Luận án Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện thuộc lưới điện phức tạp

ì không có được các số liệu này nên luận án giả thiết là sai số của đo lường có giá trị ngẫu nhiên phân bố đều [60]. Dải sai số của các tín hiệu đầu vào là điện áp và dòng điện được chọn theo bảng 4.1, và bảng 4.2. Đây là các sai số cho phép đối với CT và VT theo tiêu chuẩn IEC60044_1_1996 và IEC60044_2_1997. 4.3. Đánh giá ảnh hưởng sai số đo lường đến kết quả định vị sự cố của thuật toán xác định vị trí sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện không đồng nhất Cho đường dây truyền tải có phân đoạn như hình 2.14, chiều dài toàn tuyến l=120km, chiều dài phân đoạn SC l1=100km, chiều dài phân đoạn CR l2=20km, được mô phỏng bằng cách sử dụng môi trường Simulink của phần mềm MATLAB. Thông số chính của hệ thống được trình bày trong bảng 2.1, bảng 2.2, bảng 2.3. 65 Kịch bản mô phỏng Tiến hành mô phỏng với giả thiết không có sai số đo lường, thu thập tín hiệu điện áp và dòng điện từ các đầu đường dây. Để xác định ảnh hưởng của sai số đo lường đến độ chính xác của kết quả định vị sự cố: véc tơ điện áp và dòng điện đo lường được tạo sai số có phân bố đều với khoảng sai số như trong bảng 4.1, và bảng 4.2. Tiến hành mô phỏng Monte Carlo: số lần chạy mô phỏng là 15000 lần, tổng số biến đầu vào là 120 biến (biến biên độ và góc pha của tín hiệu điện áp và dòng điện), biến đầu ra vị trí sự cố, mô hình mô phỏng là thuật toán định vị sự cố được đề xuất, thu thập kết quả mô phỏng để xác định các chỉ số thống kê như trong bảng 4.3, bảng 4.4, bảng 4.5, bảng 4.6 và hàm mật độ phân bố sai số vị trí sự cố như trong hình 4.2. Đặc tính thống kê Hình 4.2 Hàm mật độ phân bố sai số định vị sự cố - đường dây không đồng nhất. Nhận xét: Hình 4.2 cho thấy kết quả định vị sự cố của thuật toán đề xuất có sai lệch phù hợp với tính toán lý thuyết khi tín hiệu đo lường gặp phải sai số ±5%. Kết quả tính toán giá trị trung bình của kết quả định vị sự cố cho thấy kết quả định vị sự cố đối với các loại sự cố điển hình AG, BC, BCG, ABC có sai số không vượt quá 0,8% đối với đường dây có chiều dài 100km; độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 7,53% với đường dây có chiều dài 100km cho các loại sự cố điển hình. Kết quả xác định khoảng tin cậy cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,9% đối với các loại sự cố điển hình. 66 Hình 4.3 Phân tích độ nhạy kết quả định vị sự cố với các biến ngõ vào. Nhận xét: Phân tích độ nhạy hình 4.3 cho thấy kết quả định vị sự cố của thuật toán định vị đề xuất bị ảnh hưởng bởi sai số của biên độ điện áp, dòng điện trước sự cố và trong sự cố đo lường từ các phía đường dây, nhưng kết quả định vị ít bị ảnh hưởng bởi sai số góc pha của điện áp và dòng điện. Bảng 4.3 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố AG – đường dây không đồng nhất. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,1336 5,1281 2,4391 5,0956 5,1717 2 10 10,3397 10,0082 5,5719 10,2535 10,4259 3 15 15,3290 14,8957 6,3589 15,2291 15,4288 4 20 20,1739 19,7195 6,1594 20,0754 20,2724 5 25 25,0597 24,6928 5,9062 24,9633 25,1561 6 30 30,0233 29,6201 5,9684 29,9245 30,1221 7 35 34,8738 34,5592 5,8985 34,7747 34,9728 8 40 39,8538 39,5791 6,3256 39,7473 39,9604 9 45 44,7877 44,5402 6,0293 44,6858 44,8896 10 50 49,6299 49,5169 5,6836 49,5328 49,7269 11 55 54,5794 54,5314 5,9916 54,4777 54,6811 12 60 59,5083 59,5890 6,0432 59,4070 59,6096 13 65 64,3131 64,5918 6,4848 64,2064 64,4197 14 70 69,2530 69,6326 6,9668 69,1398 69,3662 15 75 74,2852 74,6508 6,5922 74,1795 74,3909 16 80 79,3413 79,7546 6,7313 79,2347 79,4479 17 85 84,3414 84,8147 6,6826 84,2374 84,4454 18 90 89,2100 89,8532 7,5298 89,0944 89,3256 19 95 94,9033 94,9470 1,9700 94,8717 94,9348 67 Nhận xét: Kết hợp Hình 4.2 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.3 cho thấy sai số của kết quả định vị sự cố đối với loại sự cố AG không vượt quá 0.8% cho đường dây có chiều dài 100km. Bảng 4.3 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 7,53% với đường dây có chiều dài 100km cho loại sự cố AG. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.3 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,9% đối với loại sự AG. Bảng 4.4 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố BC. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0069 5,0217 0,2312 5,0017 5,0122 2 10 9,9418 9,9321 0,9160 9,9277 9,9558 3 15 14,9620 14,9545 0,7389 14,9490 14,9750 4 20 20,0048 19,9955 0,8658 19,9891 20,0204 5 25 24,8408 24,8146 1,0648 24,8220 24,8597 6 30 30,0504 30,0237 1,2021 30,0292 30,0717 7 35 34,9333 34,8985 1,4803 34,9084 34,9583 8 40 39,9668 39,9376 1,5533 39,9405 39,9931 9 45 44,9009 44,8748 1,4495 44,8757 44,9262 10 50 49,9070 49,9067 1,3937 49,8823 49,9317 11 55 54,9247 54,9060 1,1759 54,9026 54,9469 12 60 59,9911 59,9749 1,4455 59,9662 60,0161 13 65 64,9015 64,8937 1,1861 64,8800 64,9230 14 70 69,9549 69,9737 1,3942 69,9317 69,9782 15 75 74,8360 74,8619 1,5439 74,8116 74,8604 16 80 79,9471 79,9461 0,5966 79,9342 79,9600 17 85 84,9294 84,9368 0,7542 84,9160 84,9427 18 90 89,9167 89,9206 0,7219 89,9048 89,9286 19 95 95,0043 95,0081 0,2528 94,9986 95,0101 Nhận xét: Kết hợp hình 4.2 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.4 cho thấy sai số của kết quá xác định vị trí sự cố đối với loại sự cố BC không vượt quá 0,2% cho đường dây có chiều dài 100km. Bảng 4.4 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 1,56% với đường dây có chiều dài 100km cho loại sự cố BC. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.4 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,2% đối với loại sự cố BC. Nhận xét: Kết hợp hình 4.2 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.5 cho thấy sai số của kết quả định vị sự cố đối với các loại sự cố BCG không vượt quá 0,1% đối với đường dây có chiều dài 100km. Bảng 4.5 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 1,80% với đường dây có chiều dài 100km cho loại sự cố BCG. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.5 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,2% đối với loại sự cố BCG. 68 Bảng 4.5 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố BCG. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0001 5,0102 0,1767 4,9960 5,0041 2 10 9,9318 9,9349 0,3155 9,9253 9,9382 3 15 14,9713 14,9643 0,7584 14,9589 14,9838 4 20 19,9861 19,9818 0,6708 19,9736 19,9986 5 25 24,8605 24,8442 1,2154 24,8409 24,8801 6 30 30,0236 30,0012 1,2104 30,0035 30,0438 7 35 34,9367 34,9254 1,1050 34,9174 34,9561 8 40 39,9626 39,9630 1,4817 39,9385 39,9867 9 45 44,9155 44,8931 1,7942 44,8874 44,9436 10 50 49,9637 49,9199 1,6881 49,9368 49,9905 11 55 54,9735 54,9274 1,5104 54,9490 54,9980 12 60 59,9935 59,9667 1,3276 59,9714 60,0156 13 65 64,9462 64,9106 1,3149 64,9245 64,9679 14 70 69,9752 69,9693 0,8307 69,9597 69,9908 15 75 74,8834 74,8798 0,9502 74,8671 74,8996 16 80 79,9507 79,9511 0,8073 79,9368 79,9645 17 85 84,9491 84,9509 0,7365 84,9368 84,9614 18 90 89,9227 89,9292 0,8235 89,9102 89,9353 19 95 95,0008 95,0008 0,1954 94,9963 95,0053 Nhận xét: Kết hợp hình 4.2 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.6 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố ABC không vượt quá 0,2% đối với đường dây có chiều dài 100km. Bảng 4.6 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 1.54% với đường dây có chiều dài 100km cho loại sự cố ABC. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.6 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,2% đối với loại sự cố ABC. Bảng 4.6 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố ABC. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0029 5,0063 0,1063 5,0004 5,0054 2 10 9,9371 9,9393 0,2002 9,9331 9,9411 3 15 14,9581 14,9594 0,3554 14,9516 14,9646 4 20 19,9610 19,9655 0,4609 19,9527 19,9694 5 25 24,8428 24,8533 0,6819 24,8315 24,8542 6 30 30,0043 30,0086 0,6628 29,9927 30,0160 7 35 34,8989 34,9208 1,0670 34,8820 34,9158 8 40 39,9287 39,9444 0,8985 39,9138 39,9436 9 45 44,9014 44,9207 0,9432 44,8859 44,9169 10 50 49,9410 49,9313 1,2582 49,9213 49,9607 11 55 54,9358 54,9327 1,0907 54,9184 54,9531 12 60 59,9660 59,9838 1,1257 59,9483 59,9837 13 65 64,9224 64,9438 1,5360 64,8993 64,9454 14 70 69,9670 69,9944 1,3908 69,9461 69,9879 15 75 74,9048 74,9095 1,1018 74,8880 74,9216 16 80 79,9763 79,9671 0,5139 79,9674 79,9852 17 85 84,9792 84,9702 0,4257 84,9718 84,9866 18 90 89,9349 89,9344 0,2538 89,9301 89,9397 19 95 95,0014 95,0001 0,1177 94,9986 95,0042 69 4.4. Đánh giá ảnh hưởng sai số đo lường đến kết quả định vị sự cố của thuật toán định vị sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải điện rẽ nhánh Mô hình đường dây rẽ nhánh như hình 3.13 được sử dụng để minh họa cho phương pháp đánh giá sai số đo lường đến kết quả định vị, chiều dài phân đoạn SJ al = 50km , phân đoạn RJ bl = 20km  , phân đoạn TJ cl = 20km  , được mô phỏng trong môi trường Simulink của phần mềm MATLAB. Thông số của mô hình đường dây rẽ nhánh được cho như trong bảng 3.1, bảng 3.2, bảng 3.3, bảng 3.4. Trường hợp các phân đoạn thuộc đường dây rẽ nhánh có thông số đường dây khác nhau 4.4.1.1. Kịch bản mô phỏng Tiến hành mô phỏng với giả thiết không có sai số đo lường, thu thập tín hiệu điện áp và dòng điện từ các đầu đường dây. Để xác định ảnh hưởng của sai số đo lường đến độ chính xác của kết quả định vị sự cố: véc tơ điện áp và dòng điện đo lường là biến đầu vào được tạo sai số có phân bố đều với khoảng sai số như trong bảng 4.1 và bảng 4.2, tiến hành mô phỏng Monte Carlo với số lần chạy mô phỏng là 15000 lần, tổng số biến đầu vào là 252 biến, biến đầu ra vị trí sự cố, mô hình mô phỏng là thuật toán định vị sự cố được đề xuất, thu thập kết quả mô phỏng để xác định các chỉ số thống kê như trong bảng 4.7, bảng 4.8, bảng 4.9, bảng 4.10 và hàm mật độ phân bố sai số vị trí sự cố như trong hình 4.4. 4.4.1.2. Đặc tính thống kê Hình 4.4 Hàm mật độ phân bố sai số định vị sự cố ˗ SJ, RJ, TJ khác nhau thông số. 70 Nhận xét: Hình 4.4 cho thấy kết quả định vị sự cố của thuật toán đề xuất có sai lệch phù hợp với tính toán lý thuyết khi tín hiệu đo lường gặp phải sai số ±5%. Kết quả tính toán giá trị trung bình của kết quả định vị sự cố cho thấy kết quả định vị sự cố đối với các loại sự cố điển hình AG, BC, BCG, ABC có sai số không vượt quá 6,4% đối với đường dây có chiều dài 50km; độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 8,68% với đường dây có chiều dài 50km cho các loại sự cố điển hình. Kết quả xác định khoảng tin cậy cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 6,67% đối với các loại sự cố điển hình. Hình 4.5 Phân tích độ nhạy kết quả định vị sự cố với các biến ngõ vào Nhận xét: Phân tích độ nhạy hình 4.5 cho thấy kết quả định vị sự cố của thuật toán định vị đề xuất bị ảnh hưởng bởi sai số của biên độ điện áp, dòng điện trước sự cố và trong sự cố đo lường từ các phía đường dây, nhưng kết quả định vị ít bị ảnh hưởng bởi sai số góc pha của điện áp và dòng điện. Nhận xét: Kết hợp hình 4.4 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.7 cho thấy sai số của kết quả định vị sự cố đối với loại sự cố AG không vượt quá 6,4% đối với đường dây có chiều dài 50km. Bảng 4.7 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 8,68% cho đường dây có chiều dài 50km đối với loại sự cố AG. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.7 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 6,67% đối với loại sự cố AG. 71 Bảng 4.7 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố AG – đường dây rẽ nhánh không đồng nhất. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,3585 5,3162 4,2595 5,3026 5,4144 2 7 7,1288 7,1445 4,5505 7,0699 7,1878 3 9 9,0061 8,9218 4,9721 8,9435 9,0687 4 11 10,9362 10,7271 5,4703 10,8691 11,0033 5 13 12,8814 12,5721 5,8685 12,8102 12,9525 6 15 14,7686 14,3259 6,2528 14,6933 14,8439 7 17 16,7757 16,1893 6,6375 16,6952 16,8563 8 19 18,7017 18,0084 7,3041 18,6147 18,7887 9 21 20,6479 19,8636 7,6182 20,5559 20,7399 10 23 22,6371 21,7583 7,9861 22,5402 22,7339 11 25 24,5026 23,4998 8,2645 24,4004 24,6048 12 27 26,3898 25,2787 8,4818 26,2831 26,4965 13 29 28,3709 27,1785 8,5671 28,2605 28,4813 14 31 30,1705 28,9401 8,6803 30,0565 30,2845 15 33 32,0548 30,8600 8,6050 31,9384 32,1712 16 35 33,8097 32,7008 8,5769 33,6911 33,9284 17 37 35,4957 34,5083 8,1963 35,3787 35,6126 18 39 37,2169 36,3092 8,0000 37,0990 37,3349 19 41 38,7307 38,1187 7,8699 38,6155 38,8460 20 43 40,3833 40,0860 7,8899 40,2713 40,4952 21 45 41,7797 41,9019 8,3522 41,6718 41,8876 Bảng 4.8 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố BC. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0399 5,0716 2,3013 5,0093 5,0706 2 7 6,9843 6,9950 2,2870 6,9541 7,0145 3 9 9,0277 9,0068 2,3104 8,9972 9,0581 4 11 10,9995 10,9833 2,3553 10,9686 11,0303 5 13 12,9810 12,9133 2,4542 12,9487 13,0133 6 15 14,9912 14,8933 2,5931 14,9572 15,0252 7 17 16,9511 16,8314 2,7444 16,9153 16,9869 8 19 18,9521 18,7922 2,9273 18,9139 18,9904 9 21 20,9518 20,7601 3,0847 20,9115 20,9921 10 23 22,9600 22,7216 3,3632 22,9164 23,0037 11 25 24,9331 24,6665 3,5497 24,8869 24,9794 12 27 26,9272 26,6475 3,8514 26,8773 26,9770 13 29 28,9286 28,5709 4,1006 28,8754 28,9818 14 31 30,9599 30,6293 4,3583 30,9040 31,0159 15 33 32,8828 32,4919 4,5020 32,8238 32,9417 16 35 34,9356 34,4539 4,8208 34,8729 34,9983 17 37 36,8869 36,4643 4,9334 36,8221 36,9517 18 39 38,8020 38,3329 5,0659 38,7344 38,8697 19 41 40,7939 40,4190 4,9483 40,7257 40,8620 20 43 42,6202 42,2875 4,6865 42,5532 42,6871 21 45 44,3313 44,2690 4,3434 44,2670 44,3957 72 Nhận xét: Kết hợp hình 4.4 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.8 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố BC không vượt quá 1,34% đối với đường dây có chiều dài 50km. Bảng 4.8 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 5,07% cho đường dây có chiều dài 50km đối với loại sự cố BC. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.8 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 1,46% đối với loại sự cố BC. Nhận xét: Kết hợp hình 4.4 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố bảng 4.9 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố BCG không vượt quá 0,84% đối với đường dây có chiều dài 50km. Bảng 4.9 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 4,17% cho đường dây có chiều dài 50km đối với loại sự cố BCG. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.9 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,94% đối với loại sự cố BCG. Bảng 4.9 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố BCG. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 4,9948 5,0121 1,7663 4,9714 5,0182 2 7 6,9893 6,9865 1,7382 6,9663 7,0124 3 9 8,9799 8,9724 1,7617 8,9567 9,0032 4 11 10,9778 10,9511 1,8097 10,9539 11,0017 5 13 12,9838 12,9385 1,8863 12,9587 13,0088 6 15 14,9705 14,8956 1,9975 14,9441 14,9969 7 17 16,9841 16,8903 2,1220 16,9562 17,0121 8 19 18,9576 18,8536 2,2361 18,9282 18,9871 9 21 20,9089 20,7758 2,4046 20,8772 20,9407 10 23 22,9187 22,7837 2,5608 22,8851 22,9523 11 25 24,9247 24,7732 2,8020 24,8883 24,9612 12 27 26,9067 26,7080 2,9746 26,8680 26,9454 13 29 28,9098 28,7175 3,1446 28,8686 28,9510 14 31 30,8885 30,6647 3,2997 30,8449 30,9321 15 33 32,8722 32,6234 3,5267 32,8257 32,9186 16 35 34,8564 34,6134 3,7310 34,8072 34,9055 17 37 36,8778 36,6140 3,9203 36,8261 36,9294 18 39 38,8614 38,5381 4,1372 38,8068 38,9161 19 41 40,8258 40,5229 4,1741 40,7696 40,8820 20 43 42,7685 42,5289 4,0824 42,7122 42,8248 21 45 44,5847 44,4794 3,7956 44,5296 44,6399 Nhận xét: Kết hợp hình 4.4 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.10 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố ABC không vượt quá 0,16% đối với đường dây có chiều dài 50km. Bảng 4.10 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 2,37% cho đường dây có chiều dài 50km đối với loại sự cố ABC. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.10 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 0,22% đối với loại sự cố ABC. 73 Bảng 4.10 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố ABC. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0031 5,0073 0,8704 4,9916 5,0147 2 7 7,0000 6,9981 0,8530 6,9885 7,0114 3 9 9,0078 9,0025 0,8666 8,9962 9,0193 4 11 10,9966 10,9817 0,8880 10,9848 11,0084 5 13 12,9914 12,9770 0,9298 12,9790 13,0038 6 15 15,0018 14,9715 0,9849 14,9887 15,0148 7 17 16,9839 16,9542 1,0261 16,9702 16,9976 8 19 18,9771 18,9478 1,1037 18,9622 18,9919 9 21 20,9732 20,9386 1,1895 20,9575 20,9890 10 23 22,9792 22,9254 1,2864 22,9620 22,9964 11 25 24,9598 24,9289 1,3702 24,9415 24,9782 12 27 26,9680 26,9239 1,4754 26,9485 26,9875 13 29 28,9541 28,8938 1,5486 28,9334 28,9749 14 31 30,9513 30,8799 1,6651 30,9292 30,9734 15 33 32,9522 32,9030 1,7777 32,9287 32,9757 16 35 34,9633 34,9033 1,8950 34,9382 34,9884 17 37 36,9532 36,8696 1,9606 36,9270 36,9793 18 39 38,9430 38,8685 2,1091 38,9150 38,9710 19 41 40,9202 40,8419 2,1711 40,8913 40,9492 20 43 42,9424 42,8569 2,2773 42,9121 42,9726 21 45 44,9244 44,8418 2,3697 44,8926 44,9563 Trường hợp hai phân đoạn có cùng thông số đường dây nhưng khác thông số của phân đoạn thứ ba 4.4.2.1. Kịch bản mô phỏng Tiến hành mô phỏng với giả thiết không có sai số đo lường, thu thập tín hiệu điện áp và dòng điện từ các đầu đường dây. Để xác định ảnh hưởng của sai số đo lường đến độ chính xác của kết quả định vị sự cố: véc tơ điện áp và dòng điện đo lường là biến đầu vào được tạo sai số có phân bố đều với khoảng sai số như trong bảng 4.1 và bảng 4.2, tiến hành mô phỏng Monte Carlo với số lần chạy mô phỏng là 15000 lần, tổng số biến đầu vào là 180 biến, biến đầu ra vị trí sự cố, mô hình mô phỏng là thuật toán định vị sự cố được đề xuất, thu thập kết quả mô phỏng để xác định các chỉ số thống kê như trong bảng 4.11, bảng 4.12, bảng 4.13, bảng 4.14 và hàm mật độ phân bố của sai số định vị sự cố như trong hình 4.6. 4.4.2.2. Đặc tính thống kê Nhận xét: Hình 4.6 cho thấy kết quả định vị sự cố của thuật toán đề xuất có sai lệch phù hợp với tính toán lý thuyết khi tín hiệu đo lường gặp phải sai số ±5%. Kết quả tính toán giá trị trung bình của kết quả định vị sự cố cho thấy kết quả định vị sự cố đối với các loại sự cố điển hình AG, BC, BCG, ABC có sai số không vượt quá 6,88% đối với đường dây có chiều dài 50km; độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 8,74% với đường dây có chiều dài 50km cho các loại sự cố điển hình. Kết quả xác định khoảng tin cậy cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 7,1% đối với các loại sự cố điển hình. 74 Hình 4.6 Hàm mật độ phân bố sai số định vị sự cố - SJ, TJ khác thông số RJ. Hình 4.7 Phân tích độ nhạy kết quả định vị sự cố với các biến ngõ vào 75 Nhận xét: Phân tích độ nhạy hình 4.7 cho thấy kết quả định vị sự cố của thuật toán định vị đề xuất bị ảnh hưởng bởi sai số của biên độ điện áp, dòng điện trước sự cố và trong sự cố đo lường từ các phía đường dây, nhưng kết quả định vị ít bị ảnh hưởng bởi sai số góc pha của điện áp và dòng điện. Nhận xét: Kết hợp hình 4.6 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.11 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố AG không vượt quá 6,88% đối với đường dây có chiều dài 50km. Bảng 4.11 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 8,74% cho đường dây có chiều dài 50km đối với loại sự cố AG. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.11 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 7,1% đối với loại sự cố AG. Bảng 4.11 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố AG – SJ, TJ khác thông số RJ. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,4284 5,5039 3,9859 5,3760 5,4807 2 7 7,2214 7,2856 4,3246 7,1663 7,2764 3 9 9,0785 9,0804 4,6702 9,0210 9,1360 4 11 10,9889 10,8250 5,1662 10,9271 11,0507 5 13 12,9021 12,6167 5,4543 12,8378 12,9665 6 15 14,8253 14,3673 5,7538 14,7566 14,8939 7 17 16,7822 16,1994 6,3464 16,7073 16,8572 8 19 18,6917 17,9673 6,7546 18,6118 18,7716 9 21 20,6309 19,8045 7,2540 20,5445 20,7174 10 23 22,6085 21,5777 7,8049 22,5149 22,7021 11 25 24,4402 23,4392 7,8711 24,3439 24,5366 12 27 26,4280 25,2653 8,2942 26,3252 26,5307 13 29 28,1989 26,9591 8,5155 28,0907 28,3070 14 31 30,1623 28,8098 8,7443 30,0491 30,2755 15 33 31,8520 30,5392 8,4700 31,7380 31,9660 16 35 33,7407 32,4843 8,4350 33,6239 33,8575 17 37 35,3703 34,2166 8,1624 35,2547 35,4859 18 39 37,0655 36,0067 7,9712 36,9492 37,1818 19 41 38,6314 37,7930 7,8208 38,5173 38,7455 20 43 40,2122 39,6842 7,8007 40,1024 40,3221 21 45 41,5590 41,4728 8,4936 41,4518 41,6662 Nhận xét: Kết hợp hình 4.6 và kết quả tính toán giá trị trung bình của vị trí sự cố trong bảng 4.12 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố BC không vượt quá 1,64% đối với đường dây có chiều dài 50km. Bảng 4.12 cho thấy độ lệch chuẩn của vị trí sự cố do thuật toán tính toán không vượt quá 5,02% cho đường dây có chiều dài 50km đối với loại sự cố BC. Kết quả xác định khoảng tin cậy trong bảng 4.12 cho thấy với mức độ tin cậy 95% kết quả định vị sự cố sử dụng thuật toán định vị đề xuất có sai số không vượt quá 1,76% đối với loại sự cố BC. 76 Bảng 4.12 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố BC. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0115 5,1127 2,1926 4,9825 5,0405 2 7 6,9806 7,0451 2,1319 6,9527 7,0085 3 9 8,9839 9,0022 2,0702 8,9567 9,0111 4 11 10,9921 10,9790 2,0720 10,9649 11,0193 5 13 12,9846 12,9138 2,1473 12,9562 13,0131 6 15 15,0158 14,9315 2,3078 14,9857 15,0460 7 17 16,9362 16,8106 2,4257 16,9047 16,9678 8 19 19,0039 18,8107 2,7060 18,9691 19,0386 9 21 20,9415 20,7267 2,8952 20,9040 20,9791 10 23 22,9372 22,6803 3,1622 22,8963 22,9781 11 25 24,9420 24,6420 3,4942 24,8973 24,9867 12 27 26,8783 26,5539 3,7262 26,8306 26,9260 13 29 28,8821 28,5264 3,9647 28,8310 28,9332 14 31 30,8748 30,4299 4,3194 30,8196 30,9300 15 33 32,8848 32,4218 4,6093 32,8262 32,9434 16 35 34,8667 34,3727 4,8183 34,8046 34,9288 17 37 36,8501 36,3726 5,0052 36,7845 36,9157 18 39 38,7422 38,2837 5,0188 38,6749 38,8094 19 41 40,7108 40,2895 5,0030 40,6416 40,7799 20 43 42,5713 42,2677 4,7320 42,5033 42,6392 21 45 44,1808 44,0774 4,4374 44,1159 44,2457 Bảng 4.13 Chỉ số thống kê đối với loại sự cố BCG. T T d thực tế (km) Trung bình (km) Trung vị (km) Độ lệch chuẩn (%) Khoảng tin cậy Cận dưới Cận trên 1 5 5,0154 5,0639 1,6250 4,9940 5,0368 2 7 6,9758 7,0062 1,5705 6,9548 6,9968 3 9 8,9974 9,0122 1,5339 8,9771 9,0176 4 11 10,9969 10,9893 1,5413 10,9764 11,0174 5 13 12,9800 12,9343 1,6023 12,9588 13,0013 6 15 15,0022 14,9341 1,6904 14,9798 15,0247 7 17 17,0104 16,9222 1,8057 16,9866 17,0343 8 19 18,9733 18,8866 1,9495 18,9476 18,9990 9 21 20,9823 20,8734 2,1249 20,9544 21,0102 10 23 22,9694 22,8525 2,2943 22,9394 22,9995 11 25 24,9907 24,8170 2,5243 24,9577 25,0238 12 27 26,9336 26,7559 2,7040 26,8982 26,9690 13 29 28,9418 28,7391 2,9034 28,9035 28,9800 14 31 30,9475 30,7098 3,1121 30,9064 30,9885 15 33 32,9438 32,7034 3,3222 32,9003 32,9872 16 35 34,9380 34,6811 3,5557 34,8918 34,9842 17 37 36,8755 36,5944 3,7466 36,8263 36,9248 18 39 38,9060 38,5664 3,9677 38,8537 38,9583 19 41 40,9131 40,6174 4,0326 40,8592 40,9669 20 43 42,8132 42,5581 3,9790 42,7584 42,8681 21 45 44,6731 44,5612 3,6534 44,6200 44,7262 77 Nhận xét: Kết hợp hình 4.6 và kết quả tính toán giá trị trung bình vị trí sự cố trong bảng 4.13 cho thấy sai số của định vị sự cố đối với loại sự cố BCG không vượt quá