Nội dung

122 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT DIỆN RỘNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM Nguyễn Quang Việt Phó Trưởng Ban KHCN & MT - EVN Tóm tắt – Đối với bất kỳ một hệ thống điện nào trên thế giới, việc bảo vệ hệ thống khỏi sự cố mất điện diện rộng là một bài toán khó cần có những nghiên cứu và đầu tư lớn. Bài báo cáo trình bày tổng quan về sự cần thiết của Hệ thống bảo vệ diện rộng đối với hệ thống điện, đưa ra giải pháp công nghệ dựa trên thiết bị PMU. Tiếp đó, bài báo nghiên cứu những hệ thống bảo vệ diện rộng đã có trên thế giới, phân tích những điều kiện kỹ thuật của Hệ thống điện Việt Nam. Từ đó đề xuất ra hệ thống giám sát diện rộng cho Hệ thống điện Việt Nam dựa trên điều kiện hiện có của hệ thống điện Việt Nam, đề xuất những nghiên cứu trong thời gian tới để có thể xây dựng được hệ thống. 1. TÍNH THỜI SỰ CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Thực tế quá trình vận hành HTĐ ở Việt Nam và trên thế giới cho thấy, mặc dù chế độ vận hành HTĐ được tính toán và phân tích kỹ lưỡng trong quá trình lập quy hoạch, báo cáo khả thi, thiết kế kỹ thuật; lập kế hoạch và xây dựng cho phương thức vận hành hệ thống, các sự cố diện rộng vẫn gây ra thiệt hại lớn. Trong những năm gần đây, các sự cố diện rộng quy mô lớn trên thế giới có thể kể đến:  Sự cố rã lưới khu vực Đông Bắc nước Mỹ, ngày 14 tháng 8 năm 2003 [1]. Sự cố này làm một số khu vực bị mất điện trong thời gian lên tới 72 h.  Sự cố rã lưới Italy ngày 29 tháng 8 năm 2003. Do hệ thống sa thải phụ tải không hoạt động hiệu quả, đã dẫn đến sụp đổ và mất điện toàn nước Italy với tổng công suất tải 27 GW [2].  Sự cố rã lưới ngày 31 tháng 07 năm 2012 tại Ấn Độ [3]. Ước tính khoảng 600 triệu người bị ảnh hưởng bởi sự cố này. Ở Việt Nam sự cố điện diện rộng gần đây đã diễn ra và gây mất điện lan tràn trong thời gian kéo dài, điển hình như:  Ngày 26/4/2013 sự cố nhảy 2 mạch ĐZ 500 kV Hà Tĩnh - Đà Nẵng mất 1000 MW, gây mất liên kết hệ thống Bắc - Nam;  Ngày 22/05/2013, sự cố đường dây Di Linh - Tân Định đã dẫn đến mất điện diện rộng trong toàn bộ các tỉnh phía Nam. BÁO CÁO CHUNG | 123 Hình 1: Diễn biến điện áp tại một nút quan trọng trước và trong ngày diễn ra sự cố 14-8-2003 tại Bắc Mỹ [1]. Vào ngày 14-8, điện áp nút quan sát ở thời điểm trước khi xảy ra rã lưới chỉ thấp hơn điện áp cùng giờ trong các ngày trước đó không đáng kể, vì vậy người vận hành không cảm nhận được mức độ nguy hiểm của tình trạng làm việc của hệ thống. Cho đến nay, cơ chế của các sự cố diện rộng đã được hiểu biết tương đối rõ ràng. Về cơ bản, sự cố diện rộng được xuất phát từ tình trạng làm việc nặng tải của hệ thống, kèm theo sự cố mất đi một hoặc một số phần tử quan trọng dẫn đến mất ổn định các thông số vận hành. Kéo theo đó, các rơ le bảo vệ tác động hàng loạt, dẫn đến mất điện trên diện rộng hoặc rã lưới. Mặc dù cơ chế của các sự cố đã được hiểu rõ, việc ngăn ngừa chúng đang trở thành bài toán rất phức tạp. Các phân tích sự cố hệ thống điện trong những năm qua trên thế giới đã nhận diện các khó khăn đối với việc vận hành các hệ thống hiện đại như sau:  Mức độ phức tạp của bài toán vận hành hệ thống điện ngày càng tăng do kích thước hệ thống điện không ngừng thay đổi và tăng trưởng, đặc biệt ở các nước đang phát triển như Việt Nam: Độ tin cậy của toàn hệ thống phụ thuộc chặt chẽ vào độ tin cậy và sự làm việc phối hợp của rất nhiều phần tử trong hệ thống, từ khâu phát điện, truyền tải, tiêu thụ, hệ thống điều khiển và bảo vệ. Sẽ rất khó để xem xét hết được các kịch bản sự cố có thể xảy đến đối với một hệ thống điện lớn, bởi số lượng kịch bản là rất lớn, đòi hỏi khối lượng tính toán lớn, cũng như hệ thống cơ sở dữ liệu của HTĐ luôn chính xác và cập nhật.  Việc chuyển cơ chế vận hành HTĐ từ cơ chế độc quyền sang cơ chế phát điện cạnh tranh và mua điện cạnh tranh cũng đã và đang tạo ra những thay đổi lớn trong công tác vận hành. Do chiến lược chào giá của người tham gia thị trường điện, mức huy động công suất các nhà máy chế độ vận hành có nhiều biến động hơn trước. 124 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017  Sự có mặt ngày càng nhiều của các nguồn năng lượng mới và tái tạo cũng tạo nên những khó khăn kỹ thuật cho việc vận hành lưới. Mặc dù là nguồn năng lượng sạch, năng lượng mới và tái tạo có đặc điểm bất định, gây khó khăn cho công tác quy hoạch ngắn hạn và dài hạn trên lưới. Các nguồn năng lượng mới cũng đặt ra những vấn đề kỹ thuật về phối hợp vận hành và bảo vệ.  Do thông số hệ thống có nhiều biến động, người vận hành hệ thống đối mặt với bài toán vận hành khó khăn và phức tạp hơn. Tuy nhiên họ không có đủ thông tin, các công cụ phân tích cần thiết, cũng như các nội dung huấn luyện xử lý sự cố để tăng cường khả năng xử lý tình huống, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. Hiện trạng và thực tế nêu trên đã dẫn đến nhu cầu cấp thiết cần “tăng cường khả năng quan sát và đánh giá nhanh trạng thái làm việc của HTĐ trong thời gian thực, từ đó đưa ra các cảnh báo, hoặc các quyết định điều chỉnh điều khiển phù hợp nhằm giải trừ nguy cơ xảy ra các sự cố lớn trong HTĐ”. Để thực hiện được yêu cầu trên, cần có hệ thống đo lường giám sát hệ thống điện trên diện rộng, kết hợp với các công cụ tính toán phù hợp để đánh giá trạng thái làm việc của HTĐ trong thời gian thực. 2. GIẢI PHÁP VỀ CÔNG NGHỆ - THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG ĐỒNG BỘ GÓC PHA PMU VÀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT DIỆN RỘNG Một trong những nguyên nhân dẫn đến các sự cố rã lưới là do hệ thống đo lường và giám sát không cung cấp được đầy đủ thông tin cập nhật và chính xác về tình trạng lưới điện [4]. Trong những năm gần đây, công nghệ đo lường đồng bộ góc pha (synchrophasor measurement) đang ngày càng hoàn thiện và phát triển, hứa hẹn đem lại những bước tiến mới trong việc giám sát và đánh giá trạng thái của hệ thống. Thành phần cơ bản của hệ thống đo lường góc pha là thiết bị đo góc pha đồng bộ (PMU Phasor Measurement Unit). Hình 2: Biên độ và góc pha của tín hiệu điều hòa Nguyên lý cơ bản của thiết bị PMU có thể được minh họa trên Hình 2. Các thiết bị PMU sử dụng thời gian chuẩn dựa trên đồng hồ vệ tinh, qua đó cho phép các tín hiệu tại các vị trí khác nhau trong hệ thống được đo trong cùng một mốc thời gian. Độ chính xác của mốc thời gian này có thể đạt tới 1 s, qua đó cho phép so sánh được góc pha giữa các điểm khác nhau trong hệ thống điện. Việc xác định được góc pha tương đối giữa các nút trong hệ thống mang lại rất nhiều ứng dụng mới cho phân tích hệ thống điện trong BÁO CÁO CHUNG | 125 thời gian thực. Độ chênh lệch góc pha giữa các nút đặc trưng cho trào lưu công suất truyền tải giữa chúng và là một thông tin quan trọng cho phép đánh giá mức độ ổn định của hệ thống điện. Bên cạnh đó, các tín hiệu thu thập được từ PMU (khoảng 30 - 60 mẫu/s) có thời gian cập nhật nhanh hơn nhiều so với các tín hiệu SCADA (1 mẫu/2 – 5 s). Bên cạnh đó, đồng hồ GPS còn có thể đồng bộ thời gian với máy tính, với các hệ thống ghi âm, hệ thống tổng đài để đảm bảo rằng thời gian điều hành lưới điện, thao tác đóng cắt, quá trình lưu trữ dữ liệu, là hoàn toàn thống nhất và chính xác. Các đồng hồ GPS hiện nay cho phép đồng bộ thời gian với cấp chính xác lên tới nano giây (ví dụ như các sản phẩm của hãng SEL: SEL-2401, SEL-2404, SEL-2407 cấp chính xác có thể đạt 100 ns). Hình 3: Phương thức đấu nối PMU tại trạm điện Hình 4: Sơ đồ chung của hệ thống giám sát diện rộng dựa trên nền tảng thiết bị PMU 126 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 Tín hiệu đo lường cấp cho PMU là dòng điện, điện áp tại các điểm nút quan trọng trong hệ thống (các nhà máy điện, các trạm biến áp quan trọng). Sơ đồ đấu nối cơ bản của thiết bị PMU được thể hiện trên Hình 3. Đầu vào của PMU là các tín hiệu gửi đến từ biến dòng điện và biến điện áp đặt tại các ngăn lộ trạm và đường dây. Dựa trên nền tảng của công nghệ đo đồng bộ góc pha PMU, một thế hệ mới của các hệ thống giám sát lưới điện đã và đang được phát triển mạnh mẽ. Sơ đồ cấu trúc cơ bản của hệ thống giám sát diện rộng (WAMS - Wide Area Monitoring System) được minh họa trên Hình 4. Các tín hiệu đo lường đồng bộ từ các PMU được gửi đến trung tâm điều độ thông qua các kênh thông tin liên lạc. Dữ liệu các véc tơ đồng bộ được thu thập (gom) tại các thiết bị PDC, từ đó tạo dữ liệu đầu vào cho phần mềm ứng dụng giám sát hệ thống trên diện rộng. Bộ tập trung dữ liệu pha (PDC – Phasor Data Concentrator) PDC là một ứng dụng phần mềm chạy trên máy tính (PC, Laptop hoặc Server,…), thường được đặt tại các trung tâm điều khiển của trạm, nhà máy và khu vực. Bộ PDC có khả năng:  Nhận và đồng bộ dữ liệu đo được từ nhiều PMU;  Xử lý và gửi dữ liệu tới các ứng dụng phần mềm trong hệ thống điện;  Trao đổi dữ liệu với các PDC khác ở nhiều khu vực khác nhau;  Lưu trữ dữ liệu ở nhiều định dạng cơ sở dữ liệu khác nhau (như PI, SQL, CSV,...);  Hỗ trợ hầu hết các giao thức tiêu chuẩn (như IEEE 1344, IEEE C37.118) và các giao thức thông dụng hiện nay (như 61850‐9‐5, SEL Fast Messaging, Gateway Transport; ODBC,…). ạ tầng thông tin liên lạc (Communication) Cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc là một trong những thành phần quan trọng trong hệ thống điện nói chung. Đối với hệ thống WAMS, thông tin liên lạc được sử dụng để kết nối và truyền dữ liệu giữa PMU với PDC, giữa các PDCvới nhau và giữa các thành phần khác trong hệ thống giám sát WAMS (bao gồm cả các ứng dụng người dùng). Mạng truyền tin phổ biến trong hệ thống WAMS đó là mạng diện rộng chuyên dụng (WAN - Wide Area Network) hoặc cũng có thể là bất cứ hệ thống truyền dữ liệu nào đáp ứng được yêu cầu của mộ hệ thống WAMS như: khả năng truyền dữ liệu đồng bộ pha, tính sẵn sàng và bảo mật hệ thống,… Hiện nay phương thức kết nối giữa PMU với PDC thường hay sử dụng kết nối thông qua Modem/Serial hoặc có thể sử dụng mạng LAN/Ethernet (với giao thức tiêu chuẩn TCP/IP và UDP) để kết nối. Kết nối giữa PDC với PDC cũng như với các ứng dụng khác thường hay sử dụng các kết nối thông qua Internet, VPN, Intranet, GPRS/3G,… BÁO CÁO CHUNG | 127 Lưu trữ dữ liệu (Storage/History) Là hệ thống có khả năng lưu trữ được đa dạng nhiều loại dữ liệu: dữ liệu đồng bộ pha đo từ các PMU, dữ liệu tính toán từ các phần mềm ứng dụng, dữ liệu đo từ hệ thống CADA,… Việc lưu trữ dữ liệu rất quan trọng, nó là cơ sở cho quá trình khai thác và phân tích sau vận hành post real-time), nhất là công tác phân tích sau sự cố. Hệ thống cơ sở dữ liệu này có thể tích hợp ngay trong bộ PDC hoặc đứng độc lập. Ngày nay có rất nhiều hệ cơ sở dữ liệu có thể đáp ứng được cho mô hình WAMS như: hệ cơ sở dữ liệu PI, SQL Server, Oracle,… Có thể nói, lưu trữ dữ liệu là một trong những yêu cầu cấp thiết trong quản lý vận hành hệ thống điện. Đặc biệt là các dữ liệu đồng bộ pha có chu kỳ lấy mẫu hiện rất cao (từ 30 đến 120 mẫu/giây), khi đó lượng dữ liệu đo từ PMU tạo ra rất lớn và được tích lũy dần theo thời gian tại các trung tâm điều khiển vì thế cần phải có hệ cơ sở dữ liệu có khả năng lưu trữ toàn bộ lượng dữ liệu khổng lồ này cũng như phải đảm bảo tính bảo mật và khả năng truy xuất dữ liệu phải linh hoạt. Hiện nay, hệ cơ sở dữ liệu PI do công ty OSIsoft của Mỹ phát triển, hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu này. Theo tính toán của các chuyên gia trên thế giới về khối lượng dữ liệu đo được từ PMU: với một hệ thống lắp đặt 42 PMU, mỗi PMU đo khoảng 19 tín hiệu, chu kỳ lấy mẫu là 30 mẫu/giây, nó sẽ tạo ra khoảng 19 GB dữ liệu/1 ngày. Ứng dụng (Application/HMI) Tùy thuộc vào yêu cầu, mục đích và khả năng ở từng nước, chúng ta có thể triển khai được rất nhiều các ứng dụng trên hệ thống WAMS từ dữ liệu đồng bộ pha (Synchrophasor Data) đo được. Tất cả các giải pháp công nghệ kĩ thuật hiện nay đối với hệ thống bảo vệ diện rộng hầu hết đều tập trung nghiên cứu, phát triển nhằm đưa ra các ứng dụng liên quan tới việc đánh giá nhanh trạng thái hệ thống, ngoài ra còn nhiều mục đích khác có thể liệt kê như [5]–[8]:  Tăng cường khả năng quan sát và đánh giá trạng thái HTĐ.  Cho phép phát hiện và đánh giá các dao động công suất trong hệ thống điện.  Cho phép đánh giá ổn định tần số của hệ thống.  Cho phép đánh giá nhanh ổn định điện áp và cảnh báo sớm nguy cơ sụp đổ điện áp.  Ứng dụng để xây dựng và cập nhật mô hình các thiết bị trong hệ thống.  Ứng dụng để xây dựng đáp ứng tần số của hệ thống.  Hỗ trợ xây dựng trình tự các sự kiện và xác định điểm sự cố.  Hỗ trợ quản lý tắc nghẽn.  Trợ giúp quá trình khởi động đen và khôi phục hệ thống điện.  Bảo vệ chống mất đồng bộ diện rộng.  Điều khiển ổn định các dao động công suất. 128 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 3. CÁC HỆ THỐNG GIÁM SÁT DIỆN RỘNG TRÊN THẾ GIỚI 3.1. Các hệ thống giám sát diện rộng tại các nước Hiện nay, đã có rất nhiều các quốc gia trên thế giới đầu tư cho việc phát triển hệ thống bảo vệ diện rộng. Tổng hợp các báo cáo cho thấy như sau: Hệ thống WAMS tại Bắc Mỹ: Sau sự cố ngày 14/8/2003 [1], người ta đã thấy được rằng công nghệ đồng bộ pha cực kỳ quan trọng cho việc phân tích thời gian thực và phân tích sau sự cố. Công nghệ đồng bộ pha có thể làm cho người vận hành nhận biết được trạng thái của toàn hệ thống và có biện pháp ngăn ngừa sự cố. Từ sau sự cố lớn đó, đã có nhiều mối quan tâm và nỗ lực để phát triển công nghệ đồng bộ pha ở miền Đông và sau đó lan sang miền Nam và cuối cùng dẫn đến việc thành lập tổ chức chuyên nghiên cứu và phát triển về công nghệ đồng bộ pha tại Bắc Mỹ (viết tắt là NASPI). Đến đầu năm 2010, đã có khoảng 250 PMU được triển khai lắp đặt trên toàn Bắc Mỹ. Đến tháng 3/2013, số lượng PMU được lắp ở Bắc Mỹ là 826 cho các cấp điện áp 230 kV và 500 kV. Hình 5: Số lượng các PMU triển khai trên toàn nước Mỹ ở các khu vực khác nhau Trong báo cáo vào năm 2008 của NERC’s Real-Time Tools Best Practices Task Force (RTBPTF), tổ chức này đã yêu cầu phải có một số lượng tối thiểu các công cụ thời gian thực để đảm bảo việc vận hành hệ thống tin cậy. Dựa vào các nghiên cứu và phân tích, RTBPTF đã đề nghị là để đảm bảo vận hành hệ thống tin cậy thì bắt buộc phải có 5 công cụ thời gian thực sau: hệ thống đo từ xa, công cụ cảnh báo, bộ xử lý cấu BÁO CÁO CHUNG | 129 hình lưới, đánh giá trạng thái và công cụ phân tích sự cố ngẫu nhiên. Thêm vào đó phải có các tiêu chuẩn và hướng dẫn cho việc nâng cao khả năng quan sát trạng thái vận hành như: mô phỏng trào lưu công suất, lập kế hoạch vận hành thận trọng, nhận thức về khả năng sa thải phụ tải, giám sát thiết bị và các công nghệ hiển thị [9]. Hiện nay với số lượng lớn các PMU được lắp đặt tại các vùng ở Bắc Mỹ, người ta đang tìm cách tận dụng hết những chức năng của hệ thống các PMU này. Các ứng dụng đang được phát triển và triển khai tại Bắc Mỹ được liệt kê trong Bảng 1 [10]: Bảng 1. Thống kê các ứng dụng giám sát và điều khiển diện rộng ở Bắc Mỹ Các ứng dụng WAM Western Giám sát dao động x Giám sát điện áp x Mid Calorina PJM American West x x x Giám sát ổn định điện áp Xử lý sự kiện và cảnh báo x x x x Điều khiển điện áp x Điều khiển ổn WAC điện áp x Điều khiển quá trình tách đảo Phân tích sau sự cố Offline x x Phân tích hệ thống bảo vệ Hiệu chỉnh mô hình hệ thống New York x x x x x x x x x x Triển khai PMU tại Trung Quốc: Công nghệ đo đồng bộ pha được Trung Quốc quan tâm kể từ giữa năm 1990. Viện Nghiên cứu Năng lượng Trung Quốc (CEPRI) đã giới thiệu thiết bị ADX3000 sản xuất ở Đài Loan cho Trung Quốc từ những năm 1996 1998. Đến năm 2002, Trung Quốc đã tự mình sản xuất được PMU. Tháng 4-2005 Trung tâm điều độ Trung Quốc đã đưa ra tiêu chuẩn ổn định trạng thái cho PMU. Đến nay, Trung Quốc đã lắp đặt khoảng 2500 PMU tại hầu hết các trạm có cấp điện áp 750 kV, 500 kV, 330 kV, 250 kV và các nhà máy điện có công suất trên 100 MW. 130 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 Với việc đầu tư phát triển công nghệ Synchrophasor từ rất sớm, Trung Quốc đã phát triển và khai thác được nhiều ứng dụng từ công nghệ này để phục vụ cho việc vận hành hệ thống an toàn và tin cậy. Hình 6: Các ứng dụng của WAMS đã triển khai tại Trung Quốc Triển khai PMU tại Ấn Độ: Công nghệ đồng bộ pha ở cấp độ liên bang lần đầu tiên được giới thiệu ở Ấn Độ vào năm 2010 thông qua dự án thí điểm ở miền Bắc Ấn Độ [11]. Trong dự án này, số lượng PMU dự kiến lắp đặt là 26 và 2 PDC, được thực hiện theo ba giai đoạn. Sau hai giai đoạn đầu tiên của dự án, 8 PMU và 1 PDC đã được lắp đặt và sử dụng ở miền Bắc Ấn Độ, trong khi đó 2 PMU và 1 PDC được cài đặt ở miền Tây Ấn Độ và 3 PMU, 1 PDC được cài đặt ở miền Nam Ấn Độ nhưng chỉ sử dụng với mục đích nghiên cứu. Cho đến tháng 12/2013, số lượng PMU được lắp đặt ở Ấn Độ là 60 cái và được lắp đặt tại cấp điện áp 400 kV trở lên. Dựa vào những kết quả đạt được của dự án thí điểm, Ấn Độ đã triển khai và phát triển các ứng dụng sử dụng các chức năng của PMU để phục vụ vận hành hệ thống điện của nước này. Theo ước tính của Unified Real Time Dynamic State Measurement Scheme (URTDSM Scheme) được thực hiện bởi tổ chức POWERGRID thì cần phải triển khai khoảng 1700 PMU trên toàn bộ lãnh thổ Ấn Độ để có thể nâng cao khả năng giám sát của người vận hành. Thông qua kết quả đạt được của dự án thí điểm Synchrophasor ở miền Bắc Ấn Độ, hiện nay Ấn Độ đang triển khai lắp đặt PMU trên cả nước và đang phát triển các ứng dụng để khai thác các chức năng của PMU. Các ứng dụng hiện đang được triển khai ở các miền ở Ấn Độ bao gồm:  Các ứng dụng thời gian thực: Hiển thị trạng thái, giám sát điện áp và ổn định điện áp, giám sát các dao động công suất.  Các ứng dụng off-line: Phân tích sau sự cố, hiệu chỉnh mô hình hệ thống. BÁO CÁO CHUNG | 131 Hình 7: Cấu trúc tổng thể của hệ thống WAMS tại Ấn Độ 4. HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM Khảo sát hiện trạng hệ thống điện (HTĐ) Việt Nam là một bước rất quan trọng trong việc nghiên cứu và áp dụng công nghệ đồng bộ pha vào hệ thống điện. Trên cơ sở đánh giá tình hình phát triển và hạ tầng của HTĐ, chúng ta sẽ đưa ra được kết hoạch cụ thể trong việc xem xét và lập kế hoạch triển khai hệ thống WAMS. HTĐ Việt Nam hiện tại có 138 nhà máy điện (trong đó 92 nhà máy có công suất lớn hơn 30 MW; 46 nhà máy có công suất nhỏ hơn hoặc bằng 30 MW). Tổng số trạm biến áp là 686, trong đó có 19 trạm biến áp 500 kV (trải dài theo chiều từ Bắc vào Nam bao gồm: Sơn La, Hòa Bình, Nho Quan, Quang Ninh, Hiệp Hòa, Thường Tín, Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Dốc Sỏi, Đăk Nông, Cầu Bông, Pleiku, Sông Mây, Di Linh, Tân Định, Phú Lâm, Nhà Bè, Phú Mỹ và Ô Môn); 79 trạm biến áp 220 kV; 588 trạm biến áp 110 kV. Trong những năm gần đây, mức truyền tải công suất trên HTĐ 500 kV Bắc – Nam theo xu hướng chủ yếu theo chiều từ miền Bắc, miền Trung vào miền Nam. Miền Nam nhận điện từ HTĐ 500 kV rất lớn. Các đường dây 500 kV Nho Quan - Hà Tĩnh - Đà Nẵng, Pleiku - Di Linh - Tân Định, Đăk Nông - Phú Lâm thường xuyên phải truyền tải công suất cao. Các máy biến áp 500 kV Phú Lâm, Tân Định, Ô Môn cũng thường xuyên mang tải cao và đầy tải. Đây sẽ là những nguyên nhân tiềm ẩn có thể gây ra các sự cố trên hệ thống. Vì thế, công tác giám sát và vận hành hệ thống truyền tải 220 – 500 kV gặp khó khăn hơn những năm trước rất nhiều. Theo số liệu vận hành, năm 2013 đã xảy ra 69 sự cố trên HTĐ 500 kV, 230 sự cố trên HTĐ 220 kV. Đặc biệt là sự cố rã lưới HTĐ miền Nam ngày 22/05/2013 do sự cố mất điện đường dây 500 kV Di Linh – Tân Định gây ngừng sự cố toàn bộ 15 nhà máy với 43 tổ máy (với tổng công suất 7300 MW) trong HTĐ miền Nam, dẫn tới HTĐ miền Nam mất điện gần như toàn bộ. Sự cố ngày 22/5 là một sự cố lớn, diễn biến sự cố rất