Nghiên cứu về việc xây dựng hệ thống giám sát diện rộng cho hệ thống điện Việt Nam

Bài viết nghiên cứu những hệ thống bảo vệ diện rộng đã có trên thế giới, phân tích những điều kiện kỹ thuật của Hệ thống điện Việt Nam. Từ đó đề xuất ra hệ thống giám sát diện rộng cho Hệ thống điện Việt Nam dựa trên điều kiện hiện có của hệ thống điện Việt Nam, đề xuất những nghiên cứu trong thời gian tới để có thể xây dựng được hệ thống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu về việc xây dựng hệ thống giám sát diện rộng cho hệ thống điện Việt Nam122 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT DIỆN RỘNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM Nguyễn Quang Việt Phó Trưởng Ban KHCN & MT - EVN Tóm tắt – Đối với bất kỳ một hệ thống điện nào trên thế giới, việc bảo vệ hệ thống khỏi sự cố mất điện diện rộng là một bài toán khó cần có những nghiên cứu và đầu tư lớn. Bài báo cáo trình bày tổng quan về sự cần thiết của Hệ thống bảo vệ diện rộng đối với hệ thống điện, đưa ra giải pháp công nghệ dựa trên thiết bị PMU. Tiếp đó, bài báo nghiên cứu những hệ thống bảo vệ diện rộng đã có trên thế giới, phân tích những điều kiện kỹ thuật của Hệ thống điện Việt Nam. Từ đó đề xuất ra hệ thống giám sát diện rộng cho Hệ thống điện Việt Nam dựa trên điều kiện hiện có của hệ thống điện Việt Nam, đề xuất những nghiên cứu trong thời gian tới để có thể xây dựng được hệ thống.1. TÍNH THỜI SỰ CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Thực tế quá trình vận hành HTĐ ở Việt Nam và trên thế giới cho thấy, mặc dù chếđộ vận hành HTĐ được tính toán và phân tích kỹ lưỡng trong quá trình lập quy hoạch,báo cáo khả thi, thiết kế kỹ thuật; lập kế hoạch và xây dựng cho phương thức vận hànhhệ thống, các sự cố diện rộng vẫn gây ra thiệt hại lớn. Trong những năm gần đây, các sựcố diện rộng quy mô lớn trên thế giới có thể kể đến:  Sự cố rã lưới khu vực Đông Bắc nước Mỹ, ngày 14 tháng 8 năm 2003 [1]. Sự cố này làm một số khu vực bị mất điện trong thời gian lên tới 72 h.  Sự cố rã lưới Italy ngày 29 tháng 8 năm 2003. Do hệ thống sa thải phụ tải không hoạt động hiệu quả, đã dẫn đến sụp đổ và mất điện toàn nước Italy với tổng công suất tải 27 GW [2].  Sự cố rã lưới ngày 31 tháng 07 năm 2012 tại Ấn Độ [3]. Ước tính khoảng 600 triệu người bị ảnh hưởng bởi sự cố này. Ở Việt Nam sự cố điện diện rộng gần đây đã diễn ra và gây mất điện lan tràntrong thời gian kéo dài, điển hình như:  Ngày 26/4/2013 sự cố nhảy 2 mạch ĐZ 500 kV Hà Tĩnh - Đà Nẵng mất 1000 MW, gây mất liên kết hệ thống Bắc - Nam;  Ngày 22/05/2013, sự cố đường dây Di Linh - Tân Định đã dẫn đến mất điện diện rộng trong toàn bộ các tỉnh phía Nam. BÁO CÁO CHUNG | 123 Hình 1: Diễn biến điện áp tại một nút quan trọng trước và trong ngày diễn ra sự cố14-8-2003 tại Bắc Mỹ [1]. Vào ngày 14-8, điện áp nút quan sát ở thời điểm trước khi xảy ra rã lưới chỉ thấp hơn điện áp cùng giờ trong các ngày trước đó không đáng kể, vì vậy người vận hành không cảm nhận được mức độ nguy hiểm của tình trạng làm việc của hệ thống. Cho đến nay, cơ chế của các sự cố diện rộng đã được hiểu biết tương đối rõ ràng.Về cơ bản, sự cố diện rộng được xuất phát từ tình trạng làm việc nặng tải của hệ thống,kèm theo sự cố mất đi một hoặc một số phần tử quan trọng dẫn đến mất ổn định cácthông số vận hành. Kéo theo đó, các rơ le bảo vệ tác động hàng loạt, dẫn đến mất điệntrên diện rộng hoặc rã lưới. Mặc dù cơ chế của các sự cố đã được hiểu rõ, việc ngănngừa chúng đang trở thành bài toán rất phức tạp. Các phân tích sự cố hệ thống điệntrong những năm qua trên thế giới đã nhận diện các khó khăn đối với việc vận hành cáchệ thống hiện đại như sau:  Mức độ phức tạp của bài toán vận hành hệ thống điện ngày càng tăng do kích thước hệ thống điện không ngừng thay đổi và tăng trưởng, đặc biệt ở các nước đang phát triển như Việt Nam: Độ tin cậy của toàn hệ thống phụ thuộc chặt chẽ vào độ tin cậy và sự làm việc phối hợp của rất nhiều phần tử trong hệ thống, từ khâu phát điện, truyền tải, tiêu thụ, hệ thống điều khiển và bảo vệ. Sẽ rất khó để xem xét hết được các kịch bản sự cố có thể xảy đến đối với một hệ thống điện lớn, bởi số lượng kịch bản là rất lớn, đòi hỏi khối lượng tính toán lớn, cũng như hệ thống cơ sở dữ liệu của HTĐ luôn chính xác và cập nhật.  Việc chuyển cơ chế vận hành HTĐ từ cơ chế độc quyền sang cơ chế phát điện cạnh tranh và mua điện cạnh tranh cũng đã và đang tạo ra những thay đổi lớn trong công tác vận hành. Do chiến lược chào giá của người tham gia thị trường điện, mức huy động công suất các nhà máy chế độ vận hành có nhiều biến động hơn trước.124 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017  Sự có mặt ngày càng nhiều của các nguồn năng lượng mới và tái tạo cũng tạo nên những khó khăn kỹ thuật cho việc vận hành lưới. Mặc dù là nguồn năng lượng sạch, năng lượng mới và tái tạo có đặc điểm bất định, gây khó khăn cho công tác quy hoạch ngắn hạn và dài hạn trên lưới. Các nguồn năng lượng mới cũng đặt ra những vấn đề kỹ t ...