quy hoạch phát triển hệ thống điện, chương 9

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

1
214
lượt xem
122
download

quy hoạch phát triển hệ thống điện, chương 9

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Muốn HTĐ phát triển đúng quy hoạch tổng thể sự phát triển của HTĐ trong vòng 10 – 20 năm trước khi thiết kế xây dựng các NMĐ, TBA, lưới điện. Nếu không làm tốt điều đó có thể đưa đến một hậu quả nghiêm trọng như: không thể sử dụng hết công suất của NMĐ, thiếu công suất, giảm độ tin cây cung cấp điện… Có thể nói bài toán quy hoạch HTĐ là bài toán KT – KT lựa chọn phương án tối ưu để phát triển HTĐ nhằm đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: quy hoạch phát triển hệ thống điện, chương 9

  1. Chương 9: Trình bày bài toán quy hoach nguồn dưới dạng bài toán quy hoạch tuyến tính Trả lời Muốn HTĐ phát triển đúng quy hoạch tổng thể sự phát triển của HTĐ trong vòng 10 – 20 năm trước khi thiết kế xây dựng các NMĐ, TBA, lưới điện. Nếu không làm tốt điều đó có thể đưa đến một hậu quả nghiêm trọng như: không thể sử dụng hết công suất của NMĐ, thiếu công suất, giảm độ tin cây cung cấp điện… Có thể nói bài toán quy hoạch HTĐ là bài toán KT – KT lựa chọn phương án tối ưu để phát triển HTĐ nhằm đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ với chất lượng cao và chi phí nhỏ nhất có thể. Quy hoạch nguồn là bài toán quan trọng của quy hoạch năng lượng. Trong bài toán quy hoạch nguồn thì việc chọn cấu trúc tối ưu của nguồn điện là cơ bản nhất nên thường xem bài toán chọn cấu trúc tối ưu là bài toán quy hoạch phát triển nguồn điện Mô hình bài toán quy hoạch nguồn điện bằng phương pháp QHTT được diễn giải như sau: A – Hàm mục tiêu Xác định công suất {X} và {U} sao cho: F(X,U) = H1 + H2 J t J T t D =  1 vv  C jv  S jv  X jv   1 t v Fjvtd .U jvtd . d  min j 1 v  v 1  r  j 1 t 1 v  v d 1 1  r  0 0 1 1 Hàm mục tiêu gồm 2 thành phần: vốn đầu tư H1 và chi phí vận hành H2: Trong biểu thức trên: j: chỉ số thứ tự của nhà máy (chỉ số thứ nhất theo cách viết) v : năm đưa nhà máy vào vận hành (chỉ số thứ 2) v1 : năm đầu tiên dự kiến đưa nhà máy vào vận hành. t: chỉ giai đoạn con đang xét trong cả giai đoạn quy hoạch (chỉ số thứ 3) d: chỉ số miền đồ thị phụ tải (chỉ số thứ 4) r: hệ số chiết khất
  2. J: tổng số NMĐ dự kiến đưa vào khảo sát T: thời gian khảo sát D: số bậc của đồ thị phụ tải đẳng trị Xjv: công suất của NM j đưa vào vận hành năm v Cjv: suất đầu tư vốn cho nhà máy j đưa vào vận hành năm v Sjv: suất giá trị còn lại thời gian quy hoạch của NM j đưa vào vận hành ở năm v Ujvtd: cống suất vận hành thực tế của NM j của tổ máy đưa vào vận hành ở năm v, giai đoạn t, trên miền đồ thị phụ tải d Fjvtd: suất chi phí vận hành của NM j đưa vào vận hành ở năm v, giai đoạn t, trên miền đồ thị phụ tải d  d : thời gian của miền đồ thị phụ tải trong năm A – Các ràng buộc 1 Ràng buộc về công suất đặt J t  a j 1 v  v1 jv . X jv  Ptd 1  m  Trong đó: ajv : hệ số khả dụng của NM thứ j Xjv: công suất đặt NM j đưa vào vận hành năm v Ptd: phụ tải cực đại ở thời điểm đưa NM vào hoạt động m hệ số dự trữ công suất (thường lấy m = 0,5 2.Ràng buộc về công suất phát thực tế (thỏa mãn nhu cầu của phụ tải) J t  U j 1 v  v1 jvtd  Ptd d = 1, 2, 3, 4….D; t = 1, 2, 3…T 3. Ràng buộc về khả năng phát công suất của từng nhà máy 0  U jvtd  a jv . X jv j = 1,….J ; v = v1,…..T; d = 1, ….D 4. Ràng buộc về năng lượng phát của NMTĐ D U d 1   H vt jvtd 0 v = v1,……t; t = t1,……, T Hvt : giới hạn đảm bảo năng lượng nước năm thứ v giai đoạn t 5 Ràng buộc về công suất đặt của từng NM
  3. Xjv  Xjvmax Xjvmax : công suất đặt giới hạn của NM j năm thứ v Dự báo và Phân tích Phân tích Phân tích Sự cố Tiềm năng Phụ tải Các phương Xác định dự án Phòng công Tính toán Phát triển suất Chế độ HTĐ Tính chi Thiệt hại phi Chi phí đầu tư Do thiếu Sản xuât riêng biệt Điện năng Thiết lập mô hình tính toán Giải bài toán Kết quả QHPT nguồn 6. Ràng buộc đảm bảo cân bằng năng lượng D t  J1 J2  D    d 1 v  v1  j 1 a jv . X jv . d    jv .U jvtd . d    Ptd . d j 1  d 1 Trong đó: J1: số các NM không phải thủy điện; J2: số các NM thủy điện  jv : hệ số mùa của NMTĐ Nang _ luong _ nam _ nuoc _ it _ trong _ giai _ doan _ thong _ ke  jv  Nang _ luong _ nam _ nuoc _ trung _ binh _ trong _ giai _ doan _ thong _ ke
  4. Chương 10:Phương pháp nhánh và cận xác định cấu trúc tối ưu của mạng điện. B1.tìm phương án cây bao trùn nhỏ nhất. a.Một số định nghĩa cơ bản: Một graph liên thông là tập hợp các nút và các nhánh nối liên thông giữa các nút. Một graph đầy đủ là graph mà giữa 2 đỉnh bất kì của nó đều có 1 cạnh nối Cây của graph là tập hợp các cạnh đi qua các đỉnh của đồ thị mà không tạo ra 1 mạch vòng kín nào. 2 2 3 3 1 1 4 4 Một graph có n đỉnh thì số cạnh của nó : S=n*(n-1)/2 Và có cây ,một cây có (n-1) cạnh Cây bao trùm nhỏ nhất là cây liên thông của graph có tổng chiều dài nhỏ nhất b.thuật toán tìm cây bao trùm nhỏ nhất Thuật toán Prim. Đầu tiên ta chọn cạnh ngắn nhất của graph U1 sau đó chọn cạnh nắn thứ 2 U2 ....tiếp tục tới cạnh thứ n Un. Gọi Ak là tập hợp các nút của K cạnh đó Chọn nút Uk+1 là cạnh có 1 nút thuộc tập Ak và 1 nút không thuộc tập Ak để không tạo thành mạch vòng kín,quá trình dừn lại khi k=n-1 Khi đố có được cây bao trùm có tổng chiều dài nhỏ nhất.
  5. Thuật toán krustal: Vẽ 1 graph có đủu số cạnh m= n*(n-1)/2 Sau đó xét các mạch vòng và bỏ đi cạnh dài nhất của mạch vòng đó Quá trình diễn ra đến khi không có 1 mạch vòng nào trong Graph nữa thì ta thu được cây bao trùm có chiều dài nhỏ nhất B2:Tìm phương án có chi phí tổn thất điện năng Z2 nhỏ nhất. Phương án ứng với Z2 min là phương án có cực tiểu của tổng các tích giữa chiều dài các cạnh và dòng điện tương ứng đi trên nó. Bài toán có thể mô tả như sau: Xác định tập {Iij}sao cho Z 2   BLij .Iij min Với các điều kiện ràg buộc  . Iij  Ii (i=1,n-1)(ij) B3.Thực hiện phương pháp cận và nhánh tìm phương án tối ưu: Áp dụng phương pháp cận và nhánh tìm phương án tối ưu với 2 phương án có Z1 min và phương án co Z2 min W=W1+W2 là giá trị cận dưới của hàm mục tiêu Z.Giá trị Z=W ứng với lưới điện có vốn đầu tư cực tiểu và tổn thất điện năng cực tiểu Để iảm ớt khối lượng tính toán ta bỏ những tập phương án mà biết chắc chắn trong tập không chứa pa tối ưu bằng cách tiến hành phân nhánh(chia pa thành những tập có chứa nhánh ij và tập không chứa nhánh ij,và chỉ cần tính W ở mỗi tập) Giả sử lưới điện có 4 nút phụ tải và 1 nút nguồn như hình vẽ: Các bước tiến hành của phương pháp cận và nhánh như sau: B1.lập cây PA từ đỉnh O ta xác điịnh W1,W2 và W theo phương pháp đã biết B2.Ứng với điểm O ban đầu của câp PA vẽ các nhánh tiếp về phía phải theo thứ tự tâng dần cạnh a
  6. B ứng với tập hợp các PA chứa nhánh a,b và 2 nhánh bất kì khác,Tại D ta có 1 cây duy nhất là cây bao trùm nhỏ nhất nên ta có thể tính được giá trị hàm mục tiêu: ZD=W1D+Z2D Vì dây là cây bao trùm nhỏ nhất nên Z1D=W1D=W1 Ta lấy ZD làm mốc để so sánh và bắt đầu đi ngược lên đỉnh C B3.Từ đỉnh C rẽ trái ,nguyên tác rẽ trái là bỏ nhánh vừa đi lên tới đỉnh E E là tập hợp cây chứa a,b,c không chứa d W1E là cây bao trùm nhỏ nhất với điều khiện chưa a,b,c không chứa d W2E lấy gần đúng bằng min Z2 tính từ trên Vậy WE=W1E+W2E= W1E+W2 So sánh WE với ZD Nếu WE > ZD trong các Pa ứng với E không có pa tối ưu do đó quay lại C và đi lên B Nếu WE < ZD ta phải phân nhánh tiếp B4. với giả thiết WE >ZD quay lại C và đi lên B rồi rẽ nhánh đến F F là tập hớp các cây có chứa a,b và không chứac c nhưng có thể chứa d WF=W1F+W2F= W1F+W2 W1F la Z1 của cây bao trùm nhỏ nhất của các cây ở đỉnh F W2 =Z2min đã tính từ đầu B5.Giả sử WF ZD ta lấy ZD làm mốc so sánh Nếu ZD >ZK ta lấy ZK làm mốc so sánh B6. Nếu ZD >ZK thì từ đỉnh K lên đỉnh I rẽ trái đến đỉnh N N là đỉnh có các pa chứa a,b,d không chứa c,k
  7. WN=W1N+W2N= W1N+W2 GS ZN >ZK tại đỉnh N không có PA tối ưu nên từ đỉnh I lên đỉnh F B7.từ F rẽ phải tới P P là tập hợp các PA có chưa a,b và không chưa d, c WP=W1P+W2P= W1P+W2 GS ZP >ZK ta chuyển lên B8 B8.Từ P quay về B đi lên A rồi rẽ trái tới L L là tập hợp các PA có chưa a và không chưa b WL=W1L+W2L= W1L+W2 GS ZL >ZK ta chuyển lên B9 B9.Từ A lên O rẽ trái tới đỉnh M M là tập hợp các PA không chưa a nhứng có thể chứa b,c WM=W1M+W2M= W1M+W2 Nếu ZM >ZK thì thuật toán dừng vì không thể tìm ra Pa nào có hàm chi phí tính toán nhỏ hơn Zk Vậy PA tối ưu ứng với đỉnh K
Đồng bộ tài khoản