFI hiện trạng, sau cải tạo và mục tiêu năm 2020. ......... 56

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội thì nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng
với yêu cầu chất lượng điện, độ tin cậy cung cấp điện ngày càng cao.Đặc biệt, chỉ tiêu
độ tin cậy cung cấp điện ngày càng trở nên quan trọng, nó thể hiện mức độ quan tâm
của Ngành Điện đối với khách hàng, trong đó việc đảm bảo nguồn điện liên tục cũng
như việc phát hiện nhanh chóng và xử lý sự cố để khơi phục cấp điện là rất quan trọng.
Hiện nay, chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện là một trong những chỉ tiêu chính trong
hoạt động SXKD của các cơng ty phân phối điện lực nói chung và các Điện lực nói
riêng.
Điện lực Bố Trạch là đơn vị trực thuộc Công ty Điện lực Quảng Bình, thực hiện
nhiệm vụ sản xuất kinh doanh điện năng trên địa bàn 27 xã, thị trấn của huyện Bố
Trạch, với mục tiêu đảm bảo cung cấp điện cho các hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh
- quốc phòng của huyện nhà.
Lưới điện trung áp Điện lực Bố Trạch đa phần là lưới điện được bàn giao từ
lưới trung áp nông thôn trước đây do các địa phương quản lý vận hành và được xây
dựng từ thập niên 90 nên kết cấu lưới điện và cơng nghệ rất hạn chế. Lưới điện chủ
yếu hình tia, vận hành hở, ít mạch vịng liên lạc; đường dây lại đi qua nhiều khu vực
hiểm trở, địa hình phức tạp nên xác suất xảy ra sự cố cao và mỗi khi có sự cố mất điện
nhiều khách hàng. Tại Điện lực Bố Trạch, chỉ số SAIDI trung bình hàng năm khoảng
700 phút (chưa tính các ảnh hưởng do bão, lụt), lớn hơn nhiều so với các Điện lực
khác trong cùng Tổng Cơng ty.
Theo lộ trình của Tổng Cơng ty Điện lực miền Trung, đến năm 2020 chỉ
sốSaidi giảm về 400 phút, đây là mục tiêu và thách thức không nhỏ đối với Điện lực
Bố Trạch. Vì vậy, việc nghiên cứu dựa trên các phương pháp và tính tốn các chỉ tiêu
độ tin cậy cung cấp điện và đưa ra các giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp

điện là rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay.Đó là lý do tôi chọn đề tài này.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Lưới điện phân phối trung áp.
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá độ tin cậy của lưới
điện phân phối Huyện Bố Trạch theo tiêu chuẩn IEEE 1366-2003, từ đó đưa ra một số
biện pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
3. Phương pháp nghiên cứu:
- Nghiên cứu các chỉ tiêu độ tin cậy lưới điện phân phối theo tiêu chuẩn IEEE
1366-2003.
- Áp dụng phần mềm tính tốn lưới điện do sự cố bằng Module (DRA) phần
mềm PSS/ADEPT.


2
- Tính tốn độ tin cậy lưới điện do bảo trì bảo dưỡng bằng phần mềm Excel.
- Thu thập số liệu và tính tốn độ tin cậy cho các xuất tuyến của lưới điện hiện
trạng. Từ đó lựa chọn giải pháp phù hợp để nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối
huyện Bố Trạch.
- Tính tốn đánh giá kết quả lưới điện cải tạo.
- So sánh kết quả, đánh giá hiệu quả phương án.
4. Tên và bố cục đề tài:
Căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu đề tài được đặt tên như sau:
“NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY
CUNG CẤP ĐIỆN CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN BỐ TRẠCH”
Nội dung đề tài gồm các chương như sau:
Chương 1 : Các phương pháp đánh giá và tính tốn độ tin cậy cung cấp điện.
Chương 2: Tổng quan về lưới điện phân phối và độ tin cậy cung cấp điện lưới
điện phân phối huyện Bố Trạch.
Chương 3: Nghiên cứu, đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
cho lưới điện phân phối huyện Bố Trạch.

3

CHƯƠNG 1
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ
TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
1.1. Khái niệm về độ tin cậy:
1.1.1. Định nghĩa:
- Độ tin cậy là xác suất để hệ thống (hoặc phần tử) hoàn thành triệt để nhiệm vụ
yêu cầu trong khoảng thời gian nhất định và trong điều kiện vận hành nhất định.
- Đối với hệ thống (hay phần tử) khơng phục hồi, độ tin cậy có tính thống kê từ
kinh nghiệm làm việc trong quá khứ. Đối với hệ thống (hay phần tử) phục hồi như hệ
thống điện và các phần tử của nó, độ tin cậy được đo bởi một đại lượng thích hợp hơn,
đó là độ sẵn sàng vì khái niệm khoảng thời gian xác định khơng có ý nghĩa bắt buộc
khi hệ thống làm việc liên tục.
- Độ sẵn sàng cũng là xác suất để hệ thống ở trạng thái tốt trong thời điểm bất
kỳ và được tính bằng tỷ số giữa thời gian hệ thống ở trạng thái tốt và tổng thời gian
hoạt động. Ngược lại với độ sẵn sàng là độ không sẵn sàng, nó là xác suất để hệ thống
hoặc phần tử ở trạng thái hỏng.
1.1.2. Độ tin cậy của hệ thống:
Hệ thống điện là một hệ thống phức tạp, gồm nhiều phần tử, các phần tử liên
kết với nhau theo những sơ đồ phức tạp. Hệ thống điện thường nằm trên địa bàn rộng
của một quốc gia hay vùng lãnh thổ. Khi các phần tử của hệ thống hư hỏng có thể dẫn
đến ngừng cung cấp điện cho từng vùng hoặc toàn hệ thống.
1.1.3. Độ tin cậy của phần tử:
1.1.3.1. Phần tử không phục hồi
a. Định nghĩa:
- Độ tin cậy P(t) của phần tử là xác xuất để phần tử đó hồn thành triệt để
nhiệm vụ được giao (làm việc an toàn) suốt thời gian khảo sát nhất định t trong các

điều kiện vận hành nhất định.
- Đối với những phần tử khơng phục hồi, sau khi hỏng hóc coi như bị loại bỏ
(ví dụ như nhừng linh kiện điện tử, tụ điện...), vì vậy ta chỉ quan tâm đến sự kiện xảy
ra sự cố lần đầu tiên. Thời gian làm việc an tồn của phần tử khơng phục hồi tính từ
lúc bắt đầu hoạt động cho đến lúc hỏng hóc (hay cịn gọi là thời gian phục vụ (TGPV)
là một đại lượng ngẫu nhiên (ký hiệu là ) CÓ hàm phân bố là Q (t):
Q (t) = P( ≤ t)

(1.1)

Trong đó P( < t) là xác suất để phần tử làm việc cho đến thời điểm bất kỳ
(nếu thời điểm ban đầu bằng 0), nhỏ hơn hoặc bằng khoảng thời gian t, với t là biến số.


4
- Hàm mật độ phân bố của là:
(1.2)
Trong đó q(t).Δt là xác suất để thời gian làm việc an toàn
từ t đến (t+Δt) với Δt đủ nhỏ.
- Theo lý thuyết xác suất, ta có các quan hệ sau:

nằm trong khoảng

∫

(1.3)

∫

(1.4)

(1.5)

b. Độ tin cậy P(t) phần tử không phục hồi:
- Độ tin cậy p(t) của phần tử không phục hồi theo định nghĩa là:
P(t) = P( >t)
(1.6)
- Đó là xác suất để thời gian phục hồi lớn hơn t, nghĩa là xác suất để phần tử
bị hỏng hóc ở sau thời điểm t khảo sát. Biểu thức trên chỉ ra rằng muốn vận hành an
tồn trong khoảng thời gian t thì giá trị của t phải không lớn hơn khoảng thời gian quy
định. Theo lý thuyết xác suất, ta có :
P(t) = l-Q(t)
(1.7)
∫

(1.8)

P'(t) = -q(t)
(1.9)
Độ tin cậy biến thiên trong khoảng thời gian 0 đến 1, với điều kiện P(0) = 1 (ở
thời điểm ban đầu PT làm việc tốt) và P( ) = 0 (PT nhất định hỏng ở thời gian vơ
cùng).

Q (t)
1

P (t0)

Q (t0)
0

t

t0
Hình 1.1: Độ tin cậy biến thiên trong khoảng thời gian 0 đến 1
c. Cường độ hỏng hóc (t):
- Với Δt đủ nhỏ thì (t).Δt chính là xác suất để phần tử đã phục vụ đến thời
điểm t sẽ hỏng hóc trong khoảng thời gian Δt tiếp theo. Hay nói cách khác đi (t) là số
lần hỏng hóc trong một đơn vị thời gian trong khoảng thời gian Δt.


5
<t+Δt/ >t)

(1.10)

Với P(1 < t+Δt/ > t) là xác suất có điều kiện, là xác suất để phần tử hư
hỏng trong khoảng thời gian từ t đến (t+ Δt) (gọi là sự kiện A) nếu phần tử đó đã làm
việc tốt đến thời điểm t (sự kiện B).
- Phép tính được độ tin cậy của phần tử không phục hồi khi đã biết cường độ
hỏng hóc, mà cường độ hỏng hóc này xác định nhờ phương pháp thống kê quá trình
hỏng hóc của phần tử trong q khứ:
P(t) = ∫
- Đối với HTĐ thường sử dụng điều kiện:
(t) = = hằng số
Do đó:
- Luật phân bố mũ; biểu diễn như sau:
Q (t), P (t)
1

0

(1.11)

(t)

Q (t)

P (t)
t

I
0

II

III
t

Hình 1.2: Luật phân bố mũ độ tin cậy
Theo nhiều số liệu thống kê quan hệ của cường độ hỏng hóc theo thời gian
thường có dạng như hình. Đường cong cường độ hỏng hóc được chia làm 3 miền:
+ Miền I: mô tả thời kỳ “chạy thử”. Những hỏng hóc ở giai đọan này thường do
lắp ráp, vận chuyển. Tuy giá trị ở giai đọan này cao nhưng thời gian kéo dài ít và
cường độ hỏng hóc giảm dần và nhờ chế tạo, nghiệm thu có chất lượng nên giá trị
cường độ hỏng hóc ở giai đọan này có thể giảm nhiều.
+ Miền II: Mơ tả đoạn sử dụng bình thường, cùng là giai đọan chủ yếu của tuổi
thọ các phần tử. Ở giai đọan này, các sử cố thường xảy ra ngẫu nhiên, đột ngột do
nhiều nguyên nhân khác nhau, vì vậy thường giả thiết cường độ hỏng hóc bằng hằng
số.
+ Miền III: Mơ tả giai đoạn già cỗi của phần tử theo thời gian, cương độ hỏng

hóc tăng dần (tất yếu là xảy ra sự cố khi t tiến đến vô cùng)
- Đối với các phần tử phục hồi như ở HTĐ, do hiện tượng già hóa nên cường độ
hỏng hóc ln ln là hàm tăng nên phải áp dụng các biện pháp bảo dưỡng định kỳ
(BDĐK) để phục hồi ĐTC của các phần tử. Sau khi sửa chữa và bảo quản định kỳ,
phần tử lại có ĐTC xem như trở lại ban đầu, nên cường độ hỏng hóc sẽ biến thiên
quanh giá trị trung bình. Vì vậy khi xét thời gian dài làm việc ta có thể xem (t) = tb =
const để tính tốn ĐTC.


6
d. Thời gian làm việc an tồn trung bình Tlv.
- Tlv được định nghĩa là giá trị trung bình của thời gian làm việc an toàn dựa
trên số liệu thống kê về của nhiều phần tử cùng loại, nghĩa là Tlv là kỳ vọng toán của
đại lượng ngẫu nhiên . Vì đại lượng có hàm mật độ phân phối xác suất là q(t) nên:

- Với (t) giả thiết bằng hằng số thì P(t) = egian làm việc an tồn trung bình tính được bằng:

t

(phân bố mũ), và do đó thời

- Và độ tin cậy có thể viết lại như sau:
(1.13)
Trong đó đơn vị tính của là 1/năm và của Tlv là năm
1.1.3.2. Phần tử phục hồi
- Vì trong hệ thống điện các phần tử là phần tử phục hồi, nên ta tiếp tục xét một
số đặc trưng độ tin cậy của phần tử có phục hồi.
- Đối với những phần tử có phục hồi trong thời gian sử dụng, khi bị sự cố sẽ
được sửa chữa và phần tử được phục hồi. Trong một số trường hợp để đơn giản
thường giả thiết là sau khi phục hồi phần tử có ĐTC giống như khi chưa xảy ra sự cố.

Những kết luận ở mục trên ta đã xét đều đúng với phần tử có phục hồi khi xét hành vi
của nó trong khoảng thời gian đến lần sự cố đầu tiên. Nhưng khi xét sau lần phục hồi
đầu tiên sẽ phải dùng những mơ hình khác.
a. Thơng số dịng hỏng hóc:
- Thời điểm xảy ra sự cố và thời gian sửa chữa sự cố tương ứng là những đại
lượng ngẫu nhiên, có thể mơ tả trên trục thời gian như hình vẽ:


7
T1

T2
1

T3
2

T4
3

Hình 1.3: Thời điểm xảy ra sự cố và thời gian sửa chữa sự cố
T1,T2,T3,T4... biểu thị các khoảng thời gian làm việc an toàn của các phần tử
giữa các lần sự cố xảy ra, và 1, 2, 3, 4...là thời gian sửa chữa sự cố tương ứng.
- Định nghĩa thơng số dịng hỏng hóc:
(1.14)
Trong đó P(t < T < t +Δt) là xác suất để hỏng hóc xảy ra trong khoảng thời gian
t đến (t+Δt). So với cường độ hỏng hóc, ở đây khơng địi hỏi điều kiện PT phải làm
việc tốt từ đầu đến thời điểm t mà chỉ cần đến thời điểm t phần tử đang làm việc, điều
kiện này ln ln đúng vì PT là phục hồi.
- Như vậy, (t)Δt là xác suất để hỏng hóc xảy ra trong khoảng thời gian từ t đến

(t+Δt) với Δt đủ nhỏ.
- Giả thiết xác suất của thời gian làm việc (TGLV) an tồn của phần tử có phân
bố mũ, với cường độ sự cố bằng hằng số, khi đó khoảng thời gian giữa 2 lần sự cố liên
tiếp Ti, T2... cũng có phân bố mũ. Thơng số của dịng sự cố là:
(t) = = const
- Vì vậy thơng số dịng hỏng hóc và cường độ hỏng hóc thường hiểu là một,trừ
các trường hợp riêng khi thời gian làm việc khơng tn theo phân bố mũ thì phải phân
biệt.
b. Thời gian trung bình giữa 2 lần sự cố T:
- Thời gian trung bình giữa 2 lần sự cố (ký hiệu T) là kỳ vọng toán của Ti,
T2,T3,... ,Tn. Với giả thiết T tuân theo luật phân bố mũ (thực tế phân bố chuẩn) giống
như ở phần trên đã xét, ta có :
TLV =E(t)
(1.15)
- Luật phân bố của thời gian làm việc :
F(t) = 1- e- t
(1.16)
c. Thời gian phục hồi sự cố trung bình Ts:
- Thời gian trung bình sửa chữa sự cố Ts là kỳ vọng toán của 1, 2, 3,... (thời
gian sửa chữa sự cố):
(1.17)
- Để đơn giản ta xem đại lượng thời gian phục hồi cũng tuân theo phân bố mũ.
Khi đó tương tự đối với xác suất làm việc an toàn p(t) = e'Xt của phần tử, ta có thể biểu
thị xác suất ở trong khoảng thời gian t phần tử đang ở trạng thái sự cố - nghĩa là sửa
chữa chưa xong- dưới dạng:
H(t) = e- µt
(1.18)


8

- Trong đó µ = 1/TS gọi là cường độ phục hồi sự cố, đây là đại lượng chỉ có ý
nghĩa tương đương về mặt tốn học mà khơng có ý nghĩa vật lý, thứ nguyên là
[1/năm].
- Xác suất để sửa chữa kết thúc trong khoảng thời gian t, cũng chính là phân bố
xác suất của thời gian Ts là:
G(t) = 1-e- µt
(1.19)
Và hàm mật độ phân bố là:
(1.20)
∫

(1.21)

- Phần tử có tính sửa chữa cao khi Ts càng nhỏ (µ càng lớn) nghĩa là chỉ sau
thời gian ngắn PT đã có khả năng làm việc trở lại.
d. Hệ số sẵn sàng:
- Hệ số sẵn sàng A là phân lượng thời gian làm việc trên toàn bộ thời gian khảo
sát của phần tử:
(1.22)
- A chính là xác suất duy trì sao cho ở thời điểm khảo sát bất kỳ, phần tử ở
trạng thái làm việc (đơi khi cịn gọi A là xác suất làm việc tốt của phần tử).
e. Hàm tin cậy của phần tử R(t):
- Là xác suất để trong khoảng thời gian t khảo sát phần tử làm việc an toàn với
điều kiện ở thời điểm t = 0 của thời gian khảo sát phần tử đã ở trạng thái làm việc.
- Vậy R(t) là xác suất của giao 2 sự kiện:
+ Làm việc tốt tại t = 0
+ Tin cậy trong khoảng 0 - t.
- Nên R(t) = A. p(t).
- Đối với luật phân bố mũ: R(t) = A.e- t
Trong đó:

là hệ số sẵn sàng.

1.1.4. Độ tin cậy của phần tử phục hồi trong một số trường hợp:
1.1.4.1. Sửa chữa sự cố:
- Phần tử chịu một quá trình ngẫu nhiên gồm 2 trạng thái là trạng thái làm việc
và trạng thái hỏng. Ta sử dụng quá trình Markov đề nghiên cứu ĐTC cùa phần tử.
- Nếu khởi đầu phần tử đang ở trạng thái làm việc tốt (T) thì sau thời gian làm
việc TLv phần tử bị hỏng và chuyển qua trạng thái hỏng (H) phải sửa chữa. Khi sửa
chữa xong thì phần tử trở lại trạng thái làm việc tốt (T).
- Với các giả thiết như nếu ở trên thì các đại lượng thời gian làm việc an toàn,
thời gian sửa chữa là những đại lượng ngẫu nhiên có phân bố mũ. Có thể áp dụng q
trình Markov theo graph trạng thái ta có kết quả sau:


9
TT
TLV

T

H

Hình 1.4: Quá trình Markov theo graph trạng thái, trong đó phần tử có 2 trạng thái
- Xác suất trạng thái làm vỉệc của phần tử (ĐTC):
(1.23)
- Và xác suất trạng thái hỏng của phần tử:
(1.24)
Trong đó , µ là các cường độ chuyển trạng thái.
- Thơng số dịng hỏng hóc:

< (1.25)
- Plv(t) trở thành độ sẵn sàng A:
(1.26)
- Độ sẵn sàng A được định nghĩa là phân lượng thời gian làm việc an toàn thời
gian khảo sát của phần tử, đó cũng chính là xác suất duy trì sao cho ở thời điểm khảo
sát bất kỳ t phần tử ở trạng thái làm việc. Khoảng thời gian ( + TLV) là chu kỳ khảo
sát, TLV là khoảng thời gian trưng bình giữa 2 lần hỏng hóc kế tiếp, và
trung bình sửa chữa sự cố.
- Độ khơng sẵn sàng:

là thời gian

(1.27)
- Khi đó thơng số dịng hỏng hóc:
- Đối với HTĐ thường Plv gần bằng 1 nên

(1.28)
và được dùng để tính tốn

ĐTC.
- Đối với các phần tử có phục hồi thường thống kê được:
+ Số lần hỏng hóc trung bình trong một đơn vị thời gian, từ đó suy ra Tlv = 1/
+ Thời gian sửa chữa sự cố trung bình, từ đó suy ra µ = 1/r
1.1.4.2. Sửa chữa định kỳ:


10
- Sửa chữa định kỳ được thực hiện nhằm giảm cường độ hỏng hóc và tăng thời
gian làm việc an tồn trung bình của phần tử. Trong đó, chi phí ít hơn rất nhiều so với
chi phí sửachữa sự cố.

- Giả sử thời gian sửa chữa định kỳ trung bình, thời gian trung bình giữa 2 lần
sửa chữa định kỳ là Tđk cũng tuân theo luật phân bố mũ, áp dụng quá trình Markov
đối với sơ đồ trạng thái, trong đó phần tử có 3 trạng thái:
ÐK

T

ÐK

H

ÐK

ÐK

Hình 1.5: Q trình Markov đối với sơ đồ trạng thái, trong đó phần tử có 3 trạng thái
T: Trạng thái tốt.
H: Trạng thái hỏng.
ĐK: Trạng thái sửa chữa định kỳ.
: Cường độ hỏng hóc
µ : Cưịng độ phục hồi
đk: Cường độ xảy ra sửa chữa định kỳ.
µđk: Cường độ sửa chữa định kỳ
- Theo nguyên lý của quá trình Markov ta tìm được:
(

(1.30)
(1.31)
- Xét riêng SX hỏng

, chia tử và mẫu cho
(1.32)

- Thực tế

và , do dó xác suất trạng thái hỏng là:

(1.33)
- Nhận thấy độ không sẵn sàng ̅ cũng đúng cho cả trường hợp này.
- Tương tự xác suất trạng thái bảo dưỡng định kỳ:
(1.34)


11
1.1.5. Các giá trị

và r:

Giai đoạn
mới xuất
xưởng

Giai đoạn
ổn định

Giai đoạn
lão hố

Thời gian
Hình 1.6: Quan hệ hỏng hóc theo thời gian

- Cường độ hỏng hóc của phần tử :
- Cường độ hỏng hóc (t) : Xác suất có điều kiện để một thiết bị làm việc trước
thời gian t và phát triển thành sự cố trong đơn vị thời gian At thời điểm t.
- Hàm cường độ hỏng hóc của thiết bị cơng suất. Dạng hình “lịng máng” và
được chia thành 3 giai đoạn: thời kỳ đầu, thời kỳ vận hành, thời kỳ thối hóa.
- Trong khoảng thời gian vận hành, cường độ hỏng hóc là hằng số.
- Cường độ hỏng hóc: là số sự cố trên đơn vị thời gian. Cường độ hỏng hóc
thường được biểu diễn số sự cố xảy ra trên mỗi km chiều dài trong một năm.
- Các thiết bị điện như: máy phát, máy biến áp, đường dây đều có thể sửa chữa
để làm việc lại. Trong thời gian phục vụ chúng có các trạng thái như: vận hành, sự cố,
sửa chữa, quy hoạch, bảo trì,…
1.2. Phương pháp đánh giá độ tin cậy lưới điện.
1.2.1. Các chỉ số hệ thống để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối:
- Chỉ số tần suất mất điện trung bình của hệ thống (SAIFI)
- Chỉ số tần suất mất điện thống qua trung bình của hệ thống (MAIFI)
- Chỉ số thời gian mất điện trung bình hệ thống (SAIDI)
- Chỉ số thời gian mất điện trung bình khách hàng (CAIFI)
- Chỉ số tần suất mất điện trung bình khách hàng (CAIDI)
- Chỉ số khả năng sẳn sàng cung cấp (ASAI)
- Chỉ số khả năng không sẳn sàng cung cấp (ASUI)
- Chỉ số thiếu hụt điện năng (ENS)
- Chỉ số thiếu hụt điện năng trung bình (AENS)
Tồn bộ luận văn chỉ đề cập tính tốn độ tin cậy đối với các chỉ tiêu SAIDI,
SAIFI theo yêu cầu của ngành Điện.
1.2.2. Chỉ số đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối.
Các công thức đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối theo EVN.
a. SAIFI (Tần suất ngừng cung cấp điện trung bình hệ thống)


12

N
K

SAIFI

(1.35)

Trong đó:
- K: Tổng số khách hàng sử dụng điện trong năm.
- N: Tổng số lần mất điện khách hàng kéo dài trên 5 phút của năm trong một
khu vực được tính theo cơng thức:
n

N

(1.36)

Ki
i 1

- Ki: Số khách hàng sử dụng điện bị mất điện kéo dài lần thứ i trong năm
b. SAIDI (Thời gian ngừng cung cấp điện trung bình của hệ thống)
n

Ti N i
SAIDI

i 1

(1.37)

K

Trong đó:
- Ti: Thời gian mất điện lần thứ i kéo dài trên 5 phút trong năm;
- Ni: Số khách hàng sử dụng điện bị mất điện lần thứ i trong năm;
- n: số lần mất điện kéo dài trên 5 phút trong năm;
- K: Tổng số Khách hàng sử dụng điện trong năm.
1.3. Phương pháp tính tốn độ tin cậy hệ thống điện:
Có nhiều phương pháp để tính tốn độ tin cây hệ thống điện như: Phương pháp
đồ thị giải tích, phương pháp khơng gian trạng thái, hương pháp cây hỏng hóc,
phương pháp Monte-Carlo.
Tùy thuộc vào từng bài toán, từng lưới điện cụ thể để lựa chọn phương pháp
tính thích hợp. Phương pháp không gian trạng thái phối hợp với phương pháp đồ thị giải tích được sử dụng phổ biến cho bài toán độ tin cậy của lưới điện. Tuy nhiên, tính
tốn, đánh giá độ tin cậy của một xuất tuyến lớn hay một hệ thống phân phối là bài
toán phức tạp.
Tính phức tạp của bài tốn độ tin cậy lưới phân phối do hệ thống có quá nhiều
phần tử. Mối quan hệ giữa các phần tử phức tạp. Hệ thống có nhiều trạng thái, chế độ
làm việc. Mỗi trạng thái, chế độ làm việc tương ứng với mức độ đáp ứng khả năng cấp
điện khác nhau. Phương thức vận hành thay đổi phức tạp. Việc sử dụng các phương
pháp trên để tính tốn độ tin cậy một lưới điện phân phối địi hỏi người phân tích thực
hiện một khối lượng tính tốn lớn, phức tạp, cần phải có sự hỗ trợ của máy tính với các
phần mềm chuyên dùng trong quản lý lưới phân phối.
Hiện tại, phần mềm chuyên dùng PSS/ADEPT đã được nhiều Công ty Điện lực
trực thuộc Tập đồn Điện lực Việt Nam sử dụng. Các khố phần mềm PSS/ADEPT


13
phiên bản PSS/ADEPT 5.0 đang được EVNCPC trang bị cho các Công ty Điện lực và
các Điện lực phục vụ công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối.

Trong phạm vi đề tài này, sẽ sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính tốn các
chỉ tiêu độ tin cậy do sự cố và sử dụng phần mềm Excel để tính toán các chỉ tiêu độ tin
cậy trong chế độ bảo trì bảo dưỡng.
1.4. Các bước tính tốn chỉ tiêu SAIDI, SAIFI cho lưới điện:
Chỉ tiêu độ tin cậy lưới điện nói chung bao gồm 2 thành phần phụ thuộc và tình
trạng vận hành của lưới điện:
- Chỉ tiêu độ tin cậy do chế độ sự cố;
- Chỉ tiêu độ tin cậy do bảo trì, bảo dưỡng.
Theo đó, đề tài tiến hành tính tốn chỉ tiêu độ tin cậy do chế độ sự cố bằng cách
dùng phần mềm PSS/ADEPT với các bước cụ thể như sau:
- Thu thập dữ liệu đầu vào cho phần mềm bao gồm: Chỉ số cường độ hỏng hóc
và thời gian sửa chữa của từng phần tử trong lưới điện. Các giá trị cường độ hỏng hóc
bao gồm cường độ hỏng hóc vĩnh cửu và cường độ hỏng hóc thống qua được tính
tốn theo thống kê từ xác xuất hỏng hoác của từng loại thiết bị.
- Xây dựng và nhập thơng số cho xuất tuyến.
- Tính tốn và xuất kết quả.
Đối với chỉ tiêu độ tin cậy trong chế độ bảo trì bảo dưỡng, đề tài đề xuất sử
dụng tính tốn thống kê từ file Excel với các bước cụ thể như sau:
- Thu thập dữ liệu đầu vào bao gồm: thời gian bảo trì bảo dưỡng của từng phần
tử trong lưới điện.
- Xây dựng bảng tính Excel.
- Tính tốn và xuất kết quả.
Trong phần sau sẽ đề cập chi tiết hơn các tính tốn độ tin cậy cho từng chế độ
vận hành của lưới điện huyện Bố Trạch.
1.4.1. Tính tốn chỉ tiêu SAIDI, SAIFI ở chế độ sự cố dùng phần mềm PSS/Adept.
1.4.1.1. Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT:
Phần mềm PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution
Engineering Productivity Tool) là phần mềm tiện ích mơ phỏng hệ thống điện và là
cơng cụ phân tích lưới điện phân phối với các chức năng sau:
1. Phân bổ cơng suất.

2. Tính tốn ngắn mạch tại 01 điểm hay nhiều điểm.
3. Phân tích bài toán khởi động động cơ.
4. Tối ưu hoá việc lắp đặt tụ bù (đóng cắt và cố định)(CAPO).
5. Bài tốn phân tích sóng hài.
6. Phối hợp bảo vệ.
7. Phân tích điểm mở tối ưu (TOPO).
8. Phân tích độ tin cậy lưới điện (DRA).


14
Chương trình phần mềm PSS/ADEPT giúp phân tích và tính tốn lưới điện
phân phối. Tính tốn và hiển thị các thơng số về dịng (I), cơng suất (P, Q) của đường
dây. Đánh giá tình trạng lưới điện theo 8 bài tốn phân tích như trên trong đó có cho
biết các thông số SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI (Module (DRA)) về việc đánh giá độ
tin cậy của tuyến dây thông qua chức năng DRA (phân tích độ tin cậy của lưới điện
phân phối).
1.4.1.2. Module DRA tính tốn độ tin cậy trong chương trình PSS/ADEPT:
a. Giới thiệu chung:
Module DRA là một tùy chọn trong trong PSS/ADEPT, sử dụng phương pháp
quá trình ngẫu nhiên Markov để tính tốn các chỉ tiêu độ tin cậy phổ biến nhất.
Module DRA có thể thực hiện các phân tích sau:
- Xác định độ tin cậy của hệ thống hiện tại.
- Xác định khu vực lưới điện có độ tin cậy thấp.
- Định lượng được ảnh hưởng về độ tin cậy đối với các phương án nâng cấp và
mở rộng lưới điện phân phối.
Kết quả tính tốn các chỉ tiêu thể hiện trên sơ đồ một sợi, có thể tơ màu theo
các mức giúp người phân tích dễ dàng thấy được các khu vực bất thường trên lưới
điện.
Trong thời gian qua, sau khi được Công ty Điện lực 3 trang bị và hướng dẫn
sử dụng các khoá PSS/ADEPT, các module chức năng như: Tính tốn trào lưu cơng

suất, Tính tốn ngắn mạch, Tối ưu hố vị trí lắp đặt tụ bù, Tối ưu hoá điểm mở của hệ
thống thường được các Đơn vị Điện lực sử dụng để tính tốn phục vụ cơng tác quản lý
lưới điện. Riêng module DRA ít được quan tâm tìm hiểu, sử dụng. Do vậy, cần thiết
nghiên cứu để khai thác module này phục cho việc phân tích đánh giá độ tin cậy của
lưới điện.
b. Giao diện đồ hoạ của DRA:
Màn hình giao diện của DRA - PSS/ADEPT 5.16 bao gồm các cửa sổ View,
thanh menu chính (Main menu), thanh trạng thái (Statusbar), các thanh cơng cụ
(Toolbars) như hình 1.7 sau:
- Các cửa sổ View:
Thể hiện các thông tin cho các ứng dụng, đồ hoạ và 3 cửa sổ chính để tạo lập và
phân tích sơ đồ lưới điện.
Diagram View: Vùng để tạo lập và thể hiện sơ đồ lưới điện bằng các biểu tượng
đồ hoạ. Các kết quả phân tích cũng được thể hiện gắn với sơ đồ lưới điện.
Equipment List View: Vùng xem danh mục các thiết bị chính của sơ đồ lưới
điện.


15
Progress View: Hiển thị các thơng báo trong q trình thực hiện các chức năng.
Các thông báo cảnh báo, báo lỗi hay các kết quả tính DRA.

Hình 1.7: Giao diện đồ hoạ của DRA.
- Thanh menu chính (Main Menu):
Trình đơn chính dùng để truy cập tất cả các chức năng ứng dụng của
PSS/ADEPT bao gồm:
- File Menu: Tạo file mới, mở file cũ, lưu, đóng file, chỉ định các đường dẫn và
cài đặt vùng làm việc.
- Edit Menu: Các chức soạn thảo, định dạng.
- View Menu: Hiển thị, ẩn các cửa sổ chính, định cỡ sơ đồ.

- Diagram Menu: Hiển thị, ẩn các mục, truy xuất các file, xác định các lớp, điều
chỉnh toạ độ.
- Network Menu: Thay đổi các đặc tính của lưới điện.
- Analysis Menu: Chọn các chức năng phân tích.
- Report Menu: Xuất các báo cáo.
- Tool Menu: Tính tốn các thơng số đường dây.
- Window Menu: Sắp xếp các cửa sổ.
- Help Menu: Trợ giúp.


16
- Thanh trạng thái (Status Bar):
Thanh trạng thái hiển thị các thông tin trạng thái khi sử dụng PSS/ADEPT. Khi
ta di chuyển con trỏ đến một nút lệnh hoặc vào các lệnh trong Menu thì thanh trạng
thái sẽ cho biết cơng dụng của các lệnh đó.
- Thanh cơng cụ (ToolBars):
Cung cấp các công cụ để soạn thảo, xử lý các tập tin, vẽ các sơ đồ lưới điện,
truy cập nhanh các chức năng phân tích, định cỡ, di chuyển sơ đồ, thay đổi các chế độ
hiển thị kết quả...
c. Trình tự sử dụng DRA:
Bước 1:
- Thu thập sơ đồ lưới điện vận hành của hệ thống lưới phân phối cần tính tốn
độ tin cậy. Xác định các phương thức kết dây cơ bản của hệ thống, các điểm mở trên
kết lưới mạch vòng.
- Thu thập số liệu khách hàng tại các nút tải.
- Thu thập các số liệu quá khứ về số lần và thời gian mất điện liên quan đến các
phần tử trên lưới gồm: Đường dây, máy biến áp, máy cắt, thiết bị đóng lặp lại, các dao
cắt tải, dao cách ly phân đoạn, dao cách ly mạch vịng, cầu chì.
- Xử lý các số liệu q khứ về số lần và thời gian mất điện để xác định các
thông số độ tin cậy phù hợp của các phần tử gồm: Cường độ hư hỏng vĩnh cửu của

thiết bị (Sustained failure rate: ); Cường độ hư hỏng thoáng qua của thiết bị
(Momentary failure rate: M ); Xác suất đóng cắt thành cơng (Probability of succesful
switch: PSS), Thời gian sửa chữa trung bình (Mean Time To Repair: MTTR); Thời
gian đóng cắt trung bình (Mean Time To Switch: MTTS).
Bước 2:
- Thể hiện lưới điện trên giao diện đồ hoạ của PSS/ADEPT. Để thuận lợi cho
công tác thiết lập sơ đồ, kiểm tra sự đúng đắn của sơ đồ tính tốn với sơ đồ thực tế,
việc nhập các sơ đồ lưới điện để phân tích DRA nên nhập theo từng khu vực nhỏ, lưới
có dạng hình tia.
- Lựa chọn các phương thức kết dây để tính tốn tương ứng với các trạng thái
đóng mở của các thiết bị đóng cắt.
- Nhập các số liệu yêu cầu của các thiết bị bao gồm: , MTTR, MTTS, PSS.
Đối với phiên bản PSS/ADEPT 5.0 chưa có phân tích các chỉ số độ tin cậy thoáng
qua.