SlideShare a Scribd company logo
1 of 9
Download to read offline
A. Các báo cáo chung
1
TĂNG CƯỜNG ĐỘ ỔN ĐỊNH, TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN 500 kV
SAU CÁC SỰ CỐ MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG
VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ
CHỐNG MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG
Nguyễn Đức Ninh
Trung tâm Điều độ hệ thống điện Việt Nam
Tóm tắt: Cùng với sự phát triển của nguồn điện nhằm đáp ứng tốc độ tăng trưởng
phụ tải cao, hệ thống điện truyền tải xương sống 500 kV liên kết các miền đóng vai
trò rất quan trọng trong việc cung cấp, trao đổi điện năng an toàn và kinh tế. Với
xu hướng truyền tải ngày càng lớn cả về công suất lẫn sản lượng, việc vận hành hệ
thống điện 500 kV trở nên rất phức tạp.
Trong bối cảnh nhu cầu truyền tải trên hệ thống điện 500kV có xu hướng ngày
càng tăng, báo cáo trình bày những khó khăn, nguy cơ mất ổn định trong quá
trình vận hành và tổng kết một số sự cố nghiêm trọng điển hình trên HTĐ 500kV
trong những năm gần đây.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, báo cáo cũng nêu rõ sự cần thiết phải trang bị
hệ thống bảo vệ chống sự cố diện rộng và nêu những đặc điểm cơ bản của hệ
thống này.
1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 500 kV BẮC - NAM
1.1. Hệ thống điện Việt Nam trước năm 1994
Công nghệ phát điện xuất hiện tại Việt Nam vào cuối thế kỷ XIX dưới hình thức một số nhà
máy phát điện độc lập cung cấp trực tiếp cho lưới điện khu vực. Khi miền Bắc Việt Nam được
giải phóng năm 1954, tổng công suất điện quốc gia chỉ đạt 100 MW với lưới điện thưa thớt và
cấp điện áp cao nhất ở 30.5 kV. Hệ thống điện phát triển tốt trong giai đoạn 1975-1994 với sự
tham gia của một số công nghệ tiên tiến, các nhà máy điện lớn như nhà máy nhiệt điện Phả Lại
(4x110 MW), Nhà máy thủy điện Trị An (4x100 MW) và đặc biệt là Nhà máy thủy điện Hòa
Bình (8x240 MW) lần lượt được đưa vào vận hành. Trong giai đoạn này, lưới điện truyền tải đã
phát triển trên toàn quốc với cấp điện áp cao nhất là 220 kV nhưng vẫn chưa liên kết hệ thống
điện ba miền thành một hệ thống hoàn chỉnh. Hệ thống điện tại ba miền được điều hành độc lập
bởi các trung tâm điều độ của các công ty điện lực miền Bắc, miền Trung, miền Nam. Do chưa
có liên kết giữa các miền nên ở các thời điểm khác nhau một số khu vực dư thừa điện năng
trong khi những khu vực khác bị thiếu hụt, các vấn đề về ổn định của các hệ thống và chất
lượng điện năng cũng thường xuyên gặp phải.
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014
2
1.2. Vận hành đường dây 500 kV Bắc - Nam mạch 1
Từ năm 1994, đường đây siêu cao áp 500 kV mạch 1 được đưa vào vận hành kết nối hệ thống
điện miền Bắc, Trung, Nam thành một hệ thống duy nhất. Đường dây 500 kV với chiều dài
1488 km liên kết hệ thống điện 3 miền qua 5 trạm biến áp 500 kV (Hòa Bình, Hà Tĩnh, Đà
Nẵng, Pleiku, và Phú Lâm) đã đóng vai trò quan trọng tạo nên sự cân bằng năng lượng tối ưu
giữa ba miền. Trong những năm đầu, điện năng dư thừa của thủy điện Hòa Bình và các nhà máy
điện miền Bắc được truyền tải để đáp ứng nhu cầu cấp điện cho miền Trung và Nam. Trong các
năm từ 1994 đến 2000, tổng điện năng trao đổi giữa các miền đạt 40 tỷ kWh, đạt 13.8% tổng
sản lượng điện quốc gia.
1.3. Vận hành đường dây 500 kV Bắc - Nam mạch 2
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, hệ thống điện 500 kV đang ngày một mở rộng với nhiều
đường dây liên kết giữa các vùng miền. Từ năm 2004, các dự án liên quan đến đường dây 500
kV Bắc - Nam mạch 2 đã bắt đầu được thực hiện. Đường dây 500 kV mạch 2 có tác dụng nâng
cao khả năng truyền tải giữa các miền và nâng cao khả năng hoạt động an toàn của hệ thống
trong các chế độ sự cố N-1.
Bên cạnh đó, các đường dây quan trọng khác cũng được đưa vào vận hành: đường dây Phú Lâm
- Nhà Bè - Phú Mỹ giải tỏa công suất trung tâm nhiệt điện Phú Mỹ với công suất lắp đặt
4000 MW (2004 - 2005); các đường dây truyền tải và tăng cường liên kết với khu vực Đông
Bắc miền Bắc; các đường dây liên kết với các nguồn thủy điện khu vực Sơn La - Lai Châu;
đường dây 500kV mạch 3 Pleiku - Mỹ Phước – Cầu Bông (2014)… Ngoài ra, các dự án thay
thế thiết bị để tăng cường khả năng truyền tải trên lưới 500 kV/220 kV đã và đang từng bước
được thực hiện để đáp ứng nhu cầu cung ứng điện.
Như vậy, trong bối cảnh nhu cầu trao đổi điện năng giữa các vùng/miền ngày càng tăng, hệ
thống 500 kV đã phát triển để trở thành xương sống của toàn bộ hệ thống điện quốc gia, đóng
vai trò quan trọng trong việc kết nối các khu vực phụ tải/nguồn điện trên toàn quốc góp phần
đảm bảo vận hành hệ thống điện an toàn, kinh tế.
Đến cuối năm 2013, hệ thống 500 kV có tổng chiều dài 4887 km và 20 trạm biến áp (tổng công
suất 19350 MVA). Phụ tải lớn nhất được ghi nhận trong năm 2013 là: quốc gia - 20010 MW;
miền Bắc - 9081 MW; miền Trung - 2383 MW; miền Nam - 9687 MW. Sản lượng tương ứng
là: Quốc gia - 129655 tỷ kWh; miền Bắc - 51539 tỷ kWh; miền Trung - 12801 tỷ kWh; miền
Nam - 64207 tỷ kWh [1].
2. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN
500 kV ỔN ĐỊNH
Đặc điểm địa lý của đất nước dài và hẹp, đã ảnh hưởng đến việc phân phối các nguồn phát tại
Việt Nam. Các dạng nguồn điện chính bao gồm thủy điện, nhiệt điện than, nhiệt điện turbin khí
(chu trình đơn và chu trình hỗn hợp). Các nhà máy thủy điện tập trung ở các khu vực Tây Bắc
miền Bắc, khu vực miền Trung và khu vực Cao Nguyên miền Nam. Các nhà máy nhiệt điện
than được xây dựng gần nguồn năng lượng sơ cấp trong khu vực Đông Bắc miền Bắc, khu vực
Bắc Trung Bộ. Các nhà máy điện turbin khí nằm ở hai khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ.
A. Các báo cáo chung
3
Bên cạnh đó, phụ tải hệ thống điện quốc gia tập trung chủ yếu ở miền Bắc và miền Nam đặc
biệt là khu vực thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh.
Do đặc điểm phân bố không đồng đều cũng như chế độ hoạt động khác nhau của các dạng
nguồn điện, lưới điện 500 kV thường xuyên phải truyền tải một lượng công suất rất lớn, đặc biệt
là các đường dây Nho Quan – Hà Tĩnh – Đà Nẵng trên giao diện Bắc – Trung, các cung đoạn
đường dây từ Pleiku đến Phú Lâm trên giao diện Trung – Nam. Xu hướng trao đổi điện năng
giữa hệ thống điện các miền ngày càng tăng thể hiện trong bảng 1 [1],[2].
Bảng 1. Điện năng truyền tải giữa các miền năm 2013 và ước tính các năm 2014 - 2020
Giao diện truyền
tải
Sản lượng truyền tải năm (GWh)
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Bắc - Trung 3683 9535 12009 17460 18921 18513 17888 14967
-> 5379 9678 12009 17460 8921 18513 17932 15091
<- -1696 -142 0 0 0 0 -44.3 -124
Trung - Nam 12260 15426 17493 22419 22523 20423 18231 21769
-> 12471 15456 17493 22419 22523 20423 18231 21769
<- -211 -30 0 0 0 0 0 0
Hình 1. Tần suất truyền tải trên các đường dây 500 kV Bắc - Nam
Theo thực tế vận hành, khả năng truyền tải trên lưới điện 500 kV cần được tính toán xem xét
đảm bảo các yếu tố: (1) ổn định điện áp, (2) ổn định động.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
-1,800
-1,600
-1,400
-1,200
-1,000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
Sốgiờ(h)
Mức công suất (MW)
NQ-HT
HT-ĐN
ĐN-PK
ĐN-DS
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014
4
Hiện tượng sụp đổ điện áp gây sụt giảm điện áp tại đầu nhận công suất thường xuất hiện khi
truyền tải 500 kV cao. Sụp đổ điện áp cũng có thể xuất hiện ở đầu nhận công suất do hậu quả
của sự cố các đường dây 500kV quan trọng hoặc sự cố gây mất một lượng nguồn lớn ở đầu
nhận công suất (sự cố tổ máy, sự cố giảm/cắt khí…) gây ra hiện tượng tăng công suất truyền tải
trên các đường dây liên kết. Theo kết quả tính toán hiện tượng với cấu hình hệ thống điện năm
2014, hiện tượng sụp đổ điện áp có thể xuất hiện trong chế độ cao điểm trên đường dây Hà Tĩnh
- Đà Nẵng khi truyền tải trên 2400/1980 MW ứng với chế độ vận hành 2 mạch/1 mạch, trên các
đường dây từ Pleiku đến Phú Lâm là 3600/2600 ứng với chế độ vận hành 3 mạch/2 mạch
đường dây [3].
Hiện tượng mất ổn định động trên hệ thống điện có thể xuất hiện khi có sự cố lớn trên hệ thống
điện. Tổng kết các sự cố lớn cho thấy mất ổn định động thường do sự cố các đường dây 500 kV
khi đang truyền tải cao, điển hình là các đường dây Nho Quan - Hà Tĩnh - Đà Nẵng, các đường
dây từ Pleiku - Phú Lâm. Theo tiêu chí sự cố N-1 các đường dây 500 kV, giới hạn truyền tải
trên các giao diện Bắc - Trung, Trung - Nam năm 2014 đã được tính toán đạt xấp xỉ 1600 MW
và 2300 MW (ứng với cấu hình đủ 3 mạch đường dây 500 kV) [3]. Trong các sự cố trên, việc
các mạch sa thải đặc biệt, mạch sa thải phụ tải theo tần số, mạch sa thải phụ tải theo điện áp tác
động đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc làm giảm nguy cơ sự cố lan rộng. Nhờ đó, có
thể xem xét cho phép truyền tải công suất trên các giao diện ở mức cao hơn giới hạn truyền tải
tính toán trong một số trường hợp cần thiết.
Một số hiện tượng, sự cố điển hình trên hệ thống điện trong một vài năm trở lại đây:
(1) Sự cố ngày 27/12/2006 lúc 14h43 tại trạm biến áp 500 kV Pleiku. Một máy cắt 500 kV
không thực hiện cắt được khi có lệnh cắt do lỗi hệ thống nguồn nuôi DC. Chức năng chống hư
hỏng máy cắt (50BF) tác động thực hiện cắt thanh cái tại trạm Pleiku. Trong thời điểm trước sự
cố, một máy cắt kết nối với thanh cái khác của trạm Pleiku đã được tách ra khỏi vận hành, gây
ra hiện tượng trào lưu công suất chạy vòng từ Ialy tới Phú Lâm, trở lại thanh cái Pleiku và tới
Đà Nẵng. Hiện tượng dao động điện xảy ra do liên kết 500 kV quá yếu;
(2) Dao động điện trên đường dây 500 kV Pleiku - Đà Nẵng lúc 11h30 ngày 24/4/2008. Bảo vệ
khoảng cách (F21) tại trạm Đà Nẵng đã nhận biết được dao động công công suất trên đường
dây. Tại thời điểm này, đường dây 500 kV Đà Nẵng - Hà Tĩnh đang vận hành một mạch duy
nhất. Công suất truyền tải trên các đường dây Pleiku - Đà Nẵng, Đà Nẵng - Hà Tĩnh lần lượt là
1040 MW và 690 MW;
Hiện tượng dao động gây cắt các đường dây 500 kV Đà Nẵng - Hà Tĩnh, Đà Nẵng - Pleiku, hệ
thống điện bị tách đôi tại Hà Tĩnh, Đà Nẵng. Tiếp theo bảo vệ quá áp tiếp tục cắt đường dây 500
kV Hà Tĩnh - Nho Quan;
(3) Sự cố ngày 04/10/2012: sự cố gây nhảy đường dây Di Linh – Tân Định khi đang truyền tải
cao công suất vào miền Nam, dẫn đến dao động và gây nhảy cả đường dây ĐắkNông – Phú
Lâm làm tách mảng hệ thống điện miền Nam khỏi hệ thống điện Quốc gia. Hệ thống sa thải phụ
tải theo tần số thấp tác động cắt 2147 MW;
A. Các báo cáo chung
5
(4) Ngày 02/4/2013, NMĐ Cà Mau 2 (620MW), Phú Mỹ 1 GT3 (174 MW) lần lượt ngừng do
sự cố. Trong ngày có thời điểm điện áp tại các thanh cái 500 kV Phú Lâm, Tân Định xuống tới
 417 ÷ 427 kV, kỹ sư vận hành ra lệnh sa thải 300 MW đầu nguồn 110 kV để đảm bảo chế độ
điện áp miền Nam;
(5) Sự cố ngày 26/4/2013: Do điều kiện vận hành phải bypass 2 tụ bù dọc tại Nho Quan trên
đường dây Nho Quan - Hà Tĩnh và 4 tụ bù dọc tại Hà Tĩnh trên đường dây Hà Tĩnh - Nho Quan
và Hà Tĩnh - Đà Nẵng dẫn đến hiện tượng dao động công suất và gây nhảy 2 mạch đường dây
Hà Tĩnh - Đà Nẵng làm tách mảng hệ thống điện miền Bắc với hệ thống điện miền Trung và
miền Nam;
(6) Sự cố ngày 22/05/2013: sự cố gây nhảy đường dây Di Linh - Tân Định khi đang truyền tải
cao công suất vào miền Nam, dẫn đến dao động và gây nhảy một số tổ máy khu vực miền Nam
và đường dây ĐắkNông - Phú Lâm làm tách mảng và gây mất điện toàn bộ hệ thống điện
miền Nam.
3. CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆN HỮU PHÒNG CHỐNG MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG
Với mục tiêu đảm bảo cung cấp điện an toàn, ổn định, tin cậy và đảm bảo chất lượng điện năng,
Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia (A0) đã nghiên cứu và phối hợp với các đơn vị liên
quan trong việc đề ra các giải pháp để phòng tránh mất điện diện rộng. Các giải pháp này được
thiết kế dựa trên các nhóm nguyên nhân sau:
 Mất ổn định tần số do sự cố mất một/ một nhóm các tổ máy hoặc do sự cố gây mất liên
kết hệ thống điện;
 Sự cố đường dây, máy biến áp 500, 220 kV quan trọng;
 Phòng chống điện áp thấp và sụp đổ điện áp.
Trên có sở đó các hệ thống bảo vệ, mạch liên động đã được sử dụng:
(1) Hệ thống sa thải theo tần số thấp (F81);
(2) Hệ thống sa thải phụ tải đặc biệt bổ sung;
(3) Các mạch sa thải nguồn; hiệu chỉnh sa thải tổ máy miền Bắc;
(4) Các mạch sa thải đặc biệt khi sự cố 1 phần tử đường dây/ máy biến áp quan trọng;
(5) Các mạch sa thải phụ tải theo điện áp tại Phú Lâm, Tân Định và một số trạm 220 kV miền
Nam.
Các mạch sa thải trên đóng vai trò quan trọng trong công tác vận hành hệ thống điện, phòng
chống mất điện diện rộng. Tuy nhiên, do cấu hình hệ thống điện thường xuyên thay đổi, nên các
mạch trên cần thường xuyên được cập nhật, hiệu chỉnh cho phù hợp.
4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG MẤT ĐIỆN
DIỆN RỘNG
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014
6
Công tác vận hành cho thấy rằng, để có thể kịp thời đưa ra các lệnh điều độ phù hợp nhằm ngăn
chặn các sự cố mất điện diện rộng, nhân viên vận hành cần được trang bị các công cụ đủ mạnh
để phân tích, đưa ra được các cảnh báo nhanh chóng, chính xác về tình trạng vận hành của hệ
thống điện trong hệ thời gian thực. Thậm chí, hệ thống điện cần được trang bị các bảo vệ để
thực hiện một loạt các hành động tự động trước khi hệ thống bị tách ra hoặc phân chia theo cách
thức có thể kiểm soát được.
Các sự cố diện rộng có thể xảy ra khi hệ thống vận hành ở chế độ biên, xuất phát từ một hoặc
một vài phần tử bị tách ra khỏi vận hành và gây phản ứng dây chuyền dẫn đến việc một loạt các
phần tử bị tách ra khỏi vận hành. Trong khi đó, nhược điểm lớn của các hệ thống điều khiển và
giám sát truyền thống là không cung cấp được các hình ảnh mang tính động của hệ thống nghĩa
là các nhân viên vận hành không có được bức tranh tổng thể xem cái gì đang diễn ra trên hệ
thống. Hơn nữa sự cố mất điện diện rộng có thể xuất hiện và diễn biến trong thời gian ngắn, mà
bản thân người vận hành không thể kịp đưa ra các phân tích hay tính toán nhằm đưa ra được các
quyết định hợp lý. Các mạch sa thải & liên động hiện hữu trong trường hợp tác động đúng sẽ có
tác dụng phòng tránh sự cố lan rộng. Tuy nhiên, các mạch này được thiết kế cho những trường
hợp cụ thể và có thể không đạt hiệu quả mong muốn khi cấu hình hệ thống thay đổi.
Hệ thống đo lường, giám sát và bảo vệ diện rộng khai thác các tiến bộ mới nhất trong các kỹ
thuật về cảm biến, truyền thông, máy tính, thuật toán và đặc biệt là công nghệ đo lường được
đồng bộ hóa. Sự xuất hiện của các thiết bị đo góc pha được đồng bộ hóa (Phasor Measurement
Unit) đã làm nên cuộc cách mạng toàn diện trong lĩnh vực giám sát, điều khiển và bảo vệ hệ
thống điện.
Theo định nghĩa của IEEE thì thiết bị đo góc pha – Phasor Measurement Unit (PMU) – là thiết
bị có khả năng đồng bộ góc pha, tần số và tốc độ thay đổi của tần số thông qua việc đo các tín
hiệu điện áp và/hoặc dòng điện và tín hiệu đồng bộ thời gian. Thiết bị PMU có thể thực hiện các
chức năng khác và được đặt tên theo các chức năng này (ví dụ: nếu thiết bị PMU có khả năng
ghi lại dạng sóng của các tín hiệu đo sẽ được gọi là thiết bị ghi sự cố).
Thiết bị PMU rất phù hợp để theo dõi các trạng thái của hệ thống điện trong thời gian thực.
PMU có sự tiến bộ đáng kể so với hệ thống SCADA/EMS, trong khi hệ thống SCADA/EMS là
hệ thống có tốc độ cập nhật từ vài giây đến vài phút, chỉ đo các giá trị RMS chứ không đo các
giá trị góc pha thì PMU thường có tốc độ cập nhật cao (thường khoảng 10; 25; 50 giá trị đo/s do
người dùng tùy chọn), mỗi giá trị đo được dán nhãn thời gian được đồng bộ hóa với độ chính
xác cao thông qua hệ thống GPS và có thể đo được các giá trị pha (biên độ và góc pha) của
dòng điện và điện áp.
Góc pha của điện áp và/hoặc dòng điện từ nhiều điểm đo trên hệ thống điện khi được đồng bộ
thời gian thực có thể giúp đánh giá tình trạng vận hành của hệ thống điện một cách tin cậy và
chính xác. Những thông tin về góc pha này có thể được sử dụng cho việc giám sát hệ thống điện
diện rộng (WAMs).
Ngày nay, việc đo góc pha đồng bộ được ứng dụng chủ yếu cho việc xác thực các mô hình hoá
hệ thống điện, phân tích sau sự cố, hiển thị thời gian thực... và hứa hẹn sẽ ngày càng có vai trò
A. Các báo cáo chung
7
quan trọng trong việc nâng cao độ tin cậy, ổn định và tính kinh tế của hệ thống điện thông qua
việc điều khiển và trang bị phương thức bảo vệ thời gian thực.
PMU: Phasor measurement unit; PDC: Phasor Data Concentrator
Hình 2. Cấu trúc một hệ thống giám sát bảo vệ và điều khiển diện rộng
với thiết bị đo góc pha (PMU)
PMU có một số ứng dụng cụ thể như sau:
 Đo lường và giám sát hệ thống điện diện rộng phục vụ bảo vệ chống mất điện diện rộng;
 Giám sát và điều khiển thời gian thực: giúp cho các nhân viên vận hành nắm bắt một cách
trực tuyến về chế độ vận hành của hệ thống;
 Đánh giá và đưa ra các cảnh báo về tình trạng vận hành của hệ thống điện;
 Giám sát ổn định điện áp và ổn định quá độ;
 Hỗ trợ công tác phục hồi hệ thống...
Như đã phân tích ở trên, hệ thống điện 500 kV Việt Nam hiện nay và những năm tiếp theo
thường truyền tải một lượng công suất lớn từ hệ thống điện miền Bắc, Trung vào miền Nam.
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014
8
Trong một số chế độ vận hành cực đoan, nguy cơ xảy ra mất ổn định là rất cao (ví dụ sự cố ngày
26/04/2013 gây nhảy đường dây mạch kép Hà Tĩnh - Đà Nẵng sau khi 06 tụ bù dọc tại Hà Tĩnh
và Nho Quan bị Bypass). Việc trang bị các bộ PMU (hoặc các bộ ghi sự cố có chức năng đo
đồng bộ góc pha) để từng bước triển khai, khai thác các tính năng của PMU như tính năng cảnh
báo tình trạng vận hành của hệ thống điện sẽ giúp cho người vận hành có được những phản ứng
kịp thời và hiệu quả…
Hơn nữa, theo lộ trình triển khai xây dựng hệ thống lưới điện thông minh (Smart Grid) tại Việt
Nam đã được Chính phủ phê duyệt (Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 về việc “Phê
duyệt đề án phát triển Lưới điện Thông minh tại Việt Nam”) thì trong giai đoạn 2012 - 2016 sẽ:
“Triển khai các ứng dụng nhằm tăng cường độ tin cậy, tối ưu vận hành lưới điện truyền tải, lưới
điện phân phối, giảm tổn thất điện năng; tăng cường hệ thống ghi sự cố, hệ thống phát hiện và
chống sự cố mất điện diện rộng nhằm đảm bảo truyền tải an toàn trên hệ thống điện 500kV”. Do
đó, việc trang bị các bộ đo góc pha cũng là bước quan trọng chuẩn bị cơ sở hạ tầng cho việc đáp
ứng lộ trình triển khai lưới điện thông minh ở Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tổng kết vận hành hệ thống điện quốc gia năm 2013.
[2] Báo cáo đánh giá trình hình cung cấp điện giai đoạn 2014-2020.
[3] Báo cáo vận hành lưới điện quốc gia năm 2014.
A. Các báo cáo chung
9
[1]

More Related Content

Similar to Tang cuong do tin cay duong day 500 k v

Giao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dienGiao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dienTùng Lê
 
L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)
L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)
L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)Carot Bapsulo
 
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdfPhần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdfMan_Ebook
 
Luận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.doc
Luận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.docLuận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.doc
Luận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.docsividocz
 
Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...
Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...
Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...nataliej4
 
Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdf
Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdfTái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdf
Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdfHanaTiti
 
Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...
Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...
Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...sividocz
 
Chapter electricity (vietnamese)
Chapter   electricity (vietnamese)Chapter   electricity (vietnamese)
Chapter electricity (vietnamese)nguyenliem2405
 
Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...
Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...
Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...Man_Ebook
 
Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...
Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...
Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Simulation Solar Power System
Simulation Solar Power SystemSimulation Solar Power System
Simulation Solar Power SystemVuTienLam
 

Similar to Tang cuong do tin cay duong day 500 k v (20)

Đề tài: Tổn thất điện năng tại công ty TTĐ điện Nghệ An, HAY
Đề tài: Tổn thất điện năng tại công ty TTĐ điện Nghệ An, HAYĐề tài: Tổn thất điện năng tại công ty TTĐ điện Nghệ An, HAY
Đề tài: Tổn thất điện năng tại công ty TTĐ điện Nghệ An, HAY
 
Giao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dienGiao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dien
 
L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)
L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)
L32 202-358-giao trinh nl kt điện &amp; điện tử 1 (2850-358)
 
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdfPhần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
 
Luận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.doc
Luận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.docLuận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.doc
Luận Văn Tìm Hiểu Các Bộ Biến Đổi Công Suất Sử Dụng Trong Ngành Giao Thông.doc
 
Đề tài: Tính toán hệ thống cung cấp điện Cảng Hoàng Diệu, HOT
Đề tài: Tính toán hệ thống cung cấp điện Cảng Hoàng Diệu, HOTĐề tài: Tính toán hệ thống cung cấp điện Cảng Hoàng Diệu, HOT
Đề tài: Tính toán hệ thống cung cấp điện Cảng Hoàng Diệu, HOT
 
Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...
Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...
Thiết Kế Chế Tạo Mạch Điều Khiển Tốc Độ Và Đảo Chiều Quay Động Cơ Điện Một Ch...
 
Luận văn: Hệ thống pin mặt trời cấp điện cho huyện đảo Lý Sơn
Luận văn: Hệ thống pin mặt trời cấp điện cho huyện đảo Lý SơnLuận văn: Hệ thống pin mặt trời cấp điện cho huyện đảo Lý Sơn
Luận văn: Hệ thống pin mặt trời cấp điện cho huyện đảo Lý Sơn
 
Luận văn: Tính toán điều tiết hồ chứa tại Nhà máy thuỷ điện, HAY
Luận văn: Tính toán điều tiết hồ chứa tại Nhà máy thuỷ điện, HAYLuận văn: Tính toán điều tiết hồ chứa tại Nhà máy thuỷ điện, HAY
Luận văn: Tính toán điều tiết hồ chứa tại Nhà máy thuỷ điện, HAY
 
Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdf
Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdfTái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdf
Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối.pdf
 
Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...
Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...
Luận văn tìm hiểu những tính chất và yêu cầu Các Loại Động Cơ Sử Dụng Trong T...
 
Chuong1
Chuong1Chuong1
Chuong1
 
Đồ án Động cơ điện một chiều và hệ truyền động TIRISTOR.doc
Đồ án Động cơ điện một chiều và hệ truyền động TIRISTOR.docĐồ án Động cơ điện một chiều và hệ truyền động TIRISTOR.doc
Đồ án Động cơ điện một chiều và hệ truyền động TIRISTOR.doc
 
luan van thac si tim hieu bo bien doi cong suat trong giao thong
luan van thac si tim hieu bo bien doi cong suat trong giao thongluan van thac si tim hieu bo bien doi cong suat trong giao thong
luan van thac si tim hieu bo bien doi cong suat trong giao thong
 
Đề tài: Trang bị điện hệ thống điều tiết nước hồ chứa Hà Động, HOT
Đề tài: Trang bị điện hệ thống điều tiết nước hồ chứa Hà Động, HOTĐề tài: Trang bị điện hệ thống điều tiết nước hồ chứa Hà Động, HOT
Đề tài: Trang bị điện hệ thống điều tiết nước hồ chứa Hà Động, HOT
 
Đề tài: Thiết kế đường dây và trạm biến áp, HAY
Đề tài: Thiết kế đường dây và trạm biến áp, HAYĐề tài: Thiết kế đường dây và trạm biến áp, HAY
Đề tài: Thiết kế đường dây và trạm biến áp, HAY
 
Chapter electricity (vietnamese)
Chapter   electricity (vietnamese)Chapter   electricity (vietnamese)
Chapter electricity (vietnamese)
 
Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...
Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...
Thiết kế hệ truyền đông điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ ứng dụng bộ ...
 
Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...
Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...
Tổng quan về truyền động điện một chiều - Thiết kế bộ điều khiển động cơ một ...
 
Simulation Solar Power System
Simulation Solar Power SystemSimulation Solar Power System
Simulation Solar Power System
 

Tang cuong do tin cay duong day 500 k v

  • 1. A. Các báo cáo chung 1 TĂNG CƯỜNG ĐỘ ỔN ĐỊNH, TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN 500 kV SAU CÁC SỰ CỐ MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG Nguyễn Đức Ninh Trung tâm Điều độ hệ thống điện Việt Nam Tóm tắt: Cùng với sự phát triển của nguồn điện nhằm đáp ứng tốc độ tăng trưởng phụ tải cao, hệ thống điện truyền tải xương sống 500 kV liên kết các miền đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp, trao đổi điện năng an toàn và kinh tế. Với xu hướng truyền tải ngày càng lớn cả về công suất lẫn sản lượng, việc vận hành hệ thống điện 500 kV trở nên rất phức tạp. Trong bối cảnh nhu cầu truyền tải trên hệ thống điện 500kV có xu hướng ngày càng tăng, báo cáo trình bày những khó khăn, nguy cơ mất ổn định trong quá trình vận hành và tổng kết một số sự cố nghiêm trọng điển hình trên HTĐ 500kV trong những năm gần đây. Xuất phát từ nhu cầu thực tế, báo cáo cũng nêu rõ sự cần thiết phải trang bị hệ thống bảo vệ chống sự cố diện rộng và nêu những đặc điểm cơ bản của hệ thống này. 1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 500 kV BẮC - NAM 1.1. Hệ thống điện Việt Nam trước năm 1994 Công nghệ phát điện xuất hiện tại Việt Nam vào cuối thế kỷ XIX dưới hình thức một số nhà máy phát điện độc lập cung cấp trực tiếp cho lưới điện khu vực. Khi miền Bắc Việt Nam được giải phóng năm 1954, tổng công suất điện quốc gia chỉ đạt 100 MW với lưới điện thưa thớt và cấp điện áp cao nhất ở 30.5 kV. Hệ thống điện phát triển tốt trong giai đoạn 1975-1994 với sự tham gia của một số công nghệ tiên tiến, các nhà máy điện lớn như nhà máy nhiệt điện Phả Lại (4x110 MW), Nhà máy thủy điện Trị An (4x100 MW) và đặc biệt là Nhà máy thủy điện Hòa Bình (8x240 MW) lần lượt được đưa vào vận hành. Trong giai đoạn này, lưới điện truyền tải đã phát triển trên toàn quốc với cấp điện áp cao nhất là 220 kV nhưng vẫn chưa liên kết hệ thống điện ba miền thành một hệ thống hoàn chỉnh. Hệ thống điện tại ba miền được điều hành độc lập bởi các trung tâm điều độ của các công ty điện lực miền Bắc, miền Trung, miền Nam. Do chưa có liên kết giữa các miền nên ở các thời điểm khác nhau một số khu vực dư thừa điện năng trong khi những khu vực khác bị thiếu hụt, các vấn đề về ổn định của các hệ thống và chất lượng điện năng cũng thường xuyên gặp phải.
  • 2. HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014 2 1.2. Vận hành đường dây 500 kV Bắc - Nam mạch 1 Từ năm 1994, đường đây siêu cao áp 500 kV mạch 1 được đưa vào vận hành kết nối hệ thống điện miền Bắc, Trung, Nam thành một hệ thống duy nhất. Đường dây 500 kV với chiều dài 1488 km liên kết hệ thống điện 3 miền qua 5 trạm biến áp 500 kV (Hòa Bình, Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Pleiku, và Phú Lâm) đã đóng vai trò quan trọng tạo nên sự cân bằng năng lượng tối ưu giữa ba miền. Trong những năm đầu, điện năng dư thừa của thủy điện Hòa Bình và các nhà máy điện miền Bắc được truyền tải để đáp ứng nhu cầu cấp điện cho miền Trung và Nam. Trong các năm từ 1994 đến 2000, tổng điện năng trao đổi giữa các miền đạt 40 tỷ kWh, đạt 13.8% tổng sản lượng điện quốc gia. 1.3. Vận hành đường dây 500 kV Bắc - Nam mạch 2 Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, hệ thống điện 500 kV đang ngày một mở rộng với nhiều đường dây liên kết giữa các vùng miền. Từ năm 2004, các dự án liên quan đến đường dây 500 kV Bắc - Nam mạch 2 đã bắt đầu được thực hiện. Đường dây 500 kV mạch 2 có tác dụng nâng cao khả năng truyền tải giữa các miền và nâng cao khả năng hoạt động an toàn của hệ thống trong các chế độ sự cố N-1. Bên cạnh đó, các đường dây quan trọng khác cũng được đưa vào vận hành: đường dây Phú Lâm - Nhà Bè - Phú Mỹ giải tỏa công suất trung tâm nhiệt điện Phú Mỹ với công suất lắp đặt 4000 MW (2004 - 2005); các đường dây truyền tải và tăng cường liên kết với khu vực Đông Bắc miền Bắc; các đường dây liên kết với các nguồn thủy điện khu vực Sơn La - Lai Châu; đường dây 500kV mạch 3 Pleiku - Mỹ Phước – Cầu Bông (2014)… Ngoài ra, các dự án thay thế thiết bị để tăng cường khả năng truyền tải trên lưới 500 kV/220 kV đã và đang từng bước được thực hiện để đáp ứng nhu cầu cung ứng điện. Như vậy, trong bối cảnh nhu cầu trao đổi điện năng giữa các vùng/miền ngày càng tăng, hệ thống 500 kV đã phát triển để trở thành xương sống của toàn bộ hệ thống điện quốc gia, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các khu vực phụ tải/nguồn điện trên toàn quốc góp phần đảm bảo vận hành hệ thống điện an toàn, kinh tế. Đến cuối năm 2013, hệ thống 500 kV có tổng chiều dài 4887 km và 20 trạm biến áp (tổng công suất 19350 MVA). Phụ tải lớn nhất được ghi nhận trong năm 2013 là: quốc gia - 20010 MW; miền Bắc - 9081 MW; miền Trung - 2383 MW; miền Nam - 9687 MW. Sản lượng tương ứng là: Quốc gia - 129655 tỷ kWh; miền Bắc - 51539 tỷ kWh; miền Trung - 12801 tỷ kWh; miền Nam - 64207 tỷ kWh [1]. 2. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN 500 kV ỔN ĐỊNH Đặc điểm địa lý của đất nước dài và hẹp, đã ảnh hưởng đến việc phân phối các nguồn phát tại Việt Nam. Các dạng nguồn điện chính bao gồm thủy điện, nhiệt điện than, nhiệt điện turbin khí (chu trình đơn và chu trình hỗn hợp). Các nhà máy thủy điện tập trung ở các khu vực Tây Bắc miền Bắc, khu vực miền Trung và khu vực Cao Nguyên miền Nam. Các nhà máy nhiệt điện than được xây dựng gần nguồn năng lượng sơ cấp trong khu vực Đông Bắc miền Bắc, khu vực Bắc Trung Bộ. Các nhà máy điện turbin khí nằm ở hai khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ.
  • 3. A. Các báo cáo chung 3 Bên cạnh đó, phụ tải hệ thống điện quốc gia tập trung chủ yếu ở miền Bắc và miền Nam đặc biệt là khu vực thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Do đặc điểm phân bố không đồng đều cũng như chế độ hoạt động khác nhau của các dạng nguồn điện, lưới điện 500 kV thường xuyên phải truyền tải một lượng công suất rất lớn, đặc biệt là các đường dây Nho Quan – Hà Tĩnh – Đà Nẵng trên giao diện Bắc – Trung, các cung đoạn đường dây từ Pleiku đến Phú Lâm trên giao diện Trung – Nam. Xu hướng trao đổi điện năng giữa hệ thống điện các miền ngày càng tăng thể hiện trong bảng 1 [1],[2]. Bảng 1. Điện năng truyền tải giữa các miền năm 2013 và ước tính các năm 2014 - 2020 Giao diện truyền tải Sản lượng truyền tải năm (GWh) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Bắc - Trung 3683 9535 12009 17460 18921 18513 17888 14967 -> 5379 9678 12009 17460 8921 18513 17932 15091 <- -1696 -142 0 0 0 0 -44.3 -124 Trung - Nam 12260 15426 17493 22419 22523 20423 18231 21769 -> 12471 15456 17493 22419 22523 20423 18231 21769 <- -211 -30 0 0 0 0 0 0 Hình 1. Tần suất truyền tải trên các đường dây 500 kV Bắc - Nam Theo thực tế vận hành, khả năng truyền tải trên lưới điện 500 kV cần được tính toán xem xét đảm bảo các yếu tố: (1) ổn định điện áp, (2) ổn định động. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 -1,800 -1,600 -1,400 -1,200 -1,000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 Sốgiờ(h) Mức công suất (MW) NQ-HT HT-ĐN ĐN-PK ĐN-DS
  • 4. HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014 4 Hiện tượng sụp đổ điện áp gây sụt giảm điện áp tại đầu nhận công suất thường xuất hiện khi truyền tải 500 kV cao. Sụp đổ điện áp cũng có thể xuất hiện ở đầu nhận công suất do hậu quả của sự cố các đường dây 500kV quan trọng hoặc sự cố gây mất một lượng nguồn lớn ở đầu nhận công suất (sự cố tổ máy, sự cố giảm/cắt khí…) gây ra hiện tượng tăng công suất truyền tải trên các đường dây liên kết. Theo kết quả tính toán hiện tượng với cấu hình hệ thống điện năm 2014, hiện tượng sụp đổ điện áp có thể xuất hiện trong chế độ cao điểm trên đường dây Hà Tĩnh - Đà Nẵng khi truyền tải trên 2400/1980 MW ứng với chế độ vận hành 2 mạch/1 mạch, trên các đường dây từ Pleiku đến Phú Lâm là 3600/2600 ứng với chế độ vận hành 3 mạch/2 mạch đường dây [3]. Hiện tượng mất ổn định động trên hệ thống điện có thể xuất hiện khi có sự cố lớn trên hệ thống điện. Tổng kết các sự cố lớn cho thấy mất ổn định động thường do sự cố các đường dây 500 kV khi đang truyền tải cao, điển hình là các đường dây Nho Quan - Hà Tĩnh - Đà Nẵng, các đường dây từ Pleiku - Phú Lâm. Theo tiêu chí sự cố N-1 các đường dây 500 kV, giới hạn truyền tải trên các giao diện Bắc - Trung, Trung - Nam năm 2014 đã được tính toán đạt xấp xỉ 1600 MW và 2300 MW (ứng với cấu hình đủ 3 mạch đường dây 500 kV) [3]. Trong các sự cố trên, việc các mạch sa thải đặc biệt, mạch sa thải phụ tải theo tần số, mạch sa thải phụ tải theo điện áp tác động đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc làm giảm nguy cơ sự cố lan rộng. Nhờ đó, có thể xem xét cho phép truyền tải công suất trên các giao diện ở mức cao hơn giới hạn truyền tải tính toán trong một số trường hợp cần thiết. Một số hiện tượng, sự cố điển hình trên hệ thống điện trong một vài năm trở lại đây: (1) Sự cố ngày 27/12/2006 lúc 14h43 tại trạm biến áp 500 kV Pleiku. Một máy cắt 500 kV không thực hiện cắt được khi có lệnh cắt do lỗi hệ thống nguồn nuôi DC. Chức năng chống hư hỏng máy cắt (50BF) tác động thực hiện cắt thanh cái tại trạm Pleiku. Trong thời điểm trước sự cố, một máy cắt kết nối với thanh cái khác của trạm Pleiku đã được tách ra khỏi vận hành, gây ra hiện tượng trào lưu công suất chạy vòng từ Ialy tới Phú Lâm, trở lại thanh cái Pleiku và tới Đà Nẵng. Hiện tượng dao động điện xảy ra do liên kết 500 kV quá yếu; (2) Dao động điện trên đường dây 500 kV Pleiku - Đà Nẵng lúc 11h30 ngày 24/4/2008. Bảo vệ khoảng cách (F21) tại trạm Đà Nẵng đã nhận biết được dao động công công suất trên đường dây. Tại thời điểm này, đường dây 500 kV Đà Nẵng - Hà Tĩnh đang vận hành một mạch duy nhất. Công suất truyền tải trên các đường dây Pleiku - Đà Nẵng, Đà Nẵng - Hà Tĩnh lần lượt là 1040 MW và 690 MW; Hiện tượng dao động gây cắt các đường dây 500 kV Đà Nẵng - Hà Tĩnh, Đà Nẵng - Pleiku, hệ thống điện bị tách đôi tại Hà Tĩnh, Đà Nẵng. Tiếp theo bảo vệ quá áp tiếp tục cắt đường dây 500 kV Hà Tĩnh - Nho Quan; (3) Sự cố ngày 04/10/2012: sự cố gây nhảy đường dây Di Linh – Tân Định khi đang truyền tải cao công suất vào miền Nam, dẫn đến dao động và gây nhảy cả đường dây ĐắkNông – Phú Lâm làm tách mảng hệ thống điện miền Nam khỏi hệ thống điện Quốc gia. Hệ thống sa thải phụ tải theo tần số thấp tác động cắt 2147 MW;
  • 5. A. Các báo cáo chung 5 (4) Ngày 02/4/2013, NMĐ Cà Mau 2 (620MW), Phú Mỹ 1 GT3 (174 MW) lần lượt ngừng do sự cố. Trong ngày có thời điểm điện áp tại các thanh cái 500 kV Phú Lâm, Tân Định xuống tới  417 ÷ 427 kV, kỹ sư vận hành ra lệnh sa thải 300 MW đầu nguồn 110 kV để đảm bảo chế độ điện áp miền Nam; (5) Sự cố ngày 26/4/2013: Do điều kiện vận hành phải bypass 2 tụ bù dọc tại Nho Quan trên đường dây Nho Quan - Hà Tĩnh và 4 tụ bù dọc tại Hà Tĩnh trên đường dây Hà Tĩnh - Nho Quan và Hà Tĩnh - Đà Nẵng dẫn đến hiện tượng dao động công suất và gây nhảy 2 mạch đường dây Hà Tĩnh - Đà Nẵng làm tách mảng hệ thống điện miền Bắc với hệ thống điện miền Trung và miền Nam; (6) Sự cố ngày 22/05/2013: sự cố gây nhảy đường dây Di Linh - Tân Định khi đang truyền tải cao công suất vào miền Nam, dẫn đến dao động và gây nhảy một số tổ máy khu vực miền Nam và đường dây ĐắkNông - Phú Lâm làm tách mảng và gây mất điện toàn bộ hệ thống điện miền Nam. 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆN HỮU PHÒNG CHỐNG MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG Với mục tiêu đảm bảo cung cấp điện an toàn, ổn định, tin cậy và đảm bảo chất lượng điện năng, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia (A0) đã nghiên cứu và phối hợp với các đơn vị liên quan trong việc đề ra các giải pháp để phòng tránh mất điện diện rộng. Các giải pháp này được thiết kế dựa trên các nhóm nguyên nhân sau:  Mất ổn định tần số do sự cố mất một/ một nhóm các tổ máy hoặc do sự cố gây mất liên kết hệ thống điện;  Sự cố đường dây, máy biến áp 500, 220 kV quan trọng;  Phòng chống điện áp thấp và sụp đổ điện áp. Trên có sở đó các hệ thống bảo vệ, mạch liên động đã được sử dụng: (1) Hệ thống sa thải theo tần số thấp (F81); (2) Hệ thống sa thải phụ tải đặc biệt bổ sung; (3) Các mạch sa thải nguồn; hiệu chỉnh sa thải tổ máy miền Bắc; (4) Các mạch sa thải đặc biệt khi sự cố 1 phần tử đường dây/ máy biến áp quan trọng; (5) Các mạch sa thải phụ tải theo điện áp tại Phú Lâm, Tân Định và một số trạm 220 kV miền Nam. Các mạch sa thải trên đóng vai trò quan trọng trong công tác vận hành hệ thống điện, phòng chống mất điện diện rộng. Tuy nhiên, do cấu hình hệ thống điện thường xuyên thay đổi, nên các mạch trên cần thường xuyên được cập nhật, hiệu chỉnh cho phù hợp. 4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG MẤT ĐIỆN DIỆN RỘNG
  • 6. HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014 6 Công tác vận hành cho thấy rằng, để có thể kịp thời đưa ra các lệnh điều độ phù hợp nhằm ngăn chặn các sự cố mất điện diện rộng, nhân viên vận hành cần được trang bị các công cụ đủ mạnh để phân tích, đưa ra được các cảnh báo nhanh chóng, chính xác về tình trạng vận hành của hệ thống điện trong hệ thời gian thực. Thậm chí, hệ thống điện cần được trang bị các bảo vệ để thực hiện một loạt các hành động tự động trước khi hệ thống bị tách ra hoặc phân chia theo cách thức có thể kiểm soát được. Các sự cố diện rộng có thể xảy ra khi hệ thống vận hành ở chế độ biên, xuất phát từ một hoặc một vài phần tử bị tách ra khỏi vận hành và gây phản ứng dây chuyền dẫn đến việc một loạt các phần tử bị tách ra khỏi vận hành. Trong khi đó, nhược điểm lớn của các hệ thống điều khiển và giám sát truyền thống là không cung cấp được các hình ảnh mang tính động của hệ thống nghĩa là các nhân viên vận hành không có được bức tranh tổng thể xem cái gì đang diễn ra trên hệ thống. Hơn nữa sự cố mất điện diện rộng có thể xuất hiện và diễn biến trong thời gian ngắn, mà bản thân người vận hành không thể kịp đưa ra các phân tích hay tính toán nhằm đưa ra được các quyết định hợp lý. Các mạch sa thải & liên động hiện hữu trong trường hợp tác động đúng sẽ có tác dụng phòng tránh sự cố lan rộng. Tuy nhiên, các mạch này được thiết kế cho những trường hợp cụ thể và có thể không đạt hiệu quả mong muốn khi cấu hình hệ thống thay đổi. Hệ thống đo lường, giám sát và bảo vệ diện rộng khai thác các tiến bộ mới nhất trong các kỹ thuật về cảm biến, truyền thông, máy tính, thuật toán và đặc biệt là công nghệ đo lường được đồng bộ hóa. Sự xuất hiện của các thiết bị đo góc pha được đồng bộ hóa (Phasor Measurement Unit) đã làm nên cuộc cách mạng toàn diện trong lĩnh vực giám sát, điều khiển và bảo vệ hệ thống điện. Theo định nghĩa của IEEE thì thiết bị đo góc pha – Phasor Measurement Unit (PMU) – là thiết bị có khả năng đồng bộ góc pha, tần số và tốc độ thay đổi của tần số thông qua việc đo các tín hiệu điện áp và/hoặc dòng điện và tín hiệu đồng bộ thời gian. Thiết bị PMU có thể thực hiện các chức năng khác và được đặt tên theo các chức năng này (ví dụ: nếu thiết bị PMU có khả năng ghi lại dạng sóng của các tín hiệu đo sẽ được gọi là thiết bị ghi sự cố). Thiết bị PMU rất phù hợp để theo dõi các trạng thái của hệ thống điện trong thời gian thực. PMU có sự tiến bộ đáng kể so với hệ thống SCADA/EMS, trong khi hệ thống SCADA/EMS là hệ thống có tốc độ cập nhật từ vài giây đến vài phút, chỉ đo các giá trị RMS chứ không đo các giá trị góc pha thì PMU thường có tốc độ cập nhật cao (thường khoảng 10; 25; 50 giá trị đo/s do người dùng tùy chọn), mỗi giá trị đo được dán nhãn thời gian được đồng bộ hóa với độ chính xác cao thông qua hệ thống GPS và có thể đo được các giá trị pha (biên độ và góc pha) của dòng điện và điện áp. Góc pha của điện áp và/hoặc dòng điện từ nhiều điểm đo trên hệ thống điện khi được đồng bộ thời gian thực có thể giúp đánh giá tình trạng vận hành của hệ thống điện một cách tin cậy và chính xác. Những thông tin về góc pha này có thể được sử dụng cho việc giám sát hệ thống điện diện rộng (WAMs). Ngày nay, việc đo góc pha đồng bộ được ứng dụng chủ yếu cho việc xác thực các mô hình hoá hệ thống điện, phân tích sau sự cố, hiển thị thời gian thực... và hứa hẹn sẽ ngày càng có vai trò
  • 7. A. Các báo cáo chung 7 quan trọng trong việc nâng cao độ tin cậy, ổn định và tính kinh tế của hệ thống điện thông qua việc điều khiển và trang bị phương thức bảo vệ thời gian thực. PMU: Phasor measurement unit; PDC: Phasor Data Concentrator Hình 2. Cấu trúc một hệ thống giám sát bảo vệ và điều khiển diện rộng với thiết bị đo góc pha (PMU) PMU có một số ứng dụng cụ thể như sau:  Đo lường và giám sát hệ thống điện diện rộng phục vụ bảo vệ chống mất điện diện rộng;  Giám sát và điều khiển thời gian thực: giúp cho các nhân viên vận hành nắm bắt một cách trực tuyến về chế độ vận hành của hệ thống;  Đánh giá và đưa ra các cảnh báo về tình trạng vận hành của hệ thống điện;  Giám sát ổn định điện áp và ổn định quá độ;  Hỗ trợ công tác phục hồi hệ thống... Như đã phân tích ở trên, hệ thống điện 500 kV Việt Nam hiện nay và những năm tiếp theo thường truyền tải một lượng công suất lớn từ hệ thống điện miền Bắc, Trung vào miền Nam.
  • 8. HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014 8 Trong một số chế độ vận hành cực đoan, nguy cơ xảy ra mất ổn định là rất cao (ví dụ sự cố ngày 26/04/2013 gây nhảy đường dây mạch kép Hà Tĩnh - Đà Nẵng sau khi 06 tụ bù dọc tại Hà Tĩnh và Nho Quan bị Bypass). Việc trang bị các bộ PMU (hoặc các bộ ghi sự cố có chức năng đo đồng bộ góc pha) để từng bước triển khai, khai thác các tính năng của PMU như tính năng cảnh báo tình trạng vận hành của hệ thống điện sẽ giúp cho người vận hành có được những phản ứng kịp thời và hiệu quả… Hơn nữa, theo lộ trình triển khai xây dựng hệ thống lưới điện thông minh (Smart Grid) tại Việt Nam đã được Chính phủ phê duyệt (Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 về việc “Phê duyệt đề án phát triển Lưới điện Thông minh tại Việt Nam”) thì trong giai đoạn 2012 - 2016 sẽ: “Triển khai các ứng dụng nhằm tăng cường độ tin cậy, tối ưu vận hành lưới điện truyền tải, lưới điện phân phối, giảm tổn thất điện năng; tăng cường hệ thống ghi sự cố, hệ thống phát hiện và chống sự cố mất điện diện rộng nhằm đảm bảo truyền tải an toàn trên hệ thống điện 500kV”. Do đó, việc trang bị các bộ đo góc pha cũng là bước quan trọng chuẩn bị cơ sở hạ tầng cho việc đáp ứng lộ trình triển khai lưới điện thông minh ở Việt Nam. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng kết vận hành hệ thống điện quốc gia năm 2013. [2] Báo cáo đánh giá trình hình cung cấp điện giai đoạn 2014-2020. [3] Báo cáo vận hành lưới điện quốc gia năm 2014.
  • 9. A. Các báo cáo chung 9 [1]