Tóm tắt Luận án Nghiên cứu, phân tích và điều khiển nghẽn mạch cũng như ổn định điện áp HTĐ trong hoạt động TTĐ

- 1 - 
MỞ ĐẦU 
1. Lý do chọn đề tài 
Hiện nay, thị trường điện (TTĐ) trên thế giới đã có những 
bước phát triển quan trọng. Tại Việt Nam, bắt đầu từ ngày 1/7/2012 
thị trường phát điện cạnh tranh đã chính thức vận hành. Trong vận 
hành TTĐ, vấn đề phân tích và điều khiển các chế độ hệ thống điện 
(HTĐ) nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động TTĐ là rất quan trọng và 
có ý nghĩa rất lớn. Trong đó, vấn đề phân tích, đánh giá và điều khiển 
nghẽn mạch và ổn định điện áp (ÔĐĐA) HTĐ nhằm giúp HTĐ vận 
hành an toàn và TTĐ vận hành kinh tế cần được quan tâm nghiên 
cứu. 
2. Mục đích nghiên cứu 
- Nghiên cứu và phân tích nghẽn mạch HTĐ trong hoạt động 
TTĐ. 
- Nghiên cứu và phân tích ÔĐĐA HTĐ trong hoạt động TTĐ. 
- Nghiên cứu ứng dụng thiết bị FACTS nhằm điều khiển nghẽn 
mạch cũng như ÔĐĐA HTĐ và phúc lợi TTĐ. 
- Xây dựng mô hình website giám sát nghẽn mạch cũng như 
ÔĐĐA HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay. 
- Nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát và điều khiển nghẽn 
mạch cũng như ÔĐĐA HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay. 
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ số mang tải của đường dây - LUF, 
chỉ số độ nhạy dV/dQ; giá biên nút LMP và phúc lợi TTĐ ; mạng 
nơron nhân tạo; thiết bị SVC và TCSC; cơ sở hạ tầng công nghệ 
thông tin (CNTT) của TTĐ. 
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, phân tích và điều khiển 
nghẽn mạch cũng như ổn định điện áp HTĐ trong hoạt động TTĐ; áp 
- 2 - 
dụng các nghiên cứu này đối với HTĐ mẫu IEEE 39 nút và HTĐ 
500kV, 220kV Việt Nam đến năm 2016. 
4. Phƣơng pháp nghiên cứu 
Luận án được thực hiện theo phương pháp nghiên cứu lý 
thuyết từ các tài liệu, nghiên cứu thực nghiệm và mô hình toán. 
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƢỜNG ĐIỆN VÀ 
VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN 
THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 
1.1. Xu thế xóa bỏ mô hình độc quyền của ngành điện và hƣớng 
đến thị trƣờng điện cạnh tranh 
Quá trình cải tổ ngành điện đã và đang diễn ra ở nhiều nước trên 
thế giới. Tùy thuộc vào đặc điểm hệ thống điện (HTĐ), thể chế chính 
trị, mục đích cải tổ,... của mỗi nước khác nhau. 
1.2. Giới thiệu một số mô hình thị trƣờng điện cạnh tranh 
Các mô hình thị trường điện được luận án đề cập như: mô hình 
thị trường phát điện cạnh tranh với một đơn vị mua duy nhất, mô 
hình bán buôn điện cạnh tranh, mô hình bán lẻ điện cạnh tranh 
1.3. Giới thiệu một số thị trƣờng điện trên thế giới và Việt Nam 
Một số thị trường điện được luận án giới thiệu như: Thị trường 
điện Châu Á, thị trường điện Châu Úc, thị trường điện Hoa Kỳ, thị 
trường điện Châu Âu, thị trường điện Việt Nam 
Hình 1.5: Các cấp độ phát triển của TTĐ Việt Nam 
 Thí điểm Hoàn chỉnh Thí điểm Hoàn chỉnh Thí điểm Hoàn chỉnh 
2005 2009 2014 2016 2022 2024 
Thị trƣờng phát điện Thị trƣờng bán buôn Thị trƣờng bán lẻ 
- 3 - 
1.4. Vận hành thị trƣờng điện 
1.4.1. Thị trường điện ngày tới và thị trường điện giao ngay 
Hình 1.7: Thị trường điện ngày tới và các ngày tiếp theo 
1.4.2. Chào giá, đấu giá và lập lịch huy động trong thị trường điện 
Đấu giá được căn cứ trên các bản chào của bên mua và bên 
bán, bản đấu giá được sắp xếp cho các dải công suất có giá từ thấp 
đến cao đối với đường cung và ngược lại đối với đường cầu. SMO sẽ 
lập lịch huy động của tất cả các chu kỳ giao dịch ngày tiếp theo. 
1.4.3. Phân bố tối ưu công suất trong thị trường điện 
Mục tiêu của TTĐ là cực tiểu chi phí của các máy phát và cực 
đại lợi ích của các phụ tải: 
1 1
( ( ) ( ))
G Dn n
Gi Gi Dj Dj
i j
Min C P B P
   (1.3) 
1.4.4. Giá biên nút, doanh thu và phúc lợi trong thị trường điện 
Giá biên nút - LMP tại nút i bao gồm 3 thành ba phần là giá 
biên tại nút tham chiếu, giá biên tổn thất từ nút tham chiếu đến nút i 
và giá biên nghẽn mạch từ nút tham chiếu đến nút i: 
os
ef ef
1
($ / )
n
jil s
i i r r j
ji i
PP
LMP h
P P
   

 

(1.10)
● Bản chào ngày D 
● Kiểm tra các bản chào 
● Lập lịch huy động 
 ngày tới 
● Lập lịch huy động giờ tới 
● Điều độ thời gian thực 
● Công bố lại mức công suất sẵn sàng 
(chỉ trong trường hợp sự cố) 
● Vận hành các tổ máy theo lệnh điều 
độ 
● Xác định giá 
 thị trường và 
 thanh toán 
Thị trƣờng điện giao ngay 
 (Ngày D) 
 Chuẩn bị TTĐ ngày tới 
 (Ngày D-1) Ngày D+1 
 GenCo/ 
 DisCo 
SMO 
- 4 - 
Công thức có thể viết lại một cách tổng quát: 
ef os ($ / )i i r l si congestioniLMP h    (1.11) 
Doanh thu của các GenCo hay chi trả của các DisCo được xác 
định từ giá biên nút và công suất tại nút: 
( is ) ($ / )GenCoi D Coj i iR LMP P h (1.12) 
Phúc lợi của các GenCo và DisCo được xác định từ doanh thu 
và chi phí đối với GenCo hay nhu cầu và chi trả đổi với DisCo: 
($ / )GenCoi GenCoi GenCoiR C h (1.13) 
is is is ($ / )D Coj D Coj D CojB R h (1.14) 
Phúc lợi của thị trường hàng giờ được xác định: 
is
1 1
($ / )
G Dn n
h
thitruong GenCoi D Coj
i j
h
    (1.15) 
Do đó, phúc lợi TTĐ hàng năm được xác định: 
8760nam hthitruong thitruong u  ($/năm) (1.16) 
1.5. Phân tích và điều khiển các chế độ của hệ thống điện trong 
hoạt động thị trƣờng điện 
1.5.1. Phân tích và điều khiển nghẽn mạch 
- Các phương pháp phân tích nghẽn mạch: Phân tích nghẽn 
mạch dựa trên hệ số mang tải của đường dây - LUF, phân tích nghẽn 
mạch dựa trên giá biên nút - LMP. 
- Các phương pháp điều khiển và quản lý nghẽn mạch: Sử 
dụng các biện pháp kinh tế như giá biên nút - LMP, quyền truyền tải 
tài chính - FTR; Sử dụng các biện pháp kỹ thuật như xây dựng các 
đường dây mới, nâng cấp chống quá tải cho các đường dây cũ; bố trí 
- 5 - 
thêm các thiết bị bù nhằm tăng khả năng điều khiển hệ thống điện 
(trong đó bao gồm các thiết bị bù cố định và thiết bị bù FACTS) 
1.5.2. Phân tích và điều khiển ổn định điện áp 
- Các phương pháp phân tích ổn định điện áp: Phương pháp 
phân tích trào lưu công suất liên tục CPF, phương pháp phân tích độ 
nhạy V-Q. 
- Các phương pháp điều khiển ÔĐĐA: Điều chỉnh dòng điện 
kích từ của máy phát điện, điều chỉnh điện áp đầu ra của MBA bằng 
cách đặt các đầu phân áp cố định hoặc điều áp dưới tải, sử dụng các 
thiết bị bù ngang để thay đổi tổn thất điện áp trên đường dây như 
máy bù đồng bộ, tụ bù cố định và thiết bị bù linh hoạt FACTS 
1.5.3. Sự tác động của điều khiển các chế độ hệ thống điện với một 
số chỉ tiêu thị trường điện 
Điều khiển các chế độ HTĐ sẽ làm cho các chỉ tiêu TTĐ trong 
các công thức 1.11, 1.12 và 1.16 sẽ thay đổi. 
CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ 
ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG HOẠT ĐỘNG 
THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 
2.1. Đặt vấn đề 
Trong các vấn đề phân tích chế độ của HTĐ trong điều kiện 
TTĐ, vấn đề phân tích và đánh giá ÔĐĐA thông qua chỉ số độ nhạy 
dV/dQ phải tiến hành khối lượng tính toán lớn trong việc giải hệ 
phương trình trạng thái hệ thống. HTĐ vận hành trong điều kiện TTĐ 
sẽ chịu ảnh hưởng không nhỏ từ các yếu tố do thị trường quy định 
(chào giá, đấu giá, lập lịch huy động). Cần phải tìm ra một phương 
pháp phân tích và đánh giá ÔĐĐA mới phù hợp với điều kiện TTĐ. 
- 6 - 
2.2. Ổn định điện áp hệ thống điện 
Ổn định điện áp gắn liền với khả năng giữ cân bằng công suất 
các nút tải, đặc biệt là cân bằng công suất phản kháng. 
2.3. Phân tích và đánh giá ổn định điện áp hệ thống điện trong 
hoạt động thị trƣờng điện giao ngay 
2.3.1. Sự tác động của yếu tố chào giá thị trường điện đến phân 
tích và đánh giá ổn định điện áp hệ thống điện 
Hàm mục tiêu phân bố công suất liên quan các bản chào giá: 
 2
1
1 1
( ( )) ( )
g gn n
Gi Gi D i i Gi i Gi
i i
Min C P Min a b P c P 
   (2.4) 
Hệ phương trình trạng thái từ phương pháp Newton-Raphson: 
 P PV
Q QV
J JP
J JQ V


 
 (2.5) 
Ma trận 1
RJ
 được viết lại: 
 1
R
V
J
Q
 (2.8) 
Các phần tử đường chéo của 1
RJ
 là độ nhạy V-Q tại các nút. 
2.3.2. Mạng nơron nhân tạo đối với kỹ thuật phân tích và đánh giá 
Hình 2.5: Mạng nơron nhân tạo 1 đầu vào 
p 
w n f  a 
b 
1 
Đầu vào Mạng nơron 
- 7 - 
Các dạng sai số trong đánh giá chất lượng mạng nơron giữa giá 
trị mẫu ti (mục tiêu) và giá trị đánh giá ai là: 
Sai số thực: 
i i ie t a (2.10) 
Sai số tuyệt đối: 
i i ie t a (2.11) 
Sai số tuyệt đối trung bình: 
1
1 n
i
i
MAE e
n 
  (2.12) 
Sai số tương đối trung bình: 
1
1
100
n
i
i i
e
MAPE
n t 
  (2.13) 
Sai số trung bình bình phương: 2
1
1
( )
n
i
i
MSE e
n 
  (2.14) 
Trong đó: ti là giá trị mẫu (giá trị mục tiêu), ai là giá trị đánh 
giá, n là số mẫu thử. 
2.3.3. Thiết kế mạng nơron ứng dụng trong phân tích và đánh giá 
ổn định điện áp HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay 
- Đối với cấu trúc mạng nơron cơ bản: 
Hình 2.6: Mô hình mạng MLP với cấu trúc cơ bản 
- Đối với cấu trúc mạng nơron được luận án đề xuất: 
Cấu trúc biến đầu vào được luận án đề xuất thêm 1 vectơ Cg
T 
(liên quan bản chào giá) so với cấu trúc mạng nơron cơ bản. 
Pg
T 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
 Lớp vào Lớp ẩn Lớp ra 
Qg
T 
Pl
T 
Ql
T 
VT 
Hệ thống SCADA 
 (dV/dQ)T 
- 8 - 
Hình 2.7: Mô hình mạng MLP với cấu trúc đề xuất (VSA-PM) 
2.3.4. Lưu đồ thuật toán quá trình huấn luyện mạng nơron trong 
đánh giá ổn định điện áp HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay 
Lưu đồ thuật toán được thực hiện theo trình tự các bước: Tạo 
mạng nơron; tạo tập mẫu học; khởi tạo trọng số, độ lệch, số bước lặp; 
huấn luyện mạng bằng thuật toán Levenberg - Marquardt; kiểm tra 
điều kiện dừng; lưu cấu trúc mạng nơron với trọng số và độ lệch mới; 
thử nghiệm mạng. 
2.3.5. Ứng dụng mạng nơron phân tích và đánh giá ổn định điện 
áp HTĐ IEEE 39 nút trong hoạt động TTĐ giao ngay 
- Phân tích hiệu suất huấn luyện mạng: 
Hình 2.11: Sai số MSE: (a) cấu trúc cơ bản, (b) cấu trúc đề xuất 
Pg
T 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
 Lớp vào Lớp ẩn Lớp ra 
Qg
T 
Pl
T 
Ql
T 
VT 
Cg
T 
Hệ thống SCADA 
Hệ thống chào giá 
(dV/dQ)T 
- 9 - 
- Thử nghiệm và phân tích mạng đối với miền dữ liệu khảo sát: 
Hình 2.14: Phân bố sai số thực, sai số tuyệt đối và sai số tương đối 
với cấu trúc cơ bản 
Hình 2.17: Phân bố sai số thực, sai số tuyệt đối và sai số tương đối 
với cấu trúc đề xuất 
- 10 - 
- Thử nghiệm và phân tích mạng đối với dữ liệu đột biến: 
 (a) (b) 
Hình 2.20: Cấu trúc mạng cơ bản: (a) sai số tuyệt đối, (b) sai số 
tương đối 
 (a) (b) 
Hình 2.22: Cấu trúc mạng đề xuất: (a) sai số tuyệt đối, (b) sai số 
tương đối 
Nhận thấy cấu trúc mạng đề xuất đã cho hiệu suất huấn luyện 
và hiệu suất đánh giá mạng thông qua các sai số MSE, MAE, MAPE 
tốt hơn so với cấu trúc mạng cơ bản đối với HTĐ IEEE 39 nút. 
2.3.6. Ứng dụng mạng nơron phân tích và đánh giá ổn định điện 
áp HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016 trong hoạt động TTĐ giao 
ngay 
- Phân tích hiệu suất huấn luyện mạng: 
- 11 - 
 (a) (b) 
Hình 2.23: Sai số MSE: (a) cấu trúc cơ bản, (b) cấu trúc đề xuất 
- Thử nghiệm và phân tích mạng đối với miền dữ liệu khảo sát: 
Hình 2.24: Phân bố sai số tuyệt đối, sai số tương đối với 
cấu trúc cơ bản 
Hình 2.25: Phân bố sai số tuyệt đối, sai số tương đối với 
cấu trúc đề xuất 
- 12 - 
- Thử nghiệm và phân tích mạng đối với dữ liệu đột biến: 
Hình 2.28: Đánh giá dV/dQ, sai số MAE, sai số MAPE của 
cấu trúc cơ bản với trường hợp đứt mạch đường dây 
500KV Tân Định - Sông Mây 
Hình 2.29: Đánh giá dV/dQ, sai số MAE, sai số MAPE của 
cấu trúc đề xuất với trường hợp đứt mạch đường dây 
500KV Tân Định - Sông Mây 
- 13 - 
Nhận thấy cấu trúc mạng nơron đề xuất đã cho hiệu suất huấn 
luyện và hiệu suất đánh giá mạng thông qua các sai số MSE, MAE, 
MAPE tốt hơn so với cấu trúc mạng cơ bản đối với HTĐ Miền Nam 
Việt Nam năm 2016. 
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ FACTS 
NHẰM ĐIỀU KHIỂN CÁC CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN 
NÂNG CAO PHÚC LỢI THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 
3.1. Đặt vấn đề 
Với những tính năng ưu việt và nhiều lợi ích của các thiết bị 
FACTS thì việc nghiên cứu và lắp đặt FACTS vào HTĐ trong điều 
kiện TTĐ sẽ kỳ vọng những hiệu quả mong đợi trong vận hành HTĐ 
và TTĐ. 
3.2. Tổng quan về thiết bị FACTS 
 Với các chỉ tiêu kỹ thuật nhận thấy các thiết bị SVC, 
STATCOM, UPFC đem lại hiệu quả về điều khiển điện áp, TCSC và 
UPFC đem lại hiệu quả về điều khiển trào lưu công suất. 
 Với chỉ tiêu về kinh tế nhận thấy SVC và TCSC có giá đầu tư 
tính theo KVAr thấp hơn nhiều so với các thiết bị FACTS khác. 
 Chọn SVC và TCSC để tính toán và lắp đặt vận hành trên HTĐ 
trong điều kiện TTĐ. 
3.3. Ứng dụng thiết bị FACTS nhằm điều khiển các chế độ hệ 
thống điện trong hoạt động thị trƣờng điện 
3.3.1. Sự tác động của thiết bị FACTS trong điều khiển các chế độ 
hệ thống điện đến một số chỉ tiêu thị trường điện 
 Việc ứng dụng thiết bị FACTS để điều khiển sẽ làm thay đổi 
phân bố công suất trong HTĐ, dẫn đến các chỉ tiêu của các đơn vị và 
thị trường sẽ thay đổi từ các công thức 1.13 đến 1.16. 
- 14 - 
3.3.2. Phương pháp luận đặt thiết bị FACTS vào hệ thống điện 
trong hoạt động thị trường điện 
 Phương pháp luận về lựa chọn vị trí đặt TCSC cũng như SVC 
vào HTĐ trong điều kiện TTĐ sẽ phân tích về mặt kỹ thuật trước sau 
đó sẽ phân tích về mặt kinh tế. 
3.3.3. Đánh giá hiệu quả thiết bị FACTS nhằm nâng cao phúc lợi 
thị trường điện 
Đề xuất tỷ số phúc lợi - chi phí là tỷ số giữa phúc lợi thị trường 
tăng thêm hàng năm do lắp đặt thiết bị FACTS và giá đầu tư của nó: 
0
8760 u
(1 )
(1 ) 1
nam h
thitruong thitruong
nnam
FACTS FACTS
FACTS FACTS n
B
r rC C
C S
r
   
 (3.20) 
Đề xuất tỷ số phúc lợi - chi phí tổng quát theo các kịch bản: 
_ _
1
_ _
1
n
kichban i kichban i
nam thitruong
thitruong i
nnam
kichban i kichban iFACTS FACTS
SVC
i
t
B
C C
C t
  
  


 (3.21) 
3.4. Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị FACTS với TTĐ 
IEEE 39 nút 
3.4.1. Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt SVC 
 Đặt SVC lần lượt tại các “nút yếu” về ÔĐĐA, tiếp tục phân tích 
bằng các đường cong P-V, nhận thấy hiệu quả đem lại rất tích cực 
(độ dốc các đường cong P-V và điện áp Vmin đã được cải thiện). 
Bảng 3.3: Chỉ tiêu thay đổi đường cong P-V với các 
trường hợp đặt SVC 
 Không SVC Nút 26 Nút 27 Nút 28 Nút 29 
Ptotal-max (pu) 4,725 4,725 4,725 4,725 4,725 
Vmin (pu) 1,015 1,016 1,016 1,028 1,053 
- 15 - 
Tiến hành tổng hợp giá trị B/C, với 2 trường hợp khảo sát đặt 
SVC đem lại hiệu quả thì trường hợp đặt SVC tại nút 26 đem lại hiệu 
quả kinh tế cao nhất. Hình 3.15 cho thấy tỷ số B/C thay đổi với các 
giá trị điều chỉnh điện áp của SVC. 
Hình 3.15: Tỷ số B/C trong năm với các trường hợp đặt SVC 
điều chỉnh V=1,02pu và V=1,03pu 
3.4.2. Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt TCSC 
Tiến hành tổng hợp giá trị B/C, với 2 trường hợp khảo sát đặt 
TCSC đem lại hiệu quả thì trường hợp đặt TCSC tại nhánh 4-14 đem 
lại hiệu quả kinh tế cao nhất. 
Hình 3.21: Tỷ số B/C trong năm với các trường hợp đặt TCSC 
điều chỉnh XTCSC= 0,5XL và XTCSC= 0,7XL 
- 16 - 
3.5. Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị FACTS với thị 
trƣờng điện Việt Nam năm 2016 
3.5.1. Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt SVC 
 Trường hợp đặt SVC tại nút Cầu Bông đem lại hiệu quả kinh tế 
cao nhất. 
Hình 3.28: Tỷ số B/C trong năm với các trường hợp đặt SVC 
điều chỉnh V=1,02pu và V=1,03pu 
3.5.2. Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt TCSC 
 Trường hợp đặt TCSC tại nút nhánh Đắk Nông - Cầu Bông đem 
lại hiệu quả kinh tế cao nhất. 
Hình 3.29: Tỷ số B/C trong năm với các trường hợp đặt TCSC 
điều chỉnh XTCSC= 0,7XL và XTCSC= 0,75XL 
- 17 - 
CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH 
GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN 
TRONG HOẠT ĐỘNG THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 
4.1. Đặt vấn đề 
Hiện nay, cơ sở hạ tầng CNTT của ngành điện tại các quốc gia 
trên thế giới đang được nâng cấp và phát triển. Tuy nhiên, khi TTĐ 
ra đời và vận hành thì việc hoàn thiện cơ sở hạ tầng CNTT cả về 
phần cứng và phần mềm là một vấn đề quan trọng và cấp bách. 
4.2. Tổng quan hệ thống SCADA/EMS 
 SCADA/EMS là hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ 
liệu / hệ thống quản lý năng lượng, phục vụ điều khiển, giám sát và 
thu thập số liệu trạng thái hoạt động của các thiết bị tại từng thời 
điểm vận hành của HTĐ. 
4.3. Giới thiệu hệ thống SCADA/EMS của hệ thống điện Việt 
Nam 
 Theo đánh giá chung, hệ thống SCADA/EMS hiện tại cần được 
tiếp tục nâng cấp và phát triển nhằm đáp ứng được các yêu cầu vận 
hành ngày càng cao cũng như vận hành với cơ chế TTĐ cạnh tranh. 
4.4. Kết nối hệ thống SCADA/EMS với hệ thống vận hành thị 
trƣờng điện 
 Trong TTĐ, hệ thống vận hành HTĐ (SCADA/EMS) sẽ được 
kết nối trực tiếp với hệ thống vận hành TTĐ. Trong đó, hệ thống 
SCADA/EMS chủ yếu tập trung vào nhiệm vụ thu thập, giám sát và 
điểu khiển HTĐ, hệ thống vận hành TTĐ có nhiệm vụ chính là quản 
lý vận hành việc mua bán điện giữa các thành viên tham gia TTĐ. 
- 18 - 
4.5. Xây dựng mô hình website giám sát nghẽn mạch và ổn định 
điện áp HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay (WEB-CVM-PM) 
Hình 4.7: Trang dữ liệu thu thập nghẽn mạch 
Hình 4.8: Trang đánh giá nghẽn mạch 
- 19 - 
Hình 4.9: Trang dữ liệu thu thập ổn định điện áp 
Hình 4.10: Trang đánh giá ổn định điện áp 
 Ngôn ngữ ASP.NET được sử dụng để thiết kế Web. Cấu trúc tổ 
chức của Web bao gồm 1 trang chủ Index và 6 trang chính về giới 
thiệu, hướng dẫn sử dụng, thống kê dữ liệu thu thập và đánh giá 
nghẽn mạch, thống kê dữ liệu thu thập và đánh giá ổn định điện áp. 
- 20 - 
4.6. Đề xuất mô hình giám sát và điều khiển nghẽn mạch hệ 
thống điện trong hoạt động thị trƣờng điện giao ngay 
 Mô hình kết hợp giữa phương pháp đánh giá nghẽn mạch dựa 
vào hệ số LUF và TCSC nhằm giám sát, đánh giá và điều khiển 
nghẽn mạch trong TTĐ giao ngay được đề xuất trong hình 4.11. 
Trong mô hình đề xuất này, các tín hiệu thông số công suất truyền tải 
trên các nhánh được gửi từ RTU và IED thông qua hệ thống 
SCADA/EMS của hệ thống điện, các thông số về công suất giới hạn 
trên các nhánh được lấy từ trung tâm dữ liệu của hệ thống như đề 
xuất trong chương 2. Website thực hiện công bố và giám sát nghẽn 
mạch. Ngoài ra, TCSC với vị trí phù hợp đã được lựa chọn và khả 
năng điều chỉnh (đã đề cập trong chương 3) sẽ được ứng dụng đề 
điều khiển nghẽn mạch của HTĐ nhằm nâng cao phúc lợi của TTĐ. 
Hình 4.11: Mô hình giám sát và điều khiển nghẽn mạch HTĐ 
trong hoạt động TTĐ giao ngay 
Tín hiệu từ các RTU/IED 
Cơ sở dữ liệu hệ thống 
WEB-CVM-PM 
công bố, giám sát 
Hệ thống điện 
Không nghẽn mạch 
Nghẽn mạch 
Đánh giá hệ số LUF on-line 
TCSC 
điều khiển nghẽn mạch 
Hệ thống SCADA/EMS 
MVAij 
 MVAij
max 
- 21 - 
4.7. Đề xuất mô hình giám sát và điều khiển ổn định điện áp hệ 
thống điện trong hoạt động thị trƣờng điện giao ngay 
Trong mô hình đề xuất này, các tín hiệu thông số tại các nút 
được gửi từ RTU và IED thông qua hệ thống SCADA/EMS của 
HTĐ, các bản chào của TTĐ ngày tới và giờ tới được gửi từ các 
GenCos thông qua hệ thống chào giá của TTĐ. Mạng nơron MLP 
được ứng dụng để thiết kế cho việc đánh giá ổn định điện áp như đề 
xuất trong chương 2. Website thực hiện công bố và giám sát ổn định 
điện áp. Ngoài ra SVC với vị trí phù hợp đã được lựa chọn và khả 
năng điều chỉnh (đã đề cập trong chương 3) sẽ được ứng dụng đề 
điều khiển điện áp của HTĐ nhằm nâng cao phúc lợi TTĐ. 
Hình 4.12: Mô hình giám sát và điều khiển ổn định điện áp HTĐ 
trong hoạt động TTĐ giao ngay 
Tín hiệu từ các 
RTU/IED 
Cơ sở dữ liệu hệ 
thống 
WEB-CVM-PM 
công bố, giám sát 
Hệ thống điện 
Không ổn định 
Cơ sở dữ liệu MLP 
Huấn luyện mạng 
MLP off-line 
Tính toán dV/dQ 
off-line 
Bản chào giá từ các 
GenCos 
Hệ thống chào 
giá 
Hệ thống 
SCADA/EMS 
Ổn định 
Huấn luyện off-line 
Giám sát và điều chỉnh on-line 
VSA-PM 
đánh giá dV/dQ on-line 
SVC 
điều khiển điện áp 
- 22 - 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
1. Kết luận 
- Luận án đã đề xuất một phương pháp mới (VSA-PM) để 
phân tích và đánh giá ÔĐĐA HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay. 
Phương pháp này kết hợp mạng nơron MLP và chỉ số độ nhạy 
dV/dQ. Trong đó, cấu trúc mạng nơron MLP được bổ sung thêm 
vectơ Cg
T có liên quan đến thông tin từ các bản chào giá của các 
GenCo. 
- Luận án đã áp dụng phương pháp mới VSA-PM để phân tích 
và đánh giá thông qua các sai số MSE, MAE, MAPE đối với HTĐ 
IEEE 39 nút và HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016. Phương pháp 
này đã đem lại hiệu quả tích cực trong đánh giá ổn định điện áp TTĐ 
giao ngay. Phương pháp mới với cấu trúc mạng nơron được luận án 
đề xuất này đã đem lại hiệu quả cao hơn (giảm các sai số MSE, 
MAE, MAPE) so với cấu trúc trong những nghiên cứu trước đó. 
- Luận án đề xuất phương pháp lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị 
FACTS (SVC, TCSC) vào HTĐ trong hoạt động TTĐ dựa trên các 
chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Chỉ tiêu kỹ thuật là chỉ số LUF đối với 
TCSC và tỷ lệ thay đổi điện áp dV/dPtotal kết hợp với đường cong PV 
đối với SVC. Trong đó, chỉ tiêu kinh tế quan trọng được luận án đề 
xuất mới là tỷ số B/C có liên quan đến phúc lợi thị trường tăng thêm 
do lắp đặt các thiết bị FACTS và giá đầu tư của thiết bị FACTS. 
- Trên cơ sở của phương pháp mới được đề xuất, luận án đã 
tiến hành áp dụng tính toán và phân tích đối với HTĐ IEEE 39 nút và 
HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016. Trong đó, đối với hệ thống 
điện IEEE 39 nút vị trí đặt SVC hiệu quả nhất tại nút 26 và vị trí đặt 
TCSC hiệu quả nhất tại nhánh 4-14, đối với hệ thống điện Miền Nam 
- 23 - 
Việt Nam năm 2016 vị trí đặt SVC hiệu quả nhất tại nút Cầu Bông và 
vị trí đặt TCSC hiệu quả nhất tại nhánh Đăk Nông - Cầu Bông. Ngoài 
ra, thông qua tỷ số B/C luận án đã so sánh hiệu quả giữa SVC và 
TCSC, kết quả cho thấy TCSC đem lại kinh tế vượt trội hơn SVC. 
- Luận án đã đề xuất một mô hình website giám sát nghẽn 
mạch cũng như ÔĐĐA HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay (WEB-
CVM-PM). 
- Trên cơ sở mô hình website vừa nêu, luận án đã đề xuất mô 
hình giám sát và điều khiển nghẽn mạch cũng như ÔĐĐA trong TTĐ 
giao ngay. Mô hình này kết hợp giữa các phương pháp đánh giá 
nghẽn mạch và ÔĐĐA đã đề xuất, WEB-CVM-PM với SVC cũng 
như TCSC. 
2. Kiến nghị 
- Việc xây dựng một hệ thống đánh giá nghẽn mạch cũng như 
ổn định điện áp phải được kết hợp giữa giải thuật, phần mềm và phần 
cứng. Với công nghệ thiết kế vi mạch đang phát triển mạnh, cần tiếp 
tục có hướng nghiên cứu để thiết kế một chip điều khiển của hệ thống 
cấu trúc phần cứng nhằm đánh giá nghẽn mạch cũng như ổn định 
điện áp HTĐ trong điều kiện TTĐ theo các phương pháp đề xuất 
- Với các HTĐ siêu cao áp có chiều dài lớn như HTĐ Việt 
Nam, các sự cố biến động ở miền Bắc ít ảnh hưởng đến miền Nam và 
ngược lại. Có thể nghiên cứu mở rộng để tìm vị trí lắp đặt tối ưu của 
thiết bị FACTS cho mỗi miền. Vì vậy xây dựng giải thuật và phương 
pháp tính toán cho bài toán hỗn hợp nhiều thiết bị FACTS (có thể 
cùng loại hoặc khác loại) dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế có 
thể là hướng nghiên cứu cần thiết cho tương lai. 
- 24 - 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƢỢC 
CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 
1. Trần Phƣơng Nam, Đinh Thành Việt, “Nghiên cứu kỹ thuật xử 
lý ma trận thưa áp dụng trong tính toán phân tích hệ thống điện”, Tạp 
chí khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 6(41), 2010, trang 
37-43, ISSN 1859-1531. 
2. Đinh Thành Việt, Trần Phƣơng Nam, “Ứng dụng SVC nhằm 
nâng cao hiệu quả hoạt động của thị trường điện”, Tạp chí khoa học 
và công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 12(61), 2012, trang 137-141, 
ISSN 1859-1531. 
3. Trần Phƣơng Nam, “Nghiên cứu mô phỏng và phân tích thị 
trường điện”, đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ - 
cấp cơ sở, số 151/HĐ-CĐCNH/QLKH, ngày 19/12/2012. 
4. Trần Phƣơng Nam, Đinh Thành Việt, Lã Văn Út và Trần Tấn 
Vinh “Thiết kế website giám sát và đánh giá ổn định điện áp thị 
trường điện”, Tạp chí khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 
12(85), 2014, trang 64-68, ISSN 1859-1531 / Kỷ yếu hội thảo khoa 
học công nghệ thông tin và ứng dụng trong các lĩnh vực lần thứ 3- 
CITA2014, Đà Nẵng, 2014, trang 24-28. 
5. Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, “Development of 
Distributed Generation in Power Market”, Journal of Science and 
Technology, University of Danang, vol. 12(61), 2012, pp. 137-141, 
ISSN 1859-1531 / in Proc. Conf. UK-VN CECE 2012. 
6. Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, “Optimal 
placement of TCSC in Power Market”, International Journal of 
Electrical Energy, vol. 3, no 1, 2015, pp. 43-47, ISSN 2301-3656, 
- 25 - 
Indexed by: EI / in Proc. Conf. ICPES 2014, 21-23 Nov 2014, 
Singapore. 
7. Dinh Thanh Viet, Tran Phuong Nam, and La Van Ut, “Analysis 
of Profit of Generation Company in Power Market”, Journal of 
Optoelectronic Information-Power Technologies, vol. 26, no 2, 2013, 
pp. 75-78, ISSN 2311-2662. 
8. Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, 
“Application of Neural Network in Voltage Stability Assessment in 
Real-time Power Market”, in Proc. IEEE Conf. IPEC 2012, Ho Chi 
Minh, Vietnam, 12-13 Dec 2012, pp. 196-200. 
9. Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, 
“Application of SVC for Voltage Regulation in Real-time Power 
Market”, in Proc. IEEE Conf. ICIEA 2013, Melbourne, Australia, 19-
21 June 2013, pp. 538-543. 
10. Le Hong Lam, Tran Phuong Nam, and Ming-Tse Kuo, 
“Optimal Location of Power Plant in Power Market”, in Proc. IEEE 
Conf. IGBSG 2014, Taipei, Taiwan, 23-25 April 2014, pp. 1-4. 
11. Tran Phuong Nam, Le Hong Lam, Ming-Tse Kuo, and Dinh 
Thanh Viet, “Analysis Profit of Generation Company in Power 
Market by Bidding Strategy”, in Proc. IEEE Conf. IGBSG 2014, 
Taipei, Taiwan, 23-25 April 2014, pp. 1-4. 
12. Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, “Optimal 
Placement of SVC in Power Market”, in Proc. IEEE Conf. ICIEA 
2014, Hangzhou, China, 09-11 June 2014, pp. 1713-1718.