ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH MỘT SỐ
THÔNG SỐ SỰ CỐ KHI XẢY RA NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP
ÁP DỤNG CHO LƯỚI ĐIỆN TỈNH YÊN BÁI
Mã số: ĐH2013-TN02-02

Chủ nhiệm đề tài: TS. Trương Tuấn Anh

THÁI NGUYÊN, 04/2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH MỘT SỐ
THÔNG SỐ SỰ CỐ KHI XẢY RA NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP
ÁP DỤNG CHO LƯỚI ĐIỆN TỈNH YÊN BÁI
Mã số: ĐH2013-TN02-02

Xác nhận của tổ chức chủ trì
KT.HIỆU TRƯỞNG
PHÓ HIỆU TRƯỞNG

Chủ nhiệm đề tài
(Ký, họ tên)

PGS.TS. Vũ Ngọc Pi

Trương Tuấn Anh

Thái Nguyên, 04/ 2017


-i-

DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA
NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH

1. PGS.TSKH. Trần Hoài Linh
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
2. ThS. Dương Hòa An
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên.
3. ThS. Đào Duy Yên
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên.


- ii -

MỤC LỤC
DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN
VỊ PHỐI HỢP CHÍNH ....................................................................................................... i
MỤC LỤC ........................................................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ..................................................................................... iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... v
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................................... 2
Chương 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI
ĐIỆN................................................................................................................................. 4
1.1. Một số phương pháp xác định vị trí sự cố................................................................ 4
1.2. Phương pháp tính toán dựa trên trở kháng ............................................................... 5
1.3. Phương pháp sử dụng sóng lan truyền [77] ........................................................... 10
1.4. Phương pháp sử dụng mạng nơron nhân tạo .......................................................... 13
1.5. Kết luận chương 1................................................................................................. 17
Chương 2: CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT TRONG ĐỀ TÀI ............................................. 18
2.1. Sơ đồ khối tổng thể ước lượng vị trí sự cố............................................................. 18
2.2. Mạng nơron MLP và ứng dụng ước lượng vị trí sự cố ........................................... 20
2.2.1. Mạng nơron MLP hoạt động độc lập ước lượng vị trí sự cố [12,64,69,79,93] . 20
2.2.2. Mạng nơron MLP phối hợp song song với một thuật toán tổng trở (thuật toán
mô phỏng trên máy tính, thuật toán tích hợp trong rơle khoảng cách thực tế) ........... 20
2.3. Phần mềm ATP/EMTP và ứng dụng để tạo mẫu số liệu ........................................ 22
2.4. Hợp bộ thí nghiệm CMC-356 thử nghiệm kết quả tác động của rơle khoảng cách
thực tế ......................................................................................................................... 23
2.5. Kết luận Chương 2 ................................................................................................ 24
Chương 3: CÔNG CỤ TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG ................................................... 25
3.1. Phần mềm mô phỏng ATP/EMTP ......................................................................... 25


- iii -

3.2. Hợp bộ thí nghiệm thứ cấp 3 pha CMC 356 - OMICRON ..................................... 26

3.3. Wavelet và ứng dụng trong phân tích tín hiệu ....................................................... 28
3.3.1. Phân tích phổ của tín hiệu sử dụng biến đổi Fourrier ...................................... 28
3.3.2. Phân tích phổ bằng wavelet (sóng nhỏ) ......................................................... 30
3.3.3. Thuật toán phân tích tín hiệu bằng wavelet [96] ............................................. 35
3.4. Mạng nơron nhân tạo và ứng dụng xác định vị trí sự cố trên đường dây tải điện.... 37
3.4.1. Mô hình nơron nhân tạo của McCulloch - Pitts [12,69] .................................. 37
3.4.2. Cấu trúc mạng MLP [12,69] ........................................................................... 45
3.4.3. Quá trình học của mạng MLP [11,12] ............................................................ 48
3.4.4. Lựa chọn số nơron lớp ẩn để tránh mạng học quá khớp (overfitting) và mạng
học không đủ (underfitting) [11,12] ......................................................................... 52
3.5. Kết luận Chương 3 ................................................................................................ 58
Chương 4: CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ TÍNH TOÁN ........................................... 59
4.1. ATP/EMTP mô phỏng ngắn mạch trên đường dây ................................................ 59
4.1.1. Mô hình đường dây mô phỏng trong đề tài ..................................................... 59
4.1.2. Kịch bản mô phỏng trong ATP/EMTP ........................................................... 59
4.2. Kết quả xác định thời điểm xuất hiện sự cố ........................................................... 61
4.3. Kết quả ước lượng vị trí sự cố ............................................................................... 68
4.3.1. Trích xuất số liệu và các thông tin đặc trưng .................................................. 68
4.3.2. Đánh giá, lựa chọn các đầu vào cho mạng MLP ............................................. 70
4.3.3. Mạng nơron MLP ước lượng vị trí sự cố. ....................................................... 74
4.4. Kết luận Chương 4 ................................................................................................ 85
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 89


- iv -

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thiết bị Nippon xác định vị trí sự cố trên đường dây 220 kV Thái Nguyên - Hà
Giang ................................................................................................................................... 12

Bảng 3.2. Một số phần tử sử dụng trong đề tài ...................................................................... 25
Bảng 4.1. Kết quả chạy mô phỏng ứng với tần số khác nhau................................................. 66
Bảng 4.2. Kết quả thử nghiệm với một số dạng Wavelet khác nhau ...................................... 67
Bảng 4.3: Số lượng đặc tính tương ứng với các ngưỡng cắt .................................................. 73
Bảng 4.4: Tổng hợp các kết quả sử dụng rơle khoảng cách thực tế (7SA522) và dùng mạng
nơron MLP để giảm các sai số của rơle khoảng cách thực tế 7SA522 ................................... 84
Bảng 4.5: Tổng hợp các kết quả sử dụng rơle khoảng cách ảo và dùng mạng nơron MLP để
giảm các sai số của rơle khoảng cách ảo ............................................................................... 84
Bảng 4.6: Tổng hợp các kết quả dùng mạng nơron MLP ước lượng trực tiếp vị trí sự cố ...... 84
Bảng 4.7: So sánh các kết quả sử dụng rơle khoảng cách (Rơle ảo và rơle thực tế) dùng
mạng MLP để giảm các sai số về vị trí sự cố ........................................................................ 85
Bảng 4.8: Tổng hợp các kết quả ước lượng vị trí sự cố ......................................................... 85


-v-

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

AG0

Ngắn mạch 1 pha

AB0

Ngắn mạch 2 pha

ABG


Ngắn mạch 2 pha chạm đất

ABC

Ngắn mạch 3 pha

AD

Bộ chuyển đổi tương tự/ số

BU

Máy biến điện áp

BI

Máy biến dòng điện

CMC-356

Hợp bộ thí nghiệm thứ cấp

EVN (Vietnam Electricity)

Tập đoàn điện lực Việt Nam

ATP/EMTP (Alternative Transients
Programme/ Electro- Magnetic
Transients Program)


Chương trình nghiên cứu quá độ
điện từ

MLP (Multi Layer Perceptron)

Mạng nơron MLP

PC

Máy tính cá nhân

KTS

Kỹ thuật số


- vi -

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
Đơn vị: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung
- Tên đề tài: Xây dựng mô hình tính toán xác định một số thông số sự cố khi xảy
ra ngắn mạch trên đường dây cao áp áp dụng cho lưới điện tỉnh Yên Bái.
- Mã số: ĐH2013-TN02-02
- Chủ nhiệm: TS. Trương Tuấn Anh
- Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp.
- Thời gian thực hiện: 2013-2014
2. Mục tiêu

Xây dựng được mô hình sử dụng độc lập một mạng nơron MLP và mô hình sử
dụng song song một thuật toán tổng trở (thuật toán tổng trở chạy trên máy tính hoặc
thuật toán tổng trở của một rơle khoảng cách thực tế 7SA522) với một mạng nơron
MLP để xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện.
3. Tính mới sáng tạo
- Khắc phục những nhược điểm của các phương pháp định vị sự cố trên đường
dây tải điện hiện có, đề xuất và thực hiện thành công nghiên cứu mới về định vị sự
cố như kết quả của đề tài đã nghiên cứu.
4. Kết quả nghiên cứu
- Khảo sát và đề xuất ứng dụng wavelet Daubechies bậc 3 để phân tích thành
phần d1 của tín hiệu lấy mẫu với tần số 100kHz để làm cơ sở phát hiện thời điểm
xuất hiện sự cố trên đường dây truyền tải.
- Khảo sát các đặc tính dựa trên hệ số tương quan giữa đầu vào và đầu ra để lựa
chọn các đặc tính có hệ số tương quan cao để dùng trong các mô hình ước lượng. Các
kết quả tính toán đã đưa ra danh sách 84 giá trị đặc trưng tính toán từ 6 đường tín hiệu
u-i để làm cơ sở tính toán thông số vị trí sự cố.
- Đề xuất ứng dụng hợp bộ mô phỏng CMC-356 của Omicron kết hợp với rơle
thực tế (7SA522) để so sánh chất lượng tính toán của mô hình về vị trí sự cố với tác
động của rơle trên đường dây thực tế. Đồng thời các kết quả hoạt động của rơle


- vii -

khoảng cách thực tế sẽ được sử dụng để tạo mẫu học một mạng nơron MLP mới để
bù sai số cho rơle thực tế.
5. Sản phẩm đề tài
5.1. Bài báo khoa học
[1]. Trương Tuấn Anh, Trần Hoài Linh, Đinh Văn Nhượng (2013), “Phối hợp
mạng Nơ-rôn và phương pháp tổng trở để xác định vị trí sự cố ngắn mạch trên
đường dây tải điện”, Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá VCCA2013, Trang 663-669, Đà Nẵng.

[2]. Trương Tuấn Anh, Trần Hoài Linh, Nguyễn Đức Thảo (2014), “Khảo sát
trên hợp bộ thí nghiệm CMC-356 khả năng cải thiện sai số của rơle khoảng cách
bằng mạng nơ-ron MLP”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên.
Tập 122, số 08, 2014, Trang 87-93.
[3]. Trương Tuấn Anh (2015), “Ứng dụng biến đổi wavelet và mạng nơ-ron
nhân tạo phát hiện sự cố ngắn mạch 2 pha trên đường dây tải điện”, Tạp chí Khoa
học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên. Tập 139, số 09, 2015, Trang 193-199.
5.2. Sản phẩm đào tạo
Đào tạo trình độ tiến sĩ: Cơ sở nghiên cứu đã được ứng dụng bảo vệ thành công
luận án Tiến sĩ Kỹ thuật điện.
Trương Tuấn Anh (2015), Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự cố trên
đường dây tải điện dựa trên mạng Nơron MLP, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học
Bách khoa Hà Nội.
6. Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của
kết quả nghiên cứu
- Tài liệu tham khảo cho các học viên thạc sĩ, nghiên cứu sinh, kỹ sư. Kết quả
nghiên cứu là cơ sở cho việc chế tạo thiết bị định vị sự cố trên đường dây tải điện.
- Áp dụng tính toán xác định vị trí sự cố trên đường dây thực tế (Yên Bái –
Khánh Hòa).
Ngày 27 tháng 4 năm 2017
Cơ quan chủ trì
KT.HIỆU TRƯỞNG
PHÓ HIỆU TRƯỞNG

PGS.TS. Vũ Ngọc Pi

Chủ nhiệm đề tài

Trương Tuấn Anh



- viii -

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information
- Project title: Development of mathematical formulation for determining the
fault parameters of high-voltage transmission systems in short-circuits applied to
electric grid in Yen Bai.
- Code number: ĐH2013-TN02-02
- Chairman: Dr. Truong Tuan Anh
- Responsible agency: Thai Nguyen University of Technology.
- Duration: From 2013 to 2014
2. Objectives
Design a new model using an independent MLP neural network and a new
model using MLP in parallel with a total resistance algorithm (the total resistance
algorithm run on a computer or the total resistance algorithm of actual distance
relay, 7SA522) with a MLP neural network to estimate the fault location on the
transmission lines.
3. Creativeness and innovativeness
- The result of the study is a basis for overcoming the disadvantages of the
incident positioning method of the electricity transmission lines, proposed and
implemented successfully a new study about the incident positioning;
4. Research results
- Survey and research appling the wavelet Daubechies at level 3 to analyze the
d1 component for the signals of the sample at 100kHz frequency to detect the fault
time occured on the electricity transmission line.
- Investigate the features based on the correlation coefficients between input
and output to select the features of the high correlation coefficient applied to the
estimation model. The calculated results issued a list with 84 characterized values
calculated from six signal lines to calculate the incident location parameters.

- Recommend the application of CMC-356 simulation of Omicron combined
with the actual relay (7SA522) to compare the quality of the calculation model at
the incident location in the impact of the actual relay on the actual line. And the
operating results of the actual distance relays will be used to create a sample that
learn the new MLP neural network to compensate error for the actual relays.
5. Products
5.1. Scientific paper
[1]. Truong Tuan Anh, Tran Hoai Linh, Dinh Van Nhuong (2013),
“Integration of neural network and impedance based method to estimate the
shortage fault location on a transmission line”, The second VietNam conference on
control and automation VCCA 2013, page 663-669, Đa Nang.


- ix -

[2]. Truong Tuan Anh, Tran Hoai Linh, Nguyen Duc Thao (2014), “Testing
the capability of MLP neural network in distance relay error correction using CMC356”, Journal of science and technology, Thai Nguyen University. 122(08), 87-93.
[3]. Truong Tuan Anh (2015), “Two-phase short-circuit fault detections for
transmission line using wavelet transform and neural network”, Journal of science
and technology, Thai Nguyen University. 139(09), 193-199.
5.2. Training
- The result of the study has been applied successfully to the PhD thesis.
Truong Tuan Anh (2015), Research and development a new method on fault
location on transmission lines using MLP neural network, PhD thesis, Hanoi
Univesity of Science and Technology.
6. Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of
research results
- The result of the study was used as the references to masters students,
graduate students and engineers. The research results are the basis for the
positioning device manufacturing incident on electric lines.

- The result of the study was applied to calculate incident positioning on the
actual electricity transmission lines (from Yen Bai to Khanh Hoa).


-1-

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong quá trình vận hành, đường dây truyền tải điện có thể gặp những sự cố
như sét đánh, ngắn mạch, đứt dây, chạm đất, sự cố từ các thiết bị, hoạt động sai của
thiết bị hay sự cố từ phía người sử dụng, tình trạng quá tải và sự lão hóa của thiết
bị... Khi xảy ra sự cố tại bất kỳ một phần tử nào trên đường dây, bảo vệ rơle sẽ tác
động tách phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống điện và loại trừ sự ảnh hưởng của phần
tử sự cố với các phần tử liền kề không bị sự cố. Như vậy quá trình nhận dạng, phát
hiện, cách ly và xác định chính xác vị trí sự cố càng nhanh sẽ càng có lợi, giúp cho
việc khôi phục lại chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện, giảm thiệt hại về
kinh tế và nâng cao được độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ [1,2,3,4,5,10].
Hiện nay, để xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện thường dùng
nguyên lý khoảng cách. Thuật toán cơ bản được sử dụng trong các bộ định vị sự cố
của rơle khoảng cách cho phép xác định khoảng cách từ nơi đặt thiết bị bảo vệ đến
vị trí xảy ra sự cố và được tính toán một cách chính xác nhất có thể. Các rơle
khoảng cách sẽ cung cấp thông tin về vùng xảy ra sự cố nhưng không thể xác định
chính xác điểm xảy ra sự cố, sai số về vị trí sự cố thay đổi tùy theo từng trường hợp
cụ thể (ví dụ việc xác định vị trí sự cố từ rơle khoảng cách có độ chính xác thống kê
khoảng từ 1 đến 5%). Mặt khác, trên thực tế các đường dây truyền tải thường tương
đối dài và phân bố trên các địa hình địa lý khác nhau, vì vậy sự cố có thể xảy ra vì
bất cứ lý do gì cũng phải mất từ vài phút đến vài giờ để khắc phục sự cố, dẫn đến
việc tìm kiếm và xử lý sự cố còn gặp rất nhiều khó khăn.
Bài toán xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải đã và đang được quan
tâm nghiên cứu một cách rộng rãi. Trong các mô hình thí nghiệm, đường dây truyền

tải được mô hình hóa dưới dạng đường dây dài với các thông số đặc trưng cho quá
trình truyền sóng. Tuy nhiên hiện nay các kết quả vẫn còn có nhiều hạn chế. Việc
phát triển của các thiết bị đo mới cũng như các thuật toán xử lý tín hiệu mới ứng
dụng trí tuệ nhân tạo có khả năng tiếp tục cải thiện được các kết quả phân tích. Việc
xây dựng thành công một giải pháp phân tích và phát hiện vị trí điểm sự cố trên
đường dây truyền tải sẽ có ý nghĩa thực tế tốt, nếu đưa vào vận hành sẽ có khả năng
mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế - kỹ thuật, do tăng cường được độ chính xác
nhằm hỗ trợ cho quá trình tìm kiếm và khắc phục sự cố được nhanh hơn, nâng cao
hiệu quả trong vận hành và ổn định hệ thống điện.


-2-

2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu và phát triển một phương pháp mới sử dụng mạng nơron nhân tạo
MLP (MultiLayer Perceptron) độc lập hoặc phối hợp với thuật toán tổng trở (tính
toán trên máy tính hoặc cài trong các rơle khoảng cách thực tế) để cho phép ước
lượng vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện được chính xác hơn.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
 Các phần mềm sử dụng trong đề tài: ATP/EMTP, Matlab 7.1, DIGSI 4.82,
Test Universe V2.30 - Omicron, EView.
 Các thiết bị sử dụng trong đề tài: Rơle khoảng cách 7SA522, hợp bộ thí
nghiệm CMC-356 của Omicron.
Phạm vi nghiên cứu
 Ứng dụng phần mềm ATP/EMTP mô phỏng một số dạng sự cố ngắn mạch
trên đường dây truyền tải điện để tạo dữ liệu mẫu cho quá trình nghiên cứu.
 Lập trình các thuật toán phân tích và xử lý tín hiệu bằng các công cụ mạnh
như Wavelet, mạng nơron,... để xây dựng mô hình xác định vị trí sự cố trên

đường dây truyền tải.
 Nghiên cứu về lý thuyết và các mô hình tính toán xử lý tín hiệu ứng dụng
mạng nơron nhân tạo trong bài toán xác định vị trí điểm sự cố trên đường
dây truyền tải.
 Tìm hiểu và ứng dụng thiết bị mô phỏng CMC-356 của OMICRON để xác
định tác động thực tế của rơle khoảng cách nhằm kiểm chứng các thuật toán
đã đề xuất.

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Đề xuất phương pháp mới sử dụng song song một rơle khoảng cách và một
mạng nơron MLP để xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện áp dụng
mô hình ngược dựa trên các tín hiệu dòng điện và điện áp đo được ở đầu đường dây
với sai số nhỏ hơn so với các phương pháp đang sử dụng hiện nay.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Bài toán xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện có ứng dụng thực
tế rất rộng rãi. Phương pháp mới của đề tài sẽ góp phần bổ sung số lượng các giải
pháp để tạo điều kiện cho việc lựa chọn ứng dụng thực tế được dễ dàng hơn.


-3-

Phương pháp chỉ yêu cầu sử dụng các tín hiệu dòng điện và điện áp đo lường được
ở đầu đường dây truyền tải điện, nên các khâu đo lường và thu thập số liệu cũng
khá đơn giản, tính kinh tế cao.


-4-

Chương 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ

TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN
Mạng điện càng phức tạp thì những hư hỏng xuất hiện sẽ càng nhiều hơn, do
đó việc trang bị các loại bảo vệ trên đường dây cũng cần được tăng cường. Các
dạng sự cố này đều phải được phát hiện, cô lập và sửa chữa trước khi đưa trở lại
làm việc. Việc khôi phục lại trạng thái làm việc bình thường của đường dây bị sự cố
chỉ có thể được tiến hành nhanh nhất nếu biết được chính xác vị trí sự cố hoặc ước
lượng được vị trí sự cố với độ chính xác hợp lý.
Thời gian khắc phục sự cố càng kéo dài càng không có lợi, gây nên mất điện
đến các hộ tiêu thụ và có thể dẫn đến thiệt hại đáng kể về kinh tế đặc biệt là đối với
các ngành công nghiệp sản xuất, gây mất ổn định trong hệ thống điện... Như vậy
việc nhanh chóng phát hiện, định vị, cô lập và khắc phục những sự cố là rất quan
trọng trong việc đảm bảo chế độ làm việc tin cậy của hệ thống điện [1,2,3,4,5,10].
Khi có một sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện, điện áp tại điểm sự cố
đột ngột giảm đến một giá trị thấp, dòng điện tại điểm sự cố đột ngột tăng lên rất
lớn. Sự thay đổi đột ngột này tạo ra một xung điện từ tần số cao được gọi là sóng
lan truyền. Những sóng này truyền đi từ vị trí sự cố lan truyền ra cả hai hướng với
tốc độ cao. Để tìm được vị trí sự cố, từ các tín hiệu dòng điện và điện áp đo được ở
đầu đường dây đã được lọc và phân tích bằng cách sử dụng các công cụ xử lý tín
hiệu khác nhau. Từ các giá trị đo lường được có thể xác định tổng trở sự cố, pha
xảy ra sự cố, thời gian trễ của tín hiệu sóng đến để xác định vị trí sự cố. Tầm quan
trọng của nghiên cứu này phát sinh từ sự cần thiết nhằm giảm thiểu thời gian gián
đoạn cung cấp điện và thời gian sửa chữa giúp xác định chính xác hơn vị trí sự cố,
khôi phục lại trạng thái làm việc bình thường của đường dây bị sự cố đặc biệt là các
đường dây truyền tải điện áp cao ở các khu vực có địa hình khó khăn.

1.1. Một số phương pháp xác định vị trí sự cố
Các phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện đã được
quan tâm và nghiên cứu trong nhiều năm do yêu cầu rất cao trong thực tế về việc
ước lượng chính xác được vị trí của điểm sự cố. Những phương pháp này có thể
được phân loại theo nhiều nhóm, ví dụ những phương pháp kinh điển như: phương

pháp dựa trên trở kháng [1,2,3,25,30,32,41,61,73,82,91,92], phương pháp dựa vào
sự lan truyền sóng [13,16,17,18,24,53,75],... Ngoài ra còn có các hướng nghiên cứu
mới như các phương pháp dựa trên các thuật toán xử lý tín hiệu mới để phân tích
các tín hiệu đo lường nhằm đưa ra được kết quả ước lượng vị trí sự cố với độ chính


-5-

xác cao hơn các phương pháp kinh điển. Có thể kể tới các phương pháp sử dụng
biến đổi sóng con (wavelet) để phát hiện điểm thay đổi đột ngột (điểm bắt đầu xuất
hiện một tần số mới) [58,68,75,76,96]; sử dụng phép biến đổi S trong miền tần số
[16,17,18,58]; các phương pháp sử dụng thuật toán di truyền để tối ưu hóa các mô
hình nhận dạng phi tuyến [40]; các phương pháp nơron và nơron lô-gíc mờ để xây
dựng mô hình nhận dạng phi tuyến [19,20,26,27,33,44,49,53,57,83]; phương pháp
tổng hợp kết quả nhiều hệ nhận dạng [12],...
Nhìn chung các phương pháp đều có những khả năng ứng dụng nhất định, tuy
nhiên tất cả các phương pháp đều có những tồn tại nhất định, và đây cũng sẽ là khả
năng để có thể tìm được một giải pháp tốt hơn cho bài toán xác định vị trí sự cố trên
đường dây truyền tải điện.

1.2. Phương pháp tính toán dựa trên trở kháng
Trong phương pháp dựa trên trở kháng, sự vận hành của rơle khoảng cách phụ
thuộc rất nhiều vào điện trở sự cố và không hiệu quả trong trường hợp có điện trở
sự cố rất cao [34]. Phương pháp dựa trên trở kháng có thể được phân thành các
phương pháp một đầu và phương pháp nhiều đầu phụ thuộc vào số lượng các thiết
bị đầu cuối mà tại đó các dữ liệu điện áp và dòng điện được thu thập. Tuy nhiên
phương pháp tổng trở yêu cầu trở kháng ngắn mạch phải gần bằng 0 để có thể thu
được kết quả ước lượng vị trí sự cố được chính xác. Phương pháp đo tổng trở ở cả
hai đầu đường dây [36,38,52,65,73,81,89] có độ chính xác cao hơn vì ít phụ thuộc
vào điện trở ngắn mạch hơn. Nhưng nhìn chung phương pháp tổng trở sẽ không

hiệu quả đối với các trường hợp sự cố thoáng qua.
Phương pháp trở kháng được dùng phổ biến nhất trong các rơle khoảng cách
kỹ thuật số được đặt trong trạm biến áp để bảo vệ cho các đường dây. Ngoài trở
kháng, khi xảy ra sự cố rơle còn tính toán và ghi lại các thông số sự cố trong bản ghi
của rơle như: dạng sự cố, vùng sự cố, vị trí sự cố, giá trị tức thời của điện áp và
dòng điện xung quanh thời điểm sự cố... Việc xác định vị sự cố bằng rơle khoảng
cách trong thực tế còn gặp nhiều sai số do những nguyên nhân khác nhau như [9]:
ảnh hưởng của thành phần sóng hài, ảnh hưởng của điện trở quá độ đến đến sự
làm việc của bộ phận khoảng cách, ảnh hưởng của sai số máy biến dòng điện (BI)
và máy biến điện áp (BU), ảnh hưởng của các thông số đường dây đến đặc tính
làm việc của rơle khoảng cách, sự sai khác về thuật toán giữa các rơ-le của các
hãng SEL, GE, TOSHIBA, SIEMENS, ABB, AREVA,... Việc xác định vị trí sự
cố có thể được thực hiện dựa trên dữ liệu đo lường từ một đầu đường dây, hoặc từ
nhiều đầu đường dây của hệ thống phân tia. Các phương pháp này luôn tồn tại


-6-

những sai số tính toán nên cần được tiếp tục nghiên cứu để cải thiện độ chính xác.
Bên cạnh đó do tính chất phức tạp của các sự cố do ảnh hưởng bởi nhiều nguyên
nhân khác như: ảnh hưởng của các trạm trung gian, ảnh hưởng của tổ nối dây máy
biến áp, ảnh hưởng do thành phần tự do gây ra khi tính toán các giá trị hiệu dụng,
độ không lý tưởng của các bộ lọc số, sai số do các bộ chuyển đổi AD, sai số của
các thiết bị đo góc pha, việc tính toán cài đặt và chỉnh định rơle cũng như do việc
đã loại bỏ các thành phần tín hiệu biến thiên nhanh dẫn tới mất đi một phần thông
tin trong tín hiệu..., việc xác định vị trí sự cố của rơle khoảng cách chưa được
chính xác. Trong đề tài sẽ tiếp tục nghiên cứu và đề xuất phương pháp mới nhằm
cải thiện độ chính xác và giảm những ảnh hưởng đến việc xác định vị trí sự cố trên
đường dây tải điện. Một số phương pháp tính toán dựa trên trở kháng như:
a) Phương pháp điện kháng đơn [77, 92]

Các giá trị điện áp, dòng điện đo lường được ở đầu đường dây sẽ được sử dụng
để tính toán trở kháng của đường dây đến vị trí điểm sự cố lsù cè và được biểu diễn
theo phương trình (1.1). Khi trở kháng của đường dây trên mỗi đơn vị chiều dài đã
được xác định, khoảng cách sự cố có thể được tính toán theo các phương trình (1.2)
và (1.3).

U A  lsù

cè

 ZL  I A  U f

(1.1)

trong đó:
 UA: điện áp tại đầu nguồn A; ZL: tổng trở của đường dây.
 IA: dòng điện chạy ra từ đầu nguồn A.
 lsù

cè

: khoảng cách đến vị trí sự cố tính từ đầu nguồn A.

 Uf: điện áp sự cố.

U A  lsù

cè

 ZL  I A  R f  I f


trong đó:
 If: dòng điện sự cố.
 Rf: điện trở sự cố được minh họa trong hình 1.1.

(1.2)


-7IA

ZA

ZB

~

~
lsuco.Z

Nguồn A

(l - lsuco).Z
If

Đo lường
điện áp và
dòng điện

Nguồn B


Rf

Hình 1.1: Sơ đồ minh họa sự cố trên đường dây truyền tải sử dụng phương pháp điện kháng đơn

Từ công thức (1.2) khoảng cách đến vị trí sự cố tính từ đầu nguồn A được xác
định theo biểu thức (1.3):

lsù

cè

UA 
I 
 A 
ZL

Rf

(1.3)

I 
ZL  A 
If 
 

trong đó:
 Rf : điện trở sự cố.
 If : dòng điện sự cố.
b) Phương pháp TAKAGI [77, 80,92]
Phương pháp Takagi cần cả các tín hiệu trước khi xuất hiện sự cố và sau khi

xuất hiện sự cố. Phương pháp này cũng nâng cao được độ chính xác hơn so với
phương pháp điện kháng đơn như giảm bớt ảnh hưởng của điện trở sự cố và làm
giảm ảnh hưởng của dòng tải. Sơ đồ minh họa như hình 1.2.
lsuco
ZA

IA. IA

ZB

~
Nguồn A

~
UA
UA

lsuco.Z
Định vị
sự cố

(l - lsuco).Z
If

Nguồn B

R f Uf

Hình 1.2: Minh họa phương pháp TAKAGI trên mạch điện một pha hai nguồn


Điện trở sự cố được tính toán theo biểu thức (1.4):


-8-

U A  Z C  I A  tanh  lsuco
 U A

tanh  lsuco  I A    e j

 ZC


Rf 

(1.4)

Khoảng cách đến vị trí sự cố tính từ đầu nguồn A được xác định theo biểu
thức (1.5):

lsù

cè



Im(U A  I A* )
Im( Z L  I A  I A* )

(1.5)


Tổng trở của đường dây:

Z L    ZC

(1.6)

trong đó:
 UA: điện áp tại đo lường đầu nguồn A.
 ZL: tổng trở của đường dây.
 IA: dòng điện chạy ra từ đầu nguồn A.
 ZC: tổng trở đặc tính.
 : hệ số lan truyền.
 Rf: điện trở sự cố.
 lsù

cè

: khoảng cách đến vị trí sự cố tính từ đầu nguồn A.

 I A : dòng điện xếp chồng, là sự chênh lệch giữa dòng điện sự cố và dòng
điện trước sự cố.
 U "A : điện áp xếp chồng, là sự chênh lệch giữa điện áp sự cố và điện áp
trước sự cố.
 I A* : ảnh phức liên hợp của I A .
c) Phương pháp TAKAGI cải tiến [77,80,92]
Phương pháp Takagi cải tiến này cũng còn được gọi là phương pháp dòng điện
thứ tự không. Phương pháp này không yêu cầu dữ liệu trước sự cố vì nó sử dụng
dòng điện thứ tự không thay vì xếp chồng dòng điện của sự cố chạm đất [32]. Vị trí
sự cố trong phương pháp này được tính toán trong phương trình (1.7):



-9-

lsù

cè

Im(U A  I R*  e  j  )

Im( Z1L  I A  I R*  e  j  )

(1.7)

trong đó:
 IR: dòng điện thứ tự không, I R*  liên hợp phức của ảnh dòng điện thứ tự
không.
 : góc dòng điện thứ tự không.
 Z1L: tổng trở thứ tự thuận của đường dây.
 UA: điện áp tại đo lường đầu nguồn A.
 IA: dòng điện chạy ra từ đầu nguồn A.
 lsù

cè

: khoảng cách đến vị trí sự cố tính từ đầu nguồn A.

d) Nhận xét và đánh giá:
Phương pháp tính toán xác định vị trí sự cố sử dụng dữ liệu dòng điện và điện
áp được đo lường ở một đầu đường dây hiện nay được dùng khá phổ biến, đáp ứng

được điều kiện thực tế và công nghệ rơle bảo vệ. Ưu điểm nổi bật của phương pháp
điện kháng đơn là đơn giản, dễ lắp đặt, không cần phải đồng bộ giữa các thiết bị,
tuy nhiên có nhược điểm là dễ bị ảnh hưởng lớn bởi các nguồn nhiễu như sự bất đối
xứng của đường dây (ví dụ do không hoán vị dây dẫn), ảnh hưởng của thành phần
thứ tự không hay của hỗ cảm giữa các đường dây,...Phương pháp Takagi ít ảnh
hưởng của điện trở sự cố và ảnh hưởng của dòng tải nhưng cần phải biết chính xác
được các thông số của dòng điện pha sự cố ngay trước thời điểm xuất hiện sự cố.
Các sai lệch trong các thông số này sẽ tạo thành sai số lớn trong việc ước lượng vị
trí sự cố. Còn trong phương pháp Takagi cải tiến không cần dùng giá trị của dòng
điện trước sự cố nhưng lại phải xác định được góc pha của dòng điện thứ tự 0. Đây
cũng là một nguồn sai số lớn của phương pháp...
Phương pháp tính toán xác định vị trí sự cố sử dụng dữ liệu đo lường từ nhiều
đầu cho kết quả tốt hơn phương pháp đo lường từ một đầu nhưng chi phí đầu tư
thiết bị cao và đòi hỏi thiết bị đo nhiều và cần phải thực hiện đồng bộ [9].


- 10 -

1.3. Phương pháp sử dụng sóng lan truyền [77]
a) Nội dung của phương pháp
Phương pháp truyền sóng dựa trên nguyên tắc thành phần sóng phản xạ khi
gặp điểm sự cố (hoặc điểm cuối) của đường dây dài. Thông tin thu thập ở đây có thể
là thời điểm sóng phản xạ lần thứ nhất, thời gian sóng chạy tới cuối đường dây...
Phương pháp truyền và phản xạ sóng có ưu điểm sử dụng cho mọi loại cáp và áp
dụng tốt cho các hệ thống phân nhánh, không áp dụng đối với sự cố chập chờn.
Ví dụ với đường dây truyền tải một pha (giả thiết không tổn hao với các thành
phần tần số cao lan truyền) với chiều dài l, vận tốc sóng lan truyền v, điện dung và
điện cảm trên một đơn vị chiều dài C’ và L’ và tổng trở sóng ZC. Giả sử việc xuất
hiện của một sự cố ở một khoảng cách lsự cố tính tới nguồn A, các giá trị điện áp và
dòng điện được mô tả trong biểu thức (1.8) và (1.9).

Sơ đồ nguyên lý xác định vị trí sự cố trên đường dây như hình 1.3:

l
lsựcố
er

τA

ef

A

τB
B

Điểm sự cố

Hình 1.3: Sơ đồ minh họa phương pháp sử dụng sóng lan truyền xác định vị trí sự cố

e
lsù

i
t

(1.8)

 C  

e

t

(1.9)

cè

i
lsù

  L 

cè

Giải ra ta có:

e(lsù
i (lsù

cè

cè

, t )  e f (lsù

cè

  t )  er (lsù cè   t )

1
e f (lsù

ZC

cè

 t ) 

,t) 

1
er (lsù
ZC

cè

 t)

(1.10)
(1.11)

Thời điểm sóng lan truyền tới hai đầu A và B là τ A và τB được xác định bằng
cách sử dụng công nghệ GPS (Global Positioning System), vị trí sự cố (lsự cố) được
xác định theo phương trình (1.12):


- 11 -

lsù

cè




1
 l  ( A   B )  
2

(1.12)

trong đó:
 ef: Sóng điện áp thuận chạy trên đường dây
 er: Sóng điện áp ngược chạy trên đường dây
 τA: thời điểm sóng tới đầu A.
 τB: thời điểm sóng tới đầu B.
 l: chiều dài đoạn đường dây.
 υ: tốc độ truyền sóng,  

1
.
L  C 

Một số công trình ứng dụng phương pháp sử dụng sóng lan truyền như:
Theo bài báo [111] trình bày phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây
có hai nguồn cung cấp dựa trên quá trình truyền sóng trên đường dây sử dụng CWT
khi xảy ra sự cố ngắn mạch. Đường dây mô phỏng có cấp điện áp 345kV, chiều dài
321,86km, khảo sát khi sự cố ngắn mạch ba pha tại vị trí 32,186km. Kết quả sau khi
áp dụng phương pháp, vị trí sự cố được xác định 36,997km, sai số là 1,5% (tương
ứng 4,812km).
Ngành điện một số nước trên thế giới đã ứng dụng công nghệ xác định vị trí sự
cố theo phương pháp lan truyền sóng [8] như: Qualitrol (Hathaway Instruments
Division - Anh), Nippon (Nhật Bản), Kinkei (Nhật Bản) và Isa (Italia). Tại Việt

Nam, việc áp dụng công nghệ định vị sự cố theo phương pháp truyền sóng cũng đã
được triển khai đưa vào thử nghiệm trên một số tuyến đường dây truyền tải điện áp
220kV. Đường dây 200kV Thái Nguyên - Hà Giang với chiều dài 232,2km, sử dụng
thiết bị Nippon của Nhật Bản. Sau khi đưa vào thử nghiệm, một số kết quả được
thống kê trong bảng 1.1.


- 12 Bảng 1.1. Thiết bị Nippon xác định vị trí sự cố trên đường dây 220 kV Thái Nguyên - Hà Giang

Lần

Ngày

1

7/6/2012

2
3

Thời điểm
03:21:31

Kết quả

Điểm sự cố
thực tế

Nguyên
nhân sự

cố

Sai số
(m)

(%)

No 50

No 48

Sét đánh

1.384

0,6

21/6/2012 13:33:08

No 365

No 363

Sét đánh

996

0,4

23/7/2012 14:45:55


No 287

No 282

Sét đánh

2.282

1

Từ bảng 1.1 cho thấy việc xác định vị trí sự cố theo phương pháp truyền sóng
cho kết khá chính xác sai số trong phạm vi một vài khoảng vượt và tùy thuộc vào
thiết bị của từng hãng chế tạo. Nhìn chung các hãng đều đưa ra sai số lý thuyết về
xác định điểm sự cố không lớn hơn 500 m, nhưng trên thực tế, độ chính xác còn phụ
thuộc rất nhiều vào độ tin cậy công nghệ của từng hãng, các điều kiện thực tế khi
lắp đặt, vận hành đối với từng đường dây cụ thể...
Ngoài ra, cũng trong nhóm các phương pháp sử dụng sóng lan truyền còn có
các giải pháp sử dụng không chỉ thời gian sóng lan truyền mà còn cả hình dạng của
các sóng phản xạ để xác định vị trí và các thông số khác của sự cố. Đây là các
phương pháp TDR (Time-Domain Reflectometer).
b) Nhận xét và đánh giá
Định vị sự cố bằng sóng truyền là một công nghệ tiên tiến, kinh tế, đã được áp
dụng trong ngành điện ở rất nhiều nước trên thế giới. Công nghệ này đã được ứng
dụng cho hệ thống lưới điện trung áp và đặc biệt sử dụng cho tất cả các ngăn lộ của
hệ thống lưới điện truyền tải. Thiết bị định vị sự cố bằng sóng truyền giúp nhà quản
lý nắm được chính xác và nhanh nhất vị trí điểm sự cố trên các đường dây, qua đó
có xử lý nhanh sự cố, giảm chi phí nhân lực tìm kiếm, giảm phương tiện đi lại, nâng
cao khả năng xử lý sự cố, rút ngắn thời gian mất điện của hệ thống, tăng khả năng
vận hành an toàn, tin cậy cho hệ thống điện trung áp, cao áp và siêu cao áp.

Phương pháp lan truyền sóng còn chịu ảnh hưởng của các nguyên nhân khác
dẫn đến việc xác định vị trí sự cố không chính xác như: khó khăn trong việc đồng bộ
thời gian của các thiết bị trên hệ thống, một giải pháp thông dụng thường được sử
dụng để đồng bộ tín hiệu là tín hiệu GPS, nhưng sai số thời gian của phương pháp
này ước lượng khoảng 1 s tương ứng với sai số về khoảng cách khoảng 150m; xác
định không chính xác vận tốc truyền sóng trên đường dây cao áp; sai số liên quan đến


- 13 -

việc phát hiện sóng truyền... Mặt khác chi phí đầu tư tốn kém do lắp đặt thiết bị GPS,
máy dò sự cố thoáng qua, phần mềm [9]...

1.4. Phương pháp sử dụng mạng nơron nhân tạo
Các mạng nơron trong thời gian gần đây đã được đưa vào sử dụng cho việc
định vị sự cố [33] và có ý nghĩa quan trọng từ khi Sobajic và Pao sử dụng các mạng
nơron để dự báo thời gian hoàn tất thao tác của rơle [66]. Kulicke và Dalstein [26]
đã sử dụng các mạng nơron để phát hiện các sự cố trên đường dây truyền tải và
cũng có thể phân biệt giữa các sự cố phóng hồ quang và không phóng hồ quang.
Một kỹ thuật mới để phát hiện vị trí của sự cố tốc độ cao bằng cách sử dụng các
mạng nơron đã được đề xuất bởi Kezunovic, Sobajic và Rikalo [53]. Mạng nơron
dựa vào kỹ thuật định vị sự cố cho đường dây 1 nguồn được nghiên cứu bởi Chen
và Maun [95] trong khi Song [96] sử dụng các mạng nơron cho xác định vị trí sự cố
trên một chuỗi các đường dây cần được bù... Mạng nơron bắt đầu được sử dụng
rộng rãi nói chung từ cuối những năm tám mươi và trong suốt thời gian những năm
chín mươi của thế kỷ XX. Trong [9] đã sử dụng hai mạng nơron nhân tạo (ANN) và
mạng nơron mờ (ANFIS) để ước lượng trực tiếp vị trí sự cố từ các tín hiệu đầu vào
là các trị số hiệu dụng của dòng điện và điện áp lấy từ các bản ghi sự cố của rơle
7SD522. Mạng đã được huấn luyện khi thử nghiệm kiểm chứng trên đường dây mô
phỏng 110kV Đăk Nông - Đăk Mil thì sai số giữa các kết quả vị trí sự cố ngắn mạch

1 pha và hai pha chạm đất của đường dây 110kV Đăk Nông - Đăk Mil nằm trong
khoảng (0,087-2,656)%, Khi so sánh với các bản ghi thực tế của hai đường dây trên
thì mạng nơ-rôn của [9] có sai số lớn nhất là 2,82% cho đường dây 110kV Đăk Nông
- Đăk Mil và 2,16% cho đường dây 220kV Hòa Khánh - Huế. Bên cạnh đó tác giả
cũng phân tích và so sánh các phương pháp phân loại sự cố như: hệ mờ, phân tích
wavelet, mạng nơron nhân tạo ANN, mạng nơron thích nghi ANFIS. Từ đó đề xuất
sử dụng phương pháp wavelet là phù hợp và hiệu quả để giải quyết các bài toán
phân loại sự cố trên đường dây tải điện thực tế.
Có rất nhiều những mô hình và thuật toán mạng nơron đã được đề xuất và ứng
dụng, nhưng phổ biến nhất là các mạng truyền thẳng nhiều lớp với các khối xử lý
trung tâm là khối nơron perceptron, mà đại diện điển hình là mạng MLP (Multi
Layer Perceptron). Trong đề tài lựa chọn sử dụng mạng MLP do đây là cấu trúc
mạng kinh điển, có rất nhiều các tài liệu và công trình đã sử dụng mạng này nên
thuận tiện cho TÁC GIả tham khảo. Bên cạnh đó, khi so sánh với các mạng nơron
kinh điển khác như mạng RBF [27], mạng SOM thì mạng MLP có những ưu điểm
như sau: mạng RBF chỉ có 1 lớp ẩn là phi tuyến, lớp đầu ra là tuyến tính nên khả


- 14 -

năng xấp xỉ các hàm phi tuyến của RBF kém hơn (với cùng một bậc phi tuyến thì
mạng RBF cần phải sử dụng nhiều nơron ẩn hơn), mạng SOM là mạng học theo
nguyên tắc tự tổ chức, không sử dụng các giá trị đầu ra đích nên chỉ phù hợp với các
bài toán tìm các nhóm số liệu đầu vào tương đồng nhau chứ không tạo thành ánh xạ
vào-ra phi tuyến.
Các công trình khác có liên quan trong lĩnh vực xác định vị trí sự cố bằng cách
sử dụng các mạng nơron nhân tạo có thể được tìm thấy trong các tài liệu tham khảo
[19,27,49,58,102,103,104,105,106,107,108,109]. Một số công trình ứng dụng mạng
nơron để xác định vị trí sự cố được liệt kê như sau:
Bài báo [102] khảo sát sự ảnh hưởng của tần số lấy mẫu đến ước lượng vị trí

sự cố khi sử dụng các thuật toán dựa vào mạng nơron nhân tạo. Các mẫu đầu vào
mạng nơron được tạo ra từ phần mềm ATP cho đường dây ba pha điện áp 230kV,
chiều dài 188km khi thay đổi dạng sự cố (ngắn mạch một pha, ngắn mạch 2 pha,
ngắn mạch 2 pha chạm đất và ngắn mạch 3 pha), điện trở sự cố, góc tới sự cố ứng
với các tần số lẫy mẫu khác nhau (1200 Hz, 2400 Hz và 15360 Hz). Sai số lớn nhất
của phương pháp khi ước lượng vị trí sự cố được đánh giá là dưới 6,02% (tương
ứng với 11,32km).
Bài báo [103] giới thiệu về một giải pháp ứng dụng mạng nơron ước lượng vị
trí sự cố khi ngắn mạch một pha dựa trên các giá trị đo lường dòng điện và điện áp
tại cả hai đầu đường dây. Sử dụng phần mềm EMTP-RV mô phỏng đường dây
mạch đơn, điện áp 110kV, chiều dài 60km khi thay đổi các thông số như: vị trí sự
cố 0km, 10km, 20km, 30km, 40km, 50km, 60km; điện trở sự cố: 0Ω, 10Ω, 25Ω và
50Ω. Sai số lớn nhất của phương pháp khi ước lượng vị trí sự cố được đánh giá là
dưới 6% (tương ứng với 3.6km).
Bài báo [104] giới thiệu phương pháp sử dụng mạng nơron ước lượng vị trí sự
cố trên đường dây truyền tải có hai nguồn cung cấp, điện áp 230kV, chiều dài
100km. Các mẫu đầu vào mạng nơron được tạo ra từ phần mềm PSCAD/EMTDC
khi thay đổi các thông số như: 21 vị trí sự cố (vị trí sự cố cách đều 5km cho toàn bộ
chiều dài đường dây); 17 trường hợp điện trở sự cố từ 0Ω, 5Ω, 10Ω... đến 80Ω; mô
phỏng cho 4 dạng sự cố ngắn mạch (ngắn mạch một pha, ngắn mạch 2 pha, ngắn
mạch 2 pha chạm đất và ngắn mạch 3 pha). Sai số lớn nhất của phương pháp khi
ước lượng vị trí sự cố: ngắn mạch một pha 0,3324% (0,33km); ngắn mạch hai pha
0,1403% (0,14km); ngắn mạch hai pha chạm đất 0,3408% (0,34km) và ngắn mạch 3
pha 0,4926% (0,493km).