Nâng cao ổn định điện áp trên lưới điện 220Kv khu vực miền Tây Nam Bộ

 định mức của nó. 
Với đặc tính V-A như Hình 2, bộ SVC 
được mô hình tương đương như Hình 3, gồm 
có một nguồn điện áp lý tưởng VREF mắc nối 
tiếp với một trở kháng XSL. Công suất phản 
kháng của bộ SVC có thể tính như sau: 
*( )T T REF
SVC
SL
U U V
Q
X
 (1) 
U
T
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
Lmax
II
Cmax
Phaàn caûm
khaùng
Phaàn dung
khaùng
I
LC
I 
Hình 2. Đặc tính V-A của bộ SVC [2] 
Hình 3. Mạch tương đương của SVC 
Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) 
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
11 
Trong đó, XSL là trở kháng nhằm tạo dốc 
tương đương với tốc độ dốc trong đặc tính 
điều khiển điện áp. UT và UREF là điện áp hệ 
thống và điện áp đặt. Phương trình trên có 
hiệu lực trong khoảng công suất phản kháng 
phát ra Sac nằm trong giới hạn công suất cho 
bởi cảm kháng và dung kháng (Bind và Bcap), 
được định nghĩa như sau: 
 Qind = Bind.V
2
REF (2) 
 Qcap = Bcap.V2REF (3) 
Trong các bài toán tối ưu, bộ SVC 
thường được xem xét như là một nguồn công 
suất phản kháng có giới hạn công suất [3]. 
3 . GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐƯỜNG 
CONG PV ĐỂ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ 
LẮP ĐẶT SVC TRONG HỆ THỐNG 
3.1. Phân tích đường cong PV 
Hình 4 biểu diễn dạng tiêu biểu nhất của 
đường cong PV. Nó sẽ thể hiện biến đổi điện 
áp tại từng nút của hệ thống điện, và được 
xem là một hàm của tổng công suất tác dụng 
P truyền đến nút đó. 
Hình 4. Phân tích đường cong PV 
Chúng ta có thể thấy rằng tại điểm “mũi” 
của đường cong PV, điện áp sẽ giảm rất nhanh 
khi phụ tải tăng lên. Khi đó hệ thống điện sẽ 
bị sụp đổ nếu công suất tác dụng P vượt quá 
điểm “mũi”, và điểm “mũi” này được gọi là 
điểm giới hạn. Như vậy, đường cong PV này 
có thể được sử dụng xác định điểm làm việc 
giới hạn tại các nút của hệ thống điện để 
không làm mất ổn định điện áp hoặc sụp đổ 
điện áp, từ đó xác định được độ dự trữ ổn định 
dùng làm chỉ số để đánh giá sự ổn định điện 
áp của hệ thống điện và chính điểm làm việc 
giới hạn tại các nút của hệ thống điện đó làm 
cơ sở để có giải pháp xác định vị trí lắp đặt 
thiết bị bù tĩnh - SVC nhằm nâng cao và đảm 
bảo ổn định hệ thống điện [4]. 
Như hình vẽ đường cong PV cho chúng 
ta thấy một phần về phía hệ thống làm việc 
ổn định nghĩa là từ “mũi” - điểm tới hạn trở 
lên hệ thống ổn định và ngược lại từ “mũi” - 
điểm tới hạn trở xuống hệ thống mất ổn định 
và có thể dẫn đến sụp đổ hệ thống. 
3.2. Các bước thực hiện xác định vị trí lắp 
đặt SVC 
Nghiên cứu sụp đổ điện áp, một phần 
không thể thiếu trong việc phân tích ổn định 
điện áp của hệ thống và là phần quan trọng 
trong việc thiết kế và vận hành lưới điện. 
Nhiệm vụ chính của việc bù công suất phản 
kháng trong hệ thống là ngăn chặn vấn đề 
sụp đổ điện áp, do đó việc nghiên cứu ổn 
định điện áp sẽ rất quan trọng nhằm xem xét 
vị trí lắp đặt cũng như dung lượng của thiết 
bị bù ngang. Theo [2], có rất nhiều phương 
pháp được sử dụng cho việc nghiên cứu vấn 
đề này như: sử dụng các đặc tính PV và QV 
trong phân tích ổn định điện áp, tối ưu trào 
lưu công suất (OPF), phân tích modal (Modal 
analysis), phân tích điểm sụp đổ điện áp 
(node bifurcation analysis), phân tích ổn định 
động điện áp trong miền thời gian. 
Tuy nhiên, trong bài báo này nghiên cứu 
đặc tính đường cong PV để ứng dụng xác 
định vị trí lắp đặt thiết bị bù tĩnh - SVC phù 
hợp nhằm nâng cao ổn định và tăng khả năng 
tải của hệ thống điện. Các bước thực hiện 
trong bài toán xác định vị trí lắp đặt thiết bị 
bù tĩnh - SVC tối ưu bằng giải pháp ứng 
dụng đường cong PV được thực hiện theo 
các bước như sau: 
- Bước 1: Dùng phương pháp phân tích 
trào lưu công suất liên tục để tìm điểm sụp 
đổ điện áp, biên độ ổn định điện áp (Static 
Voltage Stability Margin) và hệ số tải tối đa 
cho phép. 
- Bước 2: Ứng dụng đường cong PV để 
xác định vị trí lắp đặt thiết bị bù tĩnh - SVC. 
- Bước 3: Dùng phương pháp phân tích 
trào lưu công suất liên tục để xem xét, đánh 
giá khả năng nâng cao biên độ điện áp, hệ số 
12 
Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) 
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
tải tối đa cho phép tại các vị trí lắp đặt thiết 
bị bù tĩnh - SVC. 
- Bước 4: Phân tích và lựa chọn vị trí lắp 
đặt tối ưu. 
3.3. Lưu đồ xác định vị trí SVC 
Bắt đầu
Nhập dữ liệu vào PSS/E
Chạy phân bố công suất
Vị trí tối ưu đặt SVC tại nút thứ i
Kết thúc
Phân tích PV tìm Vi-min và Pi-max
(i=1÷ n)
Hình 5. Lưu đồ xác định vị trí SVC 
Trong đó Vi-min là nút có điện áp thấp 
nhất trong n nút, Pi-max là nút có công suất 
huy động lớn nhất trong n nút. Vì vậy việc 
xác định vị trí đặt SVC phải có đủ hai điều 
kiện này hay nói cách khác là phải logic. 
4 ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP SỬ DỤNG 
ĐƯỜNG CONG PV XÁC ĐỊNH VỊ 
TRÍ LẮP ĐẶT SVC CHO HỆ 
THỐNG ĐIỆN 220KV KHU VỰC 
MIỀN TÂY NAM BỘ 
4.1 Giới thiệu sơ đồ hệ thống điện khu vực 
Tây Nam Bộ 
Cau Bong
5232 Duc Hoa 1
Chon Thanh
Cu Chi
Takeo
7642 
 Kien Luong
5132 
 Duc Hoa 500
 Chau Doc
7732
7752 Long Xuyen
ND Song Hau
6902 Thot Not
O Mon
O Mon
6922
7702
Rach Gia
ND Ca Mau 1
8042
ND Ca Mau 2
Ca Mau 7932
Gia Rai Bac Lieu
7902
7402 Tra Noc
7872
Phung Hiep
7882
Soc Trang
7062 Sa Dec
7412
Ninh Kieu
ND Long Phu
N
D
 L
o
n
g
 P
h
u
7772
6932
Cao Lanh
7202
Vinh Long 2
6452
T
r
a
 V
in
h
ND Duyen Hai
Binh Tan
Vinh Loc
Dam Sen
Ben Luc5152
Phu Lam
5122
Binh Chanh
My Tho
6802 Cai Lay
ND Duyen Hai
7282
7182
6892
Mo Cay
Ben Tre
My Tho 2
5142
Long An
6822
Nha Be
Nha Be
Cau Bong
Phu Lam
Hình 6. Sơ đồ lưới điện 220kV-500kV khu 
vực miền Tây Nam Bộ năm 2020. 
- Cùng với sự phát triển kinh tế đồng 
bằng sông Cửu Long, lưới truyền tải điện 
khu vực miền Tây không ngừng tăng trưởng 
và mở rộng. Đến nay, toàn miền đã có 461 
km đường dây, 5 trạm biến áp 500kV, với 
tổng dung lượng 714 MVA. Sản lượng điện 
truyền tải đạt 1,58 tỷ kWh (năm 2006), phục 
vụ cho 9 tỉnh miền Tây, từ phía Nam sông 
Tiền Giang đến chót mũi Cà Mau. 
4.2 Kết quả tính toán 
- Để giảm khối lượng tính toán, bài báo 
này không xét 5 vị trí nút máy phát (Ô Môn, 
NĐ Cà Mau 1, NĐ Cà Mau 2, NĐ Long Phú, 
NĐ Duyên Hải), chỉ xét 25 nút cao áp 220kV. 
Vì SVC đặt tại những nút này sẽ không cho 
hoạt động tốt do tác động điều phối công suất 
phản kháng của nhà máy tốt hơn so với SVC 
tại những nút đấu nối này. Như vậy sẽ có 25 
nút có thể xem xét lắp đặt SVC. 
- Để xác định công suất cực đại hay 
điểm tới hạn - “mũi” của đường cong PV, qua 
kết quả đó đánh giá, phân tích và vận dụng 
đặc tính đường cong PV để lựa chọn và xác 
định vị trí có điện áp thấp nhất trong hệ 
thống để khảo sát, lắp đặt thiết bị bù tĩnh 
SVC là phù hợp nhất trong nâng cao ổn định 
hệ thống điện 220 kV miền Tây Nam Bộ. 
Bảng 1. Điện áp (pu) trước khi đặt SVC- 
“mũi” 1706,25 MW ở 25 nút. 
STT Thanh cái Tên nút 
Điện áp trước khi đặt 
SVC (pu) 
1 5132 Đức Hòa 0,951 
2 5142 Long An 0,958 
3 5152 Bến Lức 0,949 
4 5232 Đức Hòa 500 0,963 
5 6452 Trà Vinh 1,006 
6 6802 Cai Lậy 0,952 
7 6822 Mỹ Tho 0,970 
8 6892 Mỹ Tho 2 0,969 
9 6902 Thốt Nốt 0,895 
10 6932 Cao Lãnh 0,885 
11 7062 Sa Đéc 0,917 
12 7182 Bến Tre 0,972 
13 7202 Vĩnh Long 2 0,935 
14 7282 Mỏ Cày 0,985 
15 7402 Trà Nóc 0,938 
16 7412 Ninh Kiều 0,949 
17 7642 Châu Đốc 0,876 
18 7702 Rạch Giá 0,946 
19 7732 Kiên Lương 0,878 
20 7752 Long Xuyên 0,873 
21 7872 Phụng Hiệp 0,940 
22 7882 Sóc Trăng 0,969 
23 7902 Bạc Liêu 0,974 
24 7932 Giá Rai 0,995 
25 8042 Cà Mau 1,019 
Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) 
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
13 
- Ứng dụng phần mềm PSS/E 33 hỗ trợ 
tính toán và phân tích, kết quả điện áp (pu) 
tại điểm tới hạn - “mũi” 1706,25 MW ở 25 
nút khảo sát vị trí khi chưa lắp đặt thiết bị bù 
tĩnh - SVC, cụ thể số liệu tại Bảng 1. 
4.3 Thảo luận 
- Như vậy, từ kết quả tính toán và phân 
tích như trên có thể xác định vị trí nút 7752 
(Long Xuyên) là vị trí có điện áp thấp nhất 
trong 25 vị trí nút khảo sát lắp đặt SVC của 
hệ thống điện 220kV miền Tây Nam Bộ. Đây 
cũng có thể vị trí lắp đặt thiết bị bù tĩnh - 
SVC là phù hợp để nâng cao ổn định hệ 
thống điện và biên độ dự phòng công suất tải 
hay độ dự trữ ổn định của hệ thống điện. 
ΔP% = 
Pgiới hạn_SVC−Pgiới hạn
Pgiới hạn
100% (4) 
- Trong các tính toán, dung lượng SVC 
phát/thu mặc định ±500MVAr. Sử dụng phần 
mềm PSS/E 33.4.0 hỗ trợ khảo sát, tính toán 
độ dự trữ công suất [5] cho phép tại 25 vị trí 
nút khảo sát so với lúc chưa lắp SVC được 
thể hiện dữ liệu Bảng 2. 
- Điện áp (pu) ở 25 vị trí sau khi đặt 
SVC tại nút 7752 Long Xuyên. Dữ liệu được 
thể hiện tại Bảng 3. 
Bảng 2. Bảng dữ liệu độ dự trữ hệ thống sau 
khi đặt SVC 
Thanh 
cái 
Tên nút 
Điện áp 
trước 
khi đặt 
SVC 
(pu) 
Công 
suất huy 
động khi 
có SVC 
(MW) 
Độ dự 
trữ hệ 
thống sau 
khi đặt 
SVC (%) 
5132 Đức Hòa 0,951 2218,75 30,0366 
5142 Long An 0,958 2231,25 30,7692 
5152 Bến Lức 0,949 2212,50 29,6703 
5232 Đức Hòa 500 0,963 2225,00 30,4029 
6452 Trà Vinh 1,006 2037,50 19,4139 
6802 Cai Lậy 0,952 2312,50 35,5311 
6822 Mỹ Tho 0,970 2275,00 33,3333 
6892 Mỹ Tho 2 0,969 2243,75 31,5018 
6902 Thốt Nốt 0,895 2425,00 42,1245 
6932 Cao Lãnh 0,885 2412,50 41,3919 
7062 Sa Đéc 0,917 2312,50 35,5311 
7182 Bến Tre 0,972 2193,50 28,5568 
7202 Vĩnh Long 2 0,935 2275,00 33,3333 
7282 Mỏ Cày 0,985 2131,35 24,9143 
7402 Trà Nóc 0,938 2356,25 38,0952 
7412 Ninh Kiều 0,949 2337,50 36,9963 
7642 Châu Đốc 0,876 2387,50 39,9267 
7702 Rạch Giá 0,946 2268,75 32,9670 
7732 Kiên Lương 0,878 2318,75 35,8974 
7752 Long Xuyên 0,873 2437,50 42,8571 
7872 Phụng Hiệp 0,940 2337,50 36,9963 
7882 Sóc Trăng 0,969 2287,50 34,0659 
Thanh 
cái 
Tên nút 
Điện áp 
trước 
khi đặt 
SVC 
(pu) 
Công 
suất huy 
động khi 
có SVC 
(MW) 
Độ dự 
trữ hệ 
thống sau 
khi đặt 
SVC (%) 
7902 Bạc Liêu 0,974 2206,25 29,3040 
7932 Giá Rai 0,995 2137,50 25,2747 
8042 Cà Mau 1,019 2081,25 21,9780 
- Khi đó, điện áp ở các vị trí khảo sát lúc 
chưa lắp đặt SVC và có lắp đặt SVC tại nút 
Long Xuyên, với trường hợp biên độ giới hạn 
(hay biên độ dự trữ) là 1706,25 MW, kết quả 
được thể hiện ở đường trên của biểu đồ Hình 7. 
- Điện áp trung bình tại vị trí khảo sát 
lúc chưa lắp đặt SVC được tính toán là 0,946 
pu. Điện áp trung bình tại vị trí khảo sát lúc 
lắp đặt SVC được tính toán là 1,014 pu. Như 
vậy, kết quả điện áp trung bình sau khi lắp 
đặt SVC được nâng cao hơn lúc chưa lắp đặt 
SVC, với lượng tăng là 6,756 %. 
Số thứ tự (Điện áp các trạm 220 kV-bảng 1)
 Hình 7. Biểu đồ điện áp trước và sau khi 
lắp đặt SVC. 
Bảng 3. Bảng dữ liệu điện áp tại 25 vị trí sau 
khi đặt SVC ở Long Xuyên 
Thanh 
cái 
Tên nút 
Điện áp 
trước 
khi đặt 
SVC 
(pu) 
Điện áp 
sau khi 
đặt SVC 
(pu) 
Độ dự 
trữ hệ 
thống sau 
khi đặt 
SVC (%) 
5132 Đức Hòa 0,951 0,986 30,0366 
5142 Long An 0,958 0,996 30,7692 
5152 Bến Lức 0,949 0,985 29,6703 
5232 Đức Hòa 500 0,963 0,999 30,4029 
6452 Trà Vinh 1,006 1,035 19,4139 
6802 Cai Lậy 0,952 1,003 35,5311 
6822 Mỹ Tho 0,970 1,015 33,3333 
6892 Mỹ Tho 2 0,969 1,011 31,5018 
6902 Thốt Nốt 0,895 1,010 42,1245 
6932 Cao Lãnh 0,885 0,980 41,3919 
7062 Sa Đéc 0,917 0,978 35,5311 
7182 Bến Tre 0,972 1,011 28,5568 
7202 Vĩnh Long 2 0,935 0,988 33,3333 
7282 Mỏ Cày 0,985 1,020 24,9143 
7402 Trà Nóc 0,938 1,011 38,0952 
7412 Ninh Kiều 0,949 1,018 36,9963 
7642 Châu Đốc 0,876 1,047 39,9267 
7702 Rạch Giá 0,946 1,027 32,9670 
14 
Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) 
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
Thanh 
cái 
Tên nút 
Điện áp 
trước 
khi đặt 
SVC 
(pu) 
Điện áp 
sau khi 
đặt SVC 
(pu) 
Độ dự 
trữ hệ 
thống sau 
khi đặt 
SVC (%) 
7732 Kiên Lương 0,878 1,012 35,8974 
7752 Long Xuyên 0,873 1,037 42,8571 
7872 Phụng Hiệp 0,940 1,011 36,9963 
7882 Sóc Trăng 0,969 1,028 34,0659 
7902 Bạc Liêu 0,974 1,031 29,3040 
7932 Giá Rai 0,995 1,047 25,2747 
8042 Cà Mau 1,019 1,067 21,9780 
- Qua những khảo sát, đánh giá và phân 
tích bằng giải pháp ứng dụng đường cong PV 
để xác định vị trí lắp đặt thiết bị bù tĩnh - 
SVC để nâng cao ổn định hệ thống và biên 
độ dự phòng công suất tải hay độ dự trữ ổn 
định của hệ thống. Kết quả chứng minh như 
trên có thể khẳng định vị trí lắp đặt thiết bị 
bù tĩnh - SVC tại vị trí nút Long Xuyên của 
hệ thống là phù hợp. 
- Như vậy, giải pháp ứng dụng đường 
cong PV giúp cho chúng ta xác định vị trí lắp 
đặt SVC cho hệ thống là phù hợp để nâng 
cao ổn định hệ thống điện. 
5. KẾT LUẬN 
Điện áp trung bình tại vị trí khảo sát lúc 
lắp đặt SVC được tính toán là 1,014 pu. Như 
vậy, kết quả điện áp trung bình sau khi lắp 
đặt SVC được nâng cao hơn lúc chưa lắp đặt 
SVC, với lượng tăng là 6,756 %. Qua những 
khảo sát, đánh giá và phân tích bằng giải 
pháp ứng dụng đường cong PV để xác định 
vị trí lắp đặt thiết bị bù tĩnh - SVC để nâng 
cao ổn định hệ thống và biên độ dự phòng 
công suất tải hay độ dự trữ ổn định của hệ 
thống. Kết quả chứng minh như trên có thể 
khẳng định vị trí lắp đặt thiết bị bù tĩnh - 
SVC tại vị trí nút Long Xuyên của hệ thống 
là phù hợp. 
Hệ thống điện truyền tải Việt Nam hiện 
nay rộng lớn và rất đa dạng, tốc độ phát triển 
của phụ tải rất nhanh dẫn đến phải xây dựng 
nhiều nhà máy và nhiều đường dây để truyền 
tải công suất từ các nhà máy đến các trạm 
biến áp để phân phối cho các trung tâm phụ 
tải, tuy nhiên việc xây dựng các đường dây 
truyền tải mới làm tốn kém đất đai, chi phí 
đầu tư và làm ảnh hưởng đến môi trường. 
Trong khi đó, các đường dây truyền tải hiện 
tại vẫn chưa tận dụng hết được khả năng 
truyền tải. Vì vậy, công trình nghiên cứu này 
rất có giá trị để áp dụng vào thực tiễn hệ 
thống điện truyền tải Việt Nam. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyen Hong Anh và Le Cao Quyen, Lựa chọn thiết bị bù công suất phản kháng tối ưu 
cho lưới điện 500kV Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 
3(26), 2008. 
[2] Quyen Le Cao, Tuan Tran Quoc and Anh Nguyen Hong, Study of FACTS Device 
Applications for the 500kV Vietnam ’s Power System. IEEE PES T&D, 19-22 April, 2010. 
[3] Le Huu Hung, Đinh Thanh Viet, Ngo Van Duong và Nguyen Tung Lam, Kết hợp sử dụng 
đường cong PV và QV để phân tích ổn định điện áp hệ thống điện 500kV Việt Nam, Tạp 
chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 4(39), 2010. 
[4] Isaiah G. Adebayo , Adisa A. Jimoh , Adedayo A. Yusuff and C. Subramani, Static 
Voltage Stability Enhancement Using FACTS Controller, International Conference on 
Emerging Technological Trends (ICETT), IEEE, 21-22 Oct, 2016. 
[5] Pushpanjali Shadangi, Nisheet Soni. Prediction of voltage stability in power System by 
using CPF Method. International Journal of Scientific Research Engineering & 
Technology (IJSRET), Volume 5, Issue 8, August 2016. 
Tác giả chịu trách nhiệm bài viết: 
Nguyễn Nhân Bổn 
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM 
Email: bonnn@hcmute.edu.vn