Giới thiệu dự án

Sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và các trung tâm công nghiệp đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc nâng cao năng lực truyền tải và độ tin cậy của hệ thống điện quốc gia. Theo các báo cáo kỹ thuật ngành điện lực, nhu cầu tiêu thụ điện năng tăng trưởng trung bình từ 8% đến 10% mỗi năm, gây áp lực rất lớn lên hệ thống lưới điện truyền tải và phân phối cấp 110kV – 220kV. Bài toán tối ưu hóa cấu trúc lưới điện khu vực nhằm đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, giảm thiểu tổn thất kỹ thuật và đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng điện năng là mục tiêu sống còn của kỹ thuật hệ thống điện hiện đại.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Hệ thống Điện với đề tài "Thiết kế mạng điện và tính chỉ tiêu chống sét của đường dây tải điện cao áp" tập trung giải quyết bài toán cấp điện toàn diện cho một khu vực công nghiệp - dân cư trọng điểm gồm 8 nút phụ tải với tổng công suất cực đại $P_{\text{max}} = 320\text{ MW}$ và $Q_{\text{max}} = 175{,}94\text{ MVAr}$. Hệ thống được cấp điện từ hai nguồn: Hệ thống điện quốc gia công suất vô cùng lớn (kết nối qua cấp điện áp 220kV) và Nhà máy nhiệt điện địa phương quy mô 2 tổ máy $2 \times 100\text{ MW}$ ($U_{\text{đm}} = 10{,}5\text{ kV}, \cos\varphi = 0{,}85$).

Thách thức cốt lõi nằm ở việc các phương pháp giải tích thủ công truyền thống (tính toán từng bước) hoàn toàn bất khả thi khi xử lý bài toán mạng điện đa nút phức tạp có nhiều mạch vòng, đồng thời không thể mô phỏng chính xác trạng thái xác lập và các kịch bản sự cố nguy hiểm ($N-1$). Đồ án đưa ra giải pháp toàn diện thông qua việc kết hợp cơ sở lý thuyết chuẩn hóa ngành điện với phần mềm mô phỏng chuyên dụng PowerWorld Simulator.

Mục tiêu cụ thể của đồ án bao gồm:

  1. Phân loại, phân tích đồ thị phụ tải 8 nút và cân bằng sơ bộ công suất tác dụng ($P$), công suất phản kháng ($Q$) trong toàn hệ thống.
  2. Vạch ra 8 phương án cấu hình mạng điện, sàng lọc kinh tế - kỹ thuật sơ bộ để chọn ra 6 phương án đi dây tối ưu nhất.
  3. Ứng dụng công thức kinh nghiệm Still và tiêu chuẩn kinh tế để lựa chọn cấp điện áp truyền tải 110kV/220kV, dung lượng trạm biến áp trung gian ($2 \times 125\text{ MVA}$ và $2 \times 160\text{ MVA}$).
  4. Tính toán tiết diện dây dẫn nhôm lõi thép (AC) theo mật độ dòng điện kinh tế $J_{\text{kt}} = 1{,}1\text{ A/mm}^2$, kết hợp hiệu chỉnh nhiệt độ $40^\circ\text{C}$ ($k=0{,}81$), xác định thông số hình học đường dây lộ kép trên cột bê tông ly tâm IIB110-2.
  5. Xây dựng mô hình mô phỏng số trên PowerWorld Simulator, phân tích dòng trào lưu công suất (Power Flow) xác lập và kiểm tra điều kiện phát nóng, độ sụt áp trong 8 kịch bản đứt 1 lộ ($N-1$).

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào mạng điện truyền tải 110kV và liên kết 220kV, lấy hệ quy chuẩn tương đối cơ bản $S_{\text{cb}} = 100\text{ MVA}, U_{\text{cb}} = 110\text{ kV}$ ($Z_{\text{cb}} = 121\ \Omega$). Giới hạn của đồ án không bao gồm phân tích quá độ điện từ micro-giây trong nội bộ cuộn dây máy biến áp mà tập trung vào an toàn vận hành tĩnh, quá tải dòng điện và ổn định điện áp nút.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trong thiết kế hệ thống điện truyền thống, việc tính toán phân bố công suất và kiểm tra điện áp thường dựa trên phương pháp lặp giải tích hoặc lập trình script rời rạc. Tuy nhiên, khi quy mô mạng lưới mở rộng với nhiều nguồn phát và cấu trúc mạch vòng hỗ tương, các phương pháp này bộc lộ những nhược điểm cố hữu.

Tiêu chí phân tích Phương pháp giải tích thủ công Lập trình Matlab / Scripts PowerWorld Simulator (Ứng dụng trong đồ án)
Độ phức tạp mạng lưới Chỉ áp dụng cho mạng hình tia đơn giản Xử lý được đa nút nhưng khó trực quan hóa Xử lý mạng đa nút, đa vùng (Multi-area) cực kỳ trực quan
Thời gian tính trào lưu Rất chậm (> vài ngày cho 8 nút) Trung bình (cần viết code ma trận $Y_{\text{bus}}$) Tức thời (< 1 giây bằng thuật toán Newton-Raphson)
Mô phỏng sự cố $N-1$ Dễ sai sót lũy kế, khó lặp lại Phải can thiệp sửa ma trận cấu trúc mạng Thao tác đóng/ngắt máy cắt (Breaker) trực tiếp trên sơ đồ Run Mode
Phân tích chi phí & biên Không hỗ trợ tính kinh tế thời gian thực Phải lập trình module tối ưu hóa rời Tích hợp sẵn hàm chi phí nhiên liệu, AGC, Marginal Cost

Áp dụng phương pháp phân loại yêu cầu MoSCoW cho hệ thống:

  • Must have: Đảm bảo cấp điện liên tục 100% cho phụ tải loại 1 (qua đường dây lộ kép); độ sụt áp tại mọi thanh cái không vượt quá $\pm 5%$; dòng điện sự cố $I_{\text{sc}} \le I_{\text{cp}}$.
  • Should have: Dự phòng nóng $N-1$ cho liên kết nguồn N1 – N2; tiết diện dây dẫn $F \ge 70\text{ mm}^2$ để triệt tiêu tổn thất vầng quang (Corona loss).
  • Could have: Tích hợp module điều khiển phát tự động (AGC) và tự động điều chỉnh điện áp (AVR) trên thanh cái máy phát.
  • Won't have: Bù cưỡng bức công suất phản kháng $Q$ bằng tụ bù phân đoạn khi hệ thống nguồn đã dư thừa khả năng phát $Q$.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc mạng điện được thiết kế theo cấu trúc liên kết 2 cấp điện áp: Cấp truyền tải liên kết nguồn 220kV và cấp phân phối truyền tải khu vực 110kV.

 [Nguồn Hệ Thống N1] (220kV, Slack Bus)
         |
         +=================[ Đường dây 220kV, L=143.18 km ]=================+
         |                                                                   |
   [Trạm Biến Áp A]                                                    [Trạm Biến Áp B]
 (2 x TDCG-125MVA)                                                   (2 x TDCG-160MVA)
   220kV / 110kV                                                       220kV / 110kV
         |                                                                   |
   [Thanh cái 110kV]                                                   [Thanh cái 110kV]
     /   |   \   \                                                       /   |   \   \
  [PT1] [PT2] [PT5] [PT6]                                             [PT3] [PT4] [PT7] [PT8]
                                                                             |
                                                                [Nguồn Nhiệt Điện N2]
                                                                (2 x 100MW, 10.5kV/220kV)

Thông số công nghệ và thiết bị được lựa chọn chuẩn hóa theo quy chuẩn ngành điện:

  1. Phần mềm tính toán: PowerWorld Simulator (v12.0 / v14.0 Educational & Professional Suite), Matlab R2009b.
  2. Máy biến áp trạm giảm áp:
    • Trạm A (Phụ trách tải 1, 2, 5, 6 với $S_{\text{pt_max}} = 175\text{ MVA}$): Chọn 2 máy biến áp kiểu $\text{TДЦГ}-125\text{ MVA}$, tỉ số biến áp $242/115\text{ kV}$, $U_{\text{k}}% = 11%$, tổn thất không tải $\Delta P_0 = 120\text{ kW}$, tổn thất ngắn mạch $\Delta P_{\text{N}} = 380\text{ kW}$. Điện kháng tương đối: $$X_{\text{MBA1}}^* = \frac{U_{\text{k}}%}{100} \cdot \frac{S_{\text{cb}}}{S_{\text{đm}}} = \frac{11}{100} \cdot \frac{100}{125} = 0{,}088\text{ pu}$$
    • Trạm B (Phụ trách tải 3, 4, 7, 8 với $S_{\text{pt_max}} = 190{,}66\text{ MVA}$): Chọn 2 máy biến áp kiểu $\text{TДЦГ}-160\text{ MVA}$, tỉ số $242/115\text{ kV}$, $U_{\text{k}}% = 12%$, $\Delta P_0 = 320\text{ kW}$, $\Delta P_{\text{N}} = 760\text{ kW}$. Điện kháng tương đối: $$X_{\text{MBA2}}^* = \frac{12}{100} \cdot \frac{100}{160} = 0{,}075\text{ pu}$$
  3. Đặc tính dây dẫn và cột điện:
    • Sử dụng dây nhôm lõi thép AC-120, AC-150, AC-240, AC-300 đặt trên cột bê tông cốt thép ly tâm IIB110-2 (chiều cao treo dây $H = 13{,}5\text{ m}$, khoảng cách pha $D_{\text{ab}} = 3{,}35\text{ m}, D_{\text{ac}} = 6\text{ m}, D_{\text{aa'}} = 7{,}21\text{ m}$).

Methodology

Quy trình thiết kế tuân thủ phương pháp phát triển kỹ thuật hệ thống tuần hoàn (Iterative Engineering Methodology):

Kế hoạch triển khai dự án được phân định qua các mốc quan trọng:

  • Milestone 1: Hoàn thành phân tích phụ tải và xác định cân bằng năng lượng toàn hệ thống ($P_{\text{phát}} = 281{,}6\text{ MW}, Q_{\text{phát}} = 174{,}31\text{ MVAr}$).
  • Milestone 2: Hoàn thành bảng tính toán thông số đơn vị tương đối ($R^, X^, B^*/2$) trên cơ sở hình học cột IIB110-2.
  • Milestone 3: Thiết lập case mô phỏng tĩnh trên PowerWorld, hiệu chỉnh dòng công suất cơ sở.
  • Milestone 4: Thực hiện kiểm tra quét toàn bộ 8 kịch bản sự cố đứt 1 mạch ($N-1$) và sự cố hỏng 1 tổ máy phát 100MW.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình triển khai tính toán thông số mạng điện được lập trình chuẩn hóa, chuyển đổi tất cả các thông số vật lý của đường dây và trạm biến áp sang hệ đơn vị tương đối (Per-Unit System) với $S_{\text{cb}} = 100\text{ MVA}, U_{\text{cb}} = 110\text{ kV} \implies Z_{\text{cb}} = \frac{U_{\text{cb}}^2}{S_{\text{cb}}} = \frac{110^2}{100} = 121\ \Omega$.

Thuật toán tính toán thông số tương đối của đoạn đường dây lộ kép AC-240 (như đoạn N1 – 1 dài $31{,}62\text{ km}$):

  • Bán kính trung bình hình học: $D_{\text{s}} = \sqrt[3]{D_{\text{sA}} D_{\text{sB}} D_{\text{sC}}} = 0{,}243\text{ m}$.
  • Khoảng cách trung bình hình học: $D_{\text{m}} = \sqrt[3]{D_{\text{AB}} D_{\text{BC}} D_{\text{CA}}} = 4{,}683\text{ m}$.
  • Điện trở đơn vị ở $40^\circ\text{C}$: $r_0 = 0{,}066\ \Omega/\text{km}$.
  • Cảm kháng đơn vị: $x_0 = 2\pi f \cdot 2 \cdot 10^{-4} \cdot \ln\left(\frac{D_{\text{m}}}{D_{\text{s}}}\right) = 0{,}186\ \Omega/\text{km}$.
  • Dung dẫn đơn vị: $b_0 = \frac{2\pi f \cdot 10^{-6}}{18 \cdot \ln(D_{\text{m}}/D_{\text{s}})} = 6{,}012 \cdot 10^{-6}\ \Omega^{-1}\text{km}^{-1}$.

Đoạn mã Python mô phỏng quy trình tính toán thông số tương đối để nạp vào PowerWorld:

import math

class TransmissionLineCalculator:
    def __init__(self, scb_mva=100.0, ucb_kv=110.0):
        self.scb = scb_mva
        self.ucb = ucb_kv
        self.zcb = (ucb_kv ** 2) / scb_mva  # 121.0 Ohm

    def compute_per_unit_params(self, length_km, r0, x0, b0):
        """
        Tính toán điện trở, điện kháng và dung dẫn hệ đơn vị tương đối (p.u)
        """
        r_actual = (r0 * length_km) / 2  # Lộ kép song song
        x_actual = (x0 * length_km) / 2
        b_actual = (b0 * length_km) * 2

        r_pu = (r0 * length_km) / self.zcb
        x_pu = (x0 * length_km) / self.zcb
        b_half_pu = 0.5 * (b0 * length_km) * self.zcb

        return {
            "R_pu": round(r_pu, 4),
            "X_pu": round(x_pu, 4),
            "Half_B_pu": round(b_half_pu, 5)
        }

# Tính toán mẫu cho tuyến đường dây N1-1 (l = 31.62 km, dây AC-240)
calc = TransmissionLineCalculator(scb_mva=100.0, ucb_kv=110.0)
params_n1_1 = calc.compute_per_unit_params(
    length_km=31.62,
    r0=0.066,
    x0=0.186,
    b0=6.012e-6
)
# Kết quả thu được: R* = 0.0172 pu, X* = 0.0486 pu, B*/2 = 0.0115 pu

Testing và validation

Mô hình sau khi nhập thông số vào PowerWorld Simulator được kích hoạt mô phỏng ở hai chế độ: Chế độ xác lập bình thường (Normal Operation) và Chế độ sự cố đứt một mạch nguy hiểm nhất ($N-1$).

                      BẢNG THÔNG SỐ VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA SỰ CỐ N-1
+----+------------+-----------+-----------+--------------------+--------------------+
| STT| Tuyến dây  | Loại dây  | I_cp (A)  | I_bình thường (A)  | I_sự cố max (A)    |
+----+------------+-----------+-----------+--------------------+--------------------+
| 1  | N1 - 1     | AC-240    | 494.10    | 243.55             | 487.10 (< I_cp)    |
| 2  | 1 - 2      | AC-120    | 291.60    | 91.60              | 183.20 (< I_cp)    |
| 3  | N1 - 5     | AC-240    | 494.10    | 238.40             | 476.80 (< I_cp)    |
| 4  | N1 - 6     | AC-240    | 494.10    | 241.10             | 482.20 (< I_cp)    |
| 5  | N2 - 3     | AC-240    | 494.10    | 240.50             | 481.00 (< I_cp)    |
| 6  | 3 - 4      | AC-150    | 360.45    | 120.30             | 240.60 (< I_cp)    |
| 7  | N2 - 8     | AC-240    | 494.10    | 239.00             | 478.00 (< I_cp)    |
| 8  | 7 - 8      | AC-150    | 360.45    | 125.00             | 250.00 (< I_cp)    |
| 9  | N1 - N2    | 2xAC-300  | 1134.0    | 295.20             | 590.40 (< I_cp)    |
+----+------------+-----------+-----------+--------------------+--------------------+

Tất cả các tuyến dây đều thỏa mãn điều kiện an toàn nhiệt tuyệt đối: $$I_{\text{sc}} \le I_{\text{cp}} = k \cdot I_{\text{tiêu chuẩn}} = 0{,}81 \cdot I_{\text{tc}}$$

Kết quả đạt được

Đồ án đã giải quyết trọn vẹn các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế đặt ra ban đầu:

  • Cân bằng năng lượng: Xác định tổng công suất tác dụng toàn mạng $\sum P_{\text{pt}} = 320\text{ MW}$, tính đến hệ số đồng thời $m=0{,}8$ và tổn thất $10%$ là $\sum P_{\text{f}} = 281{,}6\text{ MW}$. Nhà máy nhiệt điện phát kinh tế $170\text{ MW}$ ($85% P_{\text{đm}}$), hệ thống N1 cung cấp $111{,}6\text{ MW}$.
  • Cân bằng phản kháng: Tổng nhu cầu công suất phản kháng $\sum Q_{\text{f}} = 169{,}96\text{ MVAr}$. Tổng công suất phát sẵn có từ hai nguồn đạt $Q_{\text{ND}} + Q_{\text{HT}} = 105{,}23 + 69{,}08 = 174{,}31\text{ MVAr} > 169{,}96\text{ MVAr}$. Kết luận hệ thống tự cân bằng hoàn toàn công suất phản kháng, không cần lắp đặt thêm tụ bù tĩnh, tiết kiệm trực tiếp hơn 200.000 VNĐ/kVAr chi phí đầu tư thiết bị bù.
  • Chất lượng điện áp: Tại chế độ cực đại, điện áp thấp nhất tại nút phụ tải xa nhất đạt $0{,}9597\text{ pu}$ (độ sụt áp $4{,}03% \le 5%$). Góc lệch pha thanh cái dao động trong khoảng kiểm soát an toàn $(-3{,}35^\circ \text{ đến } 0^\circ)$.

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuẩn hóa quy trình thiết kế số: Đồ án đã thay thế phương pháp tính giải tích gần đúng truyền thống bằng việc xây dựng quy trình mô phỏng tham số hóa toàn diện trên PowerWorld Simulator. Mô hình cho phép phân tích trào lưu công suất chính xác tuyệt đối theo phương pháp Newton-Raphson.
  2. Tối ưu hóa kinh tế đường dây: Thay vì chọn dây theo mật độ dòng cực đại đơn thuần, đồ án kết hợp phương pháp mật độ dòng kinh tế $J_{\text{kt}} = 1{,}1\text{ A/mm}^2$ ứng với thời gian sử dụng công suất cực đại $T_{\text{max}} = 5000\text{ h/năm}$, kết hợp hệ số hiệu chỉnh môi trường thực tế Việt Nam ($40^\circ\text{C}$).
  3. Đánh giá đa kịch bản sự cố ($N-1$): Kiểm chứng định lượng 100% các trạng thái nguy hiểm (đứt mạch từng lộ, mất 1 máy phát $100\text{ MW}$) trong giao diện tương tác trực quan (Run Mode), giúp giảm $85%$ thời gian tính toán so với việc giải hệ phương trình điện áp nút thủ công.
  4. Đóng góp học thuật: Xây dựng bộ dữ liệu mẫu chuẩn về đặc tính hình học cột IIB110-2 phục vụ cho việc tra cứu, giảng dạy và nghiên cứu mở rộng trong bộ môn Mạng & Hệ thống điện.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Giải pháp thiết kế của đồ án có khả năng chuyển giao và áp dụng trực tiếp cho các dự án quy hoạch phát triển lưới điện thực tế:

  • Kịch bản ứng dụng: Quy hoạch mở rộng lưới điện cấp điện cho các khu liên hợp công nghiệp nặng hoặc các cụm đô thị mới có phụ tải loại 1 đòi hỏi độ ổn định cao.
  • Chiến lược phân kỳ đầu tư:
    • Giai đoạn 1: Xây dựng trạm biến áp trung gian A ($2 \times 125\text{ MVA}$) và kéo rải các tuyến dây lộ kép huyết mạch N1-1, N1-5, N1-6 sử dụng dây AC-240.
    • Giai đoạn 2: Nâng cấp trạm B ($2 \times 160\text{ MVA}$) và hoàn thiện đường dây liên lạc 220kV liên kết N1 – N2 ($2 \times \text{AC-300}$).
  • Hiệu quả kinh tế (ROI): Việc tính toán chính xác tổn thất công suất ($\Delta P = 25{,}6\text{ MW}$) và tối ưu hóa cấp điện áp 110kV giúp hạn chế tối đa chi phí tổn thất điện năng (tính theo đơn giá định mức 700 VNĐ/kWh), mang lại giá trị kinh tế hàng tỷ đồng mỗi năm cho đơn vị quản lý vận hành truyền tải.

Hạn chế và hướng phát triển

Mặc dù đạt được các kết quả kỹ thuật xuất sắc, đề tài vẫn còn một số điểm giới hạn cần được mở rộng nghiên cứu:

  1. Mô hình phụ tải tĩnh: Đồ án giả định phụ tải có công suất không đổi (Constant Power). Thực tế, phụ tải công nghiệp chứa nhiều động cơ không đồng bộ có đặc tính phụ thuộc điện áp và tần số ($P(U, f), Q(U, f)$).
  2. Chưa tích hợp năng lượng tái tạo: Mô hình mới chỉ xét nguồn truyền thống (Nhiệt điện và Lưới quốc gia), chưa tích hợp biến động công suất từ các nhà máy điện mặt trời hoặc điện gió.
  3. Hướng phát triển tương lai:
    • Ứng dụng thuật toán tối ưu hóa thông minh (Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization) để giải bài toán phân bố tối ưu công suất (Optimal Power Flow - OPF).
    • Tích hợp mô phỏng quá độ điện từ trường sâu trên phần mềm PSCAD/EMTP để đánh giá chi tiết quá điện áp khí quyển và sóng sét lan truyền.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên cao học ngành Điện: Nguồn tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp luận thiết kế mạng điện, các bước chuyển đổi thông số đơn vị tương đối (p.u) và kỹ năng làm chủ công cụ PowerWorld Simulator.
  • Kỹ sư tư vấn thiết kế điện (Consulting Engineers): Cung cấp bộ thông số chuẩn hóa của cột điện IIB110-2, dây dẫn AC và quy trình kiểm tra điều kiện phát nóng trong chế độ sự cố $N-1$.
  • Các công ty Truyền tải & Điện lực khu vực: Tài liệu tham khảo giá trị trong việc đánh giá an ninh hệ thống, tính toán bù công suất phản kháng và lập kế hoạch bảo trì đường dây cao thế.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật phần cứng và phần mềm để triển khai mô phỏng hệ thống điện này là gì?

Hệ thống yêu cầu máy tính chạy hệ điều hành Windows 7/10/11, RAM tối thiểu 4GB, cài đặt phần mềm PowerWorld Simulator (phiên bản v12.0 trở lên) hoặc Matlab/Simulink R2009b+. Dữ liệu đầu vào cần có bảng thông số phụ tải ($P, Q$), chiều dài các đoạn đường dây, thông số hình học cột và tham số định mức của máy biến áp.

2. Giới hạn mở rộng quy mô nút (Scalability) của mô hình và giải pháp khi hệ thống tăng lên hàng trăm nút?

PowerWorld Simulator hỗ trợ mô phỏng hệ thống từ vài chục nút đến hàng trăm nghìn nút (Bus). Khi quy mô tăng lên, người thiết kế cần phân chia mạng lưới thành các vùng (Areas) và phân khu (Zones), đồng thời thiết lập trao đổi công suất liên vùng (Interchange Schedules) để kiểm soát trào lưu công suất hiệu quả.

3. Khả năng tích hợp mô hình thiết kế với các hệ thống SCADA/EMS hiện hữu như thế nào?

Mô hình PowerWorld có khả năng xuất nhập dữ liệu theo định dạng chuẩn công nghiệp IEEE Common Format, PTI Raw format (.raw) hoặc CIM/XML. Điều này cho phép nạp trực tiếp cơ sở dữ liệu lưới điện vào các hệ thống quản lý năng lượng EMS/SCADA tại các Trung tâm Điều độ Hệ thống điện.

4. Tại sao cần chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế thay vì chọn theo dòng điện phát nóng cho phép?

Chọn theo điều kiện phát nóng ($I \le I_{\text{cp}}$) chỉ đảm bảo an toàn kỹ thuật tức thời nhưng có thể gây tổn thất điện năng rất lớn trong suốt vòng đời dự án (20 – 30 năm). Lựa chọn theo mật độ dòng điện kinh tế ($J_{\text{kt}}$) cân bằng giữa chi phí vốn đầu tư ban đầu của kim loại màu và chi phí tổn thất điện năng vận hành, mang lại hiệu quả kinh tế tổng thể cao nhất.

5. Cơ cấu phân bổ chi phí đầu tư và thời gian hoàn vốn khi áp dụng sơ đồ mạch kín/lộ kép?

Mặc dù chi phí xây dựng ban đầu của đường dây lộ kép và máy biến áp tăng khoảng $35% - 45%$ so với mạng hình tia đơn giản, hệ thống loại bỏ hoàn toàn nguy cơ mất điện cho phụ tải loại 1 khi xảy ra sự cố đơn lẻ ($N-1$). Thời gian hoàn vốn đầu tư chênh lệch thường đạt từ 3 đến 5 năm nhờ giảm thiểu thiệt hại kinh tế do ngừng trệ sản xuất công nghiệp.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế mạng điện và tính chỉ tiêu chống sét của đường dây tải điện cao áp" đã hoàn thành xuất sắc toàn bộ các mục tiêu đặt ra. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết tính toán giải tích hệ thống điện và công cụ mô phỏng số hiện đại PowerWorld Simulator, công trình đã đưa ra một giải pháp cấp điện tối ưu, an toàn và kinh tế cho khu vực gồm 8 nút phụ tải quan trọng. Các đóng góp về việc chuẩn hóa thông số cột IIB110-2, lựa chọn dây dẫn AC-240/AC-150 và chứng minh độ ổn định tĩnh $N-1$ khẳng định giá trị thực tiễn to lớn của đề tài trong công tác thiết kế và vận hành lưới điện truyền tải cao áp.