Nghiên cứu khoa học công nghệ<br />
<br />
NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG VÀ THIẾT BỊ ỔN ĐỊNH<br />
CÔNG SUẤT ĐỂ HẠN CHẾ DAO ĐỘNG CÔNG SUẤT<br />
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN LỚN<br />
Nguyễn Đăng Toản*<br />
Tóm tắt: Hệ thống điện (HTĐ) ngày càng vận hành gần giới hạn ổn định và an<br />
ninh. Do đó các HTĐ có thể phải đối mặt với các dao động, và có thể dẫn đến sự cố<br />
tan rã HTĐ. Bài báo giới thiệu phương pháp giá trị riêng để phân tích dao động<br />
trong HTĐ. Đồng thời phương pháp tính toán hệ số tham gia dùng để lựa chọn<br />
điểm đặt thiết bị ổn định công suất (PSS) bằng sự trợ giúp của công cụ tính toán<br />
Power System Toolbox-PST. Kết quả áp dụng với HTĐ chuẩn IEEE 68 nút 16 máy<br />
phát điện đã chứng tỏ được hiệu quả của PSS trong việc cản dao động.<br />
Từ khóa: Dao động công suất, Giá trị riêng, Hệ số tham gia, PSS, Matlab.<br />
<br />
1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br />
Các sự cố như: ngắn mạch, mất đường dây/tải, hư hỏng thiết bị trong hệ thống điện<br />
(HTĐ), đều ảnh hưởng đến làm việc và sự ổn định của HTĐ. Kết quả là nhiều HTĐ đang<br />
phải đối mặt với các dao động công suất có nguyên nhân chính là do thiếu các mô men cản<br />
như các sự cố [1]:Detroit Edison - Ontario Hydro-Hydro Quebec (1960, 1985), Lưới điện<br />
bắc Âu (1960), Saskatchewan-ManitobaHydro-Western Ontario (1966), Italy-Yugoslavia-<br />
Austria (1971,1974), Western Electric Coordinating Council (WECC) (1964,1996), Mid-<br />
continent area power pool (MAPP) (1971,1972), South East Australia (1975), Scotland-<br />
England (1978), Western Australia (1982,1983), Taiwan (1985), Southern Brazil<br />
(1975,1980,1984). Riêng sự cố WSCC-Mỹ (10/8/1996) với thiệt hại là 30500MW tải bị<br />
cắt, mất điện từ vài phút đến 9 giờ, HTĐ tách thành 4 vùng [3].<br />
Tần số dao động HTĐ từ 0,1-2 Hz và phụ thuộc vào số lượng máy phát điện (MPĐ) và<br />
các thiết bị điều khiển tự động tham gia vào sự dao động đó. Dao động địa phương trong<br />
dải 0,7-2Hz bao gồm sự dao động của một MPĐ hoặc một nhà máy với HTĐ. Dao động<br />
liên vùng trong dải 0,1-0,7Hz và liên quan đến sự dao động giữa các nhóm MPĐ với nhau,<br />
hoặc một vùng với phần còn lại của HTĐ [2, 4].<br />
Để ngăn chặn các dao động trong HTĐ, trên quan điểm phòng ngừa, cần phải nâng cao<br />
hệ thống điều khiển bằng cách thêm các thiết bị điều khiển thông minh nhằm đối phó với<br />
các tình huống có thể xảy ra trong HTĐ. Người ta đã chứng minh thiết bị ổn định công<br />
suất (PSS) đóng vai trò lớn trong việc cung cấp thêm mô men cản, làm giảm dao động địa<br />
phương và liên vùng [1,2].<br />
Các HTĐ lớn thường dùng phương pháp tuyến tính hóa HTĐ xung quanh điểm làm<br />
việc ban đầu. Vì vậy ma trận trạng thái của mô hình tuyến tính của HTĐ cung cấp lượng<br />
lớn thông tin để phân tích và điều khiển HTĐ [1], [2] [5-11]. Bài báo trước tiên giới thiệu<br />
mô hình HTĐ, phương pháp giá trị riêng để phân tích sự dao động của các HTĐ. Sau đó,<br />
ứng dụng của phương pháp phân tích hệ số tham gia để lựa chọn điểm đặt cho PSS để<br />
giảm dao động trong HTĐ lớn IEEE 68 nút. Các kết quả thực hiện bằng chương trình<br />
Matlab-PST.<br />
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN<br />
Dao động HTĐ có ảnh hưởng từ tác động nhiều thiết bị như, đường dây, tải, máy biến<br />
áp, MPĐ, kích từ, PSS... Do đó khi nghiên cứu ta cần phải mô hình hóa các thiết bị này<br />
một cách chính xác bằng các phương trình vi phân [1,2,12, 13].<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2016 155<br />
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông<br />
<br />
2.1. Mô hình lưới điện<br />
Đối với các MPĐ thì dòng điện và điện áp cũng quay theo góc roto máy phát δ, vì vậy<br />
phương trình mô tả như sau<br />
+ = +<br />
(1)<br />
+ = +<br />
Xây dựng trận tổng dẫn các MPĐ thì ta biểu diễn MPĐ như một nguồn dòng:<br />
=( + )+ với : = 1/( + ) (2)<br />
Ma trận tổng dẫn MPĐ là Y là thành phần đường chéo của ma trận:<br />
( , ,…, ) (3)<br />
với N là tổng số nút và Y = Y Nếu nút j nối với MPĐ thứ i và bằng 0 nếu không nối với<br />
MPĐ. Tương tự như vậy đối với ma trận tải Y , trong đó tải được biểu diễn dưới dạng tổng<br />
dẫn không đổi. Ma trận tổng dẫn Y được tạo thành từ tổng dẫn các nhánh đường<br />
dây/MBA.<br />
Ma trận tổng hợp được tạo thành bởi: = + +<br />
Phương trình biểu diễn HTĐ là: =<br />
Với I là ma trận mô tả nguồn dòng bơm vào các nút, I = I nếu nút j nối với MPĐ thứ<br />
i và bằng 0 nếu không nối với MPĐ nào, với j=1 đến N<br />
Công suất tại nút có MPĐ là:<br />
<br />
= [ cos( − )+ sin( − )]<br />
(4)<br />
= [ sin( − )− cos( − )]<br />
<br />
với i=1,2,..m ( m: là tổng số MPĐ)<br />
Công suất của các nút tải<br />
<br />
( )+ [ cos( − )+ sin( − )] = 0<br />
(5)<br />
( )+ [ sin( − )− cos( − )] = 0<br />
<br />
Với i=m+1, m+2, …, N. trong đó N là tổng số nút của hệ thống, và Y = G + jB là<br />
thành phần của ma trận tổng dẫn YN<br />
2.2. Mô hình máy phát điện<br />
Khi nghiên cứu dao động HTĐ, sử dụng mô hình MPĐ siêu quá độ 6 bậc:<br />
<br />
<br />
= −<br />
(6)<br />
= [ − − ( − )]<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
156 Nguyễn Đăng Toản, “Nghiên cứu dao động … trong hệ thống điện lớn.”<br />
Nghiên cứu khoa học công nghệ<br />
<br />
( − ) ( − ) −<br />
=− − −<br />
− − −<br />
(7)<br />
−<br />
+ + −<br />
−<br />
( − )<br />
= − −( − ){− − (− +( − )<br />
−<br />
(8)<br />
− )}<br />
<br />
<br />
−<br />
= + − { − − +( −<br />
−<br />
(9)<br />
− )}<br />
<br />
<br />
= − + +( − )<br />
(10)<br />
=− + − −<br />
Với i=1,2,..m trong đó:<br />
: tổng số MPĐ, : góc MPĐ thứ i, : vận tốc góc MPĐ thứ i<br />
: sức điện động quá độ ngang trục của MPĐ i sinh ra bởi từ thông móc vòng<br />
: sức điện động quá độ dọc trục của MPĐ i sinh ra bởi từ thông móc vòng trong<br />
cuộn cản ngang trục<br />
à lần lượt là sức điện động siêu quá độ sinh ra do từ thông móc vòng trong<br />
cuộn cản dọc trục và ngang trục<br />
và là dòng điện dọc trục và ngang trục trong stato<br />
à : là hằng số thời gian quá độ và siêu quá độ dọc trục khi hở mạch<br />
à : là hằng số thời gian quá độ và siêu quá độ ngang trục khi hở mạch<br />
, , : là điện kháng dọc trục MPĐ bình thường, quá độ, và siêu quá độ<br />
, , : là điện kháng ngang trục MPĐ bình thường, quá độ, và siêu quá độ<br />
2.3. Mô hình hệ thống kích từ<br />
Bài báo sử dụng hai mô hình: mô hình chuẩn IEEE một chiều (IEEE-DClA)<br />
= − +<br />
≤ ≤<br />
= −<br />
<br />
= − (11)<br />
<br />
= −<br />
<br />
≤ ≤<br />
<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2016 157<br />
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông<br />
<br />
= + − − [ − ] + +<br />
+1<br />
Loại tĩnh IEEE-ST1 được biểu diễn bởi :<br />
= ( + − ) với ≤ ≤ và = − (12)<br />
trong đó:<br />
E : điện áp kích từ, K : hệ số khuếch đại , T : hằng số thời gian bộ kích từ, T : hằng<br />
số thời gian bộ lọc, V : điện áp vào bộ lọc<br />
K : hệ số khuếch đại bộ ổn định công suất, T : hằng số thời gian bộ ổn định công suất,<br />
V : điện áp bộ ổn định công suất<br />
A , B : hằng số bão hòa<br />
K : hệ số khuếch đại bộ điều chỉnh DC, T : hằng số thời gian bộ điều chỉnh DC, V :<br />
điện áp bộ điều chỉnh một chiều<br />
K , K , K và T là các thông số bộ điều khiển PID, K : hệ số độ lợi của bộ điều chỉnh<br />
tĩnh, V : điện áp đặt , V : điện áp đầu ra đặt của bộ PSS<br />
2.4. Bộ ổn định công suất<br />
Giả sử nếu ta chọn độ trượt rô to Sm là tín hiệu điều khiển phản hồi, ta có:<br />
. (1 + ) (1 + ) (1 + )<br />
= (13)<br />
(1 + ) (1 + ) (1 + ) (1 + )<br />
trong đó: K : là hệ số khuếch đạicủa bộ PSS, T : là hằng số thời gian bộ lọc và<br />
T và T : là hằng số thời gian của bộ sớm và trễ pha thứ i.<br />
3. PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ RIÊNG VÀ HỆ SỐ THAM GIA<br />
3.1. Phương pháp giá trị riêng<br />
Khi kích động là đủ nhỏ, tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc cân bằng của HTĐ<br />
ta có hệ phương trình như sau mô tả HTĐ như sau [1], [2]:<br />
∆ ̇ = .∆ + .∆<br />
(14)<br />
∆ = .∆ + .∆<br />
trong đó: x : véc tơ biến trạng thái (nx1) ; y: véc tơ biến đầu ra(mx1); u : véc-tơ biến<br />
điều khiển đầu vào (rx1), D thể hiện mối liên hệ giữa u và y.<br />
Các giá trị riêng của ma trận là nghiệm: det( . − ) = 0<br />
3.2. Các véc-tơ riêng và các ma trận dạng phương thức<br />
Giả thiết = 1,2…n là các giá trị riêng của ma trận A, với mỗi i, véc-tơ riêng phải<br />
i và véc-tơ riêng trái i được xác định như sau:<br />
.Φ = .Φ<br />
(15)<br />
Ψ . = .Ψ<br />
trong đó: λ : là giá trị riêng, Φ và Ψ lần lượt là véc tơ riêng phải và véc tơ riêng trái i<br />
tương ứng với λ ,<br />
Ma trận véc tơ riêng phải đánh giá sự hoạt động của các biến trạng thái ở một chế độ<br />
dao động. Ma trận véc tơ trái đánh giá khả năng điều khiển đến chế độ này. Để xác định<br />
biến trạng thái nào có ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất động của HTĐ, biến đổi ma trận<br />
véc tơ biến trạng thái ∆x về dạng phương thức z :<br />
<br />
<br />
<br />
158 Nguyễn Đăng Toản, “Nghiên cứu dao động … trong hệ thống điện lớn.”<br />
Nghiên cứu khoa học công nghệ<br />
<br />
∆x = Φ. z (16)<br />
Mỗi giá trị của z liên quan đến một chế độ (mode) của hệ thống. Các giá trị riêng liên<br />
quan đến các chế độ sẽ cung cấp các thông tin ổn định của hệ thống. Theo tiêu chuẩn ổn<br />
định Lyapunov I [2]: Khi các giá trị riêng có chỉ có phần thực dương (hoặc phần thực âm),<br />
sẽ xác định đáp ứng theo hàm số mũ tăng lên (hoặc giảm xuống) của góc rô to. Khi giá trị<br />
riêng là số phức có phần thực là dương (hoặc âm) cho các đáp ứng là dao động với biên độ<br />
tăng lên (hoặc giảm xuống) của góc rô to. Đáp ứng của hệ thống được kết hợp bởi các đáp<br />
ứng của n chế độ trong HTĐ.<br />
Giả sử giá trị riêng là số phức dạng: = ± , thì hệ số cản là: =− và tần<br />
√<br />
số cản là : = . Nếu giá trị riêng là giá trị phức có phần thực âm sẽ dẫn đến có giá trị<br />
dương và dao động sẽ tắt dần và ngược lại.<br />
Véc tơ giá trị riêng phải của một chế độ i sẽ phản ảnh sự ảnh hưởng của các biến trạng<br />
thái đến chế độ này do đó được gọi là hình ảnh chế độ (mode shape). Dựa trên ý tưởng<br />
này, sẽ xác định biến trạng thái nào sẽ có ảnh hưởng lớn nhất đến chế một độ dao động<br />
cho trước. Thông thường ta chọn biến trạng thái tốc độ roto để phân tích đến ảnh hưởng<br />
dao động liên vùng.<br />
3.3. Hệ số tham gia<br />
Để sử dụng các véc-tơ riêng phải và trái một cách độc lập cho việc nhận dạng mối quan<br />
hệ giữa các biến trạng thái và các chế độ là một yếu tố của các véc-tơ riêng độc lập trên<br />
các đơn vị và tỷ lệ thuận với các biến trạng thái.<br />
Giải pháp cho vấn đề này là một ma trận được gọi là ma trận hệ số tham gia (p) gồm tổ<br />
hợp với các véc-tơ đặc trưng trái, phải như một phép đo về sự liên hệ giữa các giá trị biến<br />
trạng thái và chế độ.<br />
Φ Ψ<br />
Φ Ψ<br />
= = (17)<br />
⋮ ⋮<br />
Φ Ψ<br />
trong đó: Φ : thành phần thứ k của véc-tơ riêng phải tương ứng với chế độ thứ i, và Ψ<br />
thành phần thứ k của véc tơ riêng trái tương ứng với chế độ thứ i<br />
Thành phần p = Φ Ψ được gọi là hệ số tham gia (không có thứ nguyên). Nó là một<br />
giá trị đo ảnh hưởng của biến trạng thái thứ k trong chế độ thứ i. Nếu hệ số tham gia của<br />
một máy phát nằm trong một khu vực có giá trị lớn, thì bộ ổn định HTĐ - PSS phải được<br />
đặt tại máy phát điện để cản các dao động của HTĐ.<br />
3.4. Công cụ mô phỏng<br />
Bài báo sử dụng chương trình Power System Toolbox (PST) trên nền tảng Matlab. PST<br />
được thiết kế và phát triển bởi Joe Chow của học viện Rensselaer, Troy, NewYork năm<br />
1993, tiếp tục phát triển bởi Graham Rogers từ Cherry Tree Scientific Software, Ontario,<br />
Canada. Công cụ này đã được sử dụng trong rất nhiều các bài báo của phân tích ổn định<br />
với kích động nhỏ trong hệ thống điện [14].<br />
4. ỨNG DỤNG CHO HTĐ IEEE 68 NÚT 16MPĐ<br />
4.1. Hệ thống điện IEEE 68 nút<br />
IEEE 68 nút được rút gọn từ HTĐ New England Test System (NETS) (gồm G1 đến<br />
G9) và HTĐ New York Power System (NYPS) (từ G10 đến G13), gồm 5 vùng liên kết với<br />
nhau, với NETS và NYPS được biểu diễn bởi các MPĐ trong đó, công suất được nhập<br />
khẩu từ ba vùng (từ G14 đến G16). Riêng G13 diễn tả một vùng nhỏ trong NYPS. Có ba<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2016 159<br />
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông<br />
<br />
đường dây liên lạc giữa NETS và NYPS (60-61, 53-54 và 27-53). MPĐ G1 đến G8, và<br />
G10 đến G12 có kích từ một chiều (DC4B); G9 có kích từ tĩnh (ST1A), trong khi các<br />
MPĐ còn lại (G13 to G16) có kích từ không đổi (vì chúng là các MPĐ tương đương của<br />
một vùng).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 1. Sơ đồ HTĐ IEEE 68 nút 16 MPĐ.<br />
4.2. Khi chưa có PSS<br />
Từ bảng 1 và hình 2, trong đó có 3 cặp giá trị phức với phần thực dương (mất ổn định)<br />
là các mode 80/81, 95/96, 99/100, và giá trị riêng ứng với dao động liên vùng với hệ số<br />
cản nhỏ. Từ các mode shape và hệ số tham gia, nhận thấy rằng, nên đặt PSS tại các nút<br />
4,5,6,7 và 9 sẽ có tác dụng nhất trong việc ngăn chặn dao động.<br />
Bảng 1. Các giá trị riêng nguy hiểm.<br />
Mode Giá trị riêng phức Hệ cố cản (%) Tần số dao động<br />
99/100 0.0111 ± 2.5364i -0.44 0.404<br />
95/96 0.1478 ± 3.8312i -3.85 0.61<br />
80/81 0.1239 ± 6.8691i -1.80 1.0933<br />
88/89 -0.0161 ± 6.2726i 0.26 0.9983<br />
Sự phân bố của các giá trị riêng, hệ số tham gia và mode shape lần lượt được mô tả ở<br />
hình 2, 3 và 4.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 2. Các giá trị riêng khi không có PSS.<br />
<br />
<br />
160 Nguyễn Đăng Toản, “Nghiên cứu dao động … trong hệ thống điện lớn.”<br />
Nghiên cứu khoa học công nghệ<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 3. Mode shape khi không có PSS.<br />
4.3. Khi có PSS<br />
Mặc dù ảnh hưởng của các MPĐ từ 13-16 là lớn, nhưng đây là các máy phát tương<br />
đương của một vùng, hệ thống kích từ không đổi. Từ hình vẽ 4 các giá trị riêng nhận thấy<br />
tất cả các mode đều ổn định và có hệ số cản lớn hơn 3%.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 4. Giá trị riêng khi có PSS ở MPĐ 4,5,6,7 và 9.<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2016 161<br />
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông<br />
<br />
Khi có PSS và khi mất các đường dây liên lạc:<br />
HTĐ gồm 3 đường dây liên lạc giữa các vùng, nên ta khảo sát ba trường hợp tương ứng<br />
với việc mất lần lượt các hệ thống liên lạc, hai mạch của đường dây 60-61, 53-54, 53-27.<br />
Các mô phỏng đã chỉ rằng, khi có PSS thì các giá trị riêng đều có phần thực âm, nên HTĐ<br />
là ổn định, mặc dù có một số mode với hệ số cản nhỏ hơn 5%. Ở đây, tác giả chỉ đưa ra<br />
một trường hợp khi mất các đường dây 60-61 để minh họa như hình 5.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 5. Có PSS và khi mất các đường dây 60-61.<br />
4.4. Mô phỏng động theo thời gian<br />
4.4.1.Trường hợp a<br />
Thay đổi 2% điện áp đặt Vref của MPĐ số 3 tại thời điểm 1s. Chạy mô phỏng đến 11s,<br />
sau đó thay đổi -2% điện áp Vref của máy phát 3. Sau đó chạy đến 20s,<br />
4.4.2 Trường hợp b<br />
Mô phỏng đến 1s, đóng kháng điện có giá trị 50MVAr vào nút nối với MPĐ số 3, chạy<br />
đến 11s thì cắt kháng điện này ra. Tiếp tục chạy mô phỏng đến 20s.<br />
Hình 6 và 7 vẽ ra các đáp ứng tốc độ tương đối của MPĐ số 3, 9 15 trong hai trường<br />
hợp có và không có PSS tương ứng với hai trường hợp a, và b. Kết quả cho thấy khi có<br />
PSS thì đáp ứng tốc độ là ổn định hơn.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 6. Vận tốc tương đối của MPĐ số 3, 9, 15 trong hai trường hợp khi có và không có<br />
PSS khi thay đổi Vref của MPĐ 3.<br />
<br />
<br />
<br />
162 Nguyễn Đăng Toản, “Nghiên cứu dao động … trong hệ thống điện lớn.”<br />
Nghiên cứu khoa học công nghệ<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 7. Vận tốc tương đối của MPĐ số 3, 9, 15 trong hai trường hợp khi có và không có<br />
PSS khi thay đổi khi đóng điện kháng vào nút 3.<br />
5. KẾT LUẬN<br />
Bài báo thảo luận về việc dùng phương pháp giá trị riêng, để phân tích sự dao động công<br />
suất trong HTĐ lớn với các kích động nhỏ. Sau đó bài báo sử dụng phương pháp hệ số tham<br />
gia để lựa chọn điểm đặt của thiết bị PSS nhằm cản dao động công suất. Các kết quả tính<br />
toán phân tích như tính toán giá trị riêng và mô phỏng động theo thời gian cho HTĐ IEEE<br />
68 nút 16 máy phát điện đã chứng minh hiệu quả của thiết bị PSS trong việc cản dao động hệ<br />
thống điện. Các kết quả có thể được dùng để phân tích dao động công suất và lựa chọn các<br />
thiết bị PSS trong việc ngăn chặn dao động trong các hệ thống điện lớn.<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. B. Pal and B. Chaudhuri, “Robust Control in Power Systems”. New York, U.S.A.:<br />
Springer, 2005<br />
[2]. Prabha Kundur, “Power System Stability and Control”. New York: McGraw-Hill,<br />
1994.<br />
[3]. Dang Toan NGUYEN, "Contribution à l’analyse et à la prévention des blackouts de<br />
réseaux électriques," in GIPSA-Lab - Grenoble INP, 2008.<br />
[4]. Prabha Kundur et al, "Definition and Classification of Power System Stability-<br />
IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions," IEEE<br />
Transactions on Power Systems, vol. 19, no 3, pp. 1387-1401, May 2004.<br />
[5]. L. Rouco, "Eigenvalue-Based Methods for Analysis and Control of Power System<br />
Oscillations," IEE Colloquium on Power System Dynamics Stabilisation (Digest No<br />
1998/196 and 1998/278), vol. 7, February 1998.<br />
[6]. J. Persson, "Using Linear Analysis to find Eigenvalues and Eigenvectors in Power<br />
Systems," available at website:<br />
http://www.stri.se/metadot/index.pl?id=2426&isa=Category&op=show<br />
[7]. H. F. Wang, " Modal Dynamic Equivalents for Electric power system - Part I:<br />
Theory," IEEE Trans on Power System, vol. Vol. 3, pp. 1723-739, November 1988<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2016 163<br />
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông<br />
<br />
[8]. E. Z. Zhout, O. P. Malik, and G. S. Hope, "Theory and Method for Selection of<br />
Power System Stabilizer Location," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.<br />
6, no 1, pp. 170-176, March 1991.<br />
[9]. F. D. Freitas and A. S. Costa, "Computationally Efficient Optimal Control Methods<br />
Applied to Power Systems," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 14, no 3, pp.<br />
1036-1045, August 1999.<br />
[10]. N. Martins, "The Dominant Pole Spectrum Eigensolver," IEEE Transactions on<br />
Power Systems, vol. 12, no 1, pp. 245-254, February 1997.<br />
[11]. L. Rouco and I. J. Perez-Arriaga, "Multi-Area Analysis of Small Signal Stability in<br />
Large Electric Power Systems by SMA," IEEE Transactions on Power Systems, vol.<br />
8, no 3, pp. 1257-1265, August 1993.<br />
[12]. S. S. Ahmed, "A Robust Power System Stabiliser for an Overseas Application," in<br />
IEE Colloquium on Generator Excitation Systems and Stability London, UK, Feb<br />
1996.<br />
[13]. “IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System<br />
Stability Studies” IEEE Std 421.5™-2005<br />
[14]. Power system toolbox -PST, https://www.ecse.rpi.edu/~chowj/<br />
[15]. Abhinav Kumar Singh; and Bikash C. Pal “IEEE PES Task Force on Benchmark<br />
Systems for Stability Controls Report on the 68-Bus, 16-Machine, 5-Area System”<br />
Version 3.3- 3rd Dec, 2013<br />
ABSTRACT<br />
RESEARCH ON POWER OSCILLATION AND SYSTEM STABILIZER TO DAMP<br />
OSCILLATION IN LARGE-SCALE POWER SYSTEM<br />
Power system is currently operating near to stability and security limits. Power<br />
systems may face with some oscillations which could lead to power system<br />
blackouts. In the paper, the Eigenvalue based method for power system oscillations<br />
analysis is presented. Then, the participation factor is used to locate controllers<br />
such as power system stabilizer PSS by using Power system Tool box (PST). The<br />
results from IEEE 68 bus system, 16 machines have demonstrated the effectiveness<br />
of PSS in damping power oscillation.<br />
Keywords: Oscillation, Eigenvalue, Participation factor, PSS, Matlab.<br />
<br />
<br />
<br />
Nhận bài ngày 12 tháng 03 năm 2016<br />
Hoàn thiện ngày 23 tháng 06 năm 2016<br />
Chấp nhận đăng ngày 04 tháng 07 năm 2016<br />
<br />
<br />
Địa chỉ: Khoa Kỹ thuật điện – Đại học Điện lực – Bắc Từ Liêm – Hà Nội.<br />
*<br />
Email của tác giả liên hệ : toannd@epu.edu.vn<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
164 Nguyễn Đăng Toản, “Nghiên cứu dao động … trong hệ thống điện lớn.”<br />