Nghiên cứu xây dựng chương trình đánh giá ổn định cho hệ thống điện 500KV Việt Nam có xét đến các yếu tố bất định của phụ tải

38 Phạm Văn Kiên, Ngô Văn Dưỡng, Lê Kim Hùng, Lê Đình Dương 
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH CHO 
HỆ THỐNG ĐIỆN 500kV VIỆT NAM CÓ XÉT ĐẾN 
CÁC YẾU TỐ BẤT ĐỊNH CỦA PHỤ TẢI 
A STUDY ON BUILDING A COMPUTER PROGRAM FOR ASSESSING STABILITY OF 
THE 500KV POWER SYSTEM OF VIETNAM CONSIDERING LOAD UNCERTAINTY 
Phạm Văn Kiên1, Ngô Văn Dưỡng2, Lê Kim Hùng1, Lê Đình Dương1 
1Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; pvkien@dut.udn.vn, lekimhung@dut.udn.vn, ldduong@dut.udn.vn 
2Đại học Đà Nẵng; nvduong@ac.udn.vn 
Tóm tắt - Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, hệ thống điện 
(HTĐ) ngày càng phát triển nhanh chóng cả về quy mô lẫn công 
nghệ. Đối với các HTĐ lớn, vấn đề ổn định thường được đặc biệt 
quan tâm. Trong quá trình vận hành HTĐ, một trong những nguyên 
nhân phổ biến gây sụp đổ điện áp dẫn đến mất ổn định hệ thống 
là sự thay đổi công suất phụ tải hệ thống. Hơn nữa, phụ tải trong 
HTĐ luôn biến đổi theo các quy luật ngẫu nhiên của nó. Do đó, đối 
với mỗi HTĐ cần phải có giải pháp tính toán đánh giá ổn định phù 
hợp trong đó có xét đến yếu tố bất định của phụ tải. Bài báo trình 
bày phương pháp và chương trình đánh giá ổn định cho HTĐ 
500kV Việt Nam giai đoạn đến 2025 có xét đến các yếu tố bất định 
của phụ tải. Chương trình cho phép đánh giá được mức độ nguy 
hiểm của hệ thống điện do mất ổn định gây ra. 
Abstract - Along with the development of the economy, power 
systems have been growing rapidly in both size and technology. 
For a large power system, stability issues are often of particular 
concern. During the operation of the power system, one of the most 
common causes of voltage collapse leading to instability of the 
system is system load changes. In addition, nodal loads in the 
system always change according to their random characteristics. 
Therefore, for each system, there must be an appropriate measure 
for calculating and assessing stability, taking into account the 
uncertainty of the load. This article presents a methodology and 
computer program for stability assessment for the 500kV power 
system of Vietnam in the period up to 2025 considering load 
uncertainty. The program allows us to evaluate risk level of the 
power system due to instability. 
Từ khóa - hệ thống điện; ổn định; yếu tố bất định; giới hạn ổn định; 
mặt phẳng công suất 
Key words - power system; stability; uncertainty; stability 
boundary; power plane 
1. Đặt vấn đề 
Do những đặc điểm địa lý, phân bố nguồn tài nguyên 
và phân vùng nhu cầu tiêu thụ điện, HTĐ Việt Nam từ Bắc 
tới Nam hiện nay được liên kết bằng các đường truyền tải 
500kV, gồm hai mạch đường dây (ĐD) 500kV miền Bắc 
liên kết với miền Trung, ba mạch ĐD 500kV liên kết giữa 
miền Trung với miền Nam. Những năm gần đây, phụ tải 
tiêu thụ điện của miền Nam tăng cao đã vượt quá khả năng 
cấp nguồn tại chỗ, lượng điện thiếu hụt phải nhận chủ yếu 
từ các nguồn thủy điện miền Trung và nguồn điện miền 
Bắc thông qua đường dây 500 kV liên kết. Trong giai đoạn 
từ 2016 đến 2025, nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải tăng cao 
(Hình 1), đồng thời với sự xuất hiện hàng loạt trung tâm 
nhiệt điện ở cả ba miền đất nước, kế hoạch triển khai xây 
dựng mở rộng lưới điện 500kV được Tập đoàn Điện lực 
Việt Nam (EVN) tăng cường đẩy mạnh [1, 2]. Ngoài ra, 
trong giai đoạn này, với dự kiến xuất hiện các trung tâm 
nhiệt điện than ven biển cũng sẽ tiến hành xây dựng các 
mạch đường dây truyền tải 500kV như Vĩnh Tân - Sông 
Mây, Duyên Hải - Mỹ Tho, Long Phú - Ô Môn [2, 3]. 
Theo thống kê của EVN, giai đoạn từ năm 2000 đến 
2016, lượng điện tiêu thụ tăng trưởng cao với tốc độ bình 
quân 13,29%/năm. Sản lượng điện thương phẩm năm 
2016 tăng gấp 5,73 lần so với nhu cầu ở năm 2000, đạt 
180,17 tỷ kWh [1]. 
Như vậy, sự gia tăng liên tục về nhu cầu phụ tải cùng 
với những hạn chế về mặt đầu tư kinh tế và môi trường đối 
với việc xây dựng các nhà máy điện mới đã khiến cho các 
HTĐ vận hành gần hơn với giới hạn công suất cực đại và 
tần suất mất ổn định thường xảy ra nhiều hơn. Đối với các 
đường dây tương đối ngắn (cấp điện áp thấp), giới hạn công 
suất truyền tải thường được xác định theo điều kiện phát 
nóng. Khi chiều dài tăng lên, điện áp tương đối lớn thì độ 
lệch điện áp là yếu tố cần được quan tâm. Với các đường 
dây dài truyền tải điện đi xa siêu cao áp và cực cao áp, khả 
năng tải được quyết định bởi điều kiện giới hạn ổn định 
tĩnh [4, 5]. Trong quá trình vận hành, trào lưu công suất 
trên các đường dây truyền tải thường xuyên thay đổi theo 
sự thay đổi của phụ tải tiêu thụ và công suất phát của các 
nhà máy điện. Khi công suất truyền tải vượt quá giới hạn 
cho phép sẽ dẫn đến sụp đổ điện áp, nặng nề hơn sẽ gây 
mất ổn định và tan rã HTĐ [5, 6]. Trên thế giới có rất nhiều 
nước đã xảy ra sự cố tan rã HTĐ liên quan đến ổn định của 
hệ thống, ví dụ gần đây về vấn đề ổn định điện áp, đã xảy 
ra các sự cố được đánh giá rất nghiêm trọng vào năm 2003 
tại Mỹ, Canada và Ý. Sự cố mất điện tại Mỹ vàCanada ảnh 
hưởng đến một khu vực khoảng 50 triệu người với sản 
lượng công suất bị cắt là khoảng 61,8 MW trong gần hai 
ngày. Ước tính tổng chi phí khoảng từ 4 đến 10 tỷ đô-la 
Mỹ. Ở Việt Nam, theo thống kê trong thời gian qua, trên 
HTĐ 500kV Việt Nam đã có nhiều sự cố mất điện lớn, diện 
rộng, có liên quan hiện tượng dao động công suất lớn, mất 
ổn định điện áp hoặc sụp đổ điện áp, xảy ra vào các ngày 
17/05/2005, 27/12/2006, 04/09/2007, 29/03/2009, 
18/06/2009, 25/07/2009, 08/07/2010 và 22/5/2013 [2, 3, 7, 
8]. Như vậy, các sự cố sụp đổ HTĐ đều gây ra các vấn đề 
xã hội và tổn thất kinh tế nghiêm trọng với chi phí rất lớn. 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(124).2018 39 
Hình 1. Tình hình nguồn cung điện tại Việt Nam giai đoạn 
2001-2016 và dự phòng theo quy hoạch điện VII đến 2025 
Để đảm bảo cho HTĐ vận hành an toàn, trong quá trình 
vận hành cần phải tính toán kiểm tra HTĐ, đặc biệt là đánh 
giá khả năng ổn định của HTĐ. Trong lĩnh vực này đã có 
nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp được công 
bố, tuy nhiên mỗi phương pháp đều có những hạn chế nhất 
định. Phương pháp sử dụng hệ số dự trữ ổn định được sử 
dụng phổ biến [4, 5], trong đó các hệ số được xác định theo 
các công thức sau: 
gh 0 gh 0
P Q
0 0
P - P Q - Q
k = 100%; k = 100%
P Q
 (1) 
Trong đó: Pgh và Qgh là các giá trị giới hạn của công suất 
tác dụng và phản kháng, được xác định từ bài toán tính toán 
chế độ xác lập với những điều kiện quy ước; P0 và Q0 là công 
suất tác dụng và phản kháng của phụ tải xem xét tại điểm 
vận hành. Hạn chế của phương pháp là thực tế vận hành của 
HTĐ không đúng với các điều kiện quy ước nên thường phải 
đánh giá cho trường hợp nguy hiểm nhất, điều này không tận 
dụng được khả năng làm việc của các phần tử trong HTĐ. 
Phương pháp đường cong P-V, Q-V [6, 9 - 14] biểu diễn 
quan hệ giữa công suất với điện áp khi cho tăng công suất 
theo một kịch bản nhất định, kết quả xác định được công suất 
Pgh, Qgh ứng với giá trị điện áp ở điểm sụp đổ điện áp. Tuy 
nhiên, công suất thay đổi thực tế thường không đúng với kịch 
bản đặt ra, đồng thời thời gian tính toán lâu nên không phù 
hợp khi khảo sát trong thời gian thực. 
Phương pháp xây dựng miền làm việc cho phép trong 
mặt phẳng công suất theo điều kiện giới hạn ổn định tĩnh 
[4-6], bằng cách sử dụng tiêu chuẩn thực dụng dQ/dU của 
Markovits để xác định đặc tính giới hạn, cho phép phân 
chia mặt phẳng công suất thành 2 vùng: vùng làm việc ổn 
định và vùng mất ổn định (Hình 2). 
0
Qi
Pi
Vùng ổn định
Vùng làm việc 
không ổn định
Biên giới ổn 
định
Q0
P0
M
(b)
Pgh
Qgh 
Hình 2. Miền làm việc ổn định của công suất phụ tải trong 
 mặt phẳng công suất 
Miền làm việc cho phép được xây dựng cho các nút phụ 
tải, căn cứ vào vị trí điểm làm việc của nút phụ tải để đánh 
giá hệ thống có ổn định hay mất ổn định, khi hệ thống ổn 
định còn cho phép xác định mức độ ổn định dựa vào 
khoảng cách từ điểm làm việc của phụ tải đến đặc tính giới 
hạn ổn định. Ưu điểm của phương pháp là tính toán vẽ đặc 
tính giới hạn nhanh, đồng thời cho phép đánh giá được độ 
dự trữ ổn định đối với công suất nút phụ tải [4]. Tuy nhiên, 
đặc tính giới hạn trên được tính toán xây dựng ứng với một 
chế độ vận hành nhất định, không xét đến sự biến đổi ngẫu 
nhiên của phụ tải. Tuy nhiên trong thực tế, phụ tải tại các 
nút luôn biến đổi theo một quy luật ngẫu nhiên nhất định 
và phương pháp đánh giá ổn định nên xét đến yếu tố này, 
khi đó đường đặc tính giới hạn xây dựng được mới phản 
ánh đúng bản chất quá trình biến đổi phụ tải trong thực tế. 
Ngoài yếu tố ngẫu nhiên của phụ tải, trong HTĐ còn có các 
yếu tố ngẫu nhiên khác gây ra do sự cố ngẫu nhiên các phần 
tử như ĐD, máy biến áp (MBA) sự biến đổi ngẫu nhiên 
của các nguồn năng lượng mới như gió, mặt trời Các yếu 
tố này nên được tích hợp vào trong quá trình phân tích, tính 
toán. Tuy nhiên, trong phạm vi bài báo này, nhóm tác giả 
tập trung xem xét yếu tố ngẫu nhiên từ phụ tải, các yếu tố 
khác sẽ được xem xét trong các nghiên cứu tiếp theo. 
Bài báo trình bày phương pháp và chương trình đánh 
giá ổn định cho HTĐ 500kV Việt Nam giai đoạn đến 2025 
có xét đến các yếu tố bất định của phụ tải. Chương trình 
cho phép đánh giá được mức độ ổn định của hệ thống trong 
mặt phẳng công suất trong thời gian thực. 
2. Xây dựng vùng làm việc của hệ thống điện trong mặt 
phẳng công suất có xét đến yếu tố bất định 
Phương pháp xây dựng đường giới hạn ổn định điện áp 
cho các nút phụ tải trong mặt phẳng công suất P-Q được 
trình bày cụ thể trong tài liệu [4], trong đó mặt phẳng công 
suất được phân thành hai miền làm việc ổn định và không 
ổn định như Hình 2. Trong bài báo [4], đường cong giới 
hạn được xây dựng theo sự biến đổi công suất thực tế tại 
các nút phụ tải và không dùng các giả thiết về kịch bản biến 
đổi phụ tải như các nghiên cứu trước đó. Do đó, phương 
pháp cho phép xây dựng đường cong P-Q có tính thực tế 
cao. Ngoài ra, nhờ áp dụng thuật toán loại trừ Gauss để rút 
gọn sơ đồ lưới điện từ một dạng phức tạp bất kỳ về dạng 
hình tia đơn giản chỉ có các nút nguồn và nút phụ tải cần 
xét, nên thuật toán xây dựng đường cong giới hạn ổn định 
trong [4] cho kết quả rất nhanh, cho phép ứng dụng đánh 
giá ổn định cho HTĐ lớn trong thời gian thực. 
0
Q [Mvar]
P [MW]
Q1
P1
M1
Q2
P2
M2
M3
P3
Q3
Vùng ổn định
Hình 3. Miền làm việc cho phép trong mặt phẳng công suất 
khi có xét đến yếu tố bất định 
Khi xét đến các yếu tố bất định trong HTĐ trong bài báo 
40 Phạm Văn Kiên, Ngô Văn Dưỡng, Lê Kim Hùng, Lê Đình Dương 
này, đường cong giới hạn ổn định trên Hình 2 sẽ không còn là 
một đường duy nhất nữa, mà là một tập hợp nhiều đường tạo 
thành các miền với ý nghĩa khác nhau về ổn định như Hình 3. 
Trên Hình 3, mỗi đường cong giới hạn ứng với mỗi bộ giá trị 
khác nhau (mẫu) của các yếu tố ngẫu nhiên xét đến trong HTĐ 
như đã giới thiệu trong Mục 1. Cách xây dựng bộ số liệu này 
sẽ được trình bày trong Mục 3 (ở đó tập trung xét riêng cho sự 
biến đổi ngẫu nhiên công suất phụ tải các nút). 
Sau khi có được tập hợp các đường cong giới hạn ổn 
định thể hiện đặc tính ngẫu nhiên của các yếu tố bất định 
trong HTĐ như Hình 3, chỉ số xác suất mất ổn định p được 
tính như sau: 
 1
2
C
p 100 %
C
= (2) 
Với C1 là số điểm cắt giữa đoạn thẳng OM3 với các 
đường giới hạn ổn định trên Hình 3, C2 là số đường giới 
hạn được xây dựng tương ứng với số mẫu ngẫu nhiên (C2) 
của phụ tải được tạo ra (xem Mục 3). 
Từ Hình 3, ứng với một chế độ vận hành nhất định, căn 
cứ vào công suất nút phụ tải để đánh giá khả năng ổn định 
của HTĐ như sau: 
- Khi phụ tải làm việc tại điểm M1 thì HTĐ chắc chắn 
ổn định, xác suất gây mất ổn định p = 0. 
- Khi phụ tải làm việc tại điểm M2 thì HTĐ chắc chắn 
mất ổn định, xác suất gây mất ổn định p = 100%. 
- Khi phụ tải làm việc tại điểm M3 thì HTĐ ở trạng thái 
nguy hiểm, có thể xảy ra mất ổn định với xác suất p 
(0% < p < 100%). Khả năng xảy ra mất ổn định được đánh 
giá theo hệ số p, khi hệ số p vượt giá trị cho phép nào đó 
(được xác định trong điều kiện vận hành) thì cần phải có 
giải pháp điều khiển để giảm công suất nút phụ tải hoặc 
điều chỉnh các thiết bị bù, ... để đưa về giới hạn cho phép. 
3. Xác định quy luật ngẫu nhiên của công suất phụ tải 
trong hệ thống điện 500kV Việt Nam 
Để có cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc tích hợp yếu tố ngẫu 
nhiên của phụ tải vào trong chương trình tính toán xây dựng 
miền làm việc cho phép trong mặt phẳng công suất ở Mục 4, 
trước tiên cần phải xây dựng bộ số liệu ngẫu nhiên của phụ 
tải tổng hợp tại các thanh cái các trạm biến áp (TBA) 500kV 
Việt Nam quy hoạch đến năm 2025. Các bước tạo ra bộ số 
liệu ngẫu nhiên có thể được thực hiện như sau: 
Bước 1: Xác định quy luật ngẫu nhiên (hàm phân bố) 
của sự biến đổi công suất phụ tải tại các nút. 
Sử dụng các số liệu thống kê trong quá khứ của các nút 
phụ tải tại các thanh cái của TBA 500kV và dùng phần 
mềm SPSS [10] để phân tích, nhóm tác giả nhận thấy rằng 
quy luật biến đổi của hầu hết các nút phụ tải tại các TBA 
500kV có phân bố theo hàm phân phối chuẩn (Normal 
Distribution), ký hiệu N(μ, σ2) và có hàm mật độ [11]: 
2
2
2
)(
2
1
)( 

 
−
−
=
x
exf
 (3) 
Trong đó: μ là kỳ vọng toán (giá trị trung bình, Mean) và 
σ là độ lệch quân phương (độ lệch chuẩn, Standard 
Deviation). Các đại lượng này xác định bằng SPSS trên cơ 
sở số liệu thu thập được tại các nút phụ tải. Hình 4 là một ví 
dụ vẽ cho trường hợp phân bố ngẫu nhiên (dạng histogram) 
của phụ tải (công suất tác dụng) tại nút 500kV Đà Nẵng và 
Bảng 1 là kết quả phân tích bằng phần mềm SPSS, trong đó 
các đại lượng đặc trưng như kỳ vọng toán (μ), độ lệch chuẩn 
(σ), phương sai (Variance σ2), độ bất đối xứng (Skewness) 
được tính toán. Skewness có giá trị rất nhỏ cho thấy hàm 
phân bố rất gần với hàm phân phối chuẩn. 
Hình 4. Phân bố ngẫu nhiên của công suất phụ tải tại 
nút 500kV Đà Nẵng 
Bảng 1. Kết quả phân tích bằng phần mềm SPSS cho 
phụ tải tại nút 500kV Đà Nẵng 
 Statistics 
Pdanang Mean () 271,47 
Variance (2) 15318,05 
Standard Deviation () 123,77 
Skewness 0,09 
Công suất phụ tải tại các nút khác cũng được tiến hành 
tương tự. 
Bước 2: Tạo bộ số liệu ngẫu nhiên của phụ tải tại các 
TBA 500kV Việt Nam. 
Từ kết quả phân tích tại từng TBA 500kV bằng phần 
mềm SPSS như trên, sau khi xác định được hàm phân bố 
ngẫu nhiên của phụ tải, áp dụng lệnh Compute Variable 
trong thẻ Tranform và chọn số lượng mẫu cần tạo trong cửa 
sổ Dataview của SPSS để tạo mẫu. Ví dụ, tạo 1.000 mẫu 
(C2 = 1.000) đối với công suất tác dụng tại TBA 500kV Đà 
Nẵng như Hình 5. Phụ tải tại các nút khác trong hệ thống 
cũng được tiến hành tương tự. 
Như vậy, sau Bước 2 ta có bộ số liệu ngẫu nhiên cho 
phụ tải gồm C2 mẫu, tương ứng ta sẽ vẽ được C2 đường 
cong giới hạn ổn định cho nút phụ tải cần xét (C2 đường 
trên Hình 3). 
Hình 5. Tạo bộ số liệu ngẫu nhiên Pdanang trong cửa số 
Compute Variable của SPSS 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(124).2018 41 
4. Áp dụng xây dựng chương trình đánh giá ổn định cho 
hệ thống điện 500kV Việt Nam 
Xét sơ đồ nguyên lý HTĐ 500kV Việt Nam đến năm 
2025 được quy hoạch theo tổng sơ đồ 7 như trong Hình 6. 
Chọn nút máy phát Hòa Bình làm nút cân bằng (Slack bus). 
TĐ L AI CHÂU
TBA 500KV
LAI CHÂU
TBA 500KV
SƠN LA
TĐ S ƠN L A
TBA 500KV 
NHO QUAN
TBA 500KV 
HÒA BÌ NH
TBA 500KV TÂY 
HÀ NỘI
TBA 500KV 
ĐÔNG ANH
TBA 500KV 
HIỆ P HÒA
TBA 500KV 
PHỐ NỐI
NĐ THĂNG 
LONG
NĐ QUẢNG 
NINH
NĐ MÔNG 
DƯƠNG
TBA 500KV 
QUẢNG NI NH
TT ĐL VŨNG 
ÁNG
NMNĐ
VŨNG ÁNG
TBA 500KV 
HÀ TĨ NH
TBA 500KV 
ĐÀ NẴNG
TBA 500KV 
DỐC S ỎI
TĐ I ALY
TBA 500KV 
PL EIKU
TBA 500KV
DI L INH
TBA 500KV
VĨNH TÂN
NĐ
VĨNH TÂN 2
NĐ
VĨNH TÂN 4
TBA 500KV
SÔNG MÂY
TBA 500KV
PHÚ MỸ
TBA 500KV
TÂN ĐỊNH
NĐ
PHÚ MỸ 4
NĐ
PHÚ MỸ 3
NĐ
PHÚ MỸ 2
TBA 500KV
NHÀ BÈ
TBA 500KV
DUYÊN HẢI
TBA 500KV
MỸ T HO
TBA 500KV
Ô MÔN
TBA 500KV
PHÚ LÂM
TBA 500KV
CẦU BÔNG
TBA 500KV
ĐĂK NÔNG
TBA 500KV
PL EIKU 2
TBA 500KV
THẠNH MỸ
TBA 500KV 
THƯỜNG T ÍN
TBA 500KV
LONG PHÚ
NMND 
LONG PHÚ
NMND 
Ô MÔN
NMND DUYÊN 
HẢI
NMT D ĐỒNG NAI 
3,4,5; 
DAK TIK
NMT D SES AN 
3, 3A
NMT D SÔNG BUNG, 
XEKAMAN, DAKMI
NMT D SES AN 4, 
4A; SE ROPOK
NMT D 
ĐẠI NINH; 
BẮC BÌNH
NMT D HUỘI QUẢNG;
NẬM CHIẾ N; 
BẢN CHÁT
NĐ
PHÚ MỸ 1
TBA 500KV
ĐỨC HÒA
TBA 500KV
TÂN UYÊN
TBA 500KV
VIỆ T T RÌ
2
4
3
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17 18 19 20
21
22
23
24
25
26
27
28
30
31
32
33
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
47
4849
50
51
54
55
56
57
58
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
72
74
75
76
1
5
29
73
34
71
46
59 52
53
Hình 6. Sơ đồ quy hoạch HTĐ 500kV Việt Nam 
giai đoạn đến năm 2025 
Chương trình máy tính đánh giá ổn định cho HTĐ 
500kV Việt Nam được xây dựng trên phần mềm Delphi 
trên cơ sở phương pháp ở Mục 2. 
Áp dụng chương trình để tính toán phân tích ổn định điện 
áp tại các nút phụ tải bằng cách nhập tất cả số liệu các phần 
tử của hệ thống như thông tin nút, thông tin nhánh ĐD, thông 
tin MBA, thông tin các thiết bị bù và bộ số liệu ngẫu nhiên 
vào các cửa sổ tương ứng của chương trình. Giao diện sơ đồ 
thao tác sau khi nhập liệu được thể hiện như trong Hình 7. 
Hình 7. Một phần giao diện sơ đồ nguyên lý HTĐ 500kV 
Việt Nam giai đoạn đến năm 2025 
Trong nghiên cứu này, trên cơ sở xem xét yếu tố ngẫu 
nhiên từ phụ tải ứng với các mức độ tải khác nhau tại các 
TBA, ba kịch bản được xét đến: 
- Kịch bản 1 (KB1): Vùng làm việc nguy hiểm được 
xây dựng trên cơ sở bộ số liệu ngẫu nhiên, còn điểm làm 
việc của từng nút phụ tải được xét cho trường hợp phụ tải 
tại nút đó là cực đại. Điều này cho phép khảo sát đánh giá 
được mức độ nguy hiểm nhất của hệ thống. 
- Kịch bản 2 (KB2): Tương tự như ở KB1, KB2 xét cho 
trường hợp tại từng nút phụ tải sẽ làm việc với công suất 
MBA là định mức. Kịch bản này cho phép đánh giá mức 
độ nguy hiểm của HTĐ khi một nút phụ tải nào đó trong 
HTĐ làm việc ở chế độ đầy tải của MBA, khi đó thông qua 
chỉ số xác suất xảy ra mất ổn định sẽ giúp cán bộ xác định 
phương thức vận hành tìm ra giải pháp điều chỉnh phù hợp 
để hệ thống làm việc an toàn. 
- Kịch bản 3 (KB2): Kịch bản này đề cập đến trường 
hợp nguy hiểm nhất về mặt ổn định tĩnh khi xét đến khả 
năng quá tải của MBA tại một trong những nút phụ tải của 
hệ thống. Trong kịch bản này, khi tăng công suất của một 
nút phụ tải bất kỳ đến giới hạn phát nóng của MBA (giới 
hạn quá tải sự cố cho phép của MBA) thì khả năng ổn định 
điện áp tại nút phụ tải so với giới hạn phát nóng cho phép 
có đảm bảo không? Nghĩa là lúc đó MBA vẫn có thể làm 
việc theo giới hạn phát nóng cho phép nhưng nút phụ tải 
đó có khả năng làm việc ổn định hay không? 
Kết quả tính toán đánh giá xác suất nguy hiểm ở các 
kịch bản khác nhau được trình bày trong Bảng 2. 
Bảng 2. Kết quả tính toán xác suất mất ổn định ở các kịch bản 
khác nhau cho HTĐ 500kV Việt Nam giai đoạn đến 2025 
TT Tên trạm 
Xác suất mất ổn định p (%) 
KB1 KB2 KB3 
1 TBA 500KV LAICHAU 0 73 100 
2 TBA 500KV VIETTRI 0 10,2 100 
3 TBA 500KV DONGANH 0 16,6 100 
4 TBA 500KV TAYHANOI 0 46,4 100 
5 TBA 500KV QUANGNINH 0 47 100 
6 TBA 500KV HIEPHOA 0 57,8 100 
7 TBA 500KV PHONOI 0 56 100 
8 TBA 500KV THUONGTIN 0 28 100 
9 TBA 500KV NHOQUAN 0 57,4 100 
10 TBA 500KV HATINH 0 99 100 
11 TBA 500KV DANANG 0 100 100 
12 TBA 500KV DOCSOI 0 61,4 100 
13 TBA 500KV TANDINH 0 34,4 100 
14 TBA 500KV CAUBONG 0 34,4 100 
15 TBA 500KV DUCHOA 0 81,6 100 
16 TBA 500KV PHULAM 0 0,8 100 
17 TBA 500KV TANUYEN 0 52,8 100 
18 TBA 500KV PHUMY 0 66,4 100 
19 TBA 500KV SONGMAY 0 63,6 100 
20 TBA 500KV NHABE 0 24,6 100 
21 TBA 500KV MYTHO 0 10,8 100 
Từ kết quả tính toán ở Bảng 2 cho thấy, khi làm việc 
ở chế độ bình thường (KB1) thì hệ thống vẫn làm việc ổn 
42 Phạm Văn Kiên, Ngô Văn Dưỡng, Lê Kim Hùng, Lê Đình Dương 
định với xác suất mất ổn định là 0%. Trong trường hợp 
công suất phụ tải tại các nút tăng lên bằng công suất định 
mức của các MBA (KB2) thì lúc này TBA 500kV Đà 
Nẵng chắc chắn mất ổn định (p = 100%), TBA Hà Tĩnh 
hầu như mất ổn định (p = 99%). Các nút phụ tải còn lại 
đều làm việc trong vùng nguy hiểm, trong đó có 10 nút 
trong tổng số 21 nút phụ tải có xác suất mất ổn định vượt 
quá 50%. Như vậy, từ kết quả tính toán phân tích ở trên, 
kết quả của chương trình cho phép định lượng được khả 
năng ổn định điện áp tại các nút phụ tải tương ứng với các 
kịch bản vận hành khác nhau. Từ đó giúp cán bộ xác định 
phương thức vận hành có thể đánh giá và có giải pháp 
điều chỉnh kịch bản vận hành đảm bảo cho HTĐ vận hành 
được an toàn tin cậy. 
Bảng 3 mô tả các kịch bản tính toán phân tích ổn định 
điện áp cho trường hợp ví dụ tại nút 500kV Hà Tĩnh (có 
công suất định mức MBA là SđmBMA = 900 MVA). Hình 8 
vẽ kết quả tính toán phân tích 3 kịch bản tương ứng trên 
Bảng 2 tại nút 500kV Hà Tĩnh. 
Hình 8. Kết quả tính toán phân tích 3 kịch bản tương ứng 
trên Bảng 2 tại nút 500kV Hà Tĩnh 
Bảng 3. Kịch bản tính toán phân tích ổn định điện áp tại 
nút 500kV Hà Tĩnh 
TBA 500kV Hà Tĩnh 
P 
[MW] 
Q 
[Mvar] 
S 
[MVA] 
Kịch bản 1 510 50 512.45 
Kịch bản 2 (100% Sđm MBA) 828,0 352,7 900,0 
Kịch bản 3 (kqt = 1.2) 993,6 423,3 1.080,0 
5. Kết luận 
Trong quá trình vận hành HTĐ, các thông số vận hành 
và cấu trúc lưới điện thay đổi một cách ngẫu nhiên (tuân 
theo các quy luật ngẫu nhiên và có thể được mô tả bằng các 
hàm ngẫu nhiên dựa vào số liệu thu thập được), do đó HTĐ 
cũng có thể chuyển từ trạng thái ổn định sang trạng thái 
mất ổn định một cách ngẫu nhiên. Đối với một HTĐ thực 
tế, sau khi xây dựng được bộ số liệu ngẫu nhiên về thông 
số vận hành và cấu trúc lưới, sử dụng chương trình xác định 
vùng làm việc nguy hiểm của công suất nút phụ tải, khảo 
sát ảnh hưởng của công suất tại các nút phụ tải đến khả 
năng ổn định của HTĐ để xác định các nút nguy hiểm, đó 
là các nút có điểm làm việc nằm trong vùng nguy hiểm. 
Tuỳ theo điều kiện thực tế của HTĐ đang vận hành, có thể 
điều khiển để nâng cao mức độ ổn định cho HTĐ, về 
nguyên tắc có thể điều khiển để HTĐ tuyệt đối an toàn về 
mặt ổn định nếu tất cả điểm làm việc của các nút phụ tải 
đều nằm trong vùng an toàn. 
Trong phạm vi bài báo, yếu tố ngẫu nhiên từ phụ tải của 
các TBA 500kV Việt Nam được tập trung nghiên cứu. Dựa 
vào bộ số liệu thu thập được, các quy luật phân bố của phụ 
tải được xác định và các mẫu ngẫu nhiên được tạo ra nhờ 
phần mềm SPSS. Bộ số liệu này giúp cho việc đánh giá ổn 
định HTĐ 500kV Việt Nam giai đoạn đến 2025 có xét đến 
các yếu tố bất định của phụ tải. Chương trình cho phép 
đánh giá được mức độ ổn định của hệ thống trong mặt 
phẳng công suất trong thời gian thực. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Vietnam Electricity, Annual Report 2016 (Báo cáo ngành điện), 2016. 
[2] Danish Energy Agency, Energy Outlook Report 2017, 2017. 
[3] Nguyễn Đức Ninh, Tăng cường độ ổn định, tin cậy của lưới điện 
500kV sau các sự cố mất điện diện rộng và sự cần thiết phải trang 
bị hệ thống bảo vệ chống mất điện diện rộng, Trung tâm Điều độ Hệ 
thống điện Việt Nam, 2014. 
[4] Van Duong Ngo, Dinh Duong Le, Kim Hung Le, Van Kien Pham 
and Alberto Berizzi, “A Methodology for Determining Permissible 
Operating Region of Power Systems According to Conditions of 
Static Stability Limit”, Energies, 10, 1163, 2017. 
[5] Ngô Văn Dưỡng, Phân tích nhanh tính ổn định và xác định giới hạn 
truyền tải công suất trong Hệ thống điện hợp nhất có các đường dây siêu 
cao áp, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2002. 
[6] Lã Văn Út, Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB 
Khoa học và Kỹ thuật, 2011. 
[7] Lê Hữu Hùng, Nghiên cứu ổn định điện áp để ứng dụng trong Hệ 
thống điện Việt Nam, Luận án tiến sĩ, Đại học Đà Nẵng, 2012. 
[8] Đinh Thành Việt, Ngô Văn Dưỡng, Lê Hữu Hùng, Ngô Minh Khoa, 
“Xây dựng chương trình vẽ đường cong PV và xác định điểm sụp đổ 
điện áp trong hệ thống điện”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại 
học Đà Nẵng, Số 6(35), 2009, trang 30-38. 
[9] Fraha Kundur, Power system stability and control, McGraw-Hill, 
Inc 2013. 
[10] C. W. Taylor, Power System Voltage Stability, McGraw-Hill Inc., 1994. 
[11] Clark, H. K., “New challenge: Voltage stability”, IEEE Power Eng. 
Rev., 19, 1990, pp. 30-37. 
[12] R. K. Gupta, Z. A. Alaywan, R. B. Stuart, T. A. Reece, “Steady state 
voltage instability operations perspective”, IEEE Trans. Power 
Syst., Vol. 5, No. 4, 1990, pp. 1345-1354. 
[13] R. Toma, M. Gavrilas, Voltage stability assessment for wind farms 
integration in electricity grids with and without consideration of 
voltage dependent loads, in Proceedings of 2016 International 
Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering 
(EPE 2016), 2016, pp. 754-759. 
[14] M. S. Rawat, S. Vadhera, Analysis of wind power penetration on 
power system voltage stability, in Proceedings of the IEEE 6th 
International Conference on Power Systems (ICPS), 2016, pp. 1-6. 
[15] Sabine Landau and Brian S. Everitt, A Handbook of Statistical 
Analyses using SPSS, Chapman & Hall/CRC Press LLC, 2004. 
[16] K. Krishnamoorthy, Handbook of Statistical Distributions with 
Applications, CRC Press, 2006. 
(BBT nhận bài: 05/3/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 25/3/2018)