Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối

Tất cả các phần tử trên lưới điện phân phối (LĐPP) đều cần được bảo vệ và giám sát để

đảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn cho cả khách hàng sử dụng điện và đơn vị cung cấp

điện. Một số dạng sự cố có thể xảy ra như ngắn mạch (NM) chạm đất của lưới điện ngầm, xuất

tuyến (XT) bị hỏng do quá trình xây dựng các công trình lân cận hoặc do quá tải so với dòng điện

tải cho phép của dây dẫn Hệ thống bảo vệ rơle (BVRL) được áp dụng trong hệ thống điện cần

phải đảm bảo các yêu cầu: tin cậy, chính xác, an toàn, nhanh và kinh tế.

Hiện nay hệ thống BVRL hoạt động tin cậy, dễ dàng bởi vì các phần tử trên LĐPP chỉ có

dòng công suất qua nó theo một hướng từ nguồn đến nơi sử dụng điện. Sự tồn tại dòng công suất

chạy một hướng này là do việc sử dụng dạng cấu trúc LĐPP được vận hành theo dạng hình tia và

chỉ kết nối với các khách hàng sử dụng điện [1, 2]. Tuy nhiên, điều này sẽ thay đổi trong tương

lai khi thị trường điện phát triển chuyển sang hình thức bán lẻ thì một lượng lớn các nguồn điện

phân tán (DG) sẽ đổ vào lưới điện hạ áp và trung áp trong LĐPP. Do đó, dòng công suất chạy qua

các phần tử không chỉ là một hướng mà có thể là hai hướng.

Vì vậy, bài báo này nghiên cứu khảo sát các ảnh hưởng của nguồn DG đến sự làm việc

của hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối. Từ đó đưa ra những giải pháp nhằm khắc phục

được những ảnh hưởng đó nhằm đảm bảo tính chất chọn lọc của bảo vệ rơle trên lưới điện phân

phối có nguồn DG.

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 1

Trang 1

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 2

Trang 2

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 3

Trang 3

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 4

Trang 4

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 5

Trang 5

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 6

Trang 6

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 7

Trang 7

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối trang 8

Trang 8

pdf 8 trang duykhanh 17720
Bạn đang xem tài liệu "Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối
	từ	nguồn	điện	lưới	thông	qua	các	máy	biến	áp	(MBA).	
Nguồn	điện	lưới	là	nguồn	chính	góp	phần	vào	các	sự	cố	NM	trên	LĐPP.	Điều	này	sẽ	bị	thay	đổi	
khi	các	nguồn	DG	kết	nối	với	LĐPP	như	trên	hình	4.
Hình 4. Sự tham gia của nguồn DG vào lưới điện
Trong	sơ	đồ	này	nguồn	DG	được	kết	nối	với	XT	số	1	trong	khi	sự	cố	xảy	ra	trên	XT	số	2.	
Chuyển	sơ	đồ	trên	thành	sơ	đồ	tương	đương	với	sự	cố	được	thể	hiện	trong	hình	5.	Bằng	cách	
chuyển	đổi	sơ	đồ	mạch	trong	hình	5	thành	mạch	tương	đương	Thevenin	[2]	(thể	hiện	trong	hình	6)	
khá	đơn	giản	được	thực	hiện	để	tính	toán.	Các	phương	trình	tương	ứng	của	mạch	điện	Thevenin	
này	tổng	hợp	dòng	NM	tại	vị	trí	sự	cố	trên	XT2	được	thể	hiện	trong	phương	trình	(1)	và	(2).
Khảo	 sát	 một	 lưới	 điện	 có	 điện	 áp	 13	 kV.	 Số	 liệu	 của	 các	 phần	 tử	 trên	 lưới	 điện	 là:	 
Hình 5. Sự tham gia dòng điện NM của DG Hình 6. Sơ đồ thevenin NM 3 pha siêu quá độ
3 
2. Phân tích ảnh hưởng của DG đến BVRL 
2.1. Sự tham gia dòng điện NM của DG 
LĐPP điển hình được cấp nguồn từ nguồn điện lưới thông qua các máy biến áp (MBA). 
Nguồn điện lưới là nguồn chính góp phần vào các sự cố NM trên LĐPP. Điều này sẽ bị thay đổi 
khi các nguồn DG kết nối với LĐPP như trên hình 4. 
Trong sơ đồ này nguồn DG được kết nối với XT số 1 trong khi sự cố xảy ra trên XT số 2. 
Chuyển sơ đồ trên thành sơ đồ tương đương với sự cố được thể hiện trong hình 5. Bằng cách 
chuyển đổi sơ đồ mạch trong hình 5 thành mạch tương đương Thevenin [2] (thể hiện trong hình 6) 
khá đơn giản được thực hiện để tính toán. Các phương trình tương ứng của mạch điện Thevenin 
này tổng hợp dòng NM tại vị trí sự cố trên XT2 được thể hiện trong phương trình (1) và (2). 
( )1
2
1
grid DG feeder
th feeder
grid DG feeder
Z Z Z
Z Z
Z Z Z
+= + + + 
(1) 
( ) ( )
1
2 1 13
f grid DG feederL
f
th feeder grid DG feeder grid DG feeder
U Z Z ZU
I
Z Z Z Z Z Z Z Z
+ +′′ = = + + + + (2) 
Khảo sát ột điện áp 13 kV. Số liệu của cá phần tử trên lưới điện là: Sgrid = 
320 MVA; Ugrid = 13 kV; R/X = 0,35; SDG = 2,7 MVA; X”DG = 0,168 p.u; Rstator = 0,0504 p.u; cosφ 
= 1.0; XT 1: L = 2 km; XLPE–150; XT 2: L = 4 km, XLPE–150. Các kết quả trong hình 7, 8 và 9 
cho thấy sự tác động của nguồn DG khi kết nối với lưới điện khi xảy ra sự cố NM 3 pha. Từ hình 
7 ta thấy rằng dòng NM tăng lên ở cả đầu và cuối của XT 2 khi có càng nhiều nguồn DG được kết 
nối vào XT số 1. Điều này là do sự góp phần của các nguồn DG khi xảy ra sự cố trên XT số 2. 
Dòng điện NM trên XT số 1 tăng lên cùng với số nguồn DG được kết nối vào và đến một giá trị 
nào đó có thể sẽ xảy ra tác động cắt nhầm bởi vì giá trị dòng điện có thể vượt quá giá trị dòng điện 
khởi động của rơle quá dòng. Trong hình 9 mô tả sự góp phần của nguồn điện lưới, từ hình này 
cho chúng ta thấy sự đóng góp của nguồn điện lưới sẽ suy giảm đối với mỗi một nguồn DG kết 
nối bổ sung vào lưới điện phân phối. Điều này là đúng khi một sự cố xảy ra ở một vị trí cách xa 
trạm biến áp nguồn mà khi đó sẽ làm cho bảo vệ bị mù không phát hiện được sự cố xảy ra. Cả hai 
ZXT2 
Zgrid Uf 
If’’
Hì h 6 S đồ th i NM 3 h iê á độ
ZXT1 ZDG 
ZXT2 Ugrid UDG Igrid 
If’’ 
IDG 
Hì h 5 S th i dò điệ NM ủ DG
Zgrid ZXT1 ZDG 
R1 
R2 
XT 1 
XT 2 
DG 
Igrid 
IDG 
Hình 4. Sự tham gia của nguồn DG vào lưới điện 
Grid 
42
Sgrid	=	320	MVA;	Ugrid	=	13	kV;	R/X	=	0,35;	SDG	=	2,7	MVA;	X”DG	=	0,168	p.u;	Rstator = 0,0504 
p.u;	cosφ	=	1.0;	XT	1:	L	=	2	km;	XLPE–150;	XT	2:	L	=	4	km,	XLPE–150.	Các	kết	quả	trong	hình	
7,	8	và	9	cho	thấy	sự	tác	động	của	nguồn	DG	khi	kết	nối	với	lưới	điện	khi	xảy	ra	sự	cố	NM	3	pha.	
Từ	hình	7	ta	thấy	rằng	dòng	NM	tăng	lên	ở	cả	đầu	và	cuối	của	XT	2	khi	có	càng	nhiều	nguồn	DG	
được	kết	nối	vào	XT	số	1.	Điều	này	là	do	sự	góp	phần	của	các	nguồn	DG	khi	xảy	ra	sự	cố	trên	XT	
số	2.	Dòng	điện	NM	trên	XT	số	1	tăng	lên	cùng	với	số	nguồn	DG	được	kết	nối	vào	và	đến	một	
giá	trị	nào	đó	có	thể	sẽ	xảy	ra	tác	động	cắt	nhầm	bởi	vì	giá	trị	dòng	điện	có	thể	vượt	quá	giá	trị	
dòng	điện	khởi	động	của	rơle	quá	dòng.	Trong	hình	9	mô	tả	sự	góp	phần	của	nguồn	điện	lưới,	từ	
hình	này	cho	chúng	ta	thấy	sự	đóng	góp	của	nguồn	điện	lưới	sẽ	suy	giảm	đối	với	mỗi	một	nguồn	
DG	kết	nối	bổ	sung	vào	lưới	điện	phân	phối.	Điều	này	là	đúng	khi	một	sự	cố	xảy	ra	ở	một	vị	trí	
cách	xa	trạm	biến	áp	nguồn	mà	khi	đó	sẽ	làm	cho	bảo	vệ	bị	mù	không	phát	hiện	được	sự	cố	xảy	
ra.	Cả	hai	trường	hợp	bảo	vệ	tác	động	nhầm	và	bảo	vệ	mù	sẽ	được	giải	thích	trong	phần	dưới	đây.
Hình 7. Dòng điện NM siêu quá độ trên XT 2
2.2. Gây tác động nhầm
Các	nguyên	nhân	gây	ra	tác	động	nhầm	được	thể	hiện	trong	hình	4.	Một	vị	trí	sự	cố	NM	
được	tạo	ra	trên	XT	số	2	tạo	nên	dòng	NM	được	cung	cấp	bởi	hai	nguồn	là	nguồn	điện	lưới	và	
nguồn	DG.	Từ	hình	4	ta	thấy	các	nguồn	DG	sẽ	cung	cấp	dòng	điện	NM	mà	hướng	của	dòng	điện	
này	là	từ	XT	1	đến	XT	2	và	dòng	NM	này	sẽ	được	phát	hiện	bởi	các	rơle	quá	dòng	trên	XT	1.	Sự	
cố	này	sẽ	dẫn	đến	hậu	quả	là	gây	ra	ngắt	kết	nối	không	cần	thiết	trên	XT	bình	thường	1	được	thể	
Hình 9. Sự tham gia của nguồn lưới 
vào NM siêu quá độ
Hình 8. Sự tham gia của các DG vào dòng 
điện NM siêu quá độ
Ngô	Minh Khoa, Trần	Xuân Khoa, Lê	Hữu	Lương
43
 Tập 10, Số 4, 2016
hiện	trong	hình	8.	Vấn	đề	này	có	thể	càng	trầm	trọng	hơn	khi	một	sự	cố	trên	XT	2	và	càng	gần	
với	trạm	biến	áp	nguồn	và	phụ	thuộc	vào	các	vấn	đề	đảm	bảo	tính	chất	chọn	lọc	có	liên	quan	hệ	
thống	bảo	vệ	rơle	trên	lưới	điện.
Tác	động	nhầm	có	thể	giải	quyết	bằng	cách	tăng	giá	trị	dòng	điện	khởi	động	của	rơle	quá	
dòng	bảo	vệ	tại	XT	1.	Đây	là	điều	không	mong	muốn	khi	tăng	dòng	điện	khởi	động	của	rơle	đối	
với	các	sự	cố	xảy	ra	ở	xa	XT	1.	Trong	suốt	quá	trình	xảy	ra	các	sự	cố	này,	cường	độ	dòng	điện	sự	
cố	sẽ	bé	và	nhỏ	hơn	giá	trị	của	dòng	điện	khởi	động	của	rơle	khi	ta	đặt	giá	trị	dòng	điện	khởi	động	
của	rơle	quá	cao.	Một	giải	pháp	khác	có	thể	là	sử	dụng	rơle	quá	dòng	kết	hợp	với	các	bộ	phận	định	
hướng	công	suất.	Rơle	này	có	thể	nhận	biết	được	hướng	của	sự	cố	đến	từ	nguồn	điện	lưới	hoặc	
từ	các	nguồn	DG.	Điều	này	nhằm	mục	đích	tăng	tính	chọn	lọc	cho	các	sơ	đồ	bảo	vệ	rơle.	Nhược	
điểm	duy	nhất	của	rơle	có	hướng	này	là	chi	phí	đầu	tư	vào	các	máy	biến	điện	áp	cùng	với	các	máy	
biến	dòng	điện	đang	hoạt	động	hiện	tại	để	rơle	làm	việc	một	cách	chính	xác.
Cần	lưu	ý	rằng	vấn	đề	này	chỉ	xảy	ra	khi	rơle	quá	dòng	bảo	vệ	cho	XT	1	được	cài	đặt	với	
thời	gian	cắt	nhanh	(t	=0.0	s),	mà	ở	đó	các	nguồn	DG	có	thể	cung	cấp	dòng	điện	có	cường	độ	lớn	
trong	khoảng	thời	gian	dài	khi	xảy	ra	NM.	Điều	này	là	đặc	biệt	đúng	đối	với	các	nguồn	DG	ứng	
dụng	công	nghệ	máy	điện	đồng	bộ	nhưng	có	thể	sẽ	khác	đối	với	các	nguồn	DG	ứng	dụng	công	
nghệ	máy	điện	không	đồng	bộ.	Dạng	thứ	hai	có	thể	điều	chỉnh	sự	tham	gia	của	dòng	điện	NM	của	
các	nguồn	điện	DG	trong	suốt	quá	trình	xảy	ra	NM	bởi	vì	chúng	sử	dụng	các	bộ	điều	khiển	điện	
tử	công	suất.
2.3. Gây bảo vệ “mù”
Trên	hình	10	thể	hiện	khái	niệm	bảo	vệ	mù	đối	với	một	sơ	đồ	bảo	vệ	quá	dòng.	Trong	ví	
dụ	này	các	nguồn	DG	được	kết	nối	(XT	3)	với	trạm	biến	áp	nguồn	khi	mà	sự	cố	NM	xảy	ra	trên	 
XT	2	[4].	Nguồn	điện	lưới	kết	nối	ở	một	vị	trí	cách	xa	khoảng	vài	km	thông	qua	XT	1.	Tất	cả	các	
XT	đều	được	bảo	vệ	bởi	rơle	quá	dòng	và	được	kết	nối	với	XT	1.	Cũng	như	trường	hợp	bảo	vệ	tác	
động	nhầm	đã	trình	bày	ở	mục	trên,	cả	hai	nguồn	điện	lưới	và	nguồn	DG	sẽ	góp	phần	tham	gia	
dòng	điện	đến	vị	trí	NM.	Sự	tham	gia	dòng	điện	NM	của	cả	hai	nguồn	này	sẽ	làm	cho	cường	độ	
dòng	điện	NM	lớn	hơn	so	với	trường	hợp	khi	không	có	sự	tham	gia	của	các	nguồn	DG.	Tuy	nhiên	
cường	độ	dòng	điện	NM	được	đo	bởi	các	rơle	quá	dòng	sẽ	nhỏ	hơn	trong	trường	hợp	khi	có	các	
nguồn	DG	được	kết	nối	vào	lưới	điện.
Hình 11. Sự tham gia của nguồn điện lưới vào 
NM siêu quá độ
Hình 10. Sự cố mù của bảo vệ rơle khi không 
nhận biết được NM xảy ra
44
Trong	hình	11	thể	hiện	một	trường	hợp	mà	ở	đó	rơle	bảo	vệ	bị	mù	do	sự	tham	gia	dòng	điện	
NM	của	nguồn	điện	DG.	Các	thông	số	sau	đây	được	áp	dụng	trong	ví	dụ	này:	Sgrid=320	MVA;	
Ugrid=13kV;	R/X=0,4737;	SDG=2,7	MVA;	X”DG=0,168	p.u;	Rstator=0,0504	p.u;	cosφ=1.0;	XT	1:	L	
=12	km,	XLPE–150;	XT	2:	L=12	km,	XLPE–150;	XT	3:	L	=	0,05	km,	XLPE–150.Rơle	quá	dòng	
được	áp	dụng	trong	trường	hợp	này	có	dòng	điện	khởi	động	bằng	1,5	lần	so	với	giá	trị	dòng	điện	
định	mức	của	XT	1.	Đây	là	dòng	điện	sự	cố	nhỏ	nhất	(I>)	có	thể	được	phát	hiện	bởi	các	rơle	quá	
dòng	và	các	chức	năng	khác	chẳng	hạn	như	bảo	vệ	dự	phòng	cho	bảo	vệ	cắt	nhanh	(I>>).	Trong	
ví	dụ	này,	XT	1	và	2	có	chiều	dài	tương	ứng	là	12	km.	Nguồn	điện	lưới	có	công	suất	NM	nhỏ	nhất	
có	thể	cung	cấp	được	lựa	chọn	trong	ví	dụ	này.	Độ	lớn	của	công	suất	NM	của	nguồn	trong	trường	
hợp	này	sẽ	ảnh	hưởng	đến	khả	năng	bảo	vệ	mù.
Khi	có	nhiều	nguồn	DG	được	kết	nối	với	trạm	biến	áp	nguồn	thì	sự	tham	gia	vào	dòng	điện	
NM	của	nguồn	điện	lưới	sẽ	bị	suy	giảm	trong	suốt	thời	gian	ngắn	mạch	xảy	ra	trên	XT	2.	Bởi	vì	
rơle	quá	dòng	dựa	trên	sự	tham	gia	dòng	điện	của	nguồn	điện	lưới	để	tác	động	một	cách	chính	
xác,	một	điều	rất	quan	trọng	là	cường	độ	dòng	điện	này	sẽ	không	nhỏ	hơn	giá	trị	khởi	động	của	
bảo	vệ	quá	dòng	(I>).	Tuy	nhiên	trong	ví	dụ	trên,	một	tình	huống	sẽ	xảy	ra	là	khi	rơle	quá	dòng	bị	
mù	khi	một	sự	cố	xảy	ra	ở	một	vị	trí	xấp	xỉ	khoảng	hơn	8,3	km	trên	XT	2.	Bởi	vì	bảo	vệ	mù	nên	
sự	cố	sẽ	không	được	phát	hiện	bởi	rơle	quá	dòng	và	không	thể	thực	hiện	việc	phối	hợp	bảo	vệ	bởi	
sơ	đồ	bảo	vệ	rơle.	Điều	này	sẽ	gây	nguy	hiểm	cho	nhân	viên	bảo	trì	làm	việc	trên	LĐPP.	Vị	trí	mà	
ở	đó	xuất	hiện	bảo	vệ	mù	sẽ	thay	đổi	khi	có	nhiều	hay	ít	số	lượng	các	nguồn	DG	được	kết	nối	vào	
lưới	điện	như	thể	hiện	trong	hình	11.
Bảo	vệ	mù	xảy	ra	trên	các	XT	rất	dài	hoặc	khi	sự	tham	gia	của	các	nguồn	DG	với	lượng	
công	suất	đủ	lớn	tại	một	vị	trí	nhất	định	nào	đó	trên	LĐPP	chính	là	nguyên	nhân	gây	nên	sự	cố	
bảo	vệ	mù	càng	cao.	Trường	hợp	này	có	thể	được	giải	quyết	bằng	cách	giảm	dòng	điện	khởi	động	
của	rơle	quá	dòng	của	XT	1.	Cần	lưu	ý	rằng	có	sự	khác	biệt	với	sự	tăng	dòng	điện	khởi	động	của	
rơle	để	giải	quyết	vấn	đề	sự	cố	cắt	nhầm.	Một	giải	pháp	khác	có	thể	được	thực	hiện	bằng	một	rơle	
bảo	vệ	sâu	ở	bên	trong	XT	sau	các	nguồn	DG	với	dòng	điện	khởi	động	nhỏ	hơn	để	đảm	bảo	tính	
chọn	lọc	và	tin	cậy	của	hệ	thống	bảo	vệ	rơle.	Cũng	giống	như	trường	hợp	bảo	vệ	tác	động	nhầm,	
sự	tham	gia	dòng	điện	NM	của	các	nguồn	DG	trong	suốt	thời	gian	NM	là	một	yếu	tố	quan	trọng	
quyết	định	đến	việc	có	xảy	ra	bảo	vệ	mù	hay	không.	Các	nguồn	DG	ứng	dụng	công	nghệ	máy	
điện	đồng	bộ	sẽ	có	sự	tham	gia	dòng	điện	NM	cao	hơn	so	với	các	nguồn	DG	ứng	dụng	công	nghệ	
máy	điện	không	đồng	bộ.
2.4. Ảnh hưởng đến bảo vệ quá dòng cắt nhanh
Các	rơle	quá	dòng	bảo	vệ	cho	hệ	thống	điện	chống	lại	các	sự	cố	quá	dòng	do	quá	tải	hoặc	
do	NM.	Khi	có	nhiều	rơle	được	lắp	đặt	ở	phía	cuối	nguồn	của	một	XT	thì	hệ	thống	bảo	vệ	có	tính	
chọn	lọc	được	thực	hiện	bởi	sự	trợ	giúp	của	các	dòng	điện	khởi	động	và	sự	phân	cấp	thời	gian	như	
đề	cập	ở	phần	trước.	Cũng	có	thể	tạo	ra	hệ	thống	bảo	vệ	mà	chỉ	áp	dụng	sự	phân	cấp	dòng	điện	
giữa	các	rơle	mà	ở	đó	sự	phân	cấp	về	thời	gian	được	loại	trừ.	Đối	với	dạng	sơ	đồ	bảo	vệ	này,	tất	
cả	rơle	quá	dòng	được	cài	đặt	bởi	dòng	điện	khởi	động	cắt	nhanh	(I>>)	bằng	với	độ	lớn	của	dòng	
điện	NM	được	tính	toán	tại	vị	trí	NM	80%	chiều	dài	của	XT	được	bảo	vệ	như	trên	hình	12.
Ngô	Minh Khoa, Trần	Xuân Khoa, Lê	Hữu	Lương
45
 Tập 10, Số 4, 2016
Sự	phân	cấp	dòng	điện	này	chỉ	áp	dụng	cho	các	hệ	thống	bảo	vệ	mà	ở	đó	sự	sai	khác	về	
cường	độ	dòng	điện	NM	giữa	hai	nút	của	một	XT	là	đủ	lớn	để	phân	biệt	(thường	là	1	kA).	Thời	
gian	tác	động	cho	mỗi	rơle	quá	dòng	có	thể	được	cài	đặt	bằng	thời	gian	cắt	nhanh	(t=0.0s)	mà	
không	làm	mất	đi	tính	chọn	lọc	của	bảo	vệ	rơle.	Ưu	điểm	của	dạng	bảo	vệ	này	là	tốc	độ	sẽ	nhanh	
hơn	so	với	bảo	vệ	áp	dụng	phân	cấp	thời	gian.Nhược	điểm	của	dạng	bảo	vệ	này	là	phụ	thuộc	rất	
nhiều	vào	độ	lớn	của	dòng	điện	NM	được	tính	toán	trước	đó,	rất	có	thể	sẽ	làm	cho	các	XT	ngừng	
hoạt	động	khi	công	suất	NM	của	nguồn	điện	lưới	thay	đổi.
Trong	ví	dụ	như	hình	12	[2],	sự	cố	NM	3	pha	được	thiết	lập	tại	mỗi	vị	trí	trên	XT	giữa	nút	
A	và	nút	D	mà	ở	đó	cường	độ	dòng	điện	được	tính	toán	và	thể	hiện	trong	hình	13	trong	các	trường	
hợp	nguồn	DG	được	ngắt	ra	khỏi	lưới,	hoạt	động	một	phần	hoặc	hoạt	động	hết	công	suất	tại	nút	
B.	Từ	hình	vẽ	cho	thấy	cường	độ	dòng	điện	sự	cố	sẽ	tăng	lên	do	sự	tham	gia	dòng	sự	cố	của	các	
nguồn	DG.	Điều	này	cần	đặc	biệt	chú	ý	đối	với	các	sự	cố	xảy	ra	gần	nút	B,	việc	tăng	dòng	điện	
sự	cố	đồng	nghĩa	với	việc	thiết	lập	lại	dòng	điện	khởi	động	đối	với	các	rơle	quá	dòng	2	và	3.	Điều	
này	xảy	ra	bởi	vì	dòng	điện	NM	qua	hai	rơle	2	và	3	đều	được	cung	cấp	bởi	hai	nguồn	đó	là	nguồn	
điện	lưới	và	các	nguồn	DG.
Trường	hợp	này	sẽ	dẫn	đến	bảo	vệ	sẽ	mất	tính	chọn	lọc	khi	các	rơle	không	được	điều	chỉnh	
phù	hợp.	Dòng	điện	qua	rơle	1	(chỉ	có	dòng	của	nguồn	điện	lưới	đi	qua)	được	thể	hiện	trong	hình	
14.	Từ	hình	vẽ	cho	ta	thấy	rằng	cho	dù	có	hay	không	có	sự	tham	gia	của	các	nguồn	DG	thì	với	
một	sự	cố	xảy	ra	ở	giữa	hai	nút	A	và	B	thì	cường	độ	dòng	điện	sự	cố	qua	rơle	1	là	không	đổi.	Điều	
này	có	ý	nghĩa	là	rơle	1	sẽ	hoạt	động	chính	xác	ngay	cả	khi	có	nhiều	nguồn	DG	kết	nối	vào	nút	B.
Hình 12. Bảo vệ phân cấp dòng điện cắt nhanh
Hình 14. Sự tham gia của nguồn điện lưới 
vào NM siêu quá độ
Hình 13. Dòng điện NM siêu quá độ được 
quan sát bởi XT
46
3. Kết luận
Từ	các	kết	quả	phân	tích	được	từ	các	mô	hình	đề	xuất	và	kết	quả	mô	phỏng,	ta	thấy	khi	có	
nguồn	DG	tham	gia	vào	LĐPP	thì	tùy	trường	hợp	cụ	thể	mà	dòng	điện	NM	sẽ	tăng	lên	hoặc	giảm	
xuống	so	với	trường	hợp	không	có	DG.	Khi	đó	sẽ	gây	tác	động	nhầm	hay	gây	“mù”	một	số	vùng	
của	rơle	quá	dòng	và	ngoài	ra	nó	cũng	ảnh	hưởng	đến	bảo	vệ	quá	dòng	cắt	nhanh	gây	ra	những	
thiệt	hại	nặng	nề	trên	hệ	thống	điện.	Từ	những	kết	quả	phân	tích	và	nghiên	cứu	trên	ta	có	thể	đề	
xuất	những	phương	pháp	khắc	phục	nhằm	hạn	chế	các	trường	hợp	tác	động	không	chính	xác	của	
rơle	bảo	vệ	quá	dòng	khi	có	DG	tham	gia	vào	LĐPP	trong	các	hướng	nghiên	cứu	tiếp	theo.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.	 Nguyễn	Hoàng	Việt,	Bảo vệ rơle và tự động hóa trong hệ thống điện,	 Nxb	Đại	 học	Quốc	 gia	 
TP.	Hồ	Chí	Minh,	(2005).
2. A. K. Pradhan, Fault direction estimation in radial Distribution system using phase change in 
sequence current,	IEEE	transaction	on	power	delivery,	Vol.	22,	Iss.	4,pp.	2065	-	2071,	(2007).
3. Muhammad Shoaib Almas, Over-Current Relay Model Implementation for Real Time Simulation & 
Hardware-In-the-Loop (HIL) Validation,	IECON	2012	-	38th Annual Conference on IEEE Industrial 
Electronics	Society,	pp.	4789	–	4796,	(2012).
4. Ruud Braat, Future energy systems and the protection of the electrical gird, Master of science at the 
Delft	University	of	Technology,	(2015)
5.	 Sahebrao	V.	Chakor;	Tanuja	N.	Date,	Optimum coordination of directional overcurrent relay in 
presence of distributed generation using genetic algorithm, 10th International Conference on 
Intelligent	Systems	and	Control	(ISCO),	pp.	1	-	5,	(2016).
Ngô	Minh Khoa, Trần	Xuân Khoa, Lê	Hữu	Lương

File đính kèm:

  • pdfphan_tich_anh_huong_cua_nguon_dien_phan_tan_den_he_thong_bao.pdf