Nghiên cứu ảnh hưởng của thiết bị bảo vệ rơle đến sự tan rã hệ thống điện lớn

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 14 tháng 12-2017 51 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THIẾT BỊ BẢO VỆ RƠLE 
ĐẾN SỰ TAN RÃ HỆ THỐNG ĐIỆN LỚN 
RESEARCH ON THE INFLUENCES OF PROTECTION DEVICES 
ON LARGE POWER SYSTEM BLACKOUT 
Nguyễn Đăng Toản 
Trường Đại học Điện lực 
Tóm tắt: 
Các sự cố tan rã hệ thống điện là loại sự cố nguy hiểm nhất và thường có hậu quả vô cùng nghiêm 
trọng. Ở Việt Nam cũng đã từng xảy ra các sự cố nghiêm trọng như sự cố ngày 27/12/2006, 
28/2/2008, 25/9/2009 đặc biệt là sự cố ngày 22/5/2013. Bài báo này nghiên cứu sự ảnh hưởng của 
các thiết bị bảo vệ đến sự cố tan rã hệ thống điện bằng phương pháp mô phỏng động bởi chương 
trình Powerworld. Các kết quả mô phỏng chi tiết một kịch bản tan rã hệ thống điện điển hình cho 
thấy sự cần thiết phải mô tả và mô phỏng chi tiết các thiết bị bảo vệ rơle trong mô phỏng hệ thống 
điện. Cuối cùng, bài báo đề xuất một số biện pháp nhằm ngăn chặn sự cố tan rã hệ thống điện. 
Từ khóa: 
Tan rã hệ thống điện, hệ thống bảo vệ, mô phỏng động, Powerworld. 
Abstract: 
Power system blackout is the most serious phenomenon and normally has huge consequences. It 
also occured in Vietnam on 27/12/2006, 28/2/2008, 25/9/2009, especially, the event on 22/5/2013. 
This paper is devoted to analysis the influences of protection system on power system blackout that 
was based on dynamic simulation of Powerworld software. The simulation results of a typical 
scenario of power system blackout showed that the neccesary for modeling all protection devices in 
power system simulation. The paper also proposed some remedial methods to prevent power system 
blackouts. 
Key words: 
Power system blackout, protection system, dynamic simulation, power world. 
1. MỞ ĐẦU7 
Các hệ thống điện (HTĐ) đang phải đối 
mặt với nhiều khó khăn như: sự tăng phụ 
7Ngày nhận bài: 26/11/2017, ngày chấp nhận 
đăng: 18/12/2017, phản biện: TS. Nguyễn Đức 
Huy. 
tải, khó khăn trong việc xây dựng các nhà 
máy/đường dây mới, việc sử dụng nhiều 
các nguồn năng lượng tái tạo, trong bối 
cảnh bắt đầu vận hành theo cơ chế thị 
trường làm thay đổi khái niệm về HTĐ 
truyền thống, làm khó khăn hơn trong 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
52 Số 14 tháng 12-2017 
quản lý, vận hành, giám sát và điều khiển 
HTĐ. Điều này khiến cho các HTĐ có thể 
được vận hành gần với giới hạn về ổn 
định, và khá “nhạy cảm” với các sự cố có 
thể xảy ra. Một số sự tan rã HTĐ gần đây 
tại Việt Nam với những hậu quả to lớn là 
những ví dụ sinh động cho luận điểm này. 
Cụ thể : ngày 27/12/2006, hư hỏng máy 
cắt tại trạm 500 kV Pleiku đã làm gián 
đoạn HTĐ Bắc - Nam, gây mất điện trên 
HTĐ miền Bắc; sự cố ngày 28/2/2008: 
ngắn mạch trên đường dây 500 kV đoạn 
Pleiku - Đà Nẵng làm mất liên kết Bắc -
Nam đã làm mất điện nhiều tỉnh ở miền 
Bắc; sự cố ngày 25/9/2009: sụp đổ điện 
áp trên hệ thống 500 kV làm bảo vệ điện 
áp thấp đã tác động cắt cả hai mạch 
đường dây 500 kV Hà Tĩnh - Đà Nẵng, 
tách đôi hệ thống 500 kV Việt Nam làm 
mất 1440 MW và sự cố ngày 22/5/2013 
gây cắt 43 tổ máy của 15 nhà máy trong 
HTĐ miền Nam, làm mất điện 22 tỉnh 
phía Nam Việt Nam, mất 9400 MW tải. 
Những sự cố này đã đặt ra những yêu cầu 
về nghiên cứu và rút kinh nghiệm để tránh 
những sự cố trong tương lai. 
Các kịch bản tan rã HTĐ thường rất phức 
tạp, là sự ảnh hưởng của vấn đề mất ổn 
định, cũng như tác động tương hỗ giữa 
các thiết bị điều khiển và nhất là hệ thống 
bảo vệ rơle [1-5]. Do đó trong bài báo 
này, tác giả lựa chọn phương pháp mô 
phỏng động theo thời gian với sự có mặt 
của các mô hình chi tiết của các thiết bị 
động như máy phát điện (MPĐ), kích từ, 
điều tốc, bảo vệ quá kích thích MPĐ, bảo 
vệ tần số MPĐ, và bảo vệ đường dây, và 
rơle sa thải phụ tải theo điện áp thấp. 
2. ẢNH HƢỞNG CỦA HỆ THỐNG CÁC 
THIẾT BỊ BẢO VỆ 
2.1. Bảo vệ quá điện áp/kém điện áp, 
quá tần số/ kém tần số bảo vệ MPĐ 
Mô hình bảo vệ MPĐ cung cấp chức năng 
bảo vệ MPĐ khi có xảy ra quá điện hoặc 
kém điện áp, quá tần số hoặc kém tần số 
với hai tín hiệu cắt hoặc báo sự cố. Trong 
nghiên cứu này, mô hình bảo vệ GP1 
(Generator Relay Model: GP1) được cung 
cấp bởi GE, với thông số như bảng 1. 
Bảng 1. Thông số bộ bảo vệ chung MPĐ (GP1) 
VuV tuV VoV toV fof tof fuf tuf 
0.75 1 1.15 0.5 1.025 1 0.975 1 
2.2. Rơle bảo vệ quá kích từ (OEL) 
Khi các máy phát làm việc ở trạng thái 
gần kích từ giới hạn làm phát nóng trong 
cuộn dây kích từ. Khi dòng kích từ vượt 
quá giá trị làm việc lâu dài cho phép, bảo 
vệ quá kích từ sẽ tác động, làm giảm dòng 
kích từ của máy phát. Tác động này làm 
giảm một lượng đáng kể công suất phản 
kháng phát, làm điện áp càng sụt giảm 
mạnh. Khả năng chịu đựng quá kích từ 
của máy phát được quy định bởi IEEE [6, 
7]. Khi OEL một máy phát tác động, gánh 
nặng điều khiển điện áp sẽ được chuyển 
sang các máy phát xung quanh, có thể dẫn 
đến tác động lan truyền của các bảo vệ 
OEL, dẫn đến điện áp hệ thống giảm dần. 
2.3. Rơle quá dòng điện 
Khi xảy ra sự cố trong HTĐ, dẫn đến quá 
tải đường dây và các máy biến áp còn lại, 
các rơle bảo vệ quá dòng điện và quá tải 
trên các đường dây này sẽ tác động. Thời 
gian để các rơle bảo vệ quá dòng và quá 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 14 tháng 12-2017 53 
tải tác động phụ thuộc vào mức độ trầm 
trọng của sự quá tải. Nếu dòng quá tải 
không quá lớn, thời gian để dẫn đến rơle 
tác động có thể kéo dài hàng chục phút. 
Khi nhiều phần tử đã bị cắt ra, khoảng 
thời gian giữa các lần rơle tác động sẽ dần 
được thu hẹp lại, nếu quá tải nhiều sẽ dẫn 
đến cắt liên tục các đường dây, làm trầm 
trọng thêm sự cố tan rã HTĐ. Trong mô 
phỏng thực hiện với mô hình bảo vệ quá 
dòng SimpleOC1, với các đường đặc tính 
thời gian phụ thuộc theo tiêu chuẩn IEEE 
C37.112-1996. 
2.4. Rơle sa thải phụ tải 
Hệ thống rơle sa thải phụ tải thấp áp 
(Under Voltage Load Shedding-UVLS) là 
các rơle sa thải phụ tải theo tín hiệu điện 
áp đo lường tại chỗ, lượng sa thải phụ tải 
phải đủ nhằm phục hồi mức điện áp tối 
thiểu của hệ thống và khôi phục được một 
phần dự trữ công suất phản kháng. Việc 
tính toán lượng tải sa thải là một bài toán 
khó, trong đó tác giả [2] đề xuất biện pháp 
xác định lượng sa thải theo HTĐ cụ thể, 
thông qua nhiều mô phỏng động và kinh 
nghiệm vận hành thực tế. 
3. KỊCH BẢN ĐIỂN HÌNH SỰ CỐ TAN RÃ 
HỆ THỐNG ĐIỆN 
Các sự cố tan rã HTĐ có cơ chế xảy ra 
chung là : HTĐ đi từ trạng thái vận hành 
bình thường (gần với giới hạn an ninh) 
đến mất ổn định và cuối cùng là chia tách 
thành các HTĐ riêng biệt, tách rời. Cơ 
chế chung có thể được tổng kết như sau: 
 Điều kiện ban đầu bất lợi: các HTĐ 
đang được vận hành ở những điều kiện 
gần với giới hạn ổn định như: Trong HTĐ 
đang bị mất một số tổ máy, một số đường 
dây tải điện do sự cố trong khi đó nhu cầu 
phụ tải lại đang rất lớn hay tăng lên do 
những điều kiện bất thường, trong HTĐ 
không có đủ công suất dự phòng, điện áp 
ở một số nút bị giảm thấp. 
 Sự cố nguy kịch: HTĐ tiếp tục chịu 
một hoặc một số sự cố cực kỳ nguy kịch 
làm mất thêm đường dây, máy phát quan 
trọng, gây ra quá trình quá độ trong HTĐ 
và gây ra sự mất cân bằng công suất giữa 
phát/tải. 
 Tác động của các thiết bị điều 
khiển sơ cấp: sau khi có sự cố, các thiết 
bị điều khiển sẽ tác động để đưa các 
thông số của HTĐ trở về vùng làm việc 
đảm bảo các tiêu chuẩn an ninh. Nếu các 
thiết bị điều khiển không đảm bảo an ninh 
HTĐ, sẽ gây ra mất ổn định HTĐ như 
điện áp/tần số/góc roto, đồng thời làm quá 
tải các thiết bị còn lại, điện áp giảm thấp, 
mất đồng bộ giữa các máy phát điện, quá 
tải các đường dây. 
 Các biện pháp ngăn chặn: Việc 
thiếu các biện pháp ngăn chặn kịp thời 
của các trung tâm điều độ hệ thống, sự tác 
động sai của thiết bị bảo vệ làm cho tình 
hình trở lên nghiêm trọng hơn. Sau thời 
quá độ, các thiết bị điều khiển thứ cấp 
như tác động của máy biến áp điều áp 
dưới tải, các bộ bảo vệ quá kích từ làm 
MPĐ các máy phát đã đạt đến giới hạn 
công suất phản kháng, làm giảm điện áp 
tại các nút đặt tụ bù. 
 Quá trình chia tách hệ thống: Kết 
quả là điện áp tiếp tục giảm thấp, dẫn đến 
sụp đổ điện áp. Các MPĐ cũng sẽ bị cắt 
ra khi đạt giới hạn về công suất phản 
kháng hoặc quá tần số/kém tần số, làm 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
54 Số 14 tháng 12-2017 
trầm trọng thêm sự mất cân bằng công 
suất phát/tải trong HTĐ. Điều này làm 
quá tải các hệ thống truyền tải và dẫn đến 
việc cắt hàng loạt các đường dây cũng các 
thiết bị khác, làm sụp đổ hệ thống 
Do đó, việc mô phỏng động các thiết bị, 
đặc biệt là hệ thống bảo vệ MPĐ bảo vệ 
đường dây đóng vai trò quan trọng trong 
việc mô phỏng sự tan rã HTĐ cũng như 
đề xuất các biện pháp ngăn chặn tan 
rã HTĐ. 
4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ĐỘNG 
4.1. Giới thiệu hệ thống điện 
Hệ thống điện của vùng Illi-42 nút [9], 
gồm các cấp điện áp 345/138 kV với 42 
nút, 76 nhánh (bao gồm cả MBA), 55 phụ 
tải, 2 tụ đóng cắt, 7 tụ cố định, 14 MPĐ 
gồm: 1 MPĐ gió loại WT4G, hai MPĐ 
loại turbin khí, 11 MPĐ đồng bộ cực ẩn 
nhiệt điện. Về mô hình động gồm: 
 MPĐ: loại nhiệt điện có mô hình 
GENROU và gió có mô hình WT4G. 
 Kích từ gồm các loại: IEEET1 
(EXAC1), WT4E, ESAC3A, EXST1_GE, 
ESAC2, EXST2 [6] . 
 Điều tốc turbin gồm các loại: 
TGOV1, IEEEG1, GAST_PTI, WSIEG1, 
HYGOV. 
 Bảo vệ quá kích từ loại: OEL1. 
 Bảo vệ MPĐ loại: GP1. 
 Bảo vệ quá dòng điện có đặc tính thời 
gian phụ thuộc: SIMPLEOC1 với các 
đường đặc tính: IEEE C37.112-1996 
Standard. 
 Tải động loại động cơ: MOTORWCL 
và tải hỗn hợp WSCC. 
 Rơle sa thải phụ tải theo điện áp thấp 
khi điện áp nhỏ hơn 0,8 pu, thời gian sa 
thải 2 s, lượng tải sa thải từ 1-5% tùy mỗi 
bậc 
Kịch bản: HTĐ làm việc ở chế độ bình 
thường, sau đó trong vòng 1 phút, hệ 
thống bị sự cố làm mất 3 đường dây 
345 kV, dẫn đến ngắt hệ thống trang trại 
gió có công suất 500 MW. 
Phần mềm mô phỏng sử dụng là chương 
trình Powerworld 19. 
4.2. Mô phỏng chế độ làm việc xác lập 
4.2.1. Xác lập trước sự cố 
Ở chế độ xác lập bình thường: chỉ có 2 
nút điện áp dưới ngưỡng 0,95 (pu) là nút 
số 5 và 24, MPĐ ở nút 42 đạt giới hạn 
ở mức thấp về công suất phản kháng 
(39 MVAr trong dải từ 39-800 MVAr), 
các tổ MPĐ ở nút 18, 19, 22 đạt giới hạn 
ở mức cao về công suất phản kháng, MPĐ 
số 22 vừa đạt giới hạn về P và Q. Chỉ có 
một đường dây từ nút 20-Illini345 đến nút 
22-Prairie345 đang mang tải 100%, 7 
đường dây mang tải từ 80-89%, 7 đường 
dây mang tải từ 70-79%. Mặc dù vậy 
HTĐ vẫn làm việc bình thường. 
4.2.2. Xác lập sau sự cố 
Ở đây chỉ mô phỏng khi mà đã mất ba 
đường dây 345 kV: 22-21, 3-22, 4-22 và 
nhà máy điện gió G22. Hầu hết các MPĐ 
đều đạt giới hạn về công suất phản kháng, 
ngoại trừ MPĐ ở nút 1, 35, 42). 
Các nút có điện áp thấp hơn -10% khi sự 
cố được tổng hợp trong bảng 3. 
Mặc dù vậy, bài toán trào lưu công suất 
vẫn hội tụ, chứng tỏ, nếu không có thiết bị 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 14 tháng 12-2017 55 
điều khiển và bảo vệ thì, hệ thống vẫn làm 
việc được, không có sự sụp đổ nào. 
Bảng 2. Các đƣờng dây bị quá tải sau sự cố 
Từ 
nút 
Đến 
nút 
Mức quá 
tải % 
Giới hạn truyền 
tải (MVA) 
35 42 111.5 170 
24 10 117.2 525 
9 21 129 750 
12 14 141 350 
30 25 136 225 
Bảng 3. Các nút có điện áp thấp sau sự cố 
Nút 
số 
Điện áp định 
mức (kV) 
Điện áp 
(pu) 
Điện áp 
(kV) 
27 138 0.86715 119.667 
31 138 0.86808 119.795 
28 138 0.86888 119.905 
24 138 0.86907 119.932 
34 138 0.87185 120.316 
32 138 0.87242 120.394 
16 138 0.87394 120.604 
29 138 0.88004 121.446 
5 138 0.88071 121.538 
11 138 0.88956 122.759 
8 345 0.88957 306.902 
20 345 0.89890 310.122 
4.3. MÔ PHỎNG KHI CÓ SỰ CỐ 
Kịch bản: HTĐ làm việc bình thường đến 
10s, sau đó đường dây 22-21 ngắn mạch 3 
pha ở giữa đường dây, 0.05 s sau, máy cắt 
hai đầu đường dây mở ra. Đến 25 s, các 
máy phát điện tại nút số 22 dừng làm mất 
500 MW. Đến 40 s thì xảy ra sự cố ngắn 
mạch 3 pha tại đường dây 3-22, 0.05s sau, 
máy cắt mở hai đầu đường dây 3-22. Đến 
55 s thì xảy ra sự cố ngắn mạch 3 pha tại 
đường dây 4-22, 0.05 s sau, máy cắt mở 
hai đầu đường dây 3-22. 
4.3.1. Khi không có bảo vệ quá dòng 
điện và bảo vệ MPĐ 
Các đáp ứng về tần số, điện áp một số nút 
như trên hình 1,4. Từ hình vẽ 1, nhận 
thấy: tần số hệ thống biến động khi có sự 
cố, giá trị thấp nhất đạt dưới 49.6 Hz, sau 
đó khôi phục ở giá trị lớn hơn 49.65 Hz, 
hệ thống ổn định tần số. Từ hình 4, nhận 
thấy: điện áp của các nút HTĐ biến động 
khi có sự cố, nhưng sau đó ổn định trở lại 
ở giá trị lớn hơn 0.85 pu. 
4.3.2. Khi có bảo vệ quá dòng điện và 
bảo vệ MPĐ 
Các đáp ứng về tần số, điện áp, công suất 
phản kháng của MPĐ như trên hình 2, 5, 6. 
Từ hình 2: Nhận thấy, tần số hệ thống 
biến động khi có sự cố, và bị chia tách khi 
có sự tăng cao tần số ở giá trị 51.4 Hz 
(=2.8%>2%). Các bảo vệ MPĐ đã tác 
động cắt khi có sự sai lệch tần số lớn hơn 
ngưỡng bảo vệ. Từ hình 5: nhận thấy điện 
áp đã bị sụp đổ ở 89 s. Từ hình 6: các 
MPĐ bị quá giới hạn về công suất phản 
kháng, và bảo vệ OEL đã tác động cắt 
MPĐ, dẫn đến thiếu hụt công suất tác 
dụng và phản kháng và dẫn đến sự tan rã 
HTĐ. Quá trình tác động của hệ thống 
điều khiển và thiết bị bảo vệ rơle được ghi 
lại như trong hình 7. Các bảo vệ quá dòng 
đã cắt các đường dây quá tải: 30-25, 
12-14, 8-19, 9-21. 
4.3.3. Khi hệ thống sa thải phụ tải 
Nguyên lý chọn lượng tải và ngưỡng xa 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
56 Số 14 tháng 12-2017 
thải được chọn theo [6,7]. Các đáp ứng về 
tần số, điện áp của HTĐ được vẽ như trên 
hình 3, 8. Sau khi trải qua quá trình quá 
độ khi sự cố, nhờ có hệ thống rơle sa thải 
phụ tải thì hệ thống ổn định và không bị 
tan rã. Mặc dù vậy, giá trị ngưỡng tác 
động thời gian tác động cần được tính 
toán kỹ lưỡng hơn để giảm sự dao động 
trong quá trình sự cố. 
5. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NGĂN 
CHẶN TAN RÃ HỆ THỐNG ĐIỆN 
Hệ thống điều khiển và bảo vệ đóng vai 
trò quan trọng trong việc vận hành HTĐ. 
Trong khi hệ thống điều khiển đóng vai 
trò duy trì lại sự cân giữa các “lực” trong 
HTĐ đối với những kích động nhỏ, thay 
đổi liên tục, mức độ chưa đến mức phá vỡ 
cân bằng giữa các “lực” trong HTĐ, thì hệ 
thống bảo vệ rơle được dùng để nhanh 
chóng loại bỏ các kích động, sự cố lớn. 
Thường được áp dụng khi có sự mất cân 
bằng lớn giữa các “lực” trong HTĐ [8]. 
Các kết quả nghiên cứu ở trên cũng cho 
thấy, việc mô phỏng chế độ xác lập hoặc 
mô phỏng động mà không kể đến thiết bị 
bảo vệ là chưa đủ để hiểu rõ được hiện 
tượng động và phức tạp như sự cố tan rã 
HTĐ. Do đó tác giả kiến nghị các biện 
pháp ngăn chặn sự cố tan rã HTĐ: 
 Các thiết bị giám sát, điều khiển, bảo 
vệ rơle nên được kiểm tra thường xuyên. 
Nâng cao khả năng ghi nhớ, và thiết lập 
sự đồng bộ hóa về thời gian. 
 Cần phân tích mô phỏng động các 
loại ổn định như tần số, góc roto, điện áp 
với sự có mặt của các loại rơle bằng các 
công cụ tính toán HTĐ mạnh, chính xác. 
 Việc mô phỏng HTĐ cần được thực 
hiện liên tục khi có thay đổi cấu trúc lưới 
điện, và phải sử dụng cả rơle sa thải phụ 
tải theo tần số và điện áp. 
 Các bài học kinh nghiệm từ những sai 
lầm trong quá khứ phải được nghiên cứu 
lại, kết hợp vào các kịch bản mới cũng 
như sử dụng những kinh nghiệm đã đúc 
kết được để giúp phát triển công nghệ mới 
và cải tiến cho các hệ thống điều khiển, 
giám sát và bảo vệ nhất là áp dụng các 
khái niệm mới như đo lường, giám sát, 
bảo vệ trên diện rộng (WAMS). 
6. KÊT LUẬN 
Bài báo này đã nghiên cứu và phân tích 
một kịch bản tan rã HTĐ lớn. HTĐ Illi-42 
nút được dùng để mô phỏng sự cố tan tã 
HTĐ. Các kết quả cho thấy nếu chỉ 
nghiên cứu ở chế độ xác lập, hoặc mô 
phỏng động mà bỏ qua ảnh hưởng của các 
thiết bị bảo vệ thì có thể HTĐ sẽ không bị 
sụp đổ. Khi mô phỏng động có đủ hệ 
thống bảo vệ rơle gồm cả bảo vệ rơle cho 
MPĐ và đường dây thì đã mô tả chi tiết 
được quá trình diễn biến các sự kiện, và 
dẫn đến sụp đổ HTĐ. 
Hình 1. Tần số HTĐ khi chƣa có bảo vệ rơle 
đƣờng dây và bảo vệ MPĐ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 14 tháng 12-2017 57 
Việc sử dụng các rơle sa thải phụ tải có 
tác dụng ngăn chặn tan rã HTĐ, nhưng 
việc lựa chọn các thông số cần được 
nghiên cứu chi tiết, cụ thể cho từng hệ 
thống, với nhiều kịch bản khác nhau. 
Hình 2. Tần số HTĐ 
khi có bảo vệ rơle đƣờng dây và MPĐ 
Dựa trên kết quả mô phỏng chi tiết này, 
tác giả đề xuất các biện pháp ngăn chặn 
sự cố tan rã HTĐ, điều này sẽ giúp cho 
các kỹ sư thiết kế, vận hành hiểu được cơ 
chế xảy ra, từ đó đề xuất một số biện pháp 
mang tính định hướng chiến lược phát 
triển, và ngăn chặn nguy cơ tan rã HTĐ 
trong tương lai. 
Hình 3. Công suất phản kháng một số MPĐ 
không có bảo vệ rơle đƣờng dây và MPĐ 
Hình 4. Điện áp một số nút trong HTĐ khi không có bảo vệ rơle đƣờng dây và MPĐ 
Hình 5. Điện áp một số nút trong HTĐ khi có bảo vệ rơle đƣờng dây và MPĐ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
58 Số 14 tháng 12-2017 
 Hình 6. Công suất phản kháng một số MPĐ không có bảo vệ rơle đƣờng dây và MPĐ 
Hình 7. Sự tác động của hệ thống bảo vệ rơle 
Hình 8. Điện áp một số nút khi có rơle sa thải theo điện áp thấp
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 14 tháng 12-2017 59 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Prabha Kundur, Power System Stability and Control. New York: McGraw-Hill, 1994. 
[2] Carson. W. Taylor, Power System Voltage Stability. New York: McGraw-Hill, 1994. 
[3] T.V. Cutsem, "Voltage Instability: Phenomena, Countermeasures, and Analysis Methods," 
Proceeding of the IEEE, vol. 88, February 2000. 
[4] C.W. Taylor, "Concepts of Undervoltage Load Shedding for Voltage Stability," IEEE Transactions on 
Power Delivery, vol. 7, no 2, pp. 480-488, April 1992. 
[5] T.V. Cutsem, "An Approach to Corrective Control of Voltage Instability Using Simulation and 
Sensitivities," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 10, no 2, pp. 616-622, May 1995. 
[6] IEEE Std 421.5™-2005,"IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power 
System Stability Studies", 2005. 
[7] IEEE Std C37.102-1995, "IEEE Guide for AC Generator Protection", 1995. 
[8] Dang-Toan Nguyen "Contributions à l’analyse et à la prévention des blackouts de réseaux 
électriques" PhD thesis - France 2008. 
[9] Illinois Center for a Smarter Electric Grid (ICSEG),  
Giới thiệu tác giả: 
Tác giả Nguyễn Đăng Toản tốt nghiệp ngành hệ thống điện Trường Đại học 
Bách khoa Hà Nội năm 2001, thạc sỹ ngành quản lý hệ thống điện (EPSM) 
năm 2004 tại AIT - Thái Lan, tiến sĩ năm 2008 tại Grenoble - INP - Pháp. 
TS Nguyễn Đăng Toản hiện đang công tác tại Khoa Kỹ thuật điện - Trường Đại 
học Điện lực. 
Lĩnh vực nghiên cứu: ổn định hệ thống điện, HVDC/FACTS, năng lượng mới.