Bảo vệ diện rộng và nghiên cứu ứng dụng vào hệ thống điện 500 kV Việt Nam

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn | 62

BẢO VỆ DIỆN RỘNG VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀO

HỆ THỐNG ĐIỆN 500 kV VIỆT NAM

Lê Tiên Phong*

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Hệ thống bảo vệ diện rộng (WAPS) giúp cho quá trình dự đoán, cập nhật thông tin về các trạng

thái của hệ thống điện trong thời gian thực liên tục hơn. Hệ thống bảo vệ này sử dụng một số kênh

truyền thông tin như sóng vi ba, tải ba, cáp sợi quang... và cấu trúc nhiều lớp. Các chuyên gia sẽ

phân tích các thông tin về tải, máy phát, cấu trúc lưới nhanh hơn hệ thống bảo vệ truyền thống và

do đó ngăn cản các sự cố diện rộng tốt hơn. Trên cơ sở đó, bài báo đề xuất thiết lập WAPS cho hệ

thống điện 500 kV Việt Nam.

Từ khóa: Sự cố diện rộng, Bảo vệ diện rộng, Thiết bị đo vectơ pha.

TỔNG QUAN VỀ SỰ CỐ DIỆN RỘNG VÀ

BẢO VỆ DIỆN RỘNG TRONG HỆ

THỐNG ĐIỆN

 Trong vận hành hệ thống điện (HTĐ), khi

xảy ra chế độ mất cân bằng công suất (nguồn￾tải) hay chế độ tiếp cận giới hạn, không duy

trì tần số hoặc điện áp trong giới hạn cho

phép; xảy ra một số sự cố ngẫu nhiên xảy ra

đồng thời trong quá trình vận hành kết hợp

với lỗi tiềm ẩn của hệ thống bảo vệ (hư hỏng

các phần tử trong hệ thống bảo vệ); các mô

phỏng không phản ánh hoàn toàn các hiện

tượng vật lý, nhất là khi có sự cố thì HTĐ có

thể rơi vào trạng thái sự cố. Những yếu tố

ngẫu nhiên này có thể xảy ra liên tiếp xuất

phát từ 1 điểm nào đó, lan rộng ra toàn hệ

thống điện và gây sụp đổ các HTĐ.

 WAPS được đề xuất với mục đích phát hiện

và ngăn chặn các sự cố một cách hiệu quả

hơn mà hệ thống bảo vệ và điều khiển truyền

thống không đủ nhanh hoặc thiếu thông tin

cần thiết để đưa ra tác động đúng. Bảo vệ

diện rộng là dùng các thông tin diện rộng và

gửi các thông tin chọn lọc tại chỗ đến các

điểm ở xa để ngăn chặn sự lan tràn của các

sự cố.

Pháp, Canada, Mỹ đã tiến hành xây dựng

WAPS trên cơ sở phân vùng điều khiển, tính



Tel:

toán nhanh thông số lưới và cảnh báo sớm

cho nhân viên vận hành. Hệ thống này đã tính

toán điều khiển trực tiếp điện áp các nút nhờ

các máy phát (MF) chính, tự động điều chỉnh

đầu phân áp các MBA siêu cao áp, cao áp và

tự động đóng các tụ bù (SVC, STATCOM...).

 Một số sự cố diện rộng điển hình:

- Sự cố ngày 17/05/1985, Nam Florida - Mỹ

[1]: do không dự báo chính xác yêu cầu công

suất của phụ tải, các biện pháp ngăn chặn mất

ổn định điện áp không hiệu quả nên các máy

cắt đã cắt 3 đường dây 500 kV khỏi hệ thống

làm điện áp trong hệ thống sụt giảm mạnh,

công suất tác dụng cấp cho phụ tải thiếu. Các

rơle sa thải phụ tải tần số thấp không tác

động. Sụp đổ điện áp (SĐĐA) xảy ra khiến

một khu vực phụ tải rộng lớn khoảng 4300

MW bị mất điện trong thời gian 4s.

- Sự cố ngày 25/07/2009, Việt Nam [2]: Phụ

tải miền Bắc tăng cao do nắng nóng. Nhà máy

điện (NMĐ) Uông Bí hỏng MF 290 MW dẫn

đến nhà máy thủy điện Hoà Bình bị vận hành

quá tải. Điện áp trên đường dây 500 kV Hà

Tĩnh – Đà Nẵng giảm thấp, bảo vệ điện áp

thấp tại trạm 500 kV Hà Tĩnh đã tác động cắt

2 mạch đường dây 500 kV Hà Tĩnh – Đà

Nẵng. Sự cố đã làm đứt liên kết HTĐ 500kV

Bắc – Nam, tần số HTĐ nửa phía miền Bắc

giảm còn 47,8 Hz, nửa phía miền Nam và

miền Trung tăng lên đến 51,57 Hz. HTĐ