Khoa học công nghệ điện - Số 6 - Năm 2018

. 
Để tránh điều đó, công ty điện lực phải hoãn lại khoảng 
thời gian đóng mạch trở lại hoặc sử dụng sơ đồ khóa đóng 
mạch trở lại bất cứ khi nào phát hiện có điện áp phía phụ 
tải. Sơ đồ khóa đóng mạch trở lại trì hoãn việc phục hồi, 
làm tăng chi phí và, điều quan trọng nhất, không loại trừ 
được hình thành đảo điện. Các DER riêng lẻ vẫn phải tự 
ngắt mạch khỏi mạch đảo điện, và hành động này có thể 
gặp trở ngại khi có mặt nhiều DER.
LẮP ĐẶT CÓ ĐỘ THÂM NHẬP CAO 
Công ty Điện lực Eversource Energy đã lắp đặt DGP 
trên một trong các mạch phân phối của mình chứa 10 địa 
điểm pin mặt trời (PV) của các nhà sản xuất điện độc lập. Vị 
CÁC ƯU ĐIỂM CỦA GIẢI PHÁP
Tin cậy
• Phương pháp Nguồn điện phân tán tùy chọn (DGP) hỏng nhưng vẫn an toàn.
Linh hoạt và có thể mở rộng quy mô
• Cho phép bổ sung dần các vị trí DER.
An toàn trong tương lai
• Tạo các lộ xuất tuyến “sẵn sàng dung nạp DER”.
Dễ triển khai
• Không đòi hỏi có thiết bị truyền thông tại các recloser giữa đường dây.
• Công việc tại trạm biến áp được đơn giản hóa rất nhiều; không có sửa đổi khi 
thay đổi bố trí thiết bị giữa đường dây.
An ninh mạng và chống chọc ngoáy
• Hệ thống được kiểm soát riêng, không có giao diện bên ngoài; không dễ 
can thiệp.
Đơn giản và không yêu cầu bảo trì
• Không thay đổi chế độ đặt rơle hiện có; không cần lập mô hình và tính toán 
mạch phức tạp khi bổ sung những vị trí DER mới và khi điều kiện lưới điện (tỉ số 
nguồn điện/phụ tải) thay đổi.
29 KHCN Điện, số 6.201828 
trí kết nối đầu tiên chứa 3 địa điểm 
DER được kết nối thông qua một 
recloser đường dây duy nhất được 
trang bị một bộ thu DGP duy nhất. 
Sau đó, có thêm 7 vị trí được kết nối, 
mỗi vị trí chứa một địa điểm DER 
duy nhất thông qua một recloser 
đường dây riêng biệt được trang bị 
một bộ thu DGP.
Tín hiệu DGP tùy chọn được 
ghép nối với mạch điện ở trạm biến 
áp bằng một bộ truyền duy nhất. 
Tín hiệu sau đó lan truyền dọc theo 
đường dây và được tái lập khi cần 
thiết (bảy vị trí bộ tái lập đã được yêu 
cầu đối với mạch này). Tất cả các bộ 
thu DGP đều được hiệu chỉnh để cảm 
nhận tín hiệu DGP tùy chọn chung 
này và được thiết kế để tác động cắt 
công trình DER tương ứng của nó 
nếu như tín hiệu không có mặt tại vị 
trí PV. Trong các điều kiện bất thường, 
các bộ thu DGP nằm bên ngoài một 
recloser hở mạch hoặc dây dẫn pha 
bị đứt sẽ không nhận được tín hiệu 
tùy chọn và sẽ tác động cắt DER 
tương ứng của chúng.
Một bản phân tích chi phí-lợi 
ích đối với mạch có độ thâm nhập 
cao này cho thấy chi phí-hiệu quả 
và khả năng mở rộng quy mô của 
hệ thống DGP so với cách thực hiện 
DTT truyền thống. Hệ thống DGP sử 
dụng 17 thiết bị đầu cuối và không 
sử dụng thiết bị truyền thông bên 
ngoài. Một giải pháp DTT tương 
đương sẽ yêu cầu 30 thiết bị đầu 
cuối và 15 đường truyền thông ra 
bên ngoài để truyền thông với từng 
vị trí DER và thu thập trạng thái của 
từng recloser giữa đường dây. Mọi 
bổ sung DER hoặc bố trí lại mạch 
trong tương lai sẽ yêu cầu thêm các 
đường dây truyền thông DTT và lập 
trình lại logic của bộ điều khiển.
Một khi tín hiệu DGP được cài 
đặt trên một mạch điện để cung 
cấp các hệ thống lắp đặt DER ban 
biệt trên các mạch điện có độ thâm nhập DER 
cao. Điều này cho phép công ty điện lực chi 
phí một cách hiệu quả cho việc duy trì tin cậy 
nguồn điện liên kết thông qua các sơ đồ có 
truyền thông trợ giúp.
Trên các mạch điện đã có DGP, khả năng 
truyền tin nhắn mã hóa số có thể đem lại một 
cơ hội không tốn kém cho các công ty điện 
lực để duy trì sự kiểm soát đối với các DER mà 
nếu không sẽ phải có DGP theo cách khác. 
Khả năng của DGP đặt một tín hiệu duy nhất 
trên mạch điện và gửi các lệnh kiểm soát đơn 
giản cho phép công ty điện lực chào bán một 
phương án lựa chọn thay thế đỡ tốn kém hơn 
cho các bên làm đơn DGP.
Tín hiệu DGP có thể dễ dàng mở rộng trên 
mạch điện khi cần thiết. Nó có thể tích hợp 
nguồn thông tin và theo dõi trạng thái của 
dây dẫn cấp nguồn và các thiết bị nối lưới để 
cung cấp thông tin khẳng định về liền mạch 
với mỗi khách hàng DER. Đây là phương pháp 
đơn giản hơn và đáng tin cậy hơn để phát 
hiện chống hình thành đảo điện.
Một khi DGP đã được lắp đặt trên mạch 
điện, các hệ thống DER trong tương lai có thể 
sẵn sàng được bổ sung với một chi phí gia 
tăng nhỏ, thời gian triển khai ngắn hơn và 
không cần phải sửa đổi hệ thống.
Nói tóm lại, có thể coi mạch điện đã sẵn 
sàng cho DER. 
Biên dịch: Nguyễn Bình
Theo “T&D World”, số 11/2018
Chú giải:
R - Recloser
TX - Bộ truyền
RG - Bộ tái sinh
RX - Bộ thu
Thiết bị DGP
Ví dụ về mạch DER có độ thâm nhập cao (Ảnh st)
Số các thiết bị DGP yêu cầu trên 
mỗi khách hàng DER được kết nối
Chi phí trên mỗi khách hàng DER giảm 
xuống khi số lượng kết nối DER tăng lên
Số khách hàng DER
Khả năng mở rộng quy mô nguồn điện phân tán tùy chọn (Chi phí/Khách hàng) (Ảnh st)
đầu, những người làm đơn DER trong tương lai chỉ cần lắp đặt một bộ thu 
DGP và có thể phải mở rộng tính hiệu DGP tới điểm liên kết của chúng. Kết 
quả là đường cong chi phí biên đối với các hệ thống lắp đặt DER bổ sung 
có độ dốc đi xuống, bởi vì một tỉ lệ phần trăm lớn hơn của mạch điện đã 
được tín hiệu DGP bao phủ.
Dưới đây là những kết luận quan trọng từ bản phân tích chi phí:
• Sẽ rất kinh tế khi mà có nhiều khách hàng DER trên mạch điện.
• Gia tăng chi phí để lắp đặt cùng loại thiết bị theo thời gian khi mà mỗi 
khách hàng DER được nối lưới cho thấy DGP là phương pháp kinh tế hơn 
đối với bảo vệ có truyền thông trợ giúp, chống tạo thành đảo điện trên các 
mạch điện có độ thâm nhập cao. Theo thời gian, chi phí bổ sung cho việc 
xây dựng hệ thống DGP sẽ tương đối thấp hơn, chủ yếu bởi vì không yêu 
cầu bổ sung thêm các công trình trạm biến áp.
SO SÁNH CHI PHÍ CHUẨN
Chi phí chuẩn để xây dựng toàn bộ hệ 
thống cùng lúc
Gia tăng chí phí để xây dựng cũng 
hệ thống đó theo thời gian
Chi phí chuẩn tối thiểu để bổ sung một DER cho 
một khu đã được cung cấp DTT/DGP hiện có
DTT dựa trên cáp quang
DTT dựa trên điện thoại
DTT dựa trên radio (b)
DGP
1,00
0,80
0,71
0,65
+19%
+24%
+25%
+11%
 0,50 (a)
1,00
0,60
0,59
a) Giả thiết trường hợp lý tưởng không cần bổ sung thêm cáp quang. (300m cáp quang bổ sung sẽ làm tăng chi phí chuẩn lên thành 0,72)
b) Mặc dầu không có giải pháp khả thi đối với ví dụ độ thâm nhập cao này, với mục đích so sánh, chi phí radio đã được ước tính với giả thiết công trình lắp 
đặt là có thể thực hiện được. 
• Chi phí chuẩn hóa để cung cấp bảo vệ có truyền thông trợ 
giúp chống hình thành đảo điện đối với một khách hàng DER 
mới trên mạch điện đã được trang bị kỹ thuật này được giảm 
thiểu. Ngoại trừ khi cáp quang đã có mặt ở điểm ghép chung, 
DGP là phương pháp có chi phí thấp nhất.
HIỆU QUẢ CỦA DGP
Các hệ thống lắp đặt DER gia tăng nhanh chóng đã dẫn tới 
các yêu cầu vượt qua ngặt nghèo hơn và nhiều yêu cầu liên 
quan, làm tăng mối lo ngại rằng các sơ đồ chống hình thành 
đảo điện độc lập, cục bộ sẽ trở nên kém tin cậy hơn. Do vậy, ý 
tưởng chống hình thành đảo điện các DGP đã được phát triển 
và triển khai trên vài chục lộ xuất tuyến phân phối của Công ty 
Điện lực Eversource Energy, một số lộ xuất tuyến dài tới 32km.
Với hơn 4 năm kinh nghiệm hoạt động, giải pháp DGP của 
Eversource Energy đã tỏ ra là lựa chọn tin cậy, hiệu quả về chi 
phí và dễ lắp đặt để duy trì sự kiểm soát của công ty điện lực đối 
với nguồn điện phân tán. Bởi vì DGP truyền các tín hiệu qua dây 
dẫn của công ty điện lực nên không cần đến phương tiện truyền 
thông bên ngoài. Điều này khiến công ty điện lực độc lập với các 
nhà cung cấp truyền thông bên thứ ba (ví dụ như các đường dây 
điện thoại thuê bao) và loại bỏ các chi phí truyền thông đường 
dây. DGP có thể được lắp đặt nhanh chóng, dễ dàng thích nghi 
với việc cấu hình lại các thiết bị giữa đường dây và mở rộng quy 
mô một cách kinh tế theo sự tăng trưởng DER.
Do sử dụng các dây dẫn trên không của công ty điện lực 
nên DGP là một công nghệ tương đối ít bị ảnh hưởng bởi hiện 
tượng chọc ngoáy và tin tặc. Trách nhiệm pháp lý của công ty 
điện lực được giảm thiểu khi lựa chọn một công nghệ chống 
hình thành đảo điện được tối ưu hóa và được công ty điện lực 
kiểm soát, như là DGP.
Các ví dụ trong cuộc sống thực này đã chứng minh rằng 
DGP thường có chi phí thấp hơn so với các dạng DTT khác, đặc 
GIẢI PHÁP SỰ CỐ
31 KHCN Điện, số 6.2018
- Làm chủ được dây chuyền công nghệ 
đang sử dụng
* Mô tả bản chất của giải pháp:
- Thay thế cảm biến đo mức nước cũ 
bằng bộ đo mức EFS11S1SDS 4141M1200 
(FB04); nguồn cấp 220Vac; dải đo 1200mm. 
Nguyên lý hoạt động dựa trên phao nam 
châm di chuyển dọc trong thân thiết bị. Có 
các phao lật để chi thị trạng thái mức nước, 
có bộ cảm biến mức EFB 14020. Có đầu ra 
tương tự EFB - 3920, Ir 4-20mA.
- Thực hiện đấu nối các tín hiệu đến bộ 
điều khiển lập trình PLC: Để có thể sử dụng 
cảm biến mới cần thực hiện:
+ Hiệu chỉnh độ mở của cơ cấu cấp khí 
bù chính.
+ Hiệu chỉnh bộ tiếp điểm mức nước 
và đấu nối tín hiệu về hệ thống điều khiển 
tổ máy.
- Sửa đổi logic điều khiển các van khí bù 
chính, van bổ sung khí bù và các tuần tự ép 
nước nạp nước:
+ Tín hiệu cảm biến báo mức nước cao 
CL001 (trong chế độ bù): Cho phép thực 
hiện mở van khí bù chính.
+ Tín hiệu từ cảm biến báo mức nước 
thấp CL003: Cho phép thực hiện đóng van 
khí bù chính.
30 
SÁNG KIẾN KỸ THUẬT
A. MÔ TẢ GIẢI PHÁP:
1. Tình trạng kỹ thuật, tổ chức sản 
xuất hiện tại
1.1.Thiết bị cảm biến
- Cảm biến đo mức nước trong buồng 
bánh xe công tác trong chế độ bù đồng bộ 
sử dụng cảm biến chênh áp loại: Saphia 
B0807DP4 nguồn cấp 15-36Vdc; Dòng 
điện ra: Ir = 4-20mA và thuộc loại: NQ1000 
(tín hiệu sổ).
- GE: Chế độ phát cùa tổ máy.
- GC: Chế độ bù của tổ máy.
- Tuy nhiên do sơ đồ cơ khí thuỷ công 
lắp đặt loại cảm biến này không phù hợp, 
tín hiệu đầu ra đáp ứng chậm và không 
chính xác, dẫn đến việc chuyến từ chế độ 
phát GE sang chế độ bù GC và ngược lại 
không thành công.
1.2. Logic điều khiển
- Việc chuyển từ chế độ phát GE sang 
chế độ bù GC và ngược lại không thành 
công do tuần tự ép nước/nạp nước thực 
hiện quá lâu và thường dẫn đến dừng máy 
(tín hiệu từ cảm biến đưa về không chính 
xác, không đủ điều kiện để chuyển bước 
tuần tự, thời gian chuyển từ chế độ phát 
sang chế độ bù tối đa 2,5 phút; thời gian 
chuyển từ chế độ bù sang chế độ phát tối 
đa 3 phút).
- Việc chuyển từ chế độ bù GC sang chế 
độ phát GE tuần tự nạp nước thực hiện quá 
lâu, lượng khí thoát ra hạ lưu rất chậm dẫn 
đến tổ máy dừng sự cố do nhận công suất 
từ lưới quá nhiều (bảo vệ 32R tác động 
dừng tổ máy).
1.3. Ưu điểm
- Giá thành thiết bị thấp, dễ lắp đặt.
1.4. Nhược điểm
- Mức nước ống xả chỉ thị không 
chính xác.
- Việc thực hiện chuyển tổ máy từ chế 
độ phát GE sang chế độ bù GC và từ chế 
độ bù GC sang chế độ phát GE không 
thành công.
LTS: Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện xin giới thiệu giải pháp “Đưa chế độ bù đồng 
bộ tổ máy nhà máy thủy điện Sê San 4 vào làm việc” do nhóm tác giả Đào Tây Nguyên, Hồ Văn Vũ, 
Nguyễn Thanh Ân của Công ty Phát triển Thủy điện Sê San thực hiện, giúp đảm bảo tổ máy thực hiện 
chế độ bù đồng bộ hiệu quả, đồng thời giảm nguy cơ dừng máy sự cố khi chuyển đổi chế độ bù.
ĐƯA CHẾ ĐỘ BÙ ĐỒNG BỘ TỔ MÁY 
NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SÊ SAN 4 VÀO LÀM VIỆC 
Mức nước quá cao
Mức nước cao
Mức nước thấp
Mức nước rất thấp
146,19
144,79
146,59
144,79
143,9
Sapia chênh áp
Trước sửa đổi
Công tắc mức cao
Ghi chú:
1. Công tắc mức: NQ1000.
2. Saphia chênh áp: B0807DP4
Pv = (0-25)Kpa; Ir = (4-20)mA;
Uv = (15-36)VDC; CCx:0,2
Bài và ảnh: Nhóm tác giả Công ty Phát triển Thủy điện Sê San
Sơ đồ bố trí nguyên thủy các cảm biến đo mức nước trong buồng bánh xe công tác
Bộ đo mức mới EFS11S1SDS được lắp đặt thay thế
Công tắc mức NQ1000 (Hình bên trái) và Saphia chênh áp B0807DP4 
(Hình bên phải)
Ảnh chụp bộ đo mức mới EFS11S1SDS
Mức nước quá cao
Mức nước cao
Mức nước thấp
Mức nước rất thấp
146,59
146,19
145,89
145,19
144,79
DN40
3. Cảm biến mức nước Sau sửa đổi
CL001
CL002
CL003
Ghi chú:
3. Cảm biến đo mức nước:
EFS11S1SDS-414TM120;
Dải đo: (0-1.200)mm
Sơ đồ lắp đặt bộ đo mức mới EFS11S1SDS
2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến
2.1 Mục đích của giải pháp
- Thay thể, cải tạo thiết bị đo lường mức nước ống xả bằng thiết bị 
có độ chính xác và làm việc tin cậy.
- Lập trình sửa đổi chương trình điều khiển tổ máy để đưa chế độ 
bù tổ máy vào vận hành.
2.2. Những điểm khác biệt của giải pháp mới so với giải pháp đang 
được áp dụng
- Sử dụng các thiết bị từ các nước G7 có chất lượng cao, làm việc 
ổn định và dễ dàng thay thế khi có hư hỏng, đồng thời nhìn thấy 
được sự thay đổi của mức nước trong buồng bánh xe công tác, 
thuận lợi khi hiệu chỉnh thiết bị.
33 KHCN Điện, số 6.201832 
SÁNG KIẾN KỸ THUẬT
+ Tín hiệu từ cảm biến báo mức nước cao 
CL002: Cho phép mở van bổ sung khí bù.
+ Tín hiệu từ cảm biến báo mức nước thấp 
CL003: Thực hiện đóng van khí bổ sung.
- Sửa đổi tuần tự chuyển từ chế độ bù 
GC sang chế độ phát GE, cho phép lệnh mở 
cánh hướng WG trước khi thực hiện tuần tự 
ép nước.
- Việc sửa đổi trên giúp tuần tự nạp 
nước thực hiện nhanh đảm bảo tổ máy 
không bị dừng sự cố do nhận công 
suất từ lưới quá nhiều.
- Sửa đổi tuần tự chuyển từ chế độ 
phát GE sang chế độ phát GC: Khi có 
lệnh mở van khí bù chính nếu mức 
nước không giảm (sau 2 phút) thì tự 
động chuyển về chế độ phát (không 
đi dừng máy).
3. Quá trình áp dụng giải pháp 
trên thực tiễn hoặc áp dụng thử
Giải pháp được áp dụng tại Nhà 
máy thủy điện Sê San 4 cho tổ máy 
H3 (từ 22/05/2016) và tổ máy H2 (từ 
01/12/2017). Cho đến nay các thiết bị 
vẫn vận hành tin cậy, chính xác và từ khi 
hoàn thiện áp dụng giải pháp đến nay 
chưa có hư hỏng xảy ra.
Giải pháp có thể được áp dụng cho 
các máy phát thủy điện tương tự, ví dụ 
như: Thủy điện Sơn La, Thủy điện Huội 
Quảng - Bản Chát, v.v,...
B. HIỆU QUẢ THỰC TẾ 
THU ĐƯỢC KHI ÁP DỤNG GIẢI 
PHÁP
- Hiệu quả dự kiến:
+ Đảm bảo tổ máy thực hiện chế độ 
bù đồng bộ hiệu quả.
+ Góp phần hoàn thiện các chế độ 
vận hành máy phát điện NMTĐ Sê San 
4, đồng thời giảm nguy cơ dừng máy 
sự cố khi chuyển đổi chế độ bù.
+ Làm chủ được dây chuyền công 
nghệ của hệ thống mà nhà máy đang 
sử dụng.
+ Dễ dàng mua sắm thiết bị thay 
thế trên thị trường với giá thành thấp.
- Tính toán giá trị làm lợi: Đảm bảo 
tổ máy thực hiện chế độ bù đồng bộ 
hiệu quả, tránh nguy cơ dừng sự cố tổ 
máy, góp phần làm ổn định hệ thống 
điện
Bố trí các cảm biến đo mức nước trong buồng bánh xe công tác sau khi cải tạo
Logic điều khiển van khí bù chính
Logic điều khiển van bổ sung khí bù
Sơ đồ chuyển từ chế độ phát GE sang chế độ phát GC
Sơ đồ chuyển từ chế độ phát GE sang chế độ phát GC
Địa chỉ: Tầng 15, tháp A, tòa nhà EVN, 11 Cửa Bắc, Ba Đình, Hà Nội
Điện thoại: 04.66946700 / 04.66946733 - Fax: 04.37725192
Email: evneic@evn.com.vn / tapchidienluc@gmail.com