TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008
NGHIÊN CỨU TỰ ĐỘNG HOÁ LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY
CUNG CẤP ĐIỆN
STUDY ON AUTOMATIC DISTRIBUTION NETWORK FOR
IMPROVEMENT OF POWER RELIABILITY

HOÀNG DŨNG
Đại học Đà Nẵng
VÕ KHẮC HOÀNG
Công ty Điện lực 3

TÓM TẮT
Hiện nay, việc nâng cao độ tin cậy của lưới điện phân phối là một yêu cầu cấp
thiết nhằm phục vụ cho việc phát triển kinh tế - xã hội.
Có nhiều phương pháp nâng cao độ tin cậy của lưới điện phân phối, trong khuôn
khổ bài báo này trình bày việc nghiên cứu ứng dụng các nguyên tắc phối hợp
giữa các thiết bị tự đóng lại (recloser) và dao cắt có tải (LBS) [1] phân đoạn trên
lưới phân phối nhằm nhanh chóng cô lập điểm sự cố, giảm thời gian tìm điểm sự
cố, nhanh chóng cung cấp điện lại cho các phân đoạn không bị sự cố trong thời
gian nhanh nhất, tăng độ tin cậy cung cấp điện.
ABSTRACT
Nowadays, improvement of power supply reliability for distribution network is
therefore one of the urgent requirements aiming at eco-social development.
There are methods for improving of power supply reliability for distribution
network, This article studies the coordinated operation between sectionalizing
reclosers and load break switch on distribution network for speedy fault isolation
and fault location, re-energizing unfaulted sections in the shortest duration and
enhancing power supply reliability.

1. Đặt vấn đề:

Hình 1. Sơ đồ phối hợp phân đoạn sự cố giữa recloser và dao cắt có tải
• Lưới điện đang làm việc bình thường, các recloser và dao cắt có tải phân
đoạn trên tuyến ở trạng thái đóng, trừ recloser liên lạc TR ở trạng thái cắt.
• Khi có sự cố giữa dao cắt có tải S1 và S2. Đầu tiên recloser FR cắt, các dao
cắt có tải S1, S2, S3 đếm một xung đóng cắt.
• Recloser FR đóng lại lần 1, nếu thành công hệ thống khôi phục tình trạng
cấp điện như ban đầu.
• Nếu không thành công, recloser FR cắt ra lần 2, các dao cắt có tải S1, S2,
S3 đếm hai xung đóng cắt. Dao cắt có tải S3 mở ra sau khi đếm 2 xung
đóng cắt.
• Recloser FR đóng lại lần 2, nếu thành công chứng tỏ sự cố sau S3, giữa dao
cắt có tải S3 và recloser MR. TBA 1 tiếp tục cấp điện cho các phân đoạn
không bị sự cố.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008
• Nếu không thành công, recloser FR cắt ra lần 3, các dao cắt có tải S1, S2
đếm ba xung đóng cắt. Dao cắt có tải S2 mở ra sau khi đếm 3 xung đóng
cắt.
• Recloser FR đóng lại lần 3, nếu thành công chứng tỏ sự cố sau S2, giữa dao
cắt có tải S2 và S3. TBA 1 tiếp tục cấp điện cho các phân đoạn không bị sự
cố.
• Nếu không thành công, recloser FR cắt ra lần 4, dao cắt có tải S1 đếm bốn
xung đóng cắt và dao cắt có tải S1 mở ra sau khi đếm 4 xung đóng cắt.
• Recloser FR đóng lại lần 4, nếu thành công chứng tỏ sự cố sau S1, giữa dao
cắt có tải S1 và S2. TBA 1 tiếp tục cấp điện cho các phân đoạn không bị sự
cố.
• Recloser MR và TR chuyển nhóm bảo vệ để nhận điện từ TBA 2, sau đó
recloser TR đóng lại một lần cấp điện cho các phân đoạn không bị sự cố.
TBA 2 cấp điện đến đầu dao cắt có tải S3.
• Nhân viên vận hành sẽ đóng lại dao cắt có tải S3 cấp điện cho phân đoạn
S2 – S3 không bị sự cố.

− Khi sự cố gần máy cắt hoặc các recloser phân đoạn, máy cắt hoặc recloser
phải đóng lập lại đến 4 lần mới cô lập được điểm sự cố, thời gian cô lập
vùng bị sự cố lâu. Máy cắt hoặc recloser làm việc nặng nề (đóng lập lại
nhiều lần), giá thành của máy cắt và recloser phụ thuộc vào số lần đóng cắt
dòng ngắn mạch do đó có giá thành cao.
Giai đoạn 2: Khi có hệ thống SCADA
Xét hệ thống điện sử dụng recloser phối hợp với các dao cắt có tải phân
đoạn tự động và có hệ thống giám sát và thu thập số liệu SCADA như hình 2.

Hình 2. Hệ thống điện sử dụng recloser phối hợp với LBS phân đoạn tự động
và có hệ thống SCADA.
Lúc đó trạng thái của các thiết bị phân đoạn (recloser, LBS), tình trạng vận
hành của hệ thống điện được thể hiện rõ tại phòng điều hành của trung tâm điều
hành hệ thống điện.
Nhân viên điều hành lưới điện căn cứ vào tình trạng thiết bị điện trên hệ
thống, tình trạng vận hành lưới điện để đưa ra phương thức vận hành lưới điện tối
ưu về mặt kinh tế kỹ thuật.
Ví dụ như có sự cố trên phân đoạn giữa LBS 1 và LBS 2 như hình 3, khi đó
recloser và các LBS sẽ tự động phối hợp làm việc theo nguyên tắc đã trình bày ở
trên nhằm cô lập phân đoạn bị sự cố, đồng thời báo tình trạng của các thiết bị đóng
cắt, số lần đóng lập lại các recloser về trung tâm điều khiển qua hệ thống SCADA.
Nhân viên điều hành lưới điện căn cứ vào các số liệu trên màn hình
SCADA như tình trạng thiết bị điện trên hệ thống, số lần đóng cắt các recloser,
phán đoán phân đoạn bị sự cố và đưa đưa ra phương thức vận hành lưới điện tối ưu
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008
về mặt kinh tế kỹ thuật. Ví dụ như cử nhân viên sửa chữa của đơn vị QLVH đến
khắc phục sự cố trên phân đoạn LBS1 – LBS2 và đóng lại LBS 3 từ xa để cấp điện
cho phân đoạn LBS 2 – LBS 3 không bị sự cố.

Hình 3. Sự cố giữa phân đoạn LBS 1 và LBS 2.

Các LBS này đóng cắt tự động.

Hình 4 : Sơ đồ và kết quả tính toán độ tin cậy cung cấp điện phương án 1

Hình 5 : Kết quả tính toán độ tin cậy phương án 2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008
36
Kết quả tính toán các phương án bằng chương trình PSSE/Adept thể hiện
trên các hình 4, 5, 6 và bảng sau:
TT Chỉ số độ tin cậy Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3
1 SAFI 0,41 0,42 0,29
2 SADI 1,34 1,18 0,50
2 CAFI 1,00 1,00 1,00
4 CADI 3,28 2,83 1,72
Từ kết quả tính toán trên ta nhận thấy khi tự động hoá lưới điện phân phối,
các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện như: Tần suất mất điện trung bình của hệ thống
(SAIFI), thời gian mất điện trung bình của hệ thống (SAIDI), thời gian mất điện
trung bình của khách hàng (CAIDI), tần suất mất điện trung bình của khách hàng
(CAIFI) là tốt nhất.
4. Kết luận:
• Với cách phối hợp các máy cắt, recloser và dao cắt có tải (LBS) như trên, ta sẽ
nâng cao được độ tin cậy cung cấp điện nhờ việc hạn chế vùng chịu ảnh hưởng
mất điện, bằng cách tự động cách ly điểm sự cố và tự động cấp điện lại cho các
phân đoạn không sự cố. Do nhanh chóng cô lập điểm sự cố nên thời sửa chữa
và khôi phục lại phân đoạn sự cố sẽ nhanh chóng hơn.
• Với nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao và số lượng cũng như chất lượng và
độ tin cậy cung cấp điện, việc tự động hoá lưới điện phân phối, phối hợp các
recloser và dao cắt có tải phân đoạn trên tuyến nhằm tự động cô lập điểm sự cố
và tái cấu trúc lưới điện sau sự cố, sẽ đem lại hiệu quả kinh tế do rút ngắn được
thời gian mất điện, giảm tổn thất về doanh thu, giảm chi phí thời gian bảo