LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những vấn đề được trình bày trong bản luận văn
này là những nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, có tham khảo một số
tài liệu. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu có sử dụng lại kết
quả của người khác.
Tác giả

Phạm Thị Thu Trang
1
GIỚI THIỆU CHUNG
Năng lượng điện đóng vai trò hết sức to lớn cho các ngành công
nghiệp trong bất cứ quốc gia nào trên thế giới.Trong nền kinh tế của
nước ta hiện nay, công nghiệp đang đóng một vai trò chủ đạo, đồng
nghĩa với việc đòi hỏi có một chất lượng điện năng ngày càng cao.
Hệ thống phân phối điện là một bộ phận quan trọng trong Hệ
thống điện. Do vậy hệ thống phân phối điện là một yếu tố quan trọng
quyết định đến chất lượng điện năng và độ tin cậy của toàn bộ hệ
thống đối với khách hàng sử dụng điện.
Đối với Đồng Hỷ là một huyện của tỉnh Thái Nguyên đang trên
đà phát triển, thì chất lượng điện năng và độ tin cậy cũng được cán
bộ nhân viên ngành điện lực đang cố gắng và nỗ lực phấn đấu để cho
chất lượng điện năng dần được nâng cao.
Một lần nữa khẳng định bài toán nâng cao chất lượng điện năng
và độ tin cậy của hệ thống là nhiệm vụ của ngành điện Việt Nam nói
chung cũng như công ty Điện lực Thái nguyên nói riêng cần sớm giải
quyết.
0.1. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn
+ Giới thiệu hệ thống tự động phân phối điện- viết tắt của các từ
tiếng Anh là DAS (Distribution Automation System).
+ Nghiên cứu áp dụng hệ thống DAS cho lưới điện huyện Đồng
Hỷ. Khu vực này tập trung nhiều phụ tải quan trọng và đã được đầu

CB (circuit Breaker)- Máy cắt
DDK - Đường dây không
CPU – Bộ xử lý trung tâm
LP –Máy in kết dây
HC – Sao lưu ổ cứng
GCR – Màn hình đồ họa
FCB – Máy cắt đường dây
SW - Cầu dao
FDR – Rơ le phát hiện sự cố
SPS – Máy biến điện áp cấp nguồn cho cầu dao cắt tải tự động
RTU – Thiết bị đầu cuối
TCM – Máy chủ điều khiển từ xa
CD – Bàn điều khiển
CRT – Màn hình điện tử
FSI – Thiết bị chỉ thi vùng bị sự cố
ARR – Thiết bi tự động đóng lại
TRD – Bộ biến đổi
TCR – Bô tiếp nhận điều khiển từ xa
TCM – Bộ thu nhận xử lý thông tin
CDL – Khối kết nối dữ liệu máy tính
CRT – Màn hình màu
PRN – Máy in
CD – Bàn điều khiển
4
TRD – Tranducer – Bộ biến đổi
TCR – Bộ phận tiếp nhận tín hiệu điều khiển từ xa
TCM – Bộ thu nhận xừ lý thông tin
CDL – Khối kết nối dữ liệu máy tính
RMS – Tủ máy tính tự động
TCR – Bộ tiếp nhận điều khiển từ xa

Hiện tại lưới điện phân phối huyện Đồng Hỷ đang được vận
hành với 4 cấp điện áp:35kV, 22kV, 10kV, 6kV. Trong đó lưới điện
22kV mới được đưa vào khai thác và vận hành đầu năm 2011.
1.2.1.1.Trạm biến áp phân phối
TT Hạng mục Số Trạm Số máy Dung
Lượng(kVA)
1 35/0,4kV 529 548 229.720,0
2 22/0,4kV 379 431 254.533,0
3 10/0,4kV 1.065 1.156 456.548,0
4 6/0,4kV 2.292 2.470 849.562,5
5 Tổng 4.265 4.605 1.790.363,5
6
1.2.1.2. Đường dây phân phối:
Khu vực huyện Đồng Hỷ lưới điện phân phối các cấp điện áp đan
xen nhau và cùng tồn tại vận hành.Kết cấu lưới hầu hết là dạng mạch
vòng vận hành hở, có nhiều tuyến ở dạng hỗn hợp giữa đường cáp
ngầm và đường dây nổi nên độ tin cậy cấp điện bị ảnh hưởng đáng
kể.
T Hạng
mục
Chiều dài (km)
DDK Cáp
ngầm
Tổng DDK
+ CN
1 35kV 435 7.4 442.4
2 22kV 40.56 115.56 156.12
3 10kV 199.24 174.08 373.32
4 6kV 654.76 374.11 1028.87
Tổng

2.1. Mô hình và nguyên lý làm việc của hệ thống tự động phân
phối
Như đã trình bày ở trên hệ thống DAS, là hệ thống cho phép
người vận hành có thể quản lý và điều khiển hệ thống phân phối
bằng máy tính lắp đặt tại trung tâm điều độ. Mô hình dự án lắp đặt hệ
thống DAS được phát triển qua 3 giai đoạn :Giai đoạn 1:
Lắp đặt các cầu dao tự động và các rơ-le phát hiện sự cố cho các
đường dây trung thế. Lắp đặt các thiết bị chỉ thị phần bị sự cố ở các
trạm 110kV.
Trong giai đoạn 1, vùng bị sự cố được tự động cách ly bằng các
thiết bị trên đường dây trung thế, không có các thiết bị giám sát quản
lý tại Trung tâm điều độ.
Giai đoạn 2:
Lắp bổ sung các thiết bị đầu cuối và đường thông tin để tiếp
nhận thông tin tại các vị trí lắp cầu dao tự động ở các đường dây
trung thế.
Tại trung tâm điều độ lắp các bộ nhận điều khiển từ xa, và hệ
thống máy tính để hiển thị lưới trung thế dưới dạng đơn giản.
Dựa trên các thông tin thu được từ xa, nhân viên vận hành tại
trung tâm điều độ sẽ điều khiển đóng cắt các cầu dao tự động để cách
ly phần bị sự cố trên máy tính.
Giai đoạn 3:
Giai đoạn 3 là giai đoạn nâng cấp các chức năng của giai đoạn 2.
9
Ti trung tõm iu lp t cỏc mỏy tớnh cú cu hỡnh mnh qun
lý vn hnh li phõn phi trung th hin th theo bn a lý v
iu chnh tớnh toỏn t ng thao tỏc.
2.3. Gii thiu chi tit cỏc thit b ca h thng DAS trong giai
on 1.
2.3.1. H thng phõn phi t ng cho ng dõy trờn khụng - giai

số đo dòng điện, V.v ), và truyền dữ liệu lên trung tâm điều độ vùng
(ADC). Tuy nhiên, tại CDS phải được lắp đặt một bộ TCR để thu
thập số liệu và các thiết bị truyền dẫn để gửi dữ liệu về ADC
Hình 2.25. Thiết bị trong CDS và ADC
2.3.2.4. Thiết bị lắp đặt trong trung tâm điều độ vùng (ADC)
Thiết bị chính dùng cho DAS giai đoạn 2/3 sẽ được lắp đặt tại trung
tâm điều độ vùng (ADC) (xem hình 2.30)
a, Máy chủ và máy trạm.
và kết nối với hệ thống thông tin toàn cầu (GIS)’
11
Trung t©m ph©n phèi 1
CB Status
V
I
RTU
TRD
TCR
ATM (R)
ATM (C)
TCM
ATM (R)
Area Dispacth Center
§ êng d©y ph©n phèi
§ êng d©y th«ng tin
Trung t©m ph©n phèi 2
C¸p quang
b, TVM (Khối điều khiển qua tín hiệu điện thoại)
TCM điều khiển thông tin giữa TCR và EWS/PC trong CDS.
c, ATM (C)
ATM (C) là một thiết bị giao tiếp thông tin trung tâm giúp TCR và

3.3.1. Mô tả hệ thống hiện tại
Hệ thống đóng cắt trên đường trục hiện tại được thực hiện tại từng vị
trí trạm biến áp và thao tác bằng tay. Khi có sự cố trên đường trục,
máy cắt sẽ cắt ra, toàn bộ đường trục sẽ mất điện. Việc xác định, cô
lập khu vực sự cố và đảo phương thức phải thực hiện bằng tay và tại
tựng trạm. Khi xác định điểm sự cố thường mất nhiều thời gian vì
thiết bị xác định sự cố được sử dụng hiện nay là thiết bị xách tay và
phải phối hợp thực hiện bởi các đơn vị khác nhau như Điều độ, vận
hành, thí nghiệm… Thông thường việc xác định điểm hỏng có cố thể
hết khoảng 3h.Việc lắp đặt hệ thống điện DAS sẽ khắc phục điều bất
tiện này, toàn bộ các thao tác đóng cắt và cô lập điểm sự cố để cấp
điện trở lại cho các phụ tải khác được thực hiện từ trung tâm.
3.3.2. Tính toán lắp đặt thử nghiệm hệ thống tự động phân phối
cho lộ đường dây 372-E6.8 sử dụng phần mềm PSS
Tính toán lắp đặt thử nghiệm hệ thống tự động phân phối cho lộ
đường dây 372E6.8
13
Hình 3.2. Sơ đồ 1sợi đường dây hình tia 372- E6.8 khi chưa lắp
đặt Autorecloser và DCLTĐ (hiện trạng)
14
Hình 3.3. Sơ đồ 1sợi đường dây mạch vòng 372- E6.8 sau khi lắp
đặt Autorecloser và DCLTĐ
15
Bảng 3.4. Các chỉ số tin cậy của đường dây khi chưa lắp đặt
Autorecloser, DCLTĐ
Các chỉ tiêu SAIFI SAIDI CAIFI CAIDI
Sự cố 8 12 5 8
Bảng 3.5. Các chỉ số tin cậy của đường dây khi lắp đặt
Autorecloser, DCLTĐ
(ở đây ta lắp đặt Autorecloser) như sơ đồ hình 4.1

Cáp ngầm 108 2 106 98%
Đ DK 153 3 150 98%
4.1.2. Tiết kiệm sản lượng điện năng không bán được do sự cố mất
điện
Đối với đường cáp ngầm:
4.1.3. Tăng được khả năng tải do điều khiển tối ưu việc phân bố
công suất trên lưới
- Dự án DAS tại Đồng Hỷ sẽ cải thiện khả năng truyền tải vì
cho phép điều khiển tối ưu các chế độ của hệ thống điện.
Có được điều này là vì dự án DAS sẽ trang bị các thiết bị
đóng cắt tự động, có thể điều khiển trong thời gian thực, kịp thay đổi
17
phù hợp với các biến động phụ tải trên lưới điện trong chế độ xác
lập.
Điều này không thể thực hiện được khi trên lưới chỉ có các
thiết bị vận hành bằng tay.
Thông thường, trong đường trục mạch vòng đơn, hệ số tải
đường trục là 50%, 50% còn lại để dự phòng sự cố đường dây phân
phối.
Khi tăng số mạch vòng trên một trục, kết hợp với việc điều
khiển tối ưu trào lưu công suất phụ tải trên từng đường dây tự động
bằng máy tính (DAS), có thể tăng được hệ số tải của đường trục.
4.1.4. Giảm tổn thất điện năng
4.1.5. Giảm chi phí quản lý vận hành O&M
Việc áp dụng DAS là ứng dụng công nghệ tiên tiến trong
quản lý vận hành lưới điện tất yếu dẫn đến giảm công nhân và được
ngắn thời gian thực hiện công việc so với hiện nay ở các việc sau. Do
đó sẽ giảm được chi phí quản lý vận hành.
4.1.6. Thu hồi được tủ RMU chuyển sang dự án khác của Đồng
Hỷ

trên cơ sở các dự kiến cho trước, nhiều khi các dự đoán
ban đầu không chính xác nên cần xem xét thêm tài chính
– kinh tế của công trình sẽ biến đổi ra sao khi các thông
số đầu vào bị biến đổi bất lợi. Đối với các công trình
lưới điện thì các thông số đó là vốn đầu tư tăng, tỷ suất
vay lãi ngân hàng tăng hoặc năng lượng điện bán giảm.
4.3. Phân tích tài chính – kinh tế dự án
4.3.1. Mục đính phân tích – tài chính dự án
19
Phân tích tài chính – kinh tế dự án nhằm tính toán
toàn bộ hiệu quả và chi phí công trình trên quan điểm của
chủ đầu tư công trình. Qua đó đánh giá khả năng thực hiện
về mặt thương mại của đề án, xem xét mức độ sinh lợi của
công trình có đủ khả năng hoàn vốn(cả gốc lẫn lãi) hay
không với các điều kiện vay vốn của ngân hàng. Qua đó kiến
nghị một số điều kiện để dự án có thể đảm bảo được về mặt
tài chính.
.
4.3.3. Kết quả tính toán
Kết quả tính toán cho thấy với hệ số chiết khấu i=8%.
+ Hệ số hoàn vốn nội tại (IRR) là 10,45%.
+ NPV = 33,539 tỷ đồng.
+ Thời gian hoàn vốn là 14 năm.
4.4. Kết luận
Hiệu quả kinh tế thu được khi thực hiện dự án DAS có thể dễ
dàng nhận thấy dựa trên các tiêu chí sau:
+ Doanh thu bán điện tăng thêm do thời gian mất điện giảm.
+ Tăng khả năng tải của lưới điện.
+ Hạn chế được tổn thất điện năng.
+ Giảm chi phí quản lý quản lý vận hành.

21
SIEMENS – Tủ trung thế có kích thước nhỏ gọn và có độ an toàn
cao.
* Ưu điểm:
- Ưu điểm chính của mô hình trạm biến áp kiểu này là tiết kiệm tối
đa khoảng không gian và có kiểu dáng hiện đại. Phù hợp để áp dụng
các mô hình tự động hóa lưới điện phân phối và hiện đại hóa lưới
điện.
- Công suất tối đa cho mô hình trạm biến áp kiểu một cột là:
630kVA.
- Vận hành an toàn, đảm bảo mỹ quan chung cho khu vực. Dễ dàng
thực hiện đối với các khu vực chật hẹp không cho phép lắp đặt các
mô hình trạm biến áp khác.
* Nhược điểm:
- Vốn đầu tư ban đầu cao.
- Công suất tối đa để lắp đặt cho các trạm biến áp kiểu này: 630
kVA.
5.2.2. Mô hình trạm biến áp phân phối ngầm
Do một số khu vực nội huyện chặt hẹp, dân cư buôn bán đông đúc,
nên việc lắp đặt trạm biến áp một cột cũng không thể thực hiện được.
Trạm biến áp phân phối kiểu ngầm được đề cập đến để khắc phục
các giải pháp này.
*Ưu điểm.
- Trạm biến áp kiểu ngầm giải quyết được những hạn chế về mặt địa
hình, những nơi không có không gian và vị trí để bố trí trạm biến áp.
Hoặc các nơi có không gian nhưng tập trung đông dân cư và đảm bảo
mỹ quan chung. Các vị trí có thể áp dụng là: Trên các vỉa hè rộng,
khu vực vườn hoa công cộng, hoặc các giải phân cách.
22
- Có khả năng tăng cường công suất MBA khi cần thiết. Công suất

phát triển kinh tế xã hội đến năm 2010-2020 của Huyện
Đồng Hỷ.
[4] DAS – TOKYO electric power company, 4/2002
[5] Dr.N.Mithulananthan: Electric Power system management.
energy field of study. Asian institue of technology, Agust,
2003.
[6] R.P.GUPTA: Distribution automation softway and Open
Architecture. Senior research engineer – Department of
electrical engineering India Institute of technology. Kanpur,
India, 2003
[7] S.C.Srivastava: Application function/software for
Distribution automation. Department of electrical
engineering India Institute of technology. Kanpur, India,
2003.
[8] Japan Consulting Institue: Distribution automation system,
March, 2001
24