ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

VÕ ĐỨC BÌNH

PHÂN TÍCH AN TỒN LƯỚI ĐIỆN 110KV
KHU VỰC TỈNH QUẢNG NAM
GIAI ĐOẠN 2021-2030

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 852020100.00

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Lê Kim Hùng

Phản biện 1: TS. Hạ Đình Trúc
Phản biện 2: TS. Vũ Phan Huấn

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp

thạc sỹ ngành Kỹ thuật Điện họp tại Trường Đại học bách khoa vào
ngày 19 tháng 02 năm 2022.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách
khoa.
- Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Quảng Nam là một trong những tỉnh có kinh tế phát triển năng
động trong khu vực miền Trung và Tây Nguyên. Nhờ các chủ trương
thu hút đầu tư, ngày càng có nhiều nhà đầu tư rót vốn đầu tư vào khu
vực này, làm cho nhu cầu điện luôn tăng trưởng ở mức cao. Việc
đảm bảo cung cấp điện ổn định, liên tục phục vụ cho sự phát triển
kinh tế và xã hội của địa phương là một thách thức lớn đối với đơn vị
phân phối điện trên địa bàn. Trong đó, việc đảm bảo lưới điện 110kV
vận hành an tồn và liên tục có ý nghĩa quyết định.
Với đặc thù là một tỉnh có diện tích tương đối lớn, kinh tế phát
triển nhộn nhịp phía Đông với sự phát triển mạnh các khu công
nghiệp và nở rộ các loại hình kinh doanh dịch vụ làm cho nhu cầu
phụ tải tăng rất cao, có nhiều khu vực tăng đột biến. Ngược lại, phụ
tải khu vực phía Tây chậm phát triển nhưng việc phát triển nguồn

thủy điện rất mạnh. Trong khi đó, lưới điện 110kV chậm được đầu
tư, chưa theo kịp sự phát triển phụ tải.
Qua quá trình vận hành lưới điện 110kV của Cơng ty Điện lực
Quảng Nam cho thấy đã có trường hợp đường dây và trạm biến áp
quá tải. Việc bổ sung thêm các TBA 110kV trong thời gian tới làm
tăng nguy cơ quá tải một số đường dây. Ngoài ra, trong giai đoạn
cuối năm 2020, đã có hơn 160MWp điện năng lượng mặt trời mái
nhà đưa vào vận hành, làm thay đổi phân bố công suất hệ thống. Để
đảm bảo lưới điện 110kV được vận hành an toàn và liên tục, cần phải
tổ chức phân tích an tồn lưới điện để xem xét các nguy cơ ảnh
hưởng đến việc vận hành an toàn hệ thống và triển khai các giải pháp
phòng ngừa. Trước thực tế đó, học viên chọn đề tài “Phân tích an
toàn lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam giai đoạn 20212030” cho luận văn tốt nghiệp của mình.
1.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2

Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, tính tốn chỉnh định và mơ phỏng đặc tính hoạt
động của rơle bảo vệ khoảng cách đường dây 500kV Thạnh Mỹ – Đà
Nẵng nhằm mục đích nắm rõ đặc tính hoạt động, sơ đồ logic và thực
hiện tính tốn một số trường hợp sự cố để mô phỏng sự làm việc của
rơle kỹ thuật số bảo vệ khoảng cách.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu:

Lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam giai đoạn 20212030, có xét đến năm 2035.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
- Các sự cố ngẫu nhiên trên lưới điện 110kV khu vực tỉnh
Quảng Nam giai đoạn 2021-2030.
- Chế độ vận hành
Nghiên cứu việc tính tốn chỉnh định cho rơle kỹ thuật số bảo
vệ khoảng cách cho đường dây 500kV Thạnh Mỹ- Đà Nẵng, mơ
phỏng đặc tính hoạt động chức năng bảo vệ khoảng cách của rơle
cho các trường hợp ngắn mạch trong vùng bảo vệ và ngoài vùng bảo
vệ trên nền Matlab để phân tích đánh giá bảo vệ.
4. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
- Mục tiêu: Xác định các sự cố có nguy cơ gây mất an toàn lưới
điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam và đề xuất các giải pháp phòng
ngừa.
- Nhiệm vụ:
+ Nghiên cứu các phương pháp phân tích an tồn hệ thống điện.
+ Nghiên cứu tổng quan lưới điện 110kV giai đoạn 2021-2030
và tình hình vận hành hệ thống hiện nay.
+ Xây dựng mơ hình lưới điện 110 kV tỉnh Quảng Nam giai
đoạn 2021-2030 bằng phần mềm máy tính và thực hiện bài toán phân
2.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3

tích an tồn hệ thống.

+ Xác định danh sách các sự cố có nguy cơ gây mất an tồn hệ
thống và đề xuất các giải pháp phòng ngừa.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Việc nghiên cứu đề tài giúp nắm bắt được
các phương pháp phân tích an tồn hệ thống điện, áp dụng chương
trình máy tính trong phân tích an tồn hệ thống điện.
- Tính thực tiễn:
+ Kết quả của đề tài là tài liệu bổ sung, làm cơ sở để xem xét
điều chỉnh bổ sung quy hoạch lưới điện 110kV trong thời gian tới;
xem xét điều chỉnh tiến độ đầu tư xây dựng lưới điện để đáp ứng nhu
cầu thực tế và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
+ Là tài liệu hỗ trợ cho công tác lập phương thức vận hành hệ
thống lưới điện 110kV.
6. Đặt tên đề tài
Từ những lý do đã nêu ở trên, đề tài được chọn có tên là: "Phân
tích an tồn lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam giai đoạn
2021-2030"
7. Bố cục luận văn
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về phân tích an toàn và lưới điện 110kV
tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2030
Chương 2: Phân tích an tồn lưới điện 110kV tỉnh Quảng Nam
Chương 3: Các giải pháp nâng cao khả năng an toàn lưới điện
110kV tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2030
Kết luận.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH AN TỒN VÀ LƯỚI ĐIỆN
110KV TỈNH QUẢNG NAM GIAI ĐOẠN 2021-2030
1.1. Các phương pháp phân tích an tồn hệ thống điện
1.1.1. Tổng quan về phân tích an tồn hệ thống điện
Duy trì một hệ thống điện có khả năng vận hành tin cậy có ý
nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo cung cấp điện ổn định, liên tục
cho khách hàng. Các hệ thống điện thực tế thường có cấu trúc phức
tạp và có nhiều biến đổi do tính chất khơng ổn định của phụ tải và
thiết bị. Nhiệm vụ của những người điều hành hệ thống là phải giữ
cho hệ thống được vận hành trong giới hạn an tồn cho phép. Khi có
những thay đổi trong hệ thống (sự cố), người điều hành hệ thống
phải đưa ra được các giải pháp phòng ngừa để tái lập tình trạng an
tồn cho hệ thống trong thời gian ngắn, giảm nguy cơ xuất hiện các
tình huống nguy hiểm cho hệ thống.
1.1.2. Các phương pháp phân tích an toàn hệ thống điện
Việc phải duyệt qua tất cả các sự cố có khả năng xảy ra và
phân tích mức độ nguy hiểm của từng sự cố yêu cầu phải thực hiện
khối lượng công việc lớn và mất nhiều thời gian, đặc biệt đối với các
hệ thống lớn. Mục tiêu của bài tốn phân tích an tồn là dự báo được
các sự cố nghiêm trọng có thể xảy ra để có giải pháp phịng ngừa. Có
thể mơ tả bài tốn tổng quát bằng lưu đồ như sau:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



5

Bắt đầu

Lập danh sách sự cố,
Xét sự cố đầu tiên

Phân tích
nhanh sự cố
bằng thuật tốn
Sự cố
khơng nguy
hiểm
cịn

sự cố nguy hiểm

Đưa vào danh sách dự cố
nguy hiểm

Cịn
sự cố trong
danh sách

hết
Phân tích đầy đủ các sự cố nguy
hiểm
Xuất danh sách các sự cố gây mất
an tồn hệ thống

Kết thúc

Hình 1.2: Lưu đồ phân tích an tồn tổng qt
Đã có nhiều phương pháp được nghiên cứu bài tốn phân tích an
tồn, tập trung ở hai nhóm phương pháp: phương pháp sắp xếp
(phương pháp tường minh) và phương pháp đánh giá trạng thái
(phương pháp ẩn).
1.1.2.1. Nhóm phương pháp sắp xếp
Phương pháp sắp xếp được thực hiện qua thuật toán sau:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6

Bắt đầu

Xác định chỉ số PI của
từng sự cố

Sắp xếp danh sách sự cố theo thứ tự PI
giảm dần, xác định ngưỡng PI an toàn

Duyệt qua danh sách sự cố, bắt
đầu từ sự cố có PI lớn nhất

Thuật tốn phân bổ cơng
suất đầy đủ


So sánh
các giới hạn

vượt ngưỡng an tồn

Trong giới hạn
an toàn
Lớn hơn

Đưa vào danh sách dự cố
mất an toàn

PI >
ngưỡng an toàn

Nhỏ hơn
Xuất danh sách các sự cố gây mất
an tồn hệ thống
Kết thúc

Hình 1.3: Thuật tốn phân tích an tồn theo phương pháp sắp xếp

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7


1.1.2.2. Nhóm phương pháp đánh giá trạng thái
Ý tưởng của phương pháp này là thực hiện bước lặp nhanh
đánh giá trạng thái sau sự cố để xác định mỗi sự cố có cần phải thực
hiện thêm phép tính phân bổ công suất đầy đủ hay không. Phương
pháp này giúp cải thiện tốc độ tính tốn, sử dụng những lời giải xấp
xỉ hoặc từng phần mà không cần đến sự sắp xếp. Một số phương
pháp đánh giá trạng thái được nghiên cứu như sau:
* Phương pháp tính tốn phân bố cơng suất một phần (1P-1Q)
* Phương pháp hệ số chuyển tải
* Phương pháp mở rộng vùng
Các phương pháp trên được nghiên cứu trong thời gian dài và
đã áp dụng nhiều trong thực tiễn. Nhiều phần mềm phân tích an tồn
đã áp dụng các phương pháp trên khi giải các bài toán phân tích an
tồn hệ thống điện và đã được phổ biến hoặc thương mại hóa rộng
rãi.
1.2. Hiện trạng lưới điện 110kV tỉnh Quảng Nam năm
2021
1.2.1. Về nguồn điện
Lưới điện 110kV tỉnh Quảng Nam được cung cấp điện từ cả
lưới điện 500kV (500kV Đà Nẵng và 500kV Dốc Sỏi), lưới 220kV
(Trạm 220kV Tam Kỳ và 220kV Thạnh Mỹ) và nhận nguồn từ các
nhà máy thủy điện nối cấp 110kV.
1.2.2. Về lưới điện phân phối 110kV
Trên địa bàn tỉnh Quảng Nam có 16 TBA 110kV với 24 MBA
tổng công suất lắp đặt 871 MVA, phân bố chủ yếu dọc khu vực đồng
bằng và trung du phía Đơng. Về đường dây 10kV: gồm 22 đoạn
đường dây kết nối từ các nhà máy điện hoặc các TBA truyền tải đến
các TBA phụ tải 110kV với tổng chiều dài hơn 303km. Hầu hết các
đường dây chính là mạch đơn, đã được đưa vào vận hành thời gian


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


8

dài.
1.2.3. Biểu đồ phụ tải lưới điện
Thời tiết tỉnh Quảng Nam có 2 mùa tương đối rõ rệt và phụ tải
điện có biến động theo mùa rất lớn. Theo đó, phụ tải tăng cao vào
mùa nắng nhưng giảm thấp về mùa đông. Tuy nhiên, vào mùa mưa,
lượng nước về các hồ nhiều nên các nhà máy thủy điện phát công
suất tối đa, tăng cao so với mùa nắng. Do đó, bài tốn phân tích an
tồn cần phân tích theo từng biểu đồ phụ tải điển hình theo mùa để
đánh giá hết các nguy cơ tiềm ẩn của hệ thống.
1.3. Dự báo phụ tải tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2030
Trên cơ sở mơ hình và số liệu dự báo phụ tải giai đoạn 20162025 có xét đến 2035 của Viện Năng lượng, học viên đã rà sốt điều
chỉnh thơng số đầu vào các thành phần phụ tải, cập nhật quy hoạch
phát triển các địa phương trên địa bàn tỉnh và điều chỉnh số liệu dự
báo phụ tải giai đoạn 2021-2030, có xét đến năm 2035 như sau:
Năm

TT

Tiêu chí

1

Điện thương phẩm (tr.kWh)


2.227 3.352 4.760 7.321

2

Pmax (MW)

417

654

929

1.273

3

Tỉ lệ tổn thất

4.5%

4,2

3,9

3.6

2021

2025


2030

2035

1.4. Kế hoạch phát triển lưới điện 110kV tỉnh Quảng Nam
giai đoạn 2021-2030
Để đáp ứng nhu cầu điện phục vụ phát triển kinh tế xã hội của
địa phương, từng bước nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm
tổn thất điện năng, lưới điện 110kV phải được xây dựng phù hợp với
sự phát triển của phụ tải và yêu cầu ngày càng cao của xã hội. Trên
cơ sở quy hoạch lưới điện 110kV được duyệt, các đề xuất hiệu chỉnh
bổ sung UBND tỉnh Quảng Nam (chưa được duyệt), học viên tổng
hợp khối lượng xây dựng bổ sung để hình thành lưới điện 110kV đến

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


9

năm 2030, định hướng đến năm 2035.
1.5. Kết luận
Trong chương 1, học viên tìm hiểu vấn đề phân tích an tồn và
các phương pháp phân tích sự cố ngẫu nhiên để giải bài tốn phân
tích an tồn hệ thống điện. Trong đó, học viên tập trung trình bày hai
nhóm phương pháp chính đó là phương pháp sắp xếp và phương
pháp đánh giá trạng thái. Ngoài nội dung lý thuyết, học viên thực
hiện khảo sát lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam hiện trạng

và quy hoạch đến năm 2030. Trên cơ sở đối chiếu giữa quy hoạch và
hiện trạng, học viên cập nhật các thay đổi bổ sung liên quan đến số
liệu dự báo phụ tải, quy mô và tiến độ đầu tư để hình thành lưới điện
110kV tỉnh Quảng Nam dự kiến đến năm 2030.
Trên cơ sở kết quả thực hiện ở chương 1, trong chương tiếp
theo, học viên thực hiện mô phỏng lưới điện 110kV khu vực tỉnh
Quảng Nam năm 2021 và dự kiến đến năm 2030 bằng phần mềm
máy tính và thực hiện bài tốn phân tích an tồn trên lưới điện mơ
phỏng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


10

CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH AN TỒN LƯỚI ĐIỆN 110KV TỈNH
QUẢNG NAM
2.1. Các phần mềm phân tích an tồn lưới điện
Trong phần này học viên giới thiệu các phần mềm phân tích an
tồn tồn thơng dụng: phần mềm CONUS, phần mềm Power System
Simulator for Engineering, phần mềm Power World Simulator. Học
viên chọn phần mềm Power World Simulator để giả bài toán trong
luận văn.
2.2. Phân tích an tồn lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng
Nam năm 2021
2.2.1. Xây dựng mơ hình hệ thống
Trên cơ sở sơ đồ kết lưới cơ bản, các thông số đường dây,

TBA và các số liệu phụ tải năm 2021, học viên xây dựng mơ hình
lưới điện 110kV khu vực Quảng Nam hiện tại trên phần mềm PW để
thực hiện bài tốn phân tích an tồn.
2.2.2. Các nhận xét
Với mơ hình hệ thống ở chế độ kết lưới cơ bản và số liệu phụ
tải mùa khô, các thông số hệ thống đều nằm trong giới hạn cho phép,
cụ thể như sau:
- Hệ thống nguồn đảm bảo cung cấp cho phụ tải, một số nhà
máy điện phát lên lưới điện truyền tải. Cụ thể:
+ Cụm nhà máy Khe Diên, Nông Sơn và Sông Côn phát ngược
công suất về trạm biến áp 500kV Đà Nẵng qua đường dây 110kV
Đại Đồng- 110kV Đại Lộc- 500kV Đà Nẵng.
+ Cụm nhà máy thủy điện ZaHung, Sông Bung 5, Sông Bung
6 và một phần công suất thủy điện Sông Côn phát công suất lên lưới
truyền tải qua trạm biến áp 220kV Thành Mỹ.
- Điện áp tại một số thanh cái có giảm nhưng khơng đáng kể

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11

(<2% so với điện áp danh định) và nằm trong giới hạn cho phép.
- Tất cả đường dây đều mang tải trong giới hạn cho phép.
Riêng đường dây từ TBA 110kV Đại Lộc đi TBA 500kV Đà Nẵng
có tỉ lệ mang tải tương đối cao (90,9%).
- Tất cả phụ tải hiện nay đều nằm trong giới hạn cung cấp của
máy biến áp 110kV. Tuy nhiên, tất cả các trạm biến áp 110kV có 2

máy biến áp trở lên đang vận hành ở chế độ độc lập, khi có sự cố
máy biến áp ở các trạm này sẽ ảnh hưởng đến việc cung cấp điện.
Cũng với mơ hình trên, trong chế độ phụ tải mùa mưa, khi các
nhà máy Khe Diên và Sơng Cơn phát tối đa cơng suất thì xuất hiện
trường hợp quá tải đường dây từ TBA 110kV Đại Lộc đi TBA
500kV Đà Nẵng với tỉ lệ mang tải 102% Icp.
2.2.3. Phân tích an tồn ở chế độ N-1
Thực hiện chức năng phân tích an tồn trên phần mềm PW
(Contingency analysis) thu được 8 trường hợp có nguy cơ mất an
toàn như bảng 2.5:
Bảng 2.5: Danh sánh các sự cố có nguy cơ gây mất an tồn hệ thống
năm 2021
TT
Danh sách sự cố có nguy cơ gây mất an tồn
I. Chế độ phụ tải mùa khơ
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà Nẵng 1
đến TBA 110kV Điện Bàn
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV Điện Bàn 2
đến TBA 110kV Duy Xuyên
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV Thăng Bình
3
- đến TBA110kV Tam Thăng
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 220kV Tam Kỳ 4
đến TBA 110kV Tam Thăng
II. Chế độ phụ tải mùa mưa
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 220kV Thạnh Mỹ 5
đến NMTĐ Sông Côn

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


12

TT
6
7
8

Danh sách sự cố có nguy cơ gây mất an toàn
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV Xuân
Thành - đến TBA 220kV Thạnh Mỹ
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV Đại Lộc 110kV Xuân Thành
Sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV Đại Đồng 110kV Đại Lộc

Cụ thể như sau:
(1) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 500kV
Đà Nẵng đi TBA 110kV Điện Bàn sẽ gây ra các vi phạm sau:
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV Tam Thăng đến
TBA 110kV Thăng Bình, tỉ lệ mang tải 119% Icp.
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV từ TBA 220kV
Tam Kỳ đến TBA 110kV Tam Thăng, tỉ lệ mang tải 151%Icp.
(2) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV
Điện Bàn đến TBA 110kV Duy Xuyên sẽ gây ra quá tải đường dây
110kV từ TBA 220kV Tam Kỳ đến TBA 110kV Tam Thăng, tỉ lệ
mang tải 127%Icp
(3) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV
Thăng Bình đến TBA 110kV Tam Thăng sẽ gây ra quá tải đường dây
110kV từ TBA 500kV Đà Nẵng đến TBA 110kV Điện Bàn, tỉ lệ

mang tải 118%.
(4) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 220kV
Tam Kỳ đến TBA 110kV Tam Thăng sẽ gây ra các vi phạm sau:
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà Nẵng đến
TBA 110kV Điện Bàn, tỉ lệ mang tải 151%.
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV Điện Bàn đến
TBA 110kV Duy Xuyên, tỉ lệ mang tải 128%.
(5) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ NMTĐ Sông
Côn đi TBA 220kV Thạnh Mỹ sẽ gây ra các vi phạm sau:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


13

+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV Đại Đồng đến
TBA 110kV Đại Lộc, tỉ lệ mang tải 103,80%.
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV Đại Lộc đến TBA
500kV Đà nẵng, tỉ lệ mang tải 101,8%.
(6) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 220kV
Thạnh Mỹ đi TBA 110kV Xuân Thành sẽ gây ra các vi phạm sau:
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV Đại Lộc đến TBA
500kV Đà nẵng, tỉ lệ mang tải 103%Icp; đường dây 110kV từ TBA
110kV Đại Đồng đến TBA 110kV Đại Lộc, tỉ lệ mang tải 141%Icp.
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 220kV Thành Mỹ đi
NMTĐ Sông Côn, tỉ lệ mang tải 160%Icp, đường dây 110kV từ
NMTĐ Sông Côn đến TBA 110kV Đại Đồng, tỉ lệ mang tải 101%Icp.
(6) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 110kV

Xuân Thành đến TBA 110kV Đại Lộc đi sẽ gây ra các vi phạm sau:
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 110kV Đại Đồng đến
TBA 110kV Đại Lộc, tỉ lệ mang tải 121%Icp; đường dây 110kV từ
TBA 110kV Đại Lộc đến TBA 500kV Đà nẵng, tỉ lệ mang tải
101%Icp.
+ Quá tải đường dây 110kV từ TBA 220kV Thành Mỹ đi
NMTĐ Sông Côn, tỉ lệ mang tải 111%Icp.
(7) Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA Đại Đồng
đến TBA 110kV Đại Lộc sẽ gây ra quá tải đường dây 110kV từ
NMTĐ Sông Côn đến TBA 220kV Thành Mỹ, tỉ lệ mang tải 112%Icp

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


14

Hình sau mơ tả một trường hợp sự cố gây mất an tồn cho hệ
thống.

Sự cố

Hình 2.2: Sự cố mất điện đường dây từ TBA 500kV Đà Nẵng đi TBA
110kV Điện Bàn
2.3. Phân tích an tồn lưới điện 110kV tỉnh Quảng Nam
đến năm 2030
Tương tự như đã thực hiện với lưới điện 110kV hiện trạng và
số liệu phụ tải năm 2021, học viên xây dựng mơ hình hệ thống lưới
điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam đến năm 2030 và thực hiện bài

tốn phân tích an tồn trên lưới điện này, kết quả như sau:
2.3.1. Về số liệu phụ tải
Trên cơ sở quy hoạch chi tiết phát triển lưới điện trung và hạ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15

áp sau các TBA 110kV ban hành kèm theo Quyết định số 1951/QĐUBND ngày 22/6/2018 của UBND tính Quảng Nam, học viên xác
định khu vực cung cấp điện của từng TBA 110KV. Cũng trên cơ sở
số liệu dự báo phụ tải đến năm 2030 từng địa phương và khu vực cấp
điện của từng TBA 110kV ở bước trên, học viên tính tốn phụ tải
từng TBA 110kV.
2.3.2. Xây dựng mơ hình hệ thống
Do lưới điện có các nhánh độc lập, để thuận tiện trong việc
quan sát và phù hợp giới hạn của bản quyền phần mềm hiện có, học
viên tách lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam thành 2 phần và
xây dựng 2 mơ hình riêng lẻ để khảo sát gồm mơ hình lưới điện khu
vực phía Tây - Bắc và mơ hình lưới điện khu vực phía Đơng - Nam.
2.3.3. Các nhận xét
Ở chế độ kết lưới cơ bản, các thông số hệ thống đều nằm trong
giới hạn cho phép, cụ thể như sau:
- Hệ thống nguồn đảm bảo cung cấp cho phụ tải, một số nhà
máy điện thừa công suất phát ngược lên lưới truyền tải. Cụ thể: Cụm
nhà máy Khe Diên, Nông Sơn và một phần công suất NMTĐ Sông
Côn phát công suất lên lưới truyền tải về hướng trạm biến áp 500kV
Đà Nẵng qua đường dây 110kV Đại Đồng- 110kV Đại Lộc- 500kV

Đà Nẵng; cụm NMTĐ ZaHung, Sông Bung 5, Sông Bung 6, Tr'hy,
A Vương 5 và một phần công suất NMTĐ Sông Côn phát công suất
lên lưới truyền tải qua trạm biến áp 220kV Thành Mỹ.
- Nếu phụ tải tăng trưởng đúng như dự báo thì đến năm 2030
TBA 110kV Hội An quá tải, mức mang tải tải 116,73% dung lượng
MBA; tất cả phụ tải còn lại đều nằm trong giới hạn cung cấp của
máy biến áp 110kV.
- Tất cả đường dây đều mang tải trong giới hạn cho phép.
Đường dây có tỉ lệ mang tải cao nhất là đường dây 110kV từ TBA

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


16

110kV Thăng Bình 2 đi TBA 220kV Tam Kỳ, tỉ lệ mang tải
64,4%Icp.
- Điện áp tại các thanh cái có dao động nhưng vẫn nằm trong
giới hạn cho phép.
- Có một số TBA 110kV phân phối khu vực phía Tây tỉnh
Quảng Nam khơng có kết nối mạch vịng, khơng đảm bảo tiêu chí N1:
+ TBA 110kV Nam Giang kết nối về TBA 220kV Thạnh Mỹ
qua 01 đường dây 110kV từ TBA 220kV Thạnh Mỹ đến TBA
110kV Nam Giang. Khi có sự cố trên đường dây này thì TBA 110kV
Nam Giang mất nguồn 110kV.
+ TBA 110kV Phước Sơn kết nối với 2 nhà máy gồm NMTĐ
Nước Chè và NMTĐ Đăk Mi 4B. Khi có sự cố trên đường dây
110kV từ TBA 110kV Đăk Mi 4B đến TBA 110kV Phước Sơn thì

TBA 110kV Phước Sơn mất điện.
+ Nhánh đường dây từ TBA 220 Sơng Tranh đi Nam Trà My
có kết lưới hình tia. Khi có sự cố các đường dây 110kV đi từ TBA
220 Sông Tranh đến TBA 110kV Nam Trà My thì TBA 110kV Nam
Trà My mất nguồn 110kV.
Cũng với mơ hình trên, khi điều chỉnh sang chế độ phụ tải mùa
mưa thì hệ thống vẫn đáp ứng và khơng xuất hiện thêm trường hợp
mất an tồn nào.
2.3.4. Phân tích an tồn ở chế độ N-1
Thực hiện chức năng phân tích an toàn trên phầm mềm PW ở
cả 2 chế độ phụ tải mùa khô và mùa mưa đều cho kết quả sau:
STT

Danh sách sự cố có nguy cơ gây mất an toàn

1

Sự cố gây mất điện 01 trong 2 MBA 220/110 TBA 220kV
Duy Xuyên

2

Sự cố gây mất điện 01 trong 2 MBA 220/110 TBA 220kB

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17


STT

Danh sách sự cố có nguy cơ gây mất an tồn
Tam Kỳ

Cụ thể như sau:
(1) Khi có sự cố gây mất điện 01 trong 2 MBA 220/110 TBA
220kV Duy Xuyên sẽ gây quá tải đường dây 110kV từ TBA 550kV
Đà Nẵng đi TBA 110kV Điện Bàn, mức quá tải 120%Icp,
(2) Khi có sự cố gây mất điện 01 trong 2 MBA 220/110 TBA
220kV Tam Kỳ sẽ gây quá tải đường dây 110kV từ TBA 550kV Đà
Nẵng đi TBA 110kV Điện Bàn, mức quá tải 120%Icp.
2.4.Kết luận
Qua thực hiện bài toán phân tích an tồn lưới điện 110kV tỉnh
Quảng Nam năm 2021 và đến năm 2030 đã phát hiện ra một số sự cố
có nguy cơ gây mất an tồn hệ thống. Từ các kết quả trên, trong
chương tiếp theo, học viên đề xuất các giải pháp để nâng cao tính an
toàn cung cấp điện cho lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


18

CHƯƠNG 3
CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG AN TOÀN LƯỚI
ĐIỆN 110KV TỈNH QUẢNG NAM GIAI ĐOẠN 2021-2030

3.1. Đối với lưới điện hiện trạng năm 2021
3.1.1. Giải pháp vận hành
Qua kết quả phân tích ở mục 2.2.3, có 8 trường hợp sự cố cần
phải có giải pháp khắc phục để đảm bảo tiêu chí cấp điện N-1. Trong
thời gian chờ triển khai các dự án đầu tư nâng cấp lưới điện, cần xây
dựng phương thức vận hành cụ thể đối với từng trường hợp để ứng
phó kịp thời khi sự cố xảy ra. Giải pháp ở đây chủ yếu là chuyển tải
trên các đường dây trung áp liên lạc giữa các TBA 110kV bên ngoài
phạm vi tác động của sự cố và TBA nằm trong phạm vi tác động của
sự cố. Phương án chuyển tải và công suất cần chuyển tải từng sự cố
được trình bày chi tiết tại luận văn. Sau khi triển khai các phương án
trên thì có 5/8 trường hợp vẫn duy trì được việc cung cấp điện, 3/8
trường hợp phải thực hiện biện pháp sa thải phụ tải hoặc giảm công
suất huy động các nhà máy điện nối lưới 110kV mới đảm bảo duy trì
cấp điện, cụ thể như sau:
(1). Sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà
Nẵng đi TBA 110kV Điện Bàn: Sa thải phụ tải của các TBA 110kV
từ 110k Tam Thăng đến 110kV Điện Bàn để chống quá tải đường
dây 110kV từ TBA 220kV Tam Kỳ đến TBA 110kV Tam Thăng với
mức tải 117% Icp.
(2) Sự cố mất điện đường dây 110kV từ 220kV Tam Kỳ đi
TBA 110kV Tam Thăng: sau khi chuyển tải tối đa công suất trên các
đường dây 22kV, đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà Nẵng đi
TBA 110kV Điện Bàn còn mang tải 118%Icp, 110kV từ TBA 110kV
Điện Bàn đi TBA 110kV Duy Xuyên còn mang tải 106%Icp. Do đó
cần phải tiếp tục sa thải phụ tải của các TBA trên tuyến đường dây

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



19

này để chống quá tải. Tổng công suất phụ tải cần sa thải tương đương
16 MW.
(3). Khi có sự cố mất điện đường dây 110kV từ TBA Đại
Đồng: giảm công suất huy động của 4 nhà máy (nhiệt điện Nông
Sơn, NMTĐ Khe Diên và NMTĐ Công Côn) để chống quá tải
đường dây 110kV từ TBA 110kV Sông Côn đi 220kV Thạnh Mỹ,
tổng cơng suất cần giảm là 13MW.
Ngồi ra, khi có các sự cố: sự cố mất điện đường dây 110kV
từ NMTĐ Sông Côn đi TBA 220kV Thạnh Mỹ, sự cố mất điện
đường dây 110kV từ TBA 220kV Thạnh Mỹ đi TBA 110kV Xuân
Thành và sự cố gây mất điện đường dây 110kV từ TBA Xuân Thành
đến TBA 110kV Đại Lộc đều gây quá tải đường dây 110kV từ TBA
110kV Đại Đồng đi TBA 110kV Đại Lộc nhưng mức quá tải không
cao, 104%Icp. Cần theo dõi và điều chỉnh giảm công suất huy động
các nhà máy để đảm bảo điều kiện an tồn vận hành, mức cơng suất
giảm huy động tương đương 5MW.
3.1.2. Các giải pháp đầu tư
Qua các biện pháp vận hành đã trình bày, có trường hợp giải
pháp vận hành không giải quyết triệt để nguy cơ mất an toàn, phải
cắt giảm phụ tải hoặc giảm huy động công suất các nhà máy điện.
Cần triển khai sớm một số dự án sau để khắc phục tình trạng này:
(a) Bổ sung 01 mạch đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà
Nẵng đi TBA 110kV Đại Đồng.
(b) Bổ sung 01 mạch đường dây 110kV từ TBA 220kV Duy
Xuyên đến TBA 220kV Tam Kỳ.
(c) Xây dựng mới TBA 220kV Duy Xuyên

(d) Đầu tư thêm 01 mạch đường dây 110kV từ NMTĐ Sông
Côn đến TBA 220kV Thành Mỹ để giải tỏa công suất 3 nhà máy

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


20

NMTĐ Khe Diên, NMTĐ Sông Côn và NMNĐ Nông Sơn.
Để đánh giá lại kết quả của các giải pháp đầu tư trên, học viên
điều chỉnh mơ hình hệ thống, bổ sung thêm khối lượng đầu tư như đã
đề xuất. Sau khi chạy lại chức năng phân tích an tồn thì các trường
hợp mất an toàn hệ thống liên quan đến các các trường hợp có đầu tư
đã được giải quyết triệt để.
3.2. Đối với lưới điện hiện trạng đến năm 2030
3.2.1. Các giải pháp vận hành
(1) Chống quá tải TBA 110kV Hội An
Nếu phụ tải phát triển đúng với số liệu dự báo thì đến năm
2030 tại TBA 110kV quá tải, mức mang tải tương đương 116,73%
tổng dung lượng MBA. Trong thời gian chưa nâng cơng suất TBA
này thì phải triển khai phương án điều chỉnh lại kết lưới trung áp để
san tải cho các TBA 110kV khu vực lân cận (110kV Điện Ngọc,
110kV Nam Hội An hoặc 110kV Duy Xuyên).
(2) Chống quá tải đường dây 110kV từ TBA 500kV Đà Nẵng
đi TBA 110kV Điện Bàn.
Khi có sự cố một trong 2 MBA của TBA 220kV Duy Xuyên
hay 220kV Tam Kỳ, công suất hệ thống theo hướng từ TBA 500kV
Đà Nẵng đẩy vào lưới 110kV qua đường dây 110kV kết nối TBA

Điện Bàn gây quá tải. Biện pháp ngăn chặn tình huống này là mở
vịng lưới 110kV tại đường dây từ TBA 220kV Duy Xuyên đi TBA
110kV Điện Bàn để phân bố lại công suất hệ thống.
3.2.2. Các giải pháp đầu tư
Nâng dung lượng MBA hoặc lắp thêm MBA cho TBA 110kV
Hội An để đáp ứng nhu cầu phụ tải.
3.3. Một số giải pháp khác
3.3.1. Củng cố lưới điện trung áp trong thời gian chờ đầu tư
lưới 110kV

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


21

Do đó, trước mắt, để đáp ứng các yêu cầu về an tồn vận hành,
cần rà sốt và đầu tư nâng cấp lưới điện trung áp để đáp ứng các điều
kiện vận hành. Trong đó tập trung kết nối các mạch vòng trung áp,
nâng tiết điện các đường dây liên kết giữa các TBA 110kV để sẵn
sàng san tải khi có sự cố, bổ sung thiết bị phân đoạn và kết nối
SCADA để giảm thời gian mất điện khi chuyển tải.
3.3.2. Vận hành song song MBA tại các TBA 110kV
Một biện pháp khác cần xem xét trong quá trình đầu tư lưới
điện là nâng cao khả năng vận hành song song MBA tại các TBA
110kV. Do yếu tố lịch sử về đầu tư, hầu hết các TBA 110kV trên địa
bàn tỉnh Quảng Nam hiện nay khơng có khả năng vận hành song
song. Do đó, cần tổ chức rà sốt đánh giá, thực hiện hốn chuyển
trong q trình đầu tư để MBA tại các TBA 110kV có khả năng vận

hành song song, nâng cao độ tin cậy, tính linh hoạt và phát huy tối đa
hiệu quả MBA.
3.3.3. Thường xuyên dự báo phụ tải để điều chỉnh phương
án cấp điện
Quảng Nam là một địa phương có kinh tế phát triển năng động
trong khu vực miền Trung và Tây Nguyên, đặc biệt là cơng tác thu
hút đầu tư nước ngồi. Trong những năm qua, đã có nhiều dự án đầu
tư trên khu vực này với nhu cầu cơng suất rất lớn, nằm ngồi khả
năng của các phương pháp dự báo. Vì thế, lưới điện hiện trạng khó
đáp ứng kịp thời nhu cầu. Do đó, để đảm bảo lưới điện 110kV được
vận hành an toàn cần tổ chức thường xuyên dự báo phụ tải và điều
chỉnh kịp thời phương án cấp điện để đáp ứng nhu cầu phát triển
kinh tế xã hội địa phương.
3.4. Kết luận
Trong chương 3, học viên nghiên cứu và đề xuất giải pháp để
giải quyết các nguy cơ mất an toàn đã phát hiện ở chương 2. Các giải

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


22

pháp đề xuất tập trung ở 2 nhóm giải pháp là giải pháp vận hành và
giải pháp đầu tư. Giải pháp vận hành tạm thời giải quyết các nguy cơ
mất an toàn trong thời gian chờ đầu tư. Giải pháp vận hành cũng
chưa giải quyết được triệt để nguy cơ mất an toàn, một số trường hợp
phải sa thả bớt phụ tải. Các giải pháp đầu tư đề xuất sẽ giải quyết
triệt để các nguy cơ mất an toàn đã phát hiện. Tuy nhiên, việc xác

định thời điểm đầu tư có ý nghĩa rất quan trọng. Chủ đầu tư sẽ cân
nhắc giữa các yếu tố hiệu quả đầu tư với vấn đề an toàn lưới điện mà
quyết định thời điểm đầu tư hợp lý, đáp ứng nhu cầu phát triển của
phụ tải.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua những nội dung và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn, có thể rút ra những kết luận sau:
Đảm bảo lưới điện 110kV vận hành an tồn có ý nghĩa rất lớn
trong việc đảm bảo yêu cầu cung cấp điện ổn định và liên tục, phục
vụ tốt công tác phát triển kinh tế xã hội và sinh hoạt của nhân dân.
Quảng Nam là một trong những khu vực có nhiều đặc thù do phân bố
phụ tải và nguồn không đồng đều, phụ tải phát triển nhanh, nhu cầu
điện năng có sự chênh lệch lớn giữa các mùa, lưới điện 110kV chậm
được đầu tư so với quy mơ khách hàng và diện tích cấp điện. Vì vậy
đề tài Phân tích an tồn lưới điện 110kV khu vực tỉnh Quảng Nam
giai đoạn 2021-2030 mang nghĩa rất thực tiễn.
Qua kết quả phân tích an tồn lưới điện 110kV khu vực tỉnh
Quảng Nam giai đoạn 2021-2030, học viên đã xác định được 8 nguy
cơ gây mất an toàn lưới điện hiện trạng và 2 trường hợp có nguy cơ
mất an tồn đến năm 2030 (khi phụ tải tăng trưởng như dự báo).
Trên cơ sở kết quả phân tích an tồn, học viên đã đề xuất các biện
pháp xử lý các nguy cơ mất an toàn đã phát hiện. Các biện pháp đề
xuất tập trung ở 2 nhóm giải pháp: giải pháp vận hành và giải pháp

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


23


đầu tư. Nhóm giải pháp vận hành tập trung ở các biện pháp chuyển
tải trên lưới trung áp sau các TBA 110kV để chống quá tải các
đường dây. Tuy nhiên các giải pháp vận hành chỉ là giải pháp tạm
thời, một số trường hợp phải sa thải phụ tải. Giải pháp vận hành
được thực hiện trong khi chờ triển khai các giải pháp đầu tư. Việc
triển khai các giải pháp đầu tư sẽ giải quyết triệt để nguy cơ mất an
toàn.
Tuy nhiên, việc đầu tư nâng cấp lưới điện 110kV mất rất nhiều
thời gian và còn phải cân nhắc đến yếu tố hiệu quả kinh tế nên sẽ chỉ
được triển khai vào thời điểm hợp lý. Trong thời gian chờ đầu tư, các
giải pháp vận hành cần được xem xét và nghiên cứu kỹ hơn nữa để
hình thành phương thức vận hành cho từng trường hợp cụ thể. Đối
với nhóm các giải pháp này, việc củng cố và nâng cấp lưới điện
trung áp sau các TBA 110kV có ý nghĩa rất quan trọng. Đơn vị quản
lý vận hành cần tổ chức đánh giá năng lực, đầu tư nâng tiết diện, bổ
sung thiết bị phân đoạn và quy hoạch phụ tải hợp lý để sẵn sàng đáp
ứng khi triển khai các giải pháp vận hành.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài xung quanh lưới điện 110kV,
chưa tính đến tác động khi có sự cố mất điện tồn bộ TBA 220kV
hoặc 500kV (do các TBA này đã có phương án cấp điện N-1) và yếu
tố điều hành công suất các NMĐ nối lưới 110kV ở các TBA nâng
cấp 110/220kV. Tuy nhiên, nguy sự cố mất điện toàn bộ TBA 220kV
hoặc 500kV cũng có khả năng xảy ra và cần có nghiên cứu tiếp theo
để mở rộng và hồn thiện bài tốn cấp điện cho phụ tải từ lưới điện
110kV. Đối với việc điều hành công suất các NMĐ nối lưới 110kV ở
các TBA nâng 110/220kV thuộc chức năng của Trung tâm Điều độ
hệ thống điện miền Trung.
Hướng phát triển của đề tài:
- Với kết quả đã đạt được với lưới điện 110kV có thể mở rộng


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ