Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le.pdf

LÊ
THỊ
MINH
TRANG
KĨ
THUẬT
Đ
Ệ
I
N
–
HƯỚNG
HỆ
THÔNG
Đ
Ệ
I
N BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
Lê Thị Minh Trang
NGHIÊN CỨ Ả
U NH H NG C
ƯỞ ỦA CÁC NGUỒ Đ Ệ
N I N PHÂN
TÁN TỚI HỆ THỐNG BẢO VỆ ROLE
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Kĩ thuậ đ ệ
t i n
KHOÁ
2009-2011
Hà Nội -2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
NGHIÊN CỨ Ả
U NH H NG C
ƯỞ ỦA CÁC NGUỒ Đ Ệ
N I N PHÂN TÁN TỚI
HỆ THỐNG BẢO VỆ ROLE
Chuyên ngành: K thu
ĩ ậ đ ệ
t i n
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
K I N
Ĩ THUẬT Đ Ệ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
T.S Nguyễn Xuân Hoàng Việt
Hà Nội -2011

LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lự ủ ả
c c a b n thân
tác giả, còn phải kể ữ
đến nh ng sự giúp đỡ tậ ủ
n tình c a các thầy cô, bạn bè, gia đình.
Tôi xin gửi l i c
ờ ả ơ
m n sâu sắc đến TS. Nguyễn Xuân Hoàng Việt, người đã
giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn. Xin cả ơ ầ ộ
m n các th y cô thu c
b ng i
ộ môn Hệ thố đ ệ ệ Đ ệ ọ ộ đ ữ
n – Vi n i n – Trường Đại h c Bách Khoa Hà N i ã có nh ng
góp ý quý báu về nộ ủ ờ ũ ử ớ ạ
i dung c a đề tài. Đồng th i, tôi c ng xin g i t i các b n bè, đồng
nghiệp đã cùng tôi trao đổi và giúp tôi tháo gỡ ề
nhi u vướng mắc trong quá trình thực
hi n.
ệ
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và người thân, nh ng ng
ữ ười luôn bên cạnh
tôi, là ch ng khó kh
ỗ ự
d a tinh thần giúp tôi vượt qua nhữ ăn trong thời gian qua.
Học viên

Luận văn thạc sĩ khoa học
H i
ọc viên: Lê Thị Minh Trang 1 Ngành: Kĩ thuật đ ện 2009-2011
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đ đ ứ ủ
oan ây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố.
Tác giả

H i
M C
ỤC LỤ
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................8
Ch N
ương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUỒ Đ Ệ
I N PHÂN TÁN .................10
1.1. Định nghĩa nguồn đ ệ
i n phân tán (DG) .............................................................10
1.2. Các yếu tố thúc đẩy s n c
ự phát triể ủa nguồ đ ệ
n i n phân tán .............................12
1.2.1. Thị trường đ ệ
i n tự do................................................................................13
1.2.2. Độ tin cậy cung cấ đ ệ
p i n và chất lượng đ ệ
i n năng...................................14
1.2.3. Các vấn đề về biến đổi khí hậu.................................................................14
1.3. Các loại nguồ đ ệ
n i n phân tán và khả ă
n ng phát triển của chúng......................15
1.3.1. Năng lượng mặt trời .................................................................................16
1.3.2. Năng lượng gió.........................................................................................17
1.3.4. Năng lượng thủy triều và sóng .................................................................17
1.4. Các lợi ích của nguồ đ ệ
n i n phân tán.................................................................20
1.4.1. Nâng cao độ tin cậy của lưới đ ệ
i n............................................................20
1.4.2. Nâng cao chất lượng đ ệ
i n năng ................................................................21
1.4.3. Giảm yêu cầu của công suất đỉnh.............................................................23
1.4.4. Cung cấp các dịch vụ phụ trợ cho lưới đ ệ
i n.............................................24
1.5. Ảnh hưởng của nguồn đ ệ
i n phân tán đối với hệ thống đ ệ
i n.............................25
1.5.1. Vấ đ ệ
n đề i n áp của lưới đ ệ
i n....................................................................26
1.5.2. Vấn đề đối với sa thải phụ ả ầ ố ấ
t i t n s th p ................................................27
1.5.3. Vấn đề hòa đồng bộ..................................................................................29
1.5.4. Thay đổi trị dòng n trong ch
đ ệ
i ế ự ố
độ s c ................................................30
1.5.5. Phát sinh nhiễu động và sóng hài bậc cao trong lưới đ ệ
i n.......................31
1.5.6. Vấ ố
n đề ph i hợp hệ thống bảo vệ trong lưới đ ệ
i n phân phối...................31

H i
1.5.7. Thay đổi tổn thấ ấ
t công su t trên lưới đ ệ
i n................................................38
1.5.8. Mất tính ổ ủ
n định c a lưới đ ệ
i n phân phối ................................................38
CH N
ƯƠNG 2. NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒ Đ Ệ
I N PHÂN TÁN ĐẾN
H I I
Ệ THỐNG BẢO VỆ LƯỚI Đ ỆN PHÂN PHỐ ...............................................40
2.1. Hệ thống bảo vệ ủ
c a lưới đ ệ
i n phân phối ..........................................................40
2.2. Tác động của nguồn đ ệ ệ ố ả ệ đ ệ ố
i n phân tán đến h th ng b o v lưới i n phân ph i - 42
-
2.2.1 Tác động của sơ ố
đồ n i các cuộ ế ế ố ữ
n dây máy bi n áp k t n i gi a lưới đ ệ
i n
và nguồ đ ệ
n i n phân tán.............................................................................43
2.2.2. Nguồ đ ệ
n i n phân tán trong lưới đ ệ
i n có đ ể
i m trung tính cách đ ệ
i n đối với
đất .............................................................................................................45
n i n phân tán trong lưới đi i
ện có đ ểm trung tính nối đất qua cuộn
dập hồ quang.............................................................................................47
n i n phân tán trong lưới đ ệ đ ể
i n i m trung tính nối đất trự ế
c ti p. - 49
-
CH Y
ƯƠNG 3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY THỦ Đ Ệ
I N NHỎ
NẬM ĐÔNG VÀ ĐA KHAI TỚI HỆ THỐNG BẢO VỆ LƯỚI PHÂN PHỐI . .-
51 -
3.1. Ảnh hưởng của nhà máy thủy đ ệ
i n N ông (n n có
ậ Đ
m ối với lưới đ ệ
i đ ể
i m trung
tính cách đ ệ
i n với đất).......................................................................................51
3.1.1. Giới thiệu nhà máy thủy đ ệ
i n Nậm Đông ................................................51
3.1.2. Tính toán phân bố dòng thứ ự
t không khi có sự ố ộ
c m t pha chạm đất trên
l i
ưới đ ện 35kV Văn Chấn.........................................................................53
3.1.3. Lựa chọn phương thức và thông số cài đặt của các rơle bảo vệ lưới đ ệ
i n
35kV Văn Chấn ........................................................................................54
i n Đa Khai (nối với lưới đ ệ
i n có đ ể
i m trung
tính nối đất trực tiếp).........................................................................................60

H i
3.2.1. Giới thiệu nhà máy thủy n
đ ệ
i Đa Khai.....................................................60
3.2.2. Ảnh hưởng của nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai tới s i h t b
ự phố ợp các thiế ị
bảo vệ........................................................................................................65
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................83

H i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ Ế Ắ
VI T T T
DG: Nguồ đ ệ
n i n phân tán
HT: Hệ thống
BI: Biến dòng đ ệ
i n
BU: Biế đ ệ
n i n áp
BI0: Biến dòng thứ ự
t không
MBA: Máy biến áp
TBA: Trạm biến áp
NMTĐ: Nhà máy thủ đ ệ
y i n
50/I>>: Bảo vệ quá dòng đ ệ
i n cắt nhanh
51/ I>: Bảo vệ quá dòng pha có thời gian
50N/ I0>>: Bảo vệ quá dòng thứ ự
t không cắt nhanh
51N/ I0>: Bảo vệ quá dòng thứ ự
t không có thời gian
67: Bảo vệ quá dòng pha có hướng
67N: Bảo vệ quá dòng thứ ự
t không có hướng
67Ns: Bảo vệ quá dòng thứ ự
t không có hướng độ nhậy cao

H i
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả chỉnh định bảo vệ thứ ự ậ
t không có độ nh y cao cho các đường
dây 377, 375, 373, 371..............................................................................................60
B i
ảng 3.2. Dòng đ ện ngắn mạch chạy qua các bảo vệ khi có sự cố trên đường dây
D1 và chưa có NMTĐ Đa Khai đấu nối vào ............................................................72
B i
ảng 3.3. Dòng đ ện ngắn mạch chạy qua các bảo vệ khi có sự cố trên đường dây
D1 và có NMTĐ Đa Khai đấu nối vào......................................................................77
Bảng 3.4. Thông số chỉnh định của bảo vệ đường dây D2 22kV trạm biến áp 110kV
Đ ạ
à L t trước khi nhà máy thủy n
đ ệ
i Đa Khai đấu nối vào .......................................78
Bảng 3.5. Cài đặt lại thông số chỉnh định của bảo vệ đường dây D2 22kV trạm biến
áp 110kV Đà Lạt sau khi nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai đấu nối vào..........................79

H i
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả trường hợp tự đ
động óng lại và cầu chì phối hợ ả ệ
p b o v
không tốt...................................................................................................33
Hình 1.2. Sơ đồ mô tả trường hợp t o v
ự đ
động óng lại tác động ngoài vùng bả ệ....34
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả tác động của nguồ đ
n iện phân tán đến các sự cố ở đường dây
lân cận.......................................................................................................36
Hình 2.1. Sơ đồ mô tả ệ
h thống bảo vệ ủ
c a lưới đ ệ
i n phân phối..............................41
Hình 2.2. Sơ ồ đ ệ
đồ ngu n i n phân tán kết nối với lưới đ ệ
i n thông qua máy biến áp có
tổ đấu dây Y0/∆.........................................................................................44
Hình 2.3. Sơ ồ đ ệ
đồ ngu n i n phân tán kết nối với lưới đ ệ
i n thông qua máy biến áp có
tổ đấu dây Y0/Y0 .......................................................................................44
Hình 2.4. Phân bố dòng khi có sự ố
c chạm đất một pha...........................................46
Hình 2.5. Đồ thị ơ
véct dòng đ ệ
i n và đ ệ
i n áp của mạng khi có mộ ạ
t pha ch m đất ...47
c chạm đất một pha...........................................48
Hình 2.7. Nguồ đ ệ
n i n phân tán nối song song với lưới đ ệ
i n ....................................49
Hình 3.1. Sơ ố ủ đ
đồ đấu n i nhà máy th y iện Nậm Đông vào trạm 110kV Nghĩa Lộ52
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ ạ
t i các TBA 35kV đang sử ụ ệ
d ng hi n nay ........ 57
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ quá dòng có hướng độ nhạy cao (67Ns)......58
Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ quá dòng có hướng độ nhạy cao phát hiện
xuất tuyến bị chạm đất một pha................................................................58
Hình 3.5. Sơ ố đ ệ
đồ n i i n chính của nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai..............................64
Hình 3.6. Sơ ố ủ đ ệ Đ
đồ đấu n i nhà máy th y i n a Khai vào hệ thố đ ệ
ng i n quốc gia...65
Hình 3.7. Sơ đồ phương thức bả ệ
o v đường dây D2 khi có DG đấu vào.................79

H i
MỞ ĐẦU
Trong các lưới đ ệ
i n phân phối trên thế giới hiện nay, xuất hiện ngày càng
nhiều các nguồn n
đ ệ
i n phân tán kết nối vào (nguồ đ ệ
i n có công suất nhỏ). Tỷ trọng
đ ệ ă ừ ồ đ ệ ớ ố
i n n ng phát ra t các ngu n i n phân tán ngày càng l n và t c độ tăng nhanh
đặc biệt trong nhữ ă ầ đ ậ ư ứ ồ
ng n m g n ây. Vì v y, đầu t cho nghiên c u, khai thác ngu n
đ ệ
i n phân tán cũ ư ứ ề ệ ế ố
ng nh nghiên c u v vi c k t n i và ảnh h ng c
ưở ủa nguồ đ ệ
n i n
phân tán vào lưới đ ệ
i n quốc gia cũng tăng theo hàm số mũ ă ở
trong các n m tr lại
đ ệ ũ ằ ế đ ớ đ ể ề
ây. Vi t Nam c ng không n m ngoài xu th ó, v i đặc i m có nhi u sông ngòi
và trải đều theo chiều dài đất nước, nên ngày nay có nhi n nh
ều các thủ đ ệ
y i ỏ được
kết nối vào lưới đ ệ ố ả ề ắ
i n phân ph i trên c ba mi n: B c, Trung, Nam. Ngoài ra, chúng
ta cũ đ
ng ang tiến hành khảo sát, tiế ự
n đến xây d ng các nhà máy thủy đ ệ
i n sử dụng
năng lượng tái tạo.
Tuy nhiên, sự ấ ệ ủ ồ đ ệ đ ệ ố
xu t hi n c a ngu n i n phân tán trong lưới i n phân ph i
không phải tạo ra các vấn đề đối với lưới đ ệ
i n phân phối. Nguyên nhân chính của
các vấn đề này là việc lưới điệ ố ế ế ộ đ ệ ụ
n phân ph i được thi t k là m t lưới i n th động,
nghĩa là trên lưới đ ệ
i n khi thiết kế được giả thiết là chỉ bao gồm các phụ tả đ ệ
i i n,
không có các nguồ đ ệ
n i n kết nối vào. Nếu có nhiều nguồn phân tán kết nối vào có
thể dẫ ế
n đến các ch độ vậ ũ ư ể ư
n hành không cho phép c ng nh có th gây h hỏng cho
các thiết bị i i i
đ ện trên lưới đ ện phân phối. Các tác động lớn nhất của nguồn đ ện
phân tán đến lưới đ ệ
i n phân phối là ảnh hưởng của dòng đ ệ
i n trong các chế ự ố
độ s c
ngắn mạch và hệ thống bảo vệ củ đ ệ ố ậ ầ ể
a lưới i n phân ph i. Vì v y ta c n tìm hi u,
nghiên cứ ậ
u để nh n biết và đề ra các biện pháp khắc phục, giải quyế ấ đ
t các v n đề ó
một cách tối ưu nhất.
Luận văn này nhằm mục đích nghiên cứu n
ảnh hưởng của nguồ đ ệ
i n phân
tán đến hệ thống bảo vệ củ đ ệ ố ụ ể ở đ ứ
a lưới i n phân ph i. C th ây là nghiên c u hai
l i i
ưới đ ện có trung tính nối đất trực tiếp và trung tính cách đ ện so với đất. Với lưới
hai lưới đ ệ
i n này, khi có nguồ đ ệ
n i n phân tán nối song song với l i c
ướ ầ đ ề
n i u chỉnh

H i
hay cài đặt lại các hệ thống bảo vệ để đảm bảo độ chọn lọc cũng như ạ
độ nh y của
bảo vệ.
Ý nghĩa khoa học của luận văn
Ngày càng có nhiều nguồ đ ệ
n i n phân tán (phần lớn là các thủy đ ệ
i n nhỏ)
được kế ố đ ệ ố ệ ố đ ệ ệ ệ
t n i vào lưới i n phân ph i trong h th ng i n Vi t Nam. Vi c phân tích,
nghiên cứu ả ủ ồ đ ệ ệ ố ả ệ
nh hưởng c a ngu n i n phân tán đến h th ng b o v củ đ ệ
a lưới i n
phân phối sẽ làm sáng tỏ một phần các tác động của nguồ đ ệ
n i n phân tán trong lưới
đ ệ ố ứ ủ ậ ă ạ ế
i n phân ph i. Các nghiên c u c a lu n v n giúp h n ch được các tác động tiêu
c i i
ực của nguồn đ ện phân tán đến lưới đ ện phân phối khi tính toán thiết kế ậ
và v n
hành.

H i
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUỒN Đ Ệ
I N PHÂN TÁN
Việt Nam vốn là một đất nước giàu nguồn tài nguyên năng lượng như d ,
ầu mỏ
than đá và thủy năng…. Nhưng với xu thế phát triển của thời đại, để có thể đáp ứng
nhu cầu năng lượng của đất nước trong giai đ ạ
o n công nghiệp hóa, hiện đại hóa, với
tốc độ tăng trưởng kinh tế ở mứ ư ệ ơ ế đ ệ ở ệ
c cao nh hi n nay thì nguy c thi u i n Vi t
Nam đang rất trầ ọ
m tr ng.
Từ đó, một chiến lược phát triển năng lượng dài hạn trong đó khai thác hiệu
quả các nguồn tài nguyên sẵn có, đặc biệ ồ
t là ngu n th y n
ủ ăng và tránh được nguy
cơ cạn kiệt tài nguyên, bảo vệ môi trường đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.
Đứng trước nguy cơ ồ ă ạ
ngu n n ng lượng hóa th ch có hạ đ ầ
n trên trái đất ang d n
đ ạ ệ ữ ồ ă ớ ồ ă đ
i đến c n ki t, nh ng ngu n n ng lượng m i (ngu n n ng lượng phân tán) ã và
đ ầ ớ ọ
ang d n được gi i khoa h c và con người quan tâm hơ đ
n. Chúng được ánh giá sẽ
là những nguồn năng lượng quan trọng trong tương lai. Những tiến bộ ủ
c a khoa học
kỹ thuậ ự
t, s thay đổi của nền kinh tế và sự đ ề
i u tiết của thị đ ẫ
trường ã d n đến các
nguồn đ ệ
i n phân tán - nguồn đ ệ
i n có công suất nhỏ đang được quan tâm. Những
nguyên nhân chính tạo ra mối quan tâm này, đó là: sự phát triển trong công nghệ
phát đ ệ
i n của nguồn đ ệ
i n phân tán, nhu cầ ự
u xây d ng lưới i
đ ệ
i n truyền tải mớ để
đ ứ ụ ả
áp ng ph t i ngày càng tăng trong khi lưới đ ệ
i n truyền tả đ
i ã rất lớn và quá phức
tạp, nhu cầu phụ tả ớ ị ụ ấ đ ệ ậ ă ự
i đối v i d ch v cung c p i n có độ tin c y cao t ng lên, s
thành lập của thị trường đ ệ
i n tự do và những vấn đề đối với sự thay đổi khí hậu toàn
cầu.
Để tìm hiể ủ ồ đ ệ
u các tác động c a ngu n i n phân tán đối v i l
ớ ưới đ ệ
i n, chương
này sẽ gi u s
ới thiệ ơ lược về ồ đ ệ ơ
ngu n i n phân tán để làm c sở ệ ứ
cho vi c nghiên c u
v i
ề nguồn đ ện phân tán ở các chương tiếp theo.
1.1. i
Định nghĩa nguồn đ ện phân tán (DG)
Để tìm hiể ề ồ đ ệ ế ầ ể ĩ
u v ngu n i n phân tán, trước h t ta c n tìm hi u xem định ngh a

H i
c i
ủa nguồn đ ện phân tán. Hiện nay chưa có một định nghĩa thống nhất nào dành cho
nguồn đ ệ
i n phân tán, mỗi quốc gia, mỗi tổ chức lại đưa ra định nghĩa khác nhau dựa
trên nhữ đ ể
ng đặc i m nhất định v ngu
ề ồ đ ệ
n i n phân tán. Ví dụ như CIGRE [9] định
nghĩa về nguồn đ ệ
i n phân tán là các nguồn đ ệ
i n có công suất trong khoảng 50-
100MW và thường được kế ố đ ệ ố ạ
t n i vào lưới i n phân ph i. Còn IEEE [10] l i định
nghĩa nguồ đ ệ ồ đ ệ ỏ
n i n phân tán là các ngu n i n nh hơ ồ đ ệ ậ
n ngu n i n t p trung và có
thể kế ố ấ ứ đ ể đ ệ ồ
t n i vào b t c i m nào trên lưới i n....Tuy nhiên nhìn chung thì ngu n
đ ệ ồ đ ệ đ ể
i n phân tán là các ngu n i n có các đặc i m sau:
- C i
ấp đ ện áp kết nối: Mặc dù có nhiề u định nghĩa cho rằng nguồn đ ệ
i n phân
tán có thể kế ố ấ ứ đ ể đ ệ ư ầ ế ĩ
t n i vào b t c i m nào trên lưới i n, nh ng h u h t các định ngh a
đều cho rằ ồ đ ệ ằ ở
ng các ngu n i n phân tán đều n m gầ ụ
n các ph tả đ ệ ư
i i n. Nh ng vì
danh giới giữa lưới i
đ ệ ề
i n truy n tải và lướ đ ệ
i n phân phối chỉ ấ
mang tính ch t tương
đối nên ta khó có thể ử ụ đ ể ĩ ồ đ ệ
s d ng đặc i m này để định ngh a cho ngu n i n phân tán.
- Công suất: Hầ ế ĩ ử
u h t các định ngh a đều s dụ ấ ủ ồ đ ệ
ng công su t c a ngu n i n
như là một tiêu chuẩ ĩ
n để định ngh a nguồ đ ệ
n i n phân tán. Tuy nhiên ta có thể thấy
s i
ử dụng tiêu chuẩn này để định nghĩa nguồn đ ện phân tán là không thích hợp. Công
suất củ ồ đ ệ ế ố đ ệ ớ ỏ ả
a ngu n i n phân tán k t n i vào lưới i n là l n hay nh thì ta ph i so sánh
v i
ới công suất của lưới đ ện khu vực, đồng thời công suất tối đa của nguồ đ ệ
n i n phân
tán có thể ế
k t nối cũng phụ thuộ ấ ủ đ ệ ự đ
c vào công su t c a lưới i n khu v c ó. Trong khi
công suất của lưới đ ệ
i n từng khu vực là rất khác nhau. Chính vì vậ ử
y ta không nên s
d i i
ụng đặc đ ểm về công suất để định nghĩa cho nguồn đ ện phân tán, do rất khó có
thể đưa ra một định nghĩa đúng cho mọi trường hợp, tuy nhiên công suất của nguồn
đ ệ ẫ ộ đ ể ọ ệ ồ đ ệ ớ
i n phân tán v n là m t đặc i m quan tr ng để phân bi t ngu n i n phân tán v i
nguồn đ ệ
i n tập trung khác.
- Công nghệ đ ệ
phát i n: Trong một s tr
ố ường hợp ta có thể sử dụ ệ
ng công ngh
phát ng
đ ệ
i n để phân biệt nguồn đ ệ
i n phân tán với các nguồn đ ệ
i n khác. Như để xây
d i
ựng một định nghĩa cho nguồn đ ện phân tán là rất khó, do tính đa dạng trong các
công nghệ sử dụ đ ệ ả ấ ủ ệ ĩ ự
ng để phát i n và d i công su t c a nó, đặc bi t là trong l nh v c
năng lượng tái tạo. Nhiều trường hợ ấ ồ đ ệ ử
p ta th y ngu n i n phân tán s dụ ă
ng n ng

H i
lượng tái tạo làm năng lượng sơ cấ ề ợ ạ ử
p, nhi u trường h p l i không s dụ ă
ng n ng
lượng tái tạo.
Ta cần đưa ra một định nghĩa khái quát nhất về nguồ đ ệ
n i n phân tán, trong
định nghĩ ớ
a không được đưa ra các gi i h t n
ạn v n áp k
ề công suấ đ ệ
t phát, i ế ối cũng
như công nghệ phát đ ệ
i n sử dụ ồ đ ệ ệ
ng trong các ngu n i n phân tán. Theo tài li u
‘‘Distributed generation: definition, benefit and issues” [2] đ ộ ĩ
ã đưa ra m t định ngh a
thích hợ ấ ồ đ ệ ư
p nh t cho ngu n i n phân tán nh sau:
“Nguồn n
đ ệ
i n phân tán là các nguồ đ ệ
i n được kết nối trực tiếp vào lưới đ ệ
i n
phân phối hay được kết nối vào các khu vực phụ ả
t i đ ệ
i n”.
Đ ĩ ợ ấ ồ đ ệ ệ
ây là định ngh a phù h p nh t cho ngu n i n phân tán hi n nay, trong định
nghĩa không đưa ra các giới hạn về i i
đ ện áp kết nối, công nghệ phát đ ện cũng như
công suất của nguồ đ ệ ờ ĩ ũ đ ậ
n i n phân tán. Đồng th i định ngh a c ng ã nêu b t được đặc
đ ể ọ ấ ủ ồ đ ệ ả ụ
i m quan tr ng nh t c a ngu n i n phân tán là kho ng cách đến ph tả ầ ơ
i g n h n
so với nguồ đ ệ
n i n tập trung khác.
1.2.Các yếu tố thúc đẩy sự phát triển củ a nguồ đ ệ
n i n phân tán
Theo IEA [6] đã đưa ra 5 nguyên nhân cơ ả
b n d n s
ẫn đế ự quan tâm trở lại đối
v i
ới nguồn đ ện phân tán. Năm nguyên nhân lần lượt đó là:
1- Sự phát triển công nghệ phát đ ệ
i n sử ụ
d ng trong nguồ đ ệ
n i n phân tán.
2- Nhu cầu c p thi
ấ ết cần xây dựng các đường dây truyền tải đ ệ
i n mới.
3- Sự ă
t ng trưởng của nhu cầu cấp đ ệ
i n với chất lượng và độ tin cậy cao.
4- Sự hình thành của thị trường đ ệ
i n tự do.
5- Những vấn đề đặt ra i v
đố ới biến đổi khí hậu.
Tuy nhiên có 3 nguyên nhân cơ bả ấ ẫ ự ở
n nh t d n đến s quan tâm tr lạ ớ
i đối v i
nguồn đ ệ
i n phân tán, đó là nguyên nhân thứ ba, tư, năm. Đối với nguyên nhân thứ
nhất, tuy rằng các công nghệ phát đ ệ
i n được sử dụ đ ể ấ ề ớ
ng ã phát tri n r t nhi u so v i
trước đây tuy nhiên nếu phân tích kinh tế, tài chính thì nguồn đ ệ
i n phân tán không
đ ạ ề ợ ậ ư ồ đ ệ ậ ờ ũ ấ
em l i nhi u l i nhu n nh các ngu n i n t p trung khác. Đồng th i ta c ng th y
ả ủ ứ ệ ệ ự ồ đ ệ
nh hưởng c a nguyên nhân th hai là không rõ r t vì vi c xây d ng ngu n i n

H i
phân tán chỉ có thể giúp ta trì hoãn được việc xây dựng các đường dây truyền tải
mới chứ không giúp ta tránh được việc xây dựng các đường dây truyền tải đó. Sau
đ ề
ây xin trình bày v các nguyên nhân cơ bả ự ể ồ đ ệ
n thúc đẩy s phát tri n ngu n i n phân
tán.
1.2.1. Thị trường đ ệ
i n tự do
Khi thị trường đ ệ ự ồ đ ệ ộ
i n t do được hình thành, ngu n i n phân tán là m t công
c i
ụ giúp cho các nhà cung cấp đ ện đưa ra các dịch vụ ộ
m t cách linh hoạt hơ đ
n để áp
ứ ầ đ ạ
ng các nhu c u a d ng của các phụ ả
t i. Bởi vì những khách hàng khác nhau sẽ tìm
kiếm các dịch vụ cung cấ đ ệ
p i n phù hợp nhất đối với nhu cầu củ ề
a mình. Nhi u khi
trong cùng một khu vực nhưng nhu cầu về ị
d ch vụ cung cấ đ ệ
p i n của khách hàng lại
r i
ất khác nhau, lúc này nguồn đ ện phân tán lại là một công cụ hữu hiệu giúp các nhà
cung cấ đ ứ
p áp ng các nhu cầ đ
u a dạng này với chi phí cạnh tranh. Nhìn ra rộng hơn,
nguồn đ ệ
i n phân tán sẽ giúp các nhà cung cấp ph ng m
ả ứ
n ột cách linh hoạt hơn
những thay đổi của thị đ ệ ở ộ ị đ ệ đ ề ọ
trường i n. B i vì trong m t th trường i n i u quan tr ng
nhất là phải phả ứ ộ ạ ấ ớ
n ng m t cách linh ho t nh t v i những thay đổi của nề ế
n kinh t .
Nguồn đ ệ
i n phân tán có thể giúp cung cấp các đ ề
i u này nhờ lợ ế ỏ
i th quy mô nh và
thời gian xây dựng ngắn.
Đối vớ ậ ệ ố đ ệ ồ đ ệ ộ ụ
i v n hành h th ng i n, ngu n i n phân tán là m t công c rấ ữ
t h u
ích để dự phòng nóng và phủ đỉnh. Đồng thời đ ề ẽ
i u này s giúp giảm được giá thành
sử dụ đ ệ ă ạ ờ
ng i n n ng t i các th i đ ể
i m phụ tả đ ế ệ
i đỉnh, do ó ti t ki m được chi phí khi
không phải xây dựng các nhà máy đ ệ
i n tập trung có công suất lớn nữa mà thay vào
đ ồ đ ệ ỏ ơ ế ố ở ầ ụ ả
ó là các ngu n i n phân tán có quy mô nh h n, được k t n i g n ph t i.
Ngoài ra, nguồ đ ệ
n i n phân tán còn giúp các nhà cung cấp tiết kiệm được chi
phí bằng việc trì hoãn sự bả ệ
o v cũ ư ớ đ ệ ề
ng nh xây m i lưới i n truy n tải, nếu ta lựa
chọn vị trí đặt các nguồn đ ệ
i n phân tán hợp lý còn giúp giảm được tổn thất trên lưới
đ ệ ũ ư ấ ị ụ ụ ợ
i n, c ng nh giúp các nhà cung c p đưa ra các d ch v ph tr khác cho khách
hàng (như ỗ
h trợ đ ệ
i n áp, các rung động tần số nhỏ hay cấp đ ệ
i n liên tục....).
1.2.2. Độ tin cậy cung cấp đ ệ ấ
i n và ch t lượng đ ệ
i n năng

H i
Độ tin cậ ấ đ ệ ấ ể ồ đ ệ ậ
y cung c p i n th p có th giúp ngu n i n phân tán nh n được
nhiều sự quan tâm hơn. Tuy nhiên tiền đề này không xuất hiện ở các nước công
nghiệp phát triển trong tương lai gần, nơi mà độ tin cậy cung cấp đ ệ
i n là rất cao và
ng n
ười tiêu dùng ít quan tâm đến vấ đề này. Nhưng khi thị trường đ ệ
i n tự do được
hình thành đầ đủ
y i
đ ều này sẽ thay đổi, người tiêu dùng sẽ phải chú ý hơn đến vấn
đề độ đồ
độ tin cậ ấ
y cung c p đ ệ ở ấ
i n. B i vì cung c p đ ệ
i n với tin cậy ng nghĩ ớ ố
a v i v n
đầu tư ả
và b o dưỡng sẽ lớ đ ầ ớ ộ
n, trong khi ó yêu c u đối v i m t thị đ ệ ạ
trường i n c nh
tranh là giá cả ậ
. Chính vì v y mà các nhà cung cấ đ ệ ẽ ả ậ
p i n s làm gi m độ tin c y cung
cấp đ ệ ả ả ấ ư ậ ấ đ ệ ạ ấ
i n để làm gi m được chi phí s n xu t. Nh ng độ tin c y cung c p i n l i r t
quan trọng đối với các phụ tả ệ ệ ẽ ớ
i công nghi p. Các nhà máy công nghi p s s m nhận
thấy p u
độ tin cậy cung cấ đ ệ
i n thấp hơn so với nhu cầu của họ và họ sẽ tiến hành đầ
t i
ư vào các nguồn đ ện phân tán như là một giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung
c i i
ấp đ ện tổng. Ngoài ra nguồn đ ện phân tán lại là một giải pháp khác cho các vấn
đề của các nước đang phát triển, nơi mà độ tin cậy của lưới đ ệ
i n ở dưới giá trị mong
muốn của các phụ tải.
Còn mối liên hệ giữa nguồ đ ệ
n i n phân tán và chất lượng đ ệ
i n năng hiện nay
vẫn còn nhiều ý kiến trái chiề ộ
u nhau. M t luồng ý kiến nhấn mạnh vào các tác dụng
tích cực của nguồ đ ệ
n i n phân tán đối v t l
ới chấ ượng đ ệ
i n năng, như: giúp hỗ trợ
đ ề ỉ đ ệ đ ệ ả ớ ự
i u ch nh i n áp trong các lưới i n, hay giúp làm gi m b t s mấ ằ
t cân b ng công
suất trong các chế độ mấ ằ ấ ộ ế ạ
t cân b ng công su t...Tuy nhiên m t ý ki n khác l i cho
rằng số lượng lớ ồ đ ệ
n các ngu n i n phân tán có thể dẫ ớ ự ổ
n t i s không n định trong
l i
ưới đ ện, thay đổi dòng công suất lưới, gây phức tạp cho các hệ thống bảo vệ và tự
động hóa... Như ế
ng n u sử dụ ồ đ ệ ộ ợ ằ ụ
ng ngu n i n phân tán m t cách h p lý nh m m c
đích phát huy được các mặ ự ạ ế ặ
t tích c c và h n ch được các m t tiêu cực, qua đó giúp
chúng ta nâng cao chất lượng đ ệ
i n năng của lưới điện.
1.2.3. Các vấn n u.
đề về biế đổi khí hậ
Hiện nay các vấn đề về ế ậ ự ẫ ự
bi n đổi khí h u là động l c chính d n đến s quan
tâm đối với nguồn đ ệ
i n phân tán. Các chính sách mới về môi trường khiến cho các
cá nhân, các tổ chứ ị ế ả
c trong th trường tìm ki m các gi i pháp năng lượng sạch nhưng

H i
đồng thờ ũ ả
i c ng ph i mang lại lợi nhuận. Thêm vào đó h u h
ầ ết các chính phủ đều
đẩy mạ ử
nh s dụ ồ ă ạ ộ ồ ă ơ
ng các ngu n n ng lượng tái t o (m t ngu n n ng lượng s cấp
quan tr ng c
ọ ủa nguồ đ ệ
n i n phân tán), dẫ ự
n đến s tă ủ
ng trưởng c a nguồ đ ệ
n i n phân
tán.
Đặc biệ ạ ơ
t t i các n i có nhu cầu về nhi ng thì h
ệt nă ọ ẽ
s thay đổi hình thức cung
c i i
ấp nhiệt trong các ống hơi và đ ện trên lưới đ ện bằng hình thức kết hợp phát cả
nhiệt và đ ệ
i n (Cogeration Combineed Heat and Power – CHP). So với việc cung
c i
ấp đ ện một cách riêng rẽ ế ệ ừ
thì phương pháp CHP giúp chúng ta ti t ki m được t
10% đến 30% năng lượng sơ cấp, tùy thuộc vào quy mô cũng như hiệu suất.
Ngoài ra, sử ụ
d ng nguồ đ ệ
n i n phân tán giúp ta khai thác được các nguồn nhiên
liệu giá rẻ. Ví dụ như các nguồn đ ệ
i n phân tán sử dụ ọ ừ ả
ng khí sinh h c t rác th i để
phát đ ệ
i n...
Kết luận: IEA đư đế
a ra 5 nguyên nhân dẫn n sự ở
quan tâm tr lạ ớ
i đối v i
nguồn đ ệ
i n phân tán, nhưng 2 nguyên nhân đầu tiên có những tác động không rõ
ràng, đồng thời cùng với những phân tích ở trên ta thấy 2 nguyên nhân này nó cũng
bao hàm trong 3 nguyên nhân còn lại. Vậy 3 nguyên nhân chính thúc đẩy sự phát
triển của nguồ đ ệ ự ủ ị đ ệ ự ầ
n i n phân tán là: S hình thành c a th trường i n t do, nhu c u
c i i
ấp đ ện với chất lượng đ ện năng và độ tin cậy cao, các vấn đề về ế ậ
bi n đổi khí h u.
Trong đó đối với tình hình hiện nay thì nguyên nhân các vấn đề về biến đổi khí hậu
là nguyên nhân chính, là động l nh m
ực mạ ẽ cho sự phát triển của nguồ đ ệ
n i n phân
tán.
1.3. Các loại nguồ đ ệ
n i n phân tán và khả ă
n ng phát triển của chúng
Trong thời đại khoa học kỹ ậ
thu t phát triển, nhu cầu về năng lượng ngày
càng tăng. Trong khi đó các nguồn nhiên liệu dự trữ như than đá, dầu mỏ, khí thiên
nhiên và ngay cả thủ đ ệ
y i n thì có hạn, khiến cho nhân loại đứng trước nguy cơ
thiếu hụt nă ệ ế
ng lượng. Vi c tìm ki m và khai thác các nguồ ă
n n ng lượng mớ ư
i nh
năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, n t tr
ăng l ng l ng m
ượng gió và nă ượ ặ ời,
n i
ăng lượng thủy thiều, thủy đ ện nhỏ.... là một trong những hướng quan trọng trong

H i
kế hoạch phát triển năng lượng, không những đối với những nước phát triển mà
ngay cả với nhữ đ ể đ ữ đ ủ ồ đ ệ
ng nước ang phát tri n. Trong ó nh ng óng góp c a ngu n i n
phân tán đối với việc cung cấ đ ệ
p i n năng cho lưới đ ệ
i n quốc gia là không nhỏ. Dưới
đ ạ ồ đ ệ ả ă ể ủ ở
ây là các lo i ngu n i n phân tán và kh n ng phát tri n c a chúng nước ta hiện
nay:
1.3.1. Năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời (NLMT) - nguồn năng lượng sạch và tiềm tàng nhất,
đang được loài người đặc biệt quan tâm. Việt Nam là nước có tiề ă ề
m n ng v NLMT
tương đối cao.
Thiết bị sử dụ ă ặ ờ ở ệ
ng n ng lượng m t tr i Vi t Nam hiện nay chủ yế ệ
u là h
thống cung cấp đ ệ
i n dùng pin mặt trời, hệ thống nấu c n x
ơm có gương phả ạ và đặc
biệt là hệ thống cung cấp nước nóng kiểu tấm phẳng hay kiểu ống có cánh nhận
nhiệt. Nhưng nhìn chung các thiết bị này giá thành còn cao, hiệu suất còn thấp nên
ch a
ư được sử dụng rộng rãi.
- Giá thành thiết bị còn cao: vì hầu hết các nước đ ể
ang phát tri n và kém phát
triển là những nước có tiềm năng rất lớn về NLMT nhưng để nghiên cứu và ứng
dụng NLMT lại đòi hỏi vố ư
n đầu t rấ ớ ấ ứ ế ị
t l n, nh t là để nghiên c u các thi t b làm
l i
ạnh và đ ều hòa không khí bằng NLMT cần chi phí quá cao so với thu nhập của
người dân ở các nước nghèo.
- Hiệu suất thiết bị còn thấp: nhấ ộ ă ặ ờ
t là các b thu n ng lượng m t tr i dùng để
cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thu cần nhiệt độ cao trên 850
C thì các bộ thu phẳng đặt
cố định bình thường có hiệu suất rất thấp, do đó thiết bị lắp đặt còn cồng k nh ch
ề ưa
phù hợp v u l
ới nhu cầ ắp đặt và thẩm mỹ.
- Việc triển khai ứng dụng thực tế còn hạn chế: về mặt lý thuyết, NLMT là
một nguồn năng lượng sạch, rẻ tiền và tiềm tàng, nếu sử dụng nó hợp lý sẽ ạ
mang l i
lợi ích kinh tế và môi trường rấ ớ ư ự ễ
t l n. Nh ng trong th c ti n, các thiế ị
t b sử dụng
NLMT lại có quá trình làm việc không ổn định và không liên tục, hoàn toàn biến
động theo thờ ế ậ
i ti t, vì v y rấ ứ ụ
t khó ng d ng ở quy mô công nghiệp.
Các ứng dụng NLMT phổ biến hiện nay bao gồm các lĩnh vực chủ yếu sau: pin

H i
m i
ặt trời, nhà máy nhiệt đ ện sử dụng năng lượng mặt trời, các thiết bị ấ ằ ă
s y b ng n ng
lượng mặt trời, bếp nấ ă ặ ờ ế ị ư ấ ă
u dùng n ng lượng m t tr i, thi t b ch ng c t dùng n ng
lượng mặt trời, động cơ Stirling chạy bằng NLMT, thiế ị đ ằ
t b un nước nóng b ng
NLMT, thiết bị làm lạnh và đ ề
i u hòa không khí dùng NLMT.......
1.3.2. Năng lượng gió
Gió là nguồn năng l ng s
ượ ạch, không tạo ra chất thải, không sinh ra SO2,
CO2 ... Gió không cần "nguyên liệu", nó gần nh ph n kém cho vi
ư vô tận, chỉ ải tố ệc
đầu tư ế ị ế ệ ế ộ
thi t b ban đầu. Vì th , các công ngh ti n b mớ ấ ă
i cho th y n ng lượng gió
sẽ có thể ở ồ
tr thành ngu n nă ọ ữ ậ ỷ
ng lượng quan tr ng trong nh ng th p k tới. Chi phí
s i
ản xuất đ ện từ nă ả ờ
ng lượng gió ngày càng gi m nh các tuabin cả ế ử
i ti n. S dụng
năng lượng gió không gây ra các vấn đề về môi trường.
Các ứng dụng năng lượng gió phổ biến hiện nay bao gồm các lĩnh vực chủ
y i
ếu sau: Bơm nước dùng sức gió, máy phát đ ện dùng sức gió….
1.3.3. Năng lượng thủy đ ệ ỏ
i n nh
Trong những năm gần đây, việ ế ậ ự ể
c bi n đổi khí h u, dâng cao m c nước bi n,
tình trạng bùng nổ dân số và phát triể ế ấ
n kinh t làm cho v n đề năng lượng ngày
càng trở nên cấp bách. Việc khai thác sử dụ ủ đ ệ ỏ ồ ă
ng th y i n nh và các ngu n n ng
lượng tái tạo là cần thiết, mặc dù dạng năng lượng này phân tán và không dễ khai
thác
Việt Nam là đất nước dồi dào nguồn thủy đ ệ
i n nhỏ và các nguồn năng lượng
tái tạo, như ẫ
ng đến nay v n còn khai thác ít. Dự kiến, Việt Nam sẽ phấn u
đấ để t l
ỷ ệ
năng lượng thủy ng
đ ệ
i n nhỏ và các nguồn năng lượng tái tạo chiếm khoảng 3% tổ
công suấ đ ệ
t i n năng tới năm 2010 và 6% vào năm 2030.
Có hai lý do cơ bả ự ể ủ ự ủ đ ệ ừ
n thúc đẩy s phát tri n c a các d án th y i n v a và
nhỏ: Chính sách quốc gia và lợi ích kinh tế, vấ ế
n đề bi n đổi khí hậu. Thủ đ ệ
y i n
được xem là giải pháp hiệu quả giúp giảm phát thải khí carbon dioxide (CO2), do
gi u
ảm sử dụng nguyên liệ địa khai như dầu hỏa, than đá, để vận hành nhà máy nhiệt
đ ệ
i n.
1.3.4. Năng lượng thủy triều và sóng

H i
N i
ăng lượng thủy triều (NLTT) hay đ ện thủy triều là lượng đ ệ
i n thụ được từ
năng lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều. Hiện nay một số nơi
trên thế ớ đ ể ệ ố đ ệ ử
gi i ã tri n khai h th ng máy phát i n s dụ ă ỷ ề
ng n ng lượng thu tri u.
Đặc biệ ở ệ
t Vi t Nam, có hai vùng có biên độ thủy triều đủ lớ ả
n là Qu ng Ninh và Trà
Vinh.
Sóng đại dương sinh ra do gió, gió gây ra bởi mặt trời (chuyển động của các
khối khí do chênh lệch nhiệt độ v.v…).Vì vậy, năng lượng sóng (NLS) được xem
như dạ ế ủ ố ư ạ ả
ng gián ti p c a NLMT. Gi ng nh các d ng dòng nước ch y khác, NLS có
khả năng làm quay tuabin phát đ ệ
i n. Công nghệ khai thác năng lượng sóng biển,
nhằm góp phần hạn chế tố đ ự ả
i a s phát th i khí CO2 vào môi trường sống. Nhiều
quốc gia đã có nhà máy đ ệ
i n dùng năng lượng sóng biển. Việc này có thể ụ
áp d ng
tốt ở vùng biển nước ta, theo số liệu khảo sát của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc,
công nghệ Việt Nam.
1.3.5. Năng lượng sinh khối (NLSK)
Sinh khối chứa năng l c, ngu n n
ượng hóa họ ồ ăng lượng từ mặ ờ ũ
t tr i tích l y
trong thực vậ ợ ố ế ẩ ừ ệ
t qua quá trình quang h p. Sinh kh i là các ph ph m t nông nghi p
(rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp v..v..), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ v.v...), giấy
vụn, mêtan từ các bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ các trại chăn nuôi gia
súc và gia cầm.
Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạ ắ ỏ
ng r n, l ng, khí... được đố để
t phóng thích
năng lượng. Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ (charcoal) cung cấp phần năng lượng
đ ể
áng k trên thế ớ ệ ỗ ẫ ử ụ ệ ổ ế ở
gi i. Hi n nay, g v n được s d ng làm nhiên li u ph bi n các
nước đang phát triển.
Sinh khối cũng có th n thành d
ể chuyể ạng nhiên liệu lỏng như mêtanol, êtanol
dùng trong các động cơ đốt trong; hay thành dạng khí sinh học (biogas) ứng dụng
cho nhu cầu năng lượng ở quy mô gia đình.
* Ưu đ ể
i m:

H i
Về mặt kinh tế:
- Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển
NLSK, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động (sản xuất, thu hoạch...)
- Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, công nghiệp sản xuất các
thiết bị ể ă
chuy n hóa n ng lượng.v.v…
- Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạ ồ ấ ệ
ng hóa ngu n cung c p nhiên li u.
Về mặt môi trường:
Đ ộ ồ
ây là m t ngu n n p d
ăng lượng khá hấ ẫn với nhiều ích lợi to lớn cho môi trường .
- NLSK có thể tái sinh được.
- NLSK tận dụng chất thải làm nhiên liệu. Do đó nó vừa làm giảm lượng rác
vừa biến chất thải thành sả ẩ ữ
n ph m h u ích.
- Phát triển NLSK làm giảm sự thay đổi khí hậu bất lợi, giảm hiện tượng
mưa axit, giảm sức ép về bãi chôn lấp v.v...
Về mặt kỹ thuật:
- Có chỉ ố
s cetan cao hơn Diesel.
- Sinh khối r t linh t kì t
ấ động có thể trộn với diesel theo bấ ỉ ệ
l nào.
- Sinh khối có đ ể
i m chớp cháy cao hơn diesel, đốt cháy hoàn toàn, an toàn
trong bồn chứa và sử ụ
d ng.
* Nhược đ ể
i m:
- Năng lượng sinh khối có một số tác động môi trường. Khi đốt, các nguồn
sinh khối phát thải vào không khí bụi và khí sulfurơ (SO2). Mức độ phát thải tùy
thuộc vào nguyên liệu sinh khối, công nghệ và biện pháp kiểm soát ô nhiễm.

H i
- Việc phát triển quy mô lớn các cây năng lượng để sả ấ ệ
n xu t nhiên li u sinh
học (biofuel) có thể dẫ ớ ă ử
n t i gia t ng s dụ ố ừ ạ
ng thu c tr sâu và phân bón, gây tác h i
đối với động vậ ố
t hoang dã và môi trường s ng.
- Sản xuất năng lượng từ ỗ
g có thể ự
gây thêm áp l c cho rừng…
Năng lượng gió, năng lượng mặt trời và thuỷ đ ệ ỏ ữ ệ
i n nh là nh ng mô hình hi u
quả mà Việt Nam có thể áp dụng nh nhu c
ằm giảm bớt về ầu năng lượng, nhất là
trong tình hình thiế đ ệ
u i n và giá xăng ngày càng lên cao như hiện nay.
Việt Nam hiện nay có nhiều lợi thế, với nhiề ề ă
u ti m n ng củ ồ ă
a các ngu n n ng
l i
ượng này chưa được khai thác, có mạng lưới đ ện quốc gia đến nhiều địa phương,
có kiến thức và kinh nghiệm về ỹ
k thuậ ệ
t (đặc bi t là thuỷ đ ệ Đ ề
i n). i u mà Việt Nam
cần hiện nay là một chính sách phù hợp để ứng dụng và phát triển những nguồn
năng lượng này trong tương lai.
1.4. Các lợi ích của nguồ đ ệ
n i n phân tán
1.4.1. Nâng cao độ tin cậy của lưới đ ệ
i n
Độ tin cậ ủ đ ệ ỉ đ ả ă ấ đ ệ ụ
y c a lưới i n là ch tiêu ánh giá kh n ng cung c p i n liên t c
cho các phụ tải. Độ tin cậy của lưới đ ệ
i n phụ thuộc vào độ tin cậy của từng phần tử
c i i i
ủa lưới đ ện, như các nhà máy đ ện, các đường dây truyền tải đ ện, các trạ ế
m bi n
áp, các trạm phân phối. Để đảm bả ậ
o độ tin c y cho hệ thố đ ệ
ng i n, ngoài các phần tử
hoạt động thì người ta còn lắp đặt thêm các phần tử dự ồ ự
phòng (bao g m d phòng
nóng và dự phòng lạnh), việc này làm tăng các chi phí đầu tư cũ ư
ng nh các chi phí
v i
ận hành bảo dưỡng hàng năm của lưới đ ện. Ngoài ra độ tin cậy còn phụ thuộc vào
cách thức vận hành lưới đ ệ ậ ậ
i n. Trong quá trình v n hành, người v n hành đưa vào
các thông số trạng thái của lưới đ ệ ế
i n để đưa ra các quy t định đ ề
i u khiển, làm nâng
cao độ tin cậy khi xuất hiện một vấn đề về độ tin cậy của lưới đ ệ
i n. Mục đích chung
là để i
đảm bảo cung cấp đ ện cho các phụ tải một cách liên tụ ả ậ
c (đảm b o độ tin c y),
nếu có vấn đề nào đó xảy ra thì phải đảm bảo vấn đề đó nhanh chóng được giải
quy ng
ết và tác độ đến ít phụ tải nhất.

H i
Như đã đề cậ ở ồ đ ệ ử
p trên, ngu n i n phân tán ngày nay được s dụ ủ
ng ch yếu
nh n
ư là các nguồ đ ệ
i n tại chỗ củ ụ
a ph tải, để cung cấp cho các nhu cầu khác như:
nhu cầu về ự
d phòng công suất, nhu cầu về cung cấp đ ệ
i n liên tục hay nhu cầu cung
c i i
ấp đ ện và nhiệt đồng thời…Do đó nguồn đ ện phân tán có khả năng giúp nâng cao
độ tin cậy của lưới đ ệ
i n, một cách trực tiếp và gián tiếp.
- i
Tác động trự ế
c ti p: Nguồn đ ện phân tán được sử dụng để hỗ trợ đ ệ
cho i n áp
c i o i
ủa lưới đ ện, qua đó tránh được sự gián đ ạn cung cấp đ ện do sụt áp quá mức gây
ra, ngoài ra việc sử dụ ồ đ ệ ă đ ạ
ng ngu n i n phân tán làm t ng tính a d ng củ ồ
a các ngu n
cung cấ đ ệ
p i n cho phụ ả
t i qua đó nâng cao độ tin cậy cung cấ đ ệ
p i n.
- Tác động gián tiếp: Việc sử dụ ồ đ ệ ẽ ả ự
ng ngu n i n phân tán s làm gi m áp l c
c i
ủa các phần tử trên lưới đ ện truyền tải, kéo dài tuổi thọ của các phầ ử đ đ
n t ó, do ó
độ tin cậ ủ ầ ử ũ
y c a các ph n t c ng được nâng lên. Như việ ử
c s dụ ồ đ ệ
ng ngu n i n phân
tán của lưới đ ệ
i n phân phối sẽ làm giả ố ờ ạ ả
m s gi ch y quá t i hay đầy tải của các máy
biến áp trong lưới đ ệ ề
i n truy n tải, do đó kéo dài được tuổi thọ củ ế
a máy bi n áp và
làm tăng độ tin cậ ầ ử
y cho các ph n t …
Tuy nhiên ngoài tác dụng nâng cao độ tin cậy, thì nguồ đ ệ
n i n phân tán còn
có thể gây ra các vấn đề cho lưới điệ ụ ộ ử ụ
n, ph thu c vào cách s d ng nguồ đ ệ
n i n phân
tán. Tác động tiêu cực của nguồ đ ệ
n i n phân tán đế độ
n tin cậy của lưới đ ệ
i n, phụ
thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có kết cấu của lưới đ ệ
i n có nguồ đ ệ
n i n phân tán kết
nối vào cũng như chính bản thân nguồ đ ệ ư
n i n phân tán (nh công suấ ủ ồ
t c a ngu n
điệ ị ủ ồ
n phân tán, v trí c a ngu n đ ệ
i n phân tán, đặc tính đ ề
i u khiển của nguồn n
đ ệ
i
phân tán, độ tin cậy của nguồn đ ệ
i n phân tán…)
1.4.2. Nâng cao chất lượng đ ệ
i n năng
Đối vớ ứ ụ ế ị đ ệ ủ đ ệ
i các ng d ng hay các thi t b i n c a khách hàng trên lưới i n
nh u u
ạy cảm với các nhiễ động tần số và nhiễ động đ ệ
i n áp, thì nhu cầ ề ấ
u v cung c p
đ ệ ớ ấ ấ ầ ế ư
i n v i ch t lượng cao là r t c n thi t để tránh được các h hỏ ừ
ng hay ng ng cung
c i i
ấp đ ện gây thiệt hại cho khách hàng. Các xung đ ện áp, độ lệ ầ ố
ch t n s , các sóng
hài bậc cao, các rung động nhỏ trong hệ thống và sự không cân bằng pha là các hiện

H i
tượng cần được quan tâm đế đế
n khi xét n chất lượng đ ệ
i n năng, để tránh gây các
thiệt hạ ề ế
i v kinh t cho khách hàng.
Tuy rằng các tác động củ ấ
a ch t lượng đ ệ ă ấ ớ ư ấ
i n n ng là r t l n, nh ng r t khó có
thể định lượng được các thiệt hại do chất lượng đ ệ
i n năng thấp gây ra, cũng như chi
phí nâng cao chất lượng đ ệ
i n năng. Bởi các lý do sau:
- Các vấ ấ
n đề liên quan đến ch t lượng đ ệ
i n năng chỉ mang tính tức thời (một
phần của chu kỳ), rất khó có thể quan sát hay dự báo được.
- Sự thay đổi của phụ tả ũ ẫ ự đ ấ
i c ng d n đến s thay đổỉ trong cách ánh giá ch t
l i
ượng đ ện năng. Ví dụ như ngày nay các thiết bị đ ệ ỹ ậ ố ử
i n k thu t s được s dụ ấ
ng r t
rộng rãi, đây là thiết bị nhạy cảm với tần số, nên độ nhạy của các phụ tả ớ
i đối v i
thay đổi tần số ệ
trong h thống tăng lên. Vì vậy các yêu cầu ng
đối với chất lượ đ ệ
i n
liên quan đến tần số ngày càng khắt khe hơn.
- Chất lượng đ ệ
i n năng còn liên quan đến các vấn đề về ế ế ế
thi t k . N u ta thiết
kế mộ đ ệ ổ ở ỏ ấ ủ đ ệ ạ
t lưới i n có t ng tr nh , thì các thay đổi b t thường c a dòng i n ch y
trên lưới sẽ ẫ
d n đế đổ
n thay i về đ ệ ơ ớ đ ệ
i n áp ít h n so v i lưới i n tổ ở ớ
ng tr l n.
- Nhu c n n
ầu về chất lượng đ ệ
i ăng của các phụ tả ố
i là không gi ng nhau, có
phụ tả ầ ấ
i yêu c u ch t lượng đ ệ
i n năng rất cao trong khi có phụ tả ạ ầ ấ
i l i yêu c u ch t
l i
ượng đ ện năng ở mứ ừ ả đ ể
c v a ph i. Do ó ta không th đưa ra mộ ả
t gi i pháp để đáp
ứ ầ ề ấ đ ệ ă ộ
ng nhu c u v ch t lượng i n n ng cho toàn b hệ ố ấ
th ng, mà các v n đề về ấ
ch t
l i
ượng đ ện năng thường được khắc phục tại chỗ tuỳ ầ ủ
theo nhu c u c a phụ ả
t i. Ví dụ
một nhà máy hiện nay tự trang bị ế ị
các thi t b lọc các sóng hài bậc cao và các nguồn
đ ệ ự ữ
i n d tr tạ ỗ
i ch để bả ệ ế ị đ ệ ủ ọ ỏ
o v các thi t b i n c a h kh i rấ ề ấ
t nhi u các v n đề về
chất lượng đ ệ
i n. Đ ề
i u này khiến cho chúng ta rất khó có thể đánh giá được chi phí
để nâng cao chất lượng n.
đ ệ
i n năng của lưới đ ệ
i
Tuỳ thuộ ầ ề ấ đ ệ ế ố đ ệ
c vào các nhu c u v ch t lượng i n và cách k t n i vào lưới i n,
nguồn đ ệ
i n phân tán có khả nă đ ứ ầ ề ấ
ng giúp chúng ta áp ng các nhu c u v ch t lượng
đ ệ ă đ ạ ủ
i n n ng a d ng c a phụ tải. Ngu t n
ồ đ ệ
n i n phân tán được kế ố ị
i vào v trí thích
hợp sẽ giúp đi i i
ều chỉnh đ ện áp của lưới đ ện tốt hơn, làm giảm được các rung động
v i i i
ề đ ện áp cũng như các xung đ ện áp trong lưới đ ện. Trong các trường hợp mất

H i
cân bằng công suất tác dụng trong lưới đ ệ
i n dẫn đến độ lệ ầ ố
ch t n s tă ồ
ng lên, ngu n
đ ệ ể ả ẹ
i n phân tán có th giúp làm gi m nh sự mấ ằ ấ ụ ĩ
t cân b ng công su t tác d ng, ngh a
là độ lệ ủ ầ ố
ch c a t n s cũ ả ố ư ồ đ ệ ể
ng được gi m xu ng. Hay nh ngu n i n phân tán có th
vận hành độc lập với lưới đ ệ ấ đ
i n để cung c p iệ ụ ả ạ ỗ
n cho ph t i t i ch trong các trường
hợp cần thiết, làm giả ờ
m th i gian mấ đ ệ
t i n cho các phụ tải…
1.4.3. Giảm yêu cầu của công suất đỉnh.
Nhu cầu công suất hay phụ tả đ ệ ấ ả ờ
i i n thay đổi b t thường trong kho ng th i
gian 24 giờ. Nhu cầu thấp nhất vào lúc nử đ
a êm, khi các phụ tả đ ệ
i i n cho các nhu
cầu thương mại và tiêu dùng ngừng hoạt động. Phụ tải thường đạ đỉ
t nh vào lúc
chiều tối, và đặc biệt vào mùa hè phụ tả ự
i c c đại càng có giá trị lớ ể
n. Theo bi u đồ
phụ tả ă ấ ằ ố ờ
i n m ta th y r ng, s gi sử dụ ấ ự ỏ ố
ng công su t c c đại là khá nh . Theo th ng
kê trong khoảng 80% thời gian sử dụ đ ệ ụ ả ủ
ng i n, ph t i c a toàn hệ thống chỉ sử dụng
60% công suất của hệ thố Đ
ng. ây là mộ ự ấ ớ ố ư ệ
t s lãng phí r t l n v n đầu t vào vi c xây
d i
ựng các nhà máy đ ện tập trung để nâng cao công suất của hệ thống.
S i
ự giảm công suất đỉnh tại chỗ ở các lưới đ ện phân phối sẽ tác động đến
l i
ưới đ ện phía truyền tải, làm giảm các nhu cầu công suất đỉnh tại các trạm biến áp
khu vự Đ ề
c. i u này không chỉ ả ầ ấ ủ ệ ố
giúp gi m được nhu c u công su t đỉnh c a h th ng,
qua đó giúp giảm chi phí cho đầu tư nguồn đ ệ
i n mà còn giúp ta giảm được công
suất truyền tải trên lưới đ ệ ẫ ả ư ả
i n, d n đến gi m được chi phí đầu t để nâng cao kh
năng truyền tải của lưới t
đ ệ
i n. Vậy giảm nhu cầu công suấ đỉnh giúp chúng ta hạ
thấp được chi phí đầu tư cho lưới đ ệ
i n truyền tải và nguồn đ ệ
i n, ngoài ra còn giúp
chúng ta giảm được số ầ
l n b o d ng l
ả ưỡ ưới, trì hoãn được các yêu cầu cải tạo và xây
m i
ới lưới đ ện truyền tải qua đó giúp chúng ta tiết kiệm chi phí vận hành và bảo
dưỡng lưới.
Không chỉ giúp tiết kiệm chi phí, tác dụ ả ầ ấ
ng làm gi m nhu c u công su t đỉnh
c i
ủa nguồn đ ện phân tán, nó còn giúp ta giảm được tổn thấ ấ đ ệ
t công su t trên lưới i n
truyề ả ổ
n t i. T n thấ ề ả
t trên các đường dây truy n t i phụ ộ ấ
thu c vào dòng công su t
chạy trên đường dây, tổn thất này là do phát nóng trên đường dây, đặc biệt là tại
th i
ờ đ ể
i m phụ tải đỉnh, khi đó dòng công suất truyền tải trên đường dây là lớn nhất,

H i
dẫn đến phát nóng trên đường dây cũng là lớn nhất, nghĩa là tổn thất công suất trên
đường dây là lớ ấ ế ả ấ ề ả
n nh t. N u ta gi m được công su t truy n t i trên đường dây (công
suất tác dụng, công suất phản kháng hoặc cả hai) ta sẽ giảm được tổn thấ ấ
t công su t
trên đường dây. Ngoài ra việc làm giảm công suất chạy trên đường dây còn giúp
giảm tổn thất công suất trong các trạm biến áp của lưới đ ệ
i n truyền tải. Tuy nhiên
tác động làm giảm tổn thất trên lưới đ ệ
i n truyền tải của nguồn đ ệ
i n phân tán lại phụ
thuộc vào công suất của nguồ đ ệ
n i n phân tán so với trung tâm củ ụ ả ạ
a ph t i t i chỗ.
1.4.4. Cung cấp các dịch vụ phụ trợ cho lưới đ ệ
i n
Các dịch vụ phụ trợ là cần thiế ỗ
t để h trợ cho lưới điệ ấ
n, do các nhà cung c p
đ ệ ụ ụ ằ ấ đ ệ ă ấ
i n ph c v cho khách hàng, nh m cung c p cho khách hàng i n n ng có ch t
lượng cao hơn và độ tin cậy cao hơn….Các dịch vụ ụ ợ
ph tr rấ đ
t phong phú và a
d i i
ạng ví dụ: hỗ trợ đ ện áp lưới, nguồn đ ện dự phòng…
H i i i
ỗ trợ đ ện áp là dịch vụ phụ trợ đảm bảo đ ện áp lưới đ ện luôn nằm trong
giới hạn cho phép theo yêu cầu của khách hàng. Ta thấy đ ệ
i n áp của lưới đ ệ
i n phụ
thuộc rất nhiề ệ ố
u vào h s công suất trên l t tác d
ưới đ ệ
i n (phụ thuộc vào công suấ ụng
và công suất phản kháng chạy trên lưới đ ệ
i n, ở đây đ ệ
i n áp chủ yế ụ ộ
u ph thu c vào
công suất phản kháng). Ta có thể thay đổi hệ số ấ
công su t trên lưới đ ệ ằ
i n b ng cách
đưa vào, cắt ra hoặ đ ề ỉ ấ ả ậ ừ
c i u ch nh các dòng công su t ph n kháng nh n được t các
nguồn công suất phản kháng. Các nguồn công suất phản kháng là các nguồn đ ệ
i n,
các tụ bù trên lưới đ ệ
i n, các VAr, các máy bù đồng bộ, thậm chí có thể là các đường
dây nhẹ tải. Khi kết nối nguồ đ ệ đ ệ đ
n i n phân tán vào lưới i n thì ây có thể ở
tr thành
một nguồn cung cấp công suất phản kháng cho lưới đ ệ
i n giúp hỗ trợ đ ề
i u chỉ đ ệ
nh i n
áp lưới đ ệ
i n.
Nguồn đ ệ
i n dự phòng được chia thành hai loại là dự phòng nóng và dự
phòng lạnh. Nguồ đ ệ
n i n dự phòng nóng là nguồ đ ệ
n i n p
đã sẵn sàng, cung cấ đ ệ
i n
cho lưới đ ệ
i n ngay cả khi không được yêu cầu. Nguồ đ ệ
n i n dự phòng nóng chia
thành hai loại: dự phòng quay và dự phòng không quay. Dự phòng quay là các
nguồn đ ệ
i n đã hoà sẵn vào lưới, có thể tă ấ ậ ứ ậ
ng công su t phát l p t c khi nh n được
yêu cầu và đạt được công suất cực đại trong khoảng thời gian ngắn (10 phút). Dự

H i
phòng không quay là nguồ đ ệ đ
n i n ã sẵn sàng nhưng chưa được hoà vào lưới đ ệ
i n,
có thể huy động công suất của nguồ đ ệ
n i n trong thời gian ngắn (10 phút) nhưng
nguồn không thể phát được công suất cực đại. Nguồn đ ệ
i n dự phòng lạnh là nguồn
đ ệ ỉ ể ấ ừ ồ đ ả ờ
i n ch có th huy động công su t t ngu n ó trong kho ng th i gian tương đối
dài (từ 30 phút đến 60 phút).
Mặ ồ đ ệ ử
c dù ngu n i n phân tán không thường xuyên được s dụng để cung
cấp các dịch vụ phụ trợ cho lưới đ ệ ư ồ đ ệ ả ă
i n, nh ng ngu n i n phân tán có kh n ng cung
c i
ấp cho lưới đ ện tại chỗ các dịch vụ hỗ ợ đ ệ ồ đ ệ ự ế
tr i n áp và ngu n i n d phòng, n u
nguồn đ ệ
i n phân tán được kết nối vào trong lưới đ ệ
i n có yêu cầ ề ị ụ ụ
u v d ch v ph trợ
và các nguồ đ ệ
n i n phân tán được đặt dưới sự đ ề ể ủ ậ ệ
i u khi n c a người v n hành h
thống để có thể huy động khi cần thiết. Ngoài ra nguồn đ ệ
i n phân tán còn có thể
cung cấp các dịch vụ phụ trợ khác như hỗ ợ đ ề ỉ ầ ố
tr i u ch nh t n s để cho các rung
động tần số đáp ứng được các yêu cầu của phụ ả
t i…
Ngoài ra nguồ đ ệ
n i n phân tán còn có các tác động tích c : vi
ực khác như ệc sử
d i
ụng nguồn đ ện phân tán sẽ giúp chúng ta đa dạng hoá được các nguồn năng lượng
sơ cấ ử
p s dụ đ ệ đ ă ủ ố
ng để phát i n, qua ó nâng cao được an ninh n ng lượng c a qu c
gia. Sử ụ
d ng nguồ đ ệ
n i n phân tán sẽ giúp chúng ta giảm được phát thải khí nhà kính
trong quá trình sản xuất đ ệ ă ồ đ ệ ể
i n n ng. Ngu n i n phân tán có th sử dụ ă
ng n ng lượng
sơ cấ đ
p, trong khi ó thì các nguồ đ ệ
n i n tập trung khác không thể sử dụng được, vì
vậy nó giúp chúng ta tận dụng được năng lượng của quốc gia.
1.5. Ảnh hưởng của nguồn đ ệ
i n phân tán đối với hệ ố
th ng đ ệ
i n
Ngoài các tác động tích cự ồ đ ệ
c nêu trên, ngu n i n phân tán còn có tác động
tiêu cực đến h n, b
ệ thố đ ệ
ng i ởi vì lướ ướ
i đ ệ ố
i n phân ph i thường là l i đ ệ ụ
i n th động,
nghĩa là trên lưới đ ệ
i n n
được thiết kế không có nguồ đ ệ
i n kết nối vào và khi thiết kế
l i
ưới đ ện phân phối ta coi dòng công suất chạy theo một chiều từ hệ ố ề
th ng v các
phụ tải lưới đ ệ
i n. Vì vậy khi kết nối nguồn đ ệ
i n phân tán vào lưới đ ệ
i n phân phối sẽ
dẫn đến rất nhiều vấn đề về kỹ thuật, các vấn đề đó lần lượt là:

H i
1.5.1. Vấ đ ệ
n đề i n áp của lưới đ ệ
i n
Việc kết nối nguồn đ ệ
i n phân phối đặt ra đối với lưới
đ ệ ộ ố ấ ố ớ đ
i n này m t s v n đề không mong mu n đối v i i i
ện áp của lưới đ ện.
1.5.1.1. Đ ề
i u chỉnh đ ệ
i n áp trên lưới đ ệ
i n.
Trước đây khi chưa có các nguồn đ ệ
i n phân tán kết nối vào lưới đ ệ
i n, thì việc
đ ề ỉ đ ệ ủ đ ệ
i u ch nh i n áp c a lưới i n hoàn toàn được thực hiện bằng các bộ i
đ ều chỉnh
đ ệ ả ạ ạ ế ư ế ố
i n áp dưới t i đặt t i các tr m bi n áp. Nh ng khi k t n i nguồ đ ệ
n i n phân tán
(nguồn phân tán có máy phát đ ệ ộ ố
i n đồng b ) vào lưới phân ph i, thì nguồ đ ệ
n i n phân
tán cũ ấ ấ ả đ
ng cung c p công su t ph n kháng trên lưới do ó có tham gia vào quá trình
đ ề ể đ ệ đ ệ
i u khi n i n áp trong lưới i n.
Các máy đ ệ
i n đồng bộ đều được trang bị bộ đ ề ỉ đ ệ ộ
i u ch nh i n áp, b tự động
đ ề ỉ đ ệ đ ệ ự đ ệ
i u ch nh i n áp tác độ đế
ng n i n áp đầu c c máy phát thông qua dòng i n kích
t i
ừ. Dòng đ ện kích từ của máy phát thay đổi, dẫn đến dòng công suất nguồn n
đ ệ
i
phân tán cung cấp cho lưới đ ệ
i n thay đổi, qua đó tác độ đế
ng n đ ệ
i n áp của lưới đ ệ
i n.
Tuy nhiên công suất tác dụng nguồ đ ệ
n i n phân tán cung cấp cho lưới đ ệ
i n thường là
cố định, do chủ sở hữ ủ
u c a nguồ đ ệ ế ế ợ
n i n phân tán quy t định khi ký k t h p đồng
mua bán đ ệ
i n dựa trên các yế ố
u t kinh tế đ đ ề ỉ ệ
. Do ó ngườ ườ
i ta th ng i u ch nh h số
công su a ngu
ất củ ồ đ ệ
n i n phân tán qua đó thay đổi công suất phản kháng nguồn
phân tán cung cấp cho lưới đ ệ
i n.
Việc phối hợp đ ề
i u khiển nguồn đ ệ
i n phân tán và bộ đ ề
i u chỉnh dưới tải ở
trạm biến áp sẽ giúp ta đ ề
i u chỉnh đ ệ
i n áp của lưới t
đ ệ
i n. Ta nhận thấy rằng khi kế
nối thêm nguồ đ ệ
n i n phân tán vào lưới đ ệ
i n sẽ giúp ta điề ể đ ệ ố
u khi n i n áp được t t
hơn, nhưng việc phối hợp giữa nguồ đ ệ
n i n phân tán và bộ đ ề
i u chỉnh dưới t i th
ả ế
nào cho hợp lý là một thách thứ ể ử ụ ộ đ ề ể đ ệ
c và ta không th s d ng b i u khi n i n áp lưới
đ ệ ầ ả ộ
i n được mà c n ph i tìm m t bộ đ ề ể ố ợ đ ề ể ữ
i u khi n khác để ph i h p i u khi n gi a
nguồn đ ệ
i n phân tán và bộ đ ề
i u chỉnh dưới tải.
i i
Để giữ cho đ ện áp của lưới đ ện trong giới hạn cho phép, người ta thường
sử dụ ộ đ ề ỉ đ ệ ả
ng các b i u ch nh i n áp dưới t i và bộ đ ề
i u khi n c
ể ủa nó để giữ cho đ ệ
i n
áp tại một số i i
đ ểm nhất định trên lưới đ ện trong phạm vi cho phép (đó thường là

H i
nh ng n
ữ đ ể
i m có sụt áp lớn nhất trong lưới đ ệ
i n). Nếu có nguồ đ ệ
i n phân tán được
kết nối vào đường dây, thì bộ đ ề
i u chỉ đ ệ
nh i n áp dưới tải có thể đưa ra các quyết
đị đế
nh đ ề ỉ ẫ
i u ch nh sai d n n hiệ đ ệ đ ệ
n tượng quá i n áp trong lưới i n.
Bộ đ ề ỉ đ ệ ử
i u ch nh i n áp thường s dụng các dòng đ ệ đ ở
i n o được đầ đườ
u ng
dây để tính toán đ ệ
i n áp tại các đ ể
i m nhất i
định trên lướ đ ệ
i n, từ đó có các quyết
định đ ề ỉ đ ệ đ ộ đ ề ỉ đ ệ ệ ớ đ ệ
i u ch nh i n áp. Trước ây b i u ch nh i n áp làm vi c v i các lưới i n
hình tia, không có các nguồ đ ệ
n i n trên đường dây. Dòng đ ệ
i n trên lưới đ ệ
i n được
giả thiế ạ ộ ừ ố ệ ế
t ch y theo m t hướng, t đầu đường dây đến cu i đường dây. Do vi c k t
nối nguồ đ ệ
n i n phân tán vào lưới đ ệ
i n sẽ dẫ đ ệ đ ở
n đến dòng i n o được đầu đường
dây nhỏ hơ ớ đ ệ ự ế ạ Đ ề ể
n so v i dòng i n th c t ch y trên đường dây. i u này có th dẫn n
đế
các quyế đ
t định iề ể đ ệ ủ ộ đ ề ỉ đ ệ
u khi n i n áp sai c a b i u ch nh i n áp.
Ngoài ra tố đ ứ
c độ áp ng của bộ đ ề
i u chỉnh đ ệ
i n áp cũng là một vấn đề cần
quan tâm. Bộ đ ề
i u chỉ đ ệ
nh i n áp có tác dụng là giữ cho đ ệ
i n áp tất cả các đ ể
i m trên
l i
ưới đ ện ở trong phạm vi cho phép, và nó sẽ huy động tất cả ồ ự
các ngu n l c để đảm
b i i i
ảo đ ều này. Ta xét trường hợp đ ện áp của lưới đ ện đang ở mứ ấ ồ
c th p và ngu n
đ ệ đ
i n phân tán ang hoạ đ ồ đ ệ ắ
t động bình thường, sau ó ngu n i n phân tán được ng t
ra. Bộ đ ề
i u chỉ đ ệ
nh i n áp của lưới đ ệ
i n sẽ không đủ tố đ ứ
c độ áp ng để giữ cho đ ệ
i n
áp của lưới đ ệ
i n trong phạm vi cho phép. Trong khoảng thời gian để bộ đ ề ỉ
i u ch nh
đ ệ ụ đ ệ ủ đ ệ đ ệ ủ ộ ố đ ể đ ệ ẽ
i n áp khôi ph c i n áp c a lưới i n, i n áp c a m t s i m trên lưới i n s
giảm thấp hơn giá trị cho phép dẫn đến một số vấn đề v t
ận hành của các phụ ải.
1.5.1.2. Đóng cắ ụ đ ệ
t các t bù trong lưới i n
Tụ đ ệ đ ệ ố đ ề ể ằ ề
bù i n trong lưới i n phân ph i được i u khi n b ng nhi u cách khác
nhau nhưng phổ biến nhất là sử ụ
d ng hai bộ đ ề
i u khiển: bộ đ ề
i u khiển theo thời gian
và bộ đ ề
i u khiển theo đ ệ
i n áp. Việc có thêm nguồ đ ệ
i n
phân phối có thể ộ ố
gây ra m t s vấ ậ đ ắ ụ đ đ ệ
n đề cho v n hành óng c t t bù, do ó lưới i n
c i
ần được xem xét lại trong trường hợp có và không có nguồn đ ện phân tán.
1.5.1.2.1. Đ ề
i u khiển đóng cắt tụ bù bằng bộ đ ề
i u khiển thời gian
Bộ đ ề ể ờ ẽ đ ề ể đ ắ ụ ự ờ
i u khi n th i gian s i u khi n óng c t t bù d a vào các th i gian
trong ngày (dựa theo biểu đồ sử dụ ấ ả ủ ụ
ng công su t ph n kháng c a ph tải) mà không

H i
có một bộ giám sát đi i i
ện áp. Nếu trong lưới đ ện có nguồn đ ện phân tán hoạt động,
thì hoạ ắ ự ờ ủ ộ đ ề ể đ ắ ể
t động c t d a theo th i gian trong ngày c a b i u khi n óng c t có th
d i i
ẫn đến quá đ ện áp trong các thiết bị trên lưới đ ện và chính bản thân các tụ bù, do
lúc này nhu cầu công suất phản kháng trên lưới đ ệ
i n không chỉ phụ thuộc vào phụ
tải mà còn phụ ộ
thu c vào công suấ ả ồ đ ệ
t ph n kháng mà ngu n i n phân tán phát lên
l i
ưới. Quá đ ện áp sẽ dẫ ộ ố
n đến m t s vấ ụ
n đề cho ph tả đ ệ ộ ố
i i n trong m t s trường
h i
ợp còn có thể gây hỏng hóc. Vì vậy đ ện áp của các phụ tả đ ệ ầ ữ
i i n c n được gi
trong phạm vi cho phép (không lệch quá 10% so vớ đ ệ
i i n áp định mức của lưới
đ ệ
i n). Để tránh hiệ đ ắ ụ đ ệ ố
n tượng óng c t t bù trong lưới i n phân ph i gây ra các quá
đ ệ ố ầ
i n áp không mong mu n, ta c n thay thế ộ đ ề ể ờ ằ ộ
các b i u khi n th i gian b ng các b
đ ề ể đ ề ể đ ắ ụ
i u khi n khác để i u khi n óng c t t bù.
1.5.1.2.2. Đ ề
i u khiển n
đóng cắt tụ bù bằng bộ đ ề
i u khiể đ ệ
i n áp
Các khó khăn trong việ đ ề
c i u khiển đóng cắt tụ bù bằng bộ đ ề
i u khiển thời
gian sẽ được giải quyết nếu chúng ta sử dụ ộ đ ề ể đ ệ ớ
ng các b i u khi n i n áp. V i các
chỉnh định thích hợp thì bộ đ ề
i u khiển sẽ không tiến hành đóng tụ bù vào khi nguồn
đ ệ ẫ ả ữ đ ệ ớ ạ ồ
i n phân tán v n đảm b o gi cho i n áp lưới trong gi i h n cho phép. Khi ngu n
đ ệ
i n phân tán không thể ữ đ ệ ớ ạ ộ đ ề
gi cho i n áp lưới trong gi i h n cho phép, thì b i u
khiển sẽ đóng các tụ bù vào lưới i
đ ệ
i n cho n áp l
đến khi đ ệ
i ướ đ ệ
i n đạt giá trị thích
hợp.
Tuy nhiên bộ i i
đ ều khiển đ ện áp này cần có khoảng thời gian trễ nhất định để
các dao động đ ệ
i n áp không trở thành mộ ấ ớ
t v n đề đối v i lưới đ ệ
i n. Nếu khoảng
thời gian trễ ắ ể
quá ng n có th dẫ ợ ộ đ ề ể đ ệ ủ
n đến trường h p b i u khi n i n áp c a nguồn
đ ệ ộ đ ề ể đ ệ ủ đ ề ể đ ắ ụ
i n phân tán và b i u khi n i n áp c a i u khi n óng c t t bù cùng tác động,
d i
ẫn đến các xung đột không mong muốn của hai hệ thống đ ều khiển trên.
1.5.2. Vấn đề đối với sa thải phụ ả
t i tần số thấp
Trong lưới đ ệ
i n phân phối th th
ường được lắ ơ
p đặt các r le tần số ấp nhằm
mục đích sa thải phụ ả ầ ố ủ ệ ố ố ấ ơ ị
t i. Khi t n s c a h th ng xu ng th p h n giá tr cho phép thì
rơle tần số thấp sẽ gử ệ ắ ở ằ ụ
i tín hi u tác động đến máy c t đầu đường dây, nh m m c
đ ả ớ
ích sa th i b t phụ ả ả ự ấ
t i để gi m s m t cân bằng công suất tác dụng trong lưới đ ệ
i n.

H i
Tuy nhiên các rơle tần số thấp thường trang bị thêm khóa đ ệ
i n áp thấp để tránh việc
sa thải phụ tả ố ự ố đ ệ đ ệ
i không mong mu n do các s c thoáng qua trên lưới i n. Khóa i n
áp thấ ầ
p này c n ph o v
ải hoạt động đủ chậm để đảm bảo chức năng bả ệ tầ ố ấ
n s th p
của rơle vẫn tiếp tục hoạt động khi xảy ra các nhiễu động lớn trong hệ thống. Vì khi
xảy ra các nhiễu động lớn trong hệ thống thì đ ệ ủ đ ệ ũ ả ố
i n áp c a lưới i n c ng gi m xu ng
thấp. Tuy nhiên khóa đ ệ
i n áp thấp này cũng phải hoạt động đủ nhanh để đảm bảo
tránh các sa thải phụ ả ố
t i không mong mu n.
Nế đ ệ ồ đ ệ
u trong lưới i n có ngu n i n phân tán, khi có các sự cố thoáng qua
gây ra mất nguồ đ ệ ở
n i n phía cao của trạm biến áp khu vực (hệ thố đ ệ
ng) thì i n áp
c i i i
ủa lưới đ ện bị cô lập sẽ giảm xuống chậm. Do đó đ ện áp của lưới đ ện có thể vẫn
đủ để độ
lớn rơ ả ụ ả ầ
le sa th i ph t i t n số ấ
th p vẫ ế
n ti p tụ ạ
c ho t ng trong các trường hợp
s i
ự cố thoáng qua xảy ra trên lưới đ ện.
i
Để khắc phục đ ều này người ta thường đặt rơle tần số thấp tại vị trí kế ố
t n i
nguồn n
đ ệ
i n phân tán và lưới đ ệ
i n phân phối, để đảm bảo được rằng nguồ đ ệ
i n phân
tán sẽ được ngắt ra trước khi tiến hành các hoạt động sa thải phụ tả ả
i. Gi i pháp này
c i
ũng có ưu đ ểm và nhược đi i
ểm nhất định. Ưu đ ểm là sa thải phụ tải tầ ố ấ ở
n s th p
tr i.
ạm biến áp khu vực không phải thay đổ Đồng thời nâng cao độ nhạy và tốc độ
tác động của hệ ố ả ệ ồ đ ệ
th ng b o v ngu n i n phân tán, để bả ệ ế ị đ ệ
o v cho các thi t b i n
c i
ủa khách hàng khi lưới đ ện hoạt động cô lập. Nhược điểm là nếu xảy ra sự mất
cân bằng công suất tác dụng dẫn đến phải sa thải phụ tải thì nguồ đ ệ
n i n phân tán lại
bị sa thải trước khi sa thải phụ tải. Nếu có số lượng nhỏ các nguồ đ ệ
n i n phân tán thì
tác động là không quá lớn, nhưng nếu số lượng nguồ đ ệ ớ ả
n i n phân tán l n thì gi i
pháp này không sử ụ
d ng được.
Một giải pháp khác là ta không đặt các rơle sa thải tần số trên các đường
dây có nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối vào, tuy nhiên giải pháp này cũng chỉ áp dụng
được khi số lượng nguồn đ ệ
i n phân tán không quá nhiều.
1.5.3. Vấn đề hòa đồng bộ
Trong hầu h p vi
ết các trường hợ ệc hòa đồng bộ nguồ đ ệ ỉ
n i n phân tán ch
được tiế ở
n hành vị ồ
trí đặt các ngu n đ ệ
i n phân tán. Khi máy cắt ở đường dây bị cắt

H i
ra thì nguồ đ ệ
n i n phân tán nên được tách ra khỏi lưới đ ệ
i n. Nhưng khả nă ồ
ng ngu n
đ ệ đ ứ ụ
i n phân tán không áp ng được các ph tả ạ ỗ đ
i t i ch là tương đối cao, nên nó ã
được ngắt ra bởi các thiết bị bả ệ
o v củ ồ đ ệ ế ồ
a ngu n i n phân tán. Tuy nhiên n u ngu n
đ ệ ả
i n phân tán có kh nă đ ứ ụ
ng áp ng các ph tả ạ ỗ ĩ
i t i ch , ngh a là có khả năng hoạt
động cô lập lướ ướ
i đ ệ đ ị ỏ ệ ố ệ đ
i n ã b tách ra kh i h th ng, thì vi c óng l i đ ệ ở
i n tr lạ ệ
i h
thống trở thành vấn đề cần được quan tâm. Vì có khả nă ả ợ đ
ng x y ra trường h p óng
hai lưới đ ệ
i n không đồng bộ vớ ợ ư
i nhau, trong trường h p nh vậ ắ ở
y thì máy c t đầu
đườ đượ
ng dây sẽ không c phép đ ạ
óng l i. Ta cần m ng
ột hệ thống kiểm tra để ăn
chặn đ ề ệ
i u này, h thống này sẽ kiểm tra các đ ề
i u kiện hòa đồng bộ hai lưới đ ệ
i n sẽ
nhanh hơn nếu ta có một hệ thống trao đổi thông tin giữa nguồn đ ệ
i n phân tán và
trạm biến áp khu vực.
1.5.4. Thay đổi trị dòng đ ệ
i n trong chế ự ố
độ s c
Khi có nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối vào lưới thì có 3 chế độ của lưới đ ệ
i n ta
c i
ần phải quan tâm khi tính toán dòng đ ện sự cố Đ đ ệ
. ó là lưới i n khi không có
nguồn đ ệ
i n phân tán, lưới đ ệ
i n khi vừa được cấp đ ệ
i n từ hệ ố ừ ấ
th ng, v a được c p
đ ệ ừ ồ đ ệ đ ệ ồ đ ệ ậ ậ
i n t ngu n i n phân tán và lưới i n khi ngu n i n phân tán v n hành độc l p.
Đ ề ấ ầ ế ệ đ ề ỉ ố ợ ữ ả ệ
i u này r t c n thi t cho vi c i u ch nh ph i h p gi a các b o v rơle trong lưới
đ ệ ồ ắ ự đ ạ ầ ồ
i n (bao g m: máy c t đầ đườ
u ng dây, t động óng l i và các c u chì) khi ngu n
đ ệ ặ ồ đ ệ ồ đ ệ ẽ
i n có ho c không có ngu n i n phân tán. Thông thường ngu n i n phân tán s
không được kết nối vào lưới đ ệ
i n khi không có nguồn đ ệ
i n từ hệ thống, tuy nhiên
đ ề ẫ ể ả ộ ả ờ ấ
i u này v n có th x y ra trong m t kho ng th i gian nh t định do các tác động cắt
bỏ lần lượt trong chế độ sự cố.
Ngoài ra, khi thay thế ồ đ ệ ằ ộ ổ ở
ngu n i n phân tán b ng m t t ng tr thì khi tính
toán dòng đ ệ
i n sự cố ầ ố ủ ả ệ
ta c n quan tâm đến t c độ độ
tác ng c a các b o v rơ ế
le. N u
bảo vệ rơ ả ờ
le không tác động trong kho ng th i gian siêu quá độ, thì ta cầ ử
n s dụng
tổng trở quá độ củ ồ đ ệ Đ ề ẽ ả ự đ ủ
a ngu n i n phân tán. i u này s làm gi m s óng góp c a
nguồn đ ệ
i n phân tán trong dòng đ ệ
i n sự cố.
Khi có nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối vào lưới đ ệ
i n phân phối thì dòng đ ệ
i n
trong các chế độ sự cố củ đ ệ ă ở ả ự
a lưới i n t ng lên. B i vì khi x y ra s cố, nguồ đ ệ
n i n

H i
phân tán sẽ trở thành một nguồn cung cấp năng lượng cho sự cố bên cạnh hệ thống
đ ệ ự
i n, nên dòng s cố ổ ợ ủ
là t ng h p c a hai thành phầ đ ệ ự
n dòng i n s cố tạo thành:
thành ph ng và thành ph
ần dòng sự ố ừ ệ
c t h thố ần dòng sự ố ừ
c t nguồ đ ệ
n i n phân tán
[5]. Có ba đ ề
i u cần quan tâm khi dòng đ ệ
i n sự cố tă ộ đ ệ
ng lên. M t là, dòng i n sự ố
c
không được vượt quá dòng đ ệ
i n sự cố ứ ủ ế ị ế ị
định m c c a thi t b . Hai là, thi t b bả ệ
o v
quá dòng đ ệ
i n phải tương đương với mức độ củ đ ệ ự
a dòng i n s cố ả
. Ba là, ph i có
một sự phối hợp bảo vệ thích hợp giữa rơle, tự động đóng lại, cầu chì và các thiết bị
bảo vệ quá dòng khác dựa trên các dòng đ ệ
i n sự cố ể
có th xả ụ ộ
y ra. Ph thu c vào
máy biến áp nối giữa nguồ đ ệ
n i n phân tán và lưới đ ệ
i n mà một vài hoặc tất cả các
dòng sự cố đ ệ ă ự đ ủ
trong lưới i n đều t ng lên vì có s óng góp c a nguồ đ ệ
n i n phân tán.
Vì vậy các giá trị định mức của các thiết bị trong lưới đ ệ
i n, ví dụ như công suất chịu
đự độ
ng củ ự
a các t ng đ ạ ầ
óng l i...c n được kiể ư ộ ầ
m tra nh là m t ph n củ ệ
a vi c nghiên
cứu tính toán kết nối.
1.5.5. Phát sinh nhiễu động và sóng hài bậc cao trong lưới đ ệ
i n
Khi kết nối các nguồ đ ệ
n i n phân tán phát đ ệ
i n một chiề đ ệ
u vào lưới i n phân
phối, ta phải sử dụng các bộ biến đổi từ mộ ề ề đ ề
t chi u sang xoay chi u, i u này sẽ tạo
ra các sóng hài bậc cao trong lưới đ ệ
i n. Nếu sử dụ ề ộ ế
ng quá nhi u các b bi n đổi
trong lưới đ ệ
i n có thể dẫ ớ ứ ế
n t i phát nóng quá m c cho phép trong các máy bi n áp
hay các máy phát đ ệ
i n do sóng hài bậc cao gây ra. Do đó ta cần tính toán số lượng
các bộ biến đổi trong lưới đ ệ
i n là bao nhiêu thì sóng hài bậc cao trong lưới đ ệ
i n vẫn
ở ứ
trong m c cho phép.
Ngoài ra nếu số lượng nguồ đ ệ ế
n i n phân tán k t nố đ ệ ố
i vào lưới i n phân ph i
l i i
ớn hoặc công suất của nguồn đ ện phân tán kết nối vào lưới đ ện lớn, thì các dao
độ độ đề độ
ng nhỏ ễ
(nhi u ng) cũ ộ ấ
ng là m t v n vớ đ ệ ố ự
i lưới i n phân ph i. S tác ng qua
l i
ại giữa nguồn đ ện phân tán và các chỉ đ ề
nh định i u khiển không chính xác có thể là
nguyên nhân dẫ ễ
n đến các nhi u động trong lưới đ ệ
i n.
1.5.6. V i
ấn đề phối hợp hệ thống bảo vệ trong lưới đ ện phân phối
H i i
ệ thống bảo vệ là rất cần thiết cho cả lưới đ ện cũng như nguồn đ ện phân
tán, để đảm bảo sự vậ đ ệ ồ đ ệ ệ
n hành an toàn cho lưới i n có ngu n i n phân tán. H

H i
thống bảo vệ củ đ ệ ố ồ đ ệ ạ
a lưới i n phân ph i và ngu n i n phân tán tác động qua l i với
nhau và cần một sự ố ợ ả ệ ả ệ ố ạ ố
ph i h p b o v để đảm b o hai h th ng ho t động t t.
Hệ thống bảo vệ của lưới i
đ ệ
i n phân phố được thiết kế để bả ệ ớ
o v đối v i
dòng công suất chạy theo một hướng, từ hệ ố ề ụ
th ng v các ph tải trên lưới. Khi kết
n i i
ối nguồn đ ện phân tán vào lưới đ ện phân phối sẽ dẫ ề ủ
n đến chi u c a dòng công
suất thay đổi [3], chính đ ề
i u này có thể khiến cho các bảo vệ củ đ ệ
a lưới i n phân
phối tác động sai trong các chế độ sự cố nế ự ớ ệ
u ta không có s thay đổi đối v i h
thống bảo vệ ủ đ ệ ố ợ
c a lưới i n phân ph i cho phù h p.
Nếu có sự cố xả đ ệ ố ế ắ
y ra trên lưới i n phân ph i, khi n cho máy c t đường dây
tác động như ộ
ng vì m t lý do nào đó máy cắt của nguồ đ ệ
n i n phân tán không tác
động sẽ ế ự
khi n cho s cố đ ệ ẫ ấ ă đ ẽ
trong lưới i n v n được cung c p n ng lượng. Do ó s
gây ra các hư hỏng cho các thiết bị trên lưới đ ệ
i n, đồng thờ ũ ể ư
i c ng có th gây h
hỏng cho máy cắt đầu đường dây khi đóng đường dây trở lại hệ thống vì khi đó máy
c i
ắt sẽ đóng vào lưới đ ện đang bị sự cố ệ ồ đ ệ ẫ
. Ngoài ra vi c ngu n i n phân tán v n còn
kết nối vào l i v
ưới đ ệ
i n sẽ gây nguy hiểm cho ngườ ận hành khi khắc phục sự cố,
cũng như các thiết bị đi i
ện trên lưới đ ện do sự cố ộ ờ
được duy trì trong m t th i gian
dài.
Ta cũng xem xét lại sự phối hợp rơle và tự đ
động óng lại trên đường dây để
loại trừ sự cố ồ đ ệ ế ố
thoáng qua khi đường dây có ngu n i n phân tán k t n i vào. Đồng
thời vi i h
ệ đ
c óng lưới đ ệ
i n trở ạ
l ệ thố ồ đ ệ đ ệ
ng khi ngu n i n phân tán trên lưới i n vẫn
còn hoạt động (lưới đ ệ
i n hoạt độ độ
ng c lập) cũng không đơn giản như khi lưới đ ệ
i n
không có nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối vào lưới...Đ ề
i u này sẽ được rõ ràng hơn qua
những phân tích dưới đây:
1.5.6.1 Hoạt động của rơle bảo vệ quá dòng.
Một trong nhữ ả
ng nh h ng c
ưở ủa nguồ đ ệ
n i n phân tán tới hệ ố
th ng bả ệ ủ
o v c a
l i
ưới đ ện phân phối là tác động lên rơle bảo vệ quá dòng, bởi vì sự đóng góp của
nguồn đ ệ
i n phân tán vào dòng đ ệ
i n trong các chế độ sự cố sẽ ạ
tác độ đế
ng n ph m vi
bảo vệ củ ơ ả ệ
a r le quá dòng. Vùng b o v củ ơ ế ở đ ệ ự
a r le được quy t định b i dòng i n s
cố nhỏ nhất được cài đặt (dòng đi i
ện bảo vệ). Sự xuất hiện của nguồn đ ện phân tán

H i
i n phân phối sẽ làm giảm phạm vi bảo vệ củ ơ đ
a r le quá dòng, theo ó
các sự cố ổ ở
có t ng tr lớ ở ố ủ ế
n cu i c a các tuy n đường dây sẽ không được phát hiện.
Do dòng đ ệ
i n mà r nh
ơle quá dòng đ ở
o được đầu đường dây có giá trị ỏ hơn dòng
đ ệ ự ố ự ế đ ệ ự ố
i n s c th c t , vì dòng i n s c lúc này bao gồm hai thành phần: một là dòng
đ ệ ự
i n s cố ừ
đến t hệ ố đ ệ ơ đ ộ
th ng i n (r le quá dòng đầu đường dây o được) và m t là
dòng đ ệ
i n sự cố đến từ các nguồn đ ệ
i n phân tán. Vì vậy làm cho rơle bỏ qua các sự
c i
ố có dòng đ ện sự cố ị ỏ ổ ở
giá tr nh (t ng tr sự cố lớ ủ ự
n) c a các s cố ở ố
cu i đường
dây [5]. Ảnh hưởng củ ồ đ ệ ơ ả ệ ỉ
a ngu n i n phân tán đến r le b o v quá dòng không ch
phụ thuộc vào quy mô của nguồn đ ệ
i n phân tán mà còn phụ thuộ đ ể
c i m đặt của
ngu ng
ồn n
đ ệ
i n phân tán. Nguồ đ ệ
i n phân tán đặt càng gần cuối đường dây thì tác độ
làm giảm phạm vi bảo vệ ủ
c a rơle quá dòng càng rõ rệt [3] .
1.5.6.2 Sự ậ
v n hành của tự đ
động óng lại
Sự đóng góp củ ồ đ ệ ế
a ngu n i n phân tán trong ch độ sự cố củ ế
a tuy n đường
dây tác độ đế
ng n sự ậ
v n hành của tự động đóng lại theo 4 cách khác nhau [1]:
- Sự phối hợp giữa tự động đóng lại và cầu chì có thể bị ảnh hưởng
- Tự động đóng lại tác động với các sự cố ở ngoài vùng bảo vệ
- Ngăn cả ự đ ạ
n t động óng l i thành công
- Tự động đóng lại không đồng bộ
a. Sự phối hợp giữa tự đ
động óng lại và cầu chì
CC
IHT
CC CC CC
P pt4
MC
RL
A
HT
C
DG DG
DG
IRC
RC
B
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả trường hợ ự
p t động đ ạ ầ ố
óng l i và c u chì ph i hợp bảo vệ
không tốt

H i
Nguyên lý làm việc của các bảo vệ tuyến đường dây là cầu chì (CC) chỉ tác
động đối vớ ự
i các s cố ạ ả ệ
duy trì trong ph m vi b o v của nó. Đối vớ ự
i các s cố
thoáng qua, tự đóng lại (RC) sẽ tác động nhanh để tách sự ố
c ra khỏi lưới đ ệ ự
i n và s
cố có thể bị dậ ắ đ ệ ế ấ ư ấ ằ đ ệ
p t t. Trong lưới i n có k t c u nh hình 1.1, ta th y r ng dòng i n
sự cố ạ ầ ể
ch y qua c u chì có th có giá trị lớ ơ đ ệ ự
n h n dòng i n s cố ạ ự
ch y qua t động
đ ạ ế ồ đ ệ
óng l i n u ngu n i n phân tán đủ lớ đ ầ ể ơ
n. Do ó c u chì có th tác động nhanh h n
cả tự đ ạ ặ ờ
động óng l i ho c tác độ đồ
ng ng th i vớ ự đ ạ ự
i t động óng l i trong các s cố
thoáng qua. Trong khi đó các sự cố ạ ế
thoáng qua l i chi m đến 70%-80% các sự cố
xảy ra tại các tuyến đường dây, vì vậy sự phối hợp không tốt giữa cầu chì và tự
đ ạ ẽ ậ ủ đ ệ ă ờ ấ đ ệ
óng l i này s tác độ đế
ng n độ tin c y c a lưới i n, làm t ng th i gian m t i n
của phụ tải.
b. Tự đ
động óng lại tác động với các sự ố ả ệ
c ngoài vùng b o v
IHT
MC
RL
A
HT
C
DG DG
DG
IHT
RC
B
N
Hình 1.2. Sơ đồ mô tả trường hợp tự động đóng lại tác động ngoài vùng bảo vệ
Khi các nguồ đ ệ
n i n phân tán được kết nối vào lưới sau các tự động đóng
lại, nếu sự cố xả ở ủ ự đ ạ đ ể ấ ấ
y ra phía trước c a t óng l i ( i m N) hình 1.2, ta th y xu t
hiện một dòng đ ệ
i n sự cố chạy qua các tự động đóng lại do các nguồ đ ệ
n i n phân tán
gây ra. Có thể ả
x y ra trường hợp dòng đ ệ
i n chạy qua các tự đóng lại vượt quá giá trị
dòng đ ệ
i n tác động nhỏ nhất của tự đóng lại, vì vậy tự đóng lại có thể tác động đối
với các sự cố ở đ ề ắ ụ
ngoài vùng tác động, i u này là không được phép. Ta kh c ph c
hiện tượng này bằng cách trang bị cho tự đóng lại trên đường dây các bảo vệ có
hướng.

H i
c. Ngăn cản tự đ
động óng lại thành công
Khi có sự cố ả ệ
thoáng qua trong vùng b o v củ ự đ ạ ự
a t động óng l i, thì t
động đ ạ ẽ ự
óng l i s tác độ để
ng nhanh cách ly vùng s cố ỏ đ ệ ế
ra kh i lưới i n. N u trong
phạm vi bảo vệ củ ự đ ạ ồ đ ệ ắ
a t óng l i không có ngu n i n phân tán thì sau khi ng t ra
khỏi lưới đ ệ
i n, hồ quang tại vị trí xảy ra sự cố ẽ
thoáng qua s tắ ĩ ự
t ngh a là s cố
thoáng qua bị loại bỏ. Sau đó tự đ
động óng lại tác động để đóng phần lưới đ ệ
i n này
trở lạ ệ ố ế ả ệ
i h th ng. N u trong vùng b o v củ ự đ ạ ồ đ ệ
a t động óng l i có ngu n i n phân
tán, thì nguồ đ ệ
n i n phân tán có thể tiếp tục hoạt động khi mà tự đ
động ã cô lập sự
c i
ố và tiếp tục cấp năng lượng cho dòng đ ện sự cố ẫ ệ ồ
, d n đến vi c duy trì h quang
đ ệ ạ ị ả ự
i n t i v trí x y ra s cố đ ẽ ă ả ự
thoáng qua. Do ó, s ng n c n s dậ ắ ồ đ ệ
p t t h quang i n
tại vị trí sự cố Đ ề ẽ
. i u này s dẫ ự ủ ự đ ạ ự
n đến s không thành công c a t óng l i (RC), s
cố thoáng qua lại trở thành sự cố vĩ ử ằ ệ ă ả ự đ ạ
nh c u. B ng vi c ng n c n t óng l i không
thành công cũng làm tăng thêm các áp lực đối với các thiết bị đ ệ
i n cụ thể ở đây là tự
động đóng lạ ở
i, b i vì RC tác động thì đó là đóng lại m t s
ộ ự ố
c vào hệ thống.
d. Tự đ
động óng lại không đồng bộ
Ngoài việc ngăn cản tự động đóng lại thành công, nguồ đ ệ
n i n phân tán còn
có thể gây ra hiện t ng b
ượng tự đóng lại hai lưới đ ệ
i n không đồ ộ với nhau. Như đã
trình bày ở trên khi tự đ
động óng lại tác động nhầm cô lập sự cố thoáng qua, tuy
nhiên trong lưới đ ệ
i n vẫn còn nguồ đ ệ
n i n phân tán cung cấp n ng l
ă ượng cho dòng
đ ệ ự ố
i n s c , ngay cả khi sự ố
c thoáng qua đã biến mất (hồ quang đ ệ
i n tại vị trí sự cố
bị dậ ắ ồ đ ệ ẫ ế ụ ấ đ ệ ầ đ ệ ị
p t t) thì ngu n i n phân tán v n ti p t c c p i n cho ph n lưới i n b cô
l i
ập. Phần lưới đ ện này sẽ có tần số khác với tần số hệ ố đ ẽ ệ
th ng. Do ó s sinh ra hi n
t i
ượng tự đóng lại hai lưới đ ện không đồng bộ, trường hợp này rất nguy hiểm nếu
t i i
ại thời đ ểm tự đóng lại tác động hai lưới đ ện lại nghịch pha nhau. Việc này dẫn
đến quá đ ệ đ ệ ắ ớ ấ ệ ụ ủ
i n áp, quá dòng i n và mô men xo n l n xu t hi n trên các tr c c a thiết
bị quay. Các hiệ ư
n tượng này gây ra các h hỏ ặ
ng n ng cho các máy đ ệ
i n quay và
máy phát đ ệ
i n quay.

H i
1.5.6.3. Sự ph a r
ối hợp giữ ơle, cầu chì và tự đóng lại trên đường dây
Việc kết nối nguồn đ ệ
i n đòi hỏi cần phải xem xét lại
khoảng thời gian phối hợp giữa các bảo vệ ở đường dây lân cận, vì ảnh hưởng của
nguồn đ ệ
i n phân tán đến sự phối hợp của các bảo vệ không chỉ giới hạn trên đường
dây mà còn có sự đóng góp của nguồn đ ệ
i n phân tán kết nố ự ố ở
i vào. S c đường dây
lân cận có thể khiến cho các bảo vệ đường dây của nguồn đ ệ
i n phân tán kết nối vào
hoạt động. Đặc biệt, xác suấ ả ớ ả ủ ồ đ ệ
t này x y ra l n khi kho ng cách c a ngu n i n phân
tán và đ ể
i m sự cố ậ ầ ủ ạ ồ
trên đường dây lân c n g n thanh góp (TG) c a tr m ngu n [6].
S i
ự tác động nhầm của bảo vệ trên đường dây có nguồn đ ện phân tán kết nối này là
không mong muốn vì sự cố đ ằ ạ ả ệ
ó không n m trong ph m vi b o v củ ẽ
a nó, và s dẫn
đến ngừ ấ
ng cung c p đ ệ ụ ả đ ề ị ự ố
i n cho các ph t i trong khi đường dây ó không h b s c .
HT
MC1
RC
CC
DG
MC2
1
2
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả tác động của nguồ đ ệ
n i n phân tán đến các sự ố ở
c
đường dây lân cận
Xét lưới đ ệ
i n như hình 1.3, sự ố ủ
c c a đường dây thứ nhất có dòng sự ố
c đến
t i
ừ hai nguồn là: hệ thống và nguồn đ ện phân tán. Sự cố được phát hiện bởi rơ ở
le
máy cắt đầu đường dây số 1 (MC1), rơ ở
le máy cắt đầu đường dây số ự
2 (MC2), t
đ ạ ầ ủ ồ đ ệ
óng l i trên đường dây 2 (RC) và c u chì c a ngu n i n phân tán (CC). Thông

H i
th t
ường ta mong muốn rằng máy cắ ở đầu đường dây số 1 (MC1) sẽ loại bỏ sự cố
kh n
ỏi lưới đ ệ
i n. Tuy nhiên nếu bảo vệ tại MC1 tác động chậm [5], có thể dẫ đến RC
trên đường dây số 2 hoặc CC của nguồn đ ệ
i n phân tán sẽ tác động với sự cố này.
Đ ề ẫ ự ừ ấ đ ệ ố
i u này d n đến s ng ng cung c p i n không mong mu n đối vớ ụ
i các ph tải
trên đường dây số 2 hoặc cắt không mong muốn nguồn đ ệ
i n phân tán ra khỏi lưới
đ ệ ắ ụ đ ề ố ầ ậ ạ ặ
i n. Để kh c ph c i u này RC trên đường dây s 2 c n tác động ch m l i ho c
MC1 ở đầu đường dây số 1 cần tác động nhanh hơn hoặc cả hai. Việc thay đổi các
cài đặt trong hệ thống bảo vệ cần được xem xét khi phối h t b
ợp nhiều thiế ị bả ệ
o v
i n và trong các chế ự ố
độ s c khác nhau. Sự phối h t b
ợp của thiế ị ả ệ
b o v
thích hợ ấ ả ự
p cho t t c các s cố trên lưới đ ệ
i n là rất khó khăn. Do đó, trong trường
hợp này người ta thường thay thế các bả ệ
o v quá dòng không hướng trên các đường
dây bằng các bảo vệ quá dòng có hướng. Việc thêm các bả ệ
o v quá dòng có hướng
tại các máy cắt đầu đường dây và các tự đ ạ ẽ
động óng l i trên đường dây s giúp ta
giải quyế ấ
t được v n đề này.
1.5.6.4 Độ nhạy của bảo vệ và thời gian tác động
Bảo vệ quá dòng chạm đất được sử dụ ệ ố ả ệ
ng trong h th ng b o v của lưới
đ ệ ố ằ ụ đ ă ạ ủ ệ ố ả ệ ớ
i n phân ph i nh m m c ích t ng độ nh y c a h th ng b o v đối v i các sự cố
chạm đất. Tổng trở thứ tự ủ đ ệ ố ớ ơ ổ ở
không c a lưới i n phân ph i thường l n h n t ng tr
thứ tự ậ ủ đ ệ ố Đ ề ẫ đ ệ ứ
thu n c a lưới i n phân ph i. i u này d n đến dòng i n th tự không
giảm rất nhanh khi đ ể
i m sự cố nằ ạ ế ự ộ ố
m xa tr m bi n áp khu v c. Trong m t s trường
hợp dòng điện sự cố ạ ể ỏ
ch m đất có th còn nh hơ đ ệ ệ ự ủ
n dòng i n làm vi c c c đại c a
đườ đượ
ng dây. Rơ ả ệ ố ạ ẽ
le b o v ch ng ch m đất s c cài đặt giá trị dưới giá trị dòng
đ ệ ệ ự ủ đ ệ ể ạ ầ ế
i n làm vi c c c đại c a lưới i n, để có th đạ độ
t được nh y c n thi t và phát
hiện ra các dòng chạm đất có giá trị nhỏ. Độ nh n b
ạy bị giới hạ ởi độ không đối
xứng giữa các pha lớn nhất cho phép của lưới đ ệ
i n. Khi nguồn đ ệ
i n phân tán kết nối
v i
ới lưới đ ện thông qua mộ ế
t máy bi n áp có tổ đấu dây là Y0/∆ thì các dòng điện
không đối xứng và các dòng đ ệ
i n sự cố chạm đất sẽ không chỉ được cấp đ ệ
i n từ các
trạm biến áp khu vực mà nó còn được cấ đ ệ
p i n từ nguồn đ ệ
i n phân tán. Đ ề
i u này
khiến cho dòng đ ệ
i n sự cố chạm đất được đo ở đầu đường dây giảm xuống sẽ khiến

H i
cho thời gian tác động của các sự cố đ ệ ă ừ
ã được phát hi n t ng lên, tr khi ta giảm giá
trị đặt của rơ ả ệ ạ ồ đ ệ ế ố
le b o v ch m đất khi có ngu n i n phân tán k t n i vào lưới.
Ả ủ ồ đ ệ ạ ủ ơ
nh hưởng c a ngu n i n phân tán đế độ
n nh y c a r le trong các sự cố
ngắn mạch ba pha hay ngắn mạch hai pha không rõ rệt như trường hợp ngắn mạch
chạm đất. Khi có nguồn đ ệ
i n thì sự ả ủ
suy gi m c a
dòng sự cố đ ở ự
o được đầu đường dây trong các s cố ắ ạ ặ
ng n m ch ba pha ho c hai
pha là không đáng kể, do đó không gây ra các ảnh hưởng rõ rệ ạ
t đế độ
n nh y của
r i i
ơle. Tuy nhiên dòng đ ện sự cố lại tăng lên do có thêm thành phần dòng đ ện đến từ
các nguồ đ
n iệ Đ ề ẫ ộ ố
n phân tán. i u này d n đến m t s vấn đề về ố ợ ả ệ ữ
ph i h p b o v gi a
cầu chì và các thiết bị ả ệ đ ệ
b o v khác trong lưới i n.
1.5.7. Thay đổi tổn thất công suất trên lưới điện
Nguồn đ ệ
i n phân phối sẽ tác độ đế
ng n tổn
thất công suấ đ ệ
t trên lưới i n. Nguồ đ ệ
n i n phân tán có thể làm tăng hoặc làm giảm
t i i
ổn thất công suất trên lưới đ ện tùy thuộc vào vị trí nguồn đ ện phân tán và kết cấu
c i i
ủa lưới đ ện. Nếu nguồn đ ện phân tán được kết nối ở các vị trí gần trung tâm của
các phụ tả ạ ỗ
i t i ch sẽ ả ổ ấ đ ệ ở
giúp chúng ta gi m được t n th t trên lưới i n, b i vì dòng
công suấ ả ề đ ị ồ đ ệ ạ
t không ph i truy n i xa. Tuy nhiên v trí đặt các ngu n i n phân tán l i
phụ thuộc vào các nguồn năng lượng sơ cấ ậ ả ũ
p, vì v y không ph i lúc nào ta c ng có
thể kế ố ồ đ ệ ụ
t n i ngu n i n phân tán vào trung tâm ph tả đ ế ồ đ ệ
i. Do ó n u ngu n i n phân
tán được kết nối vào các vị trí đủ xa trung tâm phụ tả ữ
i, thì không nh ng không làm
giảm được tổn thất trên lưới đ ệ
i n mà nguồn đ ệ
i n phân tán còn làm tăng tổn thất
công suất trên lưới đ ệ
i n.
1.5.8. M i
ất tính ổn định của lưới đ ện phân phối
Sự mấ ổ ế ả ộ ấ
t n định trong ch độ độ
quá thông thường không ph i là m t v n đề
đối vớ ồ
i các ngu n đ ệ
i n được kế ố đ ệ ố ế ồ
t n i vào lưới i n phân ph i. Tuy nhiên n u ngu n
đ ệ ế ố
i n phân tán được k t n i vào lưới t
đ ệ
i n phân phối thông qua mộ đường dây quá
dài và có hệ thống b o v
ả ệ vớ ả ờ
i kho ng th i gian tác động đủ lâu có thể dẫn đến các
m i
ất ổn định trong chế độ quá độ đối với các nguồn đ ện phân tán. Càng có nhiều
máy phát nối song song vào lưới đ ệ
i n càng có thể dẫ ơ
n đến các nguy c mấ ổ
t n nh
đị

H i
h i
ơn. Ta cần nghiên cứu ổn định của lưới đ ện một cách cẩ ậ ế
n th n để quy t định có
cần phải thêm các bảo vệ vào hệ thống, bảo vệ của nguồ đ ệ ũ ư
n i n phân tán c ng nh
l i
ưới đ ện, để bả ệ ồ đ ệ đ ệ ỏ ế
o v ngu n i n phân tán và lưới i n kh i ch độ mấ ổ ệ
t n định. H
thống bảo vệ của nguồ đ ệ ỏ ế ổ ỉ
n i n phân tán kh i ch độ không n định không ch cần
quan tâm đến các chế độ mấ ổ ủ ả ồ đ ệ ầ
t n định c a b n thân ngu n i n phân tán, mà còn c n
quan tâm đến cả chế độ mấ ổ đ ệ ố ồ đ ệ
t n định trên lưới i n phân ph i do các ngu n i n lân
cận gây ra.
Tóm lại, s i
ự hình thành thị trường đ ện tự do, nhu cầ ề ấ đ ệ ố
u v cung c p i n t t
hơn và các vấn đề về ế ậ ự ứ ự ể
bi n đổi khí h u là các động l c chính th c đẩy s phát tri n
c i i i
ủa nguồn đ ện phân tán. Tuy nhiên khi kết nối nguồn đ ện phân tán vào nguồn đ ện
sẽ có nhữ ả ấ ệ ố đ ệ ả ự
ng nh hưởng nh t đị đế
nh n h th ng i n, có nh hưởng là tích c c, có
ả ự ậ
nh hưởng là tiêu c c. Vì v y cầ ứ ĩ ả ủ ồ đ ệ
n nghiên c u k nh hưởng c a ngu n i n phân tán
đế độ
n hệ ố đ ệ ằ
th ng i n, nh m phát huy các tác ng tích cực và hạn chế các tác động tiêu
cực. Ngoài ra, khi nhìn dưới khía cạnh kinh tế thì ta cần xem xét sao cho đem lại
hiệu quả cao nhất. Để sự tă ủ ồ đ ệ ể ố
ng trưởng c a ngu n i n phân tán được ki m soát, ph i
hợp một cách hài hòa và có định hướng.

H i
CHƯƠNG 2
NH N
ỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒ Đ Ệ
I N PHÂN TÁN ĐẾN HỆ THỐNG
B I
ẢO VỆ LƯỚI Đ ỆN PHÂN PHỐI
Ngày nay các nguồ đ ệ
n i n có quy mô nhỏ được kết nối vào lưới đ ệ
i n phân
phối đang tăng lên rất nhanh. Theo một nghiên cứu chỉ ra rằng đến 2015, khoảng
20% đ ệ
i n cung cấp cho nước Mỹ là từ các máy phát đ ệ
i n của nguồn điện phân tán
[2]. Do đó đầu tư vào việc tạo ra các nguồ đ ệ
n i n phân tán và nghiên cứu sự ảnh
h i i
ưởng của nguồn đ ện phân tán vào lưới đ ện phân phối tăng lên theo hàm số mũ
trong các nă ầ đ
m g n ây.
Nguồn đ ệ
i n phân tán có rất nhiều lợi ích, tuy nhiên việc kết nối nguồn n
đ ệ
i
phân tán vào lưới đ ệ
i n phân phối không phải là không có vấn đề. Vấn đề chính ở
đ ắ ồ ừ ệ ế ế
ây b t ngu n t vi c thi t k lưới đ ệ ố ủ
i n phân ph i ch yế ự
u d a trên giả thiết là chỉ
có các phụ tả ồ đ ệ ế ố ố
i (mà không có ngu n i n nào) được k t n i vào lưới. S lượng lớn
nguồn đ ệ
i n phân tán trong lưới phân phối có thể là nguyên nhân của các sự cố
không được phép trong chế độ vậ ủ đ ệ ố ọ
n hành c a lưới i n phân ph i. Quan tr ng hơn
nó ảnh hưởng đến khả nă đ ề ể đ ệ ủ đ ệ ự ọ ọ
ng i u khi n i n áp c a lưới i n, s ch n l c và tác
động nhanh củ ầ ử ệ ố ả
a các ph n t trong h th ng b o vệ ậ ầ ả ự ậ
. Do v y, ta c n ph i có s nh n
biết đầy đủ và chỉ ra được các giải pháp để giải quyết vấn đề trên khi nghiên cứu kết
n i
ối nguồn đ ện phân tán vào lưới i
đ ệ
i n phân phố để không tạo ra ảnh hưởng quá lớn
đối vớ đ ệ ố
i lưới i n phân ph i và sự ể ủ
phát tri n trong tương lai c a nguồn đ ệ
i n phân
tán.
Dưới đây là mộ ố ả ủ ồ đ ệ ế ự
t s nh hưởng c a ngu n i n phân tán đến các ch độ s cố
và hệ thống bảo vệ ủ
c a lưới đ ệ
i n phân phối.
2.1. Hệ ố
th ng bảo v ệ ủ đ ệ ố
c a lưới i n phân ph i
Các tuyến đường dây trong lưới đ ệ
i n phân phối thường có dạng hình tia. Sự
phối hợp các bảo vệ của tuyế ằ ụ đ ố ư ệ ấ đ ệ
n đường dây nh m m c ích t i u hóa vi c c p i n
liên tục cho khách hàng tố đ
i a có thể tùy theo các dạng sự cố đ ệ ĩ
trong lưới i n. Ngh a
là ta phối hợp các máy cắt, các tự đ
động óng lại và các cầu chì nhằm mụ đ
c ích loại
b i
ỏ các sự cố thoáng qua và bảo vệ lưới đ ện khỏi các sự cố lâu dài.

H i
CC
Ppt1
CC
Ppt1
CC
P pt1
CC
Ppt1
B
RC
MC
RL
A
HT
C
Hình 2.1. Sơ ả ệ ố ả ệ ủ đ ệ ố
đồ mô t h th ng b o v c a lưới i n phân ph i
Trong đó:
- Cầu chì (CC) được sử dụng để cách ly các sự cố vĩnh cửu ở phía phụ tải
- Máy cắt (MC) ở đầu đường dây được trang bị rơ ả ệ ả
le b o v quá dòng và b o
vệ quá dòng thứ tự ằ ụ đ ự
không nh m m c ích cách ly các s cố vĩ ử
nh c u trên toàn lưới
đ ệ đ ệ ự
i n. Khi dòng i n s cố đ ệ ị đ ệ ở ủ
trong lưới i n đạ đế
t n giá tr dòng i n kh i động c a
rơle bảo vệ quá dòng, thì rơle sẽ gử ệ ắ ắ
i tín hi u tác động đến máy c t để máy c t tác
độ độ
ng. Tốc độ tác ng tỷ ệ ị ớ
l ngh ch v i biên độ của dòng đ ệ
i n ngắn mạch (bảo vệ có
thời gian phụ ộ
thu c).
- Tự động đóng lại (RC) trên lưới đ ệ ũ
i n c ng được trang bị rơ ả ệ
le b o v quá
dòng và quá dòng thứ tự ử
không, s dụ ự
ng để cách ly các s cố vĩ ử ả
nh c u x y ra trên
đ ạ ự đ ạ ệ ụ ạ ừ
o n đường dây BC (hình 2.1). Ngoài ra t động óng l i còn có nhi m v lo i tr
các sự cố đ ệ ế ự
thoáng qua trên lưới i n. N u có s cố thoáng qua trên đ ạ
o n đường dây
BC tự đ
động óng lại sẽ tác động cắ đ ạ
t o n đường dây BC ra rất nhanh (bảo vệ tác
động nhanh), sau mộ ả ờ ự ố
t kho ng th i gian khi s c thoáng qua trên đ ạ
o n BC biến mất
(thường là sau vài giây) thì tự động đóng lại sẽ khởi động quá trình tự đóng lại để
đ đ ạ đ ệ ế ự ố ĩ ử
óng o n đường dây BC vào lưới i n. Còn n u s c là v nh c u thì ngay sau khi
tác động đóng lại thành công thì tự đ
động óng lạ ế ụ
i ti p t c tác động cắ đ ạ
t o n ng
đườ
dây BC ra khỏi lưới i
đ ệ
i n, sau đó tự động đóng lại sẽ không khở động quá trình tự
động đ ạ ữ ự
óng l i n a. T i
động đóng lại giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp đ ện cho
l i
ưới đ ện lên rất nhiề ự
u, vì có đến 70%-80% s cố đ ệ ự
trong lưới i n là s cố thoáng
qua.

H i
2.2. Tác o v
động c n phân tán
ủa nguồ đ ệ
n i đến hệ thống bả ệ lưới đ ệ
i n phân
phối
Việc sử d n
ụng nguồn đ ệ
i n phân tán thực chất đã tăng từ ăm 1998 bởi khả năng
cung cấp giải pháp nâng cao độ tin cậy và truyền tải công suất i
đến khách hàng vớ
chi phí thấ ơ ệ
p h n. Vi c thêm các nguồ đ ệ đ ệ ụ
n i n phân tán vào lưới i n, c thể là lưới
đ ệ ố
i n phân ph i, làm xuất hiện các trạng thái vận hành trước đây mà lưới đ ệ
i n phân
phối chưa bao giờ gặ ả ạ đ ể
p ph i. Các tr ng thái ó có th dẫ ấ
n đến các v n đề nghiêm
tr i
ọng trong vận hành lướ đ ệ
i n phân phối cũng như sự toàn vẹ ủ đ ệ
n c a lưới i n do tình
trạng hỏng hóc của một vài phần tử trong lưới đ ệ
i n. Trong nộ ủ
i dung c a chương này
xin trình bày các vấn đề về ủ ồ đ ệ ệ ố ả ệ
tác động c a ngu n i n phân tán đến h th ng b o v
c i
ủa lưới đ ện phân phối. Những vấn đề đó là:
- L i
ưới đ ện được thiết kế có dạng hình tia, với dòng công suất và cách thức
phát hiện sự ố
c theo một hướng.
- Hệ thống bảo vệ rơle đối vớ đ ệ ẽ ế ả ệ
i lưới i n hình tia s thi u các b o v có hướng,
thiếu sự phối hợp u y
đối với các sự cố trong vùng bảo vệ và thiế độ nhạ để phát hiện
ra các sự ố
c trong vùng bảo vệ.
- Sự an toàn của thiết bị ũ ư ậ
c ng nh người v n hành
- Tình trạ ậ ậ ủ ồ đ ệ
ng v n hành cô l p c a các ngu n i n phân tán
- Ảnh hưởng đến sự tác động sai của các máy cắt
Các vấn đề trên xuất hiệ ở đ ệ ố ồ đ ệ ế ố
n lưới i n phân ph i có ngu n i n phân tán k t n i
vào bởi vì: hiệ ầ
n nay h u hết các lưới đ ệ
i n phân phối đều được vận hành với kết cấu
hình tia, nghĩa là dòng công suất chạy theo một chiều nhất định. Sự kế ố
t n i nguồn
đ ệ đ ệ
i n phân tán vào lưới i n làm thay đổi k t s
ết c n và công su
ấu của lưới đ ệ
i ấ ẽ chạy
theo nhiều hướng khác nhau. Tác động lớn nhất c i v
ủa hiện tượng này là đố ới hệ
thống bảo vệ củ đ ệ ố ệ ố ả ệ
a lưới i n phân ph i. H th ng b o v củ đ ệ ệ ấ
a lưới i n hi n nay r t
đơ độ
n giả ồ ầ
n, bao g m các c u chì được đặt sau các tự ng đ ạ ặ
óng l i, ho c các máy cắt
ở ụ
đầu tr c chính của đường dây. Hệ thống bảo vệ rơ ả ả
le đơn gi n không ph i lúc nào
cũng làm việc tốt đối với nguồn n
đ ệ
i n phân tán. Hệ thống bảo vệ hiệ đại hơn, có
khả nă đ ứ đ ệ ề ề ơ ủ ệ ố
ng áp ng các thay đổi trong lưới i n và truy n v cho r le c a h th ng

H i
bảo vệ củ đ ệ đ ệ ố ả ệ ở ộ ầ ủ ệ ố ự
a lưới i n. Do ó, h th ng b o v tr thành m t ph n c a h th ng t
động hóa trong lưới đ ệ ố
i n phân ph i. Ngoài số lượng lớ ồ đ ệ
n các ngu n i n phân tán có
thể dẫ ấ
n đến các v n đề về ổ ũ ư đ ề ể ầ ố đ ệ ậ
n định c ng nh i u khi n t n s trong lưới i n. V y
các vấn đề củ đ ệ ề ả đ ở ấ
a lưới i n truy n t i nay ã tr thành các v n đề củ đ ệ
a lưới i n phân
phối. Do đó việc phát triển công nghệ mới trong vận hành và quản lý đ ệ
i n phân phối
là rất cần thiết.
2.2.1 Tác động của sơ đồ nố ộ
i các cu n dây máy biến áp kết nối giữa lưới đ ệ
i n và
nguồn đ ệ
i n phân tán.
Việc lựa chọn máy biến áp của nguồ đ ệ
n i n phân tán có các tổ đấu dây khác
nhau để kế ố ớ đ ệ ả ồ đ ệ ẽ
t n i v i lưới i n có nh hưởng đến ngu n i n phân tán s tương tác
v i
ới lưới đ ện. Không có một cách nối như thế nào là tốt nhất trong mọi trường hợp,
m i i
ỗi cách nối đều có ưu đ ểm và nhược đ ểm riêng và tác động đến hệ thống theo
những cách khác nhau. Tất cả có 5 cách kế ố ồ đ ệ đ ệ
t n i ngu n i n phân tán vào lưới i n,
ứ ớ ế
ng v i các máy bi n áp có các tổ ạ
đấu dây (cao áp/h áp) khác nhau là: ∆ ∆ ∆
/ ; /Y;
∆/Y0; Y0/∆; Y0/Y0 [1] .
2.2.1.1. Máy biến áp kết nối có cuộn cao áp tổ đấu dây là mạch tam giác ( ∆) hoặc
sao cách đ ệ
i n với đất (Y).
T /
ổ đấu dây của máy biến áp có thể là ∆ ∆; ∆/Y0 hay ∆/Y. Ư đ ể
u i m của máy
biến áp có tổ đấu dây này là trong chế độ sự cố ầ ự
không có thành ph n s cố ứ
th tự
không từ các nguồ đ ệ
n i n phân tán tác động đến rơle bảo vệ quá dòng chạm đất. Tuy
nhiên nhược đ ể
i m của máy biến áp có tổ đấu dây này là đ ệ
i n áp tại các pha không
xảy ra sự cố lại tăng cao.
2.2.1.2. Máy biến áp kết nối có cuộ ổ
n cao áp t đấu dây sao nối đất (Y0 ) và cuộn hạ
áp có tổ đấu dây là mạch tam giác ( ∆)
MBA có tổ đấu dây này có ảnh hưởng đế đồ
n sơ thứ ự
t không của lưới đ ệ
i n,
do ng
đó có ảnh hưở đến sự phối hợp của hệ thống bảo vệ quá dòng chạm đất của
l i
ưới đ ện. Ta xét một ví dụ như sau:

H i
MC
HT MC DG
N
1
Hình 2.2. Sơ đồ nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối v i l
ớ ưới đ ệ
i n thông qua máy biến áp
có tổ đấu dây Y0/∆
∆
∆
∆
∆
Nếu có sự cố ắ ạ ộ ả ạ đ ể
ng n m ch m t pha x y ra t i i m N1 (hình 2.2) thì dòng đ ệ
i n
thứ tự ổ ợ ủ đ ệ ộ ừ ế ế ố ớ ệ
không là t ng h p c a hai dòng i n: m t t phía máy bi n áp k t n i v i h
thống chạy y
đến và một từ phía máy biến áp kết nối với nguồn đ ệ
i n phân tán chạ
đến. Do đ ứ ừ ụ
ó dòng th không v a ph thuộ đ ệ ừ ụ ộ ổ ở
c vào lưới i n, v a ph thu c vào t ng tr
c i
ủa máy biến áp của nguồn đ ện phân tán. Tuy nhiên MBA kết n i ngu
ối vớ ồ đ ệ
n i n
phân tán có tổ đấu dây Y0/ i
∆ có một ưu đ ểm là: trong các trường hợp phụ tải không
đối xứng có thành phầ ằ ạ ố ố
n dòng không cân b ng ch y xu ng đất thông qua các n i đất
của máy biến áp, nếu có thêm máy biến áp của nguồ đ ệ
n i n phân tán có tổ đấu dây
Y0/∆ thì thành phầ ẽ ầ ậ ẽ ầ ả
n này s được chia thành hai ph n. Vì v y s góp ph n làm gi m
được áp lự ớ ế ố ớ ệ ố ệ
c đối v i máy bi n áp n i v i h th ng, đặc bi t là trong các chế độ mất
đối xứ ọ ự
ng nghiêm tr ng. Ngoài ra trong các s cố ạ ẽ
ch m đất s không có các dòng
đ ệ ứ
i n th tự ạ ừ
không ch y t hệ ố ạ ờ ũ
th ng vào máy phát và ngược l i, đồng th i c ng
không có hiện tượng quá đ ệ
i n áp tại các pha không xả ự ố
y ra s c .
2.2.1.3. Máy biến áp kết nối có tổ đấu dây Y0/Y0
MC
HT MC DG
N
1
Hình 2.3. Sơ đồ nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối v i l
ớ ưới đ ệ
i n thông qua máy biến áp
có tổ đấu dây Y0/Y0
Nếu máy biến áp có tổ đấu dây Y0/Y0 thì nguồ đ ệ
n i n phân tán ảnh hưởng
đế đồ đấ
n sơ thứ ự ạ
t không khi có ch m t mộ ạ đ ể
t pha t i i m N1 (hình 2.3), trong các sơ
đồ thứ tự ủ ế đ
không c a máy bi n áp còn có thêm iện kháng thứ tự ủ
không c a nguồn
đ ệ đ ể ả ự ố ợ ủ ả ệ ạ
i n phân tán do ó có th nh hưởng đến s ph i h p c a các b o v ch m đất.
Đồng thờ ế ổ ư
i máy bi n áp có t đấu dây nh vậ ự
y trong các s cố ứ
không đối x ng trên
đường dây sẽ đ ệ ứ
có dòng i n th tự ạ ạ ậ
không ch y vào máy phát và ngược l i. Vì v y

H i
việc máy biến áp không có cuộn tam giác làm gia tăng độ phức tạp cho tính toán
b i
ảo vệ rơle. Phải đ ều chỉnh độ nhạy của rơle bảo vệ quá dòng chạm đất tại máy cắt
đầ độ đố
u đườ để
ng dây máy cắ ể ệ
t có th phát hi n và tác ng i vớ ự
i các s cố chạm đất
m i
ột pha tại đầu cực của nguồn đ ện phân tán. Ngoài ra trong các chế độ không đối
xứ ẽ ứ ự ạ
ng s có dòng th t không ch y vào máy cắ đ ề
t, i u này sẽ là không được phép do
đ ồ đ ệ ẽ ắ ỏ
ó ngu n i n phân tán s được c t ra kh i lưới, như vậ ả ự ớ
y gi m áp l c đối v i máy
biến áp nối với hệ thống trong các chế ụ
độ ph tả ứ ữ
i không đối x ng không còn n a.
Ư đ ể ấ ủ ế ổ
u i m duy nh t c a máy bi n áp có t đấu dây Y0/Y0 là không xảy ra các hiện
t i
ượng quá đ ện áp tại các pha không xảy ra sự cố.
i n có đ ể
i m trung tính cách đ ệ
i n đối với
đất.
Trong mạ đ ệ
ng i n ba pha có trung tính cách đ ệ
i n với đất, khi làm việc bình
thường mạng đ ệ
i n là đối xứng, đ ệ
i n áp của đ ể
i m trung tính và dòng đ ệ
i n đi trong
đất bằng 0. Khi có sự cố chạ ộ đ ệ ủ ớ ẽ
m đất m t pha, i n áp c a các pha đối v i đất s thay
đổi và do đ đ ệ
ó dòng i n đ ệ ủ ũ đ ệ ủ
i n dung c a các pha c ng thay đổi. Dòng i n dung c a
pha chạ ă ầ đ ệ ủ ạ ă
m đất t ng lên 3 l n, còn dòng i n dung c a hai pha còn l i t ng lên 3 lần
so với khi làm việc bình thường. Dòng ch t là dòng
ạm đấ đ ệ
i n dung của các pha so
với đất.
Đối vớ ạ đ ệ ấ ề đ ệ
i m ng i n áp th p và chi u dài đường dây không dài thì dòng i n
chạm đất này khá nhỏ so với dòng phụ tả ủ ạ đ ệ ẫ
i c a m ng nên cho phép lưới i n v n
hoạt động bình thường. Nhưng nhược đ ể
i m của mạng đ ệ
i n này là khi có chạm đất
một pha điện áp của hai pha không chạm đất tăng lên 3 lầ ằ đ ệ
n (chính b ng i n áp
dây) nên lưới đ ệ
i n phải được thiết kế cách đ ệ
i n vớ đ ệ
i i n áp dây của mạ ả
ng, nh
hưởng đến chỉ tiêu kinh tế.
Đối vớ ạ ề ớ ệ
i m ng có chi u dài đường dây l n, đặc bi t là đường dây cáp dài,
dòng đ ệ
i n đ ệ
i n dung sẽ lớn và có thể gây hồ quang đốt cháy cách đ ệ
i n tại chỗ chạm
đất, làm hư hỏng cách đ ệ
i n, gây ngắn mạch nhiều pha. Chính vì vậy mạ đ ệ
ng i n ba
pha trung tính cách đ ệ ớ ụ
i n v i đất thường được áp d ng đối vớ đ
i lưới iện 35kV
≤ .

H i
Mộ ấ ớ
t v n đề đặt ra đối v i mạ đ ệ đ ệ ớ
ng i n ba pha trung tính cách i n v i đất là
khi có chạm đất một pha làm thế nào để xác định được đ ể
i m sự cố ạ
ch m đất. Dựa
vào đặc đ ể
i m của mạng ba pha trung tính cách đ ệ
i n với đất là khi có chạm đất một
pha, đ ệ
i n áp hai pha không chạm đất tăng lên 3 lầ ổ ơ đ ệ
n và t ng véct i n áp ba pha
khi có chạm đất một pha lúc này khác không, người ta áp dụng phương pháp dùng
b i
ảo vệ đ ện áp thứ tự ệ ự
không để phát hi n s cố ạ ạ ế
ch m đất. Tuy nhiên, h n ch của
phương pháp này là không xác định được chính xác đ ể
i m sự cố ạ đ ệ
khi m ng i n có
nhiều lộ đường dây. Trước đây, người ta dùng biện pháp là cắt luân phiên từng lộ
đường dây ra để xác đị đườ
nh vị ạ ở
trí ch m đất ng dây nào, như ớ ệ
ng v i bi n pháp này
là không có tính chọn lọc và không tố ư
i u bởi có những lộ đường dây không bị sự
cố cũng b ng ph
ị ắ
c t ra, đặc biệt là những lộ đường dây có nhữ ụ ả
t i quan trọng và có
nguồn đ ệ
i n phân tán đấu nối vào. Biện pháp khắc phục ta sẽ lần lượt phân tích trong
trường hợp sau đây:
Xét mộ ạ
t m ng đ ệ
i n ba pha trung tính cách đ ệ
i n khi có chạm đất một pha như
hình 2.4 sau:
Hình 2.4.Phân bố ự ố ạ ộ
dòng khi có s c ch m đất m t pha

H i
Để xác định sự cố ạ ự ự ằ đ ệ
ch m đất ta d a vào s không cân b ng dòng i n dung
của mỗi pha so với đất. Khi có chạ ộ đ ệ ạ ế ứ
m đất m t pha, dòng i n ch y qua bi n dòng th
tự không (BI0) của đường dây không sự ố
c chính bằng tổng các dòng đ ệ
i n dung của
các pha so với đất của đường dây đó. Còn các BI0 của đường dây có chạm đất một
pha thì dòng đ ệ
i n chạy qua các BI0 này bằng t ng c
ổ ủa dòng đ ệ
i n dung so với đất
của tất cả các đường dây không sự cố.
Hình 2.5. Đồ thị véct n áp c
ơ dòng đ ệ
i n và đ ệ
i ủa mạng khi có một pha
chạm đất
Ta nhận thấy rằng véctơ dòng đ ệ
i n qua bảo vệ quá dòng thứ tự ủ
không c a
đường dây sự cố ự
và không s cố ư
đối pha nhau. Nh vậ ể ả ệ
y ta có th dùng b o v quá
dòng thứ tự ạ ệ đ ể ự
không có hướng độ nh y cao để phát hi n chính xác i m s cố ạ
ch m
đất trong mạng đ ệ đ ệ ớ
i n ba pha trung tính cách i n v i đất [7]
i n có đ ể
i m trung tính nối đất qua cuộn
dập hồ quang
M i
ạng đ ện ba pha trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang là trường hợp
riêng của m c ch
ạ đ ệ
ng i n ba pha trung tính nối đất qua tổng trở cao. Thự ất cuộn dập
h i
ồ quang là một cuộn dây có lõi thép. Đ ện trở của cuộ ấ
n dây r t nhỏ so vớ đ ệ
i i n
kháng. Đ ệ
i n cảm L của cuộn dây có thể thay đổi được bằng cách thay đổi số vòng
dây hay khe hở không khí của lõi thép.
Ở tình trạng làm việc bình thường cũng giống như trường hợp trung tính
cách đ ệ
i n đối với đất, tổng dòng đ ệ
i n dung chạy trong đất và đ ệ
i n áp đ ể
i m trung

H i
tính bằng không. Do đ đ ệ
ó i n áp đặt trên cuộn dập hồ quang bằng không và dòng
đ ệ ạ ũ ằ
i n ch y qua nó c ng b ng không.
Xét mạ đ ệ
ng i n có trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang khi có chạm đất
một pha.
c chạm đất một pha
Khi có chạ ộ đ ệ đ ể ũ đ ệ
m đất m t pha, i n áp i m trung tính c ng là i n áp trên cuộn
d i
ập hồ quang tăng lên bằng đ ện áp pha, trong cuộn dập hồ quang xuất hiện dòng
đ ệ ả
i n c m IL (chậm sau đ ệ
i n áp trung tính 900
). Kết quả ạ ỗ ạ ờ
là t i ch ch m đấ đồ
t ng th i
có hai dòng đ ệ
i n chạy qua: dòng đ ệ
i n dung IC và dòng đ ệ
i n cảm IL, hai dòng đ ệ
i n
này ngược pha nhau, chúng bù lẫn cho nhau và có thể làm cho dòng đ ệ
i n chạm đất
giảm đi. Nếu đ ề
i u chỉnh đ ệ
i n cảm L của cuộn dập hồ quang sao cho IC = IL thì dòng
đ ệ ạ ỗ ạ ẽ ệ ấ đ ộ ự ự
i n t i ch ch m đất s tri t tiêu và làm m t i m t cách t nhiên s cố ạ
ch m đất
một pha trong mạng
Trong thực tế, cuộn dập h n tr
ồ quang còn có mộ đ ệ
t i ở nào đó nên IL không
thực sự vuông góc với UC. Do vậy khi có sự cố ẽ
s có một dòng không cân bằng nào

H i
đ ạ ỗ ạ ệ ệ ạ ự ệ ằ đ
ó ch y qua ch ch m đất. Vi c báo tín hi u ch m đất được th c hi n b ng cách o
dòng đ ệ
i n qua cuộn dập hồ quang hoặc đo đ ệ
i n áp các pha của mạng đối với đất, mà
trong mạ đ ệ
ng i n này người ta thường dùng các bảo vệ báo tín hiệu chạm đất không
có tính chọn lọc. Để có thể xác định chỗ bị ạ ầ ả
ch m đất c n ph i dùng các biện pháp
khác như dùng các bảo v n l
ệ có tính chọ ọc hay phân đ ạ ạ
o n đường dây, tách t m thời
t i i
ừng đường dây ra khỏi lưới đ ện. Đ ều này cũng gây bất lợi với những lộ đường
dây có những ph ng và
ụ ả
t i quan trọ đường dây có nguồ đ ệ
n i n phân tán đấu nối vào.
Để tă ọ ọ ủ ả ệ ợ ả ệ
ng tính ch n l c c a b o v trong trường h p này người ta dùng b o v quá
dòng có hướng [7] [8].
i n có đ ể
i m trung tính nối đất trự ế
c ti p.
Để khắ ụ
c ph c nhược đ ể
i m quá đ ệ
i n áp lớn khi có sự cố ạ ủ ạ
ch m đất c a m ng
ba pha trung tính cách đ ệ
i n với đất và mạ đ ệ
ng i n ba pha trung tính nối đất qua cuộn
d i
ập hồ quang người ta dùng mạng đ ện ba pha trung tính nối đất trực tiếp. Do trung
tính nối đất trực tiế ạ ộ ạ ẽ ở ắ ạ ộ
p, ch m đất m t pha trong m ng s tr thành ng n m ch m t pha
đối vớ ắ
i đất, dòng ng n mạch lớ ả
n, nh hưở ườ
ng an toàn đến ng i và thiết bị, do vậy
buộc phải có thiết bị cắ ộ
t khi m t pha chạm đất, làm ngừng trệ cung cấ đ ệ
p i n cho các
phụ tải. Để giải quyết vấ ế ị
n đề này người ta thường dùng thi t b tự đ ạ
động óng l i.
Khi nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối vào mạ đ ệ
ng i n ba pha có trung tính nối đất
trực tiếp thông qua một máy biến áp có tổ đấu dây là Y0/ i
∆ (hình 2.7) thì dòng đ ện
thứ tự ẽ
không s được chia thành hai thành phầ ầ ừ ồ đ ệ
n: thành ph n t ngu n i n phân tán
(I0DG) và thành phần từ ệ
h thống (I0S). Đ ề
i u này khiến cho dòng đ ệ
i n sự cố chạm đất
được đ ở ả ố ớ đ ệ ự
o đầu đường dây gi m xu ng, so v i dòng i n s cố ạ
ch m đất khi không
có nguồ đ ệ
n i n phân tán. Vì vậy khả nă ệ ự
ng phát hi n ra các dòng s cố ạ
ch m đất có
giá trị thấp giả đ
m i và thời gian tác động của các sự ố đ
c ã được phát hiện tăng lên.
110kV
22kV
HT
~
DG
BV2
BV1
N
2
Hình 2.7. Nguồ đ ệ
n i n phân tán nối song song với lưới đ ệ
i n

H i
Khi ngắn mạch chạm đất xảy ra tại đ ể
i m N2 (hình 2.7) trên đường dây
không có nguồ đ ệ
n i n phân tán DG, có thể khiến cho bảo vệ BV1 ở đầu xuất tuyến
đường dây có nguồ đ ệ ế ố ạ ế ả ệ ấ ế
n i n phân tán k t n i vào ho t động n u b o v đầu xu t tuy n
này không xác định được hướng của dòng đ ệ
i n và biên độ củ đ ệ ạ
a dòng i n ch y qua
bảo vệ vượ ưỡ
t ng ng. Đặc biệ ấ
t, xác su t này xả ớ ả ủ
y ra l n khi kho ng cách c a nguồn
đ ệ đ ể ự
i n phân tán và i m s cố ậ
trên đường dây lân c n gầ ủ ạ ồ
n thanh góp c a tr m ngu n
[3]. Sự tác động nhầm của bảo vệ trên đường dây có nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối
này là không mong muốn vì sự cố đ ằ ạ ả ệ
ó không n m trong ph m vi b o v của nó, sẽ
d i
ẫn đến ngừng cung cấp đ ện cho các phụ tả đ
i trong khi đường dây ó không hề bị
sự cố.
Việc thay đổi thời gian cài đặt trong hệ thố ả ệ
ng b o v cần được xem xét khi
phối hợp nhiều thiết bị bả ệ đ ệ ế
o v trong lưới i n và trong các ch độ sự cố khác nhau.
Một sự phối hợ ủ ế ị
p c a thi t b bả ệ ợ
o v thích h p cho tất cả các sự cố đ ệ
trên lưới i n là
rất khó khăn vì các bảo vệ quá dòng được cài đặt tại đầu các xuất tuyến đường dây
thường có đặc tính tương tự nhau trước khi có nguồn phân tán đấu vào. Do đó,
trong trường hợp này người ta thường thay thế các bảo vệ quá dòng không hướng
trên các đường dây bằng các bảo vệ quá dòng có hướng. Việc thêm các bảo vệ quá
dòng có hướng tại các máy cắt đầu đường dây và các tự động đóng lại trên đường
dây sẽ giúp ta giải quyết được vấn đề này. Tuy nhiên sử dụ ả ệ
ng b o v quá dòng có
hướng thì đắt hơn và làm việc chậm hơn so với bảo vệ quá dòng không hướng [7].

H i
CHƯƠNG 3
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY THỦ Đ Ệ
Y I N NHỎ Ậ
N M
Đ Đ Ớ Ệ Ố Ả Ệ Ố
ÔNG VÀ A KHAI T I H TH NG B O V LƯỚI PHÂN PH I
Như đ ở ệ ế ố ồ đ ệ
ã phân tích chương 2, vi c k t n i ngu n i n phân tán vào lưới
đ ệ ố
i n phân ph i có nhữ ả ự ự ớ đ ệ ệ
ng nh hưởng tích c c và tiêu c c t i lưới i n, đặc bi t là
trong hệ thống b o v
ả ệ. Mà trong lướ ướ
i đ ệ ố ủ
i n phân ph i c a n c ta như ệ ủ
hi n nay, ch
y i
ếu là sự ứng dụng và phát triển của hai mạng đ ện: mạng ba pha trung tính cách
đ ệ ớ
i n v i đất và mạ ố ự
ng có trung tính n i đất tr c tiế ộ ủ
p. Trong n i dung c a chương này
xin trình bày các vấn đề về ả ủ ủ đ ệ ỏ Đ ố
nh hưởng c a hai nhà máy th y i n nh a Khai (n i
v i
ới lưới đ ện có trung tính trực tiếp vớ ậ Đ ố ớ
i đất) và N m ông (n i v i lưới có trung
tính cách đ ệ
i n với đất) đến hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối.
i n Nậm m
Đông (nối với lưới đ ệ
i n có đ ể
i
trung tính cách đ ệ
i n với đất)
i n Nậm Đông
Nhà máy thủ đ ệ ậ Đ ớ ổ ấ ồ ổ
y i n N m ông v i t ng công su t là 15,6MW, g m ba t
máy được đấu vào vào thanh cái 35kV trạm 110kV Nghĩa Lộ.

H i
371
372
M¹ c h k Ðp
Hình 3.1. Sơ đồ đấu nối nhà máy thủy đ ệ
i n Nậm Đông vào trạm 110kV Nghĩa Lộ
Trạm biến áp Nghĩa Lộ 110kV dùng một máy biến áp 25MVA-
110/35/10kV. Lưới 35kV Văn Chấn là mạng trung tính cách đ ệ
i n. Trên thanh cái
35kV gồm 4 lộ đường dây đấu vào. Trong đó l u n
ộ đường dây 377, 375 được đấ ối
với nhà máy thủ đ ệ ậ Đ ồ ổ ỗ ổ
y i n N m ông g m 3 t máy, m i t 5,2kW: 3x5,2kW- 6/35kV.
Hai lộ đường dây 377 và 375 dùng dây AC- 70, chiều dài l=25km. Lộ đường dây
371 dùng dây AC- 70, chiều dài l=15km và lộ đường dây 373 dùng dây AC- 95,
chiều dài l=17km.

H i
3.1.2. Tính toán phân bố dòng thứ tự ự
không khi có s cố mộ ạ
t pha ch m đất trên
l i
ưới đ ện 35kV Văn Chấn
- Đường dây trên không AC-70 có thông số như sau:
Dung dẫn b0=2,86. 10-6
( )
1/ km
Ω →Đ ệ
i n dung C0=9,108.10-9
( )
/
F km
- Đường dây trên không AC-95 có thông số như sau:
Dung dẫn b0=2,94. 10-6
( )
1/ km
Ω →Đ ệ
i n dung C0=9,363.10-9
( )
/
F km
S i
ự phân bố dòng đ ện thứ tự ạ ế ứ
không ch y qua các bi n dòng th tự không
(BI0) đặt tại đầu các xuất tuyế ư
n đường dây được tính toán nh sau:
- Hai lộ đường dây 377 và 375 có dòng đ ệ
i n dung của mỗi pha so với đất khi
làm việc bình thường:
9 3
0 0
35
. . . .2. .50.9,108.10 .25 1,444.10 1,444
3
− −
= = = =
C P
I U C l kA A
ϖ π
- L i
ộ đường dây 371 có dòng đ ện dung của mỗi pha so với đất khi làm việc
bình thường:
9 3
0 0
35
. . . .2. .50.9,108.10 .15 0,867.10 0,867
3
− −
= = = =
C P
I U C l kA A
ϖ π
- L i
ộ đường dây 373 có dòng đ ện dung của mỗi pha so với đất khi làm việc
bình thường:
9 3
0 0
35
. . . .2. .50.9,363.10 .17 0,982.10 0,982
3
− −
= = = =
C P
I U C l kA A
ϖ π
V i
ậy: - Dòng đ ện thứ tự không chạy qua BI0 đặt ở đầu đường dây 377 và 375 khi
có một pha chạm đất trên lộ đường dây 377 hoặc 375 là: IBI0(377) = IBI0 (375)
= 3 3
( IC0(371) + I
3 C0(373) + 3IC0(375))= 9,879A (vì khi có chạm đất một pha đ ệ
i n
áp của hai pha không chạm đất tăng lên 3 lần so với trước khi chạm đất)
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t không chạy qua BI0 đặt ở đầ đườ
u ng dây 371 khi có một
pha chạ ộ
m đất trên l đường dây 371 là:
IBI0(371) = 3 3
( I C0(373) + I
3 C0(375) + 3IC0(377) )= 11,61A

H i
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t không chạy qua BI0 đặt ở đầ đườ
u ng dây 373 khi có một
pha chạ ộ
m đất trên l đường dây 373 là:
IBI0(373)= 3 ( 3 IC0(371)+ 3 IC0(375) + 3 IC0(377))= 11,265A
3.1.3. Lựa chọn phương thức và thông số cài đặt của các rơ ả ệ
le b o v lưới đ ệ
i n
35kV Văn Chấn
Qua kết quả tính toán dòng thứ tự ạ
không ch y qua các BI0 đặt tại đầu các
đường dây khi chạ ộ ạ đ ệ ớ ồ
m đất m t pha (trong m ng trung tính cách i n v i đất có ngu n
đ ệ ố ậ ấ ằ
i n phân tán đấu n i vào) ta nh n th y r ng: Dòng qua các BI0 đầu các lộ đường
dây này có giá trị ấ
r t nhỏ. Các dòng đặt của bảo vệ quá dòng TTK cho lưới có dòng
chạm đất bé thường có giá trị nhỏ vì chúng không chịu ảnh hưởng của các dòng
đ ệ ả ị ủ đ ệ ậ ả ệ
i n t i mà ch u tác động c a các dòng i n dung. Vì v y, để các b o v xác định
được chính xác đ ể ạ ợ ả ệ
i m ch m đất thì trong trường h p này ta dùng b o v quá dòng
thứ tự không có độ nhạy cao.
3.1.3.1. Giới thiệu rơle bảo vệ quá dòng 7SJ63
Rơ ế
le SIPROTEC 7SJ63 là thi t bị kỹ thu t s
ậ ố ả ệ đ ề ể
dùng b o v và i u khi n các
thiết bị đ ệ ớ ộ ử ạ ấ ả ệ ũ ư
i n v i b vi x lý m nh. T t c các công vi c c ng nh các phép đo thu
nhận được và cho đến các lệnh phát ra đều thực hiện bằng phương pháp vi xử lý kỹ
thuật số.
Rơle SIPROTEC 7SJ63 kỹ ậ
thu t số đ ă ử
a n ng được s dụ ạ
ng linh ho t trong
nhiều ứng dụng khác nhau. Chúng được sử dụng để bả ệ đ ề ể
o v , i u khi n và giám sát
các phụ tả ố ề ả ở ấ đ ệ ố
i phân ph i, các đường dây truy n t i các c p i n áp có trung tính n i
đất trự ế ố ạ ế
c ti p, n i đất h n ch hoặ ộ
c qua cu n dập hồ quang. Rơle có thể sử dụng
đượ đườ
c trong lưới hình tia, vòng hoặc ng dây kép cả bả ệ ơ
o v cho động c không
đồng bộ.

H i
Rơle SIPROTEC 7SJ63 còn được trang bị đầy đủ các chức nă ầ ế
ng c n thi t
cho đ ề
i u khiển, bảo vệ, giám sát (vị trí) các máy cắt đ ệ
i n. Do vậy rơle này có khả
năng sử dụng rất rộng rãi.
Nó cũng có thể dùng như ộ
m t bảo vệ ự
d phòng cho các bảo vệ chính như ả
b o
vệ so lệch hoặc khoảng cách đối với: đường dây, máy biến áp, máy phát, động cơ và
bảo vệ so lệch thanh cái.
3.1.2.2. Các chức năng bảo vệ ủ
c a rơle 7SJ63 – SIEMENS
Kí hiệu theo
ANSI
IEC Các chức n a r
ăng củ ơle
50, 50N
I>, I>>
Ie>, Ie>>
Bảo vệ quá dòng có thời gian độc lập
(pha/đất)
51, 51N Ip, Iep
Bảo vệ quá dòng có thời gian phụ thuộc
(pha/đất)
67, 67N
Idir>, Idir>>, Ipdir
Iedir>, Iedir>>, Iepdir
Bảo vệ quá dòng có hướng thời gian độc
lập hoặc phụ thuộc (pha/đất)
67Ns/50Ns Iee>, Iee>>, Ieep
Bảo vệ quá dòng nhậy có hướng/ không
hướng thời gian độc lập hoặc phụ thuộc
59N/64 Ve/V0>
B i i
ảo vệ dịch chuyển đ ện áp và đ ện áp thứ
tự không
87N Bảo vệ chạm đất trở kháng hạn chế
50BF Bảo vệ khi máy cắt từ chối tác động
79 Chức năng tự động đóng lại
46 I2>
Bảo vệ không cân bằng pha (thứ tự
nghịch)
47 V2>
B i
ảo vệ không cân bằng đ ện áp (giám sát
thứ tự pha)

H i
49 ϑ > Bảo vệ quá tải nhiệt
48 Khởi động thời gian giám sát
14 Bảo v ng c
ệ roto độ ơ
37 I< Giám sát kém dòng đ ệ
i n
38
Giám sát nhiệ ớ
t độ v i thiết bị RTD bên
ngoài
27, 59 V<, V> Bảo vệ quá áp/ kém áp
81O/U f>,f< Bảo vệ kém/quá tần số
Chức năng bảo vệ quá dòng không hướng (50, 50N, 51, 51N) là cơ sở của
rơle 7SJ63. Có 4 phần tử quá dòng thời gian độc lập được trang bị sẵ ơ
n trong r le, 2
cho quá dòng pha-pha, 2 cho quá dòng pha-đất. Các phần tử quá dòng trên có thể
đặt tác động có thờ ặ ắ ờ ử
i gian ho c c t nhanh không th i gian theo ý đồ người s dụng.
Các phần tử bả ệ ờ ụ
o v quá dòng có đặc tính th i gian ph thuộc cũng sẵn có để dùng
cho cả hai trường hợp ngắn mạ ẩ ặ
ch pha-pha và pha-đất theo tiêu chu n ANSI ho c
IEC tùy theo ý đồ sử ụ
d ng.
Tùy theo vào phiên bản được đặt hàng chức năng quá dòng được trang bị
thêm chứ ă ắ ư
c n ng quá dòng có hướng (67/67N), khi máy c t h hỏ ệ ạ
ng, phát hi n ch m
đất trong hệ ố ố đ ệ ở ặ đ ệ ở ả
th ng n i đất i n tr cao, ho c có i n tr . B o vệ ể
này có th có
hướng hoặc không hướng. Rơle còn có thể được trang bị các chức năng bảo vệ:
Dòng đ ệ ứ
i n th tự ị
ngh ch (46), tự đ ạ ả ệ
động óng l i (79), quá t i nhi t độ (49), quá/kém
áp (59/27), kém tần số (81), các chức năng bảo vệ cho động cơ. Ngoài ra rơle còn
được trang bị ứ
ch c nă ự ố
ng ghi s c .
3.1.2.3. Ứng dụng Rơle bảo vệ 7SJ63 trong mạng đ ệ
i n có trung tính cách ly
Tính nă ư
ng u việt của rơ le 7SJ63 là phát hiện chính xác vị trí xuất tuyến xảy
ra sự ố
c chạm đất, giúp nhân viên quản lý lưới đ ệ
i n xử lý tình huống tốt, duy trì khả

H i
n i
ăng cấp đ ện tối ưu cho khách hàng. Sau đây là giới thiệu hoạt động của rơ le
7SJ63.
Sơ đồ bảo vệ rơ le hiện nay tại các TBA:
XT1
52
50/51
I1
I2
I3
L1
L2
L3
52
59N
VE
50/51
XT2
I1
I2
I3
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ ạ
t i các TBA 35kV đang sử ụ
d ng hiện nay
Rơ le bảo vệ tạ đ
i các TBA ang sử dụ ệ ộ ố
ng hi n nay có m t s tính năng như
b i i
ảo vệ quá dòng đ ện cắt nhanh, có thời gian phụ thuộc (F50/51), tín hiệu dòng đ ện
được lấ ừ ừ ấ ế ệ ạ ấ ừ ộ
y t TI t ng xu t tuy n. Phát hi n ch m đấ đượ
t (F59N) c l y t cu n tam
giác hở của máy biến đ ệ
i n áp thanh cái, chi phí đầu tư thấp. Nhưng rơle có ít tính
năng hoạt động, khi có sự cố chạm đất, nhân viên vận hành sẽ không xác định được
xuất tuyến nào đang bị s c
ự ố và phải cắt đ ệ
i n tất cả các xuất tuyến (hình 3.2)

H i
XT1
52
50/51
L1
L2
L3
52
VE
VE
IEE
AS
50/51
XT2
59N
67Ns
I1
I2
I3
I1
I2
I3
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ quá dòng có hướng độ nhạy cao (67Ns)
52
50/51
L1
L2
L3
52
VE
VE
IEE
AS
67Ns
50/51
TI0
XT1
TI0
XT2
59N
I1
I2
I3
I1
I2
I3
Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ quá dòng có hướng n
độ nhạy cao phát hiệ
xuất tuyến bị chạm đất một pha

H i
Tính năng vượt trội củ ơ
a r le 7SJ63:
Đối vớ ấ
i xu t tuyế ữ ơ ả ệ
n là đường dây trên không, gi nguyên r le b o v quá
dòng (50/51), rơle phát hiện chạm đất (F59N) hiện có. Bổ sung rơle bảo vệ chạm
đất có hướng (F67Ns). Có thể sử dụ ấ ề ứ ă ả ệ
ng r t nhi u ch c n ng b o v từ rơle 7SJ63.
Đ ệ ạ
i n áp ch m đất (VE) được lấy từ cuộn tam giác hở của máy biến đ ệ
i n áp thanh cái
hiện có. Lấy tín hiệu dòng đ ệ
i n chạm đất (IEE) bằng cách c ng dòng
ộ đ ệ
i n IL1, IL2, IL3.
Trang bị mỗ ấ ế ộ ơ ả ệ ạ ặ ử
i xu t tuy n m t r le b o v ch m đất có hướng ho c s dụ ơ
ng 1 r le
cho tất cả các xuất tuyến bằ ử ụ ộ ể đ ệ
ng cách s d ng b chuy n đổi dòng i n (AS).
Ư đ ể ả ễ ự ệ ư ấ đ ể ẽ ấ
u i m: đơn gi n, d th c hi n, chi phí đầu t th p. Nhược i m: s xu t
hiện dòng đ ệ
i n chạm đất IEE khi không có sự cố ạ ử
ch m đấ đặ
t do c tính các TI s
dụng cho các pha thường khác nhau (hình 3.3)
Đối vớ ấ
i xu t tuyế ầ
n là cáp ng m, giữ nguyên rơle bảo vệ quá dòng (50/51),
rơle phát hiện chạm đất (F59N) hiện có. Bổ sung rơle bảo vệ chạm đất có hướng
(F67Ns). Có thể ử
s dụ ấ ề ứ ă ả ệ
ng r t nhi u ch c n ng b o v từ ơ ế ố
r le 7SJ63, chi ti t s lượng
chức năng như bả ứ
ng các ch c n a r
ăng củ ơle. VE được lấy từ cuộn tam giác hở của
máy biế đ ệ
n i n áp thanh cái hiệ ổ ế đ ệ ứ ự
n có. B sung máy bi n dòng i n th t không (TI0)
để lấ ệ đ ệ ạ
y tín hi u dòng i n ch m đất IEE. Trang bị mỗ ấ ế ộ ơ ả ệ
i xu t tuy n m t r le b o v
chạm đất có hướng hoặc sử dụng 1 rơle cho tất cả các xuất tuyến bằ ử ụ
ng cách s d ng
b i
ộ chuyển đổi dòng đ ện (AS). (hình 3.4)
Thao tác để xác định xuất tuyế ả ạ ế ị ỗ
n x y ra ch m đất: N u ta trang b cho m i
xuất tuyến một rơle bảo vệ chạm đất, thì khi có sự cố ơ
, r le 7SJ63 sẽ ệ
phát hi n ngay
và nhân viên quản lý vận hành nhanh chóng nhận biết được xuất tuyến nào bị ự ố
s c .
Nếu ta trang bị mộ ơ ấ ả ấ ế ệ
t r le cho t t c xu t tuy n thì vi c xác định xuất tuyến nào xảy
ra chạm đấ đượ
t c thực hiện bằng cách sử dụ ộ ể đ ệ
ng b chuy n đổi dòng i n (AS), để
đư đấ
a tín hiệ đ ệ ạ
u dòng i n ch m t IEE lầ ừ ấ ế ơ ấ
n lượt t ng xu t tuy n vào r le, đến xu t
tuyến nào mà rơle bảo vệ chạm đất có hướng tác động thì xuấ ế đ đ ự
t tuy n ó ang có s
cố xả ả ự
y ra. Khi x y ra s cố ạ ộ ậ
ch m đất, tùy thu c vào quy trình v n hành mà nhân

H i
viên quản lý lưới đ ệ
i n có thể để xuất tuy t tuy
ế đ
n ó tiếp tục v c c
ận hành hoặ ắt xuấ ến
đ ỏ đ ệ ệ ử
ó ra kh i lưới i n. Vi c s dụ ơ ẽ ấ ứ ạ ắ đ ệ
ng r le 7SJ63 s ch m d t được tình tr ng c t i n
hàng loạt tại nhiều xuất tuyến mặc dù không xảy ra sự ố
c . Hiện nay, chức năng này
còn chưa được sử ụ
d ng rộ ở đ ệ
ng rãi các lưới i n trung áp.
3.1.2.4. Cài đặt rơle bảo vệ quá dòng thứ ự
t không có hướng độ nhậy cao 7SJ63 đặt
tại đầu các xuất tuyến đường dây 35kV của trạm biến áp Nghĩa Lộ khi nhà máy
thủy đ ệ
i n Nậ Đ ố
m ông đấu n i vào
Bảng 3.1. Kết quả chỉnh định bảo vệ thứ tự không có độ nhậy cao cho
các đường dây 377, 375, 373, 371.
Thiết bị được bả ệ
o v
Trị số chỉnh định
Tỷ số TI Trị ố ị ố
s đặt Tr s dòng tác động
Đường dây 377
100/1
IEE=0,02A 2A
Đường dây 375 IEE=0,02A 2A

H i
i n Đa Khai (nối với lưới đ ệ
i n có đ ể
i m
trung tính nối đất trực tiếp)
i n Đa Khai
Nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai nằ ở Đ
m xã a Chay huyện Lạc Dương, tỉnh
Lâm Đồng. Nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai xây dựng sẽ cung cấ ộ ả đ
p m t s n lượng iện
đ ể đ ệ ự ỉ ủ
áng k cho lưới i n khu v c t nh Lâm Đồng mà ch yế ệ ạ
u là huy n L c Dương và
lân cậ ở đ ạ
n giai o n từ ă
n m 2010.
3.2.1.1. Hệ thống lưới phân phối
Trong giai đ ạ
o n đầu khi phụ tả ấ ẽ ấ đ ệ ừ ạ
i còn th p s được c p i n t tr m 110kV
Đ ạ ằ đ ệ ớ
à L t 2 b ng lưới i n 22kV v i bán kính khoảng 18km.
3.2.1.2. Quy mô công suất của nhà máy.
Trong quá trình tính toán thuỷ nă ả
ng được xác định kh nă đ ệ ủ
ng phát i n c a
nhà máy là 9,6MW. Cấ đ ệ
p i n áp đấu n và k
ối vào hệ thống để đảm bảo kinh tế ĩ
thuật đối vớ ấ
i công su t 9,6MW, khoảng cách truyền tải 38km.
Dựa trên những số liệu về phụ tả ọ ế ệ ư
i d c tuy n đường dây 22kV hi n có. T
v i
ấn đ ện thấy rằng phụ tả ủ ủ
i c a đường dây 22kV ch yế ậ ạ ự ầ
u t p trung t i khu v c g n
trạm biến áp 110/22kV Đà Lạt. Tổng phụ tả ủ
i c a đường dây 22kV là 11580kVA,
đ ụ
ây là ph tải cự ụ ả ể
c đại. Còn ph t i tính trung bình là 5000kVA. Sau khi chuy n các
phụ tả ọ ụ
i d c đường dây thành ph tả ậ ụ ụ ộ ụ
i t p trung để ph c v tính toán thì toàn b ph
tải phân bố dọc đường dây sẽ được coi như ụ
1 ph tả ậ ạ đ ể
i t p trung t i 1 i m cách TBA
110/22kV Đà Lạt 3km có công suất 40000kVA.
Nế ả ạ ạ ộ ớ đ ẫ
u c i t o l i toàn b đường dây 22kV dài 38km v i ây d n AC-185/29 thì
đường dây truyề ả ẽ ố ĩ ậ ư
n t i này s có các thông s k thu t nh sau:
- Chiề ế
u dài toàn tuy n: 38km.
- Với máy biến áp 6,3/24-2x2,5%kV-4000kVA có:

H i
+ PN = 35 kW nên RBA = 1,143Ω.
+ UN% = 6,5% nên XBA = 8,914Ω.
- Thời gian sử ụ
d ng công suất lắp máy là 4200h/năm.
Qua phân tích ở trên thì phương án đấu nố ỷ đ ệ Đ ớ
i nhà máy thu i n a Khai v i
hệ thống được chọn như sau: Đấu nối nhà máy thuỷ đ ệ Đ
i n a Khai với TBA
110/22kV Đà Lạt 2 bằng đường dây mạch kép với dây dẫn AC-185/29 dài 38 km -
đ ể ủ
i m đầu là thanh cái 22kV c a nhà máy, đ ể
i m cuối là thanh cái TBA 110/22kV Đà
Lạt.
Để đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật thì ngoài việc cả ạ
i t o
đườ đườ
ng dây 22kV mạ ệ
ch đơn hi n có thành ng dây 22kV mạ ớ ẫ
ch kép v i dây d n
AC-185/29 thì chủ đầu tư ũ
c ng phải thoả thuậ ớ đ ệ ự ề ệ
n v i i n l c Lâm Đồng v vi c cho
phép nhà máy vận hành trong chế độ cosϕ cao (>0,85) khi nhà máy làm việ ở
c chế
độ phát công suất lớn nhất. Trường hợp đặc biệ đ ệ
t để nâng cao i n áp trên đường dây
truyền tải khi nhà máy phát với công suất cực đại có thể đ ề
i u chỉ ủ
nh đầu phân áp c a
máy biế ừ
n áp chính thêm t 2,5% đế để
n 5% bù lại tổn thấ đ ệ
t i n áp dọc đường dây.
3.2.1.3. Sơ ố đ
đồ n i i i
ện chính của nhà máy thủy đ ện Đa Khai
Với tổng công suất lắp máy là 9,6MW, việc tính toán chọn thiết bị được xác
định số ổ ổ ỗ ổ ấ
t máy là 3 t , m i t có công su t 3,2MW.
Sử dụ ế ă ấ
ng 3 máy bi n áp t ng áp công su t mỗ ổ
i máy 4,2MVA cho 3 t máy
phát đ ệ
i n theo sơ đồ khối máy phát - máy biến áp, phía 22kV sử dụng sơ đồ cầu mở
rộng với hai ngăn lộ đường dây và 3 ngăn máy biến áp.
Áp dụng sơ đồ khối máy phát - máy biến áp vận hành đơn giản và linh hoạt.
B i
ố trí máy cắt ở đầu ra máy phát cho phép khởi động tổ máy bằng nguồn đ ện từ
thanh cái 6,3kV qua máy biến áp chính và máy biế ự ự ệ
n áp t dùng. Th c hi n hoà
đồng bộ ớ
v i hệ ố ề ả ằ
th ng truy n t i b ng các máy cắt đầu ra máy phát 6,3kV của mỗi tổ
máy hoặc máy cắt 22kV.

H i
Đ ệ ă ủ ẽ đ ệ
i n n ng c a nhà máy s được phát lên lưới i n 22kV và được truyền tải
lên hệ thố đ ệ
ng i n quốc gia thông qua TBA 110/22kV Đà Lạt.
S i
ơ đồ nối đ ện chính của Nhà máy thuỷ đ ệ Đ ư
i n a Khai nh sau:
+ Phía đầu ra máy phát đ ệ
i n: Sơ đồ khối tổ máy phát – máy biến áp chính.
+ Phía 22kV: Sơ đồ cầ ở
u m rộ ớ ă ế ă
ng v i 3 ng n máy bi n áp và 2 ng n đường
dây. Máy cắ ạ đ ệ ằ ặ ờ
t 22kV là lo i cách i n b ng khí SF6 ho c chân không, đặt ngoài tr i.

H i
TD1
mf
c ¸ p 10k v -c u /p v c /x l p e/d s t a /pv c (3x 35)
T3
®Õn c ét sè 286 dzk l é 472 ®Õn c ét sè 286 dzk l é 472
TD2
h
t
®iÖn
Tù
Dï
NG
CHUNG
t
ñ
®iÖn
h
¹
t
h
Õ
1k
v
T2
G1 G2
6,3KV
T1
22KV
G3
6,3KV
Hình 3.5. Sơ ố
đồ n i đ ệ ủ ủ đ ệ Đ
i n chính c a nhà máy th y i n a Khai
3.2.1.4. Sơ ố
đồ đấu n i với hệ ố đ ệ ố
th ng i n qu c gia
V i
ới công suất 9,6MW phương án đấu nối nhà máy vào mạng lưới đ ện
được đưa ra xem xét trong báo cáo nghiên cứu khả ở
thi là cấ đ ệ ớ
p i n áp 22kV v i
đường dây mạ ộ ạ ộ
ch kép đấu vào đường dây 22kV l 472 t i c t 286 cách trạm phân
phối điện của nhà máy 8km và cách trạ ế Đ ạ
m bi n áp 110/22kV à L t 38km. Đường

H i
dây lộ 472 là đường dây hiện có lấ đ ệ
y i n từ trạm biến áp Đà Lạt cấp cho một số
khu vực lân cận. Do công suất phát của nhà máy tương đối lớn nên đường dây
22kV lộ 472 với dây dẫn AC-185/29 chỉ có thể ả ộ ầ ấ đ ệ ề ạ
t i m t ph n công su t i n v tr m
110/22kV Đà Lạt, một phần công suất của nhà máy sẽ được cung cấp trực tiếp cho
các phụ ả
t i nằ ọ ộ
m d c l 472.
n h µ m¸ y t h u û ®iÖn ®a k hai
m¸ y ph ¸ t 3,2mw
®iÓm ®Êu n è i c é t 286 l é 472
m¸ y c ¾t 24k v
6,3/23 k V - 4,2mv a
6,3k v
m¸ y c ¾t 7,2k v
22k v
m¸ y c ¾t 24kv
110k v
22k v ®µ l ¹ t
(®- ê n g d ©y c ¶ i t ¹ o )
8k m
22k v
Hình 3.6. Sơ đồ đấu nối nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai vào hệ ố đ ệ ố
th ng i n qu c gia
3.2.2. Ảnh hưởng của nhà máy thủy đ ệ
i n Đa Khai tới sự phối hợp các thiết bị bảo
vệ
3.2.2.1 Tính toán ngắn m à L
ạch cho trạ ố Đ
m đấu n i ạt
110kV 22kV
D1 PT
AC150-35,5km
D2
2xAC185- 38km
HT
~
DG
6,3kV
22kV
BI1
BI2
40MVA Pdm=3x3,2MW
X''d=0,019
6,3/24kV-3x4MW
Un%=6,5
15kV
N
22kV
0,4kV
D'1
Khi nhà máy thủ đ ệ Đ ố
y i n a Khai đấu n i vào mạ đ ệ
ng i n địa phương sẽ làm
t i
ăng dòng đ ện ngắn mạch trên thanh cái 22kV của trạ ế ố Đ ạ
m bi n áp đấu n i à L t.

H i
Khi dòng ngắn m n m
ạch tăng sẽ ảnh hưởng chủ ế
y u đến khả năng chịu dòng ngắ ạch
và thông số củ ả ệ ứ
a b o v quá dòng pha, quá dòng th tự ệ
không và đặc bi t nó làm
giảm sự phối hợp giữa các bảo vệ (như đã phân tích ở trên). Vậy chỉ xét các dòng
ngắn mạch có trị số lớ ắ ạ ộ ạ
n: ng n m ch ba pha, m t pha ch m đất, hai pha chạ ở
m đất
chế độ max tạ đ ể ắ
i i m ng n mạch N trên đường dây D1 cách thanh góp 22kV 5km
( o
đ ạn D1’). Xét 2 BI đặ đầ
t ở hai u đường dây D1 và D2.
3.2.2.1.1 Tính toán các thông số và thiết bị
* Chọn các đại lượng cơ ả
b n: cb
S = 100MVA ; =
cb tb
U U các cấp (6,3; 23,5; 115)kV
Dòng đ ệ
i n cơ bản:
= = =
22 cb
cb 22
cb
S 100
I 2,4568kA
3.U 3.23,5
Tính điện kháng các phần tử:
a. Hệ thố đ ệ
ng i n
- Đ ệ
i n kháng thứ tự ậ ị ệ ị
thu n, ngh ch trong h đơn v cơ bản Scb=100MVA,
=
110
cb
U 115kV: =
* *
1HT 2HT
X = X 0,178. Chuy n v
ển sang hệ đơ ị ơ ả đ
c b n ã chọn:
* cb
1HT 2HTG 1HT
mHT
S 100
X = X X . 0,178. 0,089
S 200
= = =
đ
- Đ ệ
i n kháng thứ tự không: *
0HT
X = 0,098
0HT
100
X 0,098. 0,049
200
= =

H i
b. Máy biến áp
Máy biến áp TDH 40000/110, 110/22/15kV: S đm=40MVA; UC=115kV;
UT=23,5kV; UH =15,75kV; C T
N
U 10,5%
−
= ; C H
N
U 17%
−
= ; T H
N
U 6%
−
= ; ∆PN= 390kW;
∆Po = 82kW; Io% = 0,8%;
C C T C H T H
N N N N
1
U % (U % U % U %)
2
1
(10,5 17 6) 10,75%
2
− − −
= + −
= + − =
T C T T H C H
N N N N
1
U % (U % U % U %)
2
1
(10,5 6 17) 0%
2
− − −
= + −
= + − ≈
H C H T H C T
N N N N
1
U % (U % U % U %)
2
1
(17 6 10,5) 6,25%
2
− − −
= + −
= + − =
= = =
đ
C
N cb
C
m
U % S 10,75 100
X . . 0,2687
100 S 100 40
- Máy biến áp 22/6,3kV
= =
đ
N cb
B
mB
U % S 6,5 100
X = . . 1,625
100 S 100 4
- Máy biế ự ố
n áp t dùng 22/0,4kV cu i đường dây D1: B
X = 0,2
c. Đường dây
- Đường dây D’1
cb
D1' 0 1 2 2
cb(22kV)
S 100
X = x .L 0,358.5. 0,324
U 23,5
= =

H i
X0D1’= 2.X1D1’= 2.0,324 = 0,648
- Đường dây D2
= =
cb
D2 0 2 2 2
cb(22kV)
S 100
X = x .L 0,409.38. 2,8143;
U 23,5
X0D2= 2.X1D2= 2.2,8143 = 5,6286;
d. Máy phát
′′
= = =
cb
F1 d
d®
F
S 100.0,8
X x . 0,019. 0,475
S 3,2
3.2.2.1.2 Tính toán dòng đ ệ
i n ng a Khai
ắn mạch khi chưa có nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n
Bảo vệ quá dòng trên đường dây D1, D2 sẽ bị ả ợ
nh hưở ườ
ng trong tr ng h p
đấu nối thêm nhà máy Đ ả ự
a Khai vào lưới 22kV. Để kh o sát s cố ắ ạ
ng n m ch trên
đường dây D1 ta xét đ ể ắ ạ
i m ng n m ch N như hình sau:
110kV 22kV
HT
40MVA
15kV
D2
BI2
0,4kV
PT
D1 PT
AC150-35,5km
BI1
N
22kV
0,4kV
AC185-38km
D'1
- Sơ đồ thay thế thứ ự
t thuận và thứ ự
t nghịch
X1D'1
Xht
Eht
N
0,089 0,2687
XC XT
0 0,324
- Biến đổi sơ đồ: = + + = + =
1 ht C T
X X X X 0,089 0,2687 0,3577
- Rút gọ ơ
n s đồ:

H i
0,324
0,3577
X1
N
Eht
X1D'1
+ Ngắn mạch tại N: 1 2 1 1D'1
X X X X 0,3577 0,324 0,6817
Σ Σ
= = + = + =
t không:
0,648
0
XT
XC
0,2687
0,049 N
X0ht X0D'1
- Biến đổi sơ đồ: = + + = + =
01 0ht C T
X X X X 0,049 0,2687 0,3177
+ Ngắn mạch tại N: 0 01 0D'1
X X X 0,3177 0,648 0,9657
Σ = + = + =
a. Ngắn mạch 3 pha N(3)
Dòng đ ệ
i n chạy qua đ ể
i m ngắn mạch.
.
.
1
E 1
I 1,4669
X 0,6817
∑
∑
= = =
Dòng đ ệ
i n pha sự cố chạy qua qua BI1 và BI2: ( ) ( )
. . .
f BI1 f BI2
I I 1,4669;I 0
∑
= = =
( )
22
cb
f BI1
I (kA) 1,4669.I 1,4669.2,4568 3,6039kA
= = =
b. Ngắn mạch 1 pha chạm đất N(1)
Dòng đ ệ
i n thành phần đối xứng tại đ ể
i m ngắn mạch của pha sự ố
c
. . .
1 2 0
1 2 0
E 1
I I I 0,4294
X X X 0,6817 0,6817 0,9657
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
= = = = =
+ + + +

H i
Dòng đ ệ
i n thành phần đối xứng chạy qua BI1 và BI2
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t thuậ ị
n và ngh ch
( ) ( )
. . .
1 BI1 2 BI1 1
I I I 0,4294
∑
= = =
( ) ( )
. .
1 BI2 2 BI2
I I 0
= =
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t không
( )
. .
0 BI1 0
I I 0,4294
∑
= =
( )
.
0 BI2
I 0
=
Dòng đ ệ
i n pha sự cố chạy qua BI1 và BI2:
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
f BI1 1 BI1 2 BI1 0 BI1
I I I I 0,4294 0,4294 0,4294 1,2882
= + + = + + =
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
f BI2 1 BI2 2 BI2 0 BI2
I I I I 0
= + + =
( )
22
cb
f BI1
I (kA) 1,2882.I 1,2882.2,4568 3,1648kA
= = =
( )
22
cb
0 BI1
I (kA) 0,4294.I 0,4294.2,4568 1,0549kA
= = =
c. Ngắn mạch 2 pha chạm đất N(1,1)
Các dòng đ ệ
i n thành phầ ứ
n đối x ng tạ đ ể
i i m ngắn mạch của pha không sự ố
c :
.
1
2 0
1
2 0
E 1
I 0,9248
X X 0,6817.0,9657
0,6817
X
0,6817 0,9657
X X
∑
∑ ∑
∑
∑ ∑
= = =
×
+
+
+
+
. .
0
2 1
2 0
X 0,9657
I I 0,9248 0,5421
X X 0,6817 0,9657
∑
∑ ∑
∑ ∑
= − × = − × = −
+ +

H i
. . .
0 1 2
I (I I ) (0,9248 0,5421) 0,3817
∑ ∑ ∑
= − + = − − = −
Các dòng đ ệ
i n thành phầ đố
n i xứng chạy qua BI1 và BI2 của pha không sự ố
c :
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t thuận: ( ) ( )
. . .
1 BI1 1 1 BI2
I I 0,9248;I 0
∑
= = =
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t nghịch: ( ) ( )
. . .
2 BI1 2 2 BI2
I I 0,5421;I 0
∑
= = − =
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t không: ( )
. .
0 BI1 0
I I 0,3817
∑
= = − ; ( )
.
0 BI2
I 0
=
Dòng i c
đ ện pha sự ố chạy qua BI1 và BI2:
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
2
f BI1 1 BI1 2 BI1 0 BI1
I a I a I I
= × + × +
= ( )
1 3 1 3
j 0,9248 j 0,5421 0,3817
2 2 2 2
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
− − × + − + × − −
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
0
0,5731 1,2704 1,3937 -114,29
= − − = ∠
j
( )
.
f BI2
I 0
=
( )
22
cb
f BI1
I (kA) 1,3937.I 1,3937.2,4568 3,424kA
= = =
( )
22
cb
0 BI1
I (kA) 0,3817.I 0,3817.2,4568 0,9378kA
= = =

Luậ ă
n v n thạc sĩ khoa học
H Minh Trang 72 Ngành: K i
ọc viên: Lê Thị ĩ thuật đ ện 2009-2011
B i
ảng 3.2 - Dòng đ ện ngắn mạch chạy qua các bảo vệ ự ố
khi có s c trên đường
dây D 1 và chưa có NMTĐ Đa Khai đấu nối vào
Dòng
ngắn
mạch
(A)
N(3)
N(1)
N(1,1)
f (BI1)
I f (BI 2)
I f (BI1)
I 0(BI1)
I f (BI 2)
I 0(BI2)
I f (BI1)
I 0(BI1)
I f (BI 2)
I 0(BI2)
I
N 3604 0 3165 1055 0 0 3424 937,8 0 0
3.2.2.1.3 Tính toán dòng đ ệ
i n ngắn mạch khi có nhà máy thủ đ ệ Đ ố
y i n a Khai đấu n i
vào
110kV 22kV
D1 PT
AC150-35,5km
D2
2xAC185- 38km
HT
~
DG
6,3kV
22kV
BI1
BI2
40MVA Pdm=3x3,2MW
X''d=0,019
6,3/24kV-3x4MW
Un%=6,5
15kV
N
22kV
0,4kV
D'1
t thuận và thứ ự
t nghịch:
0,324
0
XT
XC
0,2687
0,089
N
Eht
Xht
X1D'1
X1D2
2,8143
XBDG
1,625 0,475
XF
E2
E3
XF
0,475
1,625
XBDG
1,625 0,475 E1
XBDG XF
X1D2
2,8143

Luậ ă
Biến đổi sơ đồ: F BDG 1D2
2
X X X 0,475 1,625
X 1,4072 2,1072
3 2 3
+ +
= + = + =
2 ht C T
3 2 ht C T
2 ht C T
X .(X X X ) 2,1072.(0,089 0,2687)
X X / /(X X X ) 0,3058
X X X X 2,1072 0,089 0,2687
+ + +
= + + = = =
+ + + + +
X1D'1
E N
X3
0,3058 0,324
+ Ngắ ạ
n m ch tại N: 1 2 2 3 1D'1
X X X' X X 0,3058 0,324 0,6298
Σ Σ
= = = + = + =
t không:
0,648
0
XT
XC
0,2687
0,049
N
X0ht
X0D'1
X0D2
5,6286
XBDG
1,625
1,625
XBDG
1,625
XBDG
X0D2
5,6286
- Biến đổi sơ đồ: 0D2 BDG
02
X X 1,625
X 2,8144 3,3594
2 3 3
= + = + =
02 01
03 01 02
02 01
X .X 3,3594.0,3177
X X / /X 0,2903
X X 3,3594 0,3177
= = = =
+ +
- Rút gọn sơ đồ:

Luậ ă
N
X03
0,2903
X0D'1
0,648
+ Ngắ ạ
n m ch tại N: 0 03 0D'1
X X X 0,2903 0,648 0,9383
Σ = + = + =
a. Ngắn mạch 3 pha N(3)
Dòng i i
đ ện chạy qua đ ểm ngắn mạch.
.
.
1
E 1
I 1,5878
X 0,6298
∑
∑
= = =
Dòng c
đ ệ
i n pha sự ố chạy qua qua BI1 và BI2:
( )
. .
f BI1
I I 1,5878
∑
= =
( )
.
.
1ht C T
f BI2
1ht C T 2
X X X
I 1,5878 (0,089 0,2687)
I . . 0,1152
2 X X X X 2 0,089 0,2687 2,1072
∑ + + +
= = =
+ + + + +
( )
22
cb
f BI1
I (kA) 1,5878.I 1,5878.2,4568 3,9001kA
= = =
( )
22
cb
f BI2
I (kA) 0,1152.I 0,1152.2,4568 0,2830kA
= = =
b. Ngắn mạch 1 pha N(1)
Dòng c
đ ệ
i n thành phần đối xứng tại đ ể
i m ngắn mạch của pha sự ố
. . .
1 2 0
1 2 0
E 1
I I I 0,455
X X X 0,6298 0,6298 0,9383
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
= = = = =
+ + + +
Dòng đ ệ
i n thành phần đối xứng chạy qua BI1 và BI2
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t thuận và nghịch

Luậ ă
( ) ( )
. . .
1 BI1 2 BI1 1
I I I 0,455
∑
= = =
( ) ( )
.
. .
1 ht C T
1 BI2 2 BI2
ht C T 2
X X X
I 0,455 (0,089 0,2687)
I I . . 0,066
2 X X X X 2 0,089 0,2687 2,1072
∑ + + +
= = = =
+ + + + +
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t không
( )
. .
0 BI1 0
I I 0,455
∑
= =
( )
.
.
0 01
0 BI2
01 02
X
I 0,455 0,3177
I . . 0,0197
2 X X 2 0,3177 3,3594
∑
= = =
+ +
Dòng c
đ ệ
i n pha sự ố chạy qua BI1 và BI2:
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
f BI1 1 BI1 2 BI1 0 BI1
I I I I 0,455 0,455 0,455 1,365
= + + = + + =
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
f BI2 1 BI2 2 BI2 0 BI2
I I I I 0,066 0,066 0,0197 0,1517
= + + = + + =
( )
22
cb
f BI1
I (kA) 1,365.I 1,365.2,4568 3,3535kA
= = =
( )
22
cb
0 BI1
I (kA) 0,455.I 0,455.2,4568 1,1178kA
= = =
( )
22
cb
f BI2
I (kA) 0,1517.I 0,1517.2,4568 0,3727kA
= = =
( )
22
cb
0 BI2
I (kA) 0,0197.I 0,0197.2,4568 0,0484kA
= = =
c. Ngắn mạch 2 pha chạm đất N(1,1)
Các dòng đ ệ
i n thành phần đối xứng tạ đ ể
i i m ngắn mạch của pha không sự ố
c :

Luậ ă
.
1
2 0
1
2 0
E 1
I 0,9934
X X 0,6298.0,9383
0,6298
X
0,6298 0,9383
X X
∑
∑ ∑
∑
∑ ∑
= = =
×
+
+
+
+
. .
0
2 1
2 0
X 0,9383
I I 0,9934. 0,5944
X X 0,6298 0,9383
∑
∑ ∑
∑ ∑
= − × = − = −
+ +
. . .
0 1 2
I (I I ) (0,9934 0,5944) 0,399
∑ ∑ ∑
= − + = − − = −
Các dòng đ ệ
i n thành phần đối xứng chạy qua BI1 và BI2 của pha không sự ố
c :
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t thuận: ( )
. .
1 BI1 1
I I 0,9934
∑
= =
( )
.
.
1 ht C T
1 BI2
ht C T 2
X X X
I 0,9934 0,089 0,2687
I . . 0,0721
2 X X X X 2 0,089 0,2687 2,1072
∑ + + +
= = =
+ + + + +
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t nghịch: ( )
. .
2 BI1 2
I I 0,5944
∑
= = −
( )
( )
.
.
2 ht C T
2 BI2
ht C T 2
0,089 0,2687
X X X
I 0,5944
I . . 0,0863
2 X X X X 2 0,089 0,2687 2,1072
∑ +
+ + −
= = = −
+ + + + +
- Dòng đ ệ
i n thứ ự
t không:
( )
. .
0 BI1 0
I I 0,399
∑
= = −
( )
.
.
0 01
0 BI2
01 02
X
I 0,399 0,3177
I . . 0,0172
2 X X 2 0,3177 3,3594
∑ −
= = = −
+ +
• Dòng đ ệ
i n pha sự cố chạy qua BI1:
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
2
f BI1 1 BI1 2 BI1 0 BI1
I a I a I I
= × + × +
= ( )
1 3 1 3
j 0,9934 j 0,5944 0,399
2 2 2 2
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
− − × + − + × − −
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠

H i
= -0,5985 –j1,3751=1,4997∠ -113,520
• Dòng đ ệ ự ố ạ
i n pha s c ch y qua BI2:
( ) ( ) ( ) ( )
. . . .
2
f BI2 1 BI2 2 BI2 0 BI2
I a I a I I
= × + × +
= ( )
1 3 1 3
j 0,0721 j 0,0863 0,0172
2 2 2 2
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
− − × + − + × − −
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
= -0,0101 –j0,1372=0,3174∠ -91,820
( )
22
cb
f BI1
I (kA) 1,4997.I 1,4997.2,4568 3,6845kA
= = =
( )
22
cb
0 BI1
I (kA) 0,399.I 0,399.2,4568 0,9803kA
= = =
( )
22
cb
f BI2
I (kA) 0,3174.I 0,3174.2,4568 0,7798kA
= = =
( )
22
cb
0 BI2
I (kA) 0,0172.I 0,0172.2,4568 0,0423kA
= = =
B i
ảng 3.3 - Dòng đ ện ngắn mạch chạy qua các bảo vệ ự ố
khi có s c trên đường
dây D1 và có NMTĐ Đa Khai đấu nối vào
Dòng
ngắn
mạch
(A)
N(3)
N(1)
N(1,1)
f (BI1)
I f (BI 2)
I f (BI1)
I 0(BI1)
I f (BI 2)
I 0(BI2)
I f (BI1)
I 0(BI1)
I f (BI 2)
I 0(BI2)
I
N 3900 283 3354 1118 372,7 48,4 3685 980,3 779,8 42,3

H i
3.2.2.1.4 So sánh và kết luận
Bảng 3.4 – Thông số chỉnh định của bảo vệ đường dây D 2 22kV trạm biến áp
110kV Đà Lạt trước khi nhà máy thủy đ ệ
i n Đa Khai đấu nối vào
Thiết
bị
được
bảo vệ
Tên rơle Trị ố
s chỉnh định
Tỷ số
TI
Trị s s
ố đặt Trị ố dòng
NM tác động
Thời gian cắt và
thiết bị tác động
Đường
dây D2
Micom
P123
100/1
I>>=2,5A
I>=2,3A
I0>>=0,4A
I0>=0,35A
250A
230A
40A
35A
0,03s cắt D2
1,5s cắt D2
0,02s cắt D2
0,5s cắt D2
Kết luận: Kết quả tính toán cho ta thấy, khi sự cố bấ ấ ế
t kì trên xu t tuy n
đường dây D1 thì rơ ả ệ ấ ế ũ
le b o v quá dòng xu t tuy n đường dây D2 c ng tác động.
Nếu hệ thống bảo vệ xuất tuyến đường dây D2 với rơ ố ỉ
le và thông s ch nh đị đượ
nh c
giữ nguyên thì hệ thống bảo vệ này sẽ mấ ọ ọ ộ ộ ố
t tính ch n l c khi có m t hay m t s
nguồn đ ệ
i n phân tán đấu nối vào xuất tuyến này. Từ đó làm giảm độ tin cậy cung
c i
ấp đ ện của lưới. Trong trường h n ph
ợp này ta cầ ải lựa chọn và cài đặt l i b
ạ ảo vệ
cho đường dây D2. Dùng rơle quá dòng có hướng 7SJ63 đặt tại đầu đường dây D2
3.1.3. Lựa chọn phương thức và thông số cài đặt của các rơ ả ệ
le b o v lưới đ ệ
i n
Lạc Dương
Cài đặt rơle bảo vệ quá dòng có hướng 7SJ63 gồm hai chức năng 67 và 67N
đặt tại đầu đường dây D2 khi nhà máy thủ đ ệ Đ
y i n a Khai đấu nối vào lưới đ ệ
i n Lạc
Dương.

H i
110kV
22kV
HT
~
DG
15kV
BI2
67
67N
BI1 D1
D2
BU
Hình 3.7. Sơ đồ phương thứ ả ệ
c b o v đường dây D2 khi có DG đấu vào
Bảng 3.5 – Cài đặt lại thông số chỉnh định của bảo vệ đường dây D 2 22kV trạm
biến áp 110kV Đà Lạt sau khi nhà máy thủy đ ệ
i n Đa Khai đấu nối vào
Thiết bị
được
bảo vệ
Chức
năng
của bảo
vệ
Trị số chỉnh định
Tỷ số
BI
Trị s s
ố đặt Trị ố dòng
NM tác động
Thời gian cắt và
thiết bị tác động
Đường
dây D2
67
100/1
I>=8A 800A 0,8s cắt D2
67N I0=0,5A 50A 1,2s cắt D2

H i
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Luận vă ứ
n này nghiên c u và tiếp cận n
đến các vấ đề nả ế ố
y sinh khi k t n i
nguồn đ ệ
i n phân phối, mà cụ th a ngu
ể ở đây là tác động củ ồn
phân tán đến hệ thống bảo vệ củ đ ệ ố ế ả ừ
a lưới i n phân ph i. Các k t qu rút ra được t
luận văn có thể tóm tắt như sau:
- Luận văn đã nêu ra được cách tính toán các chế ắ ạ
độ ng n m ch trên lưới
đ ệ ố ồ đ ệ ế ố
i n phân ph i khi có ngu n i n phân tán k t n i vào.
- Các tác động của nguồ đ ệ
n i n phân tán đến hệ thống bảo vệ củ đ ệ
a lưới i n
phân phối là khá nhiề ế ị
u, các thi t b bả ệ đ ệ ố đ ạ
o v trên lưới i n ph i khá a d ng. Các tác
động có thể tóm lược lại như sau:
+ Nguồ đ ệ
n i n phân tán tác độ đế
ng n dòng đ ệ ắ ạ
i n ng n m ch trên đường dây.
S i i i
ự xuất hiện của nguồn đ ện phân tán làm tăng dòng đ ện ngắn mạch tại đ ểm sự cố,
nh m dòng
ưng lại có thể làm giả đ ệ
i n ngắn mạch đầu đường dây.
+ Nguồ đ ệ
n i n phân tán kết nối vào đường dây tác động đến việc chỉnh nh
đị
thông số củ ả ệ
a b o v quá dòng đầu đường dây. Do nguồ đ ệ
n i n phân tán làm xuất
hiện các sai lệch của dòng đ ệ
i n sự cố đ ở ớ đ ệ
o được đầ đườ
u ng dây so v i dòng i n
thực tế. Nên bảo vệ quá dòng đầu đường dây có thể bỏ ự
qua các s cố ắ ạ
ng n m ch
cuối đường dây (có tổng trở sự cố lớ ế ế ể ỉ
n) n u ta không ti n hành ki m tra và ch nh
định lạ ố
i thông s củ ơ
a r le.
+ Nguồn đ ệ ệ ỉ ố ủ ả ệ
i n phân tán còn tác động đến vi c ch nh định thông s c a b o v
quá dòng thứ ự
t không ở đầ đườ
u ng dây trong các lưới đ ệ
i n có trung tính nối đất và
nguồn đ ệ
i n phân tán được kết nối với lưới đ ệ
i n thông qua một máy biến áp có tổ
đấu dây là Yo/ i
∆. Ngoài ra trong lưới đ ện có trung tính cách đất, sự tác động nguồn
đ ệ ệ ỉ ơ ả ệ ũ ể
i n phân tán đến vi c ch nh định và cài đặt r le b o v quá dòng c ng được th
hiện rõ nét.
+ Các tác độ đế
ng của nguồn đ ệ
i n n chỉnh định thông số củ ơ ụ ộ
a r le ph thu c
vào vị trí kết n i ngu
ố ồ đ ệ
n i n phân tán vào đường dây. Nguồ đ ệ
n i n phân tán càng

H i
g i
ần đ ểm cuối đường dây thì các tác động càng rõ rệ ợ ấ ấ
t. Trường h p x u nh t là
nguồn đ ệ
i n phân tán có công suất lớn nằm cuối đường dây.
+ Các tự đ
động óng lại (recloser) trên đường dây cũng ch ng c
ịu tác độ ủa
ngu ng
ồn đ ệ
i n phân tán. Các tác động có thể xẩy ra ở đây là: tác độ đến sự phối hợp
gi ng
ữa tự độ đóng lại và cầu chì ở phía sau nó, duy trì các sự cố thoáng qua trên
đường dây khiế ự đ ạ ự đ ạ
n cho t động óng l i không thành công, t động óng l i tác động
không chọn lọc hay tự đ
động óng lại không đồng bộ.
+ Ngoài ra nguồ đ ệ
n i n phân tán còn tác độ đế
ng n việ đ ề
c i u chỉ đ ệ
nh i n áp
trên lưới đ ệ
i n, hoạt động cắt tụ bù tĩnh trên đường dây (các tụ bù được đ ề
i u khiển
bằng bộ điều khiển thời gian), hay vấn đề sa thải phụ tải khi tầ ố ấ
n s th p...
+ Các tác động của nguồ đ ệ ệ ố ả ệ
n i n phân tán đến h th ng b o v củ đ ệ
a lưới i n
phân phối phụ thuộ ề ế ố đ ỉ ụ ộ ế
c vào nhi u y u t . Các tác động ó không ch ph thu c vào k t
c i
ấu lưới đ ện phân phối, công suất của nguồ đ ệ ụ ộ
n i n phân tán mà còn ph thu c vào
vị trí kế ố ồ đ ệ ố
t n i ngu n i n phân tán trên lưới phân ph i, và loại máy biến áp (tổ đấu
dây của máy biế ồ đ ệ ử ụ ế ố ớ
n áp) mà ngu n i n phân tán s d ng để k t n i v i lưới đ ệ
i n.
- Luận văn đã tính toán và phân tích được các tác động có thể có của nguồn
đ ệ ệ ố ả ệ
i n phân tán đến h th ng b o v củ đ ệ ố ế ố
a lưới i n phân ph i khi được k t n i trong
các trường hợp cụ thể. Từ đó có đề xu gi
ất một số ả ắ
i pháp kh c phục và cũng đưa ra
các khuyến cáo khi tính toán thiết kế củ đ ệ ố ồ đ ệ
a lưới i n phân ph i khi có ngu n i n
phân tán nối vào.
Từ đó đề tài đưa ra một số đề xuất và kiến nghị như sau:
Yêu cầu về hệ ố ả ệ
th ng b o v : Nguồ đ ệ ữ ị
n i n phân tán ngoài nh ng trang b bảo
vệ cho máy phát cần phải trang bị hệ ố ả ệ
th ng b o v tạ ị ố
i v trí đấu n i nhà máy đ ệ
i n
vào lưới trung áp nhằm nâng cao độ tin cậy của lưới đ ệ
i n. Tùy theo quy mô công
suất, vị trí nhà máy trong hệ thống n,
đ ệ
i đặc tính nối i
đất của lướ đ ệ
i n...hệ thống
bảo vệ củ ầ ắ ự ắ ữ
a máy phát và nhà máy c n có: máy c t đầu c c máy phát, máy c t gi a
máy và lưới đ ệ
i n, thiết b t b
ị ự
t động kiểm tra đồng bộ, thiế ị ự đ ề
t động i u chỉ đ ệ
nh i n
áp, rơle quá đ ệ
i n áp đ ể
i m trung tính, rơle đ ệ
i n áp thấp, rơle đi i
ện áp đ ểm trung tính,

H i
rơle tần số thấp, rơle tần số cao, rơle quá dòng và quá dòng theo thời gian, rơle bảo
vệ quá dòng thứ tự không có hướng, thiết bị liên động.....
Từ kế ả ứ ủ ấ ộ ố
t qu nghiên c u c a đề đề
tài, xu t m t s hướng nghiên cứ ế
u ti p theo
như sau:
- Nghiên cứu yêu cầu kĩ thuật khi đấu nối nguồn n
đ ệ
i
hạ áp.
- Nghiên cứu giải pháp đ ề
i u khiể đ ệ
n i n áp trên lưới phân phối trung áp khi có
nguồn đện phân tán.

H i
TÀI LIỆ Ả
U THAM KH O
Tiếng anh
[1] Shu Xu, Chunhe Zhang, Zhipeng, Tiehong Shi, Narjing NaRI; Analysis of
the impact of distributed generation on fault line selection of distribution system;,
Relays Electric Co. LTD, China
[2] ‘‘Distributed generation: definition, benefit and issues”
[3] Edward Coster, Johama Myrzik, Wil Kling, The Netherlands; Effect of
distributed generation on protection of medium voltage cable grids
[4] K.Maki, et al, (2004); Effect of wind power based distributed generation
on the protection of distribution network; Tampere University of Technology,
Finand
[5] Natthaphob Nimpitiwan, Student menber, IEEE, and Gerald T. Heydt,
Fellow; Fault current issues for market driven power system with distribution
generation; IEEE Department of Electrical Engineering, Arizona State University
[6] ‘‘ International Energy Agency”
[7] Thomas Gallery, Laura Martinez and Danijela Klopotan; Impact of
distributed generation on distribution network protection, ESBI Engineering &
Facility Management, Ireland
[8] ‘‘Overcurrent Protection for Phase and Earth Faults”
[9] ‘‘The International Council on Large System”
[10] ‘‘The Institute of Electrical and Electronics Engineers”
Tiế ệ
ng vi t
[11] Đỗ Xuân Khôi (2000); Tính toán phân tích hệ thống đ ệ
i n; NXB Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[12] Richard Roeper (2001); Ngắn mạch trong hệ thống đ ệ
i n; NXB Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[13] Lã Văn Út (2002); Ngắn mạch trong hệ thống đ ệ
i n; NXB Khoa học và
Kỹ thuật, Hà Nội.
[14] Trần Đình Long (2005), Bảo vệ các hệ thống đ ệ
i n; NXB Khoa học và
Kỹ thuật, Hà Nội.

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le.pdf

More Related Content

Similar to Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le.pdf (20)

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le.pdf