Luận án Nghiên cứu một số giải pháp giảm sự cố do sét cho đường dây truyền tải điện trên không

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
----------------------------------------- 
NINH VĂN NAM 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM SỰ CỐ DO SÉT 
CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN 
Hà Nội – 2020 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
----------------------------------------- 
NINH VĂN NAM 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM SỰ CỐ DO SÉT 
CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG 
Ngành: Kỹ thuật điện 
Mã số: 9520201 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. TS. PHẠM HỒNG THỊNH 
2. PGS.TS. TRẦN VĂN TỚP 
Hà Nội - 2020
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi dựa trên hướng 
dẫn của tập thể hướng dẫn khoa học và những tài liệu tham khảo đã trích dẫn. Các kết quả 
đạt được trong luận án là chính xác, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ 
công trình nào khác. 
Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2020 
XÁC NHẬN CỦA TẬP THỂ HƯỚNG DẪN 
GV. HƯỚNG DẪN 1 
GV. HƯỚNG DẪN 2 TÁC GIẢ LUẬN ÁN 
TS. Phạm Hồng Thịnh PGS.TS. Trần Văn Tớp Ninh Văn Nam 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai thầy hướng dẫn khoa học trực 
tiếp, TS. Phạm Hồng Thịnh và PGS.TS. Trần Văn Tớp đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng 
khoa học trong suốt quá trình nghiên cứu. Hai thầy đã dành nhiều thời gian và tâm huyết, hỗ 
trợ về mọi mặt để tôi hoàn thành luận án này. 
Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Phòng đào 
tạo - Bộ phận đào tạo Sau đại học, Viện Điện và Bộ môn Hệ thống Điện đã luôn tạo mọi 
điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi cũng 
xin chân thành cảm ơn lãnh đạo, các Giảng viên bộ Bộ môn Hệ thống điện trường Đại học 
Bách Khoa Hà Nội, đã tận tình hỗ trợ và giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án. 
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, 
Ban Chủ nhiệm khoa Điện đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian 
qua. Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ và động viên của các đồng nghiệp tại 
trường Đại học Công nghiệp Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ tại Công ty 
truyền tải điện 1, Công ty lưới điện cao thế miền Bắc, các cán bộ tại Viện Năng Lượng và 
TS. Nguyễn Thái Thành trường Đại học Quốc gia Incheon Hàn Quốc đã giúp đỡ tôi thực 
hiện luận án. 
Cuối cùng, tôi thực sự cảm động và biết ơn đến người vợ yêu quý và hai con thân 
yêu cùng Ông Bà nội ngoại hai bên đã luôn ở bên tác giả những lúc khó khăn, mệt mỏi, để 
động viên, hỗ trợ về tài chính và tinh thần trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện bản 
luận án này. 
 Tác giả luận án 
 Ninh Văn Nam 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................... i 
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... ii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .......................................................viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................. x 
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ ................................................................... xi 
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 1 
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................................. 1 
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................... 3 
3. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 3 
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. ....................................................................... 3 
5. Các đóng góp mới của luận án ....................................................................................... 4 
6. Cấu trúc nội dung của luận án ........................................................................................ 5 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ........ 7 
1.1. Tổng quan về sự cố do sét trên đường dây truyền tải ................................................... 7 
1.1.1. Quy mô phát triển đường dây truyền tải Việt Nam .............................................. 7 
1.1.2. Tình hình giông sét tại Việt Nam ........................................................................ 8 
1.1.3. Tình hình sự cố do sét trên đường dây truyền tải Việt Nam ............................... 11 
1.1.4. Tình hình sự cố do sét trên đường dây truyền tải trên thế giới ........................... 13 
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong nước về tính toán chống sét cho đường dây 
truyền tải .......................................................................................................................... 14 
1.3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước về các giải pháp chống sét cho đường dây truyền 
tải 15 
1.3.1. Lắp đặt CSV ..................................................................................................... 15 
1.3.2. Sử dụng dây nối đất phía dưới .......................................................................... 16 
1.3.3. Sử dụng cách điện không đối xứng ................................................................... 16 
1.3.4. Bỏ dây chống sét thay bằng CSV ...................................................................... 17 
1.4. Những vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu ........................................................ 17 
1.4.1. Những vấn đề còn tồn tại .................................................................................. 17 
1.4.2. Lựa chọn hướng nghiên cứu ............................................................................ 18 
1.5. Kết luận .................................................................................................................... 19 
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN QUÁ ĐỘ ĐIỆN TỪ DO SÉT TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN 
TẢI 20 
iv 
2.1. Truyền sóng trên đường dây truyền tải ...................................................................... 20 
2.1.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 20 
2.1.2. Truyền sóng trong hệ nhiều dây ........................................................................ 21 
2.2. Ảnh hưởng của các thông số đường dây đến quá điện áp sét ...................................... 22 
2.2.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................ 22 
2.2.2. Tổng dẫn Y0 của đường dây .............................................................................. 23 
2.2.3. Tổng trở dọc đường dây Z0 ............................................................................... 24 
2.2.3.1. Ma trận tổng trở ngoài Zext ......................................................................... 24 
2.2.3.1.Ma trận tổng trở trong Zint ........................................................................... 25 
2.3. Tổng trở sóng trong phương trình truyền sóng sét và hệ số ngẫu hợp ......................... 26 
2.3.1. Trường hợp đường dây một dây chống sét ........................................................ 27 
2.3.2. Trường hợp đường dây hai dây chống sét ......................................................... 27 
2.4. Tính toán điện áp do sét trên cách điện ...................................................................... 28 
2.4.1. Khi sét đánh đỉnh cột ........................................................................................ 28 
2.4.2. Khi sét đánh vào dây pha .................................................................................. 30 
2.5. Mô phỏng quá điện áp sét bằng chương trình tính toán quá độ điện từ EMTP ............ 30 
2.5.1. Giải phương trình truyền sóng trong EMTP ...................................................... 31 
2.5.1.1. Truyền sóng trong hệ một dây .................................................................... 31 
2.5.1.2. Truyền sóng trong hệ nhiều dây .................................................................. 32 
2.5.2. Mô hình các phần tử trong EMTP ..................................................................... 33 
2.5.2.1. Mô hình nguồn sét ...................................................................................... 33 
2.5.2.2.Mô hình cột ................................................................................................. 33 
2.5.2.3.Mô hình đường dây ..................................................................................... 35 
2.5.2.4.Mô hình điện trở tiếp địa cột........................................................................ 36 
2.5.2.5. Mô hình chuỗi cách điện và khe hở phóng điện .......................................... 37 
2.5.2.6. Mô hình CSV ............................................................................................. 38 
2.6. Áp dụng EMTP tính toán điện áp sét trên đường dây truyền tải ................................. 38 
2.6.1. Ảnh hưởng các thông số đến hệ số K giữa DCS và các dây pha ........................ 39 
2.6.3. Kết quả mô phỏng QĐA sét trên cách điện của đường dây truyền tải ................ 44 
2.7. Kết luận .................................................................................................................... 46 
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN SUẤT CẮT CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN 
TẢI 48 
3.1. Phương pháp mô hình điện hình học ......................................................................... 48 
v 
3.1.1. Suất cắt do sét đánh đỉnh cột hoặc khoảng vượt của dây chống sét (BFR) ......... 48 
3.1.2. Suất cắt do sét đánh vào dây dẫn (SFFOR) ....................................................... 49 
3.2. Phương pháp mô phỏng Monte Carlo ....................................................................... 51 
3.2.1. Trình tự tính toán của phương pháp mô phỏng Monte Carlo ........................... 52 
3.2.2. Áp dụng tính toán ........................................................................................... 55 
3.3. Kết luận ................................................................................................................... 57 
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG CHỐNG SÉT VAN CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ..... 59 
4.1. Giới thiệu về chống sét van ....................................................................................... 59 
4.1.1. Quá trình phát triển của chống sét van .............................................................. 59 
4.1.2. Cấu tạo của CSV .............................................................................................. 60 
4.1.3. Ứng dụng của CSV ........................................................................................... 61 
4.2. CSV đường dây ......................................................................................................... 61 
4.2.1. Nguyên tắc làm việc của CSV đường dây ......................................................... 61 
4.2.2. Đặc tính làm việc của CSV đường dây .............................................................. 62 
4.2.3. Điện áp làm việc liên tục .................................................................................. 63 
4.2.4. Khả năng hấp thụ năng lượng của CSV đường dây ........................................... 63 
4.2.5. Các loại chống sét van đường dây ..................................................................... 64 
4.3. Hiệu quả của lắp đặt CSV cho đường dây truyền tải .................................................. 65 
4.4. Ảnh hưởng của thông số đường dây tới suất cắt khi lắp đặt chống sét van ................. 66 
4.4.1. Ảnh hưởng của chiều cao cột ........................................................................... 66 
4.4.2. Ảnh hưởng chiều dài khoảng vượt .................................................................... 67 
4.4.3. Ảnh hưởng điện trở tiếp địa cột ........................................................................ 67 
4.6. Suất cắt do sét theo số lượng CSV lắp đặt ................................................................. 70 
4.7. Lựa chọn vị trí lắp đặt CSV theo cấu hình đường dây ................................................ 71 
4.7.1. Đường dây 220 kV ........................................................................................... 71 
4.7.1.1. Đường dây 220 kV hai mạch hai DCS ........................................................ 71 
4.7.1.2. Đường dây 220 kV một mạch một DCS ..................................................... 73 
4.7.2. Đường dây 110 kV ........................................................................................... 74 
4.7.2.1. Đường dây 110 kV hai mạch một DCS ...................................................... 74 
4.7.2.2. Đường dây 110 kV một mạch một DCS ..................................................... 75 
4.8. Năng lượng hấp thụ CSV .......................................................................................... 77 
4.8.1. Năng lượng hấp thụ CSV theo cấp điện áp ........................................................ 77 
vi 
4.8.2. Năng lượng hấp thụ CSV theo điện trở tiếp địa cột ........................................... 77 
4.8.3. Năng lượng hấp thụ CSV theo trị số dòng điện sét ............................................ 79 
4.8.4. Phân bố năng lượng hấp thụ CSV trên các pha .................................................. 81 
4.9. Lắp đặt chống sét van rời rạc trên đường dây ............................................................ 83 
4.9.1. Cơ chế phóng điện khi lắp CSV rời rạc ............................................................. 83 
4.9.1.1. Khi sét đánh đỉnh cột hoặc DCS ................................................................. 84 
4.9.1.2. Khi sét đánh dây pha .................................................................................. 84 
4.9.2. Các kết quả mô phỏng ...................................................................................... 85 
4.9.2.1. Trường hợp lắp 1 CSV ............................................................................... 85 
4.9.2.2. Trường hợp lắp 2 CSV ............................................................................... 87 
4.9.2.3. Trường hợp lắp 3 CSV ............................................................................... 88 
4.9.2.4. Trường hợp sét đánh dây pha...................................................................... 89 
4.9.3. Tổng kết ........................................................................................................... 90 
4.10. Kết luận .................................................................................................................. 91 
 ...  cột một mạch và các thông số trong mô hình 
mô phỏng EMTP 
1. Cấu trúc cột hai mạch và một mạch 
a) b) 
 c) d) 
Hình PL 5.1. Cấu hình cột 500 kV (hình a), 220 kV (hình a, b) và 110 kV (hình c, d) 
2. Số liệu về kích thước cột và dây 
Bảng PL5.1. Số liệu về dây dẫn, dây chống sét đường dây 500 kV 
Bán kính trong 
 dây dẫn (mm) 
Bán kính ngoài 
 dây dẫn (mm) 
Điện trở một chiều R0 
(/km) 
Dây dẫn 4,6 12,6 0,0869 
DCS - 4,7 0,58 
D1
D2
D3
D2
D1
D4
D4
h h
A1A2
DCS1DCS2
B1B2
C1C2
DCS
A
BC
Sg Sg/2
D2
D1
D4
h
DCS
A
BC
D1
D2
D3
D4
h
A1A2
DCS
B1B2
C1C2
Sg Sg/2
119 
Bảng PL 5.2. Số liệu về dây dẫn, dây chống sét đường dây 220 kV 
Bán kính trong 
 dây dẫn (mm) 
Bán kính ngoài 
 dây dẫn (mm) 
Điện trở một chiều R0 
(/km) 
Dây dẫn 4,6 13,75 0,0689 
DCS - 5,5 0,77 
Bảng PL 5.3. Số liệu về dây dẫn, dây chống sét đường dây 110 kV 
Bán kính trong 
 dây dẫn (mm) 
Bán kính ngoài 
 dây dẫn (mm) 
Điện trở một chiều R0 
(/km) 
Dây dẫn 3,04 7,68 0,17 
DCS - 4,0 3,7 
Bảng PL 5.4. Số liệu kích thước cột 500 kV, 220 kV và 110 kV 
Đường dây h(m) D1(m) D2(m) D3(m) D4(m) Sg(m) 
500kV Hai mạch 58 7,9 10,5 10,5 29,8 15 
220kV 
Hai mạch 46 5 6 6 29 8,6 
Một mạch 46 5 6 - 35 - 
Một mạch 28 5 6 - 17,5 - 
110kV 
Hai mạch 33 3,5 4 4 21,5 7 
Một mạch 30 3,5 4 - 22,5 - 
a) b) 
2x4,3m 4,3m
D1
D2
D3
D2
D1
D4
D4
h h
A1A2
DCS1DCS2
B1B2
C1C2
DCS
A
BC
120 
 c) d) 
Hình PL 5.2. Cấu hình cột 220 kV (hình a,b) và 110 kV (hình c,d) 
Hình PL 5.3. Cấu hình cột hai mạch và một mạch khi sử dụng dây UGW 
D2
D1
D4
h
DCS
A
BC
D1
D2
D3
D4
h
A1A2
DCS
B1B2
C1C2
2x3,5m 2,5m
D1
D2
D3
D2
D1
D4
h h
A1A2
DCS1DCS2
B1B2
C1C2
DCS
A
BC
Sg Sg/2
D
D
D4
Dây UGW Dây UGW 
121 
PL 6. Dòng điện sét lớn nhất đánh vào dây pha theo mô hình điện hình học 
Loại cột 
h 
(m) 
yA 
(m) 
yB 
(m) 
yC 
(m) 
(độ) 
Im_A 
(kA) 
Im_B 
(kA) 
Im_C 
(kA) 
500 kV-2 mạch 58 46,8 36,3 25,8 0 32,07 19,52 11,77 
220 kV-2 mạch 46 38,81 32,81 26,81 0 20,07 12,72 9,66 
110 kV-2 mạch 33 27,5 23,5 19,5 0 7,61 6,5 5,49 
PL 7. Các trị số điện trở và điện cảm của từng tầng trong mô hình cột nhiều 
tầng trong EMTP/ATP 
Loại cột R1() L1(mH) R2() L2(mH) R3() L3(mH) R4() L4(m) 
Cột 500 kV-2 
mạch 
13,4 5,19 17,8 6,9 17,8 6,9 49,1 19 
Cột 220 kV- 2 
mạch 
14,4 4,43 17,3 5,31 17,3 5,31 49,1 15,06 
Cột 220 kV- 1 
mạch 
22,3 6,84 26,8 8,21 - - 33,5 10,27 
Cột 110 kV- 2 
mạch 
14,9 3,29 17,1 63,7 17,1 3,73 49,1 10,8 
Cột 110 kV- 1 
mạch 
22,9 4,58 26,2 5,24 - - 33,5 6,7 
122 
PL.8. Mô hình các phần tử trong EMTP/ATP 
Mô hình đường dây hai mạch hai DCS: 
Mô hình đường dây hai mạch một DCS: 
123 
Mô hình đường dây một mạch một DCS: 
124 
PL.9. Chương trình tính toán suất cắt trong Matlab 
*/ 
clc 
%hold off 
disp('COMPUTE BFR') 
disp('IEEE1997') 
% characteristic of tower 
 hG1= 46; 
 h1= 38.81; 
 dA1= 4.3; 
 dG1= 4.3; 
 % TD = 25; 
 Ng = 10; 
 h=hG1; 
 y=h1; 
 a=dA1-dG1; 
 % alpha=atan(a/(h-y))*180/pi; 
 alpha = 0; 
 %for alpha=0 
 Icr=3; 
 Arc=10; 
 Arg=6.036; 
 bs=0.65; 
 rg=Arg*Icr^bs; 
 rc=Arc*Icr^bs; 
 gama=rc/rg; 
 alpha1=alpha*pi/180; 
 beta=asin((h-y)*sqrt(1+tan(alpha1)^2)/2/rc); 
 theta=asin((rg-y)/rc); 
 Dc=rc*(cos(theta)-cos(alpha1+beta)); 
 Dcc=rc*(1-cos(alpha1+beta)); 
% Compute the distance Dc which stroke to the phase 
 syms Ic 
 rg=Arg*Ic^bs; 
 rc=Arc*Ic^bs; 
 gama=rc/rg; 
 alpha1=alpha*pi/180; 
 beta=asin((h-y)*sqrt(1+tan(alpha1)^2)/2/rc); 
 theta=asin((rg-y)/rc); 
 SO=y+rc*sin(alpha1+beta); 
 theta2=asin((SO-y)/rc); 
% compute the maximum current cause flashover 
125 
 rgm=(h+y)/(2*(1-gama*sin(alpha1))); 
 Im=double((rgm/Arg)^(1/bs)); 
% compute probability according to andrew R.hileman 
 I=double((gama*y/Arc)^(1/bs)); 
 stand=1.33; 
 M=61.1; 
 Z=log(Ic/M)/stand; 
% Compute the distance Dc which stroke to the phase 
 Dc1=rc*(theta2-theta); 
 Dc2=rc*(theta2); 
 f1=Dc1*1/(sqrt(2*pi)*stand*Ic)*exp(-Z^2/2); 
 f2=Dc2*1/(sqrt(2*pi)*stand*Ic)*exp(-Z^2/2); 
 I=double((gama*y/Arc)^(1/bs)); 
 if Icr<=I 
 Pi=abs(int(f2,Ic,Icr,I)+(int(f1,Ic,I,Im))); 
 else 
 Pi=abs(int(f1,Ic,Icr,Im)); 
 end 
 BFOR=double(0.2*Ng*(Pi)) 
 alpha_perfect=double(asin(1/gama-(h+y)/(2*Arc*Icr^bs))*180/pi) 
 plot (alpha,BFOR,'o') 
 hold on 
 grid on 
 %end 
 disp('FINISHED') 
*/ 
clc 
%hold off 
disp('COMPUTE SFFOR') 
disp('IEEE1997') 
% characteristic of tower 
 hG1= 32.81; 
 h1= 26.81; 
 dA1= 4.3; 
 dG1= 4.3; 
 % TD = 25; 
 Ng = 10; 
 h=hG1; 
 y=h1; 
 a=dA1-dG1; 
 % alpha=atan(a/(h-y))*180/pi; 
126 
 alpha = 0; 
 %for alpha=0 
 Icr=3; 
 Arc=10; 
 Arg=6.036; 
 bs=0.65; 
 rg=Arg*Ic^bs; 
 rc=Arc*Ic^bs; 
 gama=rc/rg; 
 alpha1=alpha*pi/180; 
 beta=asin((h-y)*sqrt(1+tan(alpha1)^2)/2/rc); 
 theta=asin((rg-y)/rc); 
 Dc=rc*(cos(theta)-cos(alpha1+beta)); 
 Dcc=rc*(1-cos(alpha1+beta)); 
% Compute the distance Dc which stroke to the phase 
 syms Ic 
 rg=Arg*Ic^bs; 
 rc=Arc*Ic^bs; 
 gama=rc/rg; 
 alpha1=alpha*pi/180; 
 beta=asin((h-y)*sqrt(1+tan(alpha1)^2)/2/rc); 
 theta=asin((rg-y)/rc); 
 % SO=y+rc*sin(alpha1+beta); 
 % theta2=asin((SO-y)/rc); 
% compute the maximum current cause flashover 
 rgm=(h+y)/(2*(1-gama*sin(alpha1))); 
 Im=double((rgm/Arg)^(1/bs)); 
% compute probability according to andrew R.hileman 
 % I=double((gama*y/Arc)^(1/bs)); 
 stand=1.33; 
 M=61.1; 
 Z=log(Ic/M)/stand; 
% Compute the distance Dc which stroke to the phase 
 % Dc1=rc*(theta2-theta); 
 % Dc2=rc*(theta2); 
 % f1=Dc1*1/(sqrt(2*pi)*stand*Ic)*exp(-Z^2/2); 
 f1=Dc*1/(sqrt(2*pi)*stand*Ic)*exp(-Z^2/2); 
 % f2=Dc2*1/(sqrt(2*pi)*stand*Ic)*exp(-Z^2/2); 
 % I=double((gama*y/Arc)^(1/bs)); 
 % if Icr<=I 
 % Pi=abs(int(f2,Ic,Icr,I)+(int(f1,Ic,I,Im))); 
 % else 
127 
 Pi=abs(int(f1,Ic,Icr,Im)); 
 %end 
 SFFOR=double(0.2*Ng*(Pi)) 
 alpha_perfect=double(asin(1/gama-(h+y)/(2*Arc*Icr^bs))*180/pi) 
 plot (alpha,SFFOR,'o') 
 hold on 
 grid on 
 %end 
 disp('FINISHED') 
128 
PL10. Chương trình Matlab tính theo phương pháp Monte Carlo. 
*/ Hướng dẫn Các bước để chạy mô phỏng 
Bước 1: Xây dựng mô hình đường dây trong EMTP/ATP theo hình PL10.1 và PL10.2. 
(Đường dây này là đường dây 220 kV treo một dây chống sét) 
Bước 2: Chạy mô phỏng và lưu file đã chạy với tên “default.atp” như hình PL10.3. (Chạy 
xong ấn F4 save as) 
Bước 3: Vào MATLAB và run file “test_220 kV_motmach_Rtd.m” 
Hình PL10.1. Mô hình đường dây 
Hình PL10.2. Mô hình thay thế từng phần tử 
129 
Hình PL10.3. Lưu file đã chạy với tên “default.atp” 
Một số chú ý: 
 Khi mô phỏng thường gặp lỗi ở timestep, thời gian chưa đủ nhỏ cho nên sẽ báo lỗi. 
 Mô hình MODEL để kiểm tra xem pha đó có phóng điện hay không, và ghi dữ liệu 
dòng điện và năng lượng qua chống sét van ra file *. lis. 
 Khi phóng điệnt tại bất kỳ pha nào, quá trình chạy mô phỏng sẽ dừng lại. Điều đó có 
thể rút ngắn thời gian mô phòng, cần thêm dòng lên sau vào file MODEL 
deposit (tmax, t-timestep) 
(deposit là lệnh gán giá trị bất kỳ vào các biến mặc định trong atp, trường hợp này 
gán vào biến tmax). 
*/ Chương trình trong Matlab tính toán theo mô phỏng Monte Carlo 
clc 
clear all 
%% shot = so lan chay Monte Carlo 
shot = 1000; 
% Reo bien cuong do dong dien set theo phan bo log chuan 
peak = random('logn',log(34000),0.74,1,shot); 
% A1half: 1/2 gia tri cuong do dong set 
A1half = peak./2; 
% Reo bien tf: time to crest theo phan bo log chuan 
t_tf = random('logn',log(2.0000e-006),0.4943,1,shot); 
% bien t_half: thoi gian duoi song 
t_th = random('logn',log(0.0000775),0.577,1,shot); 
% dien tro noi dat duoc reo ngau nhien hoac lay theo du lieu do duoc tu 
% thuc te 
%% Reo dien tro ngau nhien theo ham phan bo deu 
%R = abs(random('norm',2.5,0.5,1,shot)); 
%% Reo dien tro ngau nhien theo du lieu do dc tu thuc te 
% Dien tro do duoc dc luu vao file R_vsip.mat 
% Ri=importdata('R_vsip.mat'); 
Ri=importdata('td_220kV.mat'); 
130 
[r,~] = size (Ri); 
ri = unidrnd(r,1,shot); 
%% Reo bien goc pha (thoi diem set danh vao duong day) 
%pha bi su co A,B,C 
numA = 0;numB = 0;numC = 0; 
%-- goc pha 
phaA = unidrnd(361,1,shot)-1; 
phaB = phaA - 120; 
phaC = phaA + 120; 
%% xãc dinh vi tri set dinh cot. vi tri tu 1 den 6 
location = ['13top1 ' '13top2 ' '13top3 ' '13top4 ' '13top5 ' ... 
 '13top6 ']; 
l = unidrnd(6,1,shot); 
%% Tao size cho cac bien de chuong trinh chay nhanh hon 
[~, t] = size(peak);fault (1,shot)=0; suscess (1,shot)=0; 
flash_A (1,shot)=0;flash_B (1,shot)=0;flash_C (1,shot)=0; 
flash(1,shot)=0; 
energy(1,shot)=0; 
current(1,shot)=0; 
errors = 0;j = 1;i=1; 
%% Vong lap Monte Carlo 
% dung vong lap while boi vi khi chay emtp se bao loi, khi phat hien ra 
% loi can phai chay lai lan mo phong do. (co the dung dc vong for) 
while j ~= shot+1 
 j 
 R(j)= Ri(ri(j));% dong lenh nay chi can khi lay R tu du lieu do thuc 
te 
 fid = fopen('default.atp','r');% open file default.atp de doc du lieu 
 A = fread(fid);% luu du lieu ra bien A duoi dang ma ASCI 
 temp = char(A');% chuyen du lieu ve dang text 
 % su dung bien temp de kiem tra xem du lieu thay the da chinh xac 
chua 
 fclose(fid);% chu y can phai dong file sau khi mo 
 fid = fopen('default.atp','r'); 
 %% Luu cac bien duoi dang chuoi ky tu de thay the 
 %6 chu so nguyen va 3 chu so thap phan 
 I_peak = num2str(peak(j),'%6.4e\n'); 
 A1 = num2str(A1half(j),'%6.4e\n'); 
 R_f = num2str(R(j),'%3.2f'); 
 tf = num2str(t_tf(j),'%6.4e\n'); 
 th = num2str(t_th(j),'%6.4e\n'); 
 phaseA = num2str(phaA(j),'%6.4e\n'); 
 phaseB = num2str(phaB(j),'%6.4e\n'); 
 phaseC = num2str(phaC(j),'%6.4e\n'); 
 % tim nhanh \BRANCH thay the dien tro chan cot-----------------------
- 
 while feof(fid) == 0 
 tline = fgetl(fid);% lay du lieu theo tung dong trong file 
default.atp 
 if l(j) == 1 
 % tim dong tline co ky tu "1foot" 
 matches = strfind(tline, ' 1foot '); 
 elseif l(j)==2 
 matches = strfind(tline, ' 2foot '); 
 elseif l(j)==3 
 matches = strfind(tline, ' 3foot '); 
 elseif l(j)==4 
 matches = strfind(tline, ' 4foot '); 
 elseif l(j)==5 
 matches = strfind(tline, ' 5foot '); 
 elseif l(j)==6 
131 
 matches = strfind(tline, ' 6foot '); 
 end 
 num = length(matches); 
 % num > 0 khi tim thay 1 trong 6 cot, 
 if num > 0 
 m = ftell(fid)-56;% m: vi tri con tro 
 fclose(fid); 
 fid = fopen('temp1.atp','w+');% mo file temp1 de ghi du lieu 
 fwrite(fid,temp);% ghi du lieu ra bien fid (file id) 
 fseek(fid, m,'bof');%dua chuyen con tro toi vi tri R can thay 
the 
 fwrite(fid,R_f,'char'); % 
 endnum = ftell(fid); 
 k = ftell(fid); 
 eofp = m+6; 
 % xoa ki tu Rfoot con lai khi thay the ko het 
 if k <= eofp 
 while k <= eofp 
 fwrite(fid,' ','char'); 
 k = k + 1; 
 end 
 end 
 frewind(fid); 
 ftell(fid); 
 A = fread(fid); 
 temp = char(A'); 
 break 
 end 
 end 
 fclose(fid); 
 %% tim nhanh /SOURCE 
 fid = fopen('temp1.atp','r'); 
 while feof(fid) == 0 
 tline = fgetl(fid); 
 matches = strfind(tline, '/SOURCE'); 
 num = length(matches); 
 if num > 0 
 m = ftell(fid)+338; 
 fclose(fid); 
 fid = fopen('temp.atp','w+'); 
 fwrite(fid,temp); 
 % di chuyen con tro toi nhanh Ampl 
 fseek(fid, m,'bof'); 
 % Ghi gia tri cuong do dong set 
 fwrite(fid,I_peak,'char'); 
 k = ftell(fid); 
 eofp = m+20; 
 % di chuyen con tro toi nhanh phase/T0 
 fseek(fid, eofp,'bof'); 
 % Ghi gia tri time to crest 
 fwrite(fid,tf,'char'); 
 % thay the gia tri A1: 1/2 gia tri cuong do dong set 
 fwrite(fid,A1,'char'); 
 % thay the T1 
 fwrite(fid,th,'char'); 
 eofth = ftell(fid)-276; 
%% thay the goc pha A, B, C 
 fseek(fid, eofth,'bof'); 
 fwrite(fid,phaseA,'char'); 
 fseek(fid, eofth+82,'bof'); 
 fwrite(fid,phaseB,'char'); 
132 
 fseek(fid, eofth+164,'bof'); 
 fwrite(fid,phaseC,'char'); 
 %fseek(fid, eofth+328,'bof'); 
 %fwrite(fid,phaseA,'char'); 
 %fseek(fid, eofth+410,'bof'); 
 %fwrite(fid,phaseB,'char'); 
 %fseek(fid, eofth+492,'bof'); 
 %fwrite(fid,phaseC,'char'); 
 %endnum = ftell(fid); 
 frewind(fid); 
 ftell(fid); 
 A = fread(fid); 
 temp = char(A'); 
%% dung dong lenh nay neu xet den set danh vao day dan 
% su dung mo hinh dien hinh hoc de xac dinh diem set danh vao dz 
 %if peak <= Im*1000 
 % temp = strrep(temp,'1328TOP','1328c1A'); 
 %end 
%% vi tri set danh khoang vuot 
 if l(j) == 1 
 s = location(1:8); 
 elseif l(j)==2 
 s = location(9:16); 
 elseif l(j)==3 
 s = location(17:24); 
 elseif l(j)==4 
 s = location(25:32); 
 elseif l(j)==5 
 s = location(33:40); 
 elseif l(j)==6 
 s = location(41:48); 
 end 
 temp = strrep(temp,'13top4 ',s);% thay the chuoi "13top4" bang 
chuoi "s" 
 fclose(fid); 
 %% ghi ket qua ra file data. 
 fid = fopen('data.atp','w+'); 
 fwrite(fid,temp); 
 end 
 end 
 fclose(fid); 
 % goi lenh runtp tu trong dos 
 %dos('runtp data.atp'); 
 % sau khi chay mo phong, ket qua duoc luu ra file data.txt bang dong 
 % lenh ">data.txt" 
 !runtp.bat data.atp> data.txt 
% kiem tra xem file data.txt da co hay chua. neu 
% chua thi doi den khi nao co file data.txt. 
% str = which('data.txt'); 
% while isempty(str); 
% str = which('data.txt'); 
% end 
%% mo file data.txt doc va kiem tra ket qua 
 fid = fopen('data.txt','r'); 
 A = fread(fid); 
 temp2 = char(A'); 
 fclose(fid); 
 fid = fopen('data.txt','r'); 
 matches_error = strfind(temp2, 'error'); 
 matches_Totals = strfind(temp2, 'Totals'); 
133 
 matches_pdA = strfind(temp2, 'FLASH_A'); % dong text "FLASH_A" duoc 
ghi boi MODEL 
 matches_pdB = strfind(temp2, 'FLASH_B'); 
 matches_pdC = strfind(temp2, 'FLASH_C'); 
 errors = length(matches_error); 
 Totals = length(matches_Totals); 
 pdA = length(matches_pdA); 
 pdB = length(matches_pdB); 
 pdC = length(matches_pdC); 
 fclose(fid); 
% kiem tra xem co loi trong khi chay emtp 
% Neu co thi chay mo phong lai 
 if (errors > 0 || Totals ==0) 
 fault(j) = 1; 
 elseif (errors ==0 && Totals >0) 
 suscess(j) = 1; 
 j=j+1; 
% kiem tra phong dien tai vi tri pha nao. 
 if pdA~=0 
 flash_A(j-1) = 1; 
 end 
 if pdB~=0 
 flash_B(j-1) = 1; 
 end 
 if pdC~=0 
 flash_C(j-1) = 1; 
 end 
 if pdA~=0||pdB~=0||pdC~=0 
 flash(j-1) = 1; 
 end 
%%lay dong va nang luong qua CSV (neu duong day lap Chong set van) 
% Nang luong va dong qua chong set van duoc ghi ra file data.txt boi 
MODEL 
% fid = fopen('data.txt','r'); 
% while feof(fid) == 0 
% tline = fgetl(fid); 
% matches = strfind(tline, 'MAX ENERGY = '); 
% num = length(matches); 
% k=length(tline)-12; 
% if num > 0 
% fseek(fid,-k,'cof'); 
% en(i) = fscanf(fid,'%f'); 
% fseek(fid,15,'cof'); 
% cu(i) = fscanf(fid,'%f'); 
% i=i+1; 
% fseek(fid,k-25,'cof'); 
% end 
% end 
% fclose(fid); 
% energy(j-1)=max(en); 
% current(j-1)=max(abs(cu)); 
% clear en, clear cu; 
 end 
end 
% !del.bat & 
PI = sum(flash)/shot; 
Ng = 10; h = 46;b=8.6; 
N = Ng*(28*h^0.6 +b)/10; 
Nc = N*PI 
%save 12014.mat