Tính chỉ số SARFIx cho lưới điện 22Kv Quận Kiến An - Hải Phòng

 64 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG 
TÍNH CHỈ SỐ SARFIx CHO LƯỚI ĐIỆN 22KV 
QUẬN KIẾN AN - HẢI PHÒNG 
Nguyễn Thị Thu Hiền 
Khoa Điện Cơ 
Email: hienntt85@dhhp.edu.vn 
Ngày nhận bài: 29/7/2017 
Ngày PB đánh giá: 23/8/2017 
Ngày duyệt đăng: 28/8/2017 
TÓM TẮT 
Chất lượng điện năng trong hệ thống điện là một khái niệm khá rộng lớn. Có rất nhiều 
yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng điện năng trong đó chất lượng điện áp là một chỉ tiêu quan 
trọng. Một trong các vấn đề về chất lượng điện năng đã được nhiều nhà nghiên cứu xem xét 
và đánh giá là hiện tượng biến thiên điện áp ngắn hạn (Voltage sag) trong lưới phân phối. 
Nghiên cứu này trình bày phương pháp đánh giá một hiện tượng chất lượng điện năng trên 
lưới phân phối là biến thiên điện áp ngắn hạn (Voltage sag) dựa trên chỉ số SARFIx. 
Từ khóa: Chất lượng điện năng, biến thiên điện áp ngắn hạn ,chỉ số SARFI. 
SARFIx INDEX CALCULATION FOR A 22-KILOVOLT POWER GRID 
IN KIEN AN DISTRICT - HAI PHONG CITY 
ABSTRACT: 
Power quality in power system is a big definition. There are many factors which affect the 
power quality and voltage quality is an important element. One of the problems about power 
quality which many scientists have studied and evaluated is voltage sag phenomenon in 
distribution grid. This study presents a method of evaluating a power quality phenomenon on the 
distribution grid, which is a voltage sag based on SARFIx index. 
Key words: Power quality , Voltage sag, SARFIx index 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Đất nước ngày càng phát triển, việc 
ứng dụng các thiết bị điện - điện tử, các thiết 
bị có bộ vi điều khiển, các thiết bị điện tử 
công suất ngày càng nhiều. Các thiết bị 
này rất nhạy cảm với những vấn đề về chất 
lượng điện năng trong hệ thống điện [5]. 
Hai hiện tượng biến thiên điện áp ngắn 
hạn và mất điện được chú ý nhiều do chúng 
gây ra ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt 
động và tuổi thọ của thiết bị điện. 
Chỉ số SARFIx tính trong 1 khoảng thời 
gian cho biết số lượng sự kiện biến thiên điện 
áp ngắn hạn diễn ra trong khoảng thời gian nửa 
 65 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 26, tháng 1/2018 
chu kì đến 1 phút khi điện áp dao động vượt 
qua (lớn hơn hoặc thấp hơn) ngưỡng điện áp x 
(tính bằng % điện áp định mức). Ví dụ: 
SARFI90: ứng với trường hợp điện áp dao động 
thấp hơn ngưỡng 90% điện áp định mức. 
SARFI110: ứng với trường hợp điện áp dao 
động cao hơn ngưỡng 110% điện áp định mức. 
Chỉ số SARFIx được tính theo công thức: 
1
sn
i
i
x
T
N
SARFI
N

 Trong đó: 
 - ns: số lượng sự kiện 
 - i: Sự kiện gây ra voltage sag, trong 
phạm vi nghiên cứu xét voltage sag do sự cố 
ngắn mạch gây nên vì vậy i sẽ ứng với mỗi 
loại ngắn mạch tại điểm sự cố. 
 - Ni: số lượng khách hàng bị ảnh 
hưởng trong sự kiện thứ i 
 - NT: số lượng khách hàng trong khu 
vực tính toán. 
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Thông tin về biến thiên điện áp ngắn 
hạn của lưới điện có thể có được từ hai 
phương pháp sau đây: sử dụng thiết bị đo 
lường và giám sát thực tế (Monitoring) hoặc 
tính toán dự báo ngẫu nhiên (Stochastic 
Prediction), nghiên cứu này sử dụng phương 
pháp dự báo ngẫu nhiên. Phương pháp dự 
báo ngẫu nhiên sẽ cho phép đánh giá biến 
thiên điện áp ngắn hạn gián tiếp thông qua 
nguyên nhân gây ra sụt áp. Ưu điểm của 
phương áp dự báo ngẫu nhiên sẽ cho độ 
chính xác như yêu cầu mong muốn với các 
lưới điện có cấu hình khác nhau và chế độ 
vận hành khác nhau. Phương pháp dự báo 
ngẫu nhiên gồm có các phương pháp sau đây: 
phương pháp điểm sự cố (the method of fault 
positions); phương pháp đường căng tới hạn 
(the method of critical distances), phương 
pháp Monte Carlo (Monte Carlo method), 
phương pháp phân tích tiếp cận (analytical 
approach); nghiên cứu này sử dụng phương 
pháp điểm sự cố. Phương pháp điểm sự cố 
cho phép tính toán biên độ và thời gian biến 
thiên điện áp ngắn hạn theo 5 bước sau đây: 
i) Xác định khu vực sự cố (ngắn mạch). 
ii) Chia khu vực sự cố thành các đoạn 
ngắn sao cho ngắn mạch trong đoạn đó sẽ 
gây ra đặc tính biến thiên điện áp ngắn hạn 
như nhau trên phụ tải. 
iii) Mỗi điểm sự cố sẽ có tần suất sự cố 
được xác định trên mô phỏng phân bố sự cố. 
Tần suất ngắn mạch là số lần xảy ra sự cố 
ngắn mạch trong một năm tại mỗi đoạn sẽ 
được đặc trưng bởi một điểm sự cố. 
 iv) Dùng chương trình mô phỏng tính 
toán ngắn mạch, đặc tính biến thiên điện áp 
ngắn hạn tại tất cả các nút trong lưới điện 
đang xét: tính toán cho mỗi điểm sự cố. 
v) Từ bước iii và iv sẽ được tổng hợp 
để đánh giá mức độ biến thiên điện áp ngắn 
hạn và đặc tính biến thiên điện áp ngắn hạn 
trong lưới điện phân phối đang nghiên cứu. 
Như vậy sẽ sử dụng kết hợp hai phương 
pháp dự báo ngẫu nhiên và phương pháp điểm 
sự cố để tính toán đánh giá biến thiên điện áp 
ngắn hạn trong lưới điện phân phối. 
Trong phương pháp dự báo ngẫu nhiên, 
mô phỏng phân bố sự cố trong lưới điện sẽ 
cho phép tính toán tần suất sự cố ngắn mạch 
(hoặc số lần xảy ra sự cố ngắn mạch trong 1 
năm) cho tất cả các sự cố khác nhau tại mọi 
vị trí trong lưới điện. Mô phỏng phân bố sự 
cố bao gồm lựa chọn: điểm sự cố, loại sự cố 
và tính toán suất sự cố. 
 66 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG 
 - Điểm sự cố: là điểm mà các loại 
ngắn mạch sẽ gây ra biến thiên điện áp ngắn 
hạn tại phụ tải cùng đặc tính sụt áp. Đối với 
lưới phân phối với đặc trưng là các mạch 
hình tia ngắn thì điểm sự cố sẽ là một trạm 
biến áp (TBA) phân phối, đoạn đường dây 
ngắn nối giữa 2 TBA phân phối, giữa các nút 
trung gian và TBA phân phối, giữa các nút 
trung gian với nhau. 
 - Loại sự cố: Nguyên nhân gây ra sự 
cố trong lưới điện có nhiều và đa dạng nhưng 
chia ra làm 2 yếu tố là hư hỏng của thiết bị 
(khuyết tật, ngắn mạch,...) và các nguyên 
nhân bên ngoài (sét, mưa, chim,...). 
 Trong bài viết này nghiên cứu sự cố 
do ngắn mạch tại TBA phân phối và các nút 
trên đường dây phân bố đều trên ba pha gồm 
4 dạng ngắn mạch sau đây với tỷ lệ các dạng 
ngắn mạch như sau [2]: 
- Ngắn mạch một pha N(1):