Chỉ số Dự đoán Sụp đổ Mới cho Phân tích ổn định Điện áp và Xếp hạng Tình huống trong Hệ thống Điện

   Sự bất ổn về điện áp là một hiện tượng nghiêm trọng có thể xảy ra trong hệ thống điện do các điều kiện quan trọng hoặc căng thẳng. Để ngăn chặn sự sụp đổ điện áp do sự bất ổn này, việc dự đoán chính xác sự sụp đổ điện áp là cần thiết cho việc lập kế hoạch và vận hành hệ thống điện. Bài viết này đề xuất chỉ số dự đoán sụp đổ mới (NCPI) để đánh giá các điều kiện ổn định điện áp của hệ thống điện và các điều kiện quan trọng của đường dây. Hiệu quả và tính ứng dụng của chỉ số được đề xuất được nghiên cứu trên hệ thống IEEE 30-bus và IEEE 118-bus và so sánh với các chỉ số hiện có nổi tiếng (L mn, FVSI, LQP, NLSI, và VSLI) dưới nhiều hoạt động hệ thống điện để xác nhận tính thực tiễn và đa năng của nó. Nghiên cứu cũng trình bày giả định độ nhạy của các chỉ số hiện có và phân tích tác động của chúng lên việc dự đoán sụp đổ điện áp. Kết quả cho thấy ưu thế của chỉ số được đề xuất trong việc ước lượng chính xác tải tối đa và dự đoán các đường dây, nút yếu, và khu vực yếu trong các mạng trung bình và lớn trong quá trình vận hành tải điện và tình huống khẩn cấp khác nhau.

1.Giới thiệu.

     Sự bất ổn về điện áp là một trong những vấn đề quan trọng trong hệ thống điện cần được xem xét để đảm bảo truyền tải điện an toàn đến người tiêu dùng. Do sự tăng liên tục của tải điện, hệ thống điện hiện đại迫切 cần các cơ sở truyền tải điện an toàn. Từ góc độ môi trường và kinh tế, việc lắp đặt các đường dây truyền tải mới là thách thức. Ngoài ra, tình hình trở nên phức tạp hơn với sự gia tăng của năng lượng tái tạo. Thách thức quan trọng nhất đối mặt với mạng lưới là tải quá mức trên các đường dây truyền tải dẫn đến giảm điện áp lớn, có thể gây ra sụp đổ điện áp do quá tải trên các đường dây. Trong trường hợp này, đường dây trở thành trạng thái quan trọng, và hệ thống có thể gặp sụp đổ ngay cả khi có sự nhiễu nhỏ. Sự sụp đổ điện áp dẫn đến việc đường dây rời khỏi hệ thống khi tải vượt quá giới hạn cho phép. Sau đó, việc đường dây rời khỏi hệ thống làm tăng lưu lượng điện trên các đường dây khác, có thể gây ra sự rời bỏ liên tiếp của các đường dây và dẫn đến mất điện toàn bộ mạng lưới.

2.Các Chỉ Số Ổn Định Điện Áp (VSIs).

     Các VSIs được sử dụng như công cụ đo lường để xác định xem hệ thống có ổn định hay không. Có nhiều phương pháp đánh giá ổn định điện áp đã được đề xuất trong văn học. Các VSIs được phân loại thành ba danh mục: VSIs đường dây, VSIs nút, và VSIs tổng thể. Phân loại VSIs, có thể được nhóm thành bốn loại: (1) chỉ số dựa trên biến số đường dây; (2) chỉ số dựa trên biến số nút;(3) chỉ số dựa trên ma trận Jacobian; và (4) chỉ số dựa trên Đơn vị Đo Pha (PMU). Các chỉ số dựa trên ma trận Jacobian có thể xác định các điểm sụp đổ điện áp và xác định biên độ ổn định.

3.Chỉ Số Dự Đoán Sụp Đổ Mới NCPI Được Đề Xuất.

     Công thức của chỉ số LQP dựa trên việc hoàn toàn bỏ qua điện trở của đường dây. Điều này dẫn đến các dự đoán sụp đổ sai lầm. Chỉ số này cũng bỏ qua hướng tương đối của dòng công suất có hiệu dụng trong đường dây so với dòng công suất phản kháng. Để tránh những nhược điểm này, một Chỉ Số Dự Đoán Sụp Đổ Mới Cải Tiến (NCPI) được đề xuất dựa trên việc bỏ qua một phần điện trở của đường dây truyền tải, đồng thời xem xét tác động của dòng công suất có hiệu dụng và phản kháng lên sự ổn định điện áp của hệ thống.

4.Phân Tích Ổn Định Điện Áp Dựa Trên NCPI.

    Mục tiêu chính của phân tích ổn định điện áp là xác định các điểm sụp đổ điện áp, tải tối đa, nút yếu và đường dây quan trọng bằng cách sử dụng chỉ số NCPI được đề xuất. Ổn định điện áp thường có độ nhạy cao đối với tải công suất phản kháng. Do đó, tải công suất phản kháng nặng tại mỗi nút cụ thể được xác định để xác định nút yếu và đường dây quan trọng. 

5.Xếp Hạng và Phân Tích Tình Huống Khẩn Cấp Dựa Trên NCPI.

      Kết quả cho thấy đường dây nhạy cảm hoặc quan trọng nhất do sự cố đường dây hoặc đơn vị phát điện, có giá trị NCPI cao nhất trong số các đường dây. Đường dây quan trọng nhất đủ điều kiện bị ngắt từ dịch vụ do sự cố đường dây. Trong trường hợp này, một loạt sự cố đường dây sẽ xảy ra nếu các nhà điều hành không kịp thời sửa chữa.

Nguồn: IEEE Xplore

Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.