Giải pháp xây dựng hệ thống điện truyền tải linh hoạt

. Phần trình bày tiếp 
theo sẽ đưa ra các ý tưởng và đề xuất đối với việc thiết kế chi tiết ĐZ và TBA truyền tải. 
3. TÍNH LINH HOẠT CỦA LƯỚI TRUYỀN TẢI ĐIỆN CẦN ĐƯỢC QUAN TÂM NGAY 
TỪ KHÂU QUY HOẠCH 
Ở phần trên đã đề xuất giải pháp để tạo sự linh hoạt trong vận hành LTT, đó là 
xem xét mức mang tải thiết kế của trạm chỉ ở mức không quá 50%, chọn gam máy lớn 
và xem xét thiết kế trạm theo tiêu chuẩn 4 MBA. Còn một yếu tố nữa có ý nghĩa quyết 
định làm cải thiện tính linh hoạt của LTT, đó là sơ đồ thanh cái của TBA truyền tải. 
Sự kém linh hoạt của LTT Việt Nam hiện nay có nguyên nhân rất lớn từ sự kém 
linh hoạt của các sơ đồ thanh cái 220 kV và 500 kV. Hầu hết các TBA truyền tải hiện 
nay chỉ vận hành với 02 thanh cái (sơ đồ 2 thanh cái, sơ đồ 3/2, 4/3). Một số sân phân 
phối 220 kV có thêm thanh cái vòng, tuy nhiên, thanh cái này chỉ có ý nghĩa dự phòng 
và được sử dụng khi tiến hành sửa chữa, thao tác trên lưới. Triết lý trạm 2 thanh cái của 
Việt Nam rất khác với triết lý thiết kế thanh cái của các nước phát triển (Nhật Bản, châu 
Âu). Nhật Bản sử dụng sơ đồ 4 thanh cái, còn các nước châu Âu sử dụng sơ đồ từ 3 đến 
4 thanh cái (hình 9). 
BÁO CÁO CHUNG | 23 
Theo đánh giá của các chuyên gia Đức và Bỉ [13], sơ đồ 2 thanh cái của Việt Nam 
sẽ khó đảm bảo tiêu chí N-1 nếu sự cố 1 thanh cái. Thực tế EVN cũng đã đưa ra định 
nghĩa N-1, bao gồm sự cố mất 1 thanh cái của TBA có từ 2 thanh cái trở lên [16]. Ngoài 
khả năng linh hoạt cao trong việc xây dựng phương thức vận hành, các sơ đồ 3-4 thanh 
cái như trên còn giúp dễ dàng tách lưới, làm giảm dòng ngắn mạch một cách đáng kể 
(do tổng trở chung tăng 2 lần so với không tách). Tách thanh cái là biện pháp đơn giản 
nhất và kinh tế nhất để giảm dòng điện ngắn mạch tổng của hệ thống. 
Sơ đồ thanh cái kiểu Nhật Bản Sơ đồ thanh cái kiểu Anh 
Hình 9: Sơ đồ thanh cái điển hình của TBA truyền tải các nước phát triển 
Việc bố trí chưa hợp lý các ngăn lộ MBA tại một số trạm cũng sẽ làm giảm tính linh 
hoạt trong vận hành, như tại TBA 500 kV Ô Môn, Vĩnh Tân, Thường Tín (hình 10). Ở 
các sơ đồ này, nếu rơ le báo sự cố máy cắt 530 thì toàn bộ 02 MBA 500 kV của trạm sẽ 
bị tách ra khỏi vận hành, có khả năng gây mất điện diện rộng. Các nguyên tắc đấu nối 
của các lộ xuất tuyến ĐZ và MBA trong trạm truyền tải cũng cần được quy định một 
cách rõ ràng, thậm chí có thể trở thành các tiêu chuẩn nội bộ, tiêu chuẩn ngành. 
Đấu nối 2 MBA 500 kV Ô Môn Đấu nối 2 MBA 500 kV Vĩnh Tân 
Hình 10: Sơ đồ đấu nối các MBA 500/220 kV tại Ô Môn và Vĩnh Tân 
Đối với việc thiết kế chi tiết đường dây tải điện, có thể xem xét giải pháp xây 
dựng các cột chuẩn hóa, có khả năng treo được loại dây có tiết diện phân pha lớn, mặc 
dù ở thời điểm vận hành ban đầu chỉ cần treo trước dây có tiết diện nhỏ hơn. Triết lý 
này đang được sử dụng ở Đức. Giải pháp trên sẽ giúp giữ được hành lang tuyến, đồng 
500kV
500kV
220kV
MBA
 500/220 kVM¸y c¾t
24 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
thời có thể đối phó tốt với sự biến động lớn của nguồn và phụ tải điện trong tương lai, 
rất phù hợp với HTĐ đang phát triển nhanh và còn nhiều bất định như Việt Nam. 
4. XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI THÔNG MINH 
Hệ thống truyền tải điện thông minh thể hiện ở nhiều lĩnh vực như: tự động hóa 
TBA; hệ thống thu thập số liệu đo lường; giám sát và phát hiện sự cố TBA; hệ thống 
thông tin địa lý (GIS); hệ thống giám sát diện rộng (WAMS); giám sát quá nhiệt đường 
dây; giám sát sét đánh; Dưới góc độ xây dựng HTĐ truyền tải linh hoạt, cần phát 
triển trước hết 2 lĩnh vực: hình thành mạng lưới TBA không người trực và hoàn thiện hệ 
thống điều khiển giám sát từ xa. Đây rõ ràng là một thách thức rất lớn của NPT do sự đa 
chủng loại về thiết bị TBA (nhất thứ, nhị thứ) và sự đa dạng về hệ thống điều khiển tự 
động hóa. 
Sự đa chủng loại thiết bị nhất thứ được thể hiện ở nguồn gốc xuất xứ. Đối với 
MBA, có 20 nhà cấp hàng, còn thiết bị đóng cắt có khoảng 12 công ty cung cấp (hình 
11) [13]. 
Tỷ lệ MBA phân theo xuất xứ Tỷ lệ máy cắt phân theo xuất xứ 
Hình 11: Sự đa chủng loại phân theo xuất xứ của các thiết bị nhất thứ 
Hiện nay trên phạm vi LTT Việt Nam có 12 loại hệ thống tự động hóa với 8 nhà 
sản xuất khác nhau và có hơn 2 loại giao thức truyền tin [13] (xem hình 12). 
Tỷ lệ các hệ thống điều khiển tự động hóa 
TBA truyền tải hiện có 
Phân loại số hệ thống tự động hóa theo giao 
thức truyền tin 
Hình 12: Sự đa chủng loại của hệ thống điều khiển tự động hóa 
BÁO CÁO CHUNG | 25 
Trong 3 năm 2013, 2014, 2015 ghi nhận 17 trường hợp sự cố MBA dẫn tới phải 
dừng máy để sửa chữa. Xét theo nguồn gốc xuất xứ thì có 71% số sự cố MBA là tại các 
MBA có xuất xứ từ Trung Quốc. MBA của Việt Nam sản xuất có 3/17 sự cố, chiếm 
17% xếp thứ 2. Các MBA sản xuất từ châu Âu, Nhật Bản không ghi nhận sự cố nghiêm 
trọng. Nếu xét theo tuổi máy, số máy biến áp đã vận hành dưới 10 năm chiếm 70,4% số 
máy và chiếm 75,4% công suất đặt. Các máy biến áp có tuổi dưới 5 năm chiếm 44,8% 
số máy và 53,2% công suất đặt. Trên lưới vẫn còn khoảng 5 MBA có tuổi từ 22 - 28 
năm. Có 30% số MBA tuổi đời cao trên 10 năm nhưng trong 3 năm gần đây đều không 
ghi nhận sự cố. Các sự cố MBA chủ yếu rơi vào các máy có tuổi dưới 5 năm. 
Nâng cao chất lượng thiết bị, đặt biệt là các máy biến áp, đồng thời chuẩn hóa hệ 
thống điều khiển tự động hóa sẽ giúp đẩy nhanh tiến trình xây dựng các TBA truyền tải 
không người trực và cải thiện độ tin cậy cung cấp điện. Giải pháp có thể xem xét là: tiến 
hành nghiên cứu khách quan, khoa học về chất lượng các loại thiết bị hiện nay trên lưới, 
công bố danh sách “đen” các hãng cung cấp thiết bị có chất lượng kém nhất, không phù 
hợp với điều kiện thực tế và định hướng phát triển của LTT Việt Nam; đồng thời hướng 
tới nội địa hóa các thiết bị chính trên lưới điện (như MBA, máy cắt, dao cách ly,) để 
tránh phụ thuộc quá nhiều vào nước ngoài, tiết giảm chi phí sửa chữa, bảo dưỡng, 
vận hành. 
5. SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ TRUYỀN TẢI LINH HOẠT FACTS 
Tác dụng của các thiết bị FACTS là giúp cải thiện điện áp, tần số HTĐ, tăng độ an 
toàn - tin cậy cung cấp điện, điều khiển được dòng công suất tác dụng trên hệ thống. 
Tuy nhiên chi phí cho các thiết bị FACTS áp dụng cho LTT không hề rẻ, nhất là đối với 
hệ thống điện truyền tải chỉ gồm 2 cấp 500-220 kV như Việt Nam (hầu hết các nước đều 
coi LTT là từ cấp 66 kV trở lên). Một số thiết bị FACTS có tiềm năng áp dụng cho LTT 
Việt Nam là: thiết bị bù tĩnh SVC (Static Var Compensator), thiết bị bù dọc có điều 
khiển TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), máy biến áp dịch pha (phase-
shifting transformer theo cách gọi của Mỹ, châu Âu hoặc quadrature booster theo cách 
gọi của Anh). 
SVC hiện nay đã được lắp đặt tại 2 TBA 220 kV là Thái Nguyên và Việt Trì, với 
mục đích đảm bảo chất lượng điện ở cuối nguồn đối với hệ thống tách lưới mua điện 
Trung Quốc (TQ). Trong giai đoạn thiếu điện (2008 - 2010), nhập khẩu điện TQ nhiều, 
các thiết bị SVC đã phát huy hiệu quả rất tốt trong việc giữ điện áp trong ngưỡng cho 
phép ở cao và thấp điểm. Vài năm gần đây (2014 - 2016), trước tình trạng điện áp biến 
thiên mạnh trên lưới 500 kV (minh họa như hình 13), Tổng công ty Truyền tải điện 
Quốc gia (EVNNPT) đã tiến hành nghiên cứu lắp đặt SVC tại 2 điểm là Ô Môn và Đà 
Nẵng [17]. Tuy nhiên, đến thời điểm này, hai dự án trên chưa thể trở thành hiện thực do 
chưa chứng minh được rõ nét hiệu quả kinh tế - kỹ thuật. 
26 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
Bởi SVC có chi phí rất cao, nên trước khi nghĩ tới giải pháp SVC cần cân nhắc 
đến những phương pháp điều chỉnh điện áp đơn giản hơn và chi phí thấp hơn, đến từ 
phía nguồn điện và hệ thống phân phối. Mọi tổ máy phát điện trong hệ thống cần bắt 
buộc tham gia vào điều khiển công suất phản kháng một cách tích cực. Lưới điện phân 
phối cũng phải được tính toán bù công suất phản kháng sao cho ít ảnh hưởng nhất tới 
biến thiên điện áp trên lưới truyền tải. Khi cả hai phía nguồn - phụ tải đã thực hiện 
nghiêm túc việc tham gia điều khiển điện áp, cùng với các giải pháp đặt tụ - kháng bù 
ngang trên lưới mà LTT vẫn chưa đảm bảo được điện áp trong ngưỡng cho phép thì lúc 
này, giải pháp SVC mới nên được xem xét. SVC sẽ duy trì điện áp trên lưới điện giữ ở 
mức cho phép khi thay đổi các phương thức vận hành khác nhau, tạo sự linh hoạt cho 
lưới truyền tải. 
Hình 13: Các điểm quá áp trên lưới truyền tải 500-220 kV miền Trung năm 2016 
Thiết bị tụ bù dọc có điều khiển TCSC gần đây được quan tâm khi xảy ra hiện 
tượng cộng hưởng dưới đồng bộ tại lưới điện miền Trung. Các bộ TCSC được chứng 
minh là có khả năng hạn chế được một số tần số cộng hưởng trong lưới điện, cải thiện 
chất lượng điện áp và nâng cao đặc tính ổn định chung của hệ thống. Tuy nhiên do chi 
phí đầu tư của các bộ TCSC còn cao, cùng với sự bất định về tiến độ của các nguồn 
nhiệt điện than Bắc Trung Bộ nên cần có thêm nhiều nghiên cứu về hiệu quả và tính khả 
thi của việc thay thế các bộ tụ bù dọc hiện nay bằng các bộ TCSC. 
Các máy biến áp dịch pha hiện còn xa lạ đối với HTĐ truyền tải của Việt Nam, 
nhưng lại khá phổ biến trên thế giới. Loại MBA này giúp điều tiết được dòng công suất 
tác dụng chảy trên lưới, nhất là các đoạn đường dây tải điện song song nhưng có khả 
năng tải khác nhau hoặc điện kháng khác nhau, giúp tránh quá tải các đoạn có giới hạn 
tải thấp. Điện áp phía cao áp của máy có thể lên đến 400-500 kV. Hình 14 minh họa 
một phần nhỏ sơ đồ nguyên lý lưới điện 400-275 kV của Anh trong đó có lắp đặt các 
MBA dịch pha quadrature booster. 
0
50000
100000
150000
200000
250000
0
50
100
150
200
250
300
50
0k
V 
Đà
N
ẵn
g
50
0k
V 
Đắ
c 
N
ôn
g
50
0k
V 
Dố
c 
Sỏ
i
50
0k
V 
Pl
ei
ku
50
0k
V 
Th
ạn
h 
M
ỹ
22
0k
V 
Đô
ng
Hà
22
0k
V 
Đồ
ng
Hớ
i
22
0k
V 
N
ha
Tr
an
g
22
0k
V 
Q
uả
ng
N
gã
i
Lần quá áp
Thời gian vi phạm (phút)
BÁO CÁO CHUNG | 27 
Hình 14: Minh họa vị trí lắp đặt các MBA dịch pha trên lưới 400-275 kV của National Grid (Anh) 
Sự xuất hiện của các MBA dịch pha sẽ giúp tăng thêm giải pháp huy động nguồn, 
hoặc giải pháp cấp điện phụ tải, làm tăng tính linh hoạt của lưới truyền tải, rất đáng 
quan tâm áp dụng vào HTĐ Việt Nam trong thời gian tới. 
6. KẾT LUẬN 
Hệ thống điện truyền tải Việt Nam đã phát điển đến quy mô khá lớn trên thế giới 
và bắt đầu phải đối mặt với nhiều vấn đề kỹ thuật khó khăn như: dòng ngắn mạch tăng 
cao, sự vận hành nặng nề và quá tải của thiết bị, điện áp thay đổi lớn giữa cao và thấp 
điểm, nằm ngoài ngưỡng cho phép, tiêu chí N-1 chưa đảm bảo, độ tin cậy cung cấp điện 
còn thấp. Một trong những giải pháp chiến lược để giải quyết các vấn đề trên là phát 
triển hệ thống truyền tải điện có độ linh hoạt cao. Tính linh hoạt của LTT thể hiện ở khả 
năng có thể đáp ứng được những sự thay đổi của phương thức vận hành và đối phó được 
với sự không chắc chắn của nguồn điện – phụ tải mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu kỹ 
thuật với mức chi phí hợp lý, trong các khung thời gian khác nhau. 
Bài viết đã đề xuất một số giải pháp để cải thiện tính linh hoạt của LTT. Ở khâu 
quy hoạch, cần thiết phải xem xét lại tiêu chí mang tải theo hướng cho phép thiết kế với 
mức tải tính toán là 50% công suất định mức MBA thay vì 75%, sử dụng các TBA với 
quy mô 4 MBA, gam máy lớn và sơ đồ thanh cái linh hoạt (có từ 3 thanh cái trở lên). 
Đối với đường dây tải điện, cần xem xét sử dụng các loại dây dẫn tiết diện lớn được 
chuẩn hóa thay vì lựa chọn tiết diện theo tiêu chí mật độ dòng điện kinh tế Jkt như hiện 
nay. Tiêu chí thiết kế N-1 cần được hiểu đầy đủ hơn và có thể được thay thế bằng tiêu 
chí N-1-1. 
Về mặt thiết bị, cần lựa chọn thiết bị nhất thứ, nhị thứ có chất lượng tốt, hạn chế 
việc có quá nhiều chủng loại nguồn gốc xuất xứ gây khó khăn trong việc sửa chữa, bảo 
dưỡng vận hành, tự động hóa. Lập danh sách “đen” các nhà sản xuất cung cấp thiết bị 
MBA dịch pha 400 kV
MBA dịch pha 400 kV
MBA dịch pha 275 kV
28 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
kém chất lượng. Có thể xem xét sử dụng một số thiết bị FACTS trên lưới truyền tải 
500-220 kV để nâng cao chất lượng điện năng như sử dụng SVC, TCSC và máy biến áp 
dịch pha. 
Do hệ thống điện Việt Nam vẫn đang trong giai đoạn phát triển nhanh, còn chịu 
nhiều tác động của các yếu tố bất định như: tiến độ nguồn điện không như mong muốn, 
phụ tải phát triển cục bộ ngoài dự kiến, có thể dẫn tới nhiều vấn đề phát sinh trên lưới 
truyền tải như nghẽn mạch, điện áp không đảm bảo,... Xây dựng HTĐ truyền tải có tính 
linh hoạt cao sẽ là một giải pháp tốt để luôn chủ động đối phó với các vấn đề phát sinh, 
đảm bảo cung cấp đủ điện, an toàn, tin cậy cho phát triển kinh tế và ổn định đời sống 
nhân dân. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Viện Năng lượng (năm 2016) Chương trình đầu tư lưới truyền tải đảm bảo tiêu chí N-1 giai 
đoạn 2016 - 2020. Hà Nội. 
[2] Viện Năng lượng (năm 2000) Tổng sơ đồ phát triển Điện lực Việt Nam giai đoạn 2001 - 2010 
có xét đến năm 2020. Bộ Công nghiệp, Hà Nội. 
[3] Viện Năng lượng (năm 2006) Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006 - 2015 
có xét đến năm 2025. Bộ Công nghiệp, Hà Nội. 
[4] Viện Năng lượng (năm 2011) Quy hoạch phát triển điện lực Quốc Gia giai đoạn 2011 - 2020 
có xét đến 2030. Hà Nội. 
[5] EVN (2017) Báo cáo tổng kết EVN năm 2016. Hà Nội. 
[6] World Bank (2016) Electric power consumption - World Bank Data. 2016. 
[7] Viện Năng lượng (năm 2017) Dự thảo báo cáo: Chiến lược phát triển Tổng công ty Truyền tải 
điện Quốc gia đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2040. EVNNPT, Hà Nội. 
[8] TTg, "Quyết định 428/QĐ-TTg Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia 
giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến năm 2030," MOIT, Ed., ed. Hà Nội: TTg, 2016. 
[9] IE (2015) Điều chỉnh quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến 
2030. Hà Nội. 
[10] Juan Ma, Vera Silva, Régine Belhomme, Daniel S Kirschen, and Luis F Ochoa (2013) Evaluating 
and planning flexibility in sustainable power systems. Power and Energy Society General 
Meeting (PES), 2013 IEEE, pp. 1-11. 
[11] Danish Energy Agency (2005) Flexibility in the Power System - Danish and European 
experiences. Copenhagen. 
[12] Quốc hội, "Luật Sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Điện lực (Luật số 14/2012/QH13)," ed. 
Hà Nội, 2012. 
BÁO CÁO CHUNG | 29 
[13] EGI; and Institute of Energy (2017) Assessment of Actual Situation in National Power 
Transmission System and Proposal of Solutions to Overcome the Existing. Bruxelles. 
[14] Viện Năng lượng (2016) Kế hoạch đầu tư phát triển lưới điện truyền tải Quốc gia năm 2016 
có xét đến năm 2020. Hà Nội. 
[15] TEPCO, "TEPCO Power System Planning rule," ed. Tokyo: TEPCO, 2010. 
[16] EVN (2016) Nghị quyết về công tác tăng cường độ tin cậy, ổn định của hệ thống điện Việt 
Nam. Hà Nội. 
[17] PTC4 (2015) Dự án Lắp đặt thiết bị bù tĩnh trên lưới truyền tải (Giai đoạn 1). TP. Hồ Chí Minh.