Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Sử dụng thuật toán PGPSO để giải bài toán điều độ công suất kháng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng và giải quyết bài toán điều độ công suất phản kháng lưới điện phân phối trên cơ sở ứng dụng thuật toán nhằm giải quyết bài toán điều độ công suất phản kháng để ổn định hệ thống truyền tải hệ thống lưới điện, chất lượng giải pháp tốt hơn so với các phương pháp khác, giảm chi phí vận hành hệ thống điện.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Sử dụng thuật toán PGPSO để giải bài toán điều độ công suất kháng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- TRẦN QUANG KHẢI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN PGPSO GIẢI BÀI TOÁN ðIỀU ðỘ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật ñiện Mã số: 60520202 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- TRẦN QUANG KHẢI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN PGPSO GIẢI BÀI TOÁN ðIỀU ðỘ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật ñiện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- TRẦN QUANG KHẢI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN PGPSO GIẢI BÀI TOÁN ðIỀU ðỘ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật ñiện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến sĩ Võ Ngọc ðiều TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2012
CÔNG TRÌNH ðƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : Tiến sĩ Võ Ngọc ðiều (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn Thạc sĩ ñược bảo vệ tại Trường ðại học Kỹ thuật Công nghệ TP. HCM ngày … tháng … năm … Thành phần Hội ñồng ñánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội ñồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1. …………………………………………………………… 2. …………………………………………………………… 3. …………………………………………………………… 4. …………………………………………………………… 5. …………………………………………………………… Xác nhận của Chủ tịch Hội ñồng ñánh giá Luận sau khi Luận văn ñã ñược sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội ñồng ñánh giá LV
TRƯỜNG ðH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH - ðTSðH ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. HCM, ngày. 25 tháng 12 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN QUANG KHẢI. Giới tính:Nam Ngày, tháng, năm sinh: 07/04/1976 Nơi sinh:Quảng Ngãi Chuyên ngành: Kỹ thuật ñiện MSHV: 1181031022 I- TÊN ðỀ TÀI: Sử dụng thuật toán PGPSO ñể giải bài toán ñiều ñộ công suất kháng II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu bài toán ñiều ñộ công suất kháng - Tìm hiểu thuật toán PGPSO - Áp dụng phương pháp PGPSO ñể giải bài toán ñiều ñộ công suất kháng III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/06/2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 29/12/2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến Sĩ Võ Ngọc ðiều CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) VÕ NGỌC ðIỀU
i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện Luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn (Ký và ghi rõ họ tên) Trần Quang Khải
ii LỜI CÁM ƠN Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc ñến TS. Võ Ngọc ðiều - người thầy ñã hướng dẫn tôi tận tình, chu ñáo và ñộng viên, khích lệ tôi trong quá trình làm luận văn. ðược làm việc với thầy là một vinh dự cho tôi - Thầy ñã truyền cho tôi những kinh nghiệm làm việc quý báu. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo và cán bộ Khoa ðiện – ðiện tử Trường ðại học Kỹ thuật công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh ñã giúp ñỡ tôi trong những năm học tập vừa qua. Chân thành cám ơn thầy Tiến sĩ Võ Ngọc ðiều và ñồng nghiệp ñã hỗ trợ và giúp ñỡ cho tôi hoàn thành kết quả luận văn tốt nghiệp chuyên ngành kỹ thuật ñiện. Qua ñây kính chúc gia ñình thầy dồi dào sức khỏe trong công tác ñào tạo. Xin chân thành cám ơn Học viên thực hiện Luận văn (Ký và ghi rõ họ tên) Trần Quang Khải
iii TÓM TẮT ðề tài luận văn này ñề xuất một hướng giả (pseudo-gradient) dựa trên thuyết tiến hóa bầy hạt (PGPSO) ñể giải quyết vấn ñề tối ưu hóa công suất kháng. ðề xuất PGPSO là tối ưu hóa bầy hạt với hệ số co thắt bằng hướng giả ñể có tìm kết quả tốt hơn. Thực hiện hướng giả trong PSO là xác ñịnh hướng phù hợp các hạt ñảm bảo rằng nó có thể dịch chuyển nhanh ñến giải pháp tối ưu nhất trong tổng thể. ðề xuất PGPSO ñã ñược thực hiện giải quyết vấn ñề ñiều ñộ công suất kháng với các mục tiêu khác nhau cũng như tối thiểu hóa tổn thất công suất, cải thiện ñiện áp cục bộ, tăng khả năng ổn ñịnh ñiện áp ñáp ứng các hạn chế giới hạn công suất kháng máy phát, bộ ñiều khiển tụ nhưng giới hạn ñiện áp, thời gian chuyển biến áp và giới hạn truyền tải. Phương pháp ñề xuất này ñã ñược thử nghiệm trên hệ thống IEEE 30 bus và ñã nhận kết quả so với các kết quả từ các PSO biến thể và các phương pháp khác. Các kết quả so sánh chỉ ra rằng phương pháp ñề xuất có thể nhận tổng tổn thất công suất, ñộ lệch ñiện áp hay chỉ số ổn ñịnh ñiện áp thấp hơn các phương pháp khác cùng thử nghiệm. Do ñó, phương pháp PGPSO có thể là một phương pháp thuận lợi ñể giải quyết vấn ñề ñiều ñộ công suất kháng. ðiều ñộ công suất kháng (ORPD) là xác ñịnh các biến ñiều khiển cũng như ñộ lớn ñiện áp máy phát, ñiều khiển tụ bù và cài ñặt thời gian chuyển ñổi biến áp mà hàm mục tiêu tối thiểu ñáp ứng ổn ñịnh máy phát và hệ thống ñiện [1]. Trong vấn ñề ORPD, mục tiêu có thể tổng tổn thất công suất, ñộ lệch ñiện áp trên thanh cái ñể cải thiện ñiện áp riêng lẻ [2] hay chỉ số ổn ñịnh ñiện nhằm tăng cường ổn ñịnh ñiện áp [3]. Vấn ñề ñã ñược giải quyết bằng nhiều phương pháp thông thường dựa trên các phương pháp trí tuệ nhân tạo. Một số phương pháp thông thường ñã cung cấp ñể giải quyết vấn ñề như lập trình tuyến tính (LP) [4], lập trình số nguyên hỗn hợp (MIP) [5], phương pháp ñiểm bên trong (IPM) [6], lập trình ñộng (QP) [8]. Những phương pháp này dựa trên tuyến tính hóa và sử dụng gradient cho nghiên cứu các hướng. Các phương pháp tối ưu hóa thông thường có thể gặp khó khăn xác ñịnh hàm mục tiêu bậc
iv hai và các khó khăn khác. Tuy nhiên, có thể khó khăn trong cực tiểu cục bộ của vấn ñề ñộ công suất với nhiều cực tiểu [9]. Gần ñây, các phương pháp nghiên cứu dựa trên kinh nghiệm trở nên thông dụng ñể giải quyết ORPD do có thuận lợi là thực hiện ñơn giản và khả năng tìm giải pháp tối ưu gần nhất cho các vấn ñề tối ưu phức tạp. Các phương pháp này ñã ñược áp dụng ñể giải quyết vấn ñề cũng như lập trình tiến hóa (EP) [9], thuật toán di truyền (GA) [3], thuật toán tối ưu nội ñịa (ACOA) [10], khác biệt tiến hóa (DE) [11], nghiên cứu hài hòa (HS) [12]…Những phương pháp này có thể cải tiến giải pháp tối ưu cho vấn ñề ñiều ñộ thông dụng nhất ñược so sánh với phương pháp thông thường nhưng hiệu suất thấp. Trong số các phương pháp nghiên cứu, tối ưu hóa bầy hạt (PSO) là thông dụng nhất ñể giải quyết bài toán ñiều ñộ công suất kháng gồm một số thay ñổi cũng như PSO nhiều tác nhân [13], PSO tăng cường [2], PSO song song [14], PSO học hiểu [15]....Phương pháp PSO thường thực hiện ñơn giản nhất, khả năng nghiên cứu mạnh mẽ và nhanh so với các phương pháp nghiên cứu khác dẫn ñến chất lượng giải pháp tối ưu ñược cải thiện. Thêm nữa các phương pháp ñơn giản, phương pháp lai cũng ñược cải tiến rộng rãi ñể giải quyết vấn ñề như lai GA [16], lai Ep [17], lai PSO [18]…ñể sử dụng thuận lợi ñơn giản . Phương pháp lai thường nhận chất lượng hơn phương pháp ñơn nhưng thời gian thực hiện CPU kéo dài hơn. .
v ABSTRACT This topic proposes a pseudo gradient based particle swarm optimization (PGPSO) method for solving optimal reactive power dispatch (ORPD) problem. The proposes PGPSO is the particle swarm optimization with constriction factor guided by pseudo-gradient for better search ability. The implementation of the pseudo-gradient in PSO is to detemine the suitable direction for particles to guarantee that they can quickly move to global optimal solution. The proposed PGPSO has been implemented for the ORPD problem with different objectives such as minimizing the real power losses, improving the voltage profile, and enhancing the voltage stability satisfying various constrains of reactive power limits of generators, switchable capacitor banks, but voltage limits, transformer tap changer limits, and transmission line limits. The proposed method has been tested to the IEEE 30-bus system and the obtained results are compared to those from other PSO variants and other methods in the literature. The result comparison has indicated that the proposed method can obtain total power loss, voltage deviation or voltage stability index less than the others for the considered cases. Therefore, the proposed PGPSO can be a favorable solution method for dealing the ORPD problem. Optimal reactive power dispatch (ORPD) is to determine the control variables such as genarator voltage magnitudes, switchable VAR compensators and transformer tap settting so that the objective function of the problem is minimized while satisfying the unit and system constrains [1]. In the ORPD problem, the objective can total power loss, voltage deviation at load buses for voltage profile improvement [2], or voltage stability index for voltage stability enhancement [3] The problem has been solved by various techniques ranging from conventional methods to artificial intelligence based methods. Several conventional methods have been applied for solving the problem such as linear programming (LP) [4], mixed integer programming (MIP) [5], interior point method (IPM) [6], dynamic
vi programming (QP) [8]. These methods are based on successive linearization and use gradient as search directions. The conventional optimization methods can properly deal with the optimization problems of deterministic quadratic objective function and differential constrains. However, they can be trapped in local minima of the ORPD problem with multiple minima [9]. Recently, meta – heuristic search methods have become popular for solving the ORPD problem due to their advantages of simple implementation and ability to find near optimum solution for complex optimization problems. Various meta-heuristic methods have been applied for solving the problem such as evolutionary programming (EP) [9], genetic algorithm (GA) [3], ant colony optimization algorithm (ACOA) [10], differential evolution (DE) [11], harmony search (HS) [12] etc...These methods can improve optimal solutions for the most popular one for the ORPD problem compared to the conventional methods but with relatively slow performance. Among the meta-heuristic search methods, particle swarm optimization (PSO) is the most popular one for solving the ORPD problem including many variants such as multiagent-based PSO [13], enhanced PSO [2], parallel PSO [14], comprehensive learning PSO [15], etc. The PSO methods are generally simpler implementation, more powerful search ability, and faster performance then other meta- heuristic search methods, leading to solution quality for optimization problems considerably improved. In addition the single methods, hybrid methods have been also widely implemented for solving the problem such as hybrid GA [16], hybrid Ep [17], hybrid PSO [18], etc to utilize the advantages of the single methods. The hybrid methods usually obtain better solution quality than the single methods but they also suffer longer computational time.
vii MỤC LỤC Trang số TÓM TẮT............................................................................................................. iii ABSTRACT............................................................................................................v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................x DANH MỤC CÁC BẢNG .....................................................................................xi DANH MỤC CÁC HÌNH .....................................................................................xii Chương 1: MỞ ðẦU ...............................................................................................1 1.1 GIỚI THIỆU .....................................................................................................1 1.1.1 ðặt vấn ñề.......................................................................................................1 1.1.2 Tính cấp thiết của ñề tài ..................................................................................2 1.2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................3 1.2.1 Mục tiêu của ñề tài nghiên cứu .......................................................................3 1.2.2 Nội dung ñề tài nghiên cứu .............................................................................4 1.2.3 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................4 1.3TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ................................................5 1.4 CẤU TRÚC LUẬN VĂN..................................................................................6 Chương 2.................................................................................................................7 TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG..................................................7 VÀ ðIỀU ðỘ CÔNG SUẤT KHÁNG....................................................................7 2.1. Giới thiệu tổng quan về công suất kháng ..........................................................7 2.1.1 Lưới phân phối ...............................................................................................7 2.1.1.1 Vai trò của lưới phân phối............................................................................7 2.1.1.2 Phân phối theo một cấp ñiện áp trung áp......................................................7 2.1.1.3 Phân phối theo hai cấp ñiện áp trung áp .......................................................8 2.1.1.4 ðặc ñiểm chung của lưới phân phối .............................................................9 2.1.1.5 ðặc ñiểm của lưới phân phối Việt Nam hiện nay .......................................10 2.1.2 Công suất phản kháng...................................................................................11 2.1.2.1 Công suất phản kháng của ñiện cảm...........................................................11
viii 2.1.2.2 Công suất phản kháng của ñiện dung .........................................................12 2.1.3 Các nguồn phát công suất phản kháng ..........................................................14 2.1.3.1 Máy ñiện ñồng bộ ......................................................................................14 2.1.3.2 ðường dây tải ñiện.....................................................................................15 2.1.3.3 Tụ ñiện tĩnh ...............................................................................................15 2.1.4 Nhu cầu công suất phản kháng ở một số phụ tải ñiện ....................................17 2.1.4.1 ðộng cơ không ñồng bộ.............................................................................17 2.1.4.2 Máy biến áp ...............................................................................................17 2.1.4.3 ðèn huỳnh quang.......................................................................................18 2.2 Bù công suất phản kháng cho phụ tải...............................................................18 2.3 Các lợi ích khi thực hiện bù công suất phản kháng: .........................................20 Chương 3...............................................................................................................22 PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓAVÀ SỬ DỤNG THUẬT TOÁN..........................22 PGPSO ðỂ GIẢI BÀI TOÁN ðIỀU ðỘ CÔNG SUẤT KHÁNG.........................22 3.1. Các phương pháp tối ưu hóa ñiều ñộ công suất phản kháng ............................22 3.2. Sử dụng thuật toán PGPSO giải quyết bài toán ñiều ñộ công suất kháng.........23 3.3. Phương pháp tối ưu hóa bằng thuật toán tiến hóa bầy hạt................................26 3.3.1.Thuật toán tiến hóa bầy hạt ...........................................................................26 3.3.2. Khái niệm Pseudo -Gradient ........................................................................29 3.3.3. Thuật toán bầy hạt hướng giả (PGPSO) .......................................................31 3.4 Các bước thực hiện phương pháp PGPSO........................................................33 Chương 4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.......................................................................37 4.1 Dữ liệu ban ñầu ...............................................................................................37 4.2 Kết quả tính toán .............................................................................................40 4.2.1 Kết quả với mục tiêu tổn thất công suất Ploss nhỏ nhất.................................40 4.2.2 Kết quả với mục tiêu ñộ lệch ñiện áp nhỏ nhất..............................................43 4.2.3 Kết quả với mục tiêu chỉ số ổn ñịnh ñiện áp nhỏ nhất ...................................47 CHƯƠNG 5 ..........................................................................................................52 KẾT LUẬN – THẢO LUẬN ................................................................................52
ix THUẬT NGỮ VÀ ðỊNH NGHĨA:........................................................................53 TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................53 PHỤ LỤC..............................................................................................................56 Chương trình thực hiện hệ thống tổn thất công suất của PGPSO............................56
x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT HPSO-TVAC: Hierarchical Paricle Swarm Optimizer with Time–varying acceleration coefficients HTð: Hệ thống ñiện ORPD: Optimmal Reactive Power Dispatch PGPSO: Pseudo- gradient Guided by Paricle Swarm Optimization PSO-CF:Paricle Swarm Optimization with constriction factor TVAC: Time –varying acceleration coefficients TVIW: Time – varying inertia weight VSI: Voltage Stability Index
xi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4. 1. ðặc tính hệ thống 30 bus ......................................................................38 Bảng 4. 2. Thông số cơ bản hệ thống 30 bus..........................................................37 Bảng 4. 3 Thông số tải thống 30 bus......................................................................38 Bảng 4. 4Thông số các phương pháp PSO .............................................................39 Bảng 4. 5 Kết quả so sánh về tổn thất công suất của các PSO hệ thống 30 bus ......40 Bảng 4. 6 Giải pháp tốt nhất về tổn thất công suất bởi các PSO hệ thống 30 bus 41 Bảng 4. 7.Kết quả ñộ lệch ñiện áp của các PSO với hệ thống 30 bus .....................43 Bảng 4. 8 Giải pháp tốt nhất về ñộ lệch ñiện áp bởi các PSO với hệ thống 30 bus 44 Bảng 4. 9 Kết quả chỉ số ổn ñịnh ñiện áp của các PSO ..........................................47 Bảng 4. 10 Giải pháp tốt nhất về chỉ số ổn ñịnh ñiện áp bởi các PSO ....................47 Bảng 4. 11 Kết quả tốt nhất so sánh với các PSO với hệ thống 30 bus ...................50
xii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 1. Hệ thống ñiện 500kV Việt Nam...............................................................3 Hình 2. 1. Phân phối theo một cấp ñiện áp trung áp ................................................. 8 Hình 2. 2 Phân phối theo hai cấp ñiện áp trung áp ...................................................8 Hình 2. 3 Mạch ñiện với tải có tính ñiện cảm ........................................................11 Hình 2. 4 Quan hệ giữa P và Q ở mạch tải có tính ñiện cảm .................................12 Hình 2. 5. Mạch ñiện với tải có tính ñiện dung ......................................................13 Hình 2. 6 Quan hệ giữa P và Q ở mạch tải có tính ñiện dung ................................13 Hình 2. 7. Sự giảm CSPK của mạch ñiện nhờ có QC..............................................14 Hình 2. 8 Lưới ñiện khi chưa ñặt thiết bị bù...........................................................19 Hình 2. 9 Lưới ñiện ñã ñặt tụ bù ............................................................................20 Hình 4. 1. Sơ ñồ hệ thống IEEE 30 bus.................................................................. 37 Hình 4. 2 ðặc tính hội tụ tổn thất ñiện năng của hệ thống 30 bus...........................42 Hình 4. 3Thực hiện 50 bước PGPSO với tổn thất công suất hệ thống 30 bus .........43 Hình 4. 4.ðặc tính hội tụ ñộ lệch ñiện áp của hệ thống 30 bus ...............................46 Hình 4. 5Thực hiện 50 bước PGPSO với ñộ lệch ñiện áp hệ thống 30 bus .............46 Hình 4. 6 ðặc tính hội tụ chỉ số ổn ñịnh ñiện áp của hệ thống 30 bus ....................49 Hình 4. 7. Thực hiện 50 bước PGPSO với chỉ số ổn ñịnh ñiện áp hệ thống 30 bus.50
1 Chương 1: MỞ ðẦU 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 ðặt vấn ñề Hiện nay hệ thống ñiện (HTð) Việt Nam ñã phát triển tương ñối ñầy ñủ và quy mô ngày càng tăng. ðể ñảm bảo nhu cầu ñiện năng cho phát triển kinh tế – xã hội hầu như tất cả nguồn tài nguyên năng lượng ñất nước ñã ñược huy ñộng. Ngoài ra, trong thời gian gần ñây hệ thống ñiện Việt Nam ñã có mối liên kết trao ñổi với các nước trong khu vực. Cùng với sư lớn lạnh của HTð, những nội dung nghiên cứu tối ưu phát triển HTð cũng ñã ñược ngành ñiện và các nhà khoa học trong nước nghiên cứu hoàn thiện cả về phương pháp luận và các thuật toán mô hình, phần mềm tính toán. Nhiều chương trình tính toán tối ưu phát triển hệ thống năng lượng nói chung và HTð nói riêng ñã ñược nhập khẩu như: Dự báo nhu cầu năng lượng: MAED (trong tổ hợp ENPEP); MEDEE-S; DDAS (trong tổ hợp ETB); Cân bằng cung/cầu: BALANCE (trong tổ hợp ENPEP); EFOM-ENV; ESPS (trong tổ hợp ETB); và Quy hoạch nguồn ñiện: WASP (trong tổ hợp ENPEP); ESP (trong tổ hợp ETB).v.v…ðiều ñáng lưu ý là các chương trình nhập khẩu không cho phép giải quyết các nội dung ñặc thù cơ bản của HTð Việt Nam hiện tại, nên kết quả thu ñược chưa ñáp ứng ñược yêu cầu nên thường phải lấy ý kiến chuyên gia ñể xử lý và phân tích lựa chọn kết quả. Từ góc ñộ khai thác tối ưu, ngoài những ñặc ñiểm chung như ở các nước phát triển, HTð Việt Nam có những ñặc thù trong việc giải quyết các vấn ñề về phương pháp luận tối ưu như sau: HTð toàn quốc với 3 trung tâm phụ tải lớn phía Bắc – Trung – Nam ñã ñược hợp nhất bằng ñường dây truyền tải 500kV- 2 mạch, trọng tâm phụ tải (chiếm 80% phụ tải toàn quốc) lại tập trung nhiều ở miền Nam và miền Bắc, cách xa nhau khoảng 2000km. Cho nên, khi nghiên cứu bài toán tối ưu phát triển và tối ưu vận
2 hành HTð trong mô hình tối ưu bắt buộc phải chú ý ñến khả năng truyền tải giữa các miền với nhau. Do sự tăng lên về quy mô và sự phức tạp trong hệ thống ñiện Việt Nam với sự trao ñổi công suất lớn giữa miền Bắc và miền Nam thông qua ñường dây liên kết từ Bắc ñến Nam, vấn ñề tối ưu trong quy hoạch và khai thác hệ thống ñiện trở nên thiết yếu. ðể ñảm bảo chất lượng cung cấp ñiện, sự an toàn và tính kinh tế trong các ñiều kiện vận hành khác nhau, chiến lược ñiều khiển tối ưu là cấn thiết. Vì vậy, ñề tài này trình bày ứng dụng của chương trình tối ưu ñiều ñộ công suất khángvới các mục tiêu khác nhau ñối với hệ thống ñiện (HTð) Việt Nam như là ñiều ñộ kinh tế, ñiều khiển ñiện áp/công suất phản kháng và các chiến lược ñiều khiển nhằm tránh sự nguy hiểm của việc không ổn ñịnh ñiện áp. 1.1.2 Tính cấp thiết của ñề tài ðối với hệ thống ñiện Việt Nam cụ thể có ñường dây truyền tải 500kV từ Hòa Bình ñến Phú Lâm ñược xây dựng (1.483 km như hình 1) ñể tải công suất từ miền Bắc (với tổng công suất 1.920 MW của nhà máy Thủy ñiện Hòa Bình) ñến HTð miền Trung và miền Nam trong suốt mùa mưa. Vào mùa khô, ñường dây này ñược dùng ñể tải công suất từ miền Nam ñến miền Trung và Miền Bắc. ðường dây 500kV từ Hòa Bình ñến Phú Lâm ñược bù bởi kháng bù ngang (70%) và tụ bù dọc (60%). ðối với HTð Việt Nam, nhu cầu tải ñỉnh khoảng 9.000 MW. Sắp ñến, hai trạm trung gian ñặt tại Di Linh và Tân ðịnh ñược thêm vào dọc theo ñường dây truyền tải 500kV mạch 2 từ Pleiku ñến Phú Lâm. Phần từ Pleiku ñi Di Linh và từ Di Linh ñến Tân ðịnh ñược bù bởi kháng bù ngang (70%) và tụ bù dọc (60%). Trạm Di Linh sẽ nhận khoảng 300MW từ Nhà máy thủy ñiện ðại Ninh. Trong giai ñoạn này, ñường dây truyền tải 500kV thứ 3 và thứ 4 từ Phú Lâm tới Phú Mỹ thông qua Nhà Bè và từ Phú Lâm ñến Ômôn (600 MW) thông qua Nhà Bè, sẽ ñược xây dựng. Trạm 500kV Phú Mỹ sẽ nhận khoảng 3.600 MW từ nhà máy ñiện Phú Mỹ. Do ñó với ñề tài “Sử dụng thuật toán PGPSO cho bài toán ñiều ñộ
3 công suất phản kháng” góp phần trong việc giải quyết nhanh chóng vấn ñề ñiều ñộ công suất kháng trong hệ thống ñiện Việt Nam hiện hữu như giảm tối thiểu tổn thất ñiện năng, cải tiến trạng thái ổn ñịnh ñiện áp, giới hạn công suất phản kháng của máy phát và có khả năng ñiều chỉnh công suất tụ bù, giới hạn ñiện áp, giới hạn thay ñổi của máy biến áp và các giới hạn của vấn ñề truyền tải… Hình 1 1. Hệ thống ñiện 500kV Việt Nam 1.2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu của ñề tài nghiên cứu Xây dựng và giải quyết bài toán ñiều ñộ công suất phản kháng lưới ñiện phân phối trên cơ sở ứng dụng thuật toán nhằm giải quyết bài toán ñiều ñộ công suất